Chng 3

PHI HP BO V GIA TL V

THIT B BO V TRN LI TRUYN TI Nh trn trnh by trong phn ln cc s c, nu ng dy s c b ct ra

tc thi v thi gian mt in ln kh ion do h quang sinh ra th vic ng

li ng dy c h hng thong qua thng l thnh cng. Cc my ct c trang b

h thng TL s cho php phc hi thnh cng vic cung cp in cho ng dy.

p dng TL c hiu qu nht l nhng ng dy c ngun cung cp mt pha

v trong trng hp ny TL thnh cng s khi phc ngun cung cp cho cc h

tiu th. Ngoi ra TL cn c mt u im quan trng i vi ng dy truyn ti

cao p (trn 60KV) l kh nng gi n nh v ng b cho h thng. Trn

ng dy truyn ti ni hai h thng ln vi nhau vic tch ri hai h thng c th

gy mt n nh: mt bn th thiu ht cng sut, mt bn th d tha cng sut,

trng hp ny vic ng tr li kp thi cho php h thng in t ng cn bng tr

li. Kh nng TL thnh cng nhng ng dy trn khng vo khong 70-90%.

thc hin TDL trn ng dy cao p v siu cao p, hin nay ang s

dng bin php t ng li bng cch kt hp my ct vi h thng t ng li (ARS)

3.1 PHI HP BO V BNG CCH KT HP MY CT VI H

THNG T NG LI (ARS)

3.1.1 TL trn ng dy cao p v siu cao p

i vi ng dy cao p v siu cao p c cng sut ln vic TL c

thc hin bng cch kt hp my ct vi h thng bo v v h thng iu khin t

ng li.

Trn ng dy truyn ti cao p, iu lu quan trng khi p dng TL l

vic duy tr s n nh v ng b ca h thng. Vn lin quan n s ng b

ny l h thng c kt ni lng lo hay cht ch.

hiu r c vic duy tr s n nh v ng b ca h thng khi s dng

thit b TL tc ng nhanh, chng ta cn tm hiu cc khi nim v n nh.

3.1.1.1 Khi nim v n nh

Hy xt s ng dy lin kt hai h thng nh hnh v 3.1

U1

1 U1 1 U2 2 U U2

Hnh 3.1: S ng dy lin kt hai h thng

Gi s trong mi h thng u c cc bin php iu chnh gia in p U1,

U2 khng i. Gi gc lch pha gia U1 v U2 l th cng sut truyn ti P trn

ng dy c dng:

P() = (DX

UU 21 )sin (3.1)

Trong XD l in khng tng ca ng dy truyn ti, b qua in tr v

in dung.

Gii hn truyn ti cng sut ti a s l:

Pm = DX

UU 21 (3.2)

Biu thc Pm cho thy, gii hn ti a cng sut truyn ti ph thuc in

khng ng dy v tr s in p cc nt.

3.1.1.2 H phng trnh chuyn ng qu ca h thng khi nghin cu n nh

Chuyn ng quay roto ca my pht in ng b trong trng hp chung

c th vit nh sau:

2

2

dtJd = MT - ME (3.3)

trong :

MT , ME l cc momen quay ca tua bin v my pht

J : Momen qun tnh roto ca my pht

: Gc quay ca roto my pht Momen qun tnh J ph thuc cu to v khi lng phn quay. Khi roto l mt

hnh tr trn ng nht, ng knh D trng lng tng l G, th J c th tnh c:

J = 4

2GD = GR2 ( kg.m2)

Vi vt th phc tp cn xc nh J bng thc nghim v cho bi nh ch to.

Gc quay l gc gia trc gn lin vi roto v mt trc ng yn (gn vi stato). Thng thng ngi ta quan tm n chuyn ng tng i ca roto so vi

mt trc quay ng b. Trc ng b l trc quay vi tc khng i o bng tc

quay ca roto ch nh mc.

0

12

2

1

00

Hnh 3.2 Gc quay ca rto my pht

Nu t = 0 trc tnh ton trn roto v trc ng b trng nhau th gc lch

tng i c tnh l:

= (t) - 0 t khi : = + t v thay vo phng trnh (3.3) ta c th vit: 0

J 22

dtd = MT - ME (3.4)

Khi my pht quay bng tc ng b gc lch khng thay i. Khi tnh ton thc t phng trnh (3.4) cn c biu din nhiu dng khc nhau ty theo

s tin li s dng. Trc ht l cch biu din bng hng s thi gian qun tnh Tj

hoc H thay cho J. Bin i phng trnh (3.4) bng cch nhn v chia v tri

vi 202 CBS

CBSJ2

20 2

0

2

CBS 22

dtd = MT - ME (3.4a)

K hiu hng s qun tnh H = CBS

J2

20 ta c:

20

2

H SCB 22

dtd = MT - ME (3.4b)

n v tnh ca H l sec thng uc vit r l: MWs/MVA

Hng s qun tnh Tj = CBS

J 20 do Tj = 2H v c phng trnh:

20

Tj SCB 22

dtd = MT - ME (3.4c)

