Bảo vệ Busbar | Phương án Bảo vệ Differential Busbar

Trong những ngày đầu, chỉ có các rơle dòng điện thông thường được sử dụng cho bảo vệ thanh cái. Tuy nhiên, mong muốn là sự cố ở bất kỳ đường dây hoặc máy biến áp nào kết nối với thanh cái không nên làm gián đoạn hệ thống thanh cái. Để xem xét điều này, thời gian cài đặt của rơle bảo vệ thanh cái được kéo dài. Vì vậy, khi xảy ra sự cố trên chính thanh cái, nó mất nhiều thời gian để tách thanh cái khỏi nguồn, điều này có thể gây thiệt hại lớn cho hệ thống thanh cái.
Trong những ngày gần đây, rơle bảo vệ khoảng cách thứ hai trên đường dây vào, với thời gian hoạt động từ 0,3 đến 0,5 giây, đã được áp dụng cho bảo vệ thanh cái.
Nhưng phương án này cũng có nhược điểm chính. Phương án bảo vệ này không thể phân biệt phần thanh cái bị lỗi.
Ngày nay, hệ thống điện xử lý lượng điện năng khổng lồ. Do đó, bất kỳ sự gián đoạn nào trong toàn bộ hệ thống thanh cái đều gây tổn thất lớn cho công ty. Vì vậy, việc chỉ tách riêng phần thanh cái bị lỗi trong trường hợp sự cố thanh cái trở nên cần thiết.

Một nhược điểm khác của phương án bảo vệ khoảng cách thứ hai là đôi khi thời gian loại bỏ không đủ ngắn để đảm bảo ổn định hệ thống.
Để khắc phục những khó khăn được đề cập trên, phương án bảo vệ thanh cái theo chênh lệch dòng điện với thời gian hoạt động ít hơn 0,1 giây thường được áp dụng cho nhiều hệ thống thanh cái SHT.

Bảo vệ Thanh Cái Theo Chênh Lệch Dòng Điện

Bảo vệ Chênh Lệch Dòng Điện

Phương án bảo vệ thanh cái, liên quan đến luật dòng điện Kirchoff, nêu rõ rằng tổng dòng điện vào một nút điện bằng tổng dòng điện ra khỏi nút đó.
Vì vậy, tổng dòng điện vào một phần thanh cái bằng tổng dòng điện ra khỏi phần thanh cái đó.

Nguyên tắc bảo vệ thanh cái theo chênh lệch dòng điện rất đơn giản. Ở đây, cuộn thứ cấp của CTs được kết nối song song. Điều đó có nghĩa là, các đầu S1 của tất cả các CT được kết nối lại với nhau và tạo thành một dây bus. Tương tự, các đầu S2 của tất cả các CT được kết nối lại với nhau để tạo thành một dây bus khác.
Một rơle ngắt được kết nối giữa hai dây bus này.

Ở đây, trong hình trên chúng ta giả định rằng ở điều kiện bình thường, các đường A, B, C, D, E và F mang dòng điện IA, IB, IC, ID, IE và IF.
Bây giờ, theo luật dòng điện Kirchoff,

Tất cả các CT được sử dụng cho bảo vệ thanh cái theo chênh lệch dòng điện đều có tỷ lệ dòng điện giống nhau. Do đó, tổng số dòng điện thứ cấp cũng phải bằng không.

Bây giờ, giả sử dòng điện qua rơle được kết nối song song với tất cả các cuộn thứ cấp của CT là iR, và iA, iB, iC, iD, iE và iF là dòng điện thứ cấp.
Bây giờ, hãy áp dụng KCL tại nút X. Theo KCL tại nút X,

Vì vậy, rõ ràng là dưới điều kiện bình thường không có dòng điện chảy qua rơle ngắt của bảo vệ thanh cái. Rơle này thường được gọi là Rơle 87. Bây giờ, giả sử có sự cố xảy ra ở bất kỳ đường dây nào, bên ngoài vùng bảo vệ. Trong trường hợp đó, dòng điện lỗi sẽ đi qua cuộn sơ cấp của CT của đường dây đó. Dòng điện lỗi này được cung cấp bởi tất cả các đường dây khác kết nối với thanh cái. Do đó, phần dòng điện lỗi được cung cấp sẽ chảy qua CT tương ứng của đường dây đó. Vì vậy, trong trường hợp lỗi, nếu chúng ta áp dụng KCL tại nút K, chúng ta vẫn sẽ nhận được, iR = 0.

