Nguyên tắc thiết lập bảo vệ tổng hợp cho động cơ điện

Thread Content

Bài viết này cuối cùng được chỉnh sửa bởi jennifer12580 vào ngày 13/09/2016 lúc 09:19.
**Các nguyên tắc thiết lập bảo vệ tổng thể cho động cơ điện:**

1. **Bảo vệ ngắt mạch do dòng điện chênh lệch**
Nguyên tắc thiết lập là phải tránh được dòng điện bất thường xảy ra khi động cơ khởi động trong trạng thái không tải, cũng như dòng điện bất thường xảy ra trong trường hợp quá tải hoặc ngắn mạch. Thông thường, giá trị Idz được tính theo công thức:
$Idz = KIe/n$
Trong đó:
- $Idz$: Dòng điện gây ra hiện tượng ngắt mạch.
- $Ie$: Dòng điện định mức của động cơ.
- $K$: Hệ số, thường lấy giá trị từ 6 đến 12.

2. **Bảo vệ chống sự chênh lệch dòng điện**
a) Thiết lập giá trị dòng điện tối thiểu để kích hoạt bảo vệ
Giá trị dòng điện tối thiểu này phải lớn hơn dòng điện bất thường xảy ra trong quá trình khởi động động cơ. Công thức tính như sau:
$Idz.min = KK\Delta mIe/n$
Trong đó:
- $Ie$: Dòng điện định mức của động cơ.
- $n$: Tỷ lệ biến đổi của cuộn cảm dòng điện.
- $KK$: Hệ số độ tin cậy, thường lấy giá trị từ 3 đến 4.
- $\Delta m$: Sai số do tỷ lệ biến đổi của cuộn cảm dòng điện không hoàn toàn chính xác; thường lấy giá trị 0,1.
Trong thực tế, giá trị $Idz.min$ có thể được tính theo công thức: $Idz.min = (0,3 \sim 0,6)Ie/n$. 2) Hệ số phanh tỷ lệ K được tính dựa trên điều kiện mà bộ bảo vệ chống quá tải không hoạt động sai khi có dòng điện ngắn mạch cực lớn xảy ra. Công thức tính như sau:
Kmax = KKKfzq × Ktx × Kc
Trong đó:
Ktx: Hệ số tương đồng của cuộn cảm dòng điện; giá trị của Ktx là 0,5.
KK: Hệ số độ tin cậy; giá trị thường lấy từ 2 đến 3.
Kc: Độ lệch tỷ lệ của cuộn cảm dòng điện; giá trị thường lấy là 0,1.
Kfzq: Hệ số thành phần phi chu kỳ; giá trị thường lấy từ 1,5 đến 2,0.
Giá trị tính toán được là Kmax = 0,3. Tuy nhiên, do ảnh hưởng của hiện tượng bão hòa và biến dạng trong hoạt động của cuộn cảm dòng điện, trong thực tế thi công, người ta thường chọn giá trị K từ 0,5 đến 1,0.

