những RƠLE bảo vệ hệ thống điện

Ngoài ra bảo vệ phải tác động khi ngắn mạch xảy ra trong lúc hệ thống làm việc ở chế độ cực tiểu, tức là một số nguồn được cắt ra nên dòng ngắn mạch có giá trị nhỏ.. Khi nhiệt độ tiếp tụ

RƠLE BẢO VỆ HTĐ:

1 Công dụng và các yêu cầu của rơle:

a- Công dụng:

Trong quá trình vận hành hệ thống điện có thể xuất hiện tình trạng sự cố và chế độ làm việc bất thường của các phần tử Các sự cố thường kèm theo hiện tượng dòng điện tăng khá cao và điện áp giảm thấp Các thiết bị có dòng điện tăng cao chạy qua có thể bị đốt nóng quá mức cho phép và bị hỏng Khi điện áp giảm thấp, các hộ tiêu thụ không thể làm việc bình thường và tính ổn định của các máy phát làm việc song song và của toàn hệ thống bị giảm Các chế độ làm việc không bình thường làm cho điện áp, dòng điện và tần số lệch khỏi giới hạn cho phép Nếu để kéo dài tình trạng này, có thể xuất hiện sự cố Muốn duy trì hoạt động bình thường của hệ thống và các hộ tiêu thụ khi xuất hiện sự cố, cần phát hiện càng nhanh càng tốt chỗ sự cố và cách ly nó ra khỏi phần tử bị hư hỏng, nhờ vậy phần còn lại duy trì được hoạt động bình thường, đồng thời giảm mức độ hư hại của phần tử bị sự cố Chỉ có thiết bị tự động bảo vệ mới có thể thực hiện tốt được yêu cầu trên, thiết bị này gọi là bảo vệ rơle

Bảo vệ rơle sẽ theo dõi liên tục tình trạng và chế độ làm việc của tất cả các phần tử trong hệ thống điện Khi xuất hiện sự cố, bảo vệ rơle phát hiện và cắt phần tử hư hỏng nhờ máy cắt điện Khi xuất hiện chế độ làm việc không bình thường, bảo vệ rơle sẽ phát tín hiệu

và tùy thuộc yêu cầu, có thể tác động khôi phục chế độ làm việc bình thường hoặc báo tín hiệu cho nhân viên trực

b - Các yêu cầu cơ bản đối với bảo vệ rơle:

* Tính chọn lọc:

Tính chọn lọc là khả năng phân biệt các phần tử hư hỏng và bảo vệ chỉ cắt các phần tử đó

Ví dụ trong sơ đồ bảo vệ như hình 1, khi ngắn mạch tại điểm N1, máy cắt MC3 là máy cắt gần chỗ sự cố nhất phải cắt Nhờ vậy các phụ tải khác vẫn được cung cấp điện Khi ngắn mạch tại điểm N2, đường dây sự cố A2-B2 được cắt ra nhờ các máy cắt MC1 và MC2, còn đường dây A1-B1 vẫn làm việc, vì vậy toàn bộ các hộ tiêu thụ vẫn được cung cấp điện Tính chọn lọc là yêu cầu cơ bản nhất của bảo vệ rơle để đảm bảo cung cấp điện an toàn liên tục Nếu bảo vệ tác động không chọn lọc, sự cố có thể lan rộng

* Tác động nhanh:

Bảo vệ phải tác động nhanh để kịp thời cô lập các phần tử hư hỏng thuộc phạm vi bảo

vệ nhằm:

+ Đảm bảo tính ổn định của hệ thống

+ Giảm ảnh hưởng của điện áp thấp (khi ngắn mạch) lên các phụ tải

+ Giảm tác hại của dòng điện ngắn mạch đối với thiết bị Bảo vệ tác động nhanh phải

có thời gian tác động nhỏ hơn 0,1 giây

* Độ nhạy:

Bảo vệ cần tác động không chỉ với các trường hợp ngắn mạch trực tiếp mà cả khi ngắn mạch qua điện trở trung gian Ngoài ra bảo vệ phải tác động khi ngắn mạch xảy ra trong lúc

hệ thống làm việc ở chế độ cực tiểu, tức là một số nguồn được cắt ra nên dòng ngắn mạch

có giá trị nhỏ Độ nhạy được đánh giá bằng hệ số nhạy:

