bài giảng tự động hoá trong hệ thống điện

Bài giảng tự động hoá trong hệ thống điện

T NG HểA TRONG H THNG IN
(Tit 1)
Vi thi lng 45 tit, mụn hc T ng húa trong h thng in dnh cho sinh viờn hc
ngnh k thut in gii thiu mt cỏch c bn cỏc quỏ trỡnh t ng húa trong h thng in.
Khi hc mụn hc ny, sinh viờn phi hc trc cỏc mụn: H thng cung cp in; Nh mỏy
in v trm bin ỏp; Bo v rle trong h thng in; Ngn mch.
* Mc tiờu mụn hc:
- Trang b cho sinh viờn mt s kin thc v cỏc quỏ trỡnh t ng húa trong h thng in:
T ng úng ngun d tr, t ng úng lp li, t ng hũa ng b, t ng iu chnh
in ỏp v cụng sut phn khỏng, t ng iu chnh tn s.
- Hc xong mụn hc ny, sinh viờn cú kh nng:
+ Trỡnh by nguyờn lý hot ng ca cỏc s , cỏc quỏ trỡnh t ng trong h thng in.
+ p dng kin thc ó hc ng dng sang rle s
* Ni dung mụn hc: Gm 6 chng
Chng 1 - T ng úng ngun d tr.
Chng 2 - T ng úng lp li
Chng 3 - T ng hũa ng b.
Chng 4 - T ng iu chnh in ỏp v cụng sut phn khỏng.
Chng 5 - T ng iu chnh tn s
Chng 6 T chc thụng tin, o lng v iu khin h thng in
* Ti liu tham kho:
1. Bo v rle v t ng húa trong h thng in. Lờ Kim Hựng on Ngc Minh Tỳ,
NXB giỏo dc 1998.
2. Bo v rle v t ng húa h thng in. TS. Trn Quang Khỏnh, NXB giỏo dc.
3. T ng húa trong h thng in lc. i hc Bỏch Khoa 1979
4. T ng húa trong h thng in. VS.GS Trn ỡnh Long, i hc Bỏch Khoa HN 2004
5. Automation in electrical power systems. A. Barzam,
* Cỏch ỏnh giỏ
im chuyờn cn 0.1; im gia kỡ x 0.3; im thi cui kỡ x 0.6

Kim tra gia kỡ v thi cui kỡ theo hỡnh thc thi vit
im gia kỡ bao gm im kim tra gia kỡ v im thớ nghim.

Khoa Cơ Điện Trường ĐHNN Hà Nội

Bộ môn Cung cấp & Sử dụng điện
1


Bài giảng tự động hoá trong hệ thống điện
(Tit 1)

M U
1.

í ngha v hiu qu t ng húa trong h thng in

Cỏc h thng in hin i mang y nhng c thự ca mt h thng ln, trong ú cú:
tớnh rng ln v phng din lónh th, phc tp v cu trỳc, a mc tiờu, chu nh hng
mnh ca s bt nh v thụng tin, quỏ trỡnh sn xut truyn ti, phõn phi v s dng in
nng trong thi gian thc, s thay i ca ch lm vic ca mt phn t no ú u cú nh
hng n cỏc phn t khỏc trong h thng in.
H thng in hot ng theo nhng quy lut xỏc nh, ti mi thi im h thng mt trng
thỏi xỏc nh vi mt tp hp tng ng cỏc trng thỏi ca cỏc phn t trong h thng.
Mt khỏc i vi cỏc nh mỏy v trm bin ỏp ln cú h thng iu khin c ũi hi nhiu
thit b, dng c v ph kin riờng l cng nh s lng u ni rt ln, do ú nhc im th
hin nhng mt sau:
- Cht lng iu khin ca h thng thp vỡ cú nhiu thit b khỏc nhau c s dng
thc hin nhng chc nng khỏc nhau, cú th rt n gin cng cú th rt phc tp thng
khú chun oỏn cho tng i tng c th. d phũng cho tng h thng con cng nh ca

mng iu khin hn ch, h hng mi phn t cú th nh hng n tin cy chung ca h
thng.
- Lp t v th nghim tn nhiu thi gian v cụng sc.
- Kim tra bo dng phc tp, thng khi bo dng mt thit b hoc mt h thng con
phi can thip vo s u dõy. Ngoi ra, vic th nghim v kim tra ton h thng iu
khin rt khú thc hin vỡ nú liờn quan n s lng ln cỏc phn t khỏc nhau.
gii quyt nhng vn trờn ngy nay ngi ta thc hin t ng húa trong h thng in.
1.1. í ngha
T ng húa trong h thng in nõng cao v m bo tin cy cung cp in: tớnh liờn tc,
cht lng in, m bo thi gian mt in ca h tiờu th l nh nht
1.2. Hiu qu
- Nõng cao tin cy lm vic cho cỏc thit b.
- Gim c s lng ln ngi vn hnh,
- Hn ch c kinh phớ xõy dng do gim c kớch thc cụng trỡnh,
- Nõng cao c cht lng in nh hon thin iu chnh U, f,
- Nõng cao c tc iu khin,
- Nõng cao tin cy, gim c s xut hin s c do ngi vn hnh gõy lờn,
- Giỏ thnh in nng gim do chi phớ vn hnh gim;
- Ci thin c ch v iu kin lm vic cho ngi vn hnh, thit b...

Khoa Cơ Điện Trường ĐHNN Hà Nội

Bộ môn Cung cấp & Sử dụng điện
2


Bµi gi¶ng tù ®éng ho¸ trong hÖ thèng ®iÖn
2.

Các quá trình được tự động hóa

Ngày nay hầu hết các công đoạn trong nhà máy điện và trạm biến áp đều đã được tự động hóa
ở những mức độ khác nhau. Mức độ tự động hóa phụ thuộc vào loại nhà máy, công suất và số
lượng tổ máy, loại trang thiết bị chính và thiết bị phụ trợ. Có thể liệt kê một số quá trình tự
động điều khiển cơ bản như sau:
- Tự động điều chỉnh tần số và phân bố công suất tác dụng giữa các tổ máy làm việc song
song và giữa các nhà máy điện trong hệ thống.
- Đối với nhà máy điện có nhiều tổ máy thì tự động hóa trong việc mở máy, tự hòa đồng
bộ và hòa đồng bộ máy phát.
- Tự động dập tắt từ trường kích thích ở chế độ sự cố;
- Tự động điều chỉnh phụ tải để điều chỉnh tần số.
- Tự động đóng nguồn dự phòng.
- Trong quá trình truyền tải tự động đóng lặp lại (đối với đường dây, MBA…)
- Tự động khởi động và dừng tổ máy.
- Tự động kiểm tra các chế độ làm việc của nhà máy điện và trạm biến áp (Thông số, trạng
thái).
* Mức độ tự động hóa của hệ thống điện có hiệu quả hay không phụ thuộc vào sự phức tạp
của các sơ đồ tự động hóa và giá thành của các thiết bị.
* Việc tự động hóa của tất cả các khâu gặp khó khăn nếu khi thiết kế không tính đến khả năng
tự động hóa sau này.
Những yêu cầu chính của sơ đồ tự động hóa:
-

Đơn giản đến mức có thể,

-

Làm việc tin cậy chắc chắn;

-

Tốc độ thực hiện nhanh;

-

Tốc độ điều chỉnh chính xác theo ngưỡng yêu cầu;

-

Hiệu quả cao…

Khoa C¬ §iÖn – Tr­êng §HNN Hµ Néi

Bé m«n Cung cÊp & Sö dông ®iÖn
3


Bµi gi¶ng tù ®éng ho¸ trong hÖ thèng ®iÖn

Chương 1 - TỰ ĐỘNG ĐÓNG NGUỒN DỰ TRỮ (TĐD)
1.1.