3) Bộ bảo vệ ngắt mạch nhanh cho dòng điện pha
1) Giá trị dòng điện gây ra phản ứng ngắt mạch nhanh: Isdg = Kk / Ist
Trong đó:
Ist: Dòng điện khởi động của động cơ (A).
Kk: Hệ số độ tin cậy; giá trị thường lấy là 1,3.
2) Giá trị dòng điện tối thiểu gây ra phản ứng ngắt mạch nhanh: Isdd có thể lấy bằng 0,7 đến 0,8Isdg; thông thường người ta chọn giá trị 0,7Isdg.
3) Thời gian phản ứng ngắt mạch nhanh: Tsd. Khi mạch động cơ sử dụng công tắc chân không hoặc công tắc ít dầu để ngắt mạch, giá trị Tsd lấy là 0,06s. Khi mạch động cơ sử dụng FC để ngắt mạch, cần có sự trì hoãn nhất định để đảm bảo rằng cuộn cảm bảo vệ sẽ phá hủy trước khi bộ bảo vệ ngắt mạch nhanh hoạt động. 4. Thời gian khởi động của động cơ điện tqd được xác định dựa trên thời gian khởi động thực tế của động cơ, đồng thời cần tính đến một khoảng dư nhất định. Có thể lấy giá trị tqd bằng 1,2 lần thời gian khởi động thực tế. 5. Bảo vệ chống dòng điện mạch âm
1) Dòng điện kích hoạt bảo vệ mạch âm: I2dz. Giá trị của I2dz được xác định sao cho vẫn có thể tránh được dòng điện mạch âm trong điều kiện hoạt động bình thường. Thông thường, khi xảy ra tình trạng mất pha hoặc mất cân bằng điện áp nghiêm trọng, có thể lấy I2dz = (0,6–0,8)Ie. Khi cần bảo vệ chống tình trạng mất cân bằng điện áp ở mức nhạy hơn, có thể lấy I2dz = (0,2–0,4)Ie.
2) Hằng số thời gian kích hoạt bảo vệ mạch âm: T2. Khi xảy ra tình trạng quấn dây hai pha bị ngắn mạch, sẽ có dòng điện mạch âm rất lớn trong mạch động cơ. Do đó, giá trị của T2 cần được thiết lập sao cho lớn hơn thời gian cần thiết để ngắt mạch trong trường hợp quấn dây hai pha bị ngắn mạch. Trong mạch FC, cần tránh tình trạng cuộn dây bị cháy do quá tải bất đối xứng; nói cách khác, chức năng bảo vệ chống dòng điện ngược không được hoạt động trước khi cuộn dây bị cháy. 3) Thiết lập hai mức bảo vệ theo thời gian: bảo vệ chống quá tải và bảo vệ chống rò điện. Dòng điện kích hoạt thiết bị bảo vệ động cơ được xác định sao cho có thể tránh được dòng điện tụ chảy từ các thành phần được bảo vệ trong trường hợp xảy ra sự cố rò điện một pha bên ngoài. Giá trị Idz được xác định theo công thức: Idz ≥ Kk · Icx; Idz ≤ (Ic∑ – Icx) / 1,25. Trong đó:
– Icx: Dòng điện tụ chảy từ các thành phần được bảo vệ khi xảy ra sự cố rò điện một pha bên ngoài.
– Ic∑: Tổng dòng điện tụ do sự cố rò điện một pha trong toàn mạng lưới.
– Kk: Hệ số độ tin cậy; có thể lấy giá trị Kk = 4–5.

7) Bảo vệ chống quá nhiệt: Bảo vệ chống quá nhiệt liên quan đến hai giá trị cố định là hằng số thời gian phát nhiệt Tfr và hằng số thời gian tản nhiệt Tsr. 1) Hằng số thời gian phát nhiệt Tfr: Hằng số này cần được cung cấp bởi nhà sản xuất động cơ. Nếu nhà sản xuất không cung cấp giá trị này, có thể ước lượng nó bằng một trong các phương pháp sau. Giá trị khả năng chịu tải quá tải của động cơ được ước lượng dựa trên dữ liệu do nhà sản xuất cung cấp. Nếu động cơ có thể hoạt động trong thời gian t giây khi chịu tải gấp X lần, thì ta có công thức: Tfr = (X² – 1,052) × t. Nếu có nhiều nhóm dữ liệu về khả năng chịu tải quá tải, thì ta lấy giá trị Tfr nhỏ nhất trong số các giá trị đó. **B** Nếu biết giá trị tăng nhiệt của động cơ và mật độ dòng điện, có thể sử dụng công thức sau để ước lượng giá trị Tfr:
Tfr = (150×θe) × (θM/θe – 1) / (1,05×Je²)
Trong đó:
θe: Giá trị tăng nhiệt cho phép của cuộn dây stator.
θM: Giá trị tăng nhiệt tối đa của vật liệu cách điện được sử dụng trong động cơ.
Je: Mật độ dòng điện cho phép của cuộn dây stator.
Ví dụ: Nếu động cơ sử dụng vật liệu cách điện loại B, thì giá trị tăng nhiệt tối đa θM = 80°C; giá trị tăng nhiệt cho phép của cuộn dây stator θe = 45°C; mật độ dòng điện cho phép Je = 3,5 A/mm². Khi đó:
Tfr = { (150×45) / (1,05×3,5²) } × (80/45 – 1) = 408 (s).

**C** Hằng số thời gian phát nhiệt Tfr được xác định dựa trên mức tăng nhiệt của cuộn dây stator khi động cơ khởi động:
Tfr = (θ × Ist² × tst) / θ1st
Trong đó:
θ: Giá trị nhiệt độ ổn định khi động cơ hoạt động liên tục.
Ist: Giá trị dòng điện khởi động của động cơ.
tst: Thời gian khởi động của động cơ.
θ1st: Giá trị tăng nhiệt của cuộn dây stator trong thời gian khởi động.
t: Thời gian khởi động của động cơ.

