0.3 Bảo vệ thanh góp

A. giới thiệu chung

I. đặt vấn đề

Sự cố xảy ra với thanh góp rất ít, nhưng vì thanh góp là đầu mối liên hệ của nhiều phần tử trong hệ thống nên khi xảy ra ngắn mạch trên thanh góp nếu không được loại trừ một cách nhanh chóng và tin cậy thì có thể gây ra những hậu quả nghiêm trọng và làm tan rã hệ thống. Với thanh góp có thể không cần xét đến bảo vệ quá tải vì khả năng quá tải của thanh góp là rất lớn.

Bảo vệ thanh góp cần thoả mãn những đòi hỏi rất cao về chọn lọc, khả năng tác động nhanh và độ tin cậy.

Ii. nguyên nhân gây sự cố trên thanh góp

Các nguyên nhân gây ra sự cố trên thanh góp có thể là:

• Hư hỏng cách điện do già cỗi vật liệu.
• Quá điện áp.
• Máy cắt hư do sự cố ngoài thanh góp.
• Thao tác nhầm.
• Sự cố ngẫu nhiên do vật dụng rơi chạm thanh góp.

Đối với hệ thống thanh góp phân đoạn hay hệ thống nhiều thanh góp cần cách ly thanh góp bị sự cố ra khỏi hệ thống càng nhanh càng tốt. Các dạng hệ thống thanh góp thường gặp như hình 3.1.

Mỗi sơ đồ hệ thống thanh góp có chức năng và tính linh hoạt làm việc khác nhau đòi hỏi hệ thống bảo vệ rơle phải thoả mãn được các yêu cầu đó. Các dạng hệ thống bảo vệ thanh góp như sau:

• Kết hợp bảo vệ thanh góp với bảo vệ các phần tử nối với thanh góp.
• Bảo vệ so lệch thanh góp.
• Bảo vệ so sánh pha.
• Bảo vệ có khoá có hướng.

Trong đó loại 1, 2 phù hợp cho các trạm vừa và nhỏ 3, 4 dùng cho các trạm lớn.

B. các dạng bảo vệ thanh góp

I. bảo vệ thanh góp bằng các phần tử nối kết với thanh góp

Hệ thống bảo vệ này bao gồm bảo vệ quá dòng điện hoặc bảo vệ khoảng cách của các phần tử nối vào thanh góp, nó có vùng bảo vệ bao phủ cả thanh góp. Khi ngắn mạch trên thanh góp sự cố được cách ly bằng bảo vệ của các phần tử liên kết qua thời gian của cấp thứ hai.

I.1. Sơ đồ bảo vệ dòng điện:

Hệ thống bảo vệ dùng các bảo vệ dòng điện của MBA, đường dây và bảo vệ dòng điện đặt ở thanh góp (hình 3.2). Khi ngắn mạch trên thanh góp cần thực hiện cắt máy cắt phân đoạn trước sau một thời gian trễ các máy cắt nguồn nối với thanh góp sự cố được cắt ra. Bảo vệ đặt trên thanh góp cần phối hợp với thời gian của bảo vệ đường dây nối với thanh góp. Phối hợp với bảo vệ đường dây:

$t_{\text{MC}}^I=t_{\text{ñz}}^I+\mathrm{\Delta t}$

với $t_{\text{ñz}}^I$ là thời gian cắt nhanh đường dây.

Cấp thời gian thứ hai dự trữ cho cấp thứ hai của đường dây:

$t_{\text{MC}}^{\text{II}}=t_{\text{ñz}}^{\text{II}}+\Delta \text{t,}$

Thời gian của bảo vệ dòng cực đại của phần tử có nguồn phải lớn hơn thời gian của máy cắt:

$t_{\text{MBA}}=t_{\text{MC}}^{\text{II}}+\mathrm{\Delta t}\text{.}$

Để giảm thời gian loại trừ sự cố trên thanh góp xuống mức thấp nhất, cần khoá bảo vệ của phần tử nối với nguồn bằng các rơle của các lộ ra cấp điện cho phụ tải.

I.2. nguyên tắc thực hiện khoá rơle dòng (hình 3.3):

Các phần tử nguồn có bảo vệ dòng cực đại có hai cấp thời gian tác động tH và tTG. Cấp thời gian tH được chọn phối hợp với bảo vệ các phần tử khác trong hệ thống, còn cấp thời gian tTG để loại trừ sự cố trên thanh góp, bé hơn nhiều so với tH.

Khi sự cố trên đường dây ra, bảo vệ quá dòng của các lộ này gởi tín hiệu khoá mạch cắt với thời gian tTG­ của máy cắt nguồn, đồng thời đưa tín hiệu tác động cắt máy cắt thuộc đường dây bị sự cố. Thông thường sự cố trên đường dây ra sẽ được cắt với thời gian t1, t2 tuỳ theo vị trí điểm ngắn mạch. Nếu các bảo vệ hoặc máy cắt tương ứng từ chối tác động thì sau thời gian tH bảo vệ quá dòng ở phần tử phía nguồn sẽ tác động cắt máy cắt phía nguồn.