Bài giảng chuyên đề bảo vệ rơle trong HTĐ

1
BẢO VỆ RƠ LE
TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN

1. KHÁI NIỆM:
NHIỆM VỤ CỦA BẢO VỆ

Theo dõi, phát hiện, ghi nhận tình trạng làm việc của các phần tử:

Báo hiệu, ngăn chặn, cách ly các phần tử bị sự cố.

Duy trì phần tử không sự cố tiếp tục làm việc bình thường.
BVRL Là một thiết bị tự động ghi nhận và phản ứng đối với các
dạng hư hỏng và tình trạng làm việc không bình thường trong
HTĐ (cắt các MC hoặc báo tín hiệu tuỳ theo mức độ trầm trọng).

2.1 Yêu cầu đối với bảo vệ chống ngắn mạch
A
B
C DN
1
N
2
N
3
Tính chọn lọc
Tác động của bảo vệ đảm bảo chỉ cắt phần tử bị hư hỏng ra khỏi
hệ thống điện được gọi là tác động chọn lọc
_ Chọn lọc tương đối: theo nguyên tắc tác động của mình, bảo vệ
có thể làm việc như là bảo vệ dự trữ khi ngắn mạch phần tử lân

cận.
_ Chọn lọc tuyệt đối: bảo vệ chỉ làm việc trong trường hợp ngắn
mạch ở chính phần tử được bảo vệ.
2. CÁC YÊU CẦU CƠ BẢN

Tác động nhanh
Càng cắt nhanh sẽ càng hạn chế được mức độ thiệt hại, càng giảm
được thời gian sụt thấp điện áp ở các hộ tiêu thụ và càng có khả
năng giữ được ổn định của hệ thống điện.
Để giảm thời gian cắt ngắn mạch cần phải giảm thời gian tác động
của thiết bị bảo vệ rơ le.
Độ nhạy
Độ nhạy được đặc trưng bằng hệ số nhạy Kn. Đối với các bảo
vệ làm việc theo các đại lượng tăng khi ngắn mạch (ví dụ, theo
dòng), hệ số độ nhạy được xác định bằng tỷ số giữa đại lượng tác
động tối thiểu (tức dòng ngắn mạch bé nhất) khi ngắn mạch trực
tiếp ở cuối vùng bảo vệ và đại lượng đặt (tức dòng khởi động).
đại lượng tác động tối thiểu
Kn =
đại lượng đặt
Thường yêu cầu Kn = 1,5 ÷ 2.

Độ tin cậy
Bảo vệ phải luôn sẵn sàng khởi động và tác động một cách chắc
chắn trong tất cả các trường hợp ngắn mạch trong vùng bảo vệ và
các tình trạng làm việc không bình thường đã định trước.
Bảo vệ không được tác động khi ngắn mạch ngoài.
Nếu bảo vệ có nhiệm vụ dự trữ thì không được tác động trước bảo
vệ chính đặt ở gần chỗ ngắn mạch hơn.
Để tăng tính đảm bảo của bảo vệ cần:

- Dùng những rơle chất lượng cao.
- Chọn sơ đồ bảo vệ đơn giản nhất (số rơle, tiếp điểm ít)
- Các bộ phận phụ (cực nối, dây dẫn) dùng trong sơ đồ phải
chắc chắn, đảm bảo.
- Thường xuyên kiểm tra sơ đồ bảo vệ.

ĐO LƯỜNG
MẠCH LOGIC
THỰC HIỆN
NGUỒN THAO
TÁC
TÍN HIỆU HIỂN THỊ
Phần logicPhần đo lường
- Phần đo lường: liên tục thu nhận tin tức về tình trạng của phần tử
được bảo vệ, ghi nhận sự xuất hiện sự cố và tình trạng làm việc
không bình thường, đồng thời truyền tín hiệu đến phần logic.
- Phần logic: tiếp nhận tín hiệu từ phần đo lường, nếu giá trị, thứ tự
và tổng hợp các tín hiệu phù hợp với chương trình định trước nó sẽ
phát tín hiệu điều khiển cần thiết
3. CÁC BỘ PHẬN CỦA HỆ THỐNG BẢO VỆ
BU
BI