**D** Giá trị Tfr có thể được ước lượng dựa trên quy định về cách vận hành động cơ. Ví dụ: Nếu quy định rằng động cơ chỉ được khởi động liên tục tối đa hai lần từ trạng thái nguội, và biết được giá trị Ist và thời gian khởi động tst, thì:
Tfr ≤ 2 × (Ist² – 1,05²) × tst.

**2) Thời gian làm mát Tsr** được xác định dựa trên thời gian cần thiết để động cơ trở lại trạng thái bình thường sau khi bị quá nhiệt. 8. Chức năng bảo vệ ngăn không cho động cơ khởi động trở lại khi quá nóng. Giá trị ngưỡng ngắt kết nối do quá nóng θb được xác định dựa trên nguyên tắc đảm bảo rằng động cơ có thể khởi động lại một cách bình thường. Thông thường, giá trị θb có thể được lấy là 0,5. 9. Bảo vệ chống khởi động quá lâu: Bảo vệ này liên quan đến hai giá trị cố định, đó là dòng điện khởi động danh nghĩa của động cơ Iqde và thời gian cho phép động cơ hoạt động trong trạng thái tắc nghẽn tyd. 1) Dòng điện khởi động danh định của động cơ Iqde được lấy bằng dòng điện khởi động khi động cơ hoạt động ở điều kiện danh định (A). 2) Thời gian cho phép máy điện quay trong trạng thái tắc nghẽn, tyd, được lấy bằng thời gian tắc nghẽn an toàn tối đa của máy điện (S). 10. Bảo vệ quá dòng theo trình tự thuận: Bảo vệ quá dòng theo trình tự thuận liên quan đến hai giá trị cố định, đó là dòng điện gây ra hiện tượng quá dòng theo trình tự thuận I1g1 và thời gian xảy ra hiện tượng quá dòng theo trình tự thuận t1g1. 1) Dòng điện hoạt động trong trường hợp quá tải theo trình tự bình thường, I1gl, thường được lấy bằng (1,5–2,0)Ie.
2) Thời gian hoạt động trong trường hợp quá tải theo trình tự bình thường, t1gl, thường được lấy bằng (1,5–2,0)tyd.

11. Bảo vệ khi điện áp thấp
1) Được thiết lập dựa trên điều kiện ngắt kết nối các động cơ không quan trọng. Giá trị điện áp kích hoạt: đối với các nhà máy điện có điện áp trung bình, Udz = 60–65%Ue; đối với các nhà máy điện có điện áp cao, Udz = 65–70%Ue. Để bảo vệ các động cơ quan trọng có khả năng khởi động tự động, thời gian tối thiểu để ngắt kết nối là 0,5 giây.
2) Được thiết lập dựa trên giá trị điện áp tối thiểu cần thiết để đảm bảo khả năng khởi động tự động của động cơ, đồng thời tính đến hệ số độ tin cậy và hệ số phản hồi của rơ-le điện áp. Đối với các nhà máy điện có điện áp trung bình, Udz = (60–65%)Ue/(KKKf); thông thường lấy giá trị 40%Ue. Đối với các nhà máy điện có điện áp cao, Udz = (65–70%)Ue/(KKKf); thông thường lấy giá trị 45%Ue. Thời gian ngắt kết nối được chọn sao cho đủ lớn, chỉ ngắt kết nối khi điện áp giảm xuống mức thấp hoặc biến mất hoàn toàn. Thông thường lấy giá trị t = 9 giây.

