TÌM HIỂU NGUYÊN tắc HỌAT ĐỘNG của RECLOSER

TÌM HIỂU NGUYÊN TẮC HỌAT ĐỘNG CỦA RECLOSER
The W-Series single phase, pole mounted auto recloser or circuit
breaker was developed to achieve optimum performance and reliability,
making use of the latest technology in solid dielectrics, vacuum
interruption, and microelectronics. This device does not use any gas or
oil insulants. Instead, a cyclo-aliphatic epoxy bushing is used to
insulate the vacuum interrupter. This type of construction results in a
more lightweight unit. The design has been optimised for automation,
remote control, and monitoring applications, and has built in current
and voltage measurement for data logging. The W series recloser is ideal
for Single Wire Earth Return (SWER) applications.
The W series is rated up to 24kV, rated load current 400A and rated
interrupting current 6kA.
W-Series giai đoạn, cực gắn kết tự động recloser hoặc mạch máy cắt đã được phát triển để đạt
được hiệu suất tối ưu và độ tin cậy, sử dụng các công nghệ mới nhất trong chất điện môi rắn,
chân không gián đoạn, và vi điện tử. Thiết bị này không sử dụng bất kỳ khí hoặc dầu insulants.
Thay vào đó, một ống lót xích lô béo epoxy được sử dụng để ngăn cách các bộ ngắt chân không.
Đây là loại kết quả xây dựng trong một nhẹ hơn đơn vị. Thiết kế đã được tối ưu hóa cho tự động
hóa, điều khiển từ xa, và các ứng dụng theo dõi, và đã xây dựng trong hiện tại và điện áp đo
lường đối với dữ liệu khai thác gỗ. W loạt recloser là lý tưởng cho Wire các ứng dụng đơn trở lại
trái đất (SWER).
Series W được đánh giá cao nhất lên đến 24kV, 400A tải đánh giá và đánh giá gián đoạn 6kA
hiện tại.
LBS và Recloser đều là các thiết bị đóng cắt. nó có điểm chung là đều đóng cắt được khi có tải
(LBS chỉ cắt được với dòng tải nhất định nhỏ hơn nhiều lần so với Recloser).
Về trong vận hành thì LBS bảo dưỡng, sửa chữa đem đi lắp đặt thì thuận lợi hơn. Với quy mô
nhỏ (như 1 cấp điện cho 1 khu vực không quan trọng, ít phụ tải…) thì nên lắp LBS hơn vì hiệu
quả kinh tế nó mang lại là đầu tư ít. Còn ngược lại Recloser lắp đặt phức tạp hơn, yêu cầu kỹ
thuật cao hơn, người vận hành cũng phải có trình độ chuyên môn nhất định, khi lắp Recloser về
nguyên tắc thì vẫn cần phải kết hợp cầu dao thường . Tuy nhiên LBS không thể so sánh được với
Recloser vì bản chất Recloser là một máy cắt có chức năng tự đóng lại nên ngoài khả năng loại

trừ đoạn đường dây phía sau nó khi sự cố, với sự cố thoáng qua nó sẽ tự đóng lại để cấp điện trở
lại giảm thời gian gián đoạn cấp điện.
Recloser thường lắp ở trên (cho) đường dây, còn LBS có thể lắp trên đường dây có thể lắp ở trạm
biến áp, phân phối…



Recloser là một thiết bị đóng cắt tự động hoạt động tin cậy và kinh tế dùng cho lưới phân phối
đến cấp điện áp 38KV. Kết cấu gọn nhẹ, dễ lắp đặt, vận hành.
Đối với lưới phân phối Recloser là thiết bị hợp bộ gồm các bộ phận sau:
+ Bảo vệ quá dòng
+ Tự đóng lại (TĐL)
+ Thiết bị đóng cắt
+ Điều khiển bằng tay
Vị trí đặt:
Recloser có thể đặt bất kỳ nơi nào trên hệ thống mà thông số định mức của nó thỏa mãn các đòi
hỏi của hệ thống. Những vị trí hợp lý có thể là:
- Đặt tại trạm như thiết bị bảo vệ chính của hệ thống
- Đặt trên đường dây trục chính nhưng cách xa trạm để phân đoạn các đường dây dài, như vậy
ngăn chặn sự ảnh hưởng đến toàn bộ hệ thống khi có sự cố cách xa nguồn.
- Đặt trên các nhánh rẽ của đường dây trục chính nhằm bảo vệ đường dây trục chính khỏi bị ảnh
hưởng do các sự cố trên nhánh rẽ.