INmin : dòng điện ngắn mạch nhỏ nhất

Ikđ: giá trị dòng điện nhỏ nhất mà bảo vệ có thể tác động

Đối với các bảo vệ tác động theo giá trị cực tiểu (ví dụ bảo vệ thiếu điện áp), hệ số nhạy được xác định ngược lại: trị số khởi động chia cho trị số cực tiểu

* Độ tin cậy:

Bảo vệ phải tác động chắc chắn khi xảy ra sự cố trong vùng được giao và không được tác động sai đối với các trường hợp mà nó không có nhiệm vụ tác động

Một bảo vệ không tác động hoặc tác động sai có thể sẽ dẫn đến hậu quả là một số lớn phụ tải bị mất điện hoặc sự cố lan rộíng trong hệ thống

2 Các chỉ danh của rơle đang sử dụng.

- 21: rơle khoảng cách

- 25: rơle đồng bộ

- 26: rơle nhiệt độ

- 27: rơle thiếu áp

- 32: rơle công suất ngược

- 33: rơle mức dầu

- 50, 51: rơle quá dòng tức thì, định thì

- 55: rơle hệ số công suất

- 59: rơle quá áp

- 62: rơle thời gian

- 63: rơle áp suất

- 64: rơle chạm đất

- 67: rơle quá dòng có hướng

- 79: rơle tự đóng lại

- 81: rơle tần số

- 85: rơle so lệch cao tần

- 86: rơle khóa

- 87L: rơle so lệch dọc

- 96: rơle hơi

Tùy theo phạm vi, mức độ và đối tượng được bảo vệ, chỉ danh rơle có thể có phần mở rộng Sau đây là một số chỉ danh rơle có phần mở rộng thông dụng:

- 26W: rơle nhiệt độ cuộn dây máy biến áp; 26O: rơle nhiệt độ dầu

- 51P, 51S rơle quá dòng điện phía sơ cấp, thứ cấp máy biến áp

- 50REF: rơle quá dòng tức thì chống chạm đất trong thiết bị (thường dùng cho máy biến áp)

- 67N: rơle quá dòng chạm đất có hướng

- 87T: rơle so lệch dọc điện bảo vệ máy biến áp, 87B: rơle so lệch dọc bảo vệ thanh cái

- 96-1: rơle hơi cấp 1 dùng báo tín hiệu; 96-2: rơle hơi cấp 2 tác động cắt máy cắt

3 Thế nào là bảo vệ chính, bảo vệ dự phòng ?

Bảo vệ chính trang thiết bị là bảo vệ thực hiện tác động nhanh khi có sự cố xảy ra trong phạm vị giới hạn đối với trang thiết bị được bảo vệ

Bảo vệ dự phòng đối với cùng trang thiết bị này là bảo vệ thay thế cho bảo vệ chính trong trường hợp bảo vệ chính không tác động hoặc trong tình trạng sửa chữa nhỏ Bảo vệ

dự phòng cần phải tác động với thời gian lớn hơn thời gian tác động của bảo vệ chính, nhằm

để cho bảo vệ chính loại phần tử bị sự cố ra khỏi hệ thống trước tiên (khi bảo vệ này tác động đúng)

Bảo vệ dự phòng có thể được đảm bảo theo các cách sau:

- Bảo vệ của phần tử bên cạnh (trường hợp này được mang tên là bảo vệ dự phòng xa)

- Bảo vệ phụ đặt trên cùng phần tử (trường hợp này được mang tên là bảo vệ dự phòng tại chỗ)

- Một rơle phụ đưa vào trong sơ đồ bảo vệ cho phần tử bên cạnh, rơle này sẽ điều khiển mở máy cắt được quan tâm

Có một số trường hợp bảo vệ chính không đảm bảo được toàn bộ chiều dài của mạch cần được bảo vệ mà sẽ có một số đoạn được gọi là vùng chết của bảo vệ chính Nếu xuất hiện sự cố tại vùng chết này, bảo vệ chính sẽ không tác động Để có thể bảo vệ tại vùng này, thường phải đặt bảo vệ dự phòng