Nguyên tắc thiết lập bảo vệ máy biến áp
1. Bảo vệ ngắt kết nối do dòng điện chênh lệch: Được thiết lập dựa trên việc tránh dòng điện quá lớn xảy ra khi máy biến áp được khởi động trong trạng thái không tải hoặc khi xảy ra sự cố ngắn mạch bên ngoài. Thông thường lấy giá trị Idz = KIe/n. Trong đó: Idz: dòng điện kích hoạt bảo vệ; Ie: dòng điện định mức của máy biến áp; K: hệ số nhân, khoảng 6300KVA trở xuống thì lấy 7–12; 6300–31500KVA thì lấy 4,5–7,0; 40000–120000KVA thì lấy 3,0–6,0; 120000KVA thì lấy 2,0–5,0.
2. Bảo vệ do chênh lệch dòng điện theo chiều dọc:
a) Giá trị dòng điện kích hoạt tối thiểu của bảo vệ này phải lớn hơn dòng điện chênh lệch khi máy biến áp hoạt động ở tải định mức. Idz.min = KK(Kc + ΔU + Δm)Ie/n. Trong đó: Ie: dòng điện định mức của máy biến áp; n: tỷ số biến đổi của cuộn cảm dòng điện; KK: hệ số độ tin cậy, khoảng 1,3–1,5; Kc: sai số tỷ lệ của cuộn cảm dòng điện, đối với loại 10P thì lấy 0,03×2, đối với loại 5P và TP thì lấy 0,01×2; ΔU: sai số do việc điều chỉnh điện áp của máy biến áp, lấy giá trị lớn nhất trong phạm vi điều chỉnh; Δm: sai số do tỷ số biến đổi của cuộn cảm dòng điện chưa hoàn toàn chính xác, thông thường lấy 0,05. Trong thực tế, có thể lấy giá trị Idz.min = (0,3–0,5)Ie/n. 2) Điều chỉnh hệ số phanh tỷ lệ K: Dòng điện kích hoạt của bảo vệ chống sự chênh lệch dòng điện phải lớn hơn dòng điện mất cân bằng chạy qua mạch phân biệt dòng điện trong trường hợp xảy ra đoạn mạch ngoài. Ibph = (Kfzq · Ktx · Kc + ΔU + Δm) / IK.max
Trong đó:
Ktx: Hệ số tương đồng của cuộn cảm dòng điện; giá trị của Ktx là 1,0.
IK.max: Giá trị của thành phần dòng điện xuyên qua mạch ngắn mạch khi xảy ra sự cố ngắn mạch.
Kfzq: Hệ số của thành phần dòng điện không có tính chu kỳ; nếu cả hai cuộn cảm đều thuộc loại TP thì giá trị của Kfzq là 1,0; còn nếu cả hai cuộn cảm đều thuộc loại P thì giá trị của Kfzq dao động từ 1,5 đến 2,0. ΔU: Sai số do việc điều chỉnh điện áp của máy biến áp; giá trị này lấy là giá trị lớn nhất trong phạm vi điều chỉnh so với giá trị danh nghĩa.
Δm: Sai số xảy ra do tỷ lệ biến đổi của cuộn cảm dòng không hoàn toàn phù hợp; thường lấy giá trị 0,05.
KK: Hệ số độ tin cậy; giá trị thường lấy từ 1,3 đến 1,5.
Dòng điện kích hoạt bảo vệ chống sụt áp: Idz.max = KK · Ibph.max.
Hệ số kìm hãm tối đa: Kmax = Idz.max / Izd.max. Khi Izd.max = IK.max, thì Kmax = KK · Ibph.max / IK.max.
Trong các tính toán thực tế, có thể chọn giá trị K từ 0,3 đến 1,0.
3) Điều chỉnh tỷ lệ kìm hãm sóng hài bậc hai: Thông thường lấy giá trị từ 15% đến 20%.