Tc bin thin ca gc lch tng i dtd trong QTQD c tr s nh hn

rt nhiu so vi tc do c th coi xp x: 0

= 0 + dtd 0

Cng sut P = M 0 M Kt qu c th p dng cch tnh gn ng theo cng sut

0JT SCB 2

2

dtd = PT - PE (3.5)

Khi s i cc ca my pht nhiu hn 1 (mp > 1) th roto quay 1vng ng

vi360o ( hnh hc) th cc i lng in bin thin mp360o ( in). Nu k

hiu tc gc quay ca my pht tnh theo gc in l , cn tnh theo hnh

hc l th = / m p v tc quay ng b th 0 = o / mp; khi phng trnh (3.5) cn phi vit l:

0JT SCB 2

2

dtd = PT - PE (3.5a)

Nu tnh cng sut trong h n v tng i, phng trnh c dng n gin:

0JT 2

2

dtd = PT - PE (3.5b)

K n momen cn in t t l vi tc quay, cn phi thm vo phng

trnh thnh phn t l vi tc chuyn ng dtd :

0JT

2

2

dtd +

0DK

dtd = PT - PE (3.5c)

hay l:

0

2H

2

2

dtd +

0DK

dtd +

HXUU sin21 = PT (3.6)

Khi tnh ton gn ng ta xem cng sut c PT l hng s. Khi cng sut c

gn hng s, cng sut in thay i nhanh chng trong qu trnh mt cn bng ca

h thng. Kho st mng hnh 3.1, v ng cng sut c l hng s, ng cng

sut in y c v cho ba trng hp: trc, ngay v sau khi xy ra s c:

Trc khi xy ra s c, ng cong hnh sin trn cng cho thy h thng cn bng

vi gc momen bng 0 . Khi xut hin s c, gc momen vn c gi tr 0 v n khng th thay i ngay nhng cng sut in lc ny c cho bi ng cong

thp nht do khi ngn mch X tng ln nn cng sut in gim. My pht bt u

tng tc cho n khi s c c ct ti gc c . Lc ny cng sut in t ngt nhy ln ng cong sau s c.

A2

A1

Pesau s co

Petrc s co

Pm

Peluc s co

2,0P(vt)

1,5

1,0

0,5

0,00

01

C 290

Goc lech (o)

120 150 180max

Hnh 3.3: Cng sut theo gc momen quay

Ta nhn thy ng cong sau s c thp hn ng cong trc s c do XH

sau s c ln hn XH trc s c. Gc lch tip tc tng ti gi tr ln nht 2 , ti gi tr P( ) > PT do roto quay chm li, gc gim. Tip tc phn tch ta nhn c qu trnh dao ng ca gc lch cho n khi n t c s cn bng gi tr mi 1 .

Ta c iu kin h thng n nh l:

20

(PT - PE)d = 0 (3.7)

trong : 0 , 2 l 2 gc gii hn ca tch phn m tc trc quay ng b (3.6) bng 0. Tch phn ny qua 2 bc t 0 n c v t c n 2 , iu kin trn tr thnh:

C

0(PT - PE)d = (PE - PT)d (3.8) 2

C

Hai tch phn trn chnh l din tch 2 vng gch cho A1, A2. h thng

n nh hai vng ny phi bng nhau. Do h thng n nh ta cn bo m cc

iu kin sau:

- Phi bo m ct s c nhanh chng vng A1 cng nh cng tt.

- S tt hn nu ng dy c s c sau khi ct ra c ng li sau mt thi

gian tr nh cn thit h quang b dp tt hon ton. iu ny cho php vng A2

sau khi ng ng dy li, c m rng ln ng cong trn cng (ng cong

trc s c) to ra vng d tr ln hn, n nh h thng.

3.1.2 nh hng ca TL i vi n nh h thng

Vi h thng c kt ni lng lo chng hn 2 h thng c kt ni bng

mt ng dy mt l. ch bnh thng cng sut truyn ti P ct ng cong

P- (OAB) ti im X. Gi s cng sut c c a vo my pht l khng i, do by gi P( ) < PT khin im lm vic chuyn ti im Z v gc lch tng n

1 v gi thit my ct tc ng ngay ti thi im ny ct ri hai h thng, gc lch tng ln vi mt tc ty thuc vo mi ngun pht.

P

Con

g su

atA Tnh trang bnh thng

P = hang so

Tnh trang s coX

Y

0 B Goc lech pha0 1 2

Z

C (2)

(I)

Hnh 3.4: Hiu qu ca TL ba pha i vi n nh ca h thng

n nh h thng my ct phi c ng li vi thi gian ngn trc

khi gc lch pha vt qua 2 , sao cho din tch vng (2) ln hn din tch vng (1), y chnh l iu kin duy tr n nh. Vic p dng thnh cng TL trong

trng hp ny cn phi c thc hin vi tc cao, my ct tc ng nhanh v

thi gian gin on lin lc ngn.

i vi h thng in c lin kt cht ch (chng hn c lin kt bng

ng dy kp), h thng s d tr n nh tt hn khi ct mt ng dy, trng

hp ny dng TL vi thi gian tr nhm mc ch cho cc dao ng t s c gy

ra c thi gian gim trc khi ng dy c ng li.

