Các yêu cầu cơ bản khi thực hiện TĐD a Sơ đồ TĐD không được tác động trước khi máy cắt của nguồn làm việc được cắt ra tránh đóng nguồn dự trữ vào ngắn mạch ở nguồn làm việc, loại trừ khả
Trang 1TỰ ĐỘNG HÓA TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN
(Tiết 1)
Với thời lượng 45 tiết, môn học “Tự động hóa trong hệ thống điện” dành cho sinh viên họcngành kỹ thuật điện giới thiệu một cách cơ bản các quá trình tự động hóa trong hệ thống điện.Khi học môn học này, sinh viên phải học trước các môn: Hệ thống cung cấp điện; Nhà máy
điện và trạm biến áp; Bảo vệ rơle trong hệ thống điện; Ngắn mạch
* Mục tiêu môn học:
- Trang bị cho sinh viên một số kiến thức về các quá trình tự động hóa trong hệ thống điện:
Tự động đóng nguồn dự trữ, tự động đóng lặp lại, tự động hòa đồng bộ, tự động điều chỉnh
điện áp và công suất phản kháng, tự động điều chỉnh tần số
- Học xong môn học này, sinh viên có khả năng:
+ Trình bày nguyên lý hoạt động của các sơ đồ, các quá trình tự động trong hệ thống điện.+ Áp dụng kiến thức đã học để ứng dụng sang rơle số
* Nội dung môn học: Gồm 6 chương
Chương 6 – Tổ chức thông tin, đo lường và điều khiển hệ thống điện
* Tài liệu tham khảo:
1 Bảo vệ rơle và tự động hóa trong hệ thống điện Lê Kim Hùng – Đoàn Ngọc Minh Tú,NXB giáo dục 1998
2 Bảo vệ rơle và tự động hóa hệ thống điện TS Trần Quang Khánh, NXB giáo dục
3 Tự động hóa trong hệ thống điện lực Đại học Bách Khoa 1979
4 Tự động hóa trong hệ thống điện VS.GS Trần Đình Long, Đại học Bách Khoa HN 2004
5 Automation in electrical power systems A Barzam,
* Cách đánh giá
Điểm chuyên cần 0.1; Điểm giữa kì x 0.3; Điểm thi cuối kì x 0.6
Kiểm tra giữa kì và thi cuối kì theo hình thức thi viết
Trang 2(Tiết 1)
MỞ ĐẦU
1 Ý nghĩa và hiệu quả tự động hóa trong hệ thống điện
Các hệ thống điện hiện đại mang đầy đủ những đặc thù của một hệ thống lớn, trong đó có:tính rộng lớn về phương diện lãnh thổ, phức tạp về cấu trúc, đa mục tiêu, chịu ảnh hưởngmạnh của sự bất định về thông tin, quá trình sản xuất truyền tải, phân phối và sử dụng điện
năng trong thời gian thực, sự thay đổi của chế độ làm việc của một phần tử nào đó đều có ảnhhưởng đến các phần tử khác trong hệ thống điện
Hệ thống điện hoạt động theo những quy luật xác định, tại mỗi thời điểm hệ thống ở một trạng
thái xác định với một tập hợp tương ứng các trạng thái của các phần tử trong hệ thống
Mặt khác đối với các nhà máy và trạm biến áp lớn có hệ thống điều khiển cũ đòi hỏi nhiềuthiết bị, dụng cụ và phụ kiện riêng lẻ cũng như số lượng đấu nối rất lớn, do đó nhược điểm thểhiện ở những mặt sau:
- Chất lượng điều khiển của hệ thống thấp vì có nhiều thiết bị khác nhau được sử dụng đểthực hiện những chức năng khác nhau, có thể rất đơn giản cũng có thể rất phức tạp thườngkhó chuẩn đoán cho từng đối tượng cụ thể Độ dự phòng cho từng hệ thống con cũng như củamạng điều khiển hạn chế, hư hỏng mỗi phần tử có thể ảnh hưởng đến độ tin cậy chung của hệthống
- Lắp đặt và thử nghiệm tốn nhiều thời gian và công sức
- Kiểm tra bảo dưỡng phức tạp, thường khi bảo dưỡng một thiết bị hoặc một hệ thống conphải can thiệp vào sơ đồ đấu dây Ngoài ra, việc thử nghiệm và kiểm tra toàn hệ thống điềukhiển rất khó thực hiện vì nó liên quan đến số lượng lớn các phần tử khác nhau
Để giải quyết những vấn đề trên ngày nay người ta thực hiện tự động hóa trong hệ thống điện
1.1 Ý nghĩa
Tự động hóa trong hệ thống điện nâng cao và đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện: tính liên tục,chất lượng điện, đảm bảo thời gian mất điện của hộ tiêu thụ là nhỏ nhất…
1.2 Hiệu quả
- Nâng cao độ tin cậy làm việc cho các thiết bị
- Giảm được số lượng lớn người vận hành,
- Hạn chế được kinh phí xây dựng do giảm được kích thước công trình,
- Nâng cao được chất lượng điện nhờ hoàn thiện điều chỉnh U, f,
- Nâng cao được tốc độ điều khiển,
- Nâng cao độ tin cậy, giảm được sự xuất hiện sự cố do người vận hành gây lên,
- Giá thành điện năng giảm do chi phí vận hành giảm;
- Cải thiện được chế độ và điều kiện làm việc cho người vận hành, thiết bị
Trang 32 Các quá trình được tự động hóa
Ngày nay hầu hết các công đoạn trong nhà máy điện và trạm biến áp đều đã được tự động hóa
ở những mức độ khác nhau Mức độ tự động hóa phụ thuộc vào loại nhà máy, công suất và sốlượng tổ máy, loại trang thiết bị chính và thiết bị phụ trợ Có thể liệt kê một số quá trình tựđộng điều khiển cơ bản như sau:
- Tự động điều chỉnh tần số và phân bố công suất tác dụng giữa các tổ máy làm việc songsong và giữa các nhà máy điện trong hệ thống
- Đối với nhà máy điện có nhiều tổ máy thì tự động hóa trong việc mở máy, tự hòa đồng
* Việc tự động hóa của tất cả các khâu gặp khó khăn nếu khi thiết kế không tính đến khả năng
tự động hóa sau này
Những yêu cầu chính của sơ đồ tự động hóa:
- Đơn giản đến mức có thể,
- Làm việc tin cậy chắc chắn;
- Tốc độ thực hiện nhanh;
- Tốc độ điều chỉnh chính xác theo ngưỡng yêu cầu;
Trang 4Hộ tiêu thụ có thể được cấp điện từ nhiều nguồn hoặc một nguồn.
Cấp điện từ hai hay nhiều nguồn điện đảm bảo độ tin cậy cao và khi cắt sự cố một nguồnkhông làm cho hộ tiêu thụ bị mất điện nhưng đòi hỏi chi phí vận hành và xây lắp lớn, sơ đồphức tạp
Cấp điện từ một nguồn (qua một máy biến áp, một đường dây…) có độ tin cậy thấp nhưng
thường chi phí xây lắp và vận hành ít hơn, sơ đồ đơn giản hơn và trong nhiều trường hợp làm
giảm dòng ngắn mạch, giảm tổn thất điện năng trong máy biến áp, đơn giản hơn trong bảo vệ
rơle…
Khi phát triển mạng điện, việc cung cấp từ một phía thường là giải pháp được lựa chọn vìnhững thiết bị điện và bảo vệ đã đặt trước đó không cho phép sự làm việc song song của cácnguồn cung cấp Có hai sơ đồ chính cung cấp cho hộ tiêu thụ từ một phía khi có nhiều nguồn
điện:
- Một nguồn được nối vào và cung cấp cho hộ tiêu thụ, còn nguồn thứ hai để dự phòng
- Tất cả các nguồn điện đều nối vào nhau nhưng làm việc riêng lẻ trên những hộ tiêu thụ đượctách biệt ra Sự phân chia này được thực hiện bằng một máy cắt
Nhược điểm của việc cung cấp điện từ một phía là cắt sự cố nguồn làm việc sẽ ngừng cung
cấp cho hộ tiêu thụ khác
Độ tin cậy cung cấp điện trong trường hợp này có thể được nâng cao bằng cách đặt thêm các
phần tử dự phòng hoặc đóng máy cắt mà ở đó thực hiện việc phân chia mạng điện, nhữngphần tử này được tự động đưa vào thay thế các phần tử làm việc có sự cố vừa bị cắt ra
Thiết bị tự động làm nhiệm vụ chuyển đổi này gọi là thiết bị tự động đóng dự phòng (TĐD)
TĐD được sử dụng rộng rãi trong lưới điện phân phối và trong hệ thống tự dùng của các nhàmáy điện
Kinh nghiệm vận hành cho thấy có hiệu quả sử dụng TĐD cao, xác suất thành công lớn hơn90%
(Tiết 2) 1.1 Ý nghĩa và nguyên tắc sử dụng sơ đồ TĐD (tiếp)
1.1.2 Nguyên tắc sử dụng sơ đồ TĐD
Có 4 nguyên tắc:
1 - Phụ tải được lấy điện từ 1 thanh cái chung và thanh cái được cấp từ 1 nguồn điện Khi
phải sửa chữa ở nguồn điện chính, các thiết bị bảo vệ tác động cắt máy cắt của nguồn làm
Trang 5việc, đồng thời tự động đóng nguồn dự trữ Khi đó thời gian mất điện của phụ tải bằng đúngthời gian đóng nguồn dự trữ.
