TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG BẢO VỆ

Đại học quốc gia Tp.HCM

© Department of Power Systems

Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM

Trần Ngọc Hải

41200975

Phan Đình Ty

41204439

Relay protection – 09/2013

page 1/xx


© Department of Power Systems

Chương 1

TỔNG QUAN
VỀ HỆ THỐNG BẢO VỆ

page 2/xx


© Department of Power Systems

Tổng quan về hệ thống bảo vệ

1.1 Giới thiệu
1.2 Thiết bị bảo vệ
1.3 Vùng bảo vệ
1.4 Độ tin cậy
1.5 Tính chọn lọc
1.6 Tính ổn định

1.7 Tác động nhanh
1.8 Độ nhạy
1.9 Bảo vệ chính và bảo vệ dự phòng
1.10 Thiết bị ngõ ra
1.11 Mạch ngắt
1.12 Giám sát mạch ngắt

Relay protection – 09/2015
page 3/xx


© Department of Power Systems

Giới thiệu

• Mục đích của hệ thống điện là phát điện và cung cấp điện
tới người dùng
• Hệ thống phải được thiết kế và điều khiển để việc phân
phối đến nơi sử dụng phải đảm bảo về độ tin cậy và tính
kinh tế

Relay protection – 09/2015

page 4/xx


© Department of Power Systems

Giới thiệu

Event
page 5/xx


Giới thiệu

© Department of Power Systems

• Các thiết bị trong hệ thống rất đắt tiền đòi hỏi chi phí đầu
tư rất lớn
• Việc thiết kế tốt đến mấy thì sự cố vẫn luôn luôn có thể
xảy ra trong hệ thống điện.

Relay protection – 09/2015

Sự cố quá nhiệt đường dây

page 6/xx


Giới thiệu

© Department of Power Systems

Việc dự phòng của bảo vệ nhằm để phát hiện và cách ly
các phần tử của hệ thống trong trường hợp sự cố

Hậu quả khi bảo vệ không hoạt động

Back

Event Relay protection – 09/2015

page 7/xx


© Department of Power Systems

Thiết bị bảo vệ

Hệ thống bảo vệ

• Tập hợp các thiết bị bảo vệ và các thiết
bị khác để thực hiện chức năng định
trước theo nguyên lý bảo vệ (IEC
60255-20)

Thiết bị bảo vệ

• Các thiết bị có chức năng bảo vệ (rơle,
cầu chì …), không bao gồm CT (Current

Transformer), CB (Circuit Breaker),
Contactor …

Sơ đồ bảo vệ

• Tập hợp khối thiết bị bảo vệ (rơle, CT,
CB, ắc-quy, …) thực hiện chức năng
bảo vệ định trước

Relay protection – 09/2015
page 8/xx


© Department of Power Systems

Thiết bị bảo vệ

Relay bảo vệ mikro 2000

Relay protection – 09/2015

Cầu chì cao áp

page 9/xx


© Department of Power Systems

Sơ đồ bảo vệ

Sơ đồ bảo vệ thanh góp máy phát

Relay protection – 09/2015

page 10/xx


Thiết bị bảo vệ

Phân loại rơle:

© Department of Power Systems

Rơle tĩnh (static)
Rơle kỹ thuật số (digital)
Rơle số (numerical)

Mỗi loại rơle có một khả năng làm việc khác nhau phụ
thuộc vào công nghệ chế tạo (đề cập trong chương 6)
Back
Relay protection – 09/2015
page 11/xx


© Department of Power Systems

Phân loại rơ le

Relay protection – 09/2015

page 12/xx


© Department of Power Systems

Phân loại rơ le

Relay protection – 09/2015

page 13/xx


Vùng bảo vệ

© Department of Power Systems

• Để bảo vệ HTĐ, cần phân
chia thành các vùng để tác
động khi có sự cố

Relay protection – 09/2015
page 14/xx


Vùng bảo vệ

© Department of Power Systems

• Các vùng bảo vệ phải phủ lẫn nhau, đảm bảo không có
thiết bị nào nằm ngoài các vùng bảo vệ

Back
Relay protection – 09/2015

page 15/xx


Độ tin cậy
Thiết kế (Design)

