Bài giảng tự động hóa các hệ thống điện

CHƯƠNG 1
HÒA ĐỒNG BỘ CÁC MÁY PHÁT ĐIỆN LÀM VIỆC SONG SONG
1.1 Giới thiệu chung
Việc đóng các máy phát điện vào làm việc trong mạng có thể tạo nên dòng cân
bằng lớn và dao động kéo dài. Tình trạng không mong muốn đó xảy ra là do:
* Tốc độ góc quay của máy phát được đóng vào khác với tốc độ góc quay đồng bộ
của các máy phát đang làm việc trong hệ thống điện.
* Điện áp ở đầu cực của máy phát được đóng vào khác với điện áp trên thanh góp
của nhà máy điện.
Điều kiện để các máy phát điện đồng bộ có thể làm việc song song với nhau trong
hệ thống điện là:
- Rôto của các máy phát phải quay với một tốc độ gần như nhau.
- Điện áp ở đầu cực các máy phát phải gần bằng nhau.
- Góc lệch pha tương đối giữa các rôto không được vượt quá giới hạn cho phép.
Vì vậy để đóng máy phát điện đồng bộ vào làm việc song song với các máy phát
khác của nhà máy điện hay hệ thống, cần phải sơ bộ làm cho chúng đồng bộ với nhau.
HÒA ĐỒNG BỘ là quá trình làm cân bằng tốc độ góc quay và điện áp của máy phát
được đóng vào với tốc độ góc quay của các máy phát đang làm việc và điện áp trên thanh
góp nhà máy điện, cũng như chọn thời điểm thích hợp đưa xung đi đóng máy cắt của máy
phát.
Có 2 phương pháp hòa đồng bộ: hòa đồng bộ chính xác và hòa tự đồng bộ.
1.2 Hòa đồng bộ chính xác
1.2.1 Các điều kiện kỹ thuật cần thiết
Các điều kiện hòa là:
- Rô to của các máy phát phải quay với một tốc độ gần như nhau.
- Điện áp ở đầu cực của máy phát phải gần bằng nhau.
- Góc lệch pha tương đối giữa các rô to không được vượt quá giới hạn cho phép.
Như vậy trình tự thực hiện hòa đồng bộ chính xác như sau: Trước khi đóng một
máy phát vào làm việc song song với các máy phát khác thì máy phát đó phải được kích
từ trước, khi tốc độ quay và điện áp của máy phát đó xấp xỉ với tốc độ quay và điện áp

1


của các máy phát khác cần chọn thời điểm thuận lợi để đóng máy phát sao cho lúc đó độ
lệch điện áp giữa các máy phát gần bằng không, nhờ vậy dòng cân bằng lúc đóng máy sẽ
nhỏ nhất
Hòa đồng bộ chính xác có thể thực hiện bằng tay hay tự động. Khi hòa bằng tay
người vận hành phải điều chỉnh các thông số của máy phát phù hợp với điều kiện hòa. Để
chọn thười điểm đóng MC cần theo dõi Volt kê MF và hệ thống, tần số kế MF và hệ
thống; đồng bộ kế chỉ góc lệch pha giữa sức điện động của MF và điện áp thanh góp của
hệ thống ( đo góc δ ). Để loại trừ trường hợp đóng nhầm khi góc δ còn lớn, thường trong
mạch đóng MC người ta chêm và tiếp điểm của role kiểm tra đồng bộ và chỉ cho phép
đóng trong giới hạn góc δ cho phép định trước.
Trong trường hợp tự hòa điện tự động MF với hệ thống, máy hòa điện phái đảm
bảo các điều kiện sau:
- UF= UHT nghĩa là Uf = 0
- F = HT nghĩa là f = 0
- Góc lệch pha giữa các véc tơ điện áp khi đóng MC phải bằng không (

δ = 00), tuws

laf phaỉ chọn đúng thời điểm đóng MFĐ vào làm việc song song với hệ thống.
Muốn thực hiện được các yêu cầu trên, các máy hòa điện tự động bộ cần phải có các bộ
phận làm nhiệm vụ sau:
-

San bằng điện áp ở đầu cực MF

-

San bằng tốc độ góc quay của các MFĐ sẽ hòa với nhau

-

Chọn thời điểm đóng MC để dòng cân bằng khi đóng MC là bé nhất.
Bộ phận thứ nhất tác động lên bộ điều chỉnh điện áp (AVR) của MF. Bộ phận thứ

2 tác động thay đổi tốc độ quay tuabin của MF cần hòa. Bộ phận thứ 3 chọn thời điểm
đóng và phát tín hiệu đi đóng MC cần hòa.
1.2.2 Dòng điện cân bằng
Dòng cân bằng là dòng chạy vòng qua các máy phát làm việc song song với nhau
khi vectơ áp của chúng không bằng nhau.


Dòng điện cân bằng : I cb 

E

E
E E1

sin   j 2  1 cos  
jx x 
 x x


Trong đó: x = x1 + x2 + x12
Sơ đồ thay thế của hai máy phát điện khi hòa đồng bộ

2

X1

X2
Hình 1.1: Sơ đồ mạng và sơ đồ thay thế tính toán

Khi muốn hòa đồng bộ phải đảm bảo các yêu cầu sau:
-

Dòng điện cân bằng lúc đóng máy phát không vượt quá giá trị cho phép;

-

Rotor của máy phát điện sau khi đóng MC phải quay đồng bộ với rotor của máy
phát đang làm việc.

Xét các trường hợp có thể xảy ra trong lúc hòa đồng bộ trong bảng 1.1
Bảng 1.1: Dòng cân bằng với các giá trị khác nhau của E1, E2, δ
Giản đồ vector

E

Dòng cân bằng

+j E1

E1 E2
δ00

Icb

δ

+1

E2

E1
x



 E 2 E1 
 cos  

sin   j 



 x x  

+j

E1 = E2
δ = 00

Icb = 0

E1

+1

E2
+j

E1 = E2
δ = 1800

I cb 



Icb
E1

E2

+1

I cb   j

2E
x

+j

δ = 00
E1 > E2

E
Icb

E
E

+1
3


I cb   j

E1  E 2
x

I cb  j

E1  E 2
x

+j
E1 < E2

Ic

E

E
E

E1 = E2

+

+1

E
Icb



δ00
δ

E

I cb  j

E1
sin   j1  cos 
x

+1

Từ bảng 1.1 ta có :
TH1: E1 E2; δ00; 1 = 2
Do sự khác nhau về điện áp sẽ xuất hiện dòng điện cân bằng. Dòng này chỉ có
thành phần kháng nên không tác động cơ lên các thiết bị hệ thống điện nhưng làm giảm
điện thế của các phần tử lân cận chỗ hòa.
TH2: E1 = E2; δ00; 1 = 2