Ý nghĩa và nguyên tắc sử dụng sơ đồ TĐD

1.1.1. Ý nghĩa
Tự động đóng nguồn dự trữ là một biện pháp hữu hiệu để nâng cao độ tin cậy cung cấp điện
của hệ thống.
Hộ tiêu thụ có thể được cấp điện từ nhiều nguồn hoặc một nguồn.
Cấp điện từ hai hay nhiều nguồn điện đảm bảo độ tin cậy cao và khi cắt sự cố một nguồn
không làm cho hộ tiêu thụ bị mất điện nhưng đòi hỏi chi phí vận hành và xây lắp lớn, sơ đồ

phức tạp.
Cấp điện từ một nguồn (qua một máy biến áp, một đường dây…) có độ tin cậy thấp nhưng
thường chi phí xây lắp và vận hành ít hơn, sơ đồ đơn giản hơn và trong nhiều trường hợp làm
giảm dòng ngắn mạch, giảm tổn thất điện năng trong máy biến áp, đơn giản hơn trong bảo vệ
rơle…
Khi phát triển mạng điện, việc cung cấp từ một phía thường là giải pháp được lựa chọn vì
những thiết bị điện và bảo vệ đã đặt trước đó không cho phép sự làm việc song song của các
nguồn cung cấp. Có hai sơ đồ chính cung cấp cho hộ tiêu thụ từ một phía khi có nhiều nguồn
điện:
- Một nguồn được nối vào và cung cấp cho hộ tiêu thụ, còn nguồn thứ hai để dự phòng.
- Tất cả các nguồn điện đều nối vào nhau nhưng làm việc riêng lẻ trên những hộ tiêu thụ được
tách biệt ra. Sự phân chia này được thực hiện bằng một máy cắt.
Nhược điểm của việc cung cấp điện từ một phía là cắt sự cố nguồn làm việc sẽ ngừng cung
cấp cho hộ tiêu thụ khác.
Độ tin cậy cung cấp điện trong trường hợp này có thể được nâng cao bằng cách đặt thêm các
phần tử dự phòng hoặc đóng máy cắt mà ở đó thực hiện việc phân chia mạng điện, những
phần tử này được tự động đưa vào thay thế các phần tử làm việc có sự cố vừa bị cắt ra.
Thiết bị tự động làm nhiệm vụ chuyển đổi này gọi là thiết bị tự động đóng dự phòng (TĐD).
TĐD được sử dụng rộng rãi trong lưới điện phân phối và trong hệ thống tự dùng của các nhà
máy điện.
Kinh nghiệm vận hành cho thấy có hiệu quả sử dụng TĐD cao, xác suất thành công lớn hơn
90%.
(Tiết 2)
1.1.

Ý nghĩa và nguyên tắc sử dụng sơ đồ TĐD (tiếp)

1.1.2. Nguyên tắc sử dụng sơ đồ TĐD
Có 4 nguyên tắc:
1 - Phụ tải được lấy điện từ 1 thanh cái chung và thanh cái được cấp từ 1 nguồn điện. Khi

phải sửa chữa ở nguồn điện chính, các thiết bị bảo vệ tác động cắt máy cắt của nguồn làm

Khoa C¬ §iÖn – Tr­êng §HNN Hµ Néi

Bé m«n Cung cÊp & Sö dông ®iÖn
4


Bµi gi¶ng tù ®éng ho¸ trong hÖ thèng ®iÖn
việc, đồng thời tự động đóng nguồn dự trữ. Khi đó thời gian mất điện của phụ tải bằng đúng
thời gian đóng nguồn dự trữ.

Hình 1.1 - Các nguyên tắc thực hiện TĐD
Hình 1.1a: Phụ tải được cấp điện bằng đường dây D1 từ trạm A, đường dây D2 đi ra từ
trạm B làm dự trữ (máy cắt 4MC bình thường mở). Khi có sự cố trên đường dây D1 thì
2MC có tác dụng cắt đường dây D1 ra và khởi động TĐD tự động đóng 4MC. Như vậy,
phụ tải được cấp điện từ trạm B.
TĐD ở đây có thể là TĐD 2 chiều.
2 - Phụ tải được cấp từ MBA riêng. Khi 1 MBA bị hỏng thì TĐD sẽ đóng để đưa MBA còn
lại cung cấp điện cho 2 phụ tải.
Hình 1.1b: Hai phụ tải được cấp điện từ hai máy biến áp riêng. Máy biến áp B2 liên hệ với
2 thanh cái của hai phụ tải qua máy cắt 6MC (B1); 7MC (B3) và 6MC, 7MC ở trạng thái
chờ.
Khi 1 MBA bị sự cố, thiết bị TĐD sẽ đóng MBA B2 vào để cung cấp nguồn cho phụ tải của
máy biến áp bị sự cố.
Giả sử khi B1 bị sự cố thì 1MC, 2MC bị cắt ra và 5MC, 6 MC được đóng. Tương tự khi B3
bị sự cố thì 3MC, 4 MC bị cắt ra và 5MC, 7MC được đóng.
MBA B2 chọn công suất theo công suất của B1 hoặc B3.

Khoa C¬ §iÖn – Tr­êng §HNN Hµ Néi

Bé m«n Cung cÊp & Sö dông ®iÖn
5


Bài giảng tự động hoá trong hệ thống điện
3 - Hai mỏy bin ỏp u lm vic nhng khụng lm vic song song, v phớa h ỏp chỳng
c ni vi cỏc h thanh gúp khỏc nhau.
Hỡnh 1.1c: MBA B1, B2 lm vic, phớa h ỏp ca 2 MBA c ni vi cỏc h thanh gúp
khỏc nhau. Bỡnh thng 5MC m, khi cú s c 1 MBA bt k, TD t ng úng 5MC ni
ph ti ca thanh gúp b mt ngun cung cp vo thanh gúp kia.
Trong trng hp ny, mi MBA cn cú cụng sut cung cp cho tt c cỏc ph ti ca
trm. Nu cụng sut ca MBA khụng cung cp cho ph ti ca trm, thỡ TD tỏc
ng cng ng thi cn cú bin phỏp ct bt mt s ph ti ớt quan trng trong trm.
So sỏnh gia s 1b v s 1c: s 1b cụng sut ca mỏy bin ỏp d phũng chn
theo cụng sut ca 1 mỏy bin ỏp lm vic. Cũn s 1c cụng sut ca mỏy bin ỏp phi
chn ln hn cụng sut ca cỏc ph ti.
4 - Trm C v D (Hỡnh 1.1d) bỡnh thng c cp in t 2 trm A v B (thit k li h
ỏp). ng dõy D3 cú in ỏp do 2MC úng, nhng khụng cú dũng do 5MC bỡnh thng
m. Khi s c D2, thit b TD t trm D úng 5MC nh vy vic cung cp cho trm D
c chuyn sang cho trm C. Khi s c D1 thỡ ng dõy D3 mt in ỏp, thit b TD tỏc
ng úng 5MC a ngun cung cp t trm D n cỏc ph ti ca trm C.
1.2.