- BU, BI: Giảm dòng và áp của đối tượng bảo vệ xuống đủ thấp để hệ
thống làm việc an toàn. (1-5A và 100-120V).
Cách ly bảo vệ với đối tượng cần bảo vệ.
Cho dòng và áp chuẩn thích hợp với HT bảo vệ.
- Các bộ phận khác: nguồn DC cung cấp cho phần đo lường, phần
logic, mạch báo tín hiệu, màn hình hiển thị, bộ phần thực hiện.
3. CÁC BỘ PHẬN CỦA HỆ THỐNG BẢO VỆ

KÝ HIỆU:

U VÀOĐẦ :
_ Tên R le: RI, RU, RT, RG, RZ, ơ
RTh, RSL . . .
_ Cách ánh s : 1RI, 2RI . . . , đ ố
1RI
1
, 1RI
2. . .
PHẦN TỬ RƠ LE GỒM ĐẦU VÀO VÀ ĐẦU RA
1
1RI
2


ĐẦU RA: Tiếp điểm
Th ng m _ NOườ ở
Thường đóng _ NC
Đóng chậm
Mở chậm

Cách xác định phụ tải BI trong sơ đồ bảo vệ:
Điện áp cuộn thứ cấp
Zpt =
Dòng điện cuộn thứ cấp
U
T

=
I
T
U
T
Zpt = = 0.5(Z
R
+2Z
dd
)
I
T
Mắc nối tiếp hai BI có hệ số biến đổi như nhau để giảm giá trị U
T
RI

*
*
S
1
S
2
T
1
T
2
I
s
I
T

Cách đánh dấu các đầu cuộn dây:
Đối với BI lõi thép, chất lượng thép
và đặc tính bão hoà ảnh hưởng tới
các dạng sơ đồ bảo vệ khác nhau.
Sự bão hoà của BI được tính phỏng
đoán theo 3 phương pháp:
- Đường cong từ hóa.
- Công thức.
- Mô phỏng trên máy tính

4. S N I DÂY BI_ RL:Ơ ĐỒ Ố
Sơ đồ sao hoàn toàn:
I
a
+I
b
+I
c
=3I
0
=0
Dây trung tính không có dòng nhưng vẫn cần khi có ngắn mạch
chạm đất. Sơ đồ làm việc với tất cả các dạng ngắn mạch
Ic
Ib
Ia
I
C
I
B

I
A
1RI 2RI 3RI

Sơ đồ sao khuyết:
I
R
= I
f

I
V
Ic
Ia
ICIBIA
1RI
2RI
I
v
= -(I
a
+I
c
) hay I
v
=I
b
(khi không có I
0
)

Sơ đồ tam giác:

I
R
= √3 I
f

Ib
I
RL
IcIa
ICIBIA
1RI 2RI 3RI

Sơ đồ số 8

Hiệu dòng pha: I
R
= I
A
- I
C

IR
IcIa
ICIBIA
RI

I

c
I
b
I
a
I
C
I
B
I
A
RI
0
Dòng đi vào phần tử đo lường của BV
A B C 0
R
I I
I I I 3I
I
N N
• • • •
+ +
= =
Ngắn mạch nhiều pha không chạm
đất, có dao động hay dòng phụ tải thì
A B C
I I I 0
• • •
+ + =
0

I 0
•
=
BỘ LỌC THỨ TỰ KHÔNG
Thực tế thì I
0
≠0 do sai số dòng từ hoá lõi
thép được gọi là dòng không cân bằng
A B C
kc
I I I
I I I
I
N N N
µ µ µ
• • •
•
= + +
S
T
I
I I
I
N
µ
−
=
Vì

Để hạn chế dòng không cân bằng các BI cần phải:

Có sai số <10%.
Đặc tuyến từ hóa và phụ tải thứ cấp ở các pha phải như nhau.
=> sử dụng máy biến dòng thứ tự không (BI
0
).