Bảo vệ Bus-Bar
Khi xảy ra sự cố trên thanh cái, toàn bộ nguồn điện bị ngắt và tất cả các đường dây không có sự cố đều bị cắt. Hầu hết các sự cố trên thanh cái là đơn pha và thường mang tính tạm thời. Sự cố khu vực thanh cái có thể xảy ra do nhiều nguyên nhân, như hỏng hóc của vật liệu cách điện hỗ trợ, lỗi trong máy cắt mạch, hoặc vật lạ rơi vào thanh cái. Để khắc phục sự cố thanh cái, tất cả các mạch kết nối với phần có sự cố phải được mở.
Các phương án bảo vệ khu vực thanh cái phổ biến nhất bao gồm:
Bảo vệ dự phòng cho thanh cái
Bảo vệ dự phòng là một phương pháp đơn giản để bảo vệ thanh cái khỏi sự cố. Các sự cố trên thanh cái thường bắt nguồn từ hệ thống cung cấp, khiến bảo vệ dự phòng cho hệ thống cung cấp trở nên cần thiết. Hình dưới đây minh họa một cấu hình cơ bản cho bảo vệ thanh cái. Trong đó, thanh A được bảo vệ bởi cơ chế bảo vệ khoảng cách của thanh B. Khi xảy ra sự cố trên thanh A, thiết bị bảo vệ trên thanh B sẽ hoạt động, với rơle hoạt động trong vòng 0,4 giây.
Khi xảy ra sự cố trên thanh cái, toàn bộ nguồn điện bị ngắt và tất cả các đường dây không có sự cố đều bị cắt. Hầu hết các sự cố trên thanh cái là đơn pha và thường mang tính tạm thời. Sự cố khu vực thanh cái có thể xảy ra do nhiều nguyên nhân, như hỏng hóc của vật liệu cách điện hỗ trợ, lỗi trong máy cắt mạch, hoặc vật lạ rơi vào thanh cái. Để khắc phục sự cố thanh cái, tất cả các mạch kết nối với phần có sự cố phải được mở.
Các phương án bảo vệ khu vực thanh cái phổ biến nhất bao gồm:
Bảo vệ dự phòng cho thanh cái
Bảo vệ dự phòng là một phương pháp đơn giản để bảo vệ thanh cái khỏi sự cố. Các sự cố trên thanh cái thường bắt nguồn từ hệ thống cung cấp, khiến bảo vệ dự phòng cho hệ thống cung cấp trở nên cần thiết. Hình dưới đây minh họa một cấu hình cơ bản cho bảo vệ thanh cái. Trong đó, thanh A được bảo vệ bởi cơ chế bảo vệ khoảng cách của thanh B. Khi xảy ra sự cố trên thanh A, thiết bị bảo vệ trên thanh B sẽ hoạt động, với rơle hoạt động trong vòng 0,4 giây.
Bảo vệ dòng điện tuần hoàn và rơle bảo vệ vi sai điện áp
Bảo vệ dòng điện tuần hoàn
Trong sơ đồ bảo vệ dòng điện tuần hoàn, tổng dòng điện từ các biến dòng (CTs) chảy qua cuộn dây hoạt động của rơle. Khi dòng điện đi qua cuộn dây rơle, nó chỉ ra sự tồn tại của dòng điện ngắn mạch ở thứ cấp của CTs. Do đó, rơle gửi tín hiệu đến các máy cắt mạch, yêu cầu chúng mở các tiếp điểm và tách biệt phần có sự cố của hệ thống điện.
Tuy nhiên, nhược điểm đáng kể của sơ đồ bảo vệ này là các biến dòng có lõi sắt có thể gây ra sự cố hoạt động của rơle trong trường hợp có sự cố bên ngoài. Đặc tính từ tính của biến dòng có lõi sắt có thể dẫn đến tỷ lệ biến đổi dòng điện không đồng đều trong điều kiện bất thường, gây ra việc kích hoạt sai của rơle.
Rơle bảo vệ vi sai điện áp
Sơ đồ rơle bảo vệ vi sai điện áp sử dụng các biến dòng không lõi, cung cấp độ tuyến tính tốt hơn so với các biến dòng có lõi sắt. Các coupler tuyến tính được sử dụng để tăng số vòng quấn ở phía thứ cấp của các biến dòng này, nâng cao độ nhạy và chính xác của hệ thống bảo vệ.
Trong cấu hình này, các rơle thứ cấp được kết nối theo chuỗi thông qua dây phi công. Ngoài ra, cuộn dây rơle cũng được kết nối theo chuỗi với đầu cuối thứ hai của mạch liên quan. Cấu hình này cho phép so sánh chính xác hơn các đại lượng điện, giúp hệ thống bảo vệ phát hiện và phản ứng chính xác với các sự cố nội bộ trong khi vẫn miễn nhiễm với các tác động gây ra hoạt động sai trong các sơ đồ bảo vệ truyền thống dựa trên biến dòng có lõi sắt.
Trong hệ thống điện không có sự cố hoặc khi xảy ra sự cố bên ngoài, tổng đại số của các dòng điện thứ cấp của các biến dòng (CTs) bằng không. Sự cân bằng này là do dòng điện bình thường chảy qua các thành phần khỏe mạnh của hệ thống, với các biến dòng phản ánh chính xác phân phối dòng điện. Tuy nhiên, khi có sự cố nội bộ phát triển trong khu vực được bảo vệ, dòng điện bình thường bị gián đoạn. Dòng điện sự cố sau đó đi qua rơle vi sai, làm gián đoạn trạng thái dòng điện đã cân bằng trước đó.
Khi phát hiện dòng điện bất thường, rơle vi sai được kích hoạt. Nó nhanh chóng gửi lệnh đến các máy cắt mạch liên quan, yêu cầu chúng mở các tiếp điểm. Bằng cách nhanh chóng tách biệt phần có sự cố của hệ thống, cơ chế bảo vệ vi sai hiệu quả ngăn chặn thiệt hại thêm cho thiết bị và đảm bảo ổn định của hệ thống điện tổng thể. Phản ứng nhanh này giúp giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động và các nguy cơ tiềm ẩn, bảo vệ tính toàn vẹn của lưới điện.