Phõn loi thit b TD v cỏc yờu cu c bn

1.2.1. Cỏc yờu cu c bn khi thc hin TD
a) S TD khụng c tỏc ng trc khi mỏy ct ca ngun lm vic c ct ra
(trỏnh úng ngun d tr vo ngn mch ngun lm vic, loi tr kh nng úng khụng
ng b 2 ngun cung cp, v úng khụng thnh cụng ngun d phũng vo s c thoỏng

qua ó c loi tr sau khi ct in). Vỡ khi ú:
- Nu s c tm thi thỡ thit b bo v tỏc ng mỏy ct m ra v c úng lp li khi
úng TD m mỏy ct ca ngun lm vic cha kp ct ra thỡ ta úng 2 ngun khỏc nhau
vo vi nhau tc úng khụng ng b hai ngun cung cp.
- Nu s c bn vng, cỏc thit b bo v m m mỏy ct ca ngun lm vic cha c m
ra v khi ú úng TD thỡ ta cung cp ngun cho im s c.
Hỡnh 1.1a: Khi ngn mch trờn ng dõy AC thỡ bo v ng dõy ch ct 1MC cũn 2MC
vn úng, nu TD tỏc ng úng ng dõy d tr BC thỡ cú th ngn mch li xut hin.
b) S TD phi tỏc ng khi mt in ỏp trờn thanh cỏi h tiờu th vỡ bt c lý do no
(khi ct s c, ct nhm, ct t phỏt MC ca ngun lm vic, mt in ỏp trờn TC ca
ngun lm vic v khi ngn mch trờn TC h tiờu th) ngoi tr trng hp h tiờu th b
ct ra do tỏc ng ca thit b t ng ct ti theo tn s (khi ú phi cm TD).
c) Thit b TD ch c tỏc ng 1 ln vỡ s c trờn TC h tiờu th l s c bn vng,
ngn chn kh nng úng ngun d phũng nhiu ln vo ngn mch duy trỡ.
d) gim bt thi gian ngng cung cp in vic úng ngun d tr cn phi nhanh nht
cú th c ngay sau khi ct ngun lm vic:
- tm > tkh ion : thi gian mt in nh nht nhng phi tha món ln hn thi gian kh ion
húa ca cỏc in cc mỏy ct.

Khoa Cơ Điện Trường ĐHNN Hà Nội

Bộ môn Cung cấp & Sử dụng điện
6


Bµi gi¶ng tù ®éng ho¸ trong hÖ thèng ®iÖn
- tmđ < ttkđ : thời gian mất điện phải nhỏ hơn thời gian tự khởi động của các động cơ. (Khi
TĐD phải đảm bảo điều kiện tự khởi động của động cơ. Nếu điều kiện tự khởi động không
thực hiện được hoặc quá trình tự khởi động kéo dài quá mức thì có thể cắt bớt một số phụ
tải ít quan trọng sau đó tự động đóng lặp lại TĐL).

e) Để tăng tốc độ cắt nguồn dự trữ khi ngắn mạch tồn tại, cần tăng tốc độ của bảo vệ nguồn
dự trữ sau khi thiết bị TĐD tác động. Điều này đặc biệt quan trọng khi hộ tiêu thụ bị mất
nguồn cung cấp được thiết bị TĐD nối với nguồn dự trữ đang mang tải. Cắt nhanh ngắn
mạch lúc này là cần thiết để ngăn ngừa việc phá hủy sự làm việc bình thường của nguồn dự
trữ đang làm việc với các hộ tiêu thụ khác.
Gia tốc bảo vệ sau TĐD. Đối với những bảo vệ đi kèm theo TĐD thì thời gian tác động
nhanh hơn bảo vệ rơle bình thường. Khi đóng nguồn dự trữ mà TC ở hộ tiêu thụ bị sự cố thì
nó cắt để bảo vệ TĐD (giảm khả năng mất ổn định ở nguồn).
1.2.2. Phân loại thiết bị TĐD
Thiết bị TĐD khá đa dạng, chúng có thể phân theo nhiều cách:
- Theo phần tử được trang bị TĐD:
+ TĐD máy biến áp,
+ TĐD đường dây,
+ TĐD phân đoạn thanh góp,
+ TĐD trang thiết bị tự dùng của nhà máy điện và trạm biến áp.
- Theo chiều tác động:
+ TĐD tác động một chiều,
+ TĐD tác động hai chiều.
Nếu TĐD tác động theo một chiều nhất định thì nguồn điện HT1 luôn luôn là nguồn làm việc
và máy cắt MC1 bình thường luôn luôn đóng, còn nguồn thứ hai HT2 là nguồn dự phòng và
MC2 bình thường mở. Khi mất điện, TĐD tác động đóng MC2. Việc đưa sơ đồ về lại chế độ
làm việc bình thường có thể thực hiện tự động hoặc bằng tay.
Nếu TĐD tác động theo hai chiều thì bất kỳ nguồn điện nào cũng có thể là nguồn làm việc
hoặc nguồn dự phòng.

Hình 1.2 - Chiều tác động của TĐD
a) Một chiều b) Hai chiều

Khoa C¬ §iÖn – Tr­êng §HNN Hµ Néi

Bé m«n Cung cÊp & Sö dông ®iÖn
7


Bài giảng tự động hoá trong hệ thống điện
- Theo ngun in thao tỏc c s dng:
+ TD dựng ngun in thao tỏc mt chiu
+ TD dựng ngun thao tỏc xoay chiu.
- Theo phng thc d phũng:
+ TD ngun d phũng ngui,
+ TD ngun d phũng núng.
D phũng ngui cú th dng hon ton c ct khi li hoc ch úng in nhng khụng
mang ti. D phũng núng ph ti c phõn b gia cỏc ngun v cỏc ngun thng lm vic
non ti khi mt ngun hng ngun kia cú th gỏnh ly phn ph ti ca ngun ó ct.
(Tit 3)
1.3.

Mt s nguyờn lý thc hin trong s TD

1.3.1. B phn khi ng ca thit b TD
Vic khi ng TD v gi tớn hiu úng ngun d phũng cú th c thc hin bng tip
im ph ca mỏy ct phn t lm vic hoc bng tip im ca rle trung gian phn ỏnh v
trớ ca mỏy ct ny. Tuy nhiờn h tiờu th cú th mt in khi mỏy ct ca phn t lm vic
vn trng thỏi úng do h hng t phớa h thng ngoi phn t lm vic. Trong nhng
trng hp ny m bo thit b TD cú th tỏc ng c cn phi s dng mt b phn
khi ng riờng, thng l khi ng bng in ỏp.
Nhim v ca b phn khi ng l tỏc ng mỏy ct phn t lm vic khi mt in ỏp trờn
thanh cỏi ca h tiờu th. Sau khi mỏy ct phn t lm vic ó ct ra, mỏy ct phn t d
phũng c úng vo ngay.
1. Khi ng bng bo v rle

Bo v rle õy cú th l bo v rle ca MBA hoc TC.

Hỡnh 1.3 - Khi ng TD bng bo v rle
Khi cú ngn mch trong MBA hoc trờn TC C ca h tiờu th, bo v s tỏc ng ct
2MC. Tip im ph ca 2MC s úng li lm khi ng thit b TD. Sau ú thit b
TD a tớn hiu i úng 3MC v 4MC cp in cho ph ti. Tc rle lm nhim v úng
ngun thao tỏc cho TD v a ngun in n cun úng MC ngun d tr.

Khoa Cơ Điện Trường ĐHNN Hà Nội

Bộ môn Cung cấp & Sử dụng điện
8


Bài giảng tự động hoá trong hệ thống điện
u im: n gin, khụng cn thờm rle lm nhim v khi ng
Nhc im: Nu ng dõy ni t ngun n thanh gúp A b hng thỡ TD khụng khi
ng c.
2. Khi ng bng rle in ỏp thp
U< dựng kim tra trng thỏi ca ngun d phũng cú sn sng lm vic hay khụng, tip
im ca U< luụn úng.