Hình 1.1 - Các nguyên tắc thực hiện TĐD Hình 1.1a: Phụ tải được cấp điện bằng đường dây D1 từ trạm A, đường dây D2 đi ra từ
trạm B làm dự trữ (máy cắt 4MC bình thường mở) Khi có sự cố trên đường dây D1 thì2MC có tác dụng cắt đường dây D1 ra và khởi động TĐD tự động đóng 4MC Như vậy,phụ tải được cấp điện từ trạm B
TĐD ở đây có thể là TĐD 2 chiều
2 - Phụ tải được cấp từ MBA riêng Khi 1 MBA bị hỏng thì TĐD sẽ đóng để đưa MBA còn
lại cung cấp điện cho 2 phụ tải
Hình 1.1b: Hai phụ tải được cấp điện từ hai máy biến áp riêng Máy biến áp B2 liên hệ với
2 thanh cái của hai phụ tải qua máy cắt 6MC (B1); 7MC (B3) và 6MC, 7MC ở trạng tháichờ
Khi 1 MBA bị sự cố, thiết bị TĐD sẽ đóng MBA B2 vào để cung cấp nguồn cho phụ tải của
Trang 63 - Hai máy biến áp đều làm việc nhưng không làm việc song song, về phía hạ áp chúng
được nối với các hệ thanh góp khác nhau
Hình 1.1c: MBA B1, B2 làm việc, phía hạ áp của 2 MBA được nối với các hệ thanh góp
khác nhau Bình thường 5MC mở, khi có sự cố 1 MBA bất kỳ, TĐD tự động đóng 5MC nốiphụ tải của thanh góp bị mất nguồn cung cấp vào thanh góp kia
Trong trường hợp này, mỗi MBA cần có công suất đủ để cung cấp cho tất cả các phụ tải của
trạm Nếu công suất của MBA không đủ để cung cấp cho phụ tải của trạm, thì TĐD tác
động cũng đồng thời cần có biện pháp để cắt bớt một số phụ tải ít quan trọng trong trạm
So sánh giữa sơ đồ 1b và sơ đồ 1c: Ở sơ đồ 1b công suất của máy biến áp dự phòng chọntheo công suất của 1 máy biến áp làm việc Còn ở sơ đồ 1c công suất của máy biến áp phảichọn lớn hơn công suất của các phụ tải
4 - Trạm C và D (Hình 1.1d) bình thường được cấp điện từ 2 trạm A và B (thiết kế lưới hạ
áp) Đường dây D3 có điện áp do 2MC đóng, nhưng không có dòng do 5MC bình thường
mở Khi sự cố D2, thiết bị TĐD đặt ở trạm D đóng 5MC nhờ vậy việc cung cấp cho trạm D
được chuyển sang cho trạm C Khi sự cố D1 thì đường dây D3 mất điện áp, thiết bị TĐD tác
động đóng 5MC đưa nguồn cung cấp từ trạm D đến các phụ tải của trạm C
1.2 Phân loại thiết bị TĐD và các yêu cầu cơ bản
1.2.1 Các yêu cầu cơ bản khi thực hiện TĐD
a) Sơ đồ TĐD không được tác động trước khi máy cắt của nguồn làm việc được cắt ra
(tránh đóng nguồn dự trữ vào ngắn mạch ở nguồn làm việc, loại trừ khả năng đóng khôngđồng bộ 2 nguồn cung cấp, và đóng không thành công nguồn dự phòng vào sự cố thoángqua đã được loại trừ sau khi cắt điện) Vì khi đó:
- Nếu sự cố tạm thời thì thiết bị bảo vệ tác động máy cắt mở ra và được đóng lặp lại khi
đóng TĐD mà máy cắt của nguồn làm việc chưa kịp cắt ra thì ta đóng 2 nguồn khác nhau
vào với nhau tức đóng không đồng bộ hai nguồn cung cấp
- Nếu sự cố bền vững, các thiết bị bảo vệ mở mà máy cắt của nguồn làm việc chưa được mở
ra và khi đó đóng TĐD thì ta cung cấp nguồn cho điểm sự cố
Hình 1.1a: Khi ngắn mạch trên đường dây AC thì bảo vệ đường dây chỉ cắt 1MC còn 2MC
vẫn đóng, nếu TĐD tác động đóng đường dây dự trữ BC thì có thể ngắn mạch lại xuất hiện
b) Sơ đồ TĐD phải tác động khi mất điện áp trên thanh cái hộ tiêu thụ vì bất cứ lý do nào
(khi cắt sự cố, cắt nhầm, cắt tự phát MC của nguồn làm việc, mất điện áp trên TC củanguồn làm việc và khi ngắn mạch trên TC hộ tiêu thụ) ngoại trừ trường hợp hộ tiêu thụ bịcắt ra do tác động của thiết bị tự động cắt tải theo tần số (khi đó phải cấm TĐD)
c) Thiết bị TĐD chỉ được tác động 1 lần vì sự cố trên TC hộ tiêu thụ là sự cố bền vững,
ngăn chặn khả năng đóng nguồn dự phòng nhiều lần vào ngắn mạch duy trì
d) Để giảm bớt thời gian ngừng cung cấp điện việc đóng nguồn dự trữ cần phải nhanh nhất
có thể được ngay sau khi cắt nguồn làm việc:
- tmđ > tkhử ion : thời gian mất điện nhỏ nhất nhưng phải thỏa mãn lớn hơn thời gian khử ionhóa của các điện cực máy cắt
Trang 7- tmđ < ttkđ : thời gian mất điện phải nhỏ hơn thời gian tự khởi động của các động cơ (Khi
TĐD phải đảm bảo điều kiện tự khởi động của động cơ Nếu điều kiện tự khởi động không
thực hiện được hoặc quá trình tự khởi động kéo dài quá mức thì có thể cắt bớt một số phụtải ít quan trọng sau đó tự động đóng lặp lại TĐL)
e) Để tăng tốc độ cắt nguồn dự trữ khi ngắn mạch tồn tại, cần tăng tốc độ của bảo vệ nguồn
dự trữ sau khi thiết bị TĐD tác động Điều này đặc biệt quan trọng khi hộ tiêu thụ bị mấtnguồn cung cấp được thiết bị TĐD nối với nguồn dự trữ đang mang tải Cắt nhanh ngắnmạch lúc này là cần thiết để ngăn ngừa việc phá hủy sự làm việc bình thường của nguồn dựtrữ đang làm việc với các hộ tiêu thụ khác
Gia tốc bảo vệ sau TĐD Đối với những bảo vệ đi kèm theo TĐD thì thời gian tác động
nhanh hơn bảo vệ rơle bình thường Khi đóng nguồn dự trữ mà TC ở hộ tiêu thụ bị sự cố thì
nó cắt để bảo vệ TĐD (giảm khả năng mất ổn định ở nguồn)
1.2.2 Phân loại thiết bị TĐD
Thiết bị TĐD khá đa dạng, chúng có thể phân theo nhiều cách:
- Theo phần tử được trang bị TĐD:
+ TĐD máy biến áp,
+ TĐD đường dây,
+ TĐD phân đoạn thanh góp,
+ TĐD trang thiết bị tự dùng của nhà máy điện và trạm biến áp
- Theo chiều tác động:
+ TĐD tác động một chiều,
+ TĐD tác động hai chiều
Nếu TĐD tác động theo một chiều nhất định thì nguồn điện HT1 luôn luôn là nguồn làm việc
và máy cắt MC1 bình thường luôn luôn đóng, còn nguồn thứ hai HT2 là nguồn dự phòng vàMC2 bình thường mở Khi mất điện, TĐD tác động đóng MC2 Việc đưa sơ đồ về lại chế độlàm việc bình thường có thể thực hiện tự động hoặc bằng tay
Nếu TĐD tác động theo hai chiều thì bất kỳ nguồn điện nào cũng có thể là nguồn làm việchoặc nguồn dự phòng
Trang 8- Theo nguồn điện thao tác được sử dụng:
+ TĐD dùng nguồn điện thao tác một chiều
+ TĐD dùng nguồn thao tác xoay chiều
(Tiết 3) 1.3 Một số nguyên lý thực hiện trong sơ đồ TĐD
1.3.1 Bộ phận khởi động của thiết bị TĐD
Việc khởi động TĐD và gửi tín hiệu đóng nguồn dự phòng có thể được thực hiện bằng tiếp
điểm phụ của máy cắt ở phần tử làm việc hoặc bằng tiếp điểm của rơle trung gian phản ánh vị
trí của máy cắt này Tuy nhiên hộ tiêu thụ có thể mất điện khi máy cắt của phần tử làm việcvẫn ở trạng thái đóng do hư hỏng từ phía hệ thống ngoài phần tử làm việc Trong những
trường hợp này để đảm bảo thiết bị TĐD có thể tác động được cần phải sử dụng một bộ phận
khởi động riêng, thường là khởi động bằng điện áp
Nhiệm vụ của bộ phận khởi động là tác động máy cắt ở phần tử làm việc khi mất điện áp trênthanh cái của hộ tiêu thụ Sau khi máy cắt ở phần tử làm việc đã cắt ra, máy cắt ở phần tử dựphòng được đóng vào ngay
1 Khởi động bằng bảo vệ rơle
Bảo vệ rơle ở đây có thể là bảo vệ rơle của MBA hoặc TC
Hình 1.3 - Khởi động TĐD bằng bảo vệ rơle
