KHẢO sát hệ THỐNG ROLE TRẠM BIẾN áp 110KV

Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục
Phần 2(tt)
1.6/ Rơle bảo vệ quá dòng chạm pha 110KV 50/51P :
Kiểu MCGG-52, nhà chế tạo GEC ALSTHOM .
Chỉ danh vận hành trên sơ đồ bảo vệ trạm là R.50/51P.

Là rơle quá dòng chạm pha được lắp đặt để bảo vệ dự phòng cho máy biến
thế 1T (và 2T), bảo vệ các thiết bị 15KV.
* Nguyên lý cấu tạo cũng giống như rơle MCGG-82 ở trên.
* Sơ đồ nguyên lý của rơle MCGG-52 :

Hình 49 : Sơ đồ nguyên lý cấu tạo của rơle MCGG-52

* Sơ đồ khối bảo vệ của R.50/51P tại trạm :
Cắt
BCT 300/1A (MBT)

R.50/51P

Cắt

MC 171 (172)
MC 100


Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục

Cắt

MC 171 (172)

Hình 50 : Sơ đồ khối bảo vệ R.50/51P
* Thông số đang chỉnh định của rơle 50/51P :
+ Dòng khởi động
Is
= 1,1 In
+ Bội số thời gian
xt = 0,475s
+ Dòng tác động tức thời : Iinst = 15 Is
+ Đặc tuyến VI

t=

13,5
s
( I − 1)

1.7/ Rơle bảo vệ quá dòng chạm đất 110KV 50/51NP :
Kiểu MCGG-52, nhaø chế tạo GEC ALSTHOM .
Chỉ danh vận hành trên sơ đồ bảo vệ trạm là R.50/51NP.

Là rơle quá dòng chạm đất được lắp đặt để bảo vệ dự phòng cho máy biến thế
1T (và 2T), bảo vệ các thiết bị 15KV.
* Sơ đồ khối bảo vệ 50/51NP :
Cắt MC 171 (172)
BCT 300/1A (MBT)

R.50/51P

R.50/51NP

Cắt MC 100
Cắt MC 531 (532)

Hình 51 : Sơ đồ khối bảo vệ R.50/51NP
* Thông số đang chỉnh định của rơle 50/51NP :
+ Dòng khởi động
Is
= 1,0 In
+ Bội số thời gian
xt = 0,5s
+ Dòng tác động tức thời : Iinst = 10 Is
+ Đặc tuyến VI

t=

13,5
s
( I − 1)

1.8/ Rơle bảo vệ chạm đất cuộn dây 110KV MBT (64P) :
Kiểu MCAG-14 , nhà chế tạo GEC ALSTHOM .
Chỉ danh vận hành trên sơ đồ rơle bảo vệ trạm là R.64P.

Là rơle bảo vệ chạm đất cuộn dây 110KV của MBT được lắp đặt để bảo vệ
cho máy biến thế 1T (và 2T).


Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục

a)

b)

Hình 52 : Rơle MCAG-14 : a) Bên ngoài , b) Bên trong .
a/ Đặc điểm :
- Làm việc với độ ổn định cao.
- Hoạt động nhỏ hơn 30ms tại dòng đặt gấp 5 lần.
- Làm việc được với dãi tần rộng.
b/ Chức năng :
- Khi có sự thay đổi bất thường dòng điện trong mạch kín của hệ thống như các cuộn dây của
MBT, hệ thống phải chịu đựng một dòng sai lệch lớn, những thành phần không đối xứng bình thường và
bất thường sẽ tăng lên. Đối với máy biến thế thì dòng này đến từ bên ngoài hoặc thậm chí có thể đạt đến
mức bảo hòa. Bỡi vì sự biến đổi của đặc tính từ của máy biến thế và dòng không cân bằng (so lệch) ở mức
cao có thể xãy ra.
- Để đảm bảo cho khả năng làm việc dưới những điều kiện này thì cần
thiết phải
dùng một điện thế hoạt động bằng cách dùng một rơlecó trở kháng cao cài đặt ở một trạng thái điện thế hơi
cao một chút so với dòng điện và được tăng lên bỡi biến thế dưới một giá trị lớn nhất của điều kiện so lệch
ở bên ngoài.
- Rơle MCAG-14 được sử dụng với một điện trở ổn định, được thiết kế để ứng dụng ở những nơi
cần có độ nhạy cảm với sự ổn định. Khi có sai lệch yêu cầu và yêu cầu cho sự cân bằng giới hạn lỗi chạm
đất bằng những thanh dẫn và những vùng trung tâm của bảo vệ sai lệch cho máy phát, biến áp tự ngẫu,
động cơ.
- Tổng trở của rơle cao và những dãy điện trở ổn định thì luôn luôn thấp đủ để ngăn chặn dòng
cuûa máy biến thế và sự tăng áp vượt quá 2KV trong suốt quá trình có sự sai lệch lớn nhất bên trong,
nhưng trong một số ứng dụng nào đó thì điện trở phi tuyến được yêu cầu để giới hạn điện thế.
- Rơle MCAG-14 được thiết kế theo kiểu ngắt cực (pha) và riêng cho từng cực.


Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục

Hình 53 : Sơ đồ nguyên lý và cấu tạo rơle MCAG-14
Mô tả :
- Rơle cơ bản chỉ là một bộ phận hút phụ tiêu chuẩn của một cấu trúc mạnh mẽ và đơn giản. Hoạt
động của cuộn dây của rơle được kết nối thành một chuỗi với một cuộn kháng mắc nối tiếp tụ điện, tất cả
chúng tạo thành một mạch dao động. Những thành phần này được cung cấp năng lượng từ máy biến áp tự
ngẫu,biến áp tự ngẫu này được quấn đễ đưa ra 7 mức dòng điện đặt khác nhau.
- Mạch điện của rơle được điều khiển bởi tần số cung cấp ,sự điều chỉnh sóng hài được tạo ra bởi
sự bảo hòa của biến dòng. Một rơle thời gian ngắn hoạt động sẽ giúp đưa ra trạng thái ổn dịnh lúc có sự sai
lệch lớn ở bên ngoài và sẽ đạt được bởi sự cho phép của biến áp tự ngẫu đến một trạng thái bảo hòa vượt
lên trên sự cài đặt của rơle, điều này sẽ làm giới hạn dòng điện cung cấp và tiếp điểm phụ sẽ hoạt động dựa
trên phần so lệch của đường cong đặc tính của dòng điện và thời gian.
* Thông số kỹ thuật :
- Dung lượng : 1VA.
- Dòng điện đặt tiêu chuẩn : 5 đến 20%, 10 đến 40% và 20 đến 80% tương ứng với dòng
thứ cấp của biến dòng là 0.5A,1A và 5A.
- Thời gian hoạt động : 0.025s tại dòng đặt gấp 5 lần.
- Điện áp đỉnh của biến dòng :
+ Điện áp đỉnh của biến dòng thì được xác định là một điểm trên đường
cong từ tính tại nơi mà tạo mà điện áp tăng 10% và tạo nên một trạng thái tăng 50% của dòng. Yêu cầu về
đặt điện áp ổn định (VS’), điện áp đỉnh nhỏ nhất ( Vk), dòng kích thích lớn nhất (Ie) được tính như sau:
V’S ≥ IF(RS + RP).
VSA =

VA
IR

Vk ≥ 2VSA.

+ IRxRSR.

Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục

Ie =

IS IR
.
−
n
n

Trong đó:
IF : Sóng dòng tương đương của dòng sai lệch lớn nhất.
Is : Dòng cài đặt sai lệch ảnh hưởng thứ cấp biến dòng được tính bằng A.
RS : Điện trở của dây dẫn thứ cấp biến dòng.
RP : Điện trở của dây dẫn lớn nhất của rơle và biến dòng.
n : Tổng số nhóm biến dòng tạo nên một vùng bảo vệ cho những thanh
dẫn củabảo vệ sai lệch.
- n = 2 dùng cho sai lệch của biến thế.
- n = 3 dùng cho giới hạn bảo vệ nối đất sai lệch khi cuộn dây đấu ∆.
- n = 4 dùng cho giới hạn bảo vệ nối đất sai lệch khi cuộn dây đấu Y.
- VSA : Điện áp cài đặt hiện hành.
* Điện trở ổn định :
+ Giá trị điện trở ổn định liên tục là 470Ω, 220Ω và 47Ω tương ứng với dòng thứ cấp của biến
dòng là 0.5A, 1A và 5A.
+ Những giá trị thích hợp của dãy điện trở phi tuyến R SR sẽ được yêu cầu để đảm bảo cho sự hoạt
động thì được tính như sau :
-

RSR =

VS ' −

VA
IR

IR
Trong đó:
- VS’ : Điện thế ổn định nhỏ nhất.
- VA : Công suất .
- IR : Dòng điện đặt.
* Trong những ứng dụng đương nhiên thì không cần những điện trở ổn định trong một dãy với
những rơle MCAG 14 hoặc MCAG 34. Trở kháng của rơle thì tạo thành một yếu tố riêng lẽ sẽ đưa ra một
hiệu suất ổn định.
- Dung lượng 1VA.
- Dòng điện đặt tiêu chuẩn 5 ÷20% ,10 ÷40% và 20 ÷ 80%.
-

Thời gian hoạt động : 0.025(s ) tại giá trị lớn hơn 5 lần giá trị đặt.

-

Nhiệt độ làm việc – 25oC ÷

70 oC.

* Sơ đồ khối bảo vệ chạm đất MBT của R.64P tại trạm :
BCT (300/1A) x 2

R.64P

Cắt MC 171(172),100 ,
531(532)
R.86

Hình 53 : Sơ đồ khối bảo vệ R.64P
R.64P được cấp nguồn từ 2 BCT 110KV của MBT , khi có sự cố chạm pha với đất của cuộn dây
MBT thì R.64P sẽ tác động cắt đồng thời 3 máy cắt 171 (172) ,100 ,531 (532) cô lập MBT 1T (2T) ra khỏi
lưới. Muốn tái lập lại MBT thì phải giải trừ sự cố bằng cách reset R.86.
* Thông số đang chỉnh định tại trạm của rơle 64P :
I = 30% In


Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục
1.9/ Rơle bảo vệ chạm đất cuộn dây 15KV MBT (64S) :
Kiểu MCGG-22 , nhà chế tạo GEC ALSTHOM .
Chỉ danh vận hành trên sơ đồ rơle bảo vệ trạm là R.64S.