Hỡnh 1.4 - Khi ng TD bng rle in ỏp thp
Vỡ 1 lý do no ú m thanh gúp C b mt in thỡ U< s tỏc ng lm khi ng rle thi
gian RT. Sau mt khong thi gian, tip im RT úng a tớn hiu i ct 2MC v khi
ng TD.
u im: khi ng TD vỡ bt c lý do no (h hng MBA, hng ng dõy ni t
ngun n TC A).
Nhc im: U< ly in ỏp nờn c bo v qua cỏc cu chỡ. Do ú khi cu chỡ b t,
U< s tỏc ng nhm.

B phn khi ng TD khụng th tỏc ng ct mỏy ct phn t lm vic khi:
- H hng trong mch th cp ca mỏy bin ỏp;
- Ngn mch ngoi thoỏng qua khụng lm mt in ỏp ca ngun lm vic, nhng ngun tm
thi v sau ú c TL;
- Ngun d phũng khụng cú in ỏp, hoc in ỏp thp hn mc cỏc ng c in cú th
khi ng c.
Ta xột tng trng hp c th nh sau:
1.3.2. phũng mch rle lm vic sai khi t cu chỡ mch ỏp

Hỡnh 1.5 - B phn khi ng ca TD s dng cu chỡ

Khoa Cơ Điện Trường ĐHNN Hà Nội

Bộ môn Cung cấp & Sử dụng điện
9


Bài giảng tự động hoá trong hệ thống điện
S dng 2 U< mc song song cú tip im mc ni tip nhau. Do ú, TD úng khi 2 tip
im ny u úng.
Nu TC C b mt in, phớa th cp ca BU khụng cú in ỏp lm cho c hai tip im úng
ng thi v thit b TD s khi ng. Cũn khi t cu chỡ mt mch rle RU<, tip im
rle cũn li vn m, do ú TD khụng khi ng nhm. Kh nng t c 2 cu chỡ mch ỏp
RU< l rt nh.
Nhc im: Vn xy ra tỏc ng nhm nu BU b hng. tng tin cy, dựng 2 rle RU<
ni vo 2 BU riờng bit.
Theo rle s, s dng rle thi gian T chnh nh trỏnh khi ng TD khi cú ngn mch
ngoi, khụng dn n ct ngun lm vic. Phi dựng 2 rle in ỏp cc tiu U1 v U2 kim
tra mt in ỏp trờn phn t lm vic vỡ nu dựng mt chic, s cú th khi ng sai khi n
cu chỡ trong mch th cp ca mỏy bin in ỏp (hỡnh 1.6 a). Cú th thay th 2 rle in ỏp

cc tiu v rle thi gian bng 2 rle thi gian lm vic vi in xoay chiu phớa th cp ca
mỏy bin in ỏp ca ngun lm vic (hỡnh 1.6 b).

Hỡnh 1.6 S khi ng TD phũng khi ng sai khi n cu chỡ mch th cp s
dng rle s
a) S dng rle cc i, cc tiu b) Rle thi gian
1.3.3. phũng s TD khi ng khi khụng cú in ngun d tr
Nu mch d tr khụng cú in thỡ vic khi ng TD l vụ ớch, do vy trong s TD
cn cú thờm b phn kim tra in ỏp ngun d tr.
Thng dựng rle in ỏp tng RU> c cung cp t mỏy bin in ỏp 2BU ni vi mch d
tr.
Nu ngun d tr cú in, RU> luụn tỏc ng v TD cú th khi ng khi ngun lm vic b
s c.

Khoa Cơ Điện Trường ĐHNN Hà Nội

Bộ môn Cung cấp & Sử dụng điện
10


Bài giảng tự động hoá trong hệ thống điện

Hỡnh 1.7 - B phn kim tra in ỏp ngun d tr
Ngoi khi ng theo in ỏp TD cũn cú th khi ng kt hp vi dũng in v tn s
(hỡnh 1.8).

Hỡnh 1.8 Khi ng TD kt hp dũng in v tn s
Rle dũng in cc tiu ngn chn khi ng nhm khi t cu chỡ trong mch in ỏp.
Rle tn s thp ụi khi c s dng vỡ khi khi ng theo in ỏp cú th s b chm do khi
mt in ỏp, cỏc ng c cũn duy trỡ mt sc in ng tn d lm cho rle in ỏp cc tiu

khụng th tỏc ng ngay, c bit khi cú cỏc ng c ng b hoc mỏy bự ng b cụng sut
ln. Tn s ca sc in ng tn d s suy gim nhanh hn nhiu nờn TD s c khi
ng sm hn.
B phn khi ng cng cú th thc hin theo s logic trờn hỡnh 1.9. S cú hai u vo
v hai u ra i xng tỏc ng ct cỏc ngun I v II tng ng. u vo l hai rle in ỏp
cc tiu kim tra in ỏp ngun. Gi s ngun I l ngun lm vic v ngun II l ngun d
phũng. Tớn hiu u ra i ct ngun I ch xut hin khi:
- Khụng cú in ỏp UI ngun I.
- Cú in ỏp UII ngun II.
- Khụng cú tớn hiu khúa.
Ba iu kin ny c kim tra bng khõu logic V trung gian &1 qua khõu logic Hoc
a n b m thi gian t, xỏc nh thi gian lm vic ca TD hỡnh thnh tớn hiu ct I
u ra khõu logic &I.

Khoa Cơ Điện Trường ĐHNN Hà Nội

Bộ môn Cung cấp & Sử dụng điện
11


Bµi gi¶ng tù ®éng ho¸ trong hÖ thèng ®iÖn

Hình 1.9 – Sơ đồ logic kiểm tra điện áp của thiết bị TĐD
Sơ đồ sẽ không làm việc khi cả hai điện áp UI và UII cùng tồn tại hoặc cùng biến mất hoặc khi
có tín hiệu khóa. Để khóa sơ đồ, chẳng hạn khi nhảy aptomat trong mạch thứ cấp của BU, có
thể dùng một rơle trung gian đấu song song với tiếp điểm phụ của aptomat.
1.3.4. Đề phòng TĐD tác động nhiều lần
Sau khi thiết bị TĐD làm việc, máy cắt ở mạch dự trữ đóng lại. Nếu ngắn mạch trên thanh
góp hộ tiêu thụ không tự tiêu tan thì bảo vệ rơle đặt tại mạch dự trữ sẽ cắt máy cắt ra. Thiết bị
TĐD sẽ tác động đóng máy cắt lại. Chu trình đóng cắt máy cắt ở mạch dự trữ tiếp tục diễn ra

cho đến khi máy cắt hỏng. Để tránh tình trạng nêu trên, mạch đóng máy cắt của đường dây dự
trữ được nối qua bộ phận khóa chống tác động nhiều lần.

Hình 1.10 - Bộ phận khóa chống tác động nhiều lần
Sử dụng rơle thời gian tác động chậm. Bình thường 2MC đóng, 4MC mở tiếp điểm phụ 2MC 2
đóng, 2MC3 mở, rơle thời gian RT có điện tiếp điểm của nó đóng nhưng mạch đóng 4MC vẫn
mở do 2MC3 mở.
Khi xảy ra ngắn mạch trên thanh góp hộ tiêu thụ, 2MC mở ra, tiếp điểm 2MC2 mở mở mạch
rơle nhưng tiếp điểm của RGT chưa mở ra ngay, tiếp điểm phụ 2MC 3 đóng lại làm cho cuộn
đóng của 4MC đóng lại đưa nguồn dự trữ vào cung cấp điện cho phụ tải. Sau đó tiếp điểm
RGT mở ra, do vậy nếu ngắn mạch tồn tại, thiết bị bảo vệ cắt 4MC ra nhưng 4MC không thể
đóng lại được nữa.