© Department of Power Systems

Setting (Thiết lập)
Lắp đặt (Installation)
Thử nghiệm (Testing)
Sự hư hỏng trong khi sử dụng
(Deterioration in Service)
Back

Hiệu suất bảo vệ (Protection
Performance)

Relay protection – 09/2015
page 16/xx


Thiết kế (Design)

© Department of Power Systems

• Là một phần hết sức quan trọng

• Việc thiết kế phải đảm bảo hệ thống sẽ luôn vận hành
dưới tất cả những điều kiện yêu cầu

• Phải nắm vững các kiểu sự cố, tần suất, khoảng thời gian
của sự cố để lựa chọn thiết bị phù hợp nhất

Relay protection – 09/2015

page 17/xx


Thiết lập (Setting)

© Department of Power Systems

• Việc chọn thông số rơle và hệ thống bảo vệ để đưa vào
hệ thống chính là rất quan trọng

• Các đặc điểm của hệ thống sẽ thay đổi theo thời gian,
mức tải, vị trí, các loại và số lượng máy phát

Relay protection – 09/2015

page 18/xx


Lắp đặt (Installing)

© Department of Power Systems

• Cần phải lắp đặt một cách chính xác
• Sự lắp đặt phức tạp dẫn tới khó khăn trong việc kiểm tra
cũng như bảo trì
• Vị trí thử nghiệm cũng rất cần thiết, bởi có thể sai lệch kết
quả trong điều kiện khi sự cố xảy ra.
• Cần dùng các sơ đồ đơn giản, giảm số lượng rơle và các
tiếp xúc

Relay protection – 09/2015

page 19/xx


Thử nghiệm (Testing)

© Department of Power Systems

• Gồm các khía cạnh của sơ đồ bảo vệ

• Tạo ra các điều kiện vận hành và điều kiện môi
trường gần giống với thực tế nhất có thể

Relay protection – 09/2015

page 20/xx


Sự hư hỏng trong khi sử dụng

(Deterioration in Service)

© Department of Power Systems

• Sự hư hỏng của các thiết bị thì ảnh hưởng rất lớn đến hệ
thống bảo vệ
• Cần thay thế và lắp đặt để đảm bảo hệ thống làm việc
trong điều kiện tốt nhất
• Đánh giá độ tin cậy phải dựa trên chất lượng của các thử
nghiệm ngày càng được cải tiến.
• Đòi hỏi công nghệ ngày càng hiện đại để dự báo phát
hiện sự cố

Relay protection – 09/2015

page 21/xx


Hiệu suất bảo vệ (Protection Performance)

© Department of Power Systems

• Hiệu suất của hệ thống thường được đánh giá theo thống
kê. Với mỗi sự cố chỉ những lần cắt chính xác của máy
cắt mới được xem là đúng. Tỉ lệ chính xác đó gọi là hiệu
suất

Hiệu suất bảo vệ của hệ thống điện toàn nước Anh trong 5 năm
Tài liệu tham khảo : Power system protection_học viện kĩ sư Điện, Lon don, Anh

Relay protection – 09/2015

page 22/xx


Tính chọn lọc

© Department of Power Systems

• Khả năng bảo vệ chỉ cắt những phần tử ngắn mạch gọi
là tính chọn lọc
• Khi sự cố xảy ra cần phải ngắt các phần tử đó ra khỏi hệ
thống dựa trên 2 phương pháp chung:

Cấp thời gian (Time Grading)
Khối hệ thống (Unit System)

Back
Relay protection – 09/2015

page 23/xx


© Department of Power Systems

Cấp thời gian

Khi xảy ra ngắn mạch tại N1 thì chỉ có máy cắt 4 hoạt động nhờ vào
việc chọn cấp thời gian tác động cho bảo vệ, càng gần nguồn thời
gian tác động càng lớn

Relay protection – 09/2015

page 24/xx


Khối hệ thống

© Department of Power Systems

Gồm nhiều khối nhỏ, mỗi khối hệ thống nhỏ có khả năng
phát hiện và tác động khi sự cố xảy ra ở trong vùng bảo vệ
của khối đó

Relay protection – 09/2015

page 25/xx