8

Chỉång 2:

BO VÃÛ DNG ÂIÃÛN CỈÛC ÂẢI
I. NGUN TÀÕC TẠC ÂÄÜNG:
Bo vãû dng âiãûn cỉûc âải l loải bo vãû phn ỉïng våïi dng trong pháưn tỉí
âỉåüc bo vãû. Bo vãû s tạc âäüng khi dng âiãûn qua chäù âàût thiãút bë bo vãû tàng
quạ mäüt giạ trë âënh trỉåïc no âọ.
Vê dủ kho sạt tạc âäüng ca cạc bo vãû dng âiãûn cỉûc âải âàût trong mảng
hçnh tia cọ 1 ngưn cung cáúp (hçnh 2.1), cạc thiãút bë bo vãû âỉåüc bäú trê vãư phêa
ngưn cung cáúp ca táút c cạc âỉåìng dáy. Mäùi âỉåìng dáy cọ 1 bo vãû riãng âãø càõt
hỉ hng trãn chênh nọ v trãn thanh gọp ca trảm åí cúi âỉåìng dáy.

Hçnh 2.1: Bäú trê cạc bo vãû dng cỉûc âải trong mảng hçnh tia
cọ 1 ngưn cung cáúp

Dng khåíi âäüng
ca bo vãû I
KÂ
, tỉïc l dng nh nháút âi qua pháưn tỉí âỉåüc
bo vãû m cọ thãø lm cho bo vãû khåíi âäüng, cáưn phi låïn hån dng phủ ti cỉûc
âải ca pháưn tỉí âỉåüc bo vãû âãø ngàn ngỉìa viãûc càõt pháưn tỉí khi khäng cọ hỉ
hng.
Cọ thãø âm bo kh nàng tạc âäüng chn lc ca cạc bo vãû bàòng 2 phỉång
phạp khạc nhau vãư ngun tàõc:
•
Phỉång phạp thỉï nháút - bo vãû âỉåüc thỉûc hiãûn cọ thåìi gian lm viãûc cng
låïn khi bo vãû cng âàût gáưn vãư phêa ngưn cung cáúp. Bo vãû âỉåüc thỉûc hiãûn nhỉ
váûy âỉåüc gi l

Bo vãû dng cỉûc âải cọ hai bäü pháûn chênh : Bäü pháûn khåíi âäüng (vê dủ, så âäư
bo vãû nhỉ hçnh 2.2, bäü pháûn khåíi âäüng l cạc råle dng 3RI v 4RI) v bäü pháûn
tảo thåìi gian lm viãûc (råle thåìi gian 5RT). Bäü pháûn khåíi âäüng phn ỉïng våïi cạc hỉ
hng v tạc âäüng âãún bäü pháûn tảo thåìi gian. Bäü pháûn tảo thåìi gian lm nhiãûm vủ
tảo thåìi gian lm viãûc âm bo cho bo vãû tạc âäüng mäüt cạch cọ chn lc. Cạc
råle dng âiãûn âỉåüc näúi vo phêa thỉï cáúp ca BI theo så âäư thêch håüp (xem mủc II
- chỉång 1). Hinh 2.2 : Så âäư ngun lê ca bo vãû dng cỉûc âải II. BO VÃÛ DNG CỈÛC ÂẢI LM VIÃÛC CỌ THÅÌI GIAN:
II.1.
Dng khåíi âäüng ca BV:
Theo ngun tàõc tạc âäüng, dng khåíi âäüng I
KÂ
ca bo vãû
phi låïn hån
dng âiãûn phủ ti cỉûc âải qua chäø âàût bo vãû
, tuy nhiãn trong thỉûc tãú viãûc
chn I
KÂ
cn phủ thüc vo nhiãưu âiãưìu kiãûn khạc.
Âãø xạc âënh dng khåíi âäüng ta xẹt så âäư mảng âiãûn trãn hçnh 2.1, gi sỉí
chn I
KÂ
cho bo vãû 3
’
âàût åí âáưu âoản âỉåìng dáy AB, trỉåïc hãút ta kho sạt trảng

âiãûn ạp âỉåüc khäi phủc dng måí mạy ca chụng tàng lãn ráút cao. Vç váûy dng
I
mmmax
thỉåìng låïn hån nhiãưu so våïi dng phủ ti cỉûc âải I
lvmax
. Âỉa vo hãû säú måí
mạy k
mm
âãø tênh âãún dng måí mạy ca cạc âäüng cå åí trảm B v viãûc càõt phủ ti
ca trảm C. Ta cọ I
mmmax
= k
mm
.I
lvmax
.