4 Liệt kê các rơle bảo vệ máy biến áp ?

a- Các rơle tác động theo dòng điện:

- Rơle bảo vệ quá dòng điện phía sơ cấp: 50/51P pha, chạm đất

- Rơle bảo vệ quá dòng điện phía thứ cấp: 50/51S pha, chạm đất

- Rơle bảo vệ so lệch dọc dòng điện: 87T

- Rơle bảo vệ quá dòng điện các dây trung tính: 50/51G

- Rơle bảo vệ chạm đất các cuộn dây: 50REF

b- Các rơle không tác động theo dòng điện:

- Rơle hơi: 96-1, 96-2

- Rơle nhiệt độ dầu: 26O

- Rơle nhiệt độ cuộn dây: 26W

- Rơle mức dầu thân máy: 33

- Rơle áp suất thân máy, bộ đổi nấc dưới tải: 63.

5 Liệt kê các rơle bảo vệ thanh cái ?

- Rơle so lệch dọc dòng điện: 87B

- Rơle thiếu áp: 27

- Rơle quá áp: 59

- Rơle chống chạm đất: 64

6 Liệt kê các rơle bảo vệ đường dây ?

- Rơle quá dòng tức thì, định thì: 50/51L pha, chạm đất

- Rơle so lệch pha cao tần: 85

- Rơle quá dòng có hướng (pha, chạm đất): 67, 67N

- Rơle khoảng cách: 21, 44

7 Cấu tạo rơle hơi ?

Rơle hơi được áp dụng cho các máy biến áp có công suất trung bình và lớn với kiểu máy có thùng giãn nở dầu Rơle hơi được lắp trên đoạn ống liên thông dầu từ thùng chính máy biến áp đến thùng giãn nở dầu của máy theo một chiều nhất định của đầu mũi tên trên rơle hơi phải chỉ về phía thùng giãn nở (cùng với chiều dòng chảy của dầu từ thùng chính qua rơle hơi đến thùng giãn nở dầu khi có sự cố trong máy biến áp) Đọan ống liên thông dầu có độ nâng cao về phía thùng giãn nở với góc nghiêng (so với mặt phẳng ngang) khoảng 1Ô 100 Đoạn ống liên thông không được có góc, phần cong của ống có bán kính càng lớn càng tốt

Rơle hơi hai phao có cấu tạo gồm :

- Một phao trên (phao 1) có hình cầu rỗng, nhẹ có thể tự nâng hạ theo mức dầu, trong phao có chứa một tiếp điểm thủy ngân được nối ra hộp nối dây tại mặt trên rơle Khi sự cố nhẹ hoặc quá tải, hơi sinh ra tập trung ở phía trên, đẩy phao 1 về vị trí nằm ngang làm đóng tiếp điểm thủy ngân Tiếp điểm này được nối vào mạch điện báo hiệu sự cố của máy biến áp (96-1)

- Một phao dưới (phao 2) có cấu tạo tượng tự như phao 1 và được liên kết với một cánh chặn Cánh chặn là một tấm kim loại mỏng được treo tại vị trí phía lỗ mặt bích của rơle hơi phía nối vào thùng chính máy biến áp Do được treo để bề mặt tấm kim loại thẳng góc với hướng dòng chảy của dầu nên cánh chặn tác động theo lưu lượng của dòng chảy của dầu Cánh chặn có thể điều chỉnh theo ba trị số lưu lượng dầu là 65, 100 và 150 cm/giây (rơle thường được nhà chế tạo đặt sẵn trị số 100cm/giây) Khi máy biến áp vận hành bình thường, dầu chuyển động do giãn nở theo nhiệt độ không đủ để tác động cánh chặn Khi có

sự cố bên trong máy biến áp, luồng dầu và hơi sinh ra phụt mạnh từ thùng chính qua rơle hơi đến thùng giãn nở Lưu lượng dầu lớn hơn trị số đã điều chỉnh sẵn sẽ đẩy cho cánh chặn quay, làm cho phao 2 chìm xuống, đóng tiếp điểm thủy ngân, cắt máy cắt (96-2)

