Bài giảng Bảo vệ Rơle và tự động hóa: Chương 1 - Phạm Thị Minh Thái

Bài giảng Bảo vệ Rơle và tự động hóa - Chương 1: Tổng quan về hệ thống bảo vệ rơle cung cấp cho người học các kiến thức: Nhiệm vụ của bảo vệ rơle, các dạng sự cố và trạng thái làm việc không bình thường HTĐ, các yêu cầu cơ bản của hệ thống bảo vệ,... Mời các bạn cùng tham khảo.

Đại học quốc gia Tp.HCM Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM

TÀI LIỆU CHÍNH

 Bảo vệ rơle &TĐH Nguyễn Hoàng Việt

 Giáo trình bảo vệ rơle (1999) Trần Hữu Thanh

 Tính toán ngắn mạch và chỉnh định bảo vệ rơ le và trang bị tự động trên Hoàng Hữu Thuận

 Bảo vệ rơle &TĐH Lê Kim Hùng và Đoàn Ngọc Minh Tú

 Các tài liệu khác: Tài liệu nước ngoài

 Phần mềm: PSS/ADEPT; ETAP; V-PRO II

Chương 1: Tổng quan về hệ thống bảo vệ rơle

Chương 2: Kỹ thuật chế tạo rơle

Chương 3: Các loại bảo vệ rơle

Chương 4: Các khí cụ điện đo lường

Chương 5: Bảo vệ quá dòng điện

Chương 6: Bảo vệ quá dòng điện có hướng

Chương 7: Bảo vệ dòng điện chống chạm đất

Chương 8: Bảo vệ khoảng cách

Chương 9: Bảo vệ so lệch

Chuong 10: Tự đóng lại

Phần 1: CÁC NGUYÊN LÝ BẢO VỆ RƠLE

Phần 2: BẢO VỆ CÁC PHẦN TỬ TRONG HTĐ

Bảo vệ máy phát (Generator)

Bảo vệ máy biến áp (Transformer)

Bảo vệ đường dây (Line)

Bảo vệ động cơ (Motor)

Bảo vệ thanh cái / thanh góp (Bus)

Chương 1

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG BẢO VỆ

Tổng quan về hệ thống bảo vệ

1.1 Nhiệm vụ của bảo vệ rơle

1.2 Các dạng sự cố và trạng thái làm việc không bình thường HTĐ 1.3 Các yêu cầu cơ bản của hệ thống bảo vệ

1.1 Nhiệm vụ của BVRL

 Trong vận hành HTĐ có thể xuất hiện tình trạng sự cố và chế độ làm việc không bình thường của các phần tử Lúc này, hiện tượng là dòng điện tăng cao nhưng điện áp lại thấp.

 Như vậy muốn HTĐ hoạt động bình thường thi HTĐ phải

có hệ thống bảo vệ rơle để phát hiện sự cố và cô lập nó càng nhanh càng tốt.

1.2 Sự cố và trạng thái không bình thường

1.3.2 Tác động nhanh

Tác động nhanh : Đảm bảo tính ổn định của các máy phát làm việc song song trong HTĐ Giảm tác hại của dòng ngắn mạch đến các thiết

bị, giảm xác suất gây hư hỏng nặng hơn, nâng cao hiệu quả tự đóng lại.

Thời gian cắt = T relay + T CB

Ví dụ:

Đường dây 300 → 500 Kv: 0.1 → 0.12 s Đường dây 110 → 220 Kv: 0.15 → 0.3 s Đường dây 6 → 10 Kv : 1.5 → 3 s

Càng xa nguồn càng ít ảnh hưởng đến tính ổn định của HTĐ

I

1.3.4 Độ tin cậy

Độ tin cậy:

Khi có sự cố trong vùng BV thì BV phải tác động chắc chắn Nhưng nó không tác động đối với các sự cố mà nó

không được giao

Để bảo vệ tin cậy cao cần phải dùng các sơ đồ đơn giản, giảm số lượng rơle và các tiếp xúc, cấu tạo đơn giản, chế độ lắp ráp bảo đảm chất lượng đồng thời kiểm tra, bảo trì thường xuyên.

1.3.5 Kinh tế

Kinh tế:

Phải lựa chọn phù hợp yêu cầu để luôn đảm bảo

giá thành phải chăng.

1.4 Các bộ phận của hệ thống điện

o Phần đo lường: liên tục thu nhận tín hiệu về trạng thái của đối tượng được bảo vệ Ghi nhận xuất hiện sự cố và tình trạng làm việc không bình thường rồi truyền tín hiệu đến phần logic Phần đo lường nhận tín hiệu thông qua biến dòng điện và biến điện áp

o Phần logic: nhận tính hiệu từ phần đo lường để phản ánh tình

trạng của đối tượng bảo vệ Phần logic có thể là tổ hợp các rơle trung gian hay mạch logic tín hiệu (0-1) , rơle thời gian và phần tử

đi khiển máy cắt.

1.5 Mã rơle / ký hiệu

21 BV khoảng cách 47 BV thứ tự pha

21N BV khoảng cách chống chạm đất 48 BV mất gia tốc

24 BV quá từ 49 R-S BV nhiệt độ Rôto – Stato

25 BV đồng bộ 50/50N BV quá dòng điện cắt nhanh

26 BV dầu 51BF BV hư hỏng máy cắt

27 BV thấp áp 51G BV quá dòng chống chạm đất

30 BV chỉ thị vùng bảo vệ 51GS BV quá dòng chống chạm đất S

32F BV định hướng cs thứ tự thuận 51/51N BV QDCCĐ thời gian trễ

32R BV định hướng cs thứ tự nghịch 51V BV QD có kiểm tra điện áp

33 BV chị thị mức dầu thấp 52 Máy AC

1.5 Mã rơle / ký hiệu

62 Rơle thời gian 86 Rơle cắt và khóa máy cắt

63 Rơle áp suất 87 Bảo vệ so lệch

64 Rơle chống chạm đất 87G Bảo vệ so lệch máy phát

64R Rơle chống chạm đất Rôto 87T Bảo vệ so lệch máy biến áp

67 Rơle dòng định hướng 87B Bảo vệ so lệch thanh cái

67N Rơle dòng định hướng chống cđ 87N Bảo vệ so lệch chống chạm đất

74 Rơle xóa giám sat mạch cắt 90 Rơle điều hòa điện thế

76 Rơle quá dòng điện DC 92 Rơle định hướng cs và điện áp

78 Rơ le MĐB hay đo góc lệch pha 95 Rơle phát hiện đứt mạch thứ cấp BI

80 Rơle phát hiện mất nguồn DC

 50 : Rơ le bảo vệ quá dòng chạm pha cắt

 27 : Rơ le bảo vệ điện áp thấp

 59 : Rơ le bảo vệ điện áp cao

 79 : Rơ le tự động đóng lại

 51QTP : Rơ le bảo vệ quá tải MBT phía sơ cấp

 51NP : Rơ le bảo vệ quá dòng chạm đất MBT phía

 51QTS : Rơ le bảo vệ quá tải MBT cuộn thứ 2

 51NS : Rơ le bảo vệ quá dòng chạm đất MBT cuộn thứ 2

 51GNS : Rơ le bảo vệ quá dòng chạm đất MBT tại trung tính cuộn thứ 2

 51T : Rơ le bảo vệ quá dòng chạm pha MBT cuộn thứ 3

 51VT : Rơ le bảo vệ quá dòng chạm pha MBT cuộn thứ 3 có khóa điện áp

 51QTT : Rơ le bảo vệ quá tải MBT cuộn thứ 3

 51NT : Rơ le bảo vệ quá dòng chạm đất MBT cuộn thứ 3

 51GNT : Rơ le bảo vệ quá dòng chạm đất MBT tại trung tính cuộn thứ 3

1.5 Mã rơle / ký hiệu (bổ sung)

1.6 Nguồn điều khiển

vệ tác động khi có sự cố.

Loại nguồn:

thuộc vào điện lưới, khuyết điểm tốn công chăm sóc, bảo trì, phức tạp…

dùng để tạo nguồn cung cấp vì khi có sự cố ngắn mạch thì điện

áp giảm rất thấp Có thể dùng biến dòng để tạo nguồn cung cấp

vì khi có sự cố ngắn mạch thì dòng điện tăng cao nên dòng điện thứ cấp đủ lớn để tác động Tuy nhiên, lúc trạng thái không bình thường thì dòng điện thứ cấp có thể không đủ lớn để tác động.

1.7 Bảo vệ các phần tử trong HTĐ

Bảo vệ máy phát (Generator)

Bảo vệ máy biến áp (Transformer)

Bảo vệ đường dây (Line)

Bảo vệ động cơ (Motor)

Bảo vệ thanh cái / thanh góp (Bus)

1.7 Bảo vệ các phần tử trong HTĐ

Bảo vệ đường dây

 Đối với đường dây từ 220KV gồm có các bảo vệ chính : 87L,

1.7 Bảo vệ các phần tử trong HTĐ

Bảo vệ thanh cái

Bảo vệ chính: 87Bus,

Bảo vệ dự phòng: 50/51, 50/51N

 Ngoài các rơ le trên còn có các rơ le mức dầu thấp, rơ le nhiệt độ dầu , rơ

le nhiệt độ cuộn dây, rơ le áp lực (rơ le này đo tốc độ thay đổi áp lực trong dầu).

1.8 Các rơle dùng trong lưới điện miền Nam

ABB: BV khoảng cách REL 511, REL 521, REL 670; BV so

140C, SPAA 341C, SPAS 348C, REF 54, REF 610, REX 521

7SJ635, 7SJ600

MICOM P441, P442, P443, P437, LFZP 111; BV so lệch

1.8 Các rơle dùng trong lưới điện miền Nam

SEL: BV khoảng cách SEL 311L, SEL 421, SEL 321, SEL 311C ; BV so lệch SEL 387, SEL387E, SEL487 ; BV quá dòng SEL551, SEL351,SEL451