Ngoại từ trường hợp δ= 1800, dòng cân bằng có chứa phần thực. Nếu E1>E2 sẽ có
dòng công suất thực chạy từ MF1 sang MF2. Kết quả là rô to MF1 bị hãm cong MF2
tăng tốc và góc δ tiến tới trị số xác định lượng công suất truyền từ máy 1 sang máy 2.
Thành phần dòng thực cực đại khi δ= 900 và 2700.
Khi δ= 1800, thành phần thực triệt tiêu, dòng cân bằng chỉ còn thành phần kháng
có giá trị rất lớn.
TH3: E1 = E2; δ=00; 1  2
Vào thời điểm đóng MC khi δ=00, dòng cân bằng bằng không. Nếu 1 > 2; do
dưới tác dụng động năng thừa rotor máy phát 1 vượt trước máy phát 2. May phát 1 sẽ
nhận thêm tải thực và sau đó rotor bị hãm bớt. Nếu chênh lệch tốc độ giữa MF1 và 2 quá
lớn thì có thể sẽ không hòa đồng bộ được và xuất hiện chế độ không đồng bộ.

4


Từ các trường hợp khảo sát trên ta đưa ra một số kết luận:
-

Hòa khi có góc lệch δ của các vecto điện áp thì dòng điện cân bằng có thành phần
thực làm ảnh hưởng đến tác dụng cơ các phần tử trong hệ thống điện và có thể dẫn
tới hư hỏng.

-

Hòa khi tần số các máy phát khác nhau nhiều và có độ lệch điện áp sẽ xuất hiện
dòng cân bang có thành phần thực có thể dẫn tới chế độ mất đồng bộ lâu dài.

-

Trường hợp ít nguy hiểm nhất là điện áp khác nhau nhưng 1 = 2 và δ= 00.

Những giá trị cho phép khi hòa đồng bộ của góc δ và độ lệch tần số  giữa hai
phần tử muốn hòa thay đổi theo khoảng cách của đường dây nối với hệ thống, điện
áp định mức của chúng, công suất hệ thống điện và loại máy điều chỉnh kích thích
( loại tỷ lệ hay tác động nhanh).
1.2.3 Điện áp phách trong quá trình hòa đồng bộ
Giả thiết điện áp ở đầu cực của máy phát và ở thanh góp của hệ thống là:
uF = UsinωFt

và

uHT = U sin ωHTt

Điện áp phách US = ΔU là hiệu hình học của điện áp máy phát cần hòa và điện áp
hệ thống, điện áp phách xuất hiện khi tốc độ góc quay của các vectơ điện áp này khác
nhau (hình 1.1a).
uS = uF – uHT =
trong đó:
ωS = ωF - ωHT: tốc độ góc trượt << ωđb
ωtb = (ωF + ωHT)/ 2: tốc độ góc trung bình ≈ ωđb
Đặt δ = ωS.t: góc lệch pha giữa các véctơ điện áp.
Khi cosωtb.t = 1 thì:
uS = Us =

(1.1)

Đường cong US = 2Usin(δ/2) là đường bao các giá trị biên độ của điện áp phách,
biến thiên theo tần số phách fS:
fs =
trong đó: TS là chu kỳ trượt, tức là thời gian của một chu kỳ thay đổi biên độ điện áp
phách.

5


Hình 1.2 : Điện áp phách
a) đồ thị vectơ b) sự thay đổi trị số tức thời của điện áp phách
c) sự thay đổi biên độ của điện áp phách
Theo dõi sự biến thiên của điện áp phách (hình 1.2), ta nhận thấy:
* TS càng lớn thì tốc độ tương đối giữa hai máy phát càng nhỏ. Trên hình 1.2c là 2
chu kỳ thay đổi biên độ điện áp phách ứng với 2 giá trị tốc độ góc trượt ωS1 và ωS2, trong
đó ωS1 > ωS2 .
* Lúc US = 0 là thời điểm hai vectơ điện áp uF và uHT chập nhau rất thuận lợi để
đóng máy.

6


1.2.4 Sơ đồ cấu trúc logic của máy hoà đồng bộ chính xác



1
6

2
3
Ef

4
5


d

f

Hình 1.3 : Sơ đồ khối của máy hòa đồng bộ

Máy hòa đồng bộ gồm các bộ phận chính sau:
Khối 1: bộ phận chọn thời điểm để đi đóng MC
Khối 2: bộ phận kiểm tra tốc độ trượt, không cho máy cắt đóng khi f > f = f cho phép
max

Khối 3: bộ phận kiểm tra độ lệch điện áp giữa MF và hệ thống, không cho MC đóng
khi độ lệch điện áp lớn hơn giá trị cho phép cực đại.
Khối 4: bộ phận san bằng tần số để làm giảm f bằng cách tác động lên bộ phận thay
đổi trị số đặt của máy điều chỉnh tốc độ quay tuabin.
Khối 5: bộ phận san bằng điện áp ( đối với TĐA tác động tỷ lệ) hay bộ điều chỉnh trị
số đặt của máy điều chỉnh điện áp ( đối với TĐA tác động nhanh) để thay đổi tỷ số đặt
của TĐA cho điện áp thanh góp.
Khối 6: so đồ logic đi đóng MC khi các điều kiện hóa đồng bộ thỏa mãn.
1.2.5 Nguyên tắc chọn thời điểm gửi xung đóng máy cắt

7


Bộ phận chọn thời điểm để cho tín hiệu đến đóng MC là phần tử cơ bản của máy
hòa đống bộ tự động. Vì MC đóng có thời gian, nghĩa là từ lúc phát tín hiệu đóng MC
đến lúc tiếp điểm chính của nó đóng cần một khoảng thời gian tĐ nên muốn cho lúc đóng
MC có Icb =0 thì tín hiệu đóng Mc phải phát sớm hơn lúc Uf = 0 một khoảng thười gian

tđt, tđt được gọi là thời gian đóng trước. Nếu tđt = tĐ thì MF sẽ hòa ở thười điểm thuận lợi
nhất ( tĐ – htoif gian đóng của MC).
Thời gian đóng trước tương ứng với góc đóng trước δđt = f.tđt
Khảo sát MF hòa vói hệ thống điện ( hình 1.4)
MF