Dựa vào thành phần và khối lượng hơi sinh ra người ta có thể xác định được tính chất

và mức độ sự cố Do đó trên rơle hơi còn có thêm van để lấy hỗn hợp khí sinh ra nhằm phục

vụ cho việc phân tích sự cố

8 Cấu tạo rơle nhiệt độ tại máy biến áp ?

a- Rơle nhiệt độ dầu :

Rơle nhiệt độ dầu gồm các tiếp điểm thường đóng, thường mở lắp bên trong một nhiệt

kế có kim chỉ thị nhiệt độ Nhiệt kế gồm có cơ cấu chỉ thị quay để ghi số đo, một bộ phận cảm biến nhiệt, một ống mao dẫn nối bộ phận cảm ứng nhiệt với cơ cấu chỉ thị Bên trong ống mao dẫn là chất lỏng (dung dịch hữu cơ) được nén lại Sự co giãn của chất lỏng (trong ống mao dẫn) thay đổi theo nhiệt độ mà bộ phận cảm biến nhiệt nhận được, sẽ tác động cơ cấu chỉ thị và các tiếp điểm Các tiếp điểm sẽ đổi trạng thái "mở" thành "đóng", "đóng" thành "mở" khi nhiệt độ cao hơn trị số đặt trước Bộ phận cảm biến nhiệt được lắp trong một lỗ trụ bọc kín, ở phía trên nắp máy biến áp, bao quanh lỗ trụ là dầu, để đo nhiệt độ lớp dầu trên cùng của máy biến áp Thường dùng nhiệt kế có 2 (hoặc 4) vít điều chỉnh nhiệt độ

để có thể đặt sẵn 2 (hoặc 4) trị số tác động cho 2 (hoặc 4) bộ tiếp điểm riêng rẽ lắp trong nhiệt kế Khi nhiệt độ cao hơn trị số đặt cấp 1, rơle sẽ đóng tiếp điểm cấp 1 để báo hiệu sự

cố "Nhiệt độ dầu cao" của máy biến áp Khi nhiệt độ tiếp tục cao hơn trị số đặt cấp 2, rơle

sẽ đóng thêm tiếp điểm cấp 2 để tự động cắt máy cắt, cắt điện máy biến áp, đồng thời cũng

có mạch điện báo hiệu sự cố "cắt do nhiệt độ dầu cao"

b-Rơle nhiệt độ cuộn dây:

Rơle nhiệt độ cuộn dây gồm bốn bộ tiếp điểm (mỗi bộ có một tiếp điểm thường mở, một tiếp điểm đóng với cực chung) lắp bên trong một nhiệt kế có kim chỉ thị Nhiệt kế gồm có: có cấu chỉ thị quay để ghi số đo, một bộ phận cảm biến nhiệt, một ống mao dẫn nối bộ phận cảm biến nhiệt với cơ cấu chỉ thị Bên trong ống mao dẫn là chất lỏng được nén lại Sự

co giãn của chất lỏng trong ống mao dẫn thay đổi theo nhiệt độ mà bộ cảm biến nhận được, tác động cơ cấu chỉ thị và bốn bộ tiếp điểm Tác động lên cơ cấu chỉ thị và các tiếp điểm, còn có một điện trở nung Cuộn dây thứ cấp của một máy biến dòng điện đặt tại chân sứ máy biến áp được nối với điện trở nung Nối song song với điện trở nung là một biến trở để hiệu chỉnh Tác dụng của điện trở nung (tùy theo dòng điện qua cuộn dây máy biến áp) và tác dụng của bộ cảm biến nhiệt lên cơ cấu đo cùng các bộ tiếp điểm sẽ tương ứng với nhiệt

độ điểm nóng: nhiệt độ của cuộn dây

Có 4 vít điều chỉnh nhiệt độ để đặt trị số tác động cho bốn bộ tiếp điểm Tùy theo thiết

kế, các tiếp điểm rơle nhiệt độ có thể được nối vào các mạch: báo hiệu sự cố "nhiệt độ cuộn dây cao", mạch tự động mở máy cắt để cô lập máy biến áp, mạch tự động khởi động và ngừng các quạt làm mát máy biến áp