4) Điều chỉnh góc ngắt dòng: Góc khóa có thể lấy từ 60° đến 70°.
3) Bảo vệ chống sụt áp loại zero-sequence: Khi sử dụng phương thức bảo vệ chống sụt áp dựa trên tỷ lệ, cách thức hoạt động tương tự như bảo vệ chống sụt áp loại longitudinal. ΔU=0. Khi sử dụng cài đặt bảo vệ phân biệt không có chức năng phanh tỷ lệ. 1) Giá trị Idz.0 được xác định dựa trên dòng điện bất cân bằng xảy ra khi tránh được tình trạng ngắn mạch một pha bên ngoài. Công thức như sau: Idz.0 = KK(Kfzq · Ktx · Kc + Δm) / 3I0.max. Trong đó:
Idz.0: Dòng điện kích hoạt bảo vệ loại dòng điện bậc không.
Ktx: Hệ số tương đồng của cuộn cảm biến dòng; giá trị này là 0,5 khi các cuộn cảm có cùng loại, và 1,0 khi chúng khác loại.
KK: Hệ số độ tin cậy; giá trị từ 1,3 đến 1,5.
Kc: Độ lệch tỷ lệ của cuộn cảm biến dòng; giá trị là 0,1.
Kfzq: Hệ số thành phần phi chu kỳ; giá trị là 1,0 khi cả hai cuộn cảm đều thuộc loại TP, và từ 1,5 đến 2,0 khi cả hai cuộn cảm đều thuộc loại P. Δm: Lỗi phát sinh do tỷ lệ biến đổi của cuộn cảm dòng điện không hoàn toàn tương ứng với nhau; giá trị này thường được lấy là 0,05.
3I0.max: Giá trị gấp ba lần dòng điện ngắn mạch một pha hoặc hai pha lớn nhất bên ngoài vùng bảo vệ.
2) Giá trị Idz.0 được xác định dựa trên việc tránh dòng điện bất cân bằng khi xảy ra tình trạng ngắn mạch ba pha bên ngoài:
Idz.0 = KKKfzq × Ktx × Kc × IK.max/n
Trong đó:
Ktx: Hệ số tương đồng của các cuộn cảm dòng điện; khi các cuộn cảm có cùng loại thì lấy 0,5, còn khi chúng khác loại thì lấy 1,0.
KK: Hệ số độ tin cậy; giá trị từ 1,3 đến 1,5.
Kc: Độ lệch tỷ lệ của cuộn cảm dòng điện; giá trị lấy là 0,1.
Kfzq: Hệ số thành phần phi chu kỳ; khi các cuộn cảm có cùng loại thì lấy 1,0, còn khi cả hai cuộn cảm đều thuộc loại P thì lấy giá trị từ 1,5 đến 2,0. IK.max: Dòng điện ngắn mạch ba pha lớn nhất từ bên ngoài.
3) Điều chỉnh giá trị dựa trên dòng điện bất cân bằng loại không pha, nhằm tránh hiện tượng dòng điện xung do quá trình kích thích máy phát. Giá trị thông thường được lấy là: Idz.0 = (0,3–0,4)Ie/n. Điều này giúp kiểm tra độ nhạy của bảo vệ chống ngắn mạch loại không pha.
4. Tính toán giá trị bảo vệ chống ngắn mạch nhanh:
1) Điều chỉnh giá trị dựa trên dòng điện ngắn mạch ba pha ở phía cuối của máy biến áp. Idz.gl ≥ (KkKjx/Kf) × Kzq × (Ie/n). Trong đó, Kk là hệ số độ tin cậy, có giá trị từ 1,2 đến 1,3 ； Kf: Hệ số trả về, lấy giá trị từ 0,8 đến 0,95 ； Kzq: Hệ số khởi động tự động của tải, lấy giá trị từ 1,2 đến 1,5 ； Kjx: Hệ số kết nối
n: Sự thay đổi của cuộn cảm dòng điện