Khoa C¬ §iÖn – Tr­êng §HNN Hµ Néi

Bé m«n Cung cÊp & Sö dông ®iÖn
12


Bài giảng tự động hoá trong hệ thống điện
(Tit 4)
1.4.

TD ng dõy

1.4.1. c im
S nh Hỡnh 1.11

Hỡnh 1.11 - S thit b TD ng dõy s dng rle c
Ch lm vic bỡnh thng, ng dõy AC lm vic (1MC, 2MC úng), ng dõy BC d

tr (3MC úng, 4MC m). Rle trung gian thi gian RGT cú in (do tip im ph 2MC2
úng), tip im ca nú m.
Nu cú ngn mch trờn ng dõy AC, hoc do thao tỏc nhm lm thanh gúp C mt in thỡ
tip im ca rle RU<, RU> s úng mch rle thi gian RT. Sau mt thi gian chm tr, tip
im RT s úng li. Lỳc ny cun ct CC cú in, mỏy ct 2MC c m ra ng thi tip
im ph 2MC3 úng li cho dũng in chy qua cun úng C ca mỏy ct 4MC. Khi ú
ng dõy BC c úng vo cung cp in cho cỏc h tiờu th.
1.4.2. Tớnh toỏn tham s ca cỏc phn t trong s
a) Thi gian tỏc ng ca RT (Thi gian lm vic ca TD)
õy ta xột ti 2 im ngn mch N1 (ngn mch ti l ra ca thanh cỏi ngun), N2 (ngn
mch phớa ph ti lm thanh gúp C mt in).

Khoa Cơ Điện Trường ĐHNN Hà Nội

Bộ môn Cung cấp & Sử dụng điện
13


Bài giảng tự động hoá trong hệ thống điện
Khi ngn mch ti im N1 ti l ra thanh cỏi ngun lm cho in ỏp gim khi ú rle in
ỏp thp tỏc ng. Mun cho TD khụng tỏc ng thỡ thi gian tỏc ng ca rle RT phi
ln hn thi gian t tỏc ng ca mỏy ct 7MC. Do ú:
tkRT > tt 7MC
tkRT = tBVA + t

(1.1)

Hỡnh 1.12 - S ni in tớnh toỏn tham s ng dõy
Khi ngn mch ti N2 ngn mch xut tuyn t thanh gúp C, lm cho in ỏp gim, khi
ú rle in ỏp thp s tỏc ng. Mun TD khụng tỏc ng thỡ rle RT phi cú thi gian

tỏc ng ln hn thi gian t ca bo v ti C, tc l:
tkRT > tBVC
tkRT = tBVC + t

(1.2)

Do ú tkRT = max (1, 2)
Trong ú t = 0,3 ữ 0,5 s
Khi cn thit thi gian lm vic ca TD cũn phi phi hp vi thi gian lm vic ca thit
b TL t u ng dõy ca ngun in lm vic.
b) Thi gian ca rle RGT ( di xung úng ca TD)
Thi gian ca rle RGT c chn theo hai iu kin:
- m bo thit b TD tỏc ng úng mỏy ct 4MC ch 1 ln, cn chn:
tRGT = t 4MC + td tr

(1.3)

Trong ú: t 4MC thi gian úng ca mỏy ct 4MC
td tr - thi gian d tr ph thuc vo mc cỏc ph ti ni vo TG C
- Nu TD tỏc ng úng ngun d tr m ngn mch vn tn ti v thit b bo v rle s
ct TD ra. khụng cho TD tỏc ng ln 2 thỡ rle RGT s phi ngn nga vic úng
tr li vo ngn mch ln na khi ú thi gian RGT tha món:

Khoa Cơ Điện Trường ĐHNN Hà Nội

Bộ môn Cung cấp & Sử dụng điện
14


Bài giảng tự động hoá trong hệ thống điện

tRGT = tc 4MC + tBVC + t 4MC

(1.4)

Thi gian ca RGT ch yu chn theo iu kin ny.
c) in ỏp khi ng ca rle in ỏp gim RU<
in ỏp khi ng ca RU< chn theo 2 iu kin:
- RU< phi khi ng khi mt in trờn thanh gúp C nhng khụng c khi ng khi ngn
mch sau cỏc khỏng in ng dõy (N2), hoc sau cỏc MBA (N3) ni vo thanh gúp C.
UkRU< =

U N min
k at .nU

(1.5)

UNmin in ỏp ngn mch thp nht khi ngn mch trờn thanh gúp C
nU h s bin i ca 1BU
kat h s an ton, kat = 1,2 ữ 1,3
- RU< khụng c khi ng, khi t khi ng cỏc ng c in ni vo thanh gúp C sau
khi khụi phc ngun cung cp.
UkRU< =

U tk
k at .nU

(1.6)

Utk in ỏp nh nht trờn thanh gúp C khi cỏc ng c in t khi ng
in ỏp khi ng ca rle in ỏp gim c chn l tr s bộ hn trong hai iu kin trờn.

d) in ỏp khi ng ca rle in ỏp tng RU>
Rle RU> khụng c tr v khi trờn mch d tr cú in ỏp cao hn in ỏp lm vic cc
tiu
UkRU> =

U lv min
k at .k tv .nU

(1.7)

Ulvmin in ỏp nh nht m ng c cũn cú th t khi ng c
nU h s bin i in ỏp ca 2BU
ktv h s tr v, ktv = 0,85 ữ 0,95
e)Dũng in khi ng ca rle dũng in cc tiu
Dũng in khi ng ca rle dũng in cc tiu trong s khi ng TD c chn bộ
hn dũng in bộ nht i qua phn t lm vic:
I k

I pt min

(1.8)

k at .n I

Trong ú: Ipt min dũng in ph ti bộ nht, A;
kat = 1,5 h s an ton;
nI h s bin dũng.
Thi gian lm vic ca s hỡnh 1.8 ch cn phi hp vi thi gian lm vic ln nht ca
cỏc bo v phn t ni vi thanh gúp A.

Khoa Cơ Điện Trường ĐHNN Hà Nội

Bộ môn Cung cấp & Sử dụng điện
15


Bµi gi¶ng tù ®éng ho¸ trong hÖ thèng ®iÖn
(Tiết 5)
1.5.

TĐD trạm biến áp

Ở trạm biến áp, người ta thường sử dụng các loại TĐD khác nhau như: TĐD MBA, TĐD máy
cắt phân đoạn, TĐD máy cắt nối…
1.5.1. Sơ đồ TĐD máy cắt phân đoạn
Bình thường cả hai MBA B1, B2 làm việc, máy cắt 5MC mở.
Giả sử MBA B2 bị hư hỏng, thiết bị bảo vệ rơle tác động cắt máy cắt 3MC, 4MC ra, sau đó
thiết bị TĐD sẽ khởi động và đóng máy cắt 5MC. Lúc này MBA B1 làm nhiệm vụ cung cấp
cho phụ tải 1 và 2 ở cả hai phân đoạn.
Khi sự cố bảo vệ rơle tác động, cuộn cắt CC của 3MC có điện cắt 3MC, tiếp điểm phụ của
máy cắt 3MC đóng, do đó cuộn cắt CC của 4MC có điện cắt 4MC.
Bình thường tại 4MC: tiếp điểm 1, 2 đóng, 3 hở. Rơle RGT có điện nhưng mạch đóng máy
cắt 5MC hở. Khi máy cắt 4MC cắt tiếp điểm 2 hở, 3 đóng, tiếp điểm RGT đóng muộn làm
đóng CĐ của 5MC có điện đóng 5MC.