Là rơle bảo vệ chạm đất cuộn dây 15KV của MBT được lắp đặt để bảo vệ
cho máy biến thế 1T (và 2T) và bảo vệ dự phòng cho các thiết bị 15KV .

Hình 53 : Rơle MCGG-22
* Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý :


Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục

Hình 54 : Sơ đồ nguyên lý của rơle MCGG-22
* Sơ đồ khối của bảo vệ R64S :

BCT 2000/1A(MBT)

R.64S

R.86

Cắt MC 531 (532)

Hình 55 : Sơ đồ khối bảo vệ R.64S
* Thông số đang chỉnh định của rơle 64S :
+ Dòng khởi động
Is
= 0,6 In
+ Bội số thời gian
xt = 1,0s
+ Dòng tác động tức thời : Iinst = 20 Is
+ Đặc tuyến VI

t=

13,5
s
( I − 1)

Rơle R.64S được lắp đặt để bảo vệ chạm đất cuộn dây 15KV của MBT.
Nguồn tín hiệu điều khiển rơle được lấy từ biến dòng chân sứ trung tính cuộn dây 15KV
MBT (BCT 2000/1A).
Khi có hiện tượng chạm đất cuộn dây 15KV/ MBT thì sẽ xuất hiện dòng thứ tự không (khác
không) chạy qua biến dòng chân sứ ,cấp tín hiệu cho R.64S hoạt động. Rơle 64S sẽ tác động cắt MC 531
(532) cô lập TC 15KV ra khỏi lưới.

Rơle 64S cũng được kiểm soát bởi rơle khóa 86. Muốn tái lập lại sự hoạt động cho R.64S thì
phải reset lại R.86.
1.10/ Bảo vệ quá tải máy biến thế (R.49) :


Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục
Kiểu MCHD-04 , nhà chế tạo GEC ALSTHOM .
Chỉ danh vận hành trên sơ đồ rơle bảo vệ trạm là R49.
Dùng bảo vệ dự phòng MBT 1T (2T).

Hình 56 : Rơle MCHD-04
a/ Đặc điểm :
- Đây là loại rơle dùng để bảo vệ quá tải cho máy biến thế, máy phát và động cơ; dựa trên nguyên
tắc phát nhiệt qua dòng tải của thiết bị được bảo vệ.
- Rơle có dãy hoạt động rộng.
- Được thiết kế để có thể thử và kiểm tra dễ dàng.
b/ Nguyên lý hoạt động :
- Rơle MCHD-04 là loại rơle nhiệt dựa trên nguyên tắc cảm biến nhiệt qua tín hiệu lấy từ mạch
dòng điện của máy biến dòng (chỉ cần lấy dòng của một pha).
(Xem sơ đồ sau đây)


Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục

Hình 57 : Sơ đồ nguyên lý cấu tạo rơle MCHD-04

- Tín hiệu dòng điện của thiết bị cần bảo vệ được đưa vào rơle dưới dạng áp, qua
cảm biến nhiệt để biến dòng điện thành tín hiệu đưa vào mạch tích phân mà ở đó sự mô
phỏng của nhiệt độ làcác hằng số . Giá trị này đã được điều chỉnh theo thời gian từ 2,5 –
5 – 10 – 15 hoặc 20 phút mà ta muốn cài đặt để bảo veä thiết bị.

- Khi có hiện tượng quá tải tức là dòng điện phụ tải cao hơn dòng định mức ,thì nhiệt độ sẽ tăng
lên đến giá trị đặt của ngưỡng mà rơle hoạt động. Độ tăng nhiệt θ lớn hơn nhiệt độ cài đặt (theo định mức)
thì rơle sẽ tác động , sự hoạt động này được báo hiệu bằng một đèn led.
- Bất kỳ dòng điện nào của thiết bị lớn hơn dòng I θ = Is . K thì rơle sẽ khởi động sau đó một thời
gian mà ta đã cài đặt. θ có thể thay đổi tùy theo hệ số K, và hệ số K này có thể điều chỉnh được từ 0,9 ÷ 1,1
bởi các công tắc đặt ở mặt trước của rơle.
- Giá trị của dòng điện đặt I s thì cũng được điều chỉnh từ 0,7I n ÷ 1,1In bằng các công tắc thiết kế
sẵn trên rơle.
Ta có đường đặc tính biểu diễn quan hệ giữa dòng điện và thời gian ở điều kiện “cold” (dòng ban
đầu bằng 0) và điều kiện “hot” (dòng ban đầu bằng 0,9Iθ).
Xem hình :


Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục

Hình 58 : Đặc tuyến làm việc của rơle MCHD-04
* Các thông số kỹ thuật của rơle MCHD-04 :
Dòng định mức : 1A đến 5A
Tần số định mức : 50Hz đến 60Hz
Điện áp phụ :
-

DC

AC

-

Vx (V)
48

60
110
125
220
250
220
380

Vmin (V)
38,4
48
88
100
176
200
176
304

Công suất tiêu thụ ở dòng bình thường là 0,5 VA.