9 Cấu tạo rơle mức dầu tại máy biến áp?

Rơle mức dầu gồm hai bộ tiếp điểm lắp bên trong thiết bị chỉ thị mức dầu Máy biến áp

có bộ dổi nấc điện áp có tải thì thùng giãn nở dầu được chia làm hai ngăn Ngăn có thể tích chiếm phần lớn thùng giãn nở, được nối ống liên dầu thông qua rơle hơi đến thùng chính máy biến áp (để có thể tích giãn nở dầu cho máy biến áp) Ngăn có thể tích chiếm phần nhỏ hơn nhiều của thùng giãn nở, sẽ được nối ống liên dầu đến thùng chứa bộ đổi nấc có tải Thùng chính máy biến áp và thùng bộ đổi nấc được thiết kế riêng rẽ, không có liên thông dầu với nhau Vì vậy, có hai thiết bị chỉ thị mức dầu lắp tại hai đầu thùng giãn nở để đo mức dầu của hai ngăn: thiết bị chỉ thị mức dầu máy biến áp và thiết bị chỉ thị mức dầu bộ đội nấc

có tải

Cấu tạo của thiết bị chỉ thị mức dầu gồm hai phần : bộ phận điều khiển và bộ chỉ thị

Bộ phận điều khiển có một phao (3), thanh quay (8), trục quay (9), có lắp nam châm vĩnh cưủ (4) Bộ phận điều khiển lắp trên vỏ máy (đầu thùng giãn nở) có vòng đệm Bộ phận chỉ thị gồm kim chỉ (6) lắp trên trục mang một nam châm vĩnh cửu (5) Bộ phận chỉ thị được làm bằng nhôm để tránh bị ảnh hưởng từ trường nam châm và chống ảnh hưởng của nước Khi mức dầu nâng hạ thì phao (3) nâng hạ theo Chuyển động nâng hạ của phao được chuyển thành chuyển động quay của trục (9) nhờ thanh quay (8) Khi quay, từ trường do nam châm (4) sẽ điều khiển cho nam châm (5) quay sao cho hai cực khác tên (N và S) của hai nam châm đối diện nhau (hai cực cùng tên có lực đẩy, hai cực cùng tên có lực hút nhau)

Do vậy kim chỉ thị quay theo nam châm (5), ghi được mức dầu trên mặt chỉ thị

Bộ phận chỉ thị cũng tác động đóng mở các tiếp điểm rơle mức dầu để đưa tín hiệu vào mạch báo động hoặc mạch cắt tùy theo từng thiết kế

10 Nguyên lý làm việc của rơle quá dòng tức thì (Bảo vệ quá dòng cắt nhanh -ngưỡng cao)?

Rơle quá dòng tức thì là rơle tác động khi dòng điện qua rơle vượt quá trị số định trước

và tác động cắt máy cắt ngay lập tức, không có thời gian trì hoãn

Về nguyên lý rơle quá dòng tức thì gồm phần tĩnh là cuộn dây có lõi sắt, phần động là tấm sắt non có mang tiếp điểm động Khi dòng điện qua cuộn dây đủ lớn, tấm sắt non sẽ bị hút vào lõi sắt của phần tĩnh và kéo theo tiếp điểm động đóng vào tiếp điểm tĩnh

Để điều chỉnh dòng điện tác động theo ý muốn, thông thường phần động được gắn với một lò xo với kết cấu có thể điều chỉnh được nhằm thay đổi lực tác động lên phần động, có nghĩa là thay đổi dòng điện tác động của rơle

Một số trường hợp, để thay đổi dòng điện tác động trong phạm vị rộng, người ta thường chế tạo cuộn dây phần tĩnh có nhiều đoạn với nhiều đầu dây ra để chọn tầm đặt thích hợp

11 Nguyên tắc chỉnh định rơle quá dòng tức thì ?

Chỉnh định rơle quá dòng tức thời là đặt trị số dòng điện khởi động của rơle

Để đảm bảo tính chọn lọc, tránh tác động sai khi ngắn mạch ngoài vùng được bảo vệ, dòng