Khi có ngắn mạch trong MBA hoặc trên TC C của hộ tiêu thụ, bảo vệ sẽ tác động cắt2MC Tiếp điểm phụ của 2MC sẽ đóng lại làm khởi động thiết bị TĐD Sau đó thiết bị
TĐD đưa tín hiệu đi đóng 3MC và 4MC cấp điện cho phụ tải Tức rơle làm nhiệm vụ đóng
nguồn thao tác cho TĐD và đưa nguồn điện đến cuộn đóng MC ở nguồn dự trữ
Trang 9Ưu điểm: đơn giản, không cần thêm rơle làm nhiệm vụ khởi động
Nhược điểm: Nếu đường dây nối từ nguồn đến thanh góp A bị hỏng thì TĐD không khởi
động được
2 Khởi động bằng rơle điện áp thấp
U< dùng để kiểm tra trạng thái của nguồn dự phòng có sẵn sàng làm việc hay không, tiếpđiểm của U< luôn đóng
Hình 1.4 - Khởi động TĐD bằng rơle điện áp thấp
Vì 1 lý do nào đó mà thanh góp C bị mất điện thì U< sẽ tác động làm khởi động rơle thờigian RT Sau một khoảng thời gian, tiếp điểm RT đóng đưa tín hiệu đi cắt 2MC và khởi
Bộ phận khởi động TĐD không thể tác động cắt máy cắt ở phần tử làm việc khi:
- Hư hỏng trong mạch thứ cấp của máy biến áp;
- Ngắn mạch ngoài thoáng qua không làm mất điện áp của nguồn làm việc, nhưng nguồn tạmthời và sau đó được TĐL;
- Nguồn dự phòng không có điện áp, hoặc điện áp thấp hơn mức để các động cơ điện có thểkhởi động được
Ta xét từng trường hợp cụ thể như sau:
1.3.2 Đề phòng mạch rơle làm việc sai khi đứt cầu chì mạch áp
Trang 10Sử dụng 2 U< mắc song song có tiếp điểm mắc nối tiếp nhau Do đó, TĐD đóng khi 2 tiếp
điểm này đều đóng
Nếu TC C bị mất điện, phía thứ cấp của BU không có điện áp làm cho cả hai tiếp điểm đóng
đồng thời và thiết bị TĐD sẽ khởi động Còn khi đứt cầu chì ở một mạch rơle RU<, tiếp điểm
rơle còn lại vẫn mở, do đó TĐD không khởi động nhầm Khả năng đứt cả 2 cầu chì mạch áp
RU< là rất nhỏ
Nhược điểm: Vẫn xảy ra tác động nhầm nếu BU bị hỏng Để tăng độ tin cậy, dùng 2 rơle RU<nối vào 2 BU riêng biệt
Theo rơle số, sử dụng rơle thời gian T để chỉnh định tránh khởi động TĐD khi có ngắn mạch
ngoài, không dẫn đến cắt nguồn làm việc Phải dùng 2 rơle điện áp cực tiểu U1 và U2 để kiểm
tra mất điện áp trên phần tử làm việc vì nếu dùng một chiếc, sơ đồ có thể khởi động sai khi nổcầu chì trong mạch thứ cấp của máy biến điện áp (hình 1.6 a) Có thể thay thế 2 rơle điện ápcực tiểu và rơle thời gian bằng 2 rơle thời gian làm việc với điện xoay chiều phía thứ cấp củamáy biến điện áp của nguồn làm việc (hình 1.6 b)
Hình 1.6 – Sơ đồ khởi động TĐD đề phòng khởi động sai khi nổ cầu chì mạch thứ cấp sử
Trang 11Hình 1.7 - Bộ phận kiểm tra điện áp nguồn dự trữ
Ngoài khởi động theo điện áp TĐD còn có thể khởi động kết hợp với dòng điện và tần số(hình 1.8)
động sớm hơn
Bộ phận khởi động cũng có thể thực hiện theo sơ đồ logic trên hình 1.9 Sơ đồ có hai đầu vào
và hai đầu ra đối xứng tác động cắt các nguồn I và II tương ứng Đầu vào là hai rơle điện áp
cực tiểu để kiểm tra điện áp nguồn Giả sử nguồn I là nguồn làm việc và nguồn II là nguồn dựphòng Tín hiệu đầu ra đi cắt nguồn I chỉ xuất hiện khi:
- Không có điện áp UI ở nguồn I
- Có điện áp UIIở nguồn II
- Không có tín hiệu khóa
Ba điều kiện này được kiểm tra bằng khâu logic “Và” trung gian &1 qua khâu logic “Hoặc”đưa đến bộ đếm thời gian t, xác định thời gian làm việc của TĐD để hình thành tín hiệu cắt I ở
Trang 12Hình 1.9 – Sơ đồ logic kiểm tra điện áp của thiết bị TĐD
Sơ đồ sẽ không làm việc khi cả hai điện áp UI và UII cùng tồn tại hoặc cùng biến mất hoặc khi
có tín hiệu khóa Để khóa sơ đồ, chẳng hạn khi nhảy aptomat trong mạch thứ cấp của BU, cóthể dùng một rơle trung gian đấu song song với tiếp điểm phụ của aptomat
Sử dụng rơle thời gian tác động chậm Bình thường 2MC đóng, 4MC mở tiếp điểm phụ 2MC2
đóng, 2MC3 mở, rơle thời gian RT có điện tiếp điểm của nó đóng nhưng mạch đóng 4MC vẫn
mở do 2MC3 mở
Khi xảy ra ngắn mạch trên thanh góp hộ tiêu thụ, 2MC mở ra, tiếp điểm 2MC2 mở mở mạch
rơle nhưng tiếp điểm của RGT chưa mở ra ngay, tiếp điểm phụ 2MC3 đóng lại làm cho cuộnđóng của 4MC đóng lại đưa nguồn dự trữ vào cung cấp điện cho phụ tải Sau đó tiếp điểm
RGT mở ra, do vậy nếu ngắn mạch tồn tại, thiết bị bảo vệ cắt 4MC ra nhưng 4MC không thể
đóng lại được nữa
Trang 13(Tiết 4) 1.4 TĐD đường dây
1.4.1 Đặc điểm
Sơ đồ như Hình 1.11
Hình 1.11 - Sơ đồ thiết bị TĐD đường dây sử dụng rơle cơ
Chế độ làm việc bình thường, đường dây AC làm việc (1MC, 2MC đóng), đường dây BC dựtrữ (3MC đóng, 4MC mở) Rơle trung gian thời gian RGT có điện (do tiếp điểm phụ 2MC2
đóng), tiếp điểm của nó mở
Nếu có ngắn mạch trên đường dây AC, hoặc do thao tác nhầm làm thanh góp C mất điện thìtiếp điểm của rơle RU<, RU> sẽ đóng mạch rơle thời gian RT Sau một thời gian chậm trễ, tiếp
điểm RT sẽ đóng lại Lúc này cuộn cắt CC có điện, máy cắt 2MC được mở ra đồng thời tiếpđiểm phụ 2MC3 đóng lại cho dòng điện chạy qua cuộn đóng CĐ của máy cắt 4MC Khi đóđường dây BC được đóng vào để cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ
Trang 14Khi ngắn mạch tại điểm N1 tại lộ ra thanh cái nguồn làm cho điện áp giảm khi đó rơle điện
áp thấp tác động Muốn cho TĐD không tác động thì thời gian tác động của rơle RT phảilớn hơn thời gian đặt tác động của máy cắt 7MC Do đó:
tkđRT > tđặt 7MC
Hình 1.12 - Sơ đồ nối điện để tính toán tham số đường dây
Khi ngắn mạch tại N2 – ngắn mạch xuất tuyến từ thanh góp C, làm cho điện áp giảm, khi
đó rơle điện áp thấp sẽ tác động Muốn TĐD không tác động thì rơle RT phải có thời giantác động lớn hơn thời gian đặt của bảo vệ tại C, tức là:
tkđRT> tđBVC
Do đó tkđRT = max (1, 2)
Trong đó Δt = 0,3 ÷ 0,5 s
Khi cần thiết thời gian làm việc của TĐD còn phải phối hợp với thời gian làm việc của thiết
bị TĐL đặt ở đầu đường dây của nguồn điện làm việc
b) Thời gian của rơle RGT (Độ dài xung đóng của TĐD)
Thời gian của rơle RGT được chọn theo hai điều kiện:
- Để đảm bảo thiết bị TĐD tác động đóng máy cắt 4MC chỉ 1 lần, cần chọn:
tRGT = tĐ 4MC + tdự trữ (1.3)
Trong đó: tĐ 4MC– thời gian đóng của máy cắt 4MC
tdự trữ- thời gian dự trữ phụ thuộc vào mức độ các phụ tải nối vào TG C
- Nếu TĐD tác động đóng nguồn dự trữ mà ngắn mạch vẫn tồn tại và thiết bị bảo vệ rơle sẽcắt TĐD ra Để không cho TĐD tác động lần 2 thì rơle RGT sẽ phải ngăn ngừa việc đóngtrở lại vào ngắn mạch lần nữa khi đó thời gian RGT thỏa mãn:
Trang 15tRGT = tc 4MC + tBVC + tđ 4MC (1.4)
Thời gian của RGT chủ yếu chọn theo điều kiện này
c) Điện áp khởi động của rơle điện áp giảm RU <
Điện áp khởi động của RU< chọn theo 2 điều kiện:
- RU< phải khởi động khi mất điện trên thanh góp C nhưng không được khởi động khi ngắnmạch sau các kháng điện đường dây (N2), hoặc sau các MBA (N3) nối vào thanh góp C
U kđRU< =
U at
N
n k
U
.
