Bảo vệ đường dây hoặc nguồn cấp điện
Do chiều dài của dây dẫn truyền tải điện thường khá dài và chạy qua không gian mở, khả năng xảy ra sự cố trên dây dẫn truyền tải điện cao hơn nhiều so với biến áp điện và động cơ phát điện. Đó là lý do tại sao một dây dẫn truyền tải cần nhiều phương án bảo vệ hơn so với một biến áp và động cơ phát điện.
Bảo vệ dây dẫn nên có một số đặc điểm đặc biệt, chẳng hạn như-
Khi xảy ra sự cố, chỉ át tô mát gần nhất với điểm sự cố phải được đóng.
Nếu át tô mát gần nhất với điểm sự cố không đóng, át tô mát kế tiếp sẽ đóng như một phương án dự phòng.
Thời gian hoạt động của rơ le liên quan đến bảo vệ dây dẫn nên được giảm thiểu tối đa để tránh việc đóng không cần thiết các át tô mát liên quan đến các phần khác còn lành mạnh của hệ thống điện.
Các yêu cầu nêu trên khiến bảo vệ dây dẫn truyền tải rất khác so với bảo vệ biến áp và các thiết bị khác của hệ thống điện. Ba phương pháp chính của bảo vệ dây dẫn truyền tải là –
Bảo vệ quá dòng theo thời gian phân cấp.
Bảo vệ chênh lệch.
Bảo vệ khoảng cách.
Bảo vệ Quá Dòng Theo Thời Gian Phân Cấp
Điều này cũng có thể được gọi đơn giản là bảo vệ quá dòng cho dây dẫn truyền tải điện. Hãy thảo luận về các phương án bảo vệ quá dòng theo thời gian phân cấp.
Bảo vệ Đường Dây Đơn Chiều
Trong đường dây đơn chiều, điện năng chỉ chảy theo một hướng, từ nguồn đến tải. Loại đường dây này có thể dễ dàng được bảo vệ bằng cách sử dụng rơ le thời gian xác định hoặc rơ le thời gian nghịch đảo.
Bảo vệ Đường Dây Bằng Rơ Le Thời Gian Xác Định
Phương án bảo vệ này rất đơn giản. Ở đây, toàn bộ đường dây được chia thành các đoạn khác nhau và mỗi đoạn được trang bị rơ le thời gian xác định. Rơ le gần nhất với cuối đường dây có thời gian đặt nhỏ nhất, trong khi thời gian đặt của các rơ le khác tăng dần theo hướng về nguồn.
Ví dụ, giả sử có một nguồn ở điểm A, trong hình dưới đây
Tại điểm D, át tô mát CB-3 được lắp đặt với thời gian hoạt động của rơ le là 0,5 giây. Tiếp theo, tại điểm C, át tô mát CB-2 được lắp đặt với thời gian hoạt động của rơ le là 1 giây. Át tô mát tiếp theo CB-1 được lắp đặt tại điểm B, gần nhất với điểm A. Tại điểm B, rơ le được đặt với thời gian hoạt động là 1,5 giây.
Giờ hãy giả sử có sự cố xảy ra tại điểm F. Do sự cố này, dòng điện lỗi chảy qua tất cả các biến dòng hoặc CTs được kết nối trong đường dây. Nhưng do thời gian hoạt động của rơ le tại điểm D là nhỏ nhất, át tô mát CB-3 liên quan đến rơ le này sẽ đóng trước để tách vùng lỗi khỏi phần còn lại của đường dây. Trong trường hợp do bất kỳ lý do nào, CB-3 không đóng, thì rơ le có thời gian đặt lớn hơn sẽ hoạt động để khởi động át tô mát liên quan để đóng. Trong trường hợp này, CB-2 sẽ đóng. Nếu CB-2 cũng không đóng, thì át tô mát tiếp theo, tức là CB-1, sẽ đóng để tách phần lớn của đường dây.
Lợi Ích Của Bảo Vệ Đường Dây Theo Thời Gian Xác Định
Lợi ích chính của phương án này là sự đơn giản. Lợi ích thứ hai là, trong trường hợp xảy ra sự cố, chỉ át tô mát gần nhất với nguồn từ điểm sự cố sẽ hoạt động để tách vị trí cụ thể của đường dây.
Nhược Điểm Của Bảo Vệ Đường Dây Theo Thời Gian Xác Định
Nếu số lượng đoạn trong đường dây rất lớn, thời gian đặt của rơ le gần nhất với nguồn sẽ rất dài. Vì vậy, trong trường hợp có sự cố gần nguồn, sẽ mất nhiều thời gian để tách. Điều này có thể gây ra tác động phá hủy nghiêm trọng lên hệ thống.
Bảo vệ Quá Dòng Đường Dây Bằng Rơ Le Nghịch Đảo
Nhược điểm mà chúng ta đã thảo luận trong bảo vệ quá dòng theo thời gian xác định của đường dây truyền tải, có thể dễ dàng khắc phục bằng cách sử dụng rơ le thời gian nghịch đảo. Trong rơ le nghịch đảo, thời gian hoạt động tỷ lệ nghịch với dòng điện lỗi.