điện khởi động được chọn theo quy tắc sau:

Ikđ = Kat INmax

Trong đó:

INmax: dòng điện ngắn mạch cực đại ở cuối vùng bảo vệ

Kat = 1,2 - 1,3 : hệ số an toàn tính đến sai số trong khi tính toán dòng ngắn mạch và sai

số rơle

Ikđ : dòng điện khởi động của rơle

Vùng tác động được xác định bằng công thức:

XCN% =

Trong đó:

XCN - Vùng tác động của bảo vệ, tính bằng phần trăm của toàn bộ

đường dây được bảo vệ (%)

Xl : trở kháng của đường dây được bảo vệ (%)

XH : trở kháng của hệ thống (%)

Ikđ : dòng khởi động của bảo vệ (%)

12 Nguyên lý làm việc của rơle quá dòng định thì (bảo vệ dòng điện cực đại)?

Rơle quá dòng định thì là rơle tác động khi dòng điện qua rơle vượt quá trị số định trước nhưng không tác động cắt máy cắt ngay lập tức mà có thời gian trì hoãn Rơle quá dòng định thì có 2 loại cơ bản:

1-Rơle quá dòng định thì với đặc tuyến thời gian độc lập: bao gồm một rơle quá dòng tức thì và một rơle thời gian kết hợp lại Khi phần tức thì tác động sẽ đóng tiếp điểm cấp nguồn cho rơle thời gian Sau một thời gian định trước, rơle thời gian này sẽ đóng tiếp điểm

và tác động cắt máy cắt hoặc báo tín hiệu Nếu trong thời gian trì hoãn mà dòng điện qua phần tử tức thì giảm thấp (sự cố đã tự giải trừ), làm cho phần tử này không giữ tiếp điểm nữa thì rơle thời gian sẽ bị mất điện và không khép tiếp điểm để cắt máy cắt hay báo sự cố Thời gian tác động của rơle loại này không phụ thuộc vào trị số dòng điện sự cố đi qua rơle

2- Rơle quá dòng định thì với đặc tuyến thời gian phụ thuộc: được chế tạo theo nguyên tắc cảm ứng Dòng điện sự cố được đưa vào cuộn dây tạo từ thông xuyên qua một đĩa nhôm làm xuất hiện dòng điện xoáy trên đĩa và làm quay đĩa Đĩa này mang tiếp điểm động đóng vào tiếp điểm tĩnh, đi cắt máy cắt Thời gian quay của đĩa từ vị trí ban đầu đến khi đóng tiếp điểm chính là thời gian tác động của rơle Để điều chỉnh thời gian này, người ta dùng lò xo xoắn lắp trên trục của đĩa và điều chỉnh độ xoắn để có phản lực thích hợp Để điều chỉnh trị

số dòng điện tác động, cuộn dây được chế tạo gồm nhiều đoạn khác nhau và đưa ra nhiều đầu dây để lựa chọn

Loại rơle quá dòng định thì kiểu cảm ứng có ưu điểm là thời gian tác động càng ngắn khi dòng qua rơle càng lớn do đĩa quay càng nhanh, do đó loại trừ nhanh các sự cố nặng trong khi vẫn duy trì thời gian cần thiết đối với các biến động nhỏ

13 Nguyên tắc chỉnh định rơle quá dòng định thì ?

Chỉnh định rơle quá dòng định thời là thiết đặt các giá trị sau:

1- Dòng điện khởi động của rơle Ikđ: được xác định từ dòng điện làm việc cực đại, thường là dòng phụ tải trong chế độ cực đại:

Ikđ > Ilvmax và phải thỏa: Ikđ = Kmm Kat Ksđ Ilvmax / Ktv KBI

Trong đó:

Ilvmax là dòng điện làm việc cực đại

Kmm = 2  3 là hệ số mở máy phù thuộc vào động cơ điện

Kat = 1,2  1,3 là hệ số an toàn khi kể đến việc tính toán sai số của rơle và máy biến dòng