F

MC

HT





EF
a

UTG

UTG

TG

HT
2ftt = f cho phep max
δ sscp

UTG

EF
δ

F

δ

ftt

EF

F

δ sscp
c

b
Hình 1.4: Sơ đồ mạng điện và sơ đồ vec tơ của EF và UTG

Trước khi hòa, véc tơ điện áp UTG quay với tốc độ TH, còn véc tơ sức điện động
của MF quay với tốc độ F. Góc lệch giữa hai véc tơ này là δ. Tốc độ tương đối giữa hai
véc tơ này là f = TH - F, được gọi là tốc độ trượt. Điều quan trọng khi xét vấn đề hòa
ddooongf bộ là tốc độ tương đối giữa hai véc tơ điện áp, vì thế tiện cho việc giải thích ta
có thể giả thuyết rằng trong lúc hòa đồng bộ véc tơ điện áp UTG đứng yên còn EF quay
với tốc độ góc f như hình 1.4b.
Chúng ta khảo sát các quá trình của máy phát trước thời điểm hòa để có thể chọn
phương pháp, chọn thời điểm đóng MC một cách thích hợp vào hệ thống.
Phương trình chuyển động của roto máy phát tại thời điểm trước khi đóng MC
J

d F
 MT  MC
dt

Trong đó: MT – mô men quay tuabin
MC – mô men cản không tải.
TH1: J

d F
 0 ; F = ftt
dt

8


ftt – tốc độ góc trượt tính toán là tốc độ góc δss nhỏ nhất tại thời điểm đóng MC (hình
1.4c), δss thụ thuộc vào khả năng chịu đựng dòng cân bằng của MF.
Nếu hòa đồng bộ bằng cách đo góc trượt và được xác định bằng: δđttt = ftt. tĐ
Thời gian đóng trước là hằng số và bằng : t đt 

 đttt
 tĐ .
 ftt

Như vậy tđt tương đương với δđt, nghĩa là có thể thay thời gian đóng trước bằng
góc đóng trước. Để tiếp điểm MC đóng vào thời điểm thuận lợi (δ=0), cần thiết phát tín
hiệu theo góc đóng trước không đổi. Máy hòa điện tự động làm việc theo nguyên tắc này
gọi là máy hòa có góc đóng trước không đổi.
TH2: J

d F
 0 ; f  ftt
dt

Thời gian đóng trước: t đt 

 đttt  đttt

 tĐ
f
 ftt

Thông thường khi hòa điện thì f  ftt nên dùng phương pháp góc đóng trước
không đổi bao giờ cũng có một sai số nhất định và sai số lớn nhất khi f = 0
δss max = δđt = δss cho phep
Xác định ftt là tốc độ góc trượt tính toán ứng với lúc sai số góc lớn nhất cho phép δss cho
phep max

:  ftt 

 đt
tĐ



 sschophepmac
tĐ

Nhược điểm thứ hai của phương pháp này là nếu tĐ càng lớn thì ftt càng nhỏ, do

đó khi hòa điện phải mất nhiều thời gian để điều chỉnh tốc độ quay.
Để có thời gian đóng trước không đổi không phụ thuộc vào tốc độ trượt thì góc
đóng trước thay đổi tỷ lệ với vận tốc góc trượt.
 đt  f ( ' )  k . f  k .

d
dt

Với k là hằng số tỷ lệ.
Trong trường hợp này t đt 

 đt ( , )
k
f

Nếu k = tĐ thì MC được đóng tại thời điểm thuận lợi nhất.
Như vậy trong trường hợp này, để tđt là hằng số và được chọn bằng thời gian đóng
của MC, chúng ta cần kiểm tra đạo hàm góc δ. Máy hòa làm việc theo nguyên tắc này gọi
làm máy hòa điện với thời gian đóng trước không đổi. Thời điểm khởi động của MC

9


được xác định trực tiếp bằng thời gian đóng trước không đổi và bằng thời gian đóng của
MC.
TH3: J

d F
 cos t  0
dt

Nếu chọn tđt = tĐ thì  đt   f .t Đ   f .

t Đ2 d
d 2 t 2

.t Đ  2 . Đ
2
dt
dt 2

Trong đó f gia tốc góc do mô mên thừa ( J

d F
) bằng hằng số.
dt

Trong trường hợp tổng quát máy hòa điện có thời gian đóng trước không đổi,
muốn làm việc chính xác thì góc đóng trước được xác định theo phương trình:
d
d 2 t Đ2
d n t Đn
 đt 
.t Đ  2 .  ....  n .
dt
dt 2
dt n

Trong thực tế những máy hòa đồng bộ đủ chính xác làm việc khi kiểm tra đạo hàm
bậc 1 và bậc 2 của góc δ.

Sai số góc trong trường hợp này là:  ss   mh   f (t Đ  t mh )
Trong đó: tĐ +tmh – sai số thời gian của MC và máy hòa;
δmh – sai số góc của máy hòa.
1.2.6 Phạm vi ứng dụng
Hòa đồng bộ chính xác có tính vạn năng cao, áp dụng trong mọi trường hợp
không phụ thuộc máy phát điện (chủng loại, kết cấu, kích cỡ) và hệ thống điện (công suất
của hệ thống, cấu hình của hệ thống).
Nếu thực hiện đúng thì có thể luôn đảm bảo IcbIcbcp và trường hợp lý tưởng là
Icb=0. Do đó, việc hòa đồng bộ không thể gây biến động lớn cho hệ thống (điện áp, công
suất, dòng điện,…) và không ảnh hưởng tới tuổi thọ của máy.
Nhược điểm:
- Nếu không thực hiện đúng các điều kiện thì hậu quả có thể là nghiêm trọng
(δ=1800 thì dòng Icb=2IN(3)).
- Thiết bị hòa phức tạp và thời gian hòa có thể bị kéo dài.

10


1.3 Hòa đồng bộ bằng phương pháp tự đồng bộ
1.3.1 Trình tự thực hiện
Khi đóng máy phát bằng phương pháp tự đồng bộ phải tuân theo những điều kiện
sau:
- Máy phát không được kích từ (kích từ của máy phát đã được cắt ra bởi aptomat
diệt từ ).
- Tốc độ góc quay của máy phát đóng vào phải gần bằng tốc độ góc quay của các
máy phát đang làm việc trong hệ thống.
Trình tự thực hiện: Trước khi đóng một máy phát vào làm việc song song với các
máy phát khác thì máy phát đó chưa được kích từ, khi tốc độ quay của máy phát đó xấp
xỉ với tốc độ quay của các máy phát khác thì máy phát đó được đóng vào, ngay sau đó
dòng kích từ sẽ được đưa vào rôto và máy phát sẽ đươc kéo vào làm việc đồng bộ.