Hình 1.13 - Sơ đồ TĐD máy cắt phân đoạn
Chú ý:
- Nếu B1 chỉ thiết kế đủ để cung cấp cho PĐI thì thiết bị TĐD cần phải có thêm mạch đưa tín
hiệu đi cắt bớt các phụ tải không quan trọng ở cả hai phân đoạn trước khi đóng máy cắt 5MC.

Khoa C¬ §iÖn – Tr­êng §HNN Hµ Néi

Bé m«n Cung cÊp & Sö dông ®iÖn
16


Bµi gi¶ng tù ®éng ho¸ trong hÖ thèng ®iÖn
- Để cắt nhanh máy cắt phân đoạn khi ngắn mạch tồn tại trên thanh góp hạ áp (PĐII) trong sơ
đồ TĐD cần có thêm bộ phân tăng tốc độ tác động của bảo vệ MC phân đoạn sau TĐD.
Khác với sơ đồ TĐD đường dây: không có bộ phận khởi động điện áp thấp RU <
1.5.2. Sơ đồ đóng dự phòng máy biến áp
Sơ đồ tự động đóng dự phòng máy biến áp gồm có rơle đóng 1 lần Đ1L có độ trễ và rơle
trung gian 2RG.
Ở chế độ làm việc bình thường máy biến áp B1 làm việc, còn máy biến áp B2 đóng vai trò dự
phòng. Máy biến điện áp 1BU mắc trên thanh cái A cấp điện cho các rơle điện áp 1RU và
2RU có tiếp điểm thường đóng. Máy 2BU mắc trên thanh cái dự phòng B cấp điện cho rơle
3RU có tiếp điểm thường mở.
Khi thanh cái A mất điện, các rơle 1RU và 2RU sẽ khép tiếp điểm cấp nguồn cho rơle thời
gian Rt, sau một thời gian trễ rơle Rt đóng tiếp điểm cấp nguồn cho rơle trung gian 1RG, rơle
1RG khép tiếp điểm đưa nguồn đến các cuộn cắt của máy cắt 1MC và 2MC. Máy cắt 2MC
khi cắt làm mở tiếp điểm 1 và đóng các tiếp điểm 2 và 3 của các khóa liên động, khi đó rơle
Đ1L tuy có điện nhưng tiếp điểm của nó vẫn còn đóng trong một khoảng thời gian đủ để các
máy cắt của B1 cắt mạch. Khi rơle Đ1L đóng tiếp điểm thì rơle trung gian 2RG sẽ tác động,
đóng tiếp điểm đưa tín hiệu đến cuộn đóng của các máy cắt 3MC và 4MC để đóng các máy
cắt lại. Để ngăn ngừa khả năng đóng nhầm thanh cái thứ 2 vào máy biến áp dự phòng, khi
máy biến áp dự phòng đã cấp điện cho thanh cái A, các máy cắt 4MC và 5 MC có khóa liên
động.

Hình 1.14 - Sơ đồ đóng dự phòng máy biến áp
Điện áp khởi động của các rơle 1RU và 2RU được chỉnh định sao cho hạn chế được tác động

của sơ đồ khi điện áp giảm thấp trong các trường hợp ngắn mạch. Thường giá trị điện áp khởi

Khoa C¬ §iÖn – Tr­êng §HNN Hµ Néi

Bé m«n Cung cÊp & Sö dông ®iÖn
17


Bài giảng tự động hoá trong hệ thống điện
ng ca cỏc rle in ỏp c ly bng 30 40 % in ỏp nh mc. Thi gian tr ca Rt
phi ln hn thi gian tỏc ng ca bo v chng ngn mch.
(Tit 6)
1.6.

D phũng cho cỏc ph ti quan trng

Cỏc h thng cung cp in cho khu vc cụng nghip, thng mi, hnh chớnh, c s nghiờn
cu khoa hc, y t u cú nhng ph ti rt quan trng m ngun phi c duy trỡ trong
trng hp cú s c trong h thng in quc gia nh:
-

Cỏc h thng an ton (chiu sỏng s c, thit b phũng chng chỏy, h thng bỏo ng
v tớn hiu)

-

Cỏc mch in quan trng cp in cho nhng thit b m nu ngng hot ng s gõy
nguy him cht ngi, h hng mỏy múc, ngng tr dõy chuyn cụng ngh

-

Cỏc h thng liờn quan n an ninh quc gia.

Mt trong nhng bin phỏp d phũng thng gp l s dng ngun in ti ch bng mỏy
phỏt in iờden c ni vi phn ph ti quan trng ca h tiờu th thụng qua thit b TD,
m trng hp n gin l dựng cu dao i ngun (Hỡnh 1.15).

Hỡnh 1.15 - D phũng cho cỏc ph ti quan trng bng mỏy phỏt iờden ti ch
c im cn chỳ ý khi s dng cỏc mỏy phỏt in nh ti ch lm ngun in d phũng l s
khỏc nhau rt ln gia tng tr ngun in lm vic bỡnh thng v tng tr ca cỏc mỏy phỏt
in iờden. Nu xem h thng cp ngun lm vic cú cụng sut vụ cựng ln so vi cụng sut
ca h tiờu th thỡ tng tr ca ngun lm vic ch yu xỏc nh theo in tr ca mỏy bin

Khoa Cơ Điện Trường ĐHNN Hà Nội

Bộ môn Cung cấp & Sử dụng điện
18


Bµi gi¶ng tù ®éng ho¸ trong hÖ thèng ®iÖn
áp (thường khoảng 4 – 5%) còn điện kháng của máy phát điện điêden thường khá lớn (khoảng
30 – 35%). Sự khác biệt này dẫn đến dòng sự cố khi ngắn mạch ở đầu phụ tải sẽ khác nhau
nhiều, ảnh hưởng đến độ nhạy của các bảo vệ khi chuyển sang làm việc với nguồn điêzen dự
phòng.
Đối với các phụ tải quan trọng yêu cầu tính liên tục tuyệt đối trong cung cấp điện, ngày nay
người ta dùng các nguồn cung cấp điện dự phòng liên tục (UPS – Uninterrupted Power
Supply).

Hình 1.16 - Sơ đồ nguyên lý bộ UPS
Thiết bị UPS bao gồm ba phần tử chính: Bộ acquy để tích điện dự phòng, bộ chỉnh lưu nạp

điện cho acquy và bộ nghịch lưu để biến nguồn điện một chiều đã được nạp trên acquy thành
nguồn điện xoay chiều cấp điện cho phụ tải (Hình 1.16).
Có hai cách đấu nối UPS với phụ tải: đấu song song và đấu nối tiếp.

a)

Hình 1.17 - Sơ đồ đấu nối UPS
a) song song b) nối tiếp

b)

Khi đấu song song, bình thường acquy được nạp điện và UPS hoạt động như một nguồn điện
dự phòng, còn khi đấu nối tiếp bình thường UPS làm việc như một bộ đệm giữ cho điện áp và

Khoa C¬ §iÖn – Tr­êng §HNN Hµ Néi

Bé m«n Cung cÊp & Sö dông ®iÖn
19


Bài giảng tự động hoá trong hệ thống điện
tn s ph ti khụng thay i khụng ph thuc vo in ỏp v tn s ca ngun cung cp.
Khi mt in ngun cung cp, UPS t ng chuyn sang lm vic ch d phũng khụng gõy
giỏn on cung cp in, nng lng c np sn trờn acquy s m bo duy trỡ in ỏp
u ra ca b nghch lu vi cht lng tt trong mt khong thi gian nht nh ph thuc
vo dung lng acquy.
Nhng thụng s chớnh la chn UPS l:
-

Cụng sut danh nh (cú th n nhiu MVA);

-

Mc in ỏp u vo, u ra (U1 15%; U2 1%).