Ksđ là hệ số của sơ đồ, phụ thuộc vào sơ đồ đấu nối rơle

Ktv là hệ số trở về của rơle

KBI là hệ số biến đổi của máy biến dòng

2- Thời gian tác động của bảo vệ:

Để đảm bảo tính chọn lọc, thời gian tác động của bảo vệ được chọn theo nguyên tắc bậc thang, độ chênh lệch giữa thời gian tác động của các bảo vệ kề nhau được gọi là bậc thời gian hay bậc chọn lọc:

Dt = t1 - t2

Giá trị của bậc thời gian Dt được chọn sao cho khi ngắn mạch thuộc phạm vi của bảo

vệ sau, bảo vệ trước không kịp tác động mặc dù đã khởi động

Độ nhạy của bảo vệ:

Knhậy = INMmin / Ikđ

Thông thường độ nhạy phải đạt trong khoảng 1,2  1,5

Trong đó:

INMmin là dòng điện ngắn mạch bé nhất ở khu vực cuối của lưới được bảo vệ

14 Nguyên lý làm việc của rơle kém áp ?

Rơle kém áp là rơle tác động khi điện áp đặt vào rơle thấp hơn giá trị định trước

Về nguyên lý, rơle kém áp cấu tạo gồm cuộn dây có lõi thép tác động lên phần động mang tiếp điểm Khi điện áp cuộn dây đủ lớn, phần động bị hút vào phần tĩnh và đóng tiếp điểm Khi điện áp đặt vào cuộn dây hạ thấp dưới một mức định trước, cuộn dây không hút

và tiếp điểm nhả ra Đây là trạng thái tác động của rơle Như vậy, khác với các loại rơle quá ngưỡng, trạng thái bình thường của rơle kém áp là trạng thái luôn có điện áp Trạng thái tác động là trạng thái điện áp giảm thấp hoặc không có điện Thông thường rơle kém áp được thiết kế với thời gian trì hoãn: Rơle thực tế gồm một phần tử kém áp kết hợp với một phần tử tạo thời gian Khi điện áp đặt vào rơle giảm dưới ngưỡng định trước, phần tử kém áp sẽ tác động, cấp nguồn cho phần tử thời gian Sau thời gian đặt trước, tiếp điểm thời gian sẽ đóng và đi cắt máy cắt hoặc báo tín hiệu

Rơle kém áp có thể thiết kế để làm việc với điện áp xoay chiều hoặc một chiều.

15 Nguyên tắc chỉnh định rơle kém áp?

Chỉnh định rơle kém áp là thiết đặt các giá trị điện áp làm việc của rơle: Điện áp làm việc của rơle là điện áp cực tiểu được xác định theo công thức sau:

Ukđ = Ulvmin / (Ktc Ktv KU)

Trong đó: Ulvmin: điện áp làm việc cực tiểu ở chế độ bình thường

Ktc: hệ số tin cậy

KU: hệ số của máy biến điện áp

Ktv: hệ số trở về của rơle

Độ nhậy của bảo vệ:

Knhậy = Ulv KU / UNMmax

Trong đó: UNMmax là trị số lớn nhất có thể có của điện áp dư ở vị trí đặt bảo vệ khi ngắn mạch ở khu vực cuối cùng được bảo vệ

16 Nguyên lý làm việc của rơle so lệch dọc dòng điện?

Rơle so lệch dọc là rơle làm việc dựa trên sự so sánh trực tiếp dòng điện trên các nhánh của một đối tượng

Theo định luật Kirchoff, tổng véctơ của tất cả các dòng điện đi vào và ra một đối tượng bảo vệ bằng không trong điều kiện làm việc bình thường

Vùng bảo vệ của rơle so lệch dọc dòng điện là phạm vị giới hạn bởi các biến dòng đặt trên các nhánh của đối tượng được bảo vệ

Khi có ngắn mạch trong vùng bảo vệ, tổng dòng điện đi qua rơle sẽ khác không và rơle

sẽ tác động Khi sự cố bên ngoài vùng bảo vệ, tổng dòng điện qua rơle vẫn bằng không, rơle không tác động

