TỰ ĐỘNG ĐÓNG TRỞ LẠI NGUỒN ĐIỆN

TỰ ĐỘNG HÓA
TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN
TS . Vũ Thị Anh Thơ
Đại học Điện Lực


Chương III

TỰ ĐỘNG ĐÓNG
TRỞ LẠI NGUỒN ĐIỆN (TĐL)


Tự động đóng trở lại nguồn điện
1 – Khái niệm
- Đảm

bảo cung cấp điện liên tục bằng cách đóng trở lại nguồn
điện sau khi nó bị cắt ra do sự cố

-

Phần lớn các sự cố trong Hệ thống Điện mang tính thoáng qua (80 – 90%
các sự cố)



Sau khi Bảo vệ rơ le tác động, hồ quang chỗ ngắn mạch tiêu tan và chưa
kịp gây hậu quả nghiêm trọng



Thực hiện đóng trở lại đường dây thì nó có thể làm việc bình thường và
đảm bảo cung cấp điện liên tục cho phụ tải


Tự động đóng trở lại nguồn điện
Phân loại TĐL


Theo số lần đóng lại

-TĐL một lần
-TĐL hai lần


Theo số pha thực hiện TĐL

-TĐL ba pha: dùng với cấp điện áp ≤110kV vì lưới ở xa nguồn
-TĐL một pha: dùng với lưới truyền tải


Theo sự cần thiết phải kiểm tra đồng bộ

-Đường dây một nguồn cung cấp  không phải kiểm tra đồng
bộ
-Đường dây hai nguồn cung cấp  Phải kiểm tra đồng bộ


Tự động đóng trở lại nguồn điện
Yêu cầu đối với TĐL











TĐL phải tác động nhanh
TĐL phải tác động khi máy cắt tự động cắt ra
TĐL không được tác động khi nhân viên vận hành cắt MC
bằng tay
Sơ đồ TĐL phải được cấm tác động trong một số trường
hợp: bảo vệ so lệch hoặc rơ le khí của MBA tác động,…
Thiết bị TĐL phải đảm bảo đúng số lần tác động
Thiết bị TĐL phả đảm bảo khoảng thời gian không điện để
khử ion tại chỗ sự cố
Độ dài của tín hiệu điều khiển phải đủ lớn để đảm bảo đóng
MC chắc chắn
Thiết bị TĐL phải tự động trở về trạng thái xuất phát
TĐL không được tác động lặp lại


Tự động đóng trở lại nguồn điện
2 – Phương pháp khởi động TĐL
Khởi động TĐL bằng bảo vệ rơ le
MC

~

BI
BVRL

TĐL

Khi có ngắn mạch, bảo vệ rơ le
- Gửi tín hiệu đi cắt MC
- Gửi tín hiện đi khởi động TĐL
Sau một thời gian trễ, TĐL làm việc đóng trở lại may cắt
 Thiết bị TĐL chỉ làm việc sau khi máy cắt đã mở vì ngắn
mạch


Tự động đóng trở lại nguồn điện
2 – Phương pháp khởi động TĐL
Khởi động TĐL bằng phương pháp không tương ứng

+

K

MC

TĐL

_

Đ
Tiếp điểm

của khóa
điều khiển

Tiếp điểm
phụ của
máy cắt

Bình thường: Máy cắt đóng, khóa điều khiển ở vị trí đóng, tiếp
điểm phụ của máy cắt ở trạng thái mở, không cho phép TĐL làm
việc
- Nếu MC tự động mở ra  Tiếp điểm phụ của MC đong vào. Lúc
này khóa điều khiển vẫn ở trạng thái đóng  Mạch TĐL có điện
(+)  K  MC  TĐL  (-)
- Mạch TĐL làm việc đi đóng trở lại MC
-