3.1.3 T ng ng li mt pha

Khi p dng TL 3 pha cho ng dy mt l ni hai h thng vi nhau,

vic ct 3 pha ng dy s c s gy tch ri v lch pha gia hai h thng, trong

khong thi gian gin an th khng c s lin lc v cng sut gia hai h thng.

Tri li, nu ch c pha b s c ct ra th vic duy tr lin lc cng sut gia hai h

thng vn tip tc thng qua hai pha cn li.

Khi dng TL, mi my ct mt pha phi hot ng c lp v c mt c

cu ng ct ring. S chn ng ngt pha s c kh phc tp. Ngoi s bo

v ng dy, h thng bo v cn thm rle chn pha s c. Khi s c nhiu pha

th tt c ba my ct u m v kha khng cho ng li. Nu TL mt pha khng

thnh cng th cng m c ba my ct v kha khng cho ng li. Li ch ca TL

mt pha l duy tr ng b thi gian gin an cng sut truyn cho php lu hn.

Nhc im ln nht ca TL mt pha l thi gian kh ion ti ni xy ra s

c lu hn v c s h tng in dung gia pha s c v cc pha khng s c

Thi

gia

n o

an tr

uyen

cs

(chu

ky)

0 50 100 150 200 250 300 350 400km

t 7,5 chu kyngat =t 5 chu kyngat =

900

80

70

60

50

40

30

20

10

TL 1pha

t 7,5 chu kyngat =

TL 3pha

Hnh 3.5: Thi gian gin on cng sut cho php khi TL mt hoc ba pha.

Tngt thi gian ngt s c

i vi ng dy trn khng th trng hp s c chm t mt pha v s c

mt pha b h chim phn ln, do vy vic p dng TL mt pha vi tc cao, my

ct tc ng nhanh trong cc trng hp ny s khng gy mt n nh ca h thng.

3.2 PHI HP BO V GIA TL V BO V KHONG CCH

3.2.1 Tng quan

Bo v khong cch l loi bo v khng cc b v thng c s dng cho

li truyn ti. Theo thng k s b hng nm ca cc n v qun l vn hnh cho

thy hu ht cc s c xy ra trn li truyn ti l s c thong qua. V vy vic p

dng TL cho li truyn ti, trong c bin php phi hp bo v gia TL v

rle khong cch l mt vic lm ht sc cn thit v quan trng. Tuy nhin do vn

hnh vi in p co v siu cao nn vic phi hp bo v cn phi c tnh ton

chnh xc, t m. Nu khng mt khi TL khng thnh cng s gy ra nhng thit

hi ng k hn c khi khng p dng TL.

Trong rle bo v khang cch 3 cp thng thng khi c s c cui ng

dy c bo v trong li mch vng c ngun cung cp hai pha th rle bo v

hai u s tc ng ct ngn mch s khng ng thi v v tr s c va nm

vng 2 ca bo v ny li va vng 1 ca bo v kia, i vi ng dy cao p

v siu cao p th vic ct khng ng thi hai u ng dy s dn n nhng

h qu xu lm nh hng n ton b hat ng ca h thng in.

khc phc c iu ny hin nay ngi ta s dng rle khong cch s

vi s vng 1 m rng phi hp vi thit b TL tng tin cy cng nh

kh nng cung cp in lin tc cho cc ph ti.

Cc loi rle khang cch s (21) hn nay thng c ch to km theo chc

nng t ng ng li (79) v mch tng tc bo v sau khi t ng ng li (TOR).

Ngoi ra n cn c thit k vi s vng 1 m rng tng tc bo v trc

t ng ng li nhm mc ch thay th cc s bo v khong cch c dng ng

truyn thng tin lin lc khi a ung truyn thng tin ny vo sa cha bo dng.

3.2.2 Cc cng thc tnh ton bo v khong cch thng dng

3.2.2.1 Vng I

Chc nng ca vng I l ct cng nhanh cng tt cc s c bn trong ng dy

c bo v. Vng I khong cch ca bo v ZIA c xc nh nh sau:

ZIA = 0,85 Z1AB (3.9)

ABIA ZZ 11

1 ++= (3.10)

Z1AB l tng tr ca ng dy AB

ZIA

ZIIIA

ZIIA t IIA0

t IIIA0

ORCt

~A B N1 C D

N2 N3a)

b)

t tIB

t

t

t

Z

tt

Z

Z

tt E t

ttF

tt IBt t

t

GZ

ZIIB

ZIIIAZIIA

Z IAc)

t

Hnh 3.6: Xc nh cc vng khong cch ca bo v khong cch 3 cp

- Thi gian t tr ca vng ny thng chn bng t1A = 0 (sec). Cn phn

bit thi gian t cho rle vi thi gian ct s c thc t tc :

tc = tr1min + tt + tt + tMC

trong : tr1min l thi gian tnh ton v ra quyt nh thao tc nh nht ca

rle khong cch.

tt l thi gian t cho rle.

tt : thi gian truyn tn hiu ra bn ngoi rle

tMC : thi gian thao tc ca my ct.