2) Dựa trên tổng dòng điện khởi động lớn nhất của các động cơ cần được khởi động tự động trên các nhánh mạch, ta có:
Idz.gl = (KkKjx/Kf)×Kzqd×(Ie/n)

Kk: Hệ số độ tin cậy.
Kzq: Hệ số dòng điện quá tải xảy ra khi tất cả các động cơ cần được khởi động tự động cùng khởi động cùng lúc. Giá trị này có thể được tính gần đúng bằng công thức trên. 3) Kiểm tra dựa trên độ nhạy: Klm = I(2)d.min/Idz.gl(n). Trong đó, I(2)d.min là dòng điện ngắn mạch tối thiểu giữa hai pha khi xảy ra sự cố ở phía điện áp thấp của máy biến áp ； Klm: Độ nhạy khi xảy ra sự cố ở phía điện áp thấp của máy biến áp. Thông thường, thời gian hoạt động của bộ bảo vệ quá dòng được thiết lập theo giá trị nhất định. Tfz: Thời gian hoạt động của công tắc điện áp thấp ； tdz = tfz.max + △t Thời gian phản ứng cần nhỏ hơn thời gian phản ứng của bộ bảo vệ quá dòng ở cấp độ trên một khoảng thời gian nhất định (lấy △t = 0,5 giây). Thông thường, thời gian mà công tắc cắt dòng điện hoạt động để ngắt mạch khi xảy ra sự cố vào khoảng 0,1 giây; do đó, thời gian phản ứng trước dòng điện quá mức nên lớn hơn 0,5–0,8 giây. △t: Khoảng thời gian, lấy △t = 0,5 giây.
5. Tính toán các thông số bảo vệ chống dòng điện quá mức ở phía nguồn điện áp thấp:
1) Xác định giá trị dòng điện bất cân bằng lớn nhất có thể xảy ra trên dây trung tính ở phía nguồn điện áp thấp trong điều kiện hoạt động bình thường: Idz = Kk × (0,25Ie). Trong đó, Kk là hệ số độ tin cậy, lấy giá trị là 1,2 ； Ví dụ: Dòng điện định mức của máy biến áp là 2). Cần phối hợp với dòng điện kích hoạt của các thiết bị bảo vệ lân cận:
a) Khi máy biến áp công nghiệp ở mức điện áp thấp không có các nhánh dẫn, thì cần phối hợp với thiết bị bảo vệ động cơ ở mức điện áp thấp:
Idz = Kk × Kph × Kqd × Ie
Trong đó:
Kk: Hệ số đáng tin cậy, lấy giá trị 1,2;
Kph: Hệ số phối hợp, lấy giá trị 1,1;
Kqd: Hệ số khởi động tự động (bội số dòng điện khi động cơ khởi động), lấy giá trị 5;
Ie: Dòng điện định mức của động cơ lớn nhất.
b) Khi máy biến áp công nghiệp ở mức điện áp thấp có các nhánh dẫn, thì cần phối hợp với thiết bị bảo vệ dòng điện loại zero trên các nhánh dẫn đó:
Idz = Kph × Kqd.fz
Trong đó:
Kph: Hệ số phối hợp, lấy giá trị 1,1;
Kqd.fz: Dòng điện kích hoạt của thiết bị bảo vệ dòng điện loại zero trên các nhánh dẫn.
c) Kiểm tra độ nhạy:
Klm = I(1)d.min / Idz
Trong đó:
I(1)d.min: Giá trị dòng điện chạy qua cuộn cảm dòng điện ở phía trung tính của máy biến áp trong trường hợp xảy ra sự cố ngắn mạch một pha ở phía mạch điện áp thấp.
Yêu cầu: Klm từ 1,5 đến 2.
d) Điều chỉnh thời gian kích hoạt của thiết bị bảo vệ dòng điện loại zero ở phía mạch điện áp thấp: Cần phối hợp với thiết bị bảo vệ ngắn mạch ở phía mạch điện áp thấp:
Tgldz = t0,4/sddz + △T

6. Thiết bị bảo vệ quá tải ở phía mạch điện áp cao: Dòng điện kích hoạt của thiết bị bảo vệ quá tải được xác định sao cho có thể tránh được dòng điện định mức:
Idz = Kk/KF × (Ie/n)
Trong đó:
I2: Dòng điện loại negative sequence của máy biến áp ở mức điện áp thấp;
Kk: Hệ số đáng tin cậy, lấy giá trị 1,05;
KF: Hệ số trở lại, lấy giá trị 0,85;
Ie/n: Dòng điện định mức ở phía lắp đặt thiết bị bảo vệ.

7. Thiết bị bảo vệ dòng điện loại negative sequence:
1) Dòng điện kích hoạt I2dz được xác định sao cho có thể tránh được dòng điện loại negative sequence trong điều kiện hoạt động bình thường (ví dụ, khi điện áp ở các đường dây không cân bằng, sẽ tạo ra dòng điện loại negative sequence). Nhìn chung, khi mức độ mất pha hoặc mất cân bằng điện áp khá nghiêm trọng, có thể lấy giá trị I2dz = (0,8–1,0) Ie để sử dụng làm thông số bảo vệ trong trường hợp mất cân bằng điện áp. Trong trường hợp này, có thể lấy giá trị I2dz = (0,2–0,4) Ie. 2) Hằng số thời gian hoạt động của chế độ bảo vệ chống dòng điện mặt trận âm T2: Khi xảy ra tình trạng quấn ngắn hai pha trên đường dây truyền tải, dòng điện mặt trận âm trong mạch động cơ sẽ rất lớn. Do đó, giá trị T2 cần được thiết lập sao cho lớn hơn thời gian cần thiết để ngắt mạch trong trường hợp quấn ngắn hai pha bên ngoài. Trong mạch FC, cần tránh tình trạng cuộn dây bị cháy do quá tải bất đối xứng; nói cách khác, chức năng bảo vệ chống dòng điện ngược không được hoạt động trước khi cuộn dây bị cháy. **Nguyên tắc thiết lập bảo vệ tổng hợp cho các đường dây phụ trợ trong nhà máy**