10Hinh 2.3 : ọử thở õỷc trổng traỷng thaùi cuớa baớo vóỷ
khi ngừn maỷch ngoaỡi

Sai sọỳ cuớa doỡng trồớ vóử cuớa baớo vóỷ vaỡ caùc tờnh toaùn khọng chờnh xaùc õổồỹc
kóứ õóỳn bồới hóỷ sọỳ an toaỡn k
at
> 1 (vaỡo khoaớng 1,1 ữ1,2). Tổỡ õióửu kióỷn õaớm baớo sổỷ
trồớ vóử cuớa baớo vóỷ õoaỷn AB, coù thóứ vióỳt :
I
tv

max
(2.3)
Caùc rồle lờ tổồớng coù hóỷ sọỳ trồớ vóử k
tv
= 1; thổỷc tóỳ luọn luọn coù k
tv
< 1.
Doỡng khồới õọỹng I
KR
cuớa rồle khaùc vồùi doỡng khồới õọỹng I
K
cuớa baớo vóỷ do hóỷ
sọỳ bióỳn õọứi n
I
cuớa BI vaỡ sồ õọử nọỳi dỏy giổợa caùc rồle doỡng vaỡ BI.
Trong mọỹt sọỳ sồ õọử nọỳi rồle, doỡng õi vaỡo rồle khọng bũng doỡng thổù cỏỳp cuớa
caùc BI. Vờ duỷ nhổ khi nọỳi rồle vaỡo hióỷu doỡng 2 pha, doỡng vaỡo rồle I
R
(3)
trong tỗnh
traỷng õọỳi xổùng bũng
3 lỏửn doỡng thổù cỏỳp I
T
(3)
cuớa BI. Sổỷ khaùc bióỷt cuớa doỡng trong
rồle trong tỗnh traỷng õọỳi xổùng vaỡ doỡng thổù cỏỳp BI õổồỹc õỷc trổng bũng hóỷ sọỳ sồ
õọử:
k
I
I

3
(2.6)
11
II.2. Thồỡi gian laỡm vióỷc:
II.2.1. Baớo vóỷ coù õỷc tờnh thồỡi gian õọỹc lỏỷp:
Thồỡi gian laỡm vióỷc cuớa baớo
vóỷ coù õỷc tờnh thồỡi gian õọỹc lỏỷp
(hỗnh 2.4) õổồỹc choỹn theo
nguyón từc bỏỷc thang (tổỡng cỏỳp) ,
laỡm thóỳ naỡo õóứ cho baớo vóỷ õoaỷn
sau gỏửn nguọửn hồn coù thồỡi gian
laỡm vióỷc lồùn hồn thồỡi gian laỡm
vióỷc lồùn nhỏỳt cuớa caùc baớo vóỷ
õoaỷn trổồùc mọỹt bỏỷc choỹn loỹc vóử
thồỡi gian t.
Xeùt sồ õọử maỷng nhổ hỗnh
2.5, vióỷc choỹn thồỡi gian laỡm vióỷc
cuớa caùc baớo vóỷ õổồỹc bừt õỏửu tổỡ
baớo vóỷ cuớa õoaỷn õổồỡng dỏy
xa nguọửn cung cỏỳp nhỏỳt, tổùc laỡ tổỡ
caùc baớo vóỷ 1 vaỡ 1 ồớ traỷm C. Giaớ
thió
ỳt thồỡi gian laỡm vióỷc cuớa caùc
baớo vóỷ naỡy õaợ bióỳt, tổồng ổùng laỡ
t
1
vaỡ t

> t
2
thỗ t
3
= t
2
+ t.
Trổồỡng hồỹp tọứng quaùt, õọỳi vồùi baớo vóỷ cuớa õoaỷn thổù n thỗ:
t
n
= t
(n-1)max
+ t (2.7)

12
trong âọ: t
(n-1)max
- thåìi gian lm viãûc låïn nháút ca cạc bo vãû åí âoản thỉï n-1
(xa ngưn hån âoản thỉï n).
II.2.2. Bo vãû cọ âàûc tênh thåìi gian phủ thüc cọ giåïi hản:
Khi chn thåìi gian lm viãûc ca cạc bo vãû cọ âàûc tênh thåìi gian phủ thüc
cọ giåïi hản (hçnh 2.4) cọ thãø cọ 2 u cáưu khạc nhau do giạ trë ca bäüi säú dng
ngàõn mảch åí cúi âoản âỉåüc bo vãû so våïi dng khåíi âäüng :
1. Khi bäüi säú dng låïn, bo vãû lm viãûc åí pháưn âäüc láûp ca âàûc tênh thåìi
gian: lục áúy thåìi gian lm viãûc ca cạc bo vãû âỉåüc chn giäúng nhỉ âäúi våïi bo vãû
cọ âàûc tênh thåìi gian âäüc láûp.
2. Khi bäüi säú dng nh, bo vãû lm viãûc åí pháưn phủ thüc ca âàûc tênh thåìi
gian: trong trỉåìng håüp ny, sau khi phäú
i håüp thåìi gian lm viãûc ca cạc bo vãû kãư
nhau cọ thãø gim âỉåüc thåìi gian càõt ngàõn mảch.