-

Thi gian hot ng nh ngun c lp (cú th n hng gi);

-

Tn s u vo v u ra ( f1 5%; f2 0,1%);

-

Mc kh dng (thi gian lm vic tin cy trung bỡnh khong (50.000ữ200.000)h.

Acquy dựng trong UPS thng l loi acquy kớn khụng cn bo qun dựng cho c cụng sut
t 250 kVA tr xung hoc loi acquy axit chỡ dựng cho UPS cú cụng sut ln. Chỳ ý khi
dựng acquy axit chỡ phi t bung riờng, cú h thng thụng giú cng bc v tuõn th cỏc
quy trỡnh an ton.

Khoa Cơ Điện Trường ĐHNN Hà Nội

Bộ môn Cung cấp & Sử dụng điện
20


Bài giảng tự động hoá trong hệ thống điện

Chng 2 - T NG ểNG LP LI NGUN IN (TL)
2.1.

Khỏi quỏt chung
(Tit 7)

2.1.1. í ngha TL
Phõn tớch s liu thng kờ v s c ca ng dõy trờn khụng cho thy cú n 80 90% h
hng mang tớnh thoỏng qua (gii hn di 80% thng gp trong li in 6-110 kV cũn gii
hn trờn thng gp i vi cỏc ng dõy trờn khụng t 220 kV tr lờn) do s b phúng in
b mt, do sột ỏnh hoc do giú mnh lm dõy dn chm nhau hoc chm phi cỏc vt bờn
cnh v.v khong 10 20 % cỏc trng hp h hng cũn li l h hng bỏn duy trỡ hoc duy
trỡ. H hng bỏn duy trỡ cú th do vt l (cõy ci, dõy diu) vt qua ng dõy gõy ngn
mch v s c loi tr sau khi tia la in (h quang) t chỏy vt l. H hng duy trỡ cú
th do dõy dn ri chm t, hng cỏch in ng dõy hoc quờn g dõy ni t khi úng
in sau sa cha.
- Khi ú vic thc hin úng lp li (TL) giỳp gim thi gian mt in cho trm tiờu
th, gi vng ch ng b v n nh ca h thng.
- TL ỏp dng hiu qu nht l nhng ng dõy cú ngun cung cp mt phớa. Cũn
i vi ng dõy mch vũng, mch vũng mt ngun thỡ hiu qu gim.
- TL cú th c s dng ng dõy, thanh gúp ca trm, mỏy bin ỏp, ng dõy
cỏp hoc hn hp cỏp trờn khụng.
Hiu qu lm vic ca TL: TL thnh cụng nhng ng dõy trờn khụng vo khong 70
ữ 90%, thanh gúp cao, khụng thc hin khi xy ra h hng bn thõn MBA, cỏp hoc hn
hp cỏp trờn khụng vo khong 40 ữ 60%.
2.1.2. Phõn loi thit b TL
1 - Theo s ln tỏc ng:
+ TL tỏc ng 1 ln;
+ TL tỏc ng hai ln.
i vi loi ngn mch bỏn duy trỡ cú th sau ln ct u tiờn nguyờn nhõn gõy ngn mch

cha c loi tr (vt l gõy ngn mch cha c t chỏy hon ton) nờn khi úng li
ngun in li phỏt sinh s c v h quang in ln ny cú th t chỏy hon ton vt l v
nu úng tr li ln hai s thnh cụng. TL hai ln thng ỏp dng cho li 110 kV tr
xung. Xỏc sut thnh cụng ca ln úng th hai thng khụng quỏ 10%, tuy nhiờn hao
mũn mỏy ct v nh hng xu n n nh ca h thng hn ch kh nng ỏp dng TL
nhiu ln. Sau s ln tỏc ng ó c quy nh thit b TL s b khúa li.
2 - Theo s pha:
+ TL 3 pha,
+ TL 1 pha.
Phõn bit TL ba pha v TL mt pha. Trong s TL ba pha khi h hng mt hoc
nhiu pha, thit b bo v s ct c ba pha v TL c ba pha. thc hin TL mt pha,

Khoa Cơ Điện Trường ĐHNN Hà Nội

Bộ môn Cung cấp & Sử dụng điện
21


Bài giảng tự động hoá trong hệ thống điện
mỏy ct in v b truyn ng lm vic riờng r cho tng pha, s bo v phỏt hin s
c riờng tng pha ct mỏy ct ca pha b h hng v TL li pha ú. Trong thi gian s
c mt pha, hai pha khụng b s c cú th tip tc lm vic bỡnh thng. Nu ngn mch
mt pha l duy trỡ, thỡ sau khi TL khụng thnh cụng bo v s tỏc ng ct c ba pha v
khúa thit b TL li.
TL mt pha (mt ln) thng s dng cho cỏc ng dõy ti in siờu cao ỏp, cũn TL 3
pha thng c dựng cho mi cp in ỏp t 220 kV tr xung.
3 - Theo kh nng tỏc ng: iu ny ph thuc vo h thng bo v.
+ TL tỏc ng nhanh,
+ TL tỏc ng bỡnh thng
4 - Theo s cn thit phi kim tra ng b:

Khi thc hin TL 3 pha ng dõy cú hai ngun cung cp, nu thi gian úng tr li kộo
di cn phi kim tra ng b ca hai ngun in hai u ng dõy. Vi cỏc ng dõy
c cung cp t mt phớa cú th s dng TL khụng kim tra ng b.
Tựy theo cỏch kim tra ng b ngi ta phõn ra:
+ TL ch thi im ng b;
+ TL t chn thi im ng b;
+ TL t ng b cỏc mỏy phỏt in, ng c ng b v mỏy bự ng b.
5 - Theo i tng c thc hin TL:
+ TL ng dõy,
+ TL thanh gúp,
+ TL mỏy bin ỏp,
+ TL ng c in
6 - Theo cỏch thc tỏc ng n c cu truyn ng ca mỏy ct: TL in, TL c khớ,
TL truyn ng thy lc.
Ngoi ra cũn cú mt nhúm thit b TL c bit lm nhim v t ng úng tr li cỏc
ng dõy v ph ti sau khi b ct vỡ thit b t ng ct ph ti theo tn s v khi tn s
ó c khụi phc li gn tr s bỡnh thng. Nhim v ca nhúm thit b TL ny (gi l
thit b t ng úng li theo tn s TLTS) l nhanh chúng khụi phc li vic cp in
cho cỏc h tiờu th sau khi tỡnh trng mt cõn bng cụng sut trong HT ó c khụi
phc. Thit b TLTS thng c t tt c cỏc ng dõy v h tiờu th quan trng cú
trang b rle ct ph ti theo tn s.
2.1.3. Cỏc yờu cu c bn i vi thit b TL
1 - Tỏc ng nhanh: TL phi c khi ng khi mỏy ct ó t ng ct ra, ngoi tr
trng hp khi úng mỏy ct vo s c ngn mch v thit b bo v ó tỏc ng ct mỏy
ct ngay sau khi úng vo s c. ng thi TL phi m bo khong thi gian khụng in
cn thit gia thi im h quang b dp tt trong bung dp h quang ca mỏy ct v thi