* Các thông số cài đặt rơle MCHD-04 :
-

Dòng điện đặt Is : (0,7 - 0,8 - 0,9 - 1.0 - 1,1) In và hơn nữa.

VmaxV)
52,8
66
121
137,5

242
275
242
418


Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục
Hệ số K : (0,9 ÷ 1,1) In
Doøng điện ngưỡng Iθ : Iθ . K
Hằng số nhiệt : 2,5 – 5 – 10 – 15 hoặc 20 phút
* Độ chính xác :
Iθ = ± 5%
Giá trị điều chỉnh : 95% của ngưỡng hoạt động.
* Khả năng chịu nhiệt :
Làm việc liên tục : Đối với dòng định mức.
Làm việc trong thời gian ngắn :
10 In đối với dường đặc tính “cold”.
80 In trong khoảng 1s.
-

c/ Thông số cài đặt rơle MCHD-04 tại trạm :
Is = 0,8In
I >> = 6 In t = 0,5 In
θ alarm = 1,0 0s θ trip = 1,25 0s
t = 15 phút
* Sơ đồ khối của bảo vệ R.49 tại trạm :
BCT 300/1A

R.49

R.86

Cắt MC 171,100,531

Hình 59 : Sơ đồ khối bảo vệ R.49
d/ Chế độ làm việc :

Rơle quá tải nhiệt độ máy biến thế chỉ danh R.49 được cấp nguồn tín hiệu từ BCT
300/1A phía 110KV của MBT 1T (2T).
Khi máy biến thế làm việc quá dòng định mức cho phép thì rơle sẽ hoạt động ở 2 cấp :
Cấp 1 : Báo động bằng tín hiệu chuông đèn.
Cấp 2 : Tác động cắt MC 171 (172) ,MC 100 ,MC 531 (532) cô lập
-

MBT ra khỏi lưới điện.

2/ RƠLE BẢO VỆ TÁC ĐỘNG KHÔNG THEO DÒNG ĐIỆN :


Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục
a/ R.96 : Bảo vệ hơi máy biến thế (Kiểu ABB) :

Hình 60

: Rơle hơi máy biến thế

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 1÷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 chìmï xuống, đóng tiếp điểm
thủy ngân, cắt máy cắt (96-2).

+ Một cánh chặn có hình là một tấm kim loại mỏng được treo tại vị trí phía lỗ mặt
bích của rơle phía nối vào thùng chính máy biến thế.


Ket-noi.com din n cụng ngh, giỏo dc
Do c treo b mt tm kim loi thng gúc vi hng dũng chy ca du nờn
cỏnh chn tỏc ng theo lu lng ca dũng chy ca du. Cỏnh chn cú th iu chnh
theo 3 tr s lu lng du 65 , 100 v 150 cm/giõy. Thng Rle ó c nh ch to
t sn tr s 100 cm/giõy.
Cỏnh chn c ghộp liờn kt chuyn ng vi phao di. Khi mỏy bin th vn
hnh bỡnh thng, lu lng du chuyn ng do gión n theo nhit khụng tỏc
ng cỏnh chn. Khi cú ss c bờn trong mỏy bin th, lung du pht mnh t thựng

chớnh qua rle hi n thựng gión n. Lu lng du ln hn tr s ó iu chnh san
cho cỏnh chn, s y cho cỏnh chn quay, tỏc ng cho phao di h xung úng tip
im phao di tỏc ng mch in ii khin m t ng cỏc mỏy ct , cụ lp MBT ra
khi li in. ng thi mch in bỏo hiu s c cp 2 rle hi hot ng qua ốn cũi.
+ Mt van th c lp trờn rle . Khi th nghim rle, lp mỏy bm khụng khớ
nộn v u van th. M khúa van, khụng khớ nộn bờn trong rle cho n khi phao h
xung úng tip im.
+ Mt nỳt nhn th kim tra s lm vic ca 2 phao. Khi nhn nỳt th n na
hnh trỡnh, s tỏc ng c khớ cho phao trờn h xung (c hai phao ang nõng leõn vỡ rle
cha y du) úng tip im bỏo hiu (cp 1) ca phao trờn. Tip tc nhn nỳt th n
cui hnh trỡnh, s tỏc ng c khớ cho phao di cng b h xung (phao trờn ó h
xung ri) úng tip im m mỏy ct (cp 2) ca phao di .
Rle hi 96 ch tỏc ng khi cú bt thng trong ni b MBT. R.96 hot ng 2
cp :
- Cp 1 : Bỏo ng bng tớn hiu ốn cũi.
- Cp 2 : Bỏo ng v ct MC 171 (172) ,100 ,531 (532) cụ lp MBT ra khi li.
Mun tỏi lp li MBT sau khi R.96 tỏc ng phi reset R.86.
b/ R.63 : Bo v ỏp sut tng cao trong MBT ( Kiu ABB) :
Rle bo v d phũng cho mỏy bin th lc , ch danh vn hnh l R.63.
Khi cú s c trong mỏy bin th, h quang in lm du sụi v bc hi ngay, to
nờn ỏp sut rt ln trong mỏy bin th. Thit b an ton ỏp sut ,lp trờn np thựng chớnh
mỏy bin th s m rt nhanh (m ht van khong 2ms) thoỏt khớ du t thuứng chớnh
MBT ra mụi trng ngoi , ỏp sut trong thựng chớnh s gim.Trong thit b an ton ỏp
sut cú gn rle ỏp sut.
tỡnh trng lm vic bỡnh thng ,van a b nộn bi lũ xo nờn lm kớn thựng chớnh
mỏy bin th. Khi coự s c bờn trong thựng chớnh MBT thỡ ỏp sut trong thựng chớnh
tng cao s ln hn ỏp lc nộn ca lũ xo ,van a s chuyn ng thng lờn, lm h thnh
khe h xung
quanh chu vi van a. Khớ s thoỏt ra ti khe h vũng m ,lm gim ỏp sut trong thựng.
Khi