Rơle so lệch dọc dòng điện thường được dùng để bảo vệ cho các thiết bị như máy biến

áp, máy phát, hệ thống thanh cái quan trọng Rơle tác động cắt các máy cắt chỉ khi có sự

cố ngắn mạch bên trong vùng bảo vệ

Rơle so lệch dọc dòng điện làm việc tức thì, không có thời gian trì hoãn

17 Nguyên tắc chỉnh định rơle so lệch dọc dòng điện ?

Về nguyên tắc, rơle so lệch dọc dòng điện tác động khi có dòng điện sai lệch đi qua rơle IR > 0 Tuy nhiên thực tế do sự không đồng nhất của các biến dòng, sự sai lệch tỉ số biến dòng, nên khi làm việc bình thường dòng điện đi qua rơle vẫn có một trị số nhất định Dòng điện này gọi là dòng không cân bằng Ikcb

Trong trường hợp ngắn mạch ngoài vùng bảo vệ, hoặc trong các tình trạng quá độ, dòng điện không cân bằng Ikcb có thể có giá trị lớn

Để tránh bảo vệ tác động sai, dòng điện khởi động của bảo vệ phải chọn sao cho:

Ikđ =Kat Ikcbttmax

Trong đó:

- Ikđ: dòng điện khởi động của rơle.

- Kat >1: hệ số an toàn, nhằm tránh tác động sai do các sai số của rơle và mạch

- Ikcbttmax: dòng điện không cân bằng tính toán cực đại

18 Nguyên lý làm việc của rơle so lệch ngang dòng điện ?

Rơle so lệch ngang dòng điện là rơle tác động dựa trên sự so sánh trực tiếp dòng điện chạy trên các nhánh song song

Bảo vệ được dùng cho đường dây có các nhánh vận hành song song hoặc máy phát với stator cuộn dây kép

Vùng bảo vệ là hai nhánh song song của đường dây hoặc cuộn stator máy phát

Vì điện trở của hai nhánh giống nhau nên khi làm việc bình thường hoặc khi ngắn mạch ngoài vùng bảo vệ, dòng điện trên hai nhánh sẽ bằng nhau:

I1=I2

Do đó: IR=0 Rơle không tác động

Khi có ngắn mạch một trong hai nhánh, dòng điện trên các nhánh sẽ khác nhau: I1 # I2

Khi đó dòng điện qua rơle IR # 0 Rơle tác động cắt máy cắt

Rơle so lệch ngang dòng điện làm việc tức thì, không có thời gian trì hoãn

19 Nguyên tắc chỉnh định rơle so lệch ngang dòng điện ?

Về nguyên tắc, rơle so lệch ngang dòng điện tác động khi có dòng điện sai lệch đi qua rơle IR > 0 Tuy nhiên thực tế do sự không đồng nhất của các biến dòng cũng như do điện trở các nhánh không hoàn toàn bằng nhau nên khi làm việc bình thường dòng điện đi qua rơle vẫn có một giá trị nhất định Dòng điện này gọi là dòng không cân bằng Ikcb

Trong trường hợp ngắn mạch ngoài vùng bảo vệ, hoặc trong các tình trạng quá độ, dòng điện không cân bằng Ikcb có thể có giá trị lớn

Để tránh bảo vệ tác động sai, dòng điện khởi động của bảo vệ phải chọn sao cho:

Ikđ =Kat Ikcbttmax

Trong đó:

- Ikđ: dòng điện khởi động của rơle

- Kat >1: hệ số an toàn, nhằm tránh tác động sai do các sai số của rơle và mạch

- Ikcbttmax: dòng điện không cân bằng tính toán cực đại

20 Nguyên lý làm việc của rơle tổng trở ?

Rơle tổng trở là rơle tác động theo tổng trở đoạn đường dây từ điểm ngắn mạch đến chỗ đặt rơle (đầu đường dây)

Z = UNM/INM

Trong đó:

- UNM: Điện áp gián trên đoạn đường dây từ điểm sự cố đến chỗ đặt rơle

- INM: Dòng điện ngắn mạch đi qua chỗ đặt bảo vệ