1.3.2 Các loại momen tác động lên rotor máy phát điện trong quá trình tự
đồng bộ
a. Momen không đồng bộ (Mkđb)
- Phương trình chuyển động của rotor MPD trong quá trình tự đồng bộ:
- Mkđb phát sinh do tác dụng tương hỗ giữa từ trường quay stator với dòng điện
cảm ứng trong cuộn dây rotor (khép mạch qua RTDT), cuộn cản và trong thân rotor.
- Dấu của Mkđb trùng với dấu của hệ số trượt.
Khi s=0 thì Mkđb=0
Mkdb

`
s

s8

Mc
-s

Hình 1.5: Đồ thị mômen không đồng bộ

11


- Tại thời điểm đóng MPD chưa được kích từ vào HT, nó làm việc như một động
cơ không đồng bộ tiêu thụ điện năng, dòng điện khá lớn từ hệ thống, làm cho điện áp ở
đầu cực máy phát UG và vùng lân cận bị giảm thấp. Điện áp UG ở đầu cực MPĐ có thể
được xác định:
Với xF = x’d đối với thời điểm đầu khi đóng MPĐ vào lưới và xF = xd khi rotor
MPĐ gần đạt tốc độ đồng bộ.
- Trong trường hợp có nhiều phụ tải quan trọng ở cấp điện áp MPĐ với đòi hỏi cao

về mức điện áp ổn định cần phải kiểm tra kỹ mức độ sụt áp ở đầu cực MPĐ khi hòa điện
bằng PP tự đồng bộ.
-

Khi rotor máy phát được kéo vào gần tốc độ đồng bộ, điện kháng của MPĐ tăng

lên đồng thời do tác động của thiết bị tự động điều chỉnh điện áp nên UF nhanh chóng
khôi phục lại trị số bình thường.
- Momen không đồng bộ (Mkđb) có tác động quan trọng trong việc kéo rotor MPĐ
vào gần tốc độ đồng bộ tuy nhiên bản thân nó không thể đưa rotor vào hẳn tốc độ đồng
bộ vì khi s0 thì Mkđb0 (Mkđb không thể đưa rotor vào tốc độ đồng bộ).
b. Momen phản kháng (Mpk)
- Momen phản kháng xuất hiện do tác động tương hỗ giữa từ trường quay stator
với thân rotor cực lồi bằng vật liệu sắt từ theo xu hướng giảm từ trở cho từ thông xuyên
qua thân rotor.
- Nếu xét nhiều chu kỳ dao động liên tiếp của rotor so với trục của từ trường quay
stator thì dấu của Mpk sẽ thay đổi.
+ Khi Mpk>0 thì rotor bị cuốn theo hướng từ trường quay
+ Mpk<0 thì ngược lại
- Khi rotor bị kéo theo chiều ngược lại với từ trường quay stator sẽ xảy ra quá
trình dao động làm kéo thời gian hòa đồng bộ. Để tránh hiện tượng này thì sau khi đóng
máy phát vào lưới điện người ta đưa ngay kích thích vào cuộn dây rotor.
- Vì sự khác nhau giữa khe hở không khí stator và rotor nên tác động của từ trường
quay khác nhau. Khi từ trường quay chuyển động, thân rotor không chuyển động thì các
đường sức bị kéo căng ra và khi góc t càng lớn thì sức căng càng lớn và tạo ra một
momen phản kháng Mpk.
- Khi θ=0÷900 thì Mpk>0, có tác động tích cực lõi rotor vào tốc động đồng bộ đưa
ωF=ωđb.

12

- Khi θ=900÷1800 thì Mpk<0, có tác động ngược chiều hãm ωF.
- Trong một chu kỳ: 0÷2π thì: Mpk trung bình = 0
 Nếu kéo dài sự mở máy thì momen phản kháng vô hiệu  phải nhanh chóng
c. Momen đồng bộ(Mđb)
- Xuất hiện do tác động tương hỗ giữa hai từ trường khi ta đóng dòng kích từ: từ
trường quay stator và từ trường của rotor đã được kích thích ( và R)
- Momen đồng bộ sẽ đưa rotor vào tốc độ đồng bộ.
d. Kết luận
- Quá trình tự đồng bộ dưới tác động của các momen lên rotor MPD có thể hình
dung như sau:
+ Trong quá trình tăng tốc của rotor đến gần tốc độ đồng bộ (ωF<ωđb) thì momen
thừa của tuabin và Mkđb tác động theo cùng một chiều (cùng dấu) cùng làm cho rotor tăng
tốc đến gần tốc độ đồng bộ. Hệ số trượt s của rotor so với từ trường quay không ngừng
giảm xuống. Khi s tiến gần đến 0 thì Mkđb giảm xuống rất nhanh và khi ωF=ωđb, Mkđb=0
thì dưới tác động của momen thừa, tốc độ của rotor có thể vượt quá ωđb và hệ số trượt sẽ
đổi dấu và Mkđb cũng đổi dấu và tác động ngược chiều với momen thừa của tuabin làm
giảm tốc độ quay của rotor.
+ Nếu trị số cực đại của momen không đồng bộ lớn hơn momen thừa thì đến một
hệ số trượt s∞ nào đó thì chúng cân bằng nhau và chế độ không đồng bộ được xác lập ở
s∞≠0.
- Quá trình tự đồng bộ dưới tác động của các momen lên rotor MPĐ có thể hình
dung như sau:
+ nếu momen thừa lớn hơn trị số cực đại của Mkđb thì rotor sẽ vượt qua ωđb và rơi
vào miền có hệ số trượt ngược dấu. Dưới tác động của bộ điều tốc tuabin thì momen thừa
sẽ giảm xuống tốc độ quay của rotor lại trở vể gần tốc độ đồng bộ. Sau một vài dao động
tắt dần thì chế độ KĐB sẽ được xác lập.
- Momen thừa sẽ có tác động tốt đến quá trình hòa đồng bộ khi trị số của nó bằng
khoảng 0,8Mkđb.