Tự động đóng trở lại nguồn điện
3 – Các đại lượng thời gian trong quá trình TĐL
- Thời

gian căt của MC
- Thời gian làm việc của bảo vệ
- Thời gian tồn tại của hồ quang điện trọng máy cắt
- Độ dài xung đóng của TĐL
- Thời gian đóng của máy cắt điện
- Thời gian khử ion
- Thời gian sẵn sàng của TĐL
- Thời gian tự động đóng trở lại
- Thời gian chết (thời gian không điện)

- Thời gian nhiễu loạn của hệ thống


Tự động đóng trở lại nguồn điện
4 – Phối hợp tác động giữa bảo vệ rơ le
và thiết bị TĐL
Tăng tốc độ của bảo vệ rơ le trước TĐL
Trước khi TĐL làm việc thì bảo vệ tác động tức thời (to≈0). Sau
khi TĐL làm việc thì bộ phận làm việc tức thời của bảo vệ Rơ le đầu
đường dây sẽ bị khóa lại. Nếu ngắn mạch còn duy trì thì các bảo vệ
đầu đường dây sẽ làm việc với thời gian theo nguyên tắc bậc thang
từng cấp
TĐL
KCL

CL

~

t0
t1

CL

N

MC1

N1

B

t1

∆t
t0

N3

MC3

MC2

A
t

CL

t2

N2

D

C
t2

∆t

t3

L


0

Tự động đóng trở lại nguồn điện
4 – Phối hợp tác động giữa bảo vệ rơ le
và thiết bị TĐL

Tăng tốc độ của bảo vệ rơ le trước TĐL
TĐL
KCL

CL

~

t0
t1

CL

N

MC1

CL

t2

A

N3

MC3

MC2
N1

B

IN

N2

C

D

IN

t1

Cắt không chọn lọc

t0

Ipt

Ipt

Ipt

Ngắn mạch

Bảo vệ cắt ngắn mạch

Trường hợp không có TĐL

td

IN

IN
t0

Trường hợp tăng tốc độ trươc TĐL
Ipt

TĐL thành công

t1

tđóng

Cắt chọn lọc sự cố

TĐL vào ngắn mạch
duy trì

1

Tự động đóng trở lại nguồn điện
4 – Phối hợp tác động giữa bảo vệ rơ le
và thiết bị TĐL
Tăng tốc độ của bảo vệ rơ le trước TĐL
TĐL
KCL

CL

~

MC1

t0
t1
N

CL
MC2

CL

t2
MC3

N3

D
N1
N2
A
- Dùng với đường dây hình tia một nguồn cung cấp nhiều phân
B
C
đoạn. Mỗi phân đoạn đường dây có đặt một bảo vệ chọn lọc. Đoạn
đầu đặt bảo vệ KCL và TĐL
- Bảo vệ KCL tác động khi sự cố trên mọi đoạn đường dây nhưng
không tác động khi ngắn mạch sau MBA
- Khi NM tại bất kỳ điểm nào trên các phân đoạn đường dây, bảo vệ
KCL tác động với t=0. Sau đó TĐL tác động đóng trở lại, đồng thời
khóa bảo vệ KCL. Nếu ngắn mạch duy trì thi bảo vệ CL tác động
với thời gian chọn trước


2

Tự động đóng trở lại nguồn điện
4 – Phối hợp tác động giữa bảo vệ rơ le
và thiết bị TĐL
Tăng tố c độ c ủa bảo vệ rơ le trư ớ c TĐL
~

Đóng

MC1

Cắt
TĐL

RI
RI

t1

Khóa
&

Phạm vi ứng dụng: Đường dây trung áp có nguồn cung cấp từ một phía


3

Tự động đóng trở lại nguồn điện
4 – Phối hợp tác động giữa bảo vệ rơ le
và thiết bị TĐL
Tăng tốc độ của bảo vệ rơ le sau TĐL
TĐL1
KCL1