van a di chuyn lờn thỡ cng tỏc ng cho cỏi ch th c khớ bung lờn ng thi tỏc ng
tip
im rle ỏp sut gi tớn hiu ti mch bỏo ng v t ng ct mỏy ct 171 (172), 100,
531 (532); cụ lp MBT 1T (2T) ra khi li in.
Khi ỏp sut tr li bỡnh thng ,mun tỏi lp li MBT thỡ phi nhn cỏi ch th c
khớ (ó b bung lờn) v v trớ c , ng thi reset rle ỏp sut bng nỳt nhn.


Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục

c/ R.63 OLTC : Bảo vệ áp suất tăng cao trong bộ đổi nấc MBT :
( Hãng ABB)
Rơle bảo vệ thùng đổi nấc có tải máy biến thế lực. Là bảo vệ dự phòng MBT.
Chỉ danh vận hành trên sơ đồ bảo vệ là R.63 OLTC (On Load Tap Changer).
Cấu tạo và nguyên lý vận hành tương tự như R.63 đã nói ở trên.
Khi có sự cố bên trong thùng đổi nấc MBT thì rơle sẽ tác động và tự động cắt máy
cắt 171 (172), 100, 531 (532); cô lập MBT 1T (2T) ra khỏi lưới điện.
Muốn tái lập lại MBT sau khi R.96 tác động phải reset R.86.
d/ R.33 : Bảo vệ mức dầu MBT (Hãng ABB) :

Hình 61 : Vị trí lắp rơle mức dầu tại MBT
Rơle mức dầu gồm hai bộ tiếp điểm lắp bên trong thiết bị chỉ thị mức dầu. Máy biến aùp 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 nơû 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 , thanh quay , trục quay , có lắp nam châm vĩnh cưủ . Bộ phận

điều khiển lắp trên vỏ máy (đầu thùng giaõn nở) có vòng đệm. Bộ phận chỉ thị gồm kim chỉ lắp trên trục
mang một nam châm vĩnh cửu . 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 nâng hạ theo. Chuyển động nâng hạ của phao được chuyển thành
chuyển động quay của trục nhờ thanh quay. Khi quay, từ trường do nam châm sẽ điều khiển cho nam châm
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 khác tên có lực hút nhau). Do vậy kim chỉ thị quay theo nam châm , ghi được mức dầu trên mặt chỉ thị.
e/ Rơle nhiệt độ dầu R.26 O :


Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục
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, caét điện máy biến áp,
đồng thời cũng có mạch điện báo hiệu sự cố “cắt do nhiệt độ dầu cao”.

Hoạt động ở 02 cấp :
- Cấp 1 : Nhiệt độ dầu MBT 850C : Báo động bằng tín hiệu đèn còi.
- Cấp 2 : Nhiệt độ dầu MBT 950C : Báo động bằng tín hiệu đèn còi và tác động cắt MC 171(172) ,
MC 100, MC 531 (532) ; cô lập MBT ra khỏi lưới.
f- Rơle nhiệt độ cuộn dây 26 W :
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.

Hoạt động ở 02 cấp :
- Cấp 1 : Nhiệt độ cuộn dây MBT 900C : Báo động bằng tín hiệu đèn còi.
- Cấp 2 : Nhiệt độ cuộn dây MBT 105 0C : Báo động bằng tín hiệu đèn còi và tác động cắt MC
171(172), MC 100, MC 531 (532) ; cô lập MBT ra khỏi lưới.

V. THIẾT BỊ BẢO VỆ KHÁC :
1/ Bảo vệ tự động sa thải các tuyến 15KV (R.81) :
Bảo vệ thiết bị tự động sa thải phụ tải các tuyến 15KV được thực hiện bằng
Rơle 81. Để thực hiện loại bảo vệ này trạm sử dụng rơle tần số thời gian độc lập kiểu
MFVU 21 do hãng GEC ALSTHOM chế tạo.


Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục

a)

b)

Hình 62 : Rơle MFVU-21 : a) Mặt ngoài b) Mặt trong

a) Đặc điểm và ứng dụng của Rơle MFVU 21 :
- Rơle kỹ thuật số MFVU-21 thời gian độc lập gồm hai mạch giám sát tần số
hoàn toàn độc lập ,dùng để bảo vệ khi tần số cao và thấp hơn tần số định mức. Ngoài ra
hai mạch này có thể phối hợp với nhau để có giá trị khởi động và giá trị trở về ở tần số
khác nhau.
- Các nhà máy công nghiệp và các máy phát điện yêu cầu phải có bảo vệ tần
số cao hoặc khi tần số thấp hơn so với định mức với thời gian xác định ; Rơle tần số
MFVU 21 thích hợp để sử dụng cho các yêu cầu trên.
- Rơle MFVU 21 có nhiều cấp cài đặt , nên việc phối hợp sử dụng một vài
Rơle có thể bảo đảm cho sa thải phụ tải và tái lập tải thiết bị.
- Bộ đặt thời gian rơle và các rơle điện từ phụ riêng ,cung cấp cho mỗi mạch
hoạt động đảm bảo độ ổn định cao.

Hình 62 : Sơ đồ nguyên lý cấu tạo rơle MFVU-21


Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục

b) Mô tả :
Các ngõ vào, ngõ ra và chỉ thị :
- Ba ngõ vaøo điện áp được đưa đến mạch giám sát tần số, trong đó có hai
ngõ vào được chọn tùy vào điện áp lớn nhất xuất hiện trong ba ngõ vào. ( Có thể sử dụng
điện áp pha - pha hoặc pha - trung tính).
- Sử dụng được ở nguồn cung cấp là AC hoặc DC.
- Khi điện áp hệ thống giảm xuống quá thấp, nên chuyển điện áp phụ lấy từ
nguồn thành điện áp đo lường, với cách thức này Rơle ngưng làm việc khi điện áp giảm
xuống còn 65%. Khi đã xác định được ngưỡng điện áp cắt mạch, nên sử dụng rơle điện
áp thấp với rơle MFVU-21 với nguồn phụ cung cấp một chiều là thích hợp.

- Mỗi mạch giám sát tần số nhận tín hiệu từ các ngõ ra của các rơle điện từ
phụ (đặt trong Rơle) ; mỗi ngõ ra của Rơle có hai tiếp điểm có thể thay đổi.
- Trên bảng điều khiển Rơle có các đèn led hiển thị hoạt động của hai mạch
giám sát , những tín hiệu led có thể được giải trừ bằng nút nhấn Reset ở mặt trước rơle.
c) Giá trị đặt của Rơle :
- Hai mạch phát hiện tần số được xác định :
Với f1 = 1/ T1
và f2 = 1/ T2
Trong đó T1 và T2 là chu kỳ của tần số (s).
- Trong mỗi trường hợp ,T được chọn giữa 0.09999 (s) và 0.00200 (s) mỗi nấc chỉnh là
0.00001(s) tương ứng với dãi đặt tần số từ 10,001 đến 500 (Hz).
- Các công tắc trên bảng điều khiển (ở mặt trước của Rơle) dùng để lựa chọn và
cũng để ngăn chặn hoạt động của kênh khác.
* Lưu ý : Công tắc kênh đóng / mở phải được để ở vị trí mở trước khi thử để
thay đổi trị đặt chu kỳ T trong khi Rơle đang hoạt động.
- Mỗi công tắc được thêm vào để chọn hoạt động độc lập của hai kênh, đồng
thời chọn cấu hình của hai kênh với f 2 xem như là giá trị khởi động f 1 và như là giá trị trở
về. Trong cấu hình này, rơle phụ ngõ ra RL2 có điện ở giá trị khởi động (đặt f 2) và có
điện lại tại giá trị trở về (đặt f 1) . Rơle phụ ngõ ra RL 1 có điện và có điện lại tại giá trị
đặt (f1).
- Thời gian trễ t1 , t2 cho hai kênh được đặt bằng các công tắc. Mỗi kênh
được chỉnh định từ 0.1 đến 21,15 (s), mỗi nấc là 0,05 (s)
- Chú ý rằng có thể đặt tần số lớn hơn 500Hz nhưng đặt tính hoạt động của
rơle có thể không chính xác.
Điện áp vào lớn nhất cho phép với cách cấp nguồn vào các chân khác nhau.
d) Thông số kỹ thuật :
- Điện áp định mức (AC) : (pha - pha hoặc pha- trung tính )
+ Điện áp hoạt động nhỏ nhất ( chân 28-27) : 10 (V)

Ket-noi.com diễn đàn cơng nghệ, giáo dục
+ Điện áp hoạt động nhỏ nhất ( chân 28-26) : 20 (V)
- Điện áp phụ :
Phạm vi hoạt động :
Vx
24
30
48
110
125

Vmin
21,6
24
38,4
88
110

Vmax (AC)
26,4
33
52,8
121
137,5

Vmax (DC)
28,8
36
57,6
132

150

Tần số
50 ÷ 60
50 ÷ 60
50 ÷ 60
50 ÷ 60
50 ÷ 60

- Trị đặt :
+ T1 và T2 : 0,09999 (s) đến 0,00200 (s)
(Điều chỉnh độc lập với mỗi nấc 0,00001s )
- Độ chính xác :
+ Dao động nguồn cung cấp phụ : ± 3%
+ Dao động nhiệt : (250C đến +550C ) ± 3%
- Bộ phát hiện tần số :
+ Thời gian đo :
50 (ms).
+ Thơøi gian reset :
< 50 (ms).
+ Sai số đo thời gian 1 chu kỳ : < 10 (µs).
- Bộ định thời gian :
Các sai số của mạch định thời :
+ Độ chính xác cơ bản : ± 3% ; 2 < 20 (ms).
+ Sai số
: ± 1,5%; < 20 (ms)
e) Đặc điểm :
- Hai cấp bảo vệ tần số thấp hoặc tần số cao.
- Hai hoạt động với giá trị khởi động / trở về khác nhau hồn tồn độc lập.
- Phạm vi đặt tần số rộng.