1.3.3 Dòng điện cân bằng
- Tại thời điểm chưa đóng MPĐ thì MPĐ chưa được kích thích nên chưa có sức
điện động máy mát.

13


- Tại thời điểm đóng MC: EF=0 (MPĐ chưa được kích từ):
Icb 

EH
UH

X H  X F X H  X ''dF

Nếu hệ thống có công suất vô cùng lớn thì XH≈0 và như vậy dòng cân bằng lớn
nhất.
Imax

cb

UH
 I(3)
N
''
X dF

Với IN(3) là dòng ngắn mạch ba pha trực tiếp ở đầu cực máy phát điện.
- Tác động của dòng điện cân bằng có ảnh hưởng lớn nhất sau vài chu kỳ kể từ
thời điểm đóng máy phát điện vào lưới điện

Ep=0

XH

XF

EH

UH

Hình 1.6: Hòa đồng bộ bằng máy cắt hòa
- Yêu cầu:

I max
 Icbcp  (2,5  3,5)Idd
cb

- Thực tế: XH≠0 và MPĐ có thể làm việc qua máy biến áp nối với hệ thống, do vậy mà
dòng điện cân bằng thực tế là:
tê
I thuc

cb

UH
cp
 Icb
X H  X ''dF  X B

1.3.4. Phạm vi ứng dụng

- Đơn giản, không đòi hỏi thiết bị phức tạp
- Thực hiện nhanh chóng, đặc biệt đối với máy phát thủy điện (<1 phút) và Icb*0,35

 Xd*’’+XH*0,3 mà đối với máy phát thủy điện thì Xd*’’ =0,3  điều này ảnh
-

hưởng quan trọng với chế độ sau sự cố.
Không thể xảy ra những nhầm lẫn nguy hiểm
Bị ràng buộc về điều kiện dòng không cân bằng nên phải kiểm tra
- Phương pháp tự đồng bộ có thể sử dụng cho các máy phát thủy điện có công suất
trung bình và bé (50MW) vì: thủy điện có Xd’’=0,2÷0,3 hoặc 0,3÷0,35 (trung
bình và bé) và nhiệt điện có Xd’’=0,12÷0,17 nên trong điều kiện bình thường có
thể sử dụng phương pháp tự đồng bộ đối với các máy phát làm việc theo sơ đồ hợp
bộ với MBA.
* Chú ý:

14


- Khi xét khả năng hòa đồng bộ tự đồng bộ thì phải kiểm tra phạm vi sử dụng của
phương pháp tự hòa đồng bộ (nếu IcbIcbcp thì sử dụng).
- Khi xét hòa đồng bộ tự đồng bộ thì phải xác định vị trí thiết bị hòa đồng bộ
(chính xác)
+ Đầu cực (hoặc phía điện áp cao) của tất cả các máy phát điện có khả năng nối
với hệ thống
+ Xác định vị trí của hệ thống có khả năng bị tách ra để chuẩn bị cho việc tái đồng
bộ.

15

CHƯƠNG 2
TỰ ĐỘNG ĐÓNG TRỞ LẠI NGUỒN ĐIỆN (TĐL) VÀ TỰ ĐỘNG ĐÓNG CÁC
PHẦN TỬ DỰ PHÒNG
2.1 Tự động đóng trở lại nguồn điện (TĐL)
2.1.1 Yêu cầu đối với thiết bị TĐL
2.1.1.1 Ý nghĩa của TĐL
Kinh nghiệm vận hành cho thấy, đa số ngắn mạch xảy ra trên đường dây truyền tải điện
năng đều có thể tự tiêu tan nếu cắt nhanh đường dây bằng các thiết bị bảo vệ rơle. Cắt nhanh
đường dây làm cho hồ quang sinh ra ở chỗ ngắn mạch bị tắt và không có khả năng gây nên
những hư hỏng nghiêm trọng cản trở việc đóng trở lại đường dây. Hư hỏng tự tiêu tan như vậy
được gọi là thoáng qua. Đóng trở lại một đường dây có hư hỏng thoáng qua thường là thành
công.
Những hư hỏng trên đường dây như đứt dây dẫn, vỡ sứ, ngã trụ .... không thể tự tiêu tan,
vì vậy chúng được gọi là hư hỏng tồn tại. Khi đóng trở lại đường dây có xảy ra ngắn mạch tồn tại
thì đường dây lại bị cắt ra một lần nữa, việc đóng trở lại như vậy là không thành công.
Để giảm thời gian ngừng cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ, thao tác đóng trở lại đường dây cần
được thực hiện một cách tự động nhờ các thiết bị TỰ ĐỘNG ĐÓNG TRỞ LẠI (TĐL). Thiết bị
TĐL cũng có thể tác động cả khi máy cắt bị cắt ra do thao tác nhầm của nhân viên vận hành hoặc
do thiết bị bảo vệ rơle làm việc không đúng.
Áp dụng TĐL có hiệu quả nhất là ở những đường dây có nguồn cung cấp một phía, vì
trong trường hợp này TĐL thành công sẽ khôi phục nguồn cung cấp cho các hộ tiêu thụ. Ở mạng
vòng, cắt một đường dây không làm ngừng cung cấp điện, tuy nhiên áp dụng TĐL là hợp lí vì
làm tăng nhanh việc loại trừ chế độ không bình thường và khôi phục sơ đồ mạng đảm bảo vận
hành kinh tế và tin cậy. Khả năng TĐL thành công ở những đường dây trên không vào khoảng
70÷90%
2.1.1.2 Phân loại TĐL
Trong thực tế người ta có thể áp dụng những loại TĐL sau: TĐL 3 pha, thực hiện đóng cả
3 pha của máy cắt sau khi nó bị cắt ra bởi bảo vệ rơle. TĐL 1 pha, thực hiện đóng máy cắt 1 pha
sau khi nó bị cắt ra bởi bảo vệ chống ngắn mạch một pha. TĐL hỗn hợp, đóng 3 pha (khi ngắn

mạch nhiều pha) hay đóng 1 pha (khi ngắn mạch một pha).

16


Riêng TĐL 3 pha được phân ra thành một số dạng: TĐL đơn giản, TĐL tác động nhanh,
TĐL có kiểm tra điện áp, TĐL có kiểm tra đồng bộ....
Theo loại thiết bị mà TĐL tác động đến có: TĐL đường dây, TĐL thanh góp, TĐL máy
biến áp, TĐL động cơ điện.
Theo số lần tác động có: TĐL một lần và TĐL nhiều lần.
Theo cách thức tác động đến cơ cấu truyền động của máy cắt có: TĐL điện và TĐL cơ
khí.
2.1.1.3 Các yêu cầu cơ đối với TĐL
Tùy điều kiện cụ thể, sơ đồ TĐL dùng cho đường dây hoặc những thiết bị điện khác có
thể khác nhau nhiều. Nhưng tất cả các thiết bị TĐL phải thỏa mãn những yêu cầu cơ bản sau:
1) TĐL phải được khởi động khi MC đã tự động cắt ra, ngoại trừ trường hợp đóng MC
vào sự cố ngắn mạch và thiết bị bảo vệ đã tác động cắt ngay sau khi đóng vào sự cố. TĐL có thể
khởi động theo hai cách:
a. Khởi động bằng bảo vệ rơle
Khi có ngắn mạch, bảo vệ rơle tác động đưa xung đi cắt mát cắt đồng thời đưa xung đi khởi động
TĐL ( hình 2.1). Phương pháp này có nhược điểm là trong một số trường hợp máy cắt bị cắt ra
không phải do bảo vệ rơle ( ví dụ, cắt tự phát).
b. Khởi động bằng sự không tương ứng giữa vị trí của máy cắt và vị trí của kháo điều khiển
Trong chế độ vận hành bình thường, máy cắt đóng, tiếp điểm phụ thường kín MC1 của máy cắt
mở ra ( hình 2.2). Vì một lý do nào đó mát cắt bị cắt ra, tiếp điểm MC1 của nó sẽ đóng lại. Lúc
này khóa điều khiển KĐK vẫn đang ở vị trí đóng Đ2, do vậy thiết bị TĐL sẽ khởi động.
Phương pháp khởi động này đảm bảo đóng trở lại máy cắt khi nó bị cắt ra không những trong
trường hợp ngắn mạch mà cả trong các trường hợp ngẫu nhiên khác. ở phần sau chúng ta chỉ
khảo sát TĐL bằng sự không tương ứng.
Thay cho tiếp điểm phụ của máy cắt người ta có thể dùng tiếp điểm của rơle trung gian phản