Trong hình trên, thời gian đặt tổng thể của rơ le tại điểm D là nhỏ nhất và thời gian đặt này tăng dần cho các rơ le liên quan đến các điểm hướng về điểm A.
Trong trường hợp có sự cố tại điểm F, chắc chắn CB-3 tại điểm D sẽ đóng. Nếu CB-3 không đóng, CB-2 sẽ hoạt động vì thời gian đặt tổng thể của rơ le tại điểm C lớn hơn.
Mặc dù, thời gian đặt của rơ le gần nhất với nguồn là lớn nhất, nhưng nó vẫn sẽ đóng trong thời gian ngắn hơn nếu xảy ra sự cố lớn gần nguồn, vì thời gian hoạt động của rơ le tỷ lệ nghịch với dòng điện lỗi.
Bảo vệ Quá Dòng Cho Các Đường Dây Song Song
Để duy trì ổn định của hệ thống, cần cung cấp điện cho tải từ nguồn thông qua hai hoặc nhiều hơn hai đường dây song song. Nếu có sự cố xảy ra trên bất kỳ đường dây nào, chỉ đường dây lỗi đó nên được tách khỏi hệ thống để duy trì tính liên tục của nguồn cung cấp từ nguồn đến tải. Yêu cầu này làm cho bảo vệ đường dây song song phức tạp hơn so với bảo vệ quá dòng đơn giản của đường dây như trong trường hợp đường dây đơn chiều. Bảo vệ đường dây song song đòi hỏi sử dụng rơ le định hướng và phân cấp thời gian đặt rơ le để đóng chọn lọc.
Có hai đường dây được kết nối song song từ nguồn đến tải. Cả hai đường dây đều có rơ le quá dòng không định hướng tại đầu nguồn. Các rơ le này nên là rơ le thời gian nghịch đảo. Ngoài ra, cả hai đường dây đều có rơ le định hướng hoặc rơ le ngược dòng tại đầu tải. Các rơ le ngược dòng sử dụng ở đây nên là loại tức thì. Điều đó có nghĩa là các rơ le này sẽ hoạt động ngay lập tức khi dòng điện trong đường dây bị đảo chiều. Hướng dòng điện bình thường là từ nguồn đến tải.
Giờ, giả sử có sự cố xảy ra tại điểm F, dòng điện lỗi là If. Sự cố này sẽ có hai đường đi song song từ nguồn, một qua át tô mát A và một qua CB-B, đường dây 2, CB-Q, bus tải và CB-P. Điều này được minh họa rõ ràng trong hình dưới đây, nơi IA và IB là dòng điện lỗi được chia sẻ bởi đường dây 1 và đường dây 2 tương ứng.
Theo định luật Kirchoff về dòng điện, IA + IB = If.
Bây giờ, IA đang chảy qua CB-A, IB đang chảy qua CB-P. Do hướng dòng điện qua CB-P bị đảo, nó sẽ đóng ngay lập tức. Nhưng CB-Q sẽ không đóng vì dòng điện (công suất) qua át tô mát này không bị đảo. Ngay khi CB-P đóng, dòng điện lỗi IB ngừng chảy qua đường dây và do đó không có câu hỏi về việc hoạt động tiếp theo của rơ le quá dòng nghịch đảo. IA vẫn tiếp tục chảy ngay cả khi CB-P đã đóng. Sau đó, do quá dòng IA, CB-A sẽ đóng. Như vậy, đường dây lỗi được tách khỏi hệ thống.
Bảo vệ Dây Pilot Chênh Lệch
Đây đơn giản là một phương án bảo vệ chênh lệch được áp dụng cho đường dây. Có nhiều phương án bảo vệ chênh lệch được áp dụng cho bảo vệ đường dây, nhưng hệ thống cân bằng điện áp Mess Price và phương án Translay là những phương án được sử dụng phổ biến nhất.
Hệ Thống Cân Bằng Merz Price
Nguyên lý hoạt động của hệ thống cân bằng Merz Price rất đơn giản. Trong phương án bảo vệ đường dây này, biến dòng giống nhau được kết nối ở cả hai đầu của đường dây. Cực của các biến dòng này giống nhau. Cuộn thứ cấp của các biến dòng và cuộn hoạt động của hai rơ le tức thì tạo thành một mạch kín như được minh họa trong hình dưới đây. Trong mạch này, dây pilot được sử dụng để kết nối cuộn thứ cấp của cả hai biến dòng và cả hai cuộn rơ le.
Bây giờ, từ hình vẽ, rõ ràng rằng khi hệ thống hoạt động bình thường, sẽ không có dòng điện nào chảy qua mạch vì dòng điện thứ cấp của biến dòng này sẽ triệt tiêu dòng điện thứ cấp của biến dòng kia.
Bây giờ, nếu có sự cố xảy ra ở phần nào đó của đường dây giữa hai biến dòng, dòng điện thứ cấp của biến dòng này sẽ không còn bằng và ngược chiều với dòng điện thứ cấp của biến dòng kia. Do đó, sẽ có dòng điện tuần hoàn trong mạch.
Do dòng điện tuần hoàn này, cuộn của cả hai rơ le sẽ đóng mạch đóng của át tô mát liên quan. Do đó, đường dây lỗi sẽ được tách khỏi cả hai đầu.
Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.