UNmin– điện áp ngắn mạch thấp nhất khi ngắn mạch trên thanh góp C
nU– hệ số biến đổi của 1BU
kat– hệ số an toàn, kat = 1,2 ÷ 1,3
- RU< không được khởi động, khi tự khởi động các động cơ điện nối vào thanh góp C sau
khi khôi phục nguồn cung cấp
U kđRU< =
U at
tkđ
n k
U
Utkđ – điện áp nhỏ nhất trên thanh góp C khi các động cơ điện tự khởi động
Điện áp khởi động của rơle điện áp giảm được chọn là trị số bé hơn trong hai điều kiện trên
d) Điện áp khởi động của rơle điện áp tăng RU >
Rơle RU> không được trở về khi trên mạch dự trữ có điện áp cao hơn điện áp làm việc cựctiểu
U kđRU> =
U tv at
lv
n k k
U
.
nU– hệ số biến đổi điện áp của 2BU
ktv– hệ số trở về, ktv = 0,85 ÷ 0,95
e)Dòng điện khởi động của rơle dòng điện cực tiểu
Dòng điện khởi động của rơle dòng điện cực tiểu trong sơ đồ khởi động TĐD được chọn bé
hơn dòng điện bé nhất đi qua phần tử làm việc:
I at
pt kđ
n k
I I
Trang 16(Tiết 5) 1.5 TĐD trạm biến áp
Ở trạm biến áp, người ta thường sử dụng các loại TĐD khác nhau như: TĐD MBA, TĐD máy
cắt phân đoạn, TĐD máy cắt nối…
1.5.1 Sơ đồ TĐD máy cắt phân đoạn
Bình thường cả hai MBA B1, B2 làm việc, máy cắt 5MC mở
Giả sử MBA B2 bị hư hỏng, thiết bị bảo vệ rơle tác động cắt máy cắt 3MC, 4MC ra, sau đóthiết bị TĐD sẽ khởi động và đóng máy cắt 5MC Lúc này MBA B1 làm nhiệm vụ cung cấpcho phụ tải 1 và 2 ở cả hai phân đoạn
Khi sự cố bảo vệ rơle tác động, cuộn cắt CC của 3MC có điện cắt 3MC, tiếp điểm phụ củamáy cắt 3MC đóng, do đó cuộn cắt CC của 4MC có điện cắt 4MC
Bình thường tại 4MC: tiếp điểm 1, 2 đóng, 3 hở Rơle RGT có điện nhưng mạch đóng máycắt 5MC hở Khi máy cắt 4MC cắt tiếp điểm 2 hở, 3 đóng, tiếp điểm RGT đóng muộn làm
Trang 17- Để cắt nhanh máy cắt phân đoạn khi ngắn mạch tồn tại trên thanh góp hạ áp (PĐII) trong sơ
đồ TĐD cần có thêm bộ phân tăng tốc độ tác động của bảo vệ MC phân đoạn sau TĐD
Khác với sơ đồ TĐD đường dây: không có bộ phận khởi động điện áp thấp RU<
1.5.2 Sơ đồ đóng dự phòng máy biến áp
Sơ đồ tự động đóng dự phòng máy biến áp gồm có rơle đóng 1 lần Đ1L có độ trễ và rơle
trung gian 2RG
Ở chế độ làm việc bình thường máy biến áp B1 làm việc, còn máy biến áp B2 đóng vai trò dự
phòng Máy biến điện áp 1BU mắc trên thanh cái A cấp điện cho các rơle điện áp 1RU và2RU có tiếp điểm thường đóng Máy 2BU mắc trên thanh cái dự phòng B cấp điện cho rơle3RU có tiếp điểm thường mở
Khi thanh cái A mất điện, các rơle 1RU và 2RU sẽ khép tiếp điểm cấp nguồn cho rơle thờigian Rt, sau một thời gian trễ rơle Rt đóng tiếp điểm cấp nguồn cho rơle trung gian 1RG, rơle1RG khép tiếp điểm đưa nguồn đến các cuộn cắt của máy cắt 1MC và 2MC Máy cắt 2MCkhi cắt làm mở tiếp điểm 1 và đóng các tiếp điểm 2 và 3 của các khóa liên động, khi đó rơle
Đ1L tuy có điện nhưng tiếp điểm của nó vẫn còn đóng trong một khoảng thời gian đủ để các
máy cắt của B1 cắt mạch Khi rơle Đ1L đóng tiếp điểm thì rơle trung gian 2RG sẽ tác động,
đóng tiếp điểm đưa tín hiệu đến cuộn đóng của các máy cắt 3MC và 4MC để đóng các máy
cắt lại Để ngăn ngừa khả năng đóng nhầm thanh cái thứ 2 vào máy biến áp dự phòng, khimáy biến áp dự phòng đã cấp điện cho thanh cái A, các máy cắt 4MC và 5 MC có khóa liên
động
Trang 18động của các rơle điện áp được lấy bằng 30 – 40 % điện áp định mức Thời gian trễ của Rt
phải lớn hơn thời gian tác động của bảo vệ chống ngắn mạch
(Tiết 6) 1.6 Dự phòng cho các phụ tải quan trọng
Các hệ thống cung cấp điện cho khu vực công nghiệp, thương mại, hành chính, cơ sở nghiêncứu khoa học, y tế… đều có những phụ tải rất quan trọng mà nguồn phải được duy trì trong
trường hợp có sự cố trong hệ thống điện quốc gia như:
- Các hệ thống an toàn (chiếu sáng sự cố, thiết bị phòng chống cháy, hệ thống báo động
và tín hiệu…)
- Các mạch điện quan trọng cấp điện cho những thiết bị mà nếu ngừng hoạt động sẽ gâynguy hiểm chết người, hư hỏng máy móc, ngừng trệ dây chuyền công nghệ…
- Các hệ thống liên quan đến an ninh quốc gia
Một trong những biện pháp dự phòng thường gặp là sử dụng nguồn điện tại chỗ bằng máy
phát điện điêden đước nối với phần phụ tải quan trọng của hộ tiêu thụ thông qua thiết bị TĐD,
mà trường hợp đơn giản là dùng cầu dao đổi nguồn (Hình 1.15).
Hình 1.15 - Dự phòng cho các phụ tải quan trọng bằng máy phát điêden tại chỗ
Đặc điểm cần chú ý khi sử dụng các máy phát điện nhỏ tại chỗ làm nguồn điện dự phòng là sự
khác nhau rất lớn giữa tổng trở nguồn điện làm việc bình thường và tổng trở của các máy phát
điện điêden Nếu xem hệ thống cấp nguồn làm việc có công suất vô cùng lớn so với công suất
của hộ tiêu thụ thì tổng trở của nguồn làm việc chủ yếu xác định theo điện trở của máy biến
Trang 19áp (thường khoảng 4 – 5%) còn điện kháng của máy phát điện điêden thường khá lớn (khoảng
30 – 35%) Sự khác biệt này dẫn đến dòng sự cố khi ngắn mạch ở đầu phụ tải sẽ khác nhaunhiều, ảnh hưởng đến độ nhạy của các bảo vệ khi chuyển sang làm việc với nguồn điêzen dựphòng
Đối với các phụ tải quan trọng yêu cầu tính liên tục tuyệt đối trong cung cấp điện, ngày nayngười ta dùng các nguồn cung cấp điện dự phòng liên tục (UPS – Uninterrupted Power
Supply)
Hình 1.16 - Sơ đồ nguyên lý bộ UPS
Thiết bị UPS bao gồm ba phần tử chính: Bộ acquy để tích điện dự phòng, bộ chỉnh lưu nạp
điện cho acquy và bộ nghịch lưu để biến nguồn điện một chiều đã được nạp trên acquy thành
nguồn điện xoay chiều cấp điện cho phụ tải (Hình 1.16).
Có hai cách đấu nối UPS với phụ tải: đấu song song và đấu nối tiếp
Trang 20tần số ở phụ tải không thay đổi không phụ thuộc vào điện áp và tần số của nguồn cung cấp.Khi mất điện nguồn cung cấp, UPS tự động chuyển sang làm việc chế độ dự phòng không gây
gián đoạn cung cấp điện, năng lượng được nạp sẵn trên acquy sẽ đảm bảo duy trì điện áp ởđầu ra của bộ nghịch lưu với chất lượng tốt trong một khoảng thời gian nhất định phụ thuộcvào dung lượng acquy
Những thông số chính để lựa chọn UPS là:
- Công suất danh định (có thể đến nhiều MVA);
- Mức điện áp đầu vào, đầu ra (ΔU1 ≤ ±15%; ΔU2≤ ±1%)
- Thời gian hoạt động như nguồn độc lập (có thể đến hàng giờ);
- Tần số đầu vào và đầu ra ( Δf1 ≤ ± 5%; Δf2≤ ± 0,1%);
- Mức độ khả dụng (thời gian làm việc tin cậy trung bình khoảng (50.000÷200.000)h
Acquy dùng trong UPS thường là loại acquy kín không cần bảo quản dùng cho cỡ công suất
từ 250 kVA trở xuống hoặc loại acquy axit chì dùng cho UPS có công suất lớn Chú ý khidùng acquy axit chì phải đặt ở buồng riêng, có hệ thống thông gió cưỡng bức và tuân thủ cácquy trình an toàn
Trang 21Chương 2 - TỰ ĐỘNG ĐÓNG LẶP LẠI NGUỒN ĐIỆN (TĐL)2.1 Khái quát chung
(Tiết 7)
2.1.1 Ý nghĩa TĐL
Phân tích số liệu thống kê về sự cố của đường dây trên không cho thấy có đến 80 – 90% hưhỏng mang tính thoáng qua (giới hạn dưới 80% thường gặp trong lưới điện 6-110 kV còn giớihạn trên thường gặp đối với các đường dây trên không từ 220 kV trở lên) do sứ bị phóng điện
bề mặt, do sét đánh hoặc do gió mạnh làm dây dẫn chạm nhau hoặc chạm phải các vật bêncạnh v.v… khoảng 10 – 20 % các trường hợp hư hỏng còn lại là hư hỏng bán duy trì hoặc duytrì Hư hỏng bán duy trì có thể do vật lạ (cây cối, dây diều…) vắt qua đường dây gây ngắnmạch và sẽ được loại trừ sau khi tia lửa điện (hồ quang) đốt cháy vật lạ Hư hỏng duy trì cóthể do dây dẫn rơi chạm đất, hỏng cách điện đường dây hoặc quên gỡ dây nối đất khi đóng
điện sau sửa chữa
- Khi đó việc thực hiện đóng lặp lại (TĐL) giúp giảm thời gian mất điện cho trạm tiêuthụ, giữ vững chế độ đồng bộ và ổn định của hệ thống
- TĐL áp dụng hiệu quả nhất là ở những đường dây có nguồn cung cấp một phía Còn
đối với đường dây mạch vòng, mạch vòng một nguồn thì hiệu quả giảm
- TĐL có thể được sử dụng ở đường dây, thanh góp của trạm, máy biến áp, đường dâycáp hoặc hỗn hợp cáp trên không
Hiệu quả làm việc của TĐL: TĐL thành công ở những đường dây trên không vào khoảng 70
÷ 90%, ở thanh góp cao, không thực hiện khi xảy ra hư hỏng ở bản thân MBA, ở cáp hoặc hỗnhợp cáp trên không vào khoảng 40 ÷ 60%
2.1.2 Phân loại thiết bị TĐL
2 - Theo số pha:
Trang 22máy cắt điện và bộ truyền động làm việc riêng rẽ cho từng pha, sơ đồ bảo vệ phát hiện sự
cố riêng từng pha để cắt máy cắt của pha bị hư hỏng và TĐL lại pha đó Trong thời gian sự
cố một pha, hai pha không bị sự cố có thể tiếp tục làm việc bình thường Nếu ngắn mạchmột pha là duy trì, thì sau khi TĐL không thành công bảo vệ sẽ tác động cắt cả ba pha vàkhóa thiết bị TĐL lại
TĐL một pha (một lần) thường sử dụng cho các đường dây tải điện siêu cao áp, còn TĐL 3pha thường được dùng cho mọi cấp điện áp từ 220 kV trở xuống
3 - Theo khả năng tác động: điều này phụ thuộc vào hệ thống bảo vệ.