ánh vị trí của máy cắt.

+

MC
~

KĐ
C C ĐĐ

MC1
TĐ

BV

TĐ

Hình 2.1: Khởi động bằng bảo vệ rơle

Hình 2.2: Khởi động bằng sự không tương
ứng giữa vị trí của MC và KĐK

17


2) TĐL không được làm việc khi nhân viên vận hành cắt MC bằng tay tại chỗ hoặc từ
xa.
3) Sơ đồ TĐL phải đảm bảo khả năng cấm tác động ( hoặc “khóa TĐL”) trong một số
trường hợp như bỏa vệ so lệch hoặc bảo vệ bằng role khí đặt ở máy biến áp tác động, nếu TĐL
tác động có thể hư hỏng nặng thêm.

4) Sơ đồ TĐL cần phải đảm bảo số lần tác động đã định trước cho nó và không được tác
động lặp đi lặp lại. Phổ biến nhất là loại TĐL một lần, trong một số trường hợp người ta cũng sử
dụng TĐL hai lần và TĐL ba lần.
5) Tác động nhanh: Thời gian tác động của TĐL cần phải càng nhỏ càng tốt để đảm bảo
thời gian ngừng cung cấp điện là nhỏ nhất. Ở các đường dây có nguồn cung cấp từ 2 phía tác
động nhanh của TĐL cần thiết để rút ngắn thời gian khôi phục tình trạng làm việc bình thường
của mạng điện. Tuy nhiên thời gian TĐL bị hạn chế bởi điều kiện khử ion hoàn toàn môi trường
tại chỗ ngắn mạch nhằm đảm bảo TĐL thành công: tkhử ion < tTĐL < ttkđ
Khi TĐL máy cắt dầu không cần quan tâm đến tkhử ion, nhưng đối với máy cắt không
khí do thời gian đóng của nó rất bé nên phải xét đến điều kiện khử ion.
Ngoài ra thời gian tác động của TĐL còn bị giới hạn bởi thời gian cần thiết để phục hồi
khả năng truyền động của máy cắt khi đóng nó trở lại và khả năng cắt nếu ngắn mạch tồn tại.
6)Độ dài của tín hiệu điều khiển đóng MC phải đủ lớn để đảm bảo đóng được thực hiện
một cách chắc chắn ( kể cả các MC tác động chậm)
7) TĐL phải tự đông trở về vị trí ban đầu sau khi tác động để chuẩn bị cho các lần làm
việc sau.
8) Khi có trục trặc trong thiết bị TĐL phải loại trừ khả năng đóng lặp lại MC nhiều lần
vào ngắn mạch duy trì để ngăn ngừa khả năng hỏng MC, làm mất ổn định của hệ thống điện
hoặc gây cháy, nổ.
9) Tác động của TĐL cần được phối hợp với tác động của thiết bị bảo vệ rơ le và các
thiết bị tự động khác trong hệ thống điện như thiết bị kiểm tra đồng bộ, thiết bị tự động cắt tải
theo tần số….

2.1.2 Các đại lượng thời gian trong quá trình tự động đóng lại
2.1.2.1 Tác động của máy cắt
* Thời gian cắt của máy cắt điện: hời gian từ lúc mạch cắt của máy cắt được mang điện đến lúc
hồ quang được dập tắt.
* Thời gian làm việc của bảo vệ: Thời gian từ lúc bảo vệ nhận tín hiệu sự cố đến lúc phát tín hiệu
cắt máy cắt.

18


* Thời gian tồn tại của hồ quang điện trong máy cắt: là thời gian từ khi các đầu tiếp xúc chính
của máy cắt điện tách nhau ra ( phát sinh hồ quang điện) đến khi hồ quang điện bị dập tắt.
* Độ dài xung đóng của TĐL : Là khoảng thời gian tiếp điểm đầu ra của thiết bị TĐL ở trạng
thái kín.
*Thời gian đóng của máy cắt điện: Thời gian từ lúc mạch đóng của máy cắt điện được mang điện
đến khi tiếp điểm chính của máy được cắt thông mạch.
* Thời gian khử ion: Là thời gian cần thiết để vùng không khí chỗ sự cố khôi phục lại tính chất
cách điện ( khử ion) đảm bảo cho khi đóng điện trở lại không phát sinh hồ quang lần nữa…
Thời gian này phụ thuộc vào cấp điện áp, khoảng cách giữa các phần mạng điện, dòng điện sự
cố, thời gian tồn tại sự cố, tốc độ gió và điều kiện môi trường, điện dung của các phần tử lân cận
với các phần tử được TĐL, trọng đó cấp điện áp đóng vai trò quyết định:nói chung cấp điện áp
càng cao thời gian khử ion càng kéo dài.
Cấp điện áp ( kV)

Thời gian khử ion tối thiểu/s

66

0,1

110

0,15

132

0,17

220

0,28

275

0,3

400

0,5

Trường hợp TĐL một pha thời gian khử ion phải kéo dài hơn khi TĐL 3 pha vì khi TĐL một pha
trong thời gian mất điện ở pha sự cố, tại chỗ ngắn mạch có thể phát sinh và tồn tại hồ quang thứ
cấp do các liên hệ điện dung và hỗ cảm giữa các pha không hư hỏng còn đang mang điện với pha
bị sự cố đã được cắt điện.
* Thời gian sẵn sàng của TĐL : Thời gian từ lúc tiếp điểm của ơ le TĐL kép lại gửi tín hiệu đóng
MC đến khi nó sẵn sang làm việc cho chu trình TĐL tiếp theo.
* Thời gian tự động đóng trở lại (tTĐL) : thời gian từ lúc TĐL được khởi động đến lúc mạch đóng
của máy cắt được cấp điện.
* Thời gian chết ( hoặc thời gian không điện – dead time): Thời gian từ lúc hồ quang bị dập tắt
đến lúc tiếp điểm chính của máy cắt tiếp xúc trở lại.
* Thời gian nhiễu loạn của hệ thống: Là khoảng thời gian từ lúc phát sinh sự cố đến khi máy cắt
đóng trở lại thành công (system disturbance time).
2.1.2.2 Quan hệ giữa các đại lượng thời gian trong quá trình TĐL
Quan hệ giữa các đại lượng thời gian trong quá trình tự động đóng trở lại nguồn điện ( hình 5.3a)