1. **Bảo vệ ngắt mạch theo thời gian**
1) Giá trị dòng điện kích hoạt Idz được xác định sao cho có thể tránh được dòng điện ngắn mạch ba pha lớn nhất tại đầu cuối của các thành phần liền kề, hoặc phù hợp với giá trị dòng điện kích hoạt của bộ bảo vệ ngắt mạch của các thành phần đó. Giá trị Idz được tính theo công thức:
Idz = Kk × Kjx × Id.max(3) / n
Trong đó:
- Kk: Hệ số độ tin cậy, có thể lấy giá trị từ 1,2 đến 1,5.
- Id.max(3): Dòng điện ngắn mạch ổn định tại đầu cuối của các thành phần liền kề trong trạng thái vận hành tối đa.
- Kjx: Hệ số kết nối; lấy giá trị 1 khi kết nối với dòng điện pha, và lấy giá trị √3 khi kết nối với hiệu dòng điện giữa các pha.
- n: Tỷ số biến đổi của cuộn cảm dòng điện.
2) Thời gian kích hoạt bộ bảo vệ ngắt mạch tsd nên lớn hơn thời gian kích hoạt của bộ bảo vệ ngắt mạch của các thành phần liền kề một khoảng nhất định; thông thường lấy giá trị từ 0,5 đến 0,7 giây.
3) Kiểm tra hệ số nhạy: Khi xảy ra sự cố ngắn mạch ở đầu cuối đường dây, giá trị Km được tính theo công thức: Km = Id.min(2) / Idz.

2. **Bảo vệ quá dòng**
1) Giá trị dòng điện kích hoạt Idz được xác định sao cho có thể tránh được tổng dòng điện khởi động lớn nhất của các động cơ cần khởi động tự động trên biến áp hoặc các đường dây phụ trợ. Công thức tính Idz:
Idz = KK × Kzq × Ie
Trong đó:
- KK: Hệ số độ tin cậy, lấy giá trị 1,2.
- Ie: Dòng điện định mức của biến áp hoặc các đường dây phụ trợ.
- Kzq: Hệ số dòng điện quá tải do các động cơ khởi động tự động gây ra.
- Ud%: Giá trị trở kháng phần trăm của biến áp.
- Sd∑: Tổng công suất của tất cả các động cơ cần khởi động tự động (đơn vị: KVA).
- Se: Công suất định mức của biến áp (đơn vị: KVA).
- Kqd: Hệ số dòng điện khi động cơ khởi động, thông thường lấy giá trị 5.
2) Kiểm tra hệ số nhạy: Khi xảy ra sự cố ngắn mạch ở đầu cuối đường dây, giá trị Km được tính theo công thức: Km = Id.min(2) / Idz.

3. **Bảo vệ quá tải**
Giá trị dòng điện kích hoạt Idz được xác định dựa trên dòng điện tải định mức. Công thức tính Idz:
Idz = Kk × Ie / n × KF
Trong đó:
- Kk: Hệ số độ tin cậy, có thể lấy giá trị từ 1,1 đến 1,2.
- Ie: Dòng điện định mức của biến áp hoặc các đường dây phụ trợ.
- n: Tỷ số biến đổi của cuộn cảm dòng điện.
- KF: Hệ số điều chỉnh, lấy giá trị 0,85.

4. **Bảo vệ chống rò điện**
Giá trị dòng điện kích hoạt của bộ bảo vệ được xác định sao cho có thể tránh được dòng điện rò từ các thành phần bị bảo vệ khi xảy ra sự cố rò điện một pha bên ngoài. Giá trị Idz được tính theo công thức:
Idz ≥ Kk × Icx
Idz ≤ (Ic∑ – Icx) / 1,25
Trong đó:
- Icx: Dòng điện rò từ các thành phần bị bảo vệ khi xảy ra sự cố rò điện một pha bên ngoài.
- Ic∑: Tổng dòng điện rò của toàn bộ mạng lưới.
- Kk: Hệ số độ tin cậy, có thể lấy giá trị từ 4 đến 5