3.2.2.2 Vng II

Chc nng ca vng ny l bo v on cui ng dy AB (khong 15-20%

on ng dy AB tnh t thanh gp B). Vng II khong cch ZIIA c xc nh

theo cng thc:

Z = 0,8(ZIIA 1AB + 0,85 Z1BC) (3.11)

Z IIA )1(11

1IB

pBCAB Zk

Z +++ (3.12)

Z IIA )1(11

min1 MBAPMBA

ABMBA

Zk

Z +++ (3.13)

Trong : = 0,05 l h s tnh n sai s ca rle khong cch.

= 0,1 l h s tnh n sai s ca cc bin dng v bin in p o lng.

= 0,1 l h s tnh n khang ng bin an ton vng II bo v A

khng ln sang vng 2 ca bo v B

MBA = 0,15 l h s tnh n sai s ca cc bin p bin dng o lng, tnh

n kh nng lch in p 5% khi gi tr danh nh ca MBA ti B.

kpBC, kpMBA tng ng l h s phn dng ca ng dy BC hay MBA ti

B, c gi tr bng t s gia dng qua rle (ti A) v dng qua im ngn mch ti

(N1 nu xt kpBC v ti N3 nu xt kpMBA).

ZMBAmin l tng tr tng ng nh nht ca mt trong s cc MBA ni vo

thanh ci trm B.

Z1BC l tng tr ca ng dy BC.

ZIB l vng 1 khong cch ca bo v B

+ Thi gian tc ng ca bo v thng c tnh nh sau:

t = t +t (3.14) IIA IBNu trong trng hp iu ny khng c tha mn th ta chn:

t = t +t (3.15) IIA IIBt = 0,5s i vi rle in c. Cn i vi rle s th t = 0,25 0,35s 3.2.2.3 Vng III

Hin nay cch tnh di vng III ca bo v khang cch 3 cp vn cha

thng nht. Ty vo tng trng hp c th, mc ch s dng vng ny m gi tr

tng tr t vng III s c xc nh theo cc cng thc sau:

Z = 0,8 [ZIIIA 1AB + 0,8(Z1BC + 0,85Z1CD)] (3.16)

Z l vng III khong cch ca bo v A IIIA

Z1CD l tng tr ca ng dy CD

Z = IIIAtvmntc

lv

kkkZ min (3.17)

Trong :

- Zlvmin l tng tr lm vic nh nht ca ti

Zlvmin = max

min

3 lvlv

IU (3.18)

- ktc = 1,2 l h s tin cy

- kmm = 1,3 l h s m my

- ktv = 1,05 1,1 l h s tr v ca phn t khong cch.

Nu theo iu kin phi hp vi vng II ca bo v pha sau lin k (ti B) th

ta c cng thc tnh vng III khong cch ca bo v A s l:

Z = kIIIA tcZ1AB + p

tc

kk )1( Z (3.19) IIB

- Thi gian tc ng ca bo v cng c tnh theo cc cng thc (3.14),

(3.15) nh ca vng II bo v A. Cc cng thc (3.9), (3.11), (3.16) thng c p

dng cho cc mng hnh tia n gin. Cn cc cng thc (3.10), (3.12), (3.13),

(3.17), (3.19) c p dng cho nhng mng mch vng kn phc tp.

3.2.3 S vng 1 m rng

3.2.3.1 ngha

S ny thng lm vic vi chc nng t ng li ca rle khong cch

ca bo v chnh. lm c iu ny vng I khong cch c th thay i c

di khi c tn hiu t chc nng TL a n, hay ni cch khc b phn o

lng vng I ca rle khong cch c hai gi tr t c th iu khin c. Gi tr

t th nht ca vng I t 80% - 90% di ng dy bo v gi l gi tr c bn

k hiu Z1. Gi tr t th hai c chnh nh khong 125% chiu di ng dy

c bo v gi l vng 1 m rng k hiu Z1E.

Trong ch bnh thng rle lm vic theo gi tr t ca vng 1 m rng Z1E

v khi nhn c tn hiu t chc nng t ng ng li th rle s chuyn gi tr t

ca bo v khong cch t vng 1 m rng v vng I thng thng.

Chuyn vng 1 t Z1E v Z1

Tn hiu khi ng

t v tr my ct

Tn hiu khi ng

t rle bo vZ(Z )

1E

1

Z2

Z3

ORCt MC

t20

0

t3

K1

K2OR

OR

ARC

&

&

K3

K4

K5S

UL

UB

UL&

&

ORng MC

Z3B2Z2B2

Z1B2 Z1EB2

1 2 1 2

A B C

Z1EC1

Z2C1

Z1C1

1 2N1

N2 N3D

1 2 1

4

N4

N5

N6

1

1

E

F

G3

Z3C1

Hnh 3.7: S bo v khong cch c vng 1 m rng

S bo v khong cch c vng 1 m rng c trnh by trn hnh 3.7.

Khi s c xut hin ti mt im bt k chng hn trn ng dy BC, cc my ct

B2, C2 s ct nhanh bng vng 1 m rng v sau c t ng ng li.