Điều đó có nghĩa là, trong trường hợp lỗi bên ngoài, không có dòng điện chảy qua rơle 87. Bây giờ, hãy xem xét tình huống khi có sự cố xảy ra trên chính thanh cái.
Tại điều kiện này, dòng điện lỗi cũng được cung cấp bởi tất cả các đường dây kết nối với thanh cái. Do đó, tại điều kiện này, tổng số dòng điện lỗi được cung cấp bằng tổng dòng điện lỗi.
Tại đường lỗi, không có CT. (trong lỗi bên ngoài, cả dòng điện lỗi và dòng điện cung cấp cho lỗi bởi các đường dây khác đều có CT trong đường đi của chúng).

Tổng số dòng điện thứ cấp không còn bằng không. Nó bằng dòng điện lỗi tương đương thứ cấp.
Bây giờ, nếu chúng ta áp dụng KCL tại các nút, chúng ta sẽ nhận được giá trị iR không bằng không.
Vì vậy, tại điều kiện này, dòng điện bắt đầu chảy qua rơle 87 và nó kích hoạt ngắt mạch CB tương ứng với tất cả các đường dây kết nối với phần thanh cái này.
Vì tất cả các đường dây vào và ra, kết nối với phần thanh cái này đều được ngắt, thanh cái trở thành chết.
Phương án bảo vệ thanh cái theo chênh lệch dòng điện này cũng được gọi là bảo vệ chênh lệch dòng điện của thanh cái.

Bảo vệ Thanh Cái Phân Đoạn Theo Chênh Lệch Dòng Điện

Khi giải thích nguyên tắc hoạt động của bảo vệ chênh lệch dòng điện thanh cái, chúng tôi đã trình bày một thanh cái không phân đoạn đơn giản. Nhưng trong hệ thống điện áp trung bình cao, thanh cái được phân đoạn thành nhiều phần để tăng cường độ ổn định của hệ thống. Điều này được thực hiện vì sự cố ở một phần thanh cái không nên làm gián đoạn phần khác của hệ thống. Do đó, khi có sự cố thanh cái, toàn bộ thanh cái sẽ bị ngắt.
Hãy vẽ và thảo luận về bảo vệ thanh cái có hai phần.

Ở đây, phần thanh cái A hoặc khu vực A được giới hạn bởi CT1, CT2 và CT3 trong đó CT1 và CT2 là CT đường dây và CT3 là CT thanh cái.
Tương tự, phần thanh cái B hoặc khu vực B được giới hạn bởi CT4, CT5 và CT6 trong đó CT4 là CT thanh cái, CT5 và CT6 là CT đường dây.
Do đó, khu vực A và B được chồng chéo để đảm bảo rằng không có khu vực nào bị bỏ sót trong phương án bảo vệ thanh cái này.
Các đầu ASI của CT1, 2 và 3 được kết nối lại với nhau để tạo thành bus ASI thứ cấp;
Các đầu BSI của CT4, 5 và 6 được kết nối lại với nhau để tạo thành bus BSI thứ cấp.
Các đầu S2 của tất cả các CT được kết nối lại với nhau để tạo thành bus S2 chung.
Bây giờ, rơle bảo vệ thanh cái 87A cho khu vực A được kết nối giữa bus ASI và S2.
Rơle 87B cho khu vực B được kết nối giữa bus BSI và S2.
Phương án bảo vệ chênh lệch dòng điện thanh cái theo phân đoạn này hoạt động theo cách tương tự như bảo vệ chênh lệch dòng điện thanh cái đơn giản.
Đó là, bất kỳ sự cố nào trong khu vực A, chỉ ngắt CB1, CB2 và CB thanh cái.
Bất kỳ sự cố nào trong khu vực B, sẽ chỉ ngắt CB5, CB6 và CB thanh cái.
Vì vậy, sự cố ở bất kỳ phần nào của thanh cái sẽ chỉ tách phần đó khỏi hệ thống sống.
Trong bảo vệ chênh lệch dòng điện thanh cái, nếu các mạch thứ cấp của CT hoặc dây bus bị mở, rơle có thể hoạt động để tách thanh cái khỏi hệ thống sống. Nhưng điều này không mong muốn.

Mạch DC của Bảo vệ Thanh Cái Theo Chênh Lệch Dòng Điện