Bài giảng Hệ thống cung cấp điện: Chương 9 - Bảo vệ Rơ le và tự động hóa trong hệ thống cung cấp điện

Bài giảng Hệ thống cung cấp điện: Chương 9 - Bảo vệ Rơ le và tự động hóa trong hệ thống cung cấp điện được biên soạn với các nội dung chính sau: Khái niệm chung; Các nguyên tắc bảo vệ trong hệ thống cung cấp điện; Bảo vệ các thiết bị trong hệ thống cung cấp điện; Tự động hóa trong hệ thống cung cấp điện. Mời các bạn cũng tham khảo bài giảng tại đây!

Trang 1

BẢO VỆ RƠ LE VÀ TỰ ĐỘNG HÓA TRONG

HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

376

9.1 Khái niệm chung

9.2 Các nguyên tắc bảo vệ trong hệ thống CCĐ

9.3 Bảo vệ các thiết bị trong hệ thống CCĐ

9.4 Tự động hóa trong hệ thống CCĐ

Trang 2

Trang 3

 Chế độ làm việc bình thường:

Các thiết bị bảo vệ không được phép tác động

 Chế độ làm việc không bình thường:

Các thiết bị bảo vệ có thể cảnh báo xong không được phép tác động khi thời gian cho phép chưa hết ( ví dụ: quá trình khởi động động cơ).

 Chế độ sự cố:

Hệ thống không cho phép làm việc trong chế độ này vì vậy cần loại trừ thiết bị hoặc phần bị sự cố của hệ thống ra khỏi lưới càng nhanh càng tốt để hạn chế tối đa tác hại của nó.

378

2 Nhiệm vụ của các thiết bị bảo vệ

Trang 4

379

3 Các yêu cầu chung đối với hệ thống bảo vệ

Trang 5

380

3 Các yêu cầu chung đối với hệ thống bảo vệ

Các nguyên lý đảm bảo tính chọn lọc của bảo

vệ trong lưới phân phối

- Thời gian tác động

- Dòng điện

- Logic

Trang 6

381

4 Phân loại bảo vệ

Rơ le trung gian, thời gian, tín hiệu…

Trang 7

9.1 Khái niệm chung382

Trang 8

Trang 9

Trang 10

385

5 Cấu trúc cơ bản

Cảnh báo

DK từ xa

Rơ le

Trang 11

386

Trang 12

9.2 Các nguyên tắc bảo vệ trong HTCCĐ388

1 Bảo vệ quá dòng

Nguyên lý làm việc

Trang 13

Bảo vệ quá dòng cắt nhanh

Trang 14

Sau khi sự cố đã được loại trừ, một số

phụ tải động lực được cấp điện qua

mạch có đặt bảo vệ sẽ khởi động trở

lại.

.

Kmm: Hệ số mở máy, xét đến ảnh hưởng của các động

cơ trong lưới

Kmm = 15 Kmm5 khi Đ gần BV

Kmm1 khi Đ xa BV

Trang 15

Bảo vệ quá dòng có thời gian

 Dòng trở về

Kat: Hệ số an toàn (dự trữ) tính đến sai số của bảo vệ,

từ 1,1 (đối với rơ le tĩnh) đến 1,2 (đó với rơ le điện cơ)

• Dòng khởi động (phía sơ cấp)

Kv: Hệ số trở về (Itv/Ikđ)

Đối với rơ le điện cơ, Kv  1 Đối với rơ le tĩnh và rơ le số, Kv = 1

Để tính dòng khởi động phía thứ cấp, cần biết tỉ số biến dòng

Trang 16

 Để đảm bảo độ nhạy của bảo vệ, cần

có

đ

INmin: Dòng ngắn mạch nhỏ nhất đi qua thiết

bị bảo vệ

Trang 17

Đối với lưới điện hở có một nguồn cấp, đảm bảo

tính chọn lọc bằng việc phối hợp thời gian tác

động giữa các bảo vệ: bảo vệ càng gần nguồn thì

thời gian tác động càng lớn

Trang 18

Trang 19

Bảo vệ quá dòng có thời gian: Đặc tính thời gian độc lập

Trang 20

Bảo vệ quá dòng có thời gian: Đặc tính thời gian phụ thuộc

Trang 21

Trang 22

Trang 23

Bảo vệ quá dòng thứ tự không

Trang 24

9.2 Các nguyên tắc bảo vệ trong HTCCĐ

400

2 Bảo vệ so lệch

- Là loại bảo vệ cắt nhanh

- Biên độ dòng điện ở hai đầu phần tử được bảo vệ được so sánh

với nhau.

- Nếu sai lệch vượt quá trị số cho trước bảo vệ sẽ tác động

Trang 25

9.2 Các nguyên tắc bảo vệ trong HTCCĐ

401

2 Bảo vệ so lệch

- Là loại bảo vệ cắt nhanh

- Biên độ dòng điện ở hai đầu phần tử được bảo vệ được so sánh

với nhau.