Nu s c l thong qua, my ct s c ng li thnh cng.

Nu s c l duy tr, MC s ct li ln na vi thi gian ca vng I hoc vng

II thng thng bo m tnh chn lc.

Nh vy, vic kt hp chc nng TL vi vng 1 m rng ca rle bo v

khong cch, th mi s c thong qua trn ton b ng dy c bo v u

c cch ly nhanh chng. Tuy nhin s c nhc im l khi thanh ci cui

ng dy c bo v cng c nhiu ng dy ni vo th s ln ct khng chn

lc trc t ng ng lp li ca cc my ct cng ln, iu ny lm tng chi ph

bo dng gim tui th ca thit b.

3.2.3.2 Hat ng ca s

Khi ng dy c ngun cung cp t hai pha b s c hai my ct hai u

ng dy s ct ra. Nu cc MC ny c trang b thit b TL, thng thng chng

s ln lt c ng li theo s phi hp sau:

+ MC u th nht ca ng dy c ng lp li trc theo iu kin

in p ng dy khng tn ti UL = 0.

+ MC u cn li ca ng dy c ng lp li sau theo iu kin tn ti

in p ng dy UL = 1, nhng thm mt trong hai iu kin sau:

- in p ng dy ng b vi in p thanh ci: S =1.

- in p thanh ci khng tn ti: UB = 0

c s la chn phi hp ca vic ng lp nhiu MC, ta s phn tch s

hat ng ca s theo phng thc ci t iu kin tc ng ca mch t ng

ng li cc my ct ca li in.

+ Phng thc th nht: Cc mch ARC ca cc my ct c ci t ging

nhau theo thanh ci.

Ta xt s hat ng ca s theo phng thc ny:

* Khi ngn mch ti N1

Gi thit N1 nm trong vng 1 m rng ca bo v A2 v khng nm trong

phm vi tc ng ca vng 1 m rng ti MC D1. Khi :

- Cc my ct A2, B2, C1 s ct trong phm vi tc ng ca vng 1 m rng,

sau MC A2, C1 s ng lp li trc do UL = 0.

1 2 1 2

A B C1 2

N1 N2 N3D

1 2 1

1

E

F3

U =1LU =1L

U =1L

U =0L

U =0L

4 1

G

U =1L U =0L

D

U =0L U =0LU =1L U =1LU =0LU =0L

1 2 1 2

A B C

1 2N3 1 2 1

4 1

E

G

U =0LU =0L

U =0L

U =1L

1

F

3 U =0L U =1L

U =1L

U =1L U =1LU =0L U =0LU =1LU =1L

a)

b)

Hnh 3.8: Ci t phng thc hot ng ca mch ARC theo thanh ci

- Nu s c tn ti lu di th MC C1 s ct ra bi vng II vi thi gian tr t2,

cn MC A2 vn cn ng v B2 cha ng nn khng c dng s c qua A2. MC B2

trong trng hp ny cng khng ng li c do khng c tn hiu in p ng

dy (S = 0).

- Nu s c l thong qua th MC A2, C1 s ng li thnh cng, lc ny ti

MC B2 c tn hiu UL = 1 v n s ng li thnh cng.

* Khi ngn mch ti N2

Gi thit N2 nm trong phm vi tc ng ca vng 1 m rng ti my ct D1

trong trng hp ny c cc MC cng ct ngn mch bi vng 1 m rng l B2, C1

v D1, nhng ch c MC C1 ng li theo iu kin UL = 0 ng dy BC v DC

vn khng c in do B2, D1 cng khng ng c v thanh ci C mt in

khng chn lc.

* Khi ngn mch ti N3

Gi thit phng thc tc ng ca mch ARC c ci t nh hnh 3.8a

v N3 nm trong phm vi ca vng 1 m rng ca E1, F1, G1, khi :

- Cc MC C2, D1, E1, F1, G1 cng ct bi vng 1 m rng. Sau cc MC C2,

E1, F1, G1 s cng ng li theo iu kin (UL = 0) nu nh cc mch ARC ca cc

MC ny c cng thi gian tc ng.

- Nu s c l thong qua th cc MC C2, D1, F1, G1 s cng lc hoc ln lt

ng li thnh cng v sau D1 cng ng li thnh cng theo iu kin (UL = 1;

S = 1).

- Nu s c l duy tr th C2 s ct ra bng vng 2 thng thng cn F1, F1, G1

s ng li thnh cng. Ring D1 khng ng li c do khng c in p ng

dy (S = 1, UL = 0).

Gi thit phng thc tc ng ca mch ARC nh hnh v 3.8b v N3 nm

trong vng tc ng ca vng 1 m rng ca E1, F1, G1 khi :

- Cc MC C2, D1, E1, F1, G1 cng ct bi vng 1 m rng nhng sau ch c

MC D1 ng li cn cc MC C2, E1, F1, G1 khng ng li c do khng c in

p ng dy.

+ Phng thc th hai: Cc mch ARC ca MC c ci t ging nhau theo

chiu ng dy.