- Bộ định thời gian gắn liền cho mỗi cấp
- Phạm vi điện áp làm việc rộng
- Cài đặt dễ dàng nhờ các cơng tấc chuyển đổi.
Hình ( F-2) : sơ đồ khối của Rơle MFVU 21 dùng nguồn AC
Hình ( F-3) : sơ đồ khối của Rơle MFVU 21 dùng nguồn DC
RL1
f) Sơ đồ khốiRƠLE
bảo vệ
sa
thải
R.81
tại trạm Mạch
:
điều khiển
81
Tín hiệu áp
( MFVU-21)

RL2

(1) Máy cắt

(2) Máy cắt


Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục

Hình 63 : Sơ đồ khối bảo vệ sa thải phụ tải R.81

* Thông số cài đặt :

- Tín hiệu áp đưa vào Rơle được lấy từ từ TU-51 và TU-52
- Nguồn nuôi cho Rơle 110 VDC.
- Sa thải phụ tải đợt (2) tại tần số 48,6 Hz.
- Sa thải đợt (4) tại tần số 47,8 Hz.
- Thời gian : Tác động tức thời t = 0 (s).
(Trong hệ thống điện hiện tại có chia thành 6 đợt sa thải từ dợt 1 đến đợt 6)
* Nguyên tắc tác động :
Khi có sự cố nghiêm trọng ,hoặc bất thường trên hệ thống điện như mất công
suất tại nhà máy phát ,sự cố trên đường dây truyền tải hoặc sự cố tại các trạm nút sẽ dẫn
đến tình trạng sụt áp trên hệ thống; kéo theo tần số của lưới điện giảm xuống nhỏ hơn giá
trị định định
mức (50Hz) và khi giá trị tần số giảm xuống bằng với giá trị cài đặt của rơle (48,6Hz) thì
Rơle sẽ cho phép ngõ ra RL1 làm việc gởi tín hiệu đến thiết bị tự động sa thải phụ tải;
thiết bị sa thải phụ tải nhận tín hiệu và cho phép ngõ ra (1) đưa tín hiệu đến các động cơ
truyền động

máy cắt để cắt các máy cắt 571÷576 và 580. Khi đã cắt bớt một số tuyến trên, mà tần số
của nguồn phát vẫn không khôi phục lại được và tiếp tục giảm đến tần số 47,8 (Hz) (bằng với
trị số chỉnh định của ngõ ra RL2) thì rơle gởi tín hiện đến thiết bị sa thải phụ tải để cắt máy
cắt 577 và 579.
2/ Rơle khóa trung gian (Lockout Relay) R.86 :
Rơle khóa trung gian 86 đuọc dùng là loại rơle kiểu MVAJ-21 nhà chế tạo
GEC ALSTHOM.


Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục

Hình 64 : Rơle MVAJ-21
Xem sơ đồ nguyên lý cấu tạo sau đây :

Hình 65 : Sơ đồ nguyên lý - cấu tạoRơle MVAJ-21

Đặc điểm và ứng dụng của rơle như sau:
- Thiết bị này dùng để ngắt mạch điện với độ an toàn cao , đặc biệt chúng có thể dùng để ngắt
mạch điện hoặc điều khiển các hoạt động đóng ngắt do tín hiệu được gởi tới từ các rơle khác. Rơle này có
thể hoạt động ở 2 chế độ tức thời hoặc có thời gian trì hoãn.
- Rơle MVAJ có khả năng dập tắt được sự phóng điện do điện dung.
- Rơle MVAJ là loại thiết bị bảo vệ dùng để giám sát sự hoạt động của các loại rơle bảo vệ khác.
* Nguyên tắc hoạt động :
Rơle MVAJ-21chỉ hoạt động khi các rơle khác (có liên quan ) đã làm việc. Khi rơle bảo vệ chính
của thiết bị hoạt động thì cũng đồng tác động rơle 86 làm việc; R.86 hoạt động sẽ cô lập nguồn điều khiển


Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục
của các rơle điều khiển khaùc. Muốn tái lập lại sự làm việc bình thường của mạch điều khiển các thiết bị thì
phải reset R.86.

**

PHẦN 3

KẾT LUẬN
Sau thời gian 6 tuần thực hiện đề tài tốt nghiệp , nhóm thực hiện đã nghiên cứu
các tài liệu có liên quan về lĩnh rơle bảo vệ trong hệ thống điện và đã đi tìm hiểu thực tế
tại trạm biến áp 110/15KV Thủ Đức Bắc. Tuy nhiên , chỉ với 6 tuần ; một thời gian chưa
đủ để tìm hiểu moät cách thấu đáo về một lĩnh vực còn khá mới mẽ đối với một người
sinh viên. Mặc dù vậy , nhóm nghiên cứu cũng đã cố gắng hoàn thành mục tiêu đề ra. Cụ
thể, đã thực hiện được một số nội dung cơ bản sau :
-

Tìm hiểu sơ đồ nhất thứ của một trạm biến áp tiêu biểu.
Tìm hiểu và phân tích sơ đồ hệ thống rơle bảo vệ của một trạm biến áp cao
thế.


Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục
-

Tìm hiểu vài nét về sơ đồ kết lưới hệ thống điện 110KV ở khu vực Tp HCM.
Tìm hiểu về một số thiết bị chính trong trạm biến áp như máy biến áp lực;
máy biến dòng điện ,máy biến điện áp v.v . . .
Chỉ danh vận hành và nguyên lý hoạt động của một số loại rơle cơ bản trong
hệ thống điện.
Tìm hiểu được một số rơle kyõ thuật số tiêu biểu của hãng GEC ALSTHOM
hiện đang được sử dụng tại trạm Thủ Đức Bắc.

-

Nhưng nội dung chủ yếu cũng chỉ dừng lại ở mức độ tìm hiểu về các nguyên tắc
thực hiện bảo vệ và thông số kỹ thuật trong vận hành của các rơle đang có tại trạm Thủ
Đức Bắc ; mà chưa đi sâu vào nguyên lý cấu tạo bên trong của các rơle kỹ thuật số đã
nêu.

**

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Lê Kim Hùng – Đoàn Ngọc Minh Tú . BẢO VỆ RƠLE VÀ TỰ ĐỘNG HÓA TRONG HỆ
THỐNG ĐIỆN. NXB Giáo dục , 1998.
2.

BẢO VỆ RƠLE (tác giả N.V Tsernôbrôvôv. Bản dịch của Trần Đình Chân – Đậu Đình
San). NXB Khoa học kỹ thuật ,1983.

3.

Nguyễn Xuân Phú – Tô Đằng . KHÍ CỤ ĐIỆN . NXB Khoa học kỹ thuật , 1998.

4.

Nguyễn Xuân Phú . CUNG CẤP ĐIỆN. NXB Khoa học kỹ thuật , 1998.


Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục
5.

Tài liệu về các loại rơle của nhà chế tạo GEC ALSTHOM và AEG .
**

PHẦN PHỤ LỤC

SƠ LƯỢC SỰ HOẠT ĐỘNG CỦA RƠLE
TRONG QUÁ TRÌNH VẬN HÀNH
* R.50/51ABCN phía 110KV :
+ Ngày 08/11/1999 : Lúc 10g13 bật máy cắt 171 : không cờ hiệu ,trạm mất điện .
+ Ngày 28/4/2000 : Lúc 13g20 R.50/51N tác động cắt máy cắt 171, trạm mất đieän
Nguyên nhân : Do đứt dây lèo pha b tại khoảng trụ 49 đường dây 110KV LB - T ĐB.
+ Ngày 24/10/2000 : Lúc 10g27 R.50/51N tác động cắt máy cắt 171, trạm mất điện .
Nguyên nhân : Do phóng điện sứ làm đứt dây tại khoảng trụ 25-26 đường dây 110KV
Long Bình - Thủ Đức Bắc.
* R.49 : Quá tải nhiệt độ MBT :

+ Ngày 27/11/2000 : Lúc 10g25 R.49-1 hoạt động báo tín hiệu quá tải MBT 2T :
I = 1650A, nhiệt độ cuộn dây = 820C , nhiệt độ dầu = 750C.
* R.50/51ABCN phía 15KV :
+ Ngày 02/9/1999 : Lúc 05g00 R.50/51ABCN bảo vệ MC tổng 15KV thanh cái 51 tác động cắt
MC 531, mất điện TC 51. Đồng thời R.50ABC bảo vệ phát tuyến 577 phát tín hiệu làm việc nhưng MC 577
không mở.
Nguyên nhân : Do sự cố đứt và chạm 02 dây pha ngoài đường dây 15KV của phát tuyến 577
nhưng MC 577 không bật , làm bật vượt cấp MC 531. Qua kiểm tra thì do MC 577 bị nổ , các đầu của bộ
tiếp điểm động bị hàn dính với nhau nên không tự mở được khi có tín hiệu cắt của rơle bảo vệ gởi tới.


Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục
+ Ngày 26/10/2000 : Lúc 15g45 bật MC 577 : R.50/51ABCN; 15g58 đóng MC 577 bật ra ngay
R.50/51ABCN. Nguyên nhân : Do MC 577 bị phóng điện ngàm cầu dao Bus.
* R.81 : Sa thải phụ tải :
+ Ngày 17/6/2000 : Lúc 16g40 và 22g20 : R.81 (đợt 2 : 48,6Hz) tác động bật MC 571
572,573,575,576,580 : Do ảnh hưởng sự cố đường dây 500KV phân đoạn Hà Tĩnh – Đà Nẳng.
+ Ngày 30/6/2000 : Lúc 11g10 và 13g05 : R.81(đợt 2 : 48,6Hz) tác động bật MC 571
572,573,575,576,580 ; R.81 (đợt 4 : 47,8Hz) tác động bật MC 577,579 : Do ảnh hưởng sự cố trạm Long
Bình.
**