§1-5 CÁC PHƯƠNG PHÁP NỐI RƠLE VÀ TÁC ĐỘNG CỦA RƠ LE LÊN MÁY CẮT potx

§1-5 CÁC PHƯƠNG PHÁP NỐI RƠLE VÀ TÁC ĐỘNG CỦA RƠ LE LÊN MÁY CẮT Cuộn dây của rơ le dòng điện có thể nối trực tiếp vào dòng điện của mạng rơle sơ cấp, Hoặc Cuộn dây của rơ le dòng điện

§1-5 CÁC PHƯƠNG PHÁP NỐI RƠLE VÀ TÁC ĐỘNG CỦA RƠ

LE LÊN MÁY CẮT

Cuộn dây của rơ le dòng điện có thể nối trực tiếp vào dòng điện của mạng (rơle sơ

cấp),

Hoặc Cuộn dây của rơ le dòng điện có thể nối gián tiếp vào mạng điện thông qua

máy biến dòng điện BI (rơ le thứ cấp)

Hiện nay các rơ le thứ cấp được sử dụng rộng rãi hơn vì có các ưu điểm sau:

1) Rơ le được cách ly với điện áp cao của mạng nên khi tu sửa, kiểm tra không

cần cắt điện các phần tử được bảo vệ.

2) Rơ le có thể đặt ở nơi thuận tiện, cách xa phần tử được bảo vệ.

3) Tiêu chuẩn hoá được việc chế tạo các rơ le có dòng điện định mức là Iđm =

5A/1A và điện áp định mức là Uđm =100V, không phụ thuộc vào dòng điện và điện áp của mạch điện được bảo vệ.

.

Trong mạng có công suất lớn và điện áp cao thường dùng rơ le thứ cấp tác động

gián tiếp

Sơ đồ nguyên lý của bảo vệ dùng rơ le sơ cấp tác động trực tiếp

- Khi Rơ le được nối trực tiếp vào mạch điện của đối tượng được bảo vệ => Rơ Le Sơ Cấp

- Và khi rơ le tác động và trực tiếp đi cắt máy cắt => RL Tác Động Trực Tiếp

- Rơ le sơ cấp tác động đơn giản, không cần có nguồn điện thao tác riêng.

Dòng điện chạy qua cuộn dây 2 của rơle: IR > IRkđ Ft > FLX6

Khoá 4 bị bật ra

Lõi sắt 1 bị hút xuống Lò xo cắt 5 sẽ mở MC

nhờ FLX5 Cách ly được điểm NM hoặc loại trừ được sự cố

**Khi có sự cố:

~

RL

1 2 3

4 5

6 FLX6

FLX

Ft

Đối tượng được bảo

vệ bằng RL

~

RL

1 2 3

4 5

6 FLX6

FLX

Ft

*Trong điều kiện làm việc bình thường: Dòng điện chạy qua cuộn dây rơle IR < IRkđ

IR

PT

RL tác động

- Các rơ le sơ cấp thường chỉ dùng để bảo vệ các thiết bị có công suất bé và điện áp thấp

Sơ đồ nguyên lý của bảo vệ dùng rơ le thứ cấp tác động trực tiếp

- Khi Rơ le bảo vệ nối với thứ cấp (mạch nhị thứ ) của BI

~

RL

1 2 3

4 5

FLX5

Ft

Đối tượng được bảo

vệ bằng RL

IR

Rơ le thứ cấp

- Khi Rơ le tác động mà trực tiếp đi cắt máy cắt không thông

Rơ le thứ cấp tác động trực tiếp

FLX6

~

RL

1 2 3

4 5

6

FLX

Ft

Đối tượng được bảo

vệ bằng RL

IR

Phần động 1 thúc bật khoá 4 Lò xo 5 kéo mở tiếp điểm MC ra

Dòng điện IR đi qua cuộn dây 2 cũng tăng IR > IRkđ Rơ le tác động

Cách ly được

sự cố

BI

Sơ đồ nguyên lý nối rơ le thứ cấp tác động gián tiếp

* Sau khi đóng MC

~

RG

1 2

3

4 5

9 FLX6

FLX5

Ft

Đối tượng được

bảo vệ bằng RL IR

BI

RL

MFĐ TC

MC

6

7 8

~

RG

1 2

3 4 5

LX6

FLX5

Ft

Đối tượng được bảo vệ bằng RL IR

BI

RL

MFĐ TC

MC

6

7 8

Nguồn thao tác

Nguồn thao tác

Tiếp điểm phụ 8 của MC đóng lại

* Nếu ngắn mạch xảy ra: Dòng điện thứ cấp qua rơle RL (cuộn

Đóng tiếp điểm 6 Khép kín mạch cuộn dây 7 của rơ le RG với nguồn thao tác Cuộn dây 7 của rơ le RG có điện Rơ le RG tác động Đầu của phần động 3 thúc bật khoá 4 Máy cắt sẽ mở ra nhờ FLX5 Loại trừ được điểm sự cố ra khỏi HTĐ