1 2 1 2

A B C

1 2N1

N2 N3D

1 2 1

1

E

F

3

U =0LU =1L

U =1L

U =0L

U =0L

4 1

G

U =1L U =0L

D

U =0L U =1LU =0L U =1LU =1LU =0L

1 2 1 2A B C

1 2N3 1 2 1

4 1

E

G

U =1LU =0L

U =0L

U =1L1

F3

U =0L U =1L

U =1L

U =1L U =0LU =1L U =0LU =0LU =1L

a)

b)

Hnh 3..9: Ci t phng thc hot ng ca mch ARC theo chiu ng dy

Theo phng thc ny cc MC cng chiu (chiu tc ng ca rle bo v)

trn ng dy c iu kin tc ng ca s t ng ng lp li c chn

ging nhau, nh hinh v 3.9a v 3.9b. S hot ng ca s ti cc im ngn

mch N1, N2, N3 tng t nh phng thc th nht. Kt lun:

S bo v khang cch c vng I m rng kt hp vi mch t ng ng

li ARC ch bo m ct nhanh cc s c thong qua, cn i vi cc s c duy tr

th ty theo v tr ngn mch n c th b loi b vi thi gian tr ca vng II. Mt

khc c hai phng thc ci t iu kin tc ng ca cc mch t ng ng li

ARC ca cc MC u tn ti mt s s c dn n mt thanh ci mt in khng

chn lc do cc ng dy ni vo thanh ci khng iu kin thc hin chu

trn

ci

m

b

cah t ng ng lp li. Tuy nhin theo phng thc th nht, s mt in thanh

khi cc s c c tnh duy tr hoc thong qua, cn theo phng thc th 2 s

t in ch xy ra khi cc s c c tnh duy tr.

3.2.4 S tng tc theo th t bng vng I m rng

Nh trn trnh by s vng I m rng ca bo v khong cch ch loi

nhanh s c thong qua, cn vi loi s c duy tr vn c loi b vi thi gian

cc vng khang cch c bn.

Hinh 440

Tn hiu khi ngt v tr my ct

Tn hiu khi ng

t rle bo vZ(Z )

1E

1

Z2

Z3

ORCt MC

t20

0

t3

K1

K2

OR

OR

ARC

&

&

K3

K4

K5S

UL

UB

UL&

&

ORng MC

D1 2 1 2

A B C1 2 1 2 1

4 1

E

G1

F

3tD2t +4 tD1 t +3 tD1 t +3 tD2 t +2 tD1 t +2 tD2 t + tD1

t +3 tD2

t +3 tD2

t +3 tD2 tD1

tD3

tD4

b)

a)

Hnh 3.10: S tng tc bo v theo th t bng vng 1 m rng

loi b nhanh s c thong qua ln s c duy tr ngi ta dng s tng

tc theo th t trong vng I m rng l bo v khng chn lc cn vng I, vng

II, vng III c bn chnh l bo v chn lc.

Tuy nhin bo m tnh chn lc khi s bo v khong cch c vng I

m rng hat ng theo nguyn tc ny, th my ct pha trc phi ng li

chm hn my ct pha sau (theo chiu tc ng ca bo v) mt bc thi gian t

tn hiu vng 1 m rng ti MC ang xt tr v gi tr vng I c bn.

Theo nguyn tc tc ng ca s ta thy mi MC khi ct khng chn lc

(ct s c u ng dy lin k) u phi ng li trc MC cng chiu ng

dy s c. thc hin c iu ny mi mch ARC ca tt c cc MC phi c

th tc ng ng lp li theo iu kin UL = 0. iu ny i hi thi gian tr ca

mch ARC ca cc MC trn mt ng dy hoc ca cc MC c kh nng cng ct

khng chn lc c ci t khc nhau trnh ngun t hai pha cng ng li

mt lc.

Nhn xt:

- S loi b nhanh s c thong qua ln s c duy tr. Tuy nhin s c

khuyt im l cc MC cng xa ngun c thi gian ng li MC cng ln. iu ny

lm nh hng n tc khi phc cung cp n.

- i vi li in c ngun cung cp 1 pha th cc s c thong qua cng

gn ngun cng c thi gian khi phc cung cp in cng nhanh.

- i vi li in c ngun cung cp t 2 pha, khi c s c thong qua cc

on ng dy gia th thi gian khi phc li s lm vic tng i ln, v khi

s c thong qua cc on cng gn ngun th thi gian khi phc li s mang

in ca n cng chm.

- Chi ph bo dng ca MC trong s ny ln hn. Nguyn nhn ca n l

khi s c c tnh duy tr th ng dy c ng li 2 ln. Nhng vic ng li ln

th hai khng c ngha khi phc s lm vic ca ng dy.

3.2.5 S tng tc vng 2 kt hp vi RAR v DAR

Nh phn trn ta thy khi s c xut hin on u ca cc ng dy th

my ct ca n v my ct ng dy lin k pha trc u c ct bng vng I

m rng. Do khng phn bit c v tr xy ra s c nn sau khi ct ln nht buc

phi ng li cc my ct theo th t MC gn ngun c ng li trc. Chnh

iu ny lm MC cng xa ngun cng c thi gian tr ca chu trnh t ng ng

li cng ln.