+ TĐL tác động nhanh,+ TĐL tác động bình thường…
4 - Theo sự cần thiết phải kiểm tra đồng bộ:
Khi thực hiện TĐL 3 pha đường dây có hai nguồn cung cấp, nếu thời gian đóng trở lại kéodài cần phải kiểm tra đồng bộ của hai nguồn điện ở hai đầu đường dây Với các đường dây
được cung cấp từ một phía có thể sử dụng TĐL không kiểm tra đồng bộ
Tùy theo cách kiểm tra đồng bộ người ta phân ra:
+ TĐL chờ thời điểm đồng bộ;
+ TĐL tự chọn thời điểm đồng bộ;
+ TĐL tự đồng bộ các máy phát điện, động cơ đồng bộ và máy bù đồng bộ
5 - Theo đối tượng được thực hiện TĐL:
+ TĐL đường dây,+ TĐL thanh góp,+ TĐL máy biến áp,+ TĐL động cơ điện…
6 - Theo cách thức tác động đến cơ cấu truyền động của máy cắt: TĐL điện, TĐL cơ khí,
TĐL truyền động thủy lực
Ngoài ra còn có một nhóm thiết bị TĐL đặc biệt làm nhiệm vụ tự động đóng trở lại các
đường dây và phụ tải sau khi bị cắt vì thiết bị tự động cắt phụ tải theo tần số và khi tần số
đã được khôi phục lại gần trị số bình thường Nhiệm vụ của nhóm thiết bị TĐL này (gọi là
thiết bị tự động đóng lại theo tần số TĐLTS) là nhanh chóng khôi phục lại việc cấp điệncho các hộ tiêu thụ sau khi tình trạng mất cân bằng công suất trong HTĐ đã được khôiphục Thiết bị TĐLTS thường được đặt ở tất cả các đường dây và hộ tiêu thụ quan trọng cótrang bị rơle cắt phụ tải theo tần số
2.1.3 Các yêu cầu cơ bản đối với thiết bị TĐL
1 - Tác động nhanh: TĐL phải được khởi động khi máy cắt đã tự động cắt ra, ngoại trừ
trường hợp khi đóng máy cắt vào sự cố ngắn mạch và thiết bị bảo vệ đã tác động cắt máy
cắt ngay sau khi đóng vào sự cố Đồng thời TĐL phải đảm bảo khoảng thời gian không điệncần thiết giữa thời điểm hồ quang bị dập tắt trong buồng dập hồ quang của máy cắt và thời
Trang 23gian các đầu tiếp xúc chính của máy cắt chạm vào nhau khi đóng trở lại TĐL có thể khởi
động theo hai cách: Bằng thiết bị bảo vệ rơle và bằng phương pháp không tương ứng (học ở
Vì vậy các thiết bị đi kèm phải tác động nhanh
2 - TĐL phải tự trở về vị trí ban đầu sau khi tác động để chuẩn bị cho các lần làm việc sau.
3 - Sơ đồ TĐL cần phải đảm bảo số lần tác động đã định trước cho nó và không được tác
động lặp đi lặp lại
Cần lưu ý rằng thông thường chỉ nên thực hiện TĐL 1 lần, TĐL 2 lần thường sử dụng ở các
đường dây cụt hoặc ở lưới phân phối để tăng độ tin cậy cung cấp điện của các đường dây
đơn có một nguồn cung cấp Xác xuất thành công của TĐL 2 lần thường không cao (bảng 2.1) trong khi đó máy cắt phải làm việc nặng nề hơn và nếu TĐL không thành công có thể
làm xấu điều kiện ổn định của các đường dây truyền tải
Bảng 2.1 - Xác suất thành công của TĐL đường dây trên không
4 - TĐL không được tác động khi thao tác máy cắt bằng khóa điều khiển (bằng tay) và TĐL
cũng không được tác động khi bảo vệ so lệch máy biến áp làm việc (hư hỏng bên trong máybiến áp), hoặc bảo vệ bằng rơle khí đặt ở máy biến áp tác động (sự cố ở thùng dầu MBA).Nếu TĐL có thể làm hư hỏng nặng hơn
5 - Độ dài của tín hiệu điều khiển đóng máy cắt phải đủ lớn để đảm bảo việc đóng được
thực hiện một cách chắc chắn
6 - Khi có trục trặc trong thiết bị TĐL phải loại trừ khả năng việc đóng lặp lại máy cắt
nhiều lần vào ngắn mạch duy trì để ngăn ngừa khả năng hỏng máy cắt, làm mất ổn định của
hệ thống hoặc gây cháy, nổ
Trang 24(Tiết 8)
2.1.4 Các đại lượng thời gian trong quá trình tự động đóng lặp lại (TĐL)
1 - Thời gian làm việc của bảo vệ tBV là thời gian từ lúc bảo vệ nhận tín hiệu sự cố đến lúcphát tín hiệu cắt máy cắt
2 - Thời gian cắt của máy cắt điện tC là thời gian từ lúc mạch cắt của máy cắt được mang
điện đến lúc hồ quang được dập tắt
3 - Thời gian tồn tại hồ quang điện trong máy cắt: là thời gian từ khi các đầu tiếp xúc chính
của máy cắt điện tách nhau ra (phát sinh hồ quang) đến khi hồ quang điện bị dập tắt
4 - Thời gian đóng điện của máy cắt điện tĐ: là thời gian từ lúc mạch đóng của máy cắt
được mang điện đến khi tiếp điểm chính của máy cắt được thông mạch
5 - Độ dài xung đóng của TĐL: là khoảng thời gian tiếp điểm đầu ra của thiết bị TĐL ở
trạng thái kín
6 - Thời gian khử ion: là thời gian cần thiết để vùng không khí chỗ sự cố khôi phục lại tính
chất cách điện (được khử ion) đảm bảo cho khi đóng điện trở lại không phát sinh hồ quanglần nữa Thời gian này phụ thuộc vào cấp điện áp, khoảng cách giữa các phần mang điện,dòng điện sự cố, thời gian tồn tại sự cố, tốc độ gió và điều kiện môi trường, điện dung củacác phần tử lân cận với phần tử TĐL, trong đó cấp điện áp đóng vai trò quyết định (nói
chung điện áp càng cao thời gian khử ion càng kéo dài)
Bảng 2.2 - Thời gian khử ion theo các cấp điện áp (s)
Trường hợp TĐL 1 pha thời gian khử ion kéo dài hơn khi TĐL 3 pha và khi TĐL 1 pha
trong thời gian mất điện của pha sự cố, tại chỗ ngắn mạch có thể phát sinh và tồn tại hồquang thứ cấp do các liên hệ điện dung và hỗ cảm giữa các pha không hư hỏng còn đang
mang điện với pha bị sự cố đã được cắt điện
7 - Thời gian đặt TĐL tTĐL: là thời gian từ lúc TĐL được khởi động đến khi TĐL cho xung
đi đóng máy cắt
8 - Thời gian sẵn sàng của TĐL: là thời gian từ lúc tiếp điểm của TĐL khép lại gửi tín hiệu
đóng máy cắt đến khi nó sẵn sàng cho chu trình TĐL tiếp theo Thời gian này được chọntheo điều kiện khôi phục khả năng cắt của máy cắt và điều kiện làm việc của máy cắt ở
những chu trình tiếp theo sau khi TĐL thành công
9 - Thời gian chết (hoặc thời gian không điện): là khoảng thời gian từ lúc hồ quang bị dập
tắt đến lúc tiếp điểm chính của máy cắt tiếp xúc trở lại
Trong chu trình TĐL đại lượng thời gian chết (thời gian không điện) có ý nghĩa rất quantrọng, nó ảnh hưởng đến việc nhanh chóng phục hồi cung cấp điện và đảm bảo giữ ổn địnhcho hệ thống
Trang 2510 - Thời gian nhiễu loạn của hệ thống: là khoảng thời gian từ lúc phát sinh sự cố đến khi
máy cắt đóng trở lại thành công
Quan hệ giữa các đại lượng thời gian bảo vệ, thời gian đóng và cắt của máy cắt và thời gianthiết bị TĐL trong quá trình tự động đóng lặp lại nguồn điện như sau:
Hình 2.1 - Mối quan hệ giữa các đại lượng thời gian Bảng 2.3 – Thời gian của máy cắt điện trung áp 11 kV đóng cắt bằng cuộn điện từ và
máy cắt điện siêu cao áp 400 kV truyền động bằng khí nén.