- Khi Rơ le thứ cấp tác động không trực tiếp đi cắt máy cắt, mà

phải thông qua cơ cấu trung gian Thì gọi là: Rơ Le Thứ Cấp Tác Động Gián Tiếp

RG

1 2

3 4

5

9 FLX6

FLX5

Ft

Đối tượng được bảo vệ bằng RL

IR

BI

RL

MFĐ

TC

MC

6

7 8

Nguồn thao tác 220V

- Rơ Le Thứ Cấp Tác Động Gián Tiếp: thường dùng trong mạng có công suất lớn và điện áp cao

Đồng thời mở luôn tiếp điểm phụ 8 của MC trước

khi tiếp điểm 6 mở ra

Sau khi MC mở tiếp điểm chính

Đảm bảo cho tiếp điểm 6 khỏi bị cháy vì dòng điện

qua cuộn cắt của MC lớn

~

RG

1 2

3 4 5

LX6

FLX5

Ft

Đối tượng được

bảo vệ bằng RL IR

BI

RL

MFĐ TC

MC

6

7 8

Nguồn thao tác

§1-6 CÁC NGUỒN ĐIỆN THAO TÁC

• Các nguồn điện thao tác dùng để cung cấp điện cho các rơle trung gian, thời gian, tín hiệu, để thao tác đóng và cắt máy cắt và dùng vào một số mục đích khác.

• Yêu cầu nguồn điện thao tác cần phải đảm bảo cho các bảo vệ làm việc một cách chắc chắn, ngay cả khi điện áp tại chỗ hư hỏng có thể giảm về không.

• Hiện nay thường dùng NGUỒN ĐIỆN MỘT CHIỀU do hệ thống ác qui cung cấp và NGUỒN ĐIỆN XOAY CHIỀU do biến dòng điện, biến điện áp, và mạng điện áp thấp cung cấp.

Đối tượng

được bảo

vệ bằng

RL

MFĐ TC

MC

BI

Tín hiệu

CC

BT

Nguồn thao tác 220V

1) Nguồn điện thao tác một chiều 220VDC

Sơ đồ nguyên lý một pha dùng rơ le dòng điện có đặc tính thời gian phụ thuộc có giới hạn :

MFĐ_ Máy phát điện; TC_ Thanh Cái; MC_ Máy Cắt Điện; BI_ Máy Biến Dòng điện RIT_ Rơ le dòng điện có đặc tính thời gian phụ thuộc; RG_ Rơ le trung gian; CC_ Cuộn Cắt của MC; BT_ Tiếp điểm của bộ truyền động của MC, hay Tiếp điểm phụ của MC (TĐP MC)

Khi MC ở trạng thái mở Khi MC ở trạng thái đóng

RG được dùng để kiểm tra mạch

cắt:

Khi có hư hỏng mạch cắt (gây Hở mạch Mạch cắt)

RG mất điện Tiếp điểm của RG đóng lại Gửi tín hiệu đi báo cho Người Vận hành

~

IR

MFĐ TC MC

BI

Tín hiệu

CC

BT

Nguồn thao tác 220V

Điện trở R5:

R5

Làm giảm dòng Icc đi qua CC < Dòng làm việc của nó Icc Làm việc

~

IR

MFĐ TC MC

BI

Tín hiệu RG

CC

BT

Nguồn thao tác 220V

* Khi có sự cố xảy ra trên phần tử được bảo vệ: (Ngắn mạch/ Quá tải)

IR> IRkđ RIT t ác động khép tiếp điểm Ngu ồn dương của Nguồn điện 1 chiều

được đưa đến cuộn cắt CC của MC Tiếp điểm chính của MC mở ra Đồng thời mở tiếp điểm BT ra

Tiếp điểm BT Ngắt mạch dòng điện thao tác trước khi Tiếp điểm của rơ le RIT mở ra

Mục đích: Để tránh hư hỏng tiếp điểm của rơ le RIT do dòng điện qua cuộn cắt lớn.

~

IR

MFĐ

TC

MC

BI

Tín hiệu

CC

BT

Nguồn thao tác 220V

N1

N2

* Trong mạch nhị thứ khi có chạm đất 2 điểm (Ví dụ tại N1và N2) Tiếp điểm của rơ le bị nối tắt

Làm cho bảo vệ tác động nhầm Cần phải đặt Bảo vệ Chống chạm đất một điểm để Báo tín hiệu

Hình 1-17

Yêu cầu đối với nguồn ắc qui một chiều:

-Các nguồn ắc qui thường dùng có: Uđm=24V/ 48V/ 110V/ 220V

-Thiết bị bảo vệ cần phải làm việc chắc chắn khi U của nguồn ắc qui dao động trong khoảng (0,8  1,1).Uđm

ƯU ĐIỂM của nguồn ắc qui:

-chúng làm việc Độc Lập hoàn toàn đối với Điện áp và Tình trạng làm việc của Hệ thống được bảo vệ.