Z3

Z2

Z1 K1 K2

&

0,1s 0

t 03

t 02

t tTV

K5

ORct MC

v tr

s c vng

II. T trang

b m R c

thi

vn

trnh

v n

K

K6RAR

K7

K8

K9

UB

K3

K4DAROR

K10

Khi ng mch TOR

UB

UL

S

&

&

&

OR

ORng MC

D1 2 1 2

A B C1 2 1 2 1

4 1

E

G1

F

3

N1

N2 N3 N4

Hnh 3.11: S tng tc vng 2 kt hp vi RAR v DAR

Trong trng hp trn nu ta dng vng II tng tc bo v th MC gn

s ct bng vng I, cn MC ca ng dy lin k pha trc s ct bng

nguyn tc ny pht hin v tr s c sau ln ct th nht bng cch

i MC hai b t ng ng lp li : b th nht t ng lp li nhanh RA gian cht ngn c khi ng theo tn hiu vng II v b kha khi c tn hiu

g I. B th hai t ng ng lp li chm DAR c thi gian cht ln hn chu

RAR mt cp v c khi ng theo tn hiu vng I hoc/v vng II.

Mch RAR

Mch RAR c khi ng khi s c nm trong phm vi tc ng ca vng II

goi phm vi tc ng ca vng I tc l Z2 = 1, Z1 = 0. Mc d s RAR

c khi ng v duy tr nhng mch to thi gian tr tRAR ca n ch lm vic khi

c in p thanh ci UB. Khi MC c ct bng mch tng tc vng II n s ng

lp li nhanh theo chu trnh RAR khi iu kin ng li sau y c tha mn:

- ng trc tip sau khi khi ng (kha K5 kn mch).

- Tn ti in p thanh ci UB = 1 nhng khng tn ti in p ng dy UL = 0

(kha K6 kn mch).

- Tn ti in p ng dy UL = 1 v ng b in p thanh ci S = 1 (kha

K7 kn mch).

Cc iu kin tc ng ca mch RAR c p dng nh sau:

- i vi ng dy c ngun cung cp t mt pha p dng iu kin 1 cho

mch RAR tc l K5 kn mch cn K6 v K7 h mch

- i vi s ng dy c ngun cung cp t 2 pha mch RAR lun ng

trc mch DAR, do phi p dng iu kin 2 tc K6 kn mch, K5 v K7 h mch.

- i vi MC i din vi thanh ci c 3 xut tuyn tr ln th khi ngn mch

ngoi, n c th ct ra bi vng II v mch RAR khi ng. Tuy nhin do thanh ci

i din vn c in, trong trng hp ny mch RAR s tc ng, theo iu kin 3,

tc K6 v K7 kn mch.

Mch DAR

Khi ng theo tn hiu khi ng ca vng I (Z1 = 1) hoc vng 2 (Z2 = 1)

qua v tr kn mch ca kha 3 hoc kha 4. Mch DAR cng c nhng iu kin

tc ng nh sau:

- ng trc tip sau khi khi ng (kha K8 kn mch)

- Tn ti in p thanh ci UB = 1 nhng khng tn ti in p ng dy UL = 0

(kha K9 kn mch)

- Tn ti in p ng dy UL = 1 v ng b vi in p thanh ci S =

1(kha K10 kn mch).

Cc iu kin tc ng ca mch DAR.

- i vi ng dy c ngun 1 pha p dng iu kin 1 tc l K8 kn mch

cn K9 v K10 h mch.

- i vi ng dy c ngun cung cp t hai pha, v mt u c kh nng

c ng li bi mch RAR, nn mch DAR lun phi kim tra theo iu kin 3

tc K10 lun kn mch. Tuy nhin khi ngn mch on gia ng dy th vng I

c hai u u tc ng, do mch RAR khng lm vic, nh vy cn phi c mt

u ng li my ct theo iu kin 2 tc phi c K9 v K10 kn mch.

Nguyn l tc ng ca s

Trn s mi my ct u mi ng dy c trang b: 1 bo v khong

cch 3 cp, 1 mch t ng ng li nhanh RAR v 1 mch t ng ng li chm

DAR (tDAR > tRAR). Ngoi ra vng II cn c tn hiu ct tc thi my ct (kha

K1, K2 kn mch) hoc vi thi gian tr nh (kha K1 kn mch cn K2 h mch)

v n s b kha li sau khi MC c ng lp li ln u vi thi gian tr l tK

vng II ct nhanh li MC mt ln na nu s c duy tr xut hin cui ng dy

ca n. Mch tng tc vng II b kha trong mt khong thi gian bo m n

khng hat ng nu s c vn cn duy tr sau khi MC ca ng dy b s c c

ng li bng chu trnh DAR. Sau y ta s phn tch hat ng ca s tng tc

vng II kt hp vi mch RAR v DAR.

* Khi ngn mch ti N1

Khi ngn mch ti N1 on gia ng dy BC th 2 MC B2 v C1 ct

nhanh bng vng I. Khi :

- Mch RAR khng lm vic nn MC B2 v C1 ng li theo mch DAR. Gi

s MC C1 ng lp li trc theo iu kin (UB = 1 v UL = 0).