- Nếu sai lệch vượt quá trị số cho trước bảo vệ sẽ tác động

Trang 26

413

Trang 27

1 Bảo vệ lưới điện trung áp

414

Trang 28

9.3 Bảo vệ các thiết bị trong hệ thống CCĐ415

Trang 29

Trang 30

Trang 31

Trang 32

Trang 33

Trang 34

Trang 35

Trang 36

Trang 37

Trang 38

Sơ đồ đường dây phân

Trang 39

Khi có thêm nguồn năng lượng mặt trời hoặc gió đặt ở phía phụ tải (nhà dân) sẽ khiến cho các bảo vệ tác động sai

Giải pháp: Sử dụng bảo vệ quá dòng có

hướng cho các máy cắt đầu nguồn

Trường hợp 1:

Trang 40

428

Khi có thêm nguồn năng lượng mặt trời hoặc gió đặt ở phía phụ

tải (nhà dân) sẽ khiến cho các bảo vệ tác động sai

Trang 41

2 Bảo vệ lưới điện hạ áp

Trang 42

Trang 43

Trang 44

Trang 45

Trang 46

Trang 47

Trang 48

Trang 49

2 Bảo vệ động cơ điện

Trang 50

Trang 51

Trang 52

Trang 53

Trang 54

Trang 55

Trang 56

3 Bảo vệ MBA điện lực

• Một số loại sự cố chính trong MBA:

- Quá tải MBA

- Thùng dầu bị thủng hoặc rò dầu

- Ngắn mạch giữa các pha hoặc pha với vỏ ở bên trong hoặc tại đầu cực

MBA

- Chập giữa các vòng dây trên cùng một pha

- Tùy theo công suất MBA, vị trí và vai trò trong hệ thống điện để lựa

chọn phương thức bảo vệ thích hợp.

444

Trang 57

 Bảo vệ chống ngắn mạch trong MBA

445

Trang 58

 Bảo vệ chống ngắn mạch trong MBA

- Đối với trạm biến áp phân phối (công suất nhỏ) → sử dụng cầu chì cao

áp (cầu chì tự rơi hoặc thạch anh dạng ống có lắp kèm cầu dao cách ly)

- Đối với máy biến áp trung gian (tùy vai trò)→ các bảo vệ gồm:

- Bảo vệ so lệch có hãm (bảo vệ chính)

- Bảo vệ quá dòng có thời gian (dự phòng cho so lệch)

- Bảo vệ quá dòng tránh quá tải MBA

- Bảo vệ chống chạm đất sử dụng rơ le quá dòng (b) 446

Trang 59

447

Trang 60

452

Trang 61

• Nâng cao độ tin cậy cung cấp điện (giảm thiểu thời gian mất điện)

• Chất lượng điện năng

• Tối ưu hóa việc vận hành các thiết bị điện

Trang 62

1 Tự động đóng lại (TĐL)

thoảng qua (sét đánh, gió, cây rơi …)

- Thời gian tồn tại sự cố ngắn

- TĐL có thể tác động 1 hoặc nhiều lần

- Thời gian đóng lại thường lấy bằng 0,2 giây.

BV Cắt

TDL Đóng

HTĐ 454

Trang 63

2 Tự động đóng lại dự trữ (TĐD)

- Thời gian đóng lại thường lấy bằng 0,5 đến 1,5 giây Nếu chậm hơn thì

các phụ tải động sẽ khởi động khó khăn hơn

455

Trang 64

3 Tự động điều chỉnh điện áp

Việc tự động điều chỉnh điện áp có thể được thực hiện theo nhiều cách tùy thuộc vị trí và loại thiết bị tự động điều chỉnh điện áp.

• Tại các TBA trung gian : có thể sử dụng MBA điều áp dưới tải.

• Trong lưới : tự động điều chỉnh đóng cắt các bộ tụ điện để tham gia điện áp.

• Tại máy phát đồng bộ : điện áp máy phát có thể được tự động điều chỉnh bằng hệ thống kích từ máy phát

456

Trang 65

4 Tự động sa thải phụ tải

 HTĐ quá tải do mất cân bằng giữa công suất phát và công suất tiêu thụ (PF < Pt)

 Mất cân bằng biểu hiện thông qua sự suy giảm tần số của lưới điện

 Để lập lại cân bằng PF=Pt bằng cách cắt bớt phụ tải.

 Thiết bị sa thải phụ tải theo tần số: bộ bảo vệ rơ le tần số , có thể cắt bớt phụ tải theo nhiều cấp suy giảm tần số , thường có 4 cấp.

457

Trang 66

Bài tập

Trang 67

Dòng khởi động của BV1:

đ

×

Dòng khởi động của BV2:

đ

×

Thời gian tác động của BV2 khi ngắn mạch ở B:

.



 Thời gian tác động của BV2 khi ở đầu đường dây AB:

.

Để đảm bảo tính chọn lọc thì khi sự cố tại A, thời gian tác động của BV1 là 0.67+0.3 = 0.97s

 Tp1 =????

Tiêu đề	Bảo vệ Rơ le và tự động hóa trong hệ thống cung cấp điện
Trường học	Đại học Bách Khoa Hà Nội
Chuyên ngành	Hệ thống cung cấp điện
Thể loại	Bài giảng
Năm xuất bản	2023
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	68
Dung lượng	5,55 MB