Trang 262.1.5 Các phương pháp khởi động TĐL
a) Khởi động TĐL bằng bảo vệ rơle
Bảo vệ rơle đặt ở đây chủ yếu là bảo vệ quá dòng
Tín hiệu được lấy ra từ hệ thống tiếp điểm của rơle trung gian và rơle thời gian
Khi có sự cố trên đường dây các thiết bị bảo vệ sẽ tác động, đồng thời với việc gửi tín hiệu đicắt máy cắt, bảo vệ sẽ gửi tín hiệu đi khởi động thiết bị TĐL
Hình 2.2 - Khởi động TĐL bằng bảo vệ rơle
Ưu điểm: đơn giản, dễ thực hiện.
Nhược điểm: nếu vì một lý do nào đó nguồn bị cắt ra (không phải do sự cố) thì TĐL không
có ý nghĩa
b) Khởi động bằng sự không tương ứng giữa vị trí của máy cắt và vị trí của khóa điều khiển.
(Thực chất là sự không tương ứng giữa vị trí tiếp điểm phụ của máy cắt và KĐK)
Hình 2.3 - Khởi động bằng sự không tương ứng giữa vị trí máy cắt và khóa điều khiển
Bình thường MC đóng, tiếp điểm phụ thường kín MC1 mở ra Vì 1 lý do nào đó MC bị cắt ra,tiếp điểm MC1 đóng lại, lúc này KĐK vẫn đang ở vị trí đóng Đ2 do đó TĐL sẽ khởi động.Đặc điểm: Đơn giản và vạn năng Đảm bảo đóng trở lại máy cắt trong bất kỳ tình huống nào,
ngoại trừ khi đóng, cắt khóa điều khiển do nhân viên vận hành thực hiện
Thay cho tiếp điểm phụ của máy cắt người ta cũng có thể dùng tiếp điểm của rơle trung gianphản ánh vị trí máy cắt
2.2 Tự động đóng lặp lại (TĐL) đường dây nguồn một phía
(Tiết 9)
2.2.1 TĐL đường dây nguồn một phía một lần
a) Hoạt động của sơ đồ
Trang 27b) Hình 2.4 - Sơ đồ thiết bị TĐL một lần đường dây có nguồn cung cấp 1 phía
a) Sơ đồ đường dây b) Mạch điều khiển
Kí hiệu:
1RG, 4RG: Rơle trung gian có hai cuộn dây áp và dòng
RT: Rơle thời gian
Trang 28Hoạt động của sơ đồ:
- Ở chế độ vận hành bình thường, KĐK ở vị trí Đ2, tiếp điểm KĐKIV mở, rơle 3RG có điệnphản ánh vị trí đóng của máy cắt, tiếp điểm KĐKI đóng, tụ C được nạp đầy thông qua điện trở
R (2 – R – C – 3) Máy cắt đóng nên tiếp điểm MC2 được mở ra, do đó 2RG không có điện,
còn tiếp điểm MC1 đóng nên 3RG có điện Khi đó sơ đồ đang ở trạng thái sẵn sàng để tácđộng
- Khi xảy ra ngắn mạch, bảo vệ rơle tác động cắt máy cắt, tiếp điểm MC2 đóng lại, 2RG cóđiện đóng tiếp điểm trong mạch khởi động TĐL (R1 làm nhiệm vụ hạn chế dòng ngắn mạchvừa đủ để 2RG làm việc nhưng không đủ để đóng MC lại) Rơle RT có điện, sau một khoảngthời gian đặt trước tRT, tiếp điểm RT1 đóng lại Tụ C phóng điện qua cuộn dây điện áp củarơle 1RG, tiếp điểm 1RG1 đóng lại, khi đó cuộn đóng CĐ có điện theo mạch : (+) →KĐK1→
1RG1→ 1RGI→ Th → ĐN → 4RG2→ MC2→ CĐ → (-) Khi đó MC được đóng lại
- Nếu ngắn mạch tự tiêu tan, MC sau khi được TĐL đóng lại sẽ giữ nguyên vị trí đóng, tụ C
được nạp đầy để đưa sơ đồ trở lại trạng thái ban đầu chuẩn bị cho các lần làm việc sau
- Nếu ngắn mạch tồn tại, bảo vệ rơle lại tác động cắt MC và TĐL lại khởi động Nhưng vì tụ
C đã phóng hết điện trong lần tác động trước, đến lúc này chưa được nạp đủ nên không thểlàm cho rơle 1RG tác động được và MC sẽ không thể đóng lại, chính điều này đã đảm bảocho TĐL tác động 1 lần
- Khi mở MC bằng tay (KĐK ở vị trí C1), KĐK1ở vị trí C1 cắt nguồn vào RT và nguồn nạp tụ
C, KĐK2 nối tụ C vào R4 năng lượng tịch lũy trong tụ C sẽ phóng qua R4 biến thành nhiệt
năng tiêu tán trên R4 Khi đó TĐL không thể tác động khi ngắt mạch bằng tay, hoặc khi tiếpđiểm “cấm TĐL” đóng lại, tụ C phóng điện và TĐL cũng không thể làm việc
- Khi đóng MC bằng tay (KĐK ở vị trí Đ1), tụ C bắt đầu được nạp điện, nếu MC lại mở ra thì
TĐL cũng không thể tác động được vì tụ C nạp chưa đầy
b) Đặc điểm của sơ đồ
- Sơ đồ TĐL khởi động khi không có sự không tương ứng giữa tay cầm điều khiển và vị trícủa MC
- RT2 // R3 để tăng lực khởi động ban đầu của RT và khi duy trì thì RT không bị phát nóngđảm bảo độ bền nhiệt
- 1RG có 2 cuộn dây (1RGI, 1RGU), 1RGU nhận năng lượng từ tụ phóng ra, 1RGI duy trì tiếp
điểm của nó
- Rơle 4RG có 2 cuộn dây có nhiệm vụ chống TĐL đóng lặp lại nhiều lần khi có ngắn mạchbền vững, và tiếp điểm RGI không bị dính
Trang 29(Tiết 10)
2.2.1 TĐL đường dây nguồn một phía một lần (tiếp)
c) Tính toán các tham số của sơ đồ
* Thời gian đặt tTĐL: thời gian từ lúc khởi động TĐL đến khi TĐL cho xung đi đóng máy cắt
tTĐL≥ tcb + tdự trữ
Trong đó:
tcb – thời gian chuẩn bị của cơ cấu truyền động máy cắt
tkhử ion – thời gian cần thiết để đảm bảo khử ion môi trường chỗ ngắn mạch và khôi
tC – thời gian cắt của MC phụ thuộc vào tính hiện đại của thiết bị
tBV– thời gian làm việc lớn nhất của bảo vệ
nguôn RC
t
U U
U e
U U
U C
t R
ln
(2.6)
Ta có thể biểu diễn quan hệ giữa tBV, tC, tTĐL, tĐ, tnạp, UC khi TĐL thành công và khi TĐLkhông thành công như sau:
Trang 30Hình 2.5 - Biểu đồ thời gian trong chu trình TĐL một lần 2.2.2 Sơ đồ đóng lặp lại hai lần
Sơ đồ tự động đóng lại lần hai được thể hiện như Hình 2.6.
Hình 2.6 - Sơ đồ tự động đóng lại lần hai
Nguyên lý hoạt động của sơ đồ cũng tương tự như sơ đồ TĐL 1 lần có nguồn cung cấp từ mộtphía Khi tiếp điểm 1RG1 đóng sẽ đưa tín hiệu đóng máy cắt Nếu TĐL không thành công
Trang 31ngay ở lần đóng đầu tiên thì bảo vệ rơle lại cắt đường dây và TĐL được đưa vào hoạt động.
Vì tụ 1C đã phóng hết điện ở TĐL lần thứ nhất nên ở lần thứ hai rơle 1RG được khởi độngbởi tụ 2C ngay khi tiếp điểm RT3 được khép lại sau một khoảng thời gian trễ Nếu ở lần đóng
thứ hai TĐL cũng không thành công thì rơle 1RG sẽ không thể khởi động được nữa vì lúc đócác tụ 1C và 2C đều chưa kịp nạp
2.3 Đặc điểm thực hiện TĐL với máy cắt khí
Sinh viên tự đọc giáo trình
2.4 Phối hợp giữa bảo vệ rơle và tự động đóng lặp lại
(Tiết 11)
2.4.1 Đặc điểm
Một trong những yêu cầu cơ bản đối với bảo vệ rơle là tác động nhanh
- Nếu phối hợp tốt giữa bảo vệ rơle và TĐL thì giảm được thời gian cắt ngắn mạch và giảmthời gian mất điện mà không phải sử dụng những sơ đồ bảo vệ phức tạp
- Việc phối hợp giữa bảo vệ rơle và TĐL thực hiện bằng các cách:
+ Tăng tốc bảo vệ rơle trước TĐL
+ Tăng tốc bảo vệ rơle sau TĐL
+ Phối hợp thực hiện TĐL theo trình tự
Thực tế thường phối hợp TĐL với bảo vệ quá dòng cắt nhanh I>> Loại bảo vệ này có ưu điểm
là tác động nhanh, đơn giản, tin cậy nên được sử dụng rộng rãi Nhược điểm của I>> vùng tác
động làm việc không bao quát hết phần tử bảo vệ (đường dây), nhưng khi phối hợp với TĐL
nó có thể bảo vệ được toàn bộ đường dây kể cả thanh góp ở cuối trạm đường dây, nhờ vậyhiệu quả của bảo vệ được tăng lên đáng kể
2.4.2 Tăng tốc độ tác động của bảo vệ sau TĐL
a) Mục đích và nguyên tắc thực hiện
Mục đích: Giảm sự tác động của ngắn mạch bền vững lên nguồn điện.
Nguyên tắc thực hiện: Sau khi cắt chọn lọc đường dây bị hư hỏng, thiết bị TĐL sẽ tác động
đóng máy cắt trở lại đồng thời nối tắt bộ phận tạo thời gian của bảo vệ chính (hay chính là đưa
bảo vệ cắt nhanh vào làm việc) trong một khoảng thời gian giới hạn nào đó, nhờ vậy đảm bảocắt nhanh máy cắt trong trường hợp đóng trở lại đường dây vào ngắn mạch tồn tại
Trang 32Hình 2.7 - Tăng tốc độ tác động của bảo vệ sau TĐL
a) Sơ đồ mạng điện b) Mạch tăng tốc
* Hoạt động: Khi xảy ra ngắn mạch trên bất kì điểm nào của đoạn BD (N) Dòng ngắn mạch
đi qua IN > I>, khi đó rơle tác động truyền tín hiệu đi cắt máy cắt 1MC đồng thời cũng truyền
tới TĐL TĐL sẽ tác động đóng lại MC đồng thời nối tắt bộ phận tạo thời gian của I> trongmột khoảng thời gian giới hạn nào đó Khi đó nếu ngắn mạch bền vững thì sẽ đảm bảo cắtnhanh máy cắt
* Mạch điều khiển việc tăng tốc: ở sơ đồ này sử dụng rơle tiếp điểm (điện cơ)
Rơle tiếp điểm: 1RI, 2RI nối vào pha A, C
RT – rơle thời gian
RG – rơle trung gian
RGT2– rơle thời gian tác động cỡ vài ms
Khi ngắn mạch tại điểm N, các tiếp điểm của rơle 1RI, 2RI của bảo vệ đóng mạch cuộn dây
RT, tiếp điểm RT1 đóng tức thời nhưng tiếp điểm RGT2 đang mở nên cuộn dây RG không cóđiện Sau một khoảng thời gian tRT thì tiếp điểm RT2đóng mạch cuộn dây RG phát tín hiệu đi
cắt máy cắt 1MC Lúc này TĐL sẽ đưa xung đi đóng lại 1MC đồng thời khởi động RGT, tiếp
điểm RGT2 đóng, khi đó tín hiệu sẽ đi qua mạch RT1→RGT2→RG phát tín hiệu đi đóng MC
Nếu sự cố bền vững (TĐL không thành công) 1RI, 2RI và RT lại có điện nên RT1 đóng mạch
cuộn dây RG và cắt nhanh 1MC
Nếu ngắn mạch tự tiêu tan (TĐL thành công) thì sau một thời gian vừa đủ để đóng chắc chắn1MC tiếp điểm RGT2 mở ra và bảo vệ 1BV lại làm việc với thời gian đặt trước
Do máy cắt thực hiện 2 chiều đóng cắt nếu không sử dụng tiếp điểm đóng trễ thì MC chưa kịpnhả đã đóng, hồ quang tồn tại giữa 2 tiếp điểm vẫn còn (hoặc bụi kim loại vẫn còn) do đó MClàm việc ở chế độ nặng nề Còn sử dụng RGT2 – tiếp điểm đóng trễ làm cho MC kịp trở về
trạng thái ổn định
c) Điều kiện tính toán:
- I>, t> chính là Ibv, tbv của phụ tải
Trang 33- tTĐL càng nhỏ càng tốt để thời gian mất điện là ngắn nhất.
- Thời gian tác động chậm của RGT được chọn theo điều kiện hồi phục cách điện
Chú ý: Chuyển sang rơle số, khi đó bỏ RG ở đầu ra nối với MC đóng TĐL 3 pha (3 dây vào
và dây thứ tự không) tín hiệu đầu ra
2.4 Phối hợp giữa bảo vệ rơle và tự động đóng lặp lại (tiếp)
(Tiết 12)
2.4.3 Tăng tốc độ tác động của bảo vệ trước TĐL
a) Nguyên tắc thực hiện phương pháp
Thường áp dụng với đường dây có một nguồn cung cấp, có nhiều phân đoạn, mỗi phân đoạnđược trang bị một bộ bảo vệ chọn lọc (như bảo vệ quá dòng điện có đặc tính thời gian tácđộng độc lập) Ở đoạn đầu nguồn đặt thêm một bộ bảo vệ không chọn lọc (bảo vệ dòng điện
cắt nhanh) và TĐL tác động một lần
Bảo vệ không chọn lọc phải chọn theo 2 điều kiện:
- Bảo vệ phản ứng với mọi loại sự cố xảy ra trên tất cả các đoạn đường dây
- Bảo vệ không tác động khi hư hỏng xảy ra sau các trạm biến áp
Khi hư hỏng xảy ra trên bất kì đoạn đường dây nào, bảo vệ không chọn lọc sẽ tác động tức
thời cắt máy cắt ở đầu nguồn Sau đó thiết bị TĐL tác động đóng trở lại máy cắt đầu nguồn
đồng thời khóa bảo vệ không chọn lọc lại
Nếu ngắn mạch thoáng qua, TĐL thành công và việc cấp điện được nhanh chóng phục hồi.Nếu ngắn mạch bền vững thì bảo vệ chọn lọc gần vị trí ngắn mạch sẽ tác động
b) Sơ đồ ví dụ:
Sử dụng bảo vệ không chọn lọc là bảo vệ quá dòng cắt nhanh, bảo vệ chọn lọc là bảo vệ quá dòng có đặc tính thời gian tác động độc lập
Trang 34Tại A có 3I>, 3I>> và 3TĐL
Tại B, C có 2I>, 2t> và 1I>, 1t>
3t> > 2t> > 1t>
Tiếp điểm 1RI của bảo vệ cắt nhanh 3I>>, tiếp điểm 2RI của bảo vệ dòng cực đại 3I>, thiết bị
TĐL đặt ở đoạn đường dây đầu tiên AB
Khi ngắn mạch trên một đoạn bất kỳ của đường dây ABCD, thì 3I>> tác động tức thời đi cắt
máy cắt 3MC Sau đó TĐL sẽ khởi động và đóng 3MC lại, đồng thời đưa tín hiệu đi khóa bảo
vệ 3I>> (nhờ tín hiệu từ thiết bị TĐL đưa đến RGT để làm hở mạch tiếp điểm của rơle 1RI)
- Nếu thiết bị TĐL, 3MC hỏng thì toàn tuyến đường dây mất điện
- Nếu đường dây dài chọn I>> rất khó, nhất là khi tại B, C có nhiều xuất tuyến(chọn dòng đặt của bảo vệ cắt nhanh I>> phải lớn hơn dòng khởi động của các MBA này)
Chính điều này đã hạn chế phạm vi sử dụng của phương pháp
Điều kiện:
I>>≈ I>
I>> tại A phải phối hợp với dòng của 1B, 2B nhưng sự cố sau 1B, 2B không được tác
động Chọn I>> > Inm sau 1B, 2B Nếu 1B, 2B công suất lớn thì I>> lớn
I>tính theo đường dây đi ra từ máy cắt
Trang 35Hình 2.9 - Đặc tính thời gian của bảo vệ và diễn biến dòng điện trên đường dây khi
không có TĐL, tăng tốc độ bảo vệ trước TĐL thành công và không thành công
2.4.4 Phối hợp bảo vệ khoảng cách với TĐL
Phối hợp bảo vệ khoảng cách với TĐL thực chất là thay đổi tổng trở (chiều dài) của vùng tác
động thứ nhất (với thời gian tác động tI≈ 0) khi TĐL làm việc
Có hai phương thức phối hợp khác nhau:
1 - Vùng I bị thu hẹp sau khi TĐL làm việc: Bình thường vùng I của bảo vệ chỉnh định lớn
hơn (khoảng 130%) chiều dài đường dây được bảo vệ Khi hư hỏng ở bất kỳ điểm nào trên
toàn bộ đường dây bảo vệ sẽ tác động với thời gian bé nhất Sau khi cắt máy cắt, TĐL tự
động thay đổi trị số đặt của vùng I xuống 80 – 85 % chiều dài đường dây sau đó mới tiến
Trang 36ngắn mạch xảy ra ở đầu đường dây trong vùng bảo vệ, bảo vệ khoảng cách ở đường dâynày sẽ cắt với thời gian ngắn nhất, rơle khoảng cách ở đầu đường dây được bảo vệ sẽ trở
về Nếu ngắn mạch xảy ra ở 15 – 20 % phần không được bảo vệ, bảo vệ khoảng cách ở
đầu đường dây sẽ không trở về mà sau khi TĐL khởi động một thời gian ngắn, TĐL sẽthay đổi (tăng) vùng tác động I lên đến 130%, khi ấy sự cố đường dây sẽ được loại trừ với
thời gian gần bằng tI
của vùng thứ nhất
Hình 2.10 - Phối hợp bảo vệ khoảng cách với TĐL
a) Sơ đồ lưới điện b) Thu hẹp vùng tác động I sau TĐL c) Mở rộng vùng tác động I sau TĐL
Việc phối hợp giữa BVRL và TĐL có thể tiến hành cho cả TĐL 3 pha lẫn TĐL 1 pha trong đó
TĐL 3 pha thường đi kèm với các bảo vệ chống ngắn mạch nhiều pha, còn TĐL 1 pha đi kèm
với các bảo vệ chống ngắn mạch 1 pha
Hình 2.11 trình bày sơ đồ nguyên lý việc trao đổi các tín hiệu điều khiển khi sử dụng TĐL 1pha
Với các đường dây siêu cao áp thông thường người ta sử dụng 2 hệ thống bảo vệ độc lập vớinhau mỗi hệ thống làm việc với một rơle TĐL riên biệt Trong trường hợp này cũng cần phảiphối hợp giữa 2 thiết bị TĐL với nhau bởi vì mỗi hệ thống bảo vệ có phản ứng khác nhau đốivới những loại sự cố khác nhau Việc phối hợp 2 thiết bị TĐL của 2 hệ thống bảo vệ nhằm
đảm bảo:
- Khóa thiết bị TĐL thứ hai khi đã bắt đầu thời gian chết của thiết bị TĐL thứ nhất
- Làm cho thời gian sẵn sàng của thiết bị TĐL thứ nhất cũng có tác dụng đối với thiết bị TĐLthứ hai
a)
b)
c)
Trang 37Hình 2.11 – Hệ thống trao đổi tín hiệu giữa bảo vệ khoảng cách
và thiết bị TĐL khi thực hiện tự động đóng lặp lại 1 pha
Trang 38Việc phối hợp trên đây nhằm loại trừ khả năng gửi tín hiệu đóng trở lại một pha sau khi TĐL
3 pha đã được khởi động
Nếu hệ thống bảo vệ thứ hai làm nhiệm vụ bảo vệ dự phòng (tác động có thời gian) thì chỉ cầndùng một bộ TĐL phối hợp với hệ thống bảo vệ thứ nhất
Sơ đồ phối hợp giữa hai hệ thống bảo vệ độc lập với hai thiết bị TĐL trình bày trên hình 2.12
2.4 Phối hợp giữa bảo vệ rơle và tự động đóng lặp lại (tiếp)
(Tiết 13)
2.4.5 TĐL theo thứ tự
a) Nguyên tắc chung:
Chỉ thực hiện với đường dây có nguồn cung cấp từ một phía
Bảo vệ cắt nhanh không chọn lọc trong trường hợp này được chỉnh định bao trùm toàn bộ
đường dây được bảo vệ và một phần của đường dây tiếp theo
Ví dụ như ngắn mạch tại điểm N trên đường dây BC thì các bảo vệ cắt nhanh tại đường dây
AB, BC có thể cùng tác động, sau đó các thiết bị TĐL sẽ đóng các phân đoạn đường dây
tương ứng theo trình tự đoạn gần nguồn được đóng trước, đoạn xa nguồn đóng sau
b) Sơ đồ ví dụ:
Trên toàn bộ đường dây, tại mỗi đầu đoạn đường dây đều trang bị bảo vệ chọn lọc I>, bảo vệcắt nhanh không chọn lọc I>>, và TĐL như nhau
I>> thực hiện tác động không chọn lọc, không phối hợp theo dòng khởi động
I> phối hợp theo thời gian tác động 3t> > 2I> > 1I>
Hình 2.11 - TĐL theo thứ tự Điều kiện:
- Thời gian cài đặt TĐL ở các đoạn là giảm dần về phía nguồn:
t3TĐL < t2TĐL < t1TĐL
Trang 39- IkđI>> = Inm ng + ΔI (2.10)
Dòng khởi động của bảo vệ cắt nhanh được chọn lớn hơn dòng khi ngắn mạch sau các MBA
1B, 2B Khi đó vùng bảo vệ sẽ bao gồm toàn bộ đường dây và một phần đoạn liền kề
Khi xảy ra ngắn mạch tại điểm N trên đoạn BC, các bảo vệ 2I>> và 3I>> tác động cắt 2MC và3MC nhưng vì t3TĐL< t2TĐL nên 3TĐL tác động trước đóng trở lại 3MC Nhưng vì AB không
bị sự cố nên TĐL thành công Sau đó 2 TĐL sẽ tác động đóng 2MC lại Nếu ngắn mạchthoáng qua thì TĐL thành công Nếu ngắn mạch bền vững, 2I>> sẽ tác động cắt 2MC, lúc này3I>> đã bị khóa lại và khi đó 2TĐL sẽ tác động đóng 2MC và khóa 2I>>, nếu ngắn mạch vẫntồn tại thì 2I> sẽ tác động
Như vậy TĐL theo thứ tự đảm bảo nhanh chóng khôi phục cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ(đặc biệt là các phụ tải gần nguồn) và loại trừ nhanh chóng có chọn lọc sự cố bằng các loại
bảo vệ không chọn lọc
Hình 2.12 - Biểu đồ thời gian trong chu trình TĐL thứ tự
2.5 Tự động đóng lặp lại 3 pha đường dây có nguồn cung cấp từ hai phía
2.5.1 Đặc điểm
Nguồn hai phía liên hệ với nhau qua nhiều đường dây cung cấp, nhiều cấp điện áp, qua máy
tăng áp hoặc chung một đường dây duy nhất
Thiết bị TĐL đường dây có nguồn cung cấp từ hai phía có một số đặc điểm riêng biệt khi có
điện áp ở cả hai đầu đường dây là:
1 - Thiết bị TĐL chỉ được tác động sau khi đã cắt cả hai phía đường dây để khử ion môi
trường tại chỗ hư hỏng
2 - Khi TĐL thành công có thể phát sinh dòng khá lớn đi qua đường dây nếu điện áp ở hai
phía đường dây không đồng bộ
Vì vậy đối với thiết bị TĐL đường dây có nguồn cung cấp hai phía cần phải có thêm một số
bộ phận kiểm tra điện áp trên đường dây và kiểm tra tính đồng bộ của điện áp ở hai đầu
Trang 40a) b) Hình 2.13 - Sơ đồ liên lạc giữa hai phần tử của hệ thống điện
a) bằng 3 đường dây b) bằng 1 đường dây
Khi thực hiện TĐL có nguồn cung cấp từ 2 phía cần quan tâm đến số lượng đường dây
- Khi 2 nhà máy điện hoặc 2 phần tử của hệ thống liên lạc với nhau bằng một số đường dây(hình 13a), xem như ít có khả năng mất đồng bộ vì xác suất tất cả các mạch liên lạc bị cắt racùng một lúc rất không đáng kể Khi một mạch bị cắt ra không ảnh hưởng nhiều lắm đến chế
độ làm việc của hệ thống điện và TĐL một đường dây cũng không gây chấn động lớn về dòngđiện cân bằng và công suất trong hệ thống Vì vậy, khi có nhiều mạch liên hệ giữa hai nguồn,
có thể dùng thiết bị TĐL tương tự như đối với đường dây có một nguồn cung cấp
Thời gian làm việc của TĐL trong trường hợp này cần tính đến thời gian cắt ngắn mạch từ
phía đối diện đường dây
tTĐL= tBV2+ tCMC2– tBV1– tCMC1– tĐMC1+ tkhử ion + tdự trữ
tBV1, tBV2: Thời gian làm việc bảo vệ đặt ở đầu đang xét và đầu đường dây đối diện
tCMC1, tCMC2: Thời gian cắt của máy cắt ở đầu tương ứng của đường dây;
tĐMC1: Thời gian đóng của máy cắt đầu đường dây đang xét
- Nếu hai hệ thống điện liên lạc với nhau bằng một đường dây truyền tải duy nhất, hoặc mạchliên hệ còn lại giữa hai hệ thống có khả năng mang tải thấp (hình 13b), cắt điện ở đường dâynày sẽ làm các phần của hệ thống điện làm việc không đồng bộ với nhau gây nên dòng điện
và momen xung lớn tác động lên máy phát điện, chế độ dao động KĐB, dao động công suất
và điện áp kéo dài (đặc biệt gần tâm dao động) ảnh hưởng đến sự làm việc của hộ tiêu thụ và
hệ thống nói chung Trong trường hợp này cần phải có thêm bộ phận kiểm tra đồng bộ và cácbiện pháp đặc biệt khác Tùy theo từng trường hợp cụ thể có thể sử dụng nhiều loại TĐL khác
nhau: TĐL không đồng bộ, TĐL tác động nhanh, TĐL có kiểm tra đồng bộ, TĐL tự chờ thờiđiểm đồng bộ…
2.5 Tự động đóng lặp lại 3 pha đường dây có nguồn cung cấp từ hai phía (tiếp)
(Tiết 14)
2.5.2 Tự động đóng lặp lại có kiểm tra đồng bộ và kiểm tra điện áp
a) Nguyên tắc làm việc
Các phần tử của hệ thống bị tách ra sẽ được đóng trở lại khi điện áp ở hai đầu đường dây đồng
bộ với nhau hoặc gần đồng bộ với nhau Khi thực hiện đóng trở lại theo nguyên tắc này, trong
hệ thống sẽ không phát sinh ra dòng điện lớn và dao động kéo dài
Để thực hiện kiểm tra tình trạng lưới điện chủ yếu kiểm tra tín hiệu điện áp, sử dụng 1 BUphía đường dây và 1 BU ở thanh cái máy phát