Khoa Cơ Điện Trường ĐHNN Hà Nội

Bộ môn Cung cấp & Sử dụng điện

22


Bài giảng tự động hoá trong hệ thống điện
gian cỏc u tip xỳc chớnh ca mỏy ct chm vo nhau khi úng tr li. TL cú th khi
ng theo hai cỏch: Bng thit b bo v rle v bng phng phỏp khụng tng ng (hc
phn 2.1.5)
Do ú, thi gian tỏc ng ca TL cng nh cng tt m bo thi gian ngng cung cp
in l nh nht. Tuy nhiờn phi chỳ ý n nhng rng buc khỏc nh iu kin
tkh ion < tTL < ttk

(2.1)

ttk thi gian t khi ng ca ng c
Ngoi ra, TL cũn ph thuc vo tng loi mỏy ct. i vi mỏy ct du khụng cn quan
tõm n thi gian kh ion tkh ion, i vi mỏy ct khớ phi xột n iu kin kh ion v kh
nng truyn ng, ct ca mỏy ct.
Vỡ vy cỏc thit b i kốm phi tỏc ng nhanh.
2 - TL phi t tr v v trớ ban u sau khi tỏc ng chun b cho cỏc ln lm vic sau.
3 - S TL cn phi m bo s ln tỏc ng ó nh trc cho nú v khụng c tỏc
ng lp i lp li.
Cn lu ý rng thụng thng ch nờn thc hin TL 1 ln, TL 2 ln thng s dng cỏc
ng dõy ct hoc li phõn phi tng tin cy cung cp in ca cỏc ng dõy
n cú mt ngun cung cp. Xỏc xut thnh cụng ca TL 2 ln thng khụng cao (bng
2.1) trong khi ú mỏy ct phi lm vic nng n hn v nu TL khụng thnh cụng cú th
lm xu iu kin n nh ca cỏc ng dõy truyn ti.
Bng 2.1 - Xỏc sut thnh cụng ca TL ng dõy trờn khụng
Cp in ỏp, kV
2 - 10
110 - 330

400 - 500

S ln TL
Mt ln
Hai ln
Mt ln
Hai ln
Mt ln

Xỏc sut thnh cụng, %
53,5
56,2
75
75-80
50

4 - TL khụng c tỏc ng khi thao tỏc mỏy ct bng khúa iu khin (bng tay) v TL
cng khụng c tỏc ng khi bo v so lch mỏy bin ỏp lm vic (h hng bờn trong mỏy
bin ỏp), hoc bo v bng rle khớ t mỏy bin ỏp tỏc ng (s c thựng du MBA).
Nu TL cú th lm h hng nng hn.
5 - di ca tớn hiu iu khin úng mỏy ct phi ln m bo vic úng c
thc hin mt cỏch chc chn.
6 - Khi cú trc trc trong thit b TL phi loi tr kh nng vic úng lp li mỏy ct
nhiu ln vo ngn mch duy trỡ ngn nga kh nng hng mỏy ct, lm mt n nh ca
h thng hoc gõy chỏy, n.
7 - Tỏc ng ca thit b TL cn c phi hp vi tỏc ng ca thit b rle v cỏc thit
b t ng khỏc ca h thng in nh thit b kim tra ng b, thit b t ng ct ph ti
theo tn s

Khoa Cơ Điện Trường ĐHNN Hà Nội

Bộ môn Cung cấp & Sử dụng điện
23


Bµi gi¶ng tù ®éng ho¸ trong hÖ thèng ®iÖn
(Tiết 8)
2.1.4. Các đại lượng thời gian trong quá trình tự động đóng lặp lại (TĐL)
1 - Thời gian làm việc của bảo vệ tBV là thời gian từ lúc bảo vệ nhận tín hiệu sự cố đến lúc
phát tín hiệu cắt máy cắt.
2 - Thời gian cắt của máy cắt điện t C là thời gian từ lúc mạch cắt của máy cắt được mang
điện đến lúc hồ quang được dập tắt.
3 - Thời gian tồn tại 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) đến khi hồ quang điện bị dập tắt.
4 - Thời gian đóng điện của máy cắt điện t Đ: là thời gian từ lúc mạch đóng của máy cắt
được mang điện đến khi tiếp điểm chính của máy cắt được thông mạch.
5 - Độ dài xung đóng của TĐL: là khoảng thời gian tiếp điểm đầu ra của thiết bị TĐL ở
trạng thái kín.
6 - Thời gian khử ion: là thời gian cần thiết để vùng không khí chỗ sự cố khôi phục lại tính
chất cách điện (được 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 mang 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 phần tử TĐL, trong đó cấp điện áp đóng vai trò quyết định (nói
chung điện áp càng cao thời gian khử ion càng kéo dài).
Bảng 2.2 - Thời gian khử ion theo các cấp điện áp (s)
Stt

Cấp điện áp (kV)

Thời gian khử ion tối thiểu (s)

1
66
0,1
2
110
0,15
3
220
0,28
4
400
0,5
Trường hợp TĐL 1 pha thời gian khử ion kéo dài hơn khi TĐL 3 pha và khi TĐL 1 pha
trong thời gian mất điện của 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.
7 - Thời gian đặt TĐL tTĐL: là thời gian từ lúc TĐL được khởi động đến khi TĐL cho xung
đi đóng máy cắt.
8 - Thời gian sẵn sàng của TĐL: là thời gian từ lúc tiếp điểm của TĐL khép lại gửi tín hiệu
đóng máy cắt đến khi nó sẵn sàng cho chu trình TĐL tiếp theo. Thời gian này 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 thành công.
9 - Thời gian chết (hoặc thời gian không điện): là khoảng thời gian từ lúc hồ quang bị dập
tắt đến lúc tiếp điểm chính của máy cắt tiếp xúc trở lại.
Trong chu trình TĐL đại lượng thời gian chết (thời gian không điện) có ý nghĩa rất quan
trọng, nó ảnh hưởng đến việc nhanh chóng phục hồi cung cấp điện và đảm bảo giữ ổn định
cho hệ thống

Khoa C¬ §iÖn – Tr­êng §HNN Hµ Néi

Bé m«n Cung cÊp & Sö dông ®iÖn
24


Bµi gi¶ng tù ®éng ho¸ trong hÖ thèng ®iÖn
10 - 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.
Quan hệ giữa các đại lượng thời gian bảo vệ, thời gian đóng và cắt của máy cắt và thời gian
thiết bị TĐL trong quá trình tự động đóng lặp lại nguồn điện như sau:

Hình 2.1 - Mối quan hệ giữa các đại lượng thời gian
Bảng 2.3 – Thời gian của 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.
Stt

1
2
3
4
5

Các đại lượng thời gian

Máy cắt điện từ

Thời gian tồn tại hồ quang
Thời gian cắt của máy cắt
Thời gian đóng của máy cắt
Thời gian không điện tối thiểu theo

điều kiện kỹ thuật của MC
Thời gian nhiễu loạn của hệ thống

Khoa C¬ §iÖn – Tr­êng §HNN Hµ Néi

Máy cắt khí nén

0,04
0,1
0,32

0,01
0,045
0,085

0,4

0,2 ÷ 0,3

0,5

0,245÷0,345

Bé m«n Cung cÊp & Sö dông ®iÖn
25