NHƯỢC ĐIỂM của nguồn ắc qui:

-Cần đặt và chăm sóc ắc qui;

-Mạng thao tác phức tạp;

-Mạng thao tác của tất cả các phần tử liên hệ với nhau, nên rất khó phát hiện điểm chạm đất.

2) Nguồn điện thao tác xoay chiều:

• Xu hướng dùng nguồn điện thao tác xoay chiều được đặc biệt chú ý trong những năm gần đây

• Sau đây ta đi xét một số sơ đồ thường được dùng:

~

MFĐ TC MC

BI

CC

RIT

IR

a) Sơ đồ BVDĐ dùng Nguồn thao tác Xoay Chiều và Khử nối tắt cuộn cắt của MC

-Cuộn cắt của máy cắt lúc bình thường bị nối tắt bởi tiếp điểm thường đóng của rơ le RIT

-Khi bảo vệ tác động, rơ le thay đổi trạng thái của các tiếp điểm, và khử nối tắt CC của MC

-Công suất của CC khá lớn Khi cắt BI có thể bị quá tải Sai số tăng lên

- Tuy nhiên, Đối với bảo vệ điều này không ảnh hưởng gì nếu không vì:

+Sai số tăng lên

+Dòng qua rơ le giảm xuống

<Dòng điện trở về

Hình 1-18

~

MFĐ TC MC

BI

CC

RIT

IR

Hình 1-18

b) Sơ đồ BVDĐ (có đặc tính thời gian phụ thuộc có giới hạn) dùng Dòng Điện thao tác xoay chiều qua Biến dòng Bão hoà Trung gian.

~ MFĐ TC

MC

BI

CC

RIT

IR

BIBH

~ MFĐ TC

MC

BI

CC

RIT

IR BIBH

- Khi rơle RIT khởi động Đóng tiếp điểm Thường mở

Đưa dòng điện thao tác từ Máy biến dòng Bão Hoà

BIBH vào cuộn cắt CC

Nhờ có tính Bão hoà, nên BIBH bảo đảm được

dòng điện thứ cấp gần như không đổi, đủ cho bộ

phần truyền động của MC làm việc khi Isơ cấp> Giá trị

tối thiểu đã cho

- Để khắc phục Hiện tượng hở mạch thứ cấp của BIBH, người ta dùng sơ đồ với

Rơ le RIT có tiếp điểm Chuyển tiếp.

- Trong sơ đồ này, bình thường cuộn thứ cấp của BIBH được nối tắt bởi Tiếp Điểm Thường ĐÓng của RIT

Hình 1-19 a) Hình 1-19 b)

b) Sơ đồ BVDĐ (có đặc tính thời gian phụ thuộc có giới hạn) dùng Dòng Điện thao tác xoay chiều qua Biến dòng Bão hoà Trung gian.

~ MFĐ TC

MC

BI

CC

RIT

IR

BIBH

b) Sơ đồ BVDĐ (có đặc tính thời gian phụ thuộc có giới hạn) dùng Dòng Điện thao tác xoay chiều qua Biến dòng Bão hoà Trung gian.

~ MFĐ TC

MC

BI

CC

RIT

IR BIBH

TC MC

BI

~

Từ BI

Từ BU

Hình 1-20

c) Bộ cung cấp liên hợp

- Bộ cung cấp liên hợp dùng để cung cấp dòng điện thao tác cho rơ le bằng cách tổng hợp các dòng điện chỉnh lưu từ các nguồn:

+Nguồn dòng điện (Máy biến dòng điện BI) +Nguồn dòng điện (Máy biến điện áp BU)

1

5 2

- Tụ điện 3 dùng để giảm bớt phụ tải của BI (Tức là Bù thành phần phản kháng) và để ổn định điện áp trên bộ chỉnh lưu

- Trong các bộ cung cấp liên hợp cần chọn pha của dòng điện và điện áp sao cho công suất nhận được là lớn nhất

Hình 1-21

RU

d) Nguồn thao tác dùng những tụ điện đã được tích điện trước

- Nguồn thao tác là Bộ tụ điện 4 đã được tích điện qua Máy biến áp 1 và Chỉnh lưu 2

4 5

2

- Năng lượng được tích trên tụ điện 4 là WC=CU2/2 phải > Năng lượng làm việc của cuộn cắt của MC

- Điện trở 3 dùng để hạn chế dòng điện nạp của tụ điện và dòng điện qua nó khi chỉnh lưu 2 bị chọc

thủng

Tuy nhiên điện trở này lại làm tăng thời gian nạp của tụ điện, gây trở ngại lớn cho các Thiết bị

tự động đóng trở lại tác động nhanh

- Rơ le RU có tác dụng ngăn chặn dòng điện điện ngược qua chỉnh lưu khi điện áp phía sơ cấp sụt

xuống

+ ƯU ĐIỂM của nguồn thao tác dùng tụ điện đã được tích điện trước: độc lập đối với các dạng hư hỏng của phần tử được bảo vệ

+NHƯỢC ĐIỂM: nguồn điện thao tác này chỉ có thể tác động trong thời gian ngắn