13
Hçnh 2.7 :
Phäúi håüp âàûc tênh thåìi gian lm
viãûc phủ thüc cọ giïåïi hản ca cạc bo vãû
dng cỉûc âải trong hãû ta âäü dng - thåìi
gian.
Dng bo vãû cọ âàûc tênh
thåìi gian phủ thüc cọ thãø
gim tháúp dng khåíi âäüng so
våïi bo vãû cọ âàûc tênh thåìi
gian âäüc láûp viì hãû säú måí mạy
k
mm
cọ thãø gim nh hån.
Âiãưu ny gii thêch nhỉ sau:
sau khi càõt ngàõn mảch, dng
I
mm
âi qua cạc âỉåìng dáy
khäng hỉ hng s gim xúng
ráút nhanh v bo vãû s khäng
këp tạc âäüng vç thåìi gian lm
viãûc tỉång ỉïng våïi trë säú ca
dng I
mm
(thỉåìng gáưn bàòng I
KÂ

* Täøng giạ trë tuût âäúi ca sai säú dỉång max t
ss(n-1)
ca bo vãû âoản thỉï n v
ca sai säú ám max t
ssn
ca bo vãû âan thỉï n (cọ thãø bo vãû thỉï n tạc âäüng såïm)
* Thåìi gian sai säú do quạn tênh t
qtn
ca bo vãû âoản thỉïï n.
* Thåìi gian dỉû trỉỵ t
dt
.
Tọm lải: ∆t = t
MC(n - 1)
+ t
ss(n - 1)
+ t
ssn
+ t
qtn
+ t
dt
(2.8)
Thỉåìng ∆t vo khong 0,25 - 0,6sec.
II.3.
Âäü nhảy ca bo vãû:
Âäü nhảy ca bo vãû dng max âàûc trỉng bàòng hãû säú âäü nhảy K
n
. Trë säú ca
nọ âỉåüc xạc âënh bàòng tè säú giỉỵa dng qua råle I

trỉûc tiãúp åí cú
i âoản kãư, hãû säú âäü nhảy khäng âỉåüc nh hån 1,2.
Âãø so sạnh âäü nhảy ca mäüt så âäư bo vãû åí nhỉỵng dảng ngàõn mảch khạc
nhau ngỉåìi ta cn dng hãû säú âäü nhảy tỉång âäúi K
ntâ
, â l t säú giỉỵa K
n
åí dảng
ngàõn mảch âang kho sạt våïi
khi ngàõn mảch 3 pha våïi âiãưu kiãûn l dng
ngàõn mảch cọ giạ trë nhỉ nhau:
K
n
()3
K
K
K
I
I
ntâ
n
n
R
R
==
() ()33
(2.10)
Trong âọ I
R
v I

mảch trỉûc tiãúp åí cúi âỉåìng dáy âỉåüc bo vãû, âäü nhảy u cáưu l ≥ 1,5 (khi lm
nhiãûm vủ bo vãû chênh). Âäü nhảy nhỉ váûy trong nhiãưu trỉåìng håüp âỉåüc âm bo.
Tuy nhiãn khi cäng sút ngưn thay âäøi nhiãưu, cng nhỉ khi bo vãû lm nhiãûm vủ