Có 5 yếu tố chính phải được xét đến để áp dụng chính xác các loại recloser mạch điều khiển tự
động:
- Điện áp định mức của Recloser phải lớn hơn hoặc bằng điện áp của hệ thống.
- Dòng điện sự cố lớn nhất có thể xảy ra tại vị trí đặt Recloser: dòng điện này có thể tính được.
Định mức cắt của Recloser phải bằng hoặc lớn hơn dòng sự cố lớn nhất có thể có của hệ thống.
- Dòng điện phụ tải cực đại: là dòng định mức cực đại của Recloser phải lớn hơn hoặc bằng dòng

tải cực đại ước lượng trước của hệ thống. Đối với Recloser điều khiển bằng điện tử, dòng cắt cực
tiểu được chọn độc lập với dòng định mức lâu dài cực đại của Recloser, mặc dù nó thường không
quá 2 lần gía trị đó (giá trị dòng cắt ít nhất là gấp 2 lần dòng phụ tải đỉnh).
- Dòng sự cố nhỏ nhất trong vùng được bảo vệ bởi Recloser: có thể xảy ra ở cuối đoạn đường
dây được bảo vệ phải được kiễm tra để xem Recloser có thể cảm nhận được để cắt dòng hay
không.
- Phối hợp các thiết bị bảo vệ khác trên cả phía nguồn và phía tải của Recloser: Việc phối hợp
trên các thiết bị lắp đặt phía trước và sau recloser rất quan trọng khi 4 thông số đầu tiên đã được
thoã mãn. Việc lựa chọn thời gian trễ thích hợp và thứ tự hoạt động chính xác rất quan trọng với
bất kỳ việc cắt tức thời và mất điện do sự cố sẽ được hạn chế đến phần nhỏ nhất có thể của
đường dây.
- Thông thường Bảo vệ quá dòng (BVQD) sẽ làm việc cắt Máy cắt (MC) với đặc tính thời gian
cấp I.
- Sau khi TĐL tác động đóng lại MC, BVQD sẽ được chuyển sang chế độ sẵn sàng hoạt động với
đặc tính thời gian cấp II chậm hơn.
- Số lần TĐL có thể lập trình từ ( 0-3 ) lần, điều này tương đương với số lần của bảo vệ quá dòng
làm việc cắt MC từ ( 1-4 ) lần.
- Tủ điều khiển cho phép lập trình để thay đổi số lần tác động BVQD sau khi TĐL cũng như số
lần TĐL trước khi khóa và cắt hẳn MC là tùy ý.
1/. Sơ Đồ Khối


2/. Mục Tiêu
•
•
•
•

Giúp cho công nhân, người trực tiếp vận hành có được khái niệm, công dụng của Recloser
Làm quen với các thiết bị đảm bảo, giám sát chất lượng điện.

Làm quen với thiết bị kỹ thuật cao, trao đổi thông tin từ xa (Scada),
Có tác phong làm việc khi giao tiếp với thiết bị dạng lập trình máy tính.

GIỚI THIỆU CHUNG RECLOSER
Ngày nay trong thời kỳ công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước, việc cung cấp điện đang đòi hỏi
đến chất lượng điện năng. Việc cung cấp điện liên tục cho các hộ tiêu thụ ngày càng trở nên bức
bách, do những yêu cầu trên, đòi hỏi nhà cung cấp điện phải không ngừng tìm những phương
pháp tối ưu nhất để giảm thiểu những sai sót, hay khắc phục sự cố trên lưới điện nhanh nhất. Để
giảm thời gian ngừng cung cấp điện cho khách hàng, hay trong ngành điện còn gọi làm giảm
thiểu suất sự cố.
Dưới đây P.KH-KT xin giới thiệu một loại thiết bị có khả năng giảm thấp nhất các trường hợp
khi xảy ra sự cố thoáng qua làm mất điện cho các hộ tiêu thụ.


RECLOSER hay còn gọi là máy cắt tự động đóng lại.
Với thiết bị tự động đóng lại (Recloser) ta có thể giảm tới mức tối thiểu các sự cố thoáng qua
tương đương với giảm số lần mất điện không đáng có của đường dây. Thiết bị đóng lại đã được
sử dụng từ lâu với các mạch điều khiển phức tạp … và các chức năng kiểm soát hạn chế sự cố.
Ngày nay với sự tiến bộ của kỹ thuật vi điện tử cùng với các bộ vi xử lý có khả năng tích hợp cao
các nhà chế tạo đã cho ra các sản phẩm trọn bộ có nhiều chức năng hợp lý tiện dụng giá thành
thấp phục vụ cho lưới điện trên không khi có nhiều sự cố thoáng qua như nước ta.
Ngoài ra thiết bị trên còn cho phép các nhà kỹ thuật theo dõi một cách tin cậy nhất các tình trạng
tác động của thiết bị, tình trạng hoạt động của phụ tải trