đồ án môn học bảo vệ rơle

Người ta phân biệt: Độ tin cậy khi tác động: Đó là mức độ chắc chắn rằng rơle hoặc hệ thống rơle sẽ tácđộng đúng: Hay là khả năng làm việc đúng khi có sự cố xảy ra trong phạm vi đã đ

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 2

PHẦN 1: XÁC ĐỊNH ĐỐI TƯỢNG BẢO VỆ, CHỌN BI PHỤC VỤ BẢO VỆ 3

1.1 Xác định đối tượng bảo vệ 3

1.2 Chọn biến dòng cho bảo vệ 3

PHẦN 2: XÂY DỰNG PHƯƠNG THỨC BẢO VỆ MÁY BIẾN ÁP VÀ ĐƯỜNG DÂY 5

2.1 Xây dựng các phương thức bảo vệ cho máy biến áp 5

2.2 Xây dựng phương thức bảo vệ cho đường dây 8

PHẦN 3: CÁC NGUYÊN LÝ BẢO VỆ RƠLE 9

3.1 Bảo vệ quá dòng điện 9

3.2 Bảo vệ so lệch/so lệch có hãm (87T) 13

3.3 Rơle khí Buchholz 15

3.4 Rơle nhiệt 16

PHẦN 4: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH 18

4.1 Tính điện kháng tương đương và lập sơ đồ thay thế 18

4.2 Xác định các điểm ngắn mạch tính toán 20

4.2.1 Tính Dòng Ngắn Mạch Của Mạng Điện Ở Chế Độ Cực Đại 20

4.2.2 Tính Dòng Ngắn Mạch Của Mạng Điện Ở Chế Độ Cực Tiểu 23

PHẦN 5: TÍNH TOÁN THÔNG SỐ KHỞI ĐỘNG CỦA BẢO VÊ, KIỂM TRA SỰ LÀM VIỆC CỦA BẢO VỆ 27

5.1 Bảo vệ quá dòng có thời gian 27

5.2 Bảo vệ quá dòng thứ tự không có thời gian (51N) 31

5.3 Bảo vệ quá dòng cắt nhanh (50) 31

5.4 Xác định vùng bảo vệ 32

5.4.1 Phương pháp đồ thị 32

5.4.2 Phương pháp đại số 32

LỜI NÓI ĐẦU

Trong nền kinh tế hiện đại ngày nay năng lượng điện năng là nguồn năng lượng vôcùng quan trọng, việc xây dựng các nhà máy điện và hệ thống truyền tải đang trở thànhgánh nặng của quốc gia Trong các phụ tải điện còn có những phụ tải quan trọng khôngthể mất điện trong thời gian lâu dài, các thiết bị điện đắt tiền cố thể bị hư hỏng nếu xảy

ra sự cố và không được loại bỏ ngay phần tử bị sự cố Để thực hiện nhiệm vụ loại bỏmột cách nhanh nhất phần tử bị hư hỏng ra khỏi hệ thống cần có hệ thống bảo vệ rơ lelàm việc an toàn

Là một sinh viên chuyên ngành hệ thống điện không thể không nghiên cứu tìm hiểu

bộ môn “Bảo vệ rơle trong hệ thống điện” Môn học đã mang lại cho sinh viên nhữngkiến thức cơ bản nhất của kỹ tuật bảo vệ hệ thống điện bằng rơle, các nguyên tắc tácđộng, cách thực hiện các bảo vệ thường gặp cũng như các chế độ hư hỏng và làm việckhông bình thường điển hình nhất của hệ thống điện và các loại bảo vệ chính đặt chonó

Đồ án “Bảo vệ rơle” giúp sinh viên hệ thống lại toàn bộ kiến thức được học và tiếpcận với một số loại rơle trong thực tế Những kiến thức này sẽ là nền tảng cho quá trìnhtiếp cận thực tế sau này

Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của các thấy cô giáo trong bộ môn đặc biệt là

sự hướng dẫn tận tình của cô Vũ Thị Anh Thơ đã giúp em hoàn thành đồ án này Dothời gian làm bài không nhiều, kiến thức còn hạn chế nên bài làm của em không thểtránh khỏi những thiếu sót Vậy em kính mong nhận được sự chỉ bảo, góp ý của cácthầy cô cho bài làm của mình hoàn thiện hơn

Hà nội, ngày 12 tháng 6 năm 2020

Sinh viên thực hiện

PHẦN 1: XÁC ĐỊNH ĐỐI TƯỢNG BẢO VỆ, CHỌN BI PHỤC VỤ BẢO VỆ

1.1 Xác định đối tượng bảo vệ

Trạm biến áp 110/22 (Kv) với các thông số:

Thông số hệ thống:

SNmax = 1900 (MVA) SNmin = 1600 (MVA) X0HT/X1HT = 1.4

Thông số máy biến áp:

1.2 Chọn biến dòng cho bảo vệ

Các biến dòng điện cần đặt:

Do hai MBA có thông số giống nhau, nên chỉ cần chọn cho 1 MBA máy kia chọnthiết bị có thông số tương tự

BI1: Đặt ở phía cao áp MBA

BI2: Đăt ở hạ áp MBA

BI3: Đặt ở trung tính phía cao áp MBA Chọn giống thông số BI1

BI4: Đặt trên đường dây 1 được bảo vệ

BI5: đặt trên đường dây 2 được bảo vệ

Dòng điện sơ cấp của BI: Chọn theo dòng làm việc lớn nhất của thiết bị (Ilvmax)đối với MBA

đối với đường dây

chọn tỉ số biến dòng phù hợp:

BI1 Ilv1max = = = 0,1757 (kA)

BI2 Ilv2max = = = 0,842 (kA)

BI3 chọn giống BI1

BI4 Ilvmax= = = 0,3474 (kA)

BI5 Ilvmax= = = 0,2138 (kA)

Tỉ số biến dòng phù hợp cho các biến dòng là

BI1 và BI3: 200/5

BI2: 1000/5 BV4: 400/5 BV5: 250/5

PHẦN 2: XÂY DỰNG PHƯƠNG THỨC BẢO VỆ MÁY BIẾN ÁP VÀ ĐƯỜNG

DÂY 2.1 Xây dựng các phương thức bảo vệ cho máy biến áp

a, Các sự cố máy biến áp?

- Sự cố bên trong

Chạm chập giữa các vòng dây

Ngắn mạch giữa các cuộn dây

Ngắn mạch một pha hay nhiều pha trong hệ thống

Hỏng bộ chuyển đổi đầu phân áp

Nhiệt độ dầu MBA tăng cao

- Sự cố bên ngoài

Thùng dầu bị hỏng hoạc dò dầu

Vỏ MBA chạm đất và ngắn mạch chạm đất

Quá tải, Bão hoà mạch từ

b, Các yêu cầu đối với bảo vệ máy biến áp?

Để được dùng phổ biến nhất để bảo vệ phải thoả mãn những yêu cầu cơ bản sau đây: Tin cậy, chọn lọc, tác động nhanh, nhạy, tính kinh tế.

- Tin cậy: Tin cậy là tính năng, đảm bảo cho thiết bị bảo vệ làm việc đúng, chắcchắn Người ta phân biệt:

Độ tin cậy khi tác động: Đó là mức độ chắc chắn rằng rơle hoặc hệ thống rơle sẽ tácđộng đúng: Hay là khả năng làm việc đúng khi có sự cố xảy ra trong phạm vi đã đượcxác định trong nhiệm vụ bảo vệ

Độ tin cậy không tác động: Là mức độ chắc chắn rằng rơle hoặc hệ thống rơ le sẽkhông làm việc sai Hay là khả năng bảo vệ làm việc đúng khi có sự cố xảy ra trongphạm vi đã được xác định trong nhiệm vụ bảo vệ.

Trên thực tế, độ tin cậy có thể kiểm tra tương đối dễ dàng bằng tính toán và thựcnghiệm, còn độ tin cậy không tác động rất khó kiểm tra vì tập hợp những trạng thái vậnhành và tình huống bất thường có thể dẫn đến tác động sai của bảo vệ không thể lườngtrước hết được

Để tăng độ tin cậy, nên sử dụng các rơle và hệ thống rơle có kết cấu đơn giản, chắcchắn, đã được thử thách qua thực tế sử dụng cũng như tăng cường mức độ dự phòngtrong hệ thống Thống kế vận hành cho thấy hệ thống bảo vệ trong các hệ thống điệnhiện đại có xác suất làm việc tin cậy khoảng 95-99%.

- Chọn lọc: Chọc lọc là khả năng của bảo vệ có thể phát hiện và loại trừ đúng phần

tử bị sự cố ra khỏi hệ hống Cấu hình hệ thống điện càng phức tạp, việc đảm bảo tínhchọn lọc của bảo vệ càng khó khăn

Theo nguyên lý làm việc, các bảo về được phân ra:

Bảo vệ có sự chọn lọc tuyệt đối: Là những bảo vệ chỉ làm việc khi sự cố xảy ratrong một phạm vi hoàn toàn xác định, không làm nhiệm vụ dự phòng cho bảo vệ đặt ởcác phần từ lân cận

Bảo vệ có sự chọn lọc cân đối: Ngoài nhiệm vụ bảo vệ chính cho đối tượng đượcbảo vệ còn có thể thực hiện chức năng dự phòng cho các bảo vệ đặt ở các phần tử lâncận

Để thực hiện yêu cầu về chọn lọc đối với các bảo vệ có chọn lọc tương đối, phải có

sự phối hợp giữa đặc tính làm việc của các bảo vệ lân cận nhau trong toàn hệ thốngnhằm đảm bảo mức độ liên tục cung cấp điện cao nhất, hạn chế đến mức thấp nhất thờigian ngừng cung cấp điện

Tất nhiên bảo vệ phát hiện và cách ly phần tử bị sự cố càng nhanh càng tốt.Tuy nhiên khi kết hợp với yêu cầu chọn lọc để thoả mãn yêu cầu tác động nhanh cầnphải sử dụng những loại bảo vệ phúc tạp và đắt tiền

Rơle hay bảo vệ được gọi là tác động nhanh (hay còn gọi là có tốc độ cao) nếu thờigian tác động không vượt quá 50ms (2,5 chu kỳ dao động của dòng điện tần số côngnghiệp 50Hz) Rơle hay bảo vệ được gọi là tác động tức thời nếu không thông qua khâutrễ (tạo thời gian) trong tác động của rơle Thông thường hai khái niệm tác động nhanh

và tác động tức thời được dùng thay thế lẫn nhau để chỉ các rơle lẫn nhau để chỉ cácrơle hoặc bảo vệ có thời gian tác động không quá 50ms

Ngoài thời gian tác động của rơle, việc loại nhanh phần tử bị sự cố còn phụ thuộcvào tốc độ thao tác của máy cắt điện Các máy cắt điện tốc độ cao hiện đại có thời gianthao tác từ 20 đên 60ms (từ 1 đến 3 chu kỳ 50Hz) những máy cắt thông thường có thờigian thao tác không qua 5 chu kỳ (khoảng 100 ms ở 50Hz) Như vậy thời gian loại trừ

sự cố (thời gian lam việc của bảo vệ cộng với thời gian thao tác máy cắt) khoảng từ 2đến 8 chu kỳ (khoảng 40 đến 160 ms 50Hz) đối với các bảo vệ tác động nhanh

- Độ nhạy:

Độ nhạy đặc trưng cho khả năng Cảm nhận sự cố của rơle hoặc hệ thống bảo vệ, nóđược biểu diễn bằng hệ thống độ nhạy, tức tỉ số giữa trị số của đại lượng vật lý đặt vàorơle có sự cố với ngưỡng tác động của nó Sự sai khác giữa trị số đại lượng vật lý đặtvào rơle và ngưỡng tác động của nó càng lớn, rơle càng dễ cảm nhận sự xuất hiện cuả

sự cố, hay ta thường nói rơle tác động càng nhạy

Độ nhạy thực tế của bảo vệ phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó quan trọng nhấtphải kể đến: Chế độ làm việc của hệ thống (mức huy động nguồn) cấu hình của lướiđiện, dạng ngắn mạch và vị trí điểm ngắn mạch, nguyên lý làm việc của rơle, đặc tínhcủa quá trình quá độ trong hệ thống điện vv

Tuỳ theo vai trò của bảo vệ mà yêu cầu về độ nhạy đối với nó cũng khác nhau Cácbảo vệ chính thường yêu cần phải có hệ số độ nhạy trong khoảng từ 1,5 đến 2, còn cácbảo vệ dự phòng từ 1,2 đến 1,5

bị bảo vệ rơle sao cho vừa đảm bảo tính kinh tế vừa có chi phí thấp nhất

c, Sơ đồ phương thức bảo vệ cho máy biến áp

1 Bảo vệ so lệch (87)

2 Rơle khí Buchholz (96N)

3 Quá dòng TTK (51N)

4 Quá dòng có thời gian (51)

5 Quá tải dòng điện (49)

6 Rơle nhiệt (49)

2.2 Xây dựng phương thức bảo vệ cho đường dây

a, Các sự cố với đường dây:

I> t1

I> t2

I> t '2

C

ND1

D2

D3

Ilvmax1

+ Đảm bảo tính kinh tế

c, sơ đồ phương thức bảo vệ cho đường dây trung áp 22 KV

PHẦN 3: CÁC NGUYÊN LÝ BẢO VỆ RƠLE 3.1 Bảo vệ quá dòng điện

a, bảo vệ quá dòng có thời gian 51, I>

Chọn dòng điện khởi động của bảo vệ quá dòng có thời gian

Hình 3.1 Sơ đồ nguyên lý của bảo vệ dòng điện cực đạiTheo nguyên lý của bảo vệ, dòng điện khởi động của bảo vệ phải lớn hơn dòng điệnphụ tải cực đại Ilvmax:

Ikđ > IlvmaxTuy nhiên, việc chọn dòng điện khởi động còn phụ thuộc vào nhiều điều kiện nặng

nề hơn Phải xét đến một số vấn đề như:

- Khả năng tự trở về của bảo vệ.

- Hiện tượng tự khởi động của các động cơ trên thanh góp làm dòng qua bảo vệ lớnhơn Ilvmax

- Sai số khi tính toán ngắn mạch

- Sơ đồ nối dây giữa BI và rơ le

Do đó, giá trị dòng khởi động được tính toán như sau:

- Giá trị dòng điện khởi động phía sơ cấp của bảo vệ IkđS

  3 max

.

.

do tổng trở nguồn bị biến động), thường lấy kat =1,1÷1,2

+ kmm: Hệ số tự mở máy của các động cơ để đảm bảo bảo vệ không tác động khi cácđộng cơ trên thanh góp tự khởi động, có thể lấy kmm= (2 ÷ 3)

+ kv: Hệ số trở về của chức năng bảo vệ quá dòng, có thể lấy trong khoảng (0,85 ÷0,95) Sở dĩ phải sử dụng hệ số kv ở đây xuất phát từ yêu cầu đảm bảo sự làm việc ổnđịnh của bảo vệ khi có các nhiễu loạn ngắn (hiện tượng tự mở máy của các động cơ)trong hệ thống mà bảo vệ không được tác động

+ n BI: Tỉ số biến đổi của máy biến dòng điện

+ k : hệ số sơ đồ, phụ thuộc vào sơ đồ nối dây giữa BI và rơ le sd 3

Chọn thời gian làm việc

+ Nguyên tắc: bảo vệ đảm bảo tính chọn lọc bằng cách chọn thời gian Nghĩa là bảo

vệ nào gần nơi xảy ra sự cố nhất sẽ tác động trước, hay bảo vệ phía trước gần nguồnhơn sẽ tác động chậm hơn bảo vệ phía sau xa nguồn hơn 1 khoảng thời gian t chọntrước

t(n-1) max: thời gian tác động cực đại của các bảo vệ của cấp bảo vệ liềntrước nó

Δt: bậc chọn lọc về thời gian, Δt = 0,3÷0,5(s)

- Có thể chọn thời gian theo nguyên tắc độc lập hoặc theo nguyên tắc phụ thuộc

Hình 3.2: Đặc tính thời gian của bảo vệ quá dòng điện

a) Độc lập b) Phụ thuộc

- Đặc tính thời gian độc lập: thời gian tác động của các bảo vệ ở đầu nguồn lớn.

- Đặc tính thời gian phụ thuộc: ngắn mạch càng gần nguồn thì giá thị dòng ngắnmạch càng lớn, thời gian tác động càng nhỏ

- Các dạng đặc tính thời gian phụ thuộc

+ Đặc tính thời gian theo dốc tiêu chuẩn:

+ Đặc tính thời gian cực dốc:

2

*

80 ,

+ Đánh giá về tính chọn lọc bằng cách chọn thời gian theo nguyên tắc bậc thang(từng cấp) nhưng chỉ đảm bảo với lưới điện hở 1 nguồn cung cấp.

+ Thời gian tác động lớn đối với những bảo vệ ở đầu nguồn => có thể khắc phụcbằng cách chọn đặc tính thời gian phụ thuộc nhưng tính toán phức tạp

+ Độ nhạy không cao do tính dòng khởi động phụ thuộc vào k mm,I lvmax

Nng.max

I I

I

I

L

Hình 3.3: Bảo vệ quá dòng điện cắt nhanh đường dây một nguồn cung cấp

- Thời gian tác động: tức thời ( t�0) hoặc với thời gian rất bé (t = 0,1s)

- Dòng khởi động: Bảo vệ quá dòng cắt nhanh là loại bảo vệ đảm bảo tính chọn lọc

bằng cách chọn dòng điện khởi động theo dòng điện ngắn mạch ngoài lớn nhất đi quachỗ đặt bảo vệ khi có hư hỏng ở đầu phần tử tiếp theo

- Dòng điện khởi động của bảo vệ:

Ikđ = kat INngmax

Trong đó:

kat: hệ số an toàn, thường lấy kat = (1,2 ÷ 1,3)

INngmax: dòng điện ngắn mạch ngoài lớn nhất thường được tính theo ngắn mạch 3pha trực tiếp tại điểm N với chế độ làm việc cực đại của hệ thống

- Nhận xét:

+ Ưu điểm: Làm việc không giây đối với ngắn mạch gần thanh góp.

+ Nhược điểm: Chỉ bảo vệ được một phần đường dây 70 – 80%, vùng được bảo

vệ phụ thuộc vào chế độ vận hành của hệ thống => bảo vệ quá dòng cắt nhanh khôngthể là bảo vệ chính của một phần tử nào đó mà chỉ có thể kết hợp với bảo vệ khác

3.2 Bảo vệ so lệch/so lệch có hãm (87T)

Bảo vệ so lệch máy biến áp – 87T: Được dùng làm bảo vệ chính, không cần phối

hợp với các loại bảo vệ khác Có thể đặt thời gian tác động của bảo vệ bằng không =>tác động nhanh Bảo vệ so lệch có độ nhạy cao đối với các sự cố trong vùng bảo vệ, làmviệc tin cậy không tác động nhầm đối với các sự cố ngoài vùng bảo vệ do có cơ chếhãm

Nguyên lý hoạt động của bảo

vệ so lệch máy biến áp:

Bảo vệ so lệch so sánh tín hiệu

dòng điện đi vào và đi ra của đối

tượng được bảo vệ Trong chế độ

vận hành bình thường hoặc khi có

sự cố ngoài: dòng điện chạy vào và

ra đối tượng bảo vệ bằng nhau =>

bảo vệ không tác động Khi xảy ra

sự cố trong vùng bảo vệ thì xảy ra

sự mất cân bằng giữa dòng vào/ra

khỏi đối tượng => bảo vệ sẽ tác

động

Bảo vệ so lệch có hãm: Khi xảy ra sự cố ngoài vùng với dòng sự cố lớn, do sự saikhác về đặc tính từ của các CT ở các phía của đối tượng được bảo vệ nên khi xảy rahiện tượng bão hòa lõi từ CT có thể gây ra dòng không cân bằng lớn chạy qua rơ le bảo

vệ, nếu dòng này đủ lớn thì rơ le có thể tác động mặc dù sự cố xảy ra không nằm trong

vùng bảo vệ Để khắc phục hiện tượng này, rơ le sử dụng thuật toán bảo vệ so lệch cóhãm Tùy theo từng hãng chế tạo, nên việc lựa chọn dòng điện hãm có thể khác nhau.Dòng hãm có tác dụng đảm bảo sự làm việc ổn định của rơ le chống lại các tác động

không mong muốn do đó còn có tên gọi là dòng ổn định (Istability hay Istab) Với rơ le củaSiemens thì dòng so lệch là tổng vectơ của dòng điện vào/ra của đối tượng trong khi đódòng hãm được lấy bằng 100% độ

lớn của cá dòng này Cụ thể là (ví

dụ bảo vệ MBA 2 cuộn dây):

Điều kiện để rơ le tác động là dòng so lệch lớn hơn một số lượng phần trăm nào đócủa dòng hãm:

Idiff> (krestrain Istab)

Trong đó Krestrain là hệ số hãm, hệ số hãm này tương ứng với độ dốc của đặc tínhtác động của rơ le

Chế độ vận hành bình thường hoặc khi có sự cố ngoài:

Dòng điện I1 đi vào mang dấu dương,

dòng I2 đi ra đối tượng mang dấu âm

(theo quy ước), mặt khác I1 = I2 do đó:

Từ công thức trên ta thấy dòng hãm

lớn gấp 2 lần dòng chạy qua đối tượng,

dòng so lệch xấp xỉ bằng 0, do đó rơ le sẽ

không tác động

Chế độ sự cố trong vùng bảo vệ:

– Dòng sự cố cấp tới từ 2 phía bằng nhau: Hai dòng sự cố I1 và I2 bằng nhau vàcùng hướng với đối tượng bảo vệ (cùng mang dấu dương), do đó:

Dòng so lệch và dòng hãm bằng nhau và bằng tổng dòng tại điểm sự cố.

– Dòng sự cố cấp từ 1 phía:

Dòng so lệch và dòng hãm đều bằng nhau

Như vậy, nếu sử dụng đồ thị có 1 trục là dòng hãm, và 1 trục là dòng so lệch thì tọa

độ của các điểm ứng với sự cố trong vùng sẽ nằm trên 1 đường thằng góc 45º như trênhình vẽ:

Cần lưu ý rằng các giá trị cài đặt vào rơ le là giá trị tương đối so với dòng định mứccủa đối tượng được bảo vệ

Theo hình vẽ, đường đặc tính tác động gồm các đoạn:

Đoạn a: Biểu thị dòng điện khởi động ngưỡng thấp Idiff> của bảo vệ, với mỗi máy

biến áp coi như là hằng số Dòng điện này phụ thuộc dòng từ hóa của máy biến áp

Đoạn b: Đoạn đặc tính có kể đến sai số biến đổi của máy biến dòng và sự thay đổi

đầu phân áp của máy biến áp

Đoạn c: Đoạn đặc tính có tính đến chức năng khóa bảo vệ khi xuất hiện hiện tượng

quá bão hòa khong giống nhau ở các máy biến dòng

Đoạn d: Đoạn biểu thị giá trị khởi động ngưỡng cao Idiff>> của bảo vệ Khi dòng so

lệch Isl vượt quá ngưỡng cao này bảo vệ sẽ tác động không có thời gian, và không quan

tâm đến dòng điện hãm và các sóng hài sử dụng để bảo vệ

Qua hình vẽ ta thấy đường đặc tính sự cố luôn nằm trong vùng tác động Các dòngđiện so lệch và dòng điện hãm được biểu diễn trên hệ trục tọa độ theo đơn vị tương đốiđịnh mức

3.3 Rơle khí Buchholz

Được sử dụng trong các sự cố: Quá tải /sự cố bên trong/ lỗi bên trong dầu của máybiến áp

Khi nhiệt độ dầu máy biến áp tăng → dầu bay hơi và di chuyển

Rơle khí Buchholz: hoạt động dựa trên áp suất khí bay hơi và vận tốc dầu Vị trírơle: trên ống nối giữa bình dầu và bình dầu thoát hiểm

Ưu điểm: Chống lại tất cả các loại lỗi nội bộ máy biến áp

Nhược điểm: Có thể cắt sai do tác động của lực cơ học, động đất, ném bom, v.v

Công suất máy biến áp:

+ <5MVA: sử dụng rơ le khí để báo động

+ > 5MVA: sử dụng rơ le khí 2 cấp độ

Cấu tạo: 2 quả cầu thủy tinh chứa tiếp xúc thủy ngân nổi trong dầu

Quá tải: Sự bốc hơi khí yếu do quá tải đẩy quả cầu thứ 1 xuống Báo động ngay

- Ngắn mạch: dầu mở rộng mạnh mẽ, tạo ra một dòng dầu từ thùng dầu đến thùngdầu mở rộng sau đó đẩy quả cầu thứ 2 xuống Rơle sẽ cắt

3.4 Rơle nhiệt

Rơ le nhiệt (hay còn gọi là Relay nhiệt) là một loại thiết bị điện dùng để bảo vệ

động cơ và mạch điện khỏi bị quá tải, thường dùng kèm với Contactor (Khởi động từ)

Rơ le nhiệt có chức năng tự động đóng cắt tiếp điểm nhờ sự co dãn vì nhiệt của cácthanh kim loại

Nguyên lý làm việc của rơ le nhiệt

Phần tử cơ bản của rơ le nhiệt là phiến kim loại kép (bimetal) cấu tạo từ hai tấm kimloại, một tấm hệ số giãn nở bé (thường dùng invar có 36% Ni, 64% Fe) một tấm hệ sốgiãn nở lớn (thường là đồng thau hay thép crôm - niken, như đồng thau giãn nở gấp 20lần invar) Hai phiến ghép lại với nhau thành một tấm bằng phương pháp cán nóng hoặchàn

Khi đốt nóng do dòng điện, phiến kim loại kép uốn về phía kim loại có hệ số giãn

nở nhỏ hơn, có thể dùng trực tiếp cho dòng điện qua hoặc dây điện trở bao quanh Để

độ uốn cong lớn yêu cầu phiến kim loại phải có chiều dài lớn và mỏng Nếu cần lực đẩymạnh thì chế tạo tấm phiến rộng, dày và ngắn

Ứng dụng của Rơ le nhiệt

Rơ le nhiệt được lắp cùng với Contactor (Khởi động từ) để bảo vệ các thiết bị điệnđặc biệt là động cơ điện khi quá dòng, quá tải trong quá trình hoạt động Lưu ý: Rơ lenhiệt chỉ tác động thay đổi trạng thái tiếp điểm chứ không tự ngắt được nguồn điện do

đó bắt buộc phải kết hợp với 1 thiết bị đóng cắt khác

Đặc điểm của Rơ le nhiệt là cần phải có một khoảng thời gian nhất định để tác độngdựa trên cơ chế dãn nở vì nhiệt chứ không tác động nhanh (tức thời) như các thiết bịđóng cắt bằng cơ chế điện từ Do đó rơ le nhiệt chỉ dùng để bảo vệ quá tải chứ khôngdùng bảo vệ ngắn mạch Muốn bảo vệ ngắn mạch thì phải dùng kèm với aptomat, cầuchì

Rơ le nhiệt hoạt động ở điện áp xoay chiều đến 500V, tần số 50Hz, có nhiều khoảngtác động từ vài trăm mA đến vài trăm A Rơ le nhiệt của các hãng Mitsubishi, LS,Schneider có khoảng tác động từ 0.1A đến 800A