19

Ví dụ đối với trường hợp máy cắt điện trung áp 11 kV đóng cắt bằng cuộn điện từ và máy cắt
điện siêu cao áp 400 kV truyền động bằng khí nén được trình bày trên các hình 5.3 b và hình
5.3c.
Trong chu trình TĐL đại lượng thời gian chết ( thời gian không điện) có ý nghĩa rất quan trọng
nó ảnh hưởng nhanh chóng phục hồi cung cấp điện và đảm bảo giữ ổn định cho hệ thống điện.
Thông thường khi TĐL một pha khoảng thời gian này từ 0,4 đến 1,2 s, khi TĐL 3 pha không
kiểm tra đồng bộ từ 0,3 đến 0,5 s và TĐL 3 pha có kiểm tra đồng bộ từ 1 đến 5 s.

2.1.2.1 Tác động của máy cắt
a.1. Quá trình cắt máy cắt

a.2. Quá trình đóng máy cắt

2.1.2.2 Quan hệ giữa các đại lượng thời gian trong quá trình TĐL

20


- Giả sử thời điểm gửi tín hiệu cắt là t1 và cuộn cắt bắt đầu làm việc, thời điểm hồ quang phát
sinh là t2 (tiếp xúc tách nhau ra), thời điểm hồ quang tắt là t3, thời điểm cắt cuộn cắt là t4, thời
điểm bắt đầu gửi xung tín hiệu đóng là t6, thời điểm đầu tiếp xúc chạm nhau là t7 và vị trí đóng
cuối cùng là t8.
- Thời điểm bắt đầu xét là t0 (thời điểm phát sinh ngắn mạch) bảo vệ bắt đầu khởi động và sau
khoảng thời gian tBV và gửi tín hiệu cắt (xung cắt) thì xung cắt được gửi trong khoảng thời gian
đủ để MC hoàn thành cắt (từ t1 đến t4), phát sinh hồ quang (t2) tồn tại trong khoảng thời gian từ t2
đến t3 và đến t3 thì hồ quang tắt, dù hồ quang tắt thì để đảm bảo thời gian an toàn thì tiếp điểm
MC tiếp tục di chuyển đến vị trí cuối cùng và như vậy sau t4 thì BV mới trở về ở t5 – đó là
khoảng thời gian tồn tại xung cắt của BV và đến t6 thì cuộn đóng được cấp điện.
Vậy:

+ Thời gian tác động của bảo vệ (tBV): từ khi phát sinh sự cố đến khi bảo vệ gửi xung cắt MC
(t0t1: cỡ ms với bảo vệ tác động nhanh)
+ Thời gian cắt của MC (tCMC): từ khi mạch cắt của MC được cấp điện cho đến khi hồ quang
được dập tắt (t1t3)
+ Thời gian làm việc của BV: thời gian từ lúc BV nhận tín hiệu sự cố đến lúc phát tín hiệu cắt
MC.
+ Thời gian tồn tại của hồ quang điện trong MC: thời gian từ khi các đầu tiếp xúc chính của MC
điện tách nhau ra (phát sinh hồ quang) đến khi hồ quang điện bị dập tắt (t2t3).
+ Độ dài xung đóng của TĐL: là khoảng thời gian từ lúc mạch đóng của MC được mang điện
đến khi tiếp điểm chính của MC được thông mạch (t6t7).
+ Thời gian khử ion (tkhử ion): khoảng thời gian cần thiết để vùng không khí chỗ sự cố khôi phục
lại tính cách điện (được khử ion) đảm bảo cho khi đóng điện trở lại thì không phát sinh hồ quang
lần nữa. Thời gian này phụ thuộc vào cấp điện áp, khoảng cách giữa các phần mang điện, dòng
điện sự cố, thời gian tồn tại sự cố, tốc độ gió và tốc độ môi trường, điện dung của các phần tử lân
cận với phần tử được TĐL, trong đó cấp điện áp đóng vai trò quyết định: nói chung cấp điện áp
càng cao thì thời gian khử ion càng dài. Trường hợp TĐL 1 pha thì thời gian khử ion phải kéo
dài hơn khi TĐL 3 pha vì khi TĐL 1 pha trong thời gian mất điện pử pha sự cố, tại chỗ ngắn
mạch có thể phát sinh và tồn tại hồ quang thứ cấp do các liên hệ điện dung và hỗ cảm giữa các
pha không hư hỏng còn đang mang điện với pha bị sự cố đã được cắt điện.
+ Thời gian sẵn sàng của TĐL: thời gian từ lúc tiếp điểm của role TĐL khép lại gửi tín hiệu
đóng MC đến khi nó sẵn sàng làm việc cho chu trình TĐL tiếp theo.
+ Thời gian tự động đóng trở lại (tTĐL): thời gian từ lúc TĐL được khởi động đến lúc mạch đóng
của MC được cấp điện (t1t6).

21


+ Thời gian nhiễu loạn (dao động của hệ thống): là khoảng thời gian từ lúc phát sinh sự cố đến
khi MC đóng trở lại thành công (t6t7)
* Thời gian chết trong chu trình TĐL có ý nghĩa rất quan trọng, nó ảnh hưởng đến việc nhanh

chóng phục hồi cung cấp điện và đảm bảo ổn định cho hệ thống.
+ Với TĐL 1 pha thì khoảng thời gian chết: 0,4÷1,2s
+ Với TĐL 3 pha không kiểm tra đồng bộ thì: 0,3÷0,5s