- Nu s c l thong qua th C1 ng li thnh cng sau MC B2 s ng li

theo iu kin (UL = 1, S = 1)

- Nu s c duy tr th MC C1 sau khi ng li s b ct ra mt ln na (bng

vng I) v MC B2 cng khng ng li c do khng c tn hiu p. Trong trng

hp ny mch RAR ca 2 MC C1 v B2 khng tc ng.

- Nu v tr ngn mch ti N1 nm trong phm vi tc ng ca vng II ca cc

MC A2 v D1 th hai MC ny cng ct ra, nhng chng s ng li thnh cng bng

chu trnh RAR theo iu kin (UB = 1 v UL = 0). Tip theo hai MC B2 v C1 s

ng li bng chu trnh DAR nh nu trn.

* Khi ngn mch ti N2

Khi v tr N2 on cui ng dy BC v gi thit n nm ngoi phm vi tc

ng ca vng I ca MC B2 ti v tr ny ta thy:

- My ct C1 ct nhanh bng vng I v my ct B2 ct nhanh bng vng II

tng tc, sau MC B2 s ng li theo chu trnh RAR vi iu kin (UL = 0, UB = 1).

- Nu s c l thong qua th MC B2 s ng li thnh cng v sau MC C1

s ng li theo chu trnh DAR vi iu kin (UL = 1 v S = 1).

- Nu s c l duy tr th MC B2 s ct ra tr li cn i vi MC C1 s c 2

tnh hung nh sau:

+ Nu chu trnh DAR ti MC C1 c ci t vi kha K10 kn mch v K9

h mch th MC C1 s khng ng li. Lc kha K9 ca MC B2 ang kn mch

v nu kha K3 ca B2 cng kn mch th MC B2 s ng li ln th hai theo chu

trnh DAR vi iu kin (UB = 1; UL = 0). Nu MC B2 ng li thnh cng th ko

theo C1 ng li thnh cng. Nu s c cn duy tr th MC B2 s c ct nhanh

bng mch TOR v nu khng c mch ny th B2 ct theo vng II c bn (v vng

I ct nhanh b kha).

+ Nu chu trnh DAR ti MC C1 c ci t theo iu kin ng vi kha K9

kn mch th d B2 c b ct ra ln th hai th MC C1 vn c ng tr li theo chu

trnh DAR. Sau khi MC C1 ng li nu s c vn cn duy tr th MC C1 s c

ct nhanh ln na bng vng I. Nu MC C1 ng li thnh cng th MC B2 cng s

ng li thnh cng bng mch DAR (nu K3 kn mch) theo iu kin kim tra s

ng b.

* Khi ngn mch ti N3

Khi ngn mch ti N3 gi s n nm ngoi vng I ca D1 v nm trong vng

II ti MC B2, Lc s c 3 MC cng ct l B2, C2 v D1, sau qu trnh ng

lp li s din ra bnh thng khng c g phc tp.

Gi s N3 nm trong phm vi tc ng ca vng II ca MC G1. Lc ny MC

G1 cng ct nhanh theo vng II tc thi nhng thanh ci D vn c in p nn MC

G1 ng li theo chu trnh RAR vi iu kin (UL = 1 v S = 1), trong trng hp

ny mch RAR D1 vn khi ng bnh thng (v UB = 1) v ng li cng lc

vi MC G1.

- Nu s c cn duy tr th c hai MC G1 v D1 cng ct ra tr li bng vng II

tc thi v mch RAR b kha li. Nhng sau MC G1, D1 v C2 c ng lp

li theo chu trnh DAR. trnh tnh trng MC D1 v G1 cng ng vo v cng

ct ra theo vng II c bn khi s c cn duy tr, ta nn MC G1 v C2 cng ng

li trc theo chu trnh DAR khi nu s c cn duy tr th C2 c ct ra bng

vng I cn G1 ng li thnh cng.

* Khi ngn mch ti N4

Gi s v tr ca N4 nm ngoi phm vi tc ng ca vng I ti MC C2 nhng

nm trong phm vi tc ng ca vng II ti cc MC E1, F1 v G1, khi :

- MC D1 ct nhanh bng vng I cn C2, E1, F1 v G1 s ct nhanh bng vng

II tng tc. Sau cc MC E1, F1, G1 v C2 ng li nhanh bng chu trnh RAR.

- Nu s c l thong qua th MC D1 s ng li thnh cng bng chu trnh DAR.

- Nu s c duy tr th sau khi ng lp li bng chu trnh RAR, MC C2 s b

ct nhanh bng vng II tng tc. Sau ng dy DC s c ng li bng cc

chu trnh DAR ca MC C2 v D1.

- Vic ci t cc chu trnh RAR ca cc MC E1, F1, G1 v k c MC C2 va

c th tc ng vi iu kin UL = 0 va c th tc ng vi iu kin UL = 1 S =

1 l cn thit trong trng hp v tr ngn mch N4 khng nm trong phm vi tc

ng ca vng II ca mt trong cc MC E1, F1, v G1.

WX