TĐL2
KCL2

t0

CL1

~

MC1

KCL3

t0

CL2
t1

A

TĐL3

CL3
t2

D1
MC2

t0

N2

t3

D2

D3

MC3

B
C
Trước khi TĐL làm việc thì
bảo vệ tác động
với thời gian theo
nguyên tắc từng cấp, nhưng sau khi TĐL đã làm việc, nếu vẫn còn
ngắn mạch thì bảo vệ sẽ tác động máy cắt với thời gian tức thời t≈0
- Ở mỗi phân đoạn đường dây đều đặt các bảo vệ CL, KCL và TĐL.
Nếu ngắn mạch xảy ra trên một phân đoạn nào đó thì bảo vệ CL sẽ
tác động với thời gian chọn trước. . Sau đó TĐL sẽ đóng lại. Nếu ngắn
mạch thoáng qua, TĐL thành công, Nếu NM là duy trì thì bảo vệ KCL
sẽ làm việc cắt máy cắt trên mạch làm việc


4

Tự động đóng trở lại nguồn điện
4 – Phối hợp tác động giữa bảo vệ rơ le
và thiết bị TĐL
Phối hợp bảo vệ khoảng cách và TĐL: thực chất là việc thay
đổi tổng trở của vùng tác động thứ nhất. Có 2 phương thức
- Thu hẹp vùng tác động I sau TĐL:
Vùng I của bảo vệ được chỉnh định
130% đường dây. Khi hư hỏng, bảo
vệ cắt với thời gian t=0. Rơ le TĐL
tự động chuyển vùng khời động
xuống khoảng 85% rồi tự động

đóng trở lại. Nếu ngắn mạch duy trì,
bảo vệ tác động với thông số mới.
- Mở rộng vùng tác động I sau TĐL:
Vùng I được cài đặt 80 – 85%
đường dây. Nếu ngắn mạch cuối
đường dây, vùng I được mở rộng
lên 130% chiều dài đường dây rồi
mới tác động đóng trở lại.


5

Tự động đóng trở lại nguồn điện
5 – TĐL đường dây có phân nhánh
Lưới điện phân phối:

- Chỉ đặt máy cắt và TĐL ở đầu đường dây

- Đặt dao cách ly tự động (DCL TĐ) ở đầu nhánh rẽ

- Ngắn mạch đầu nhánh
rẽ: Bảo vệ đầu nguồn
cắt MC. Trong thời gian
chết, DCL TĐ tách phần
tử sự cố tra khỏi HTĐ.

- Ngắn mạch sau nhánh rẽ: Dòng NM bé không đủ để BV làm việc 
bảo vệ MBA tác động đóng các dao ngắn mạch (DNM) tác động tạo
ngắn mạch nhân tạo trước MBA  Bảo vệ tác động như trường hợp
NM đầu nhánh rẽ.

6

Tự động đóng trở lại nguồn điện
6 – TĐL đường dây có hai nguồn cung cấp
- Đường dây một nguồn cung cấp  TĐL không cần kiểm tra đồng bộ
- Đường dây hai nguồn cung cấp  Phải kiểm tra đồng bộ trước khi TĐL
RKU: Chỉ đóng TĐL khi đường dây mất điện
RKĐ: Chỉ đóng TĐL khi hai đường dây đồng bộ với nhau
A

~

2MC

1MC

3BU

+

1TĐL

1ĐN

1BU

1RKU
1RKĐ

+

B

~

2TĐL

2BU
2RKU
2RKĐ

2ĐN
4BU

Sự cố trên ĐZ  Bảo vệ cắt cả hai đầu
Phía B: 2RKU đóng tiếp điểm vì ĐZ không có điện  TĐL đóng 2MC
Nếu NM duy trì, bảo vệ 2MC tác động trước khi 1MC đóng
Nếu ngắn mạch thoáng qua: Phía A: 1RKĐ kiểm tra sự đồng bộ của hai
nguồn  TĐL đóng 1MC
 Đặt 2 bộ bảo vệ tương đương ở cả hai phía