22


Tác động

Trở về

tbv
Bảo vệ

t1

t0

Cuộn cắt được
cấp điện

t

t5
Hồ quang được

Cuộn đóng được

dập tắt

cấp

điện

Đầu tiếp xúc ở vị trí
(Đ) cuối cùng

Máy cắt

t1

t
t3 t4

t2

t6

t7

Vị trí cuối của
đầu tiếp xúc

t8

Đầu tiếp xúc
chạm nhau

Đầu tiếp xúc tách ra

tĐMC

tCMC
Thời gian mất điện

Thời gian chết tối thiểu theo
điều kiện kỹ thuật của MC

t1

t2

t3 t4

t6

t7

t8
t

0,06

0,1

0,1

0,3
0,3

0,4
Thời gian chết tối thiểu theo
điều kiện kỹ thuật của MC

t1

t2

t3 t4

t6

t7

t8

0,06 0,0

0,03
0,04

t

0,2 đến

23


2.1.3 Tính toán các đại lượng đặt của thiết bị TĐL
2.1.3.1 TĐL ba pha, đường dây có một nguồn cung cấp

a. Thời gian làm việc của thiết bị TĐL một lần
Các máy cắt hiện đại cho phép đóng trở lại ngay sau khi cắt ngắn mạch, vì vậy thời gian làm
việc của thiết bị TĐL tác động một lần được xác định theo hai điều kiện:
* Khử ion tại chỗ bị sự cố: tTĐL  kat ( tkhử ion –tĐMC)
Trong đó: tkhử ion – Thời gian khử ion tại chỗ sự cố;

tĐMC – thời gian đóng MC;
kat - hệ số an toàn thường lấy khoảng 1,2 ÷ 1,3.
* Thời gian sẵn sang của bộ truyền động MC tss:
tTĐL  kat tss

(2.2)

Trong đó : tss = 0,2 ÷ 1 s tùy thuộc vào kết cấu của loại MC.
Theo hai điều kiện (2.1) và (2.2) trị số lớn hơn được chọn làm đại lượng đặt.
Trong một số trường hợp để nâng cao xác suất thành công của TĐL người ta cố ya tăng thời gian
tTĐL , chẳng hạn đối với các đường dây trong lưới điện phân phối đối khi người ta tăng tTĐL lên
đến 2-3 s thậm chí đến 5s.
b. Thời gian làm việc của thiết bị TĐL hai lần
Thời gian làm việc ở chu kỳ thứ nhất được xác định theo (2.1) và (2.2).
Thời gian làm việc của chu kỳ thứ hai theo thời gian khôi phục khả năng cắt tkpc của máy cắt sau
khi ngắn mạch ở chu kỳ thứ nhất:
t2TĐL  tkpc
c. Thời gian trở về của TĐL
Thời gian trở về của TĐL (tV) được chọn theo điều kiện khôi phục khả năng cắt của máy cắt và
điều kiện làm việc của máy cắt ở những chu trình tiếp theo sau khi TĐL đóng thành công:
tv  tkpc
2.1.3.2 TĐL ba pha, đường dây có hai nguồn cung cấp
TĐL đường dây có hai nguồn cung cấp liên quan đến vấn đề đồng bộ giữa hai nguồn điện trong
thời gian đường dây bị cắt điện. Khi có sự cố đường dây có hai nguồn cung cấp được cắt cả hai

đầu, vì thế thiết bị TĐL cũng phải được đặt cả ở hai đầu.
Thông thường nếu hai nguồn cung cấp được nối với nhau từ ba mạch liên lạc trở lên thì được
xem như ít có khả năng mất đồng bộ vì xác suất tất cả các mạch liên lạc bij cắt ra cùng một lúc
rất không đáng kể. Khi một mạch bị cắt ra không ảnh hưởng nhiều đến chế độ làm việc của HTĐ
và TĐL một đường dây cũng không chấn động lớn về dòng điện cân bằng và công suất trong

24


HTĐ. Vì vậy, khi có nhiều mạch liên hệ giữa hai nguồn, có thể dùng TĐL tương tự như đối với
đường dây có một nguồn cung cấp.
Thời gian làm việc của TĐL trong trường hợp này cần tính thêm thời gian cắt ngắn mạch từ
phía đối diện của đường dây.
tTĐL1 = tBV2 + tMC2 – tBV1 – tCMC1 – tĐMC1 + tkhử ion + tdp

(2.5)

Trong đó : tBV1; tBV2 - là thời gian làm việc tối thiểu và tối đacủa bảo vệ đặt ở đầu đang xét và
đầu đối diện của đường dây;
tMC1, tMC2 – thời gian cắt ở các đầu tương ứng của đường dây;
tĐMC1 – thời gian đóng máy cắt ở đầu đang xét của đường dây;
tdp – thời gian dự phòng.
Để tránh việc đóng đồng thời vào ngắn mạch duy trì từ cả hai đầu đường dây, thường người ta
đóng thử từ một phía ( TĐL có kiểm tra điện áp trên đường dây). Nếu điện áp trên đường dây
được phục hồi có nghĩa là sự cố đã được loại trừ, bộ TĐL thứ hai sẽ tác động ( TĐL có kiểm tra
điện áp trên đường dây). Muốn vậy, trong mạch khởi động của TĐL người ta đưa thêm vào tiếp
điểm của rơ le kiểm tra điện áp được chỉnh định theo điều kiện:
* Đối với rơ le điện áp thấp, kiểm tra điều kiện không điện áp trên đường dây:
Ukđ ≤ (0,4 ÷0,5) Udđ
* Đối với rơ le điện áp cao, kiểm tra điều kiện có điện áp trên đường dây:

Ukđ  (0,7 ÷0,8) Udđ
* Đối với TĐL có kiểm tra điện áp, điều kiện (2.5) có dạng:
tTĐL1 = tBV2 + tMC2 – tBV1 – tCMC1 + tdp
Trong trường hợp có khả năng mất đồng bộ giữa hai nguồn ở hai phía: chẳng hạn đường dây
đơn nối hai hệ thống, hoặc mạch liên còn lại giữa hai hệ thống có khả năng tải thấp, việc đóng
trở lại không đồng bộ có thể gây nên dòng điện và mô men xung lớn tác động lên máy phát điện,
chế độ dao động không đồng bộ, dao động công suất và điện áp kéo dài ( đặc biệt ở gần tâm dao
động) ảnh hưởng đến sự làm việc của hộ tiêu thụ và hệ thống nói chung.
Trên những đường dây đơn hoặc mạch liên hệ yếu như vậy tùy từng trường hợp cụ thể có thể
sử dụng nhiều TĐL khác nhau: TĐL không đồng bộ, TĐL tác động nhanh, TĐL chờ thời điểm
đồng bộ, TĐL tự đồng bộ….Để chọn loại TĐL thích hợp phải tính toán các điều kiện cho phép
và chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật khi áp dụng từng loại.

2.1.4. Các tự động đóng trở lại một pha
Trong các lưới điện cao áp và siêu cao áp (U330kV) có trung điểm trực tiếp nối
đất người ta thường sử dụng thiết bị TĐL một pha, vì trong lưới điện này thì có 90÷95%
ngắn mạch 1 pha do:

25