15
dỉû trỉỵ trong trỉåìng håüp ngàõn mảch åí âoản kãư , âäü nhảy cọ thãø khäng âảt u cáưu.
Âäü nhảy u cáưu ca bo vãû khi lm nhiãûm vủ dỉû trỉỵ l ≥ 1,2
III.4.
Tênh âm bo:
Theo ngun tàõc tạc âäüng, cạch thỉûc hiãûn så âäư, säú lỉåüng tiãúp âiãøm trong
mảch thao tạc v loải råle sỉí dủng , bo vãû dng cỉûc âải âỉåüc xem l loải bo vãû
âån gin nháút v lm viãûc khạ âm bo .
Do nhỉỵng phán têch trãn, bo vãû dng cỉûc âải âỉåüc ạp dủng räüng ri trong
cạc mảng phán phäúi hçnh tia âiãûn ạp tỉì 35KV tråí xúng cọ mäüt ngưn cung cáúp
nãúu thåìi gian lm viãûc ca nọ nàòm trong giåïi hản cho phẹp. Âäúi våïi cạc âỉåìng dáy
cọ âàût khạng âiãûn åí âáưu âỉåìng dáy, cọ thãø ạp dủng bo vãû dng cỉûc âải âỉåüc vç
khi ngàõn mảch dng khäng låï
n làõm, âiãûn ạp dỉ trãn thanh gọp cn khạ cao nãn
bo vãû cọ thãø lm viãûc våïi mäüt thåìi gian tỉång âäúi låïn váùn khäng nh hỉåíng
nhiãưu âãún tçnh trảng lm viãûc chung ca hãû thäúng âiãûn .
IV. BO VÃÛ DNG CÀÕT NHANH:
IV.1.
Ngun tàõc lm viãûc:
Bo vãû dng càõt nhanh (BVCN) l loải bo vãû
âm bo tênh chn lc bàòng
cạch chn dng khåíi âäüng låïn hån dng ngàõn mảch låïn nháút qua chäø âàût
bo vãû khi hỉ hng åí ngoi pháưn tỉí âỉåüc bo vãû
, BVCN thỉåìng lm viãûc
khäng thåìi gian hồûc cọ thåìi gian ráút bẹ âãø náng cao nhảy v måí räüng vng BV.


toaùn khọng chờnh xaùc doỡng ngừn maỷch vaỡ sai sọỳ cuớa rồle. Thổồỡng k
at
= 1,2 ữ1,3.
Khọng kóứ õóỳn k
tv
vỗ khi ngừn maỷch ngoaỡi baớo vóỷ khọng khồới õọỹng.
IV.2.
Vuỡng taùc õọỹng cuớa BV:
Khi hổ hoớng caỡng gỏửn thanh goùp traỷm A thỗ doỡng õióỷn ngừn maỷch seợ caỡng
tng theo õổồỡng cong 1 (hỗnh 2.15). Vuỡng baớo vóỷ cừt nhanh l
CN
õổồỹc xaùc õởnh
bũng hoaỡnh õọỹ cuớa giao õióứm giổợa õổồỡng cong 1 vaỡ õổồỡng thúng 2 (õổồỡng thúng
2 bióứu dióựn doỡng õióỷn khồới õọỹng I
K
). Vuỡng l
(3)
CN
chố chióỳm mọỹt phỏửn chióửu daỡi
cuớa õổồỡng dỏy õổồỹc baớo vóỷ. Doỡng ngừn maỷch khọng õọỳi xổùng thổồỡng nhoớù hồn
doỡng khi ngừn maỷch 3 pha. Vỗ vỏỷy, õổồỡng cong I
N
(õổồỡng cong 3) õọỳi vồùi caùc daỷng
ngừn maỷch khọng õọỳi xổùng trong tỗnh traỷng cổỷc tióứu cuớa hóỷ thọỳng coù thóứ nũm rỏỳt
thỏỳp so vồùi õổồỡng cong 1; vuỡng baớo vóỷ l
CN
< l
(3)
CN
, trong mọỹt sọỳ trổồỡng hồỹp l

= I
NngmaxA
. Doỡng õióỷn khồới õọỹng cuớa
baớo vóỷ choỹn giọỳng nhau cho caớ hai phờa:
I
K
= k
at
.I
NngmaxA
Vuỡng baớo vóỷ l
CNA
vaỡ l
CNB
õổồỹc xaùc õởnh bũng hoaỡnh õọ giao õióứm cuớa caùc
õổồỡng cong 1 (I
NA
= f(l)) vaỡ 3 (I
NB
= f(l)) vồùi õổồỡng thúng 2 (I
k
), gọửm 3 õoaỷn:
* Ngừn maỷch trong õoaỷn l
CNA
chố coù BVCN phờa A taùc õọỹng
* Ngừn maỷch trong õoaỷn l
CNB
chố coù BVCN phờa B taùc õọỹng
* Khi ngừn maỷch trong õoaỷn giổợa thỗ khọng coù BVCN naỡo taùc õọỹng. Tuy nhión
nóỳu (l

Nguyón từc laỡm vióỷc cuớa baớo vóỷ õổồỹc khaớo saùt thọng qua sồ õọử maỷng hỗnh
tia coù nguọửn cung cỏỳp 1 phờa nhổ hỗnh 2.20. Caùc baớo vóỷ A vaỡ B õỷt ồớ õỏửu õổồỡng
dỏy AB vaỡ BC. Sổỷ thay õọứi giaù trở cuớa doỡng ngừn maỷch theo khoaớng caùch tổỡ thanh
goùp traỷm A õóỳn õióứm hổ hoớng õổồỹc õỷc trổng bũng õổồỡng cong I
N
= f(l).
*
CP THặẽ NHT
cuớa caùc baớo vóỷ A vaỡ B (rồle 3RI, 4RGT vaỡ 5Th trón hỗnh
2.18) laỡ cỏỳp
cừt nhanh khọng thồỡi gian
(t
I
0,1 giỏy). óứ õaớm baớo choỹn loỹc, doỡng
khồới õọỹng I
I
KA
vaỡ I
I
KB
õổồỹc choỹn lồùn hồn doỡng ngừn maỷch ngoaỡi cổỷc õaỷi. Phỏửn l
I
A18
v l
I
B
ca âỉåìng dáy (xạc âënh bàòng âäư thë trãn hçnh 2.20) l vng thỉï nháút ca

låïn hån dng ngàõn mảch cỉûc âải khi hỉ
hng åí cúi vng l
I
B
ca cáúp thỉï nháút
bo vãû B hồûc hỉ hng trãn thanh gọp
âiãûn ạp tháúp ca trảm B).

Hçnh 2.19 : Âàûc tênh thåìi gian
ca bo vãû trãn hçnh 2.18
Âäúi våïi bo vãû A, nãúu trỉåìng håüp tênh toạn l chènh âënh khi dng ngàõn
mảch åí cúi vng l
I
B
ca cáúp thỉï nháút bo vãû B (dng ngàõn mảch lục âọ bàòng
dng khåíi âäüng I
I
KÂB
) thç ta cọ : I
II
KÂA
= k
at
.I
I
KÂBHçnh 2.20 : Âäư thë tênh toạn bo vãû dng cọ âàûc tênh thåìi gian nhiãưu cáúp


KÂB
låïn hån dng âiãûn lm viãûc cỉûc âải. Tạc âäüng
chn lc ca chụng âỉåüc âm bo nhåì chn thåìi gian t
III
A
v t
III
B
theo ngun tàõc
báûc thang.
Vng bo vãû ca cáúp thỉï ba l
III
A
v l
III
B
bàõt âáưu tỉì cúi vng hai tråí âi. Nhiãûm
vủ ca cáúp thỉï ba l dỉû trỉỵ cho hng học mạy càõt hồûc bo vãû ca cạc pháưn tỉí
kãư, cng nhỉ càõt ngàõn mảch trãn âỉåìng dáy âỉåüc bo vãû khi 2 cáúp âáưu khäng tạc
âäüng, vê dủ khi ngàõn mảch qua âiãûn tråí quạ âäü låïn. Âäü nhảy ca cáúp thỉï ba âỉåüc
kiãøm tra våïi ngàõn mảch åí cúi pháưn tỉí kãư. u cáưu hãû säú K
n
III
khäng âỉåüc nh hån
1,2.
Ỉu âiãøm cå bn ca bo vãû dng âiãûn cọ âàûc tênh thåìi gian nhiãưu cáúp l bo
âm càõt khạ nhanh ngàõn mảch åí táút c cạc pháưn ca mảng âiãûn. Nhỉåüc âiãøm
chênh l âäü nhảy tháúp, chiãưu di vng bo vãû phủ thüc vo tçnh trảng lm viãûc
ca hãû thäúng v dảng ngàõn mảch, chè âm bo tênh chn lc trong mảng håí cọ
mäüt ngưn cung cáúp.
Hinh 2.21 : Så âäư ngun lê 1 pha ca
bo vãû dng cọ kiãøm tra ạp20
Trong bióứu thổùc trón khọng cỏửn kóứ õóỳn k
mm
vỗ sau khi cừt ngừn maỷch ngoaỡi
caùc õọỹng cồ tổỷ khồới õọỹng nhổng khọng laỡm õióỷn aùp giaớm nhióửu, caùc rồle RU
khọng khồới õọỹng vaỡ baớo vóỷ khọng thóứ taùc õọỹng õổồỹc.
Roợ raỡng laỡ khi khọng kóứ õóỳn hóỷ sọỳ k
mm
thỗ doỡng khồới õọỹng cuớa baớo vóỷ doỡng
coù kióứm tra aùp seợ nhoớ hồn nhióửu so vồùi doỡng khồới õọỹng cuớa baớo vóỷ doỡng cổỷc õaỷi
vaỡ tổồng ổùng õọỹ nhaỷy õổồỹc nỏng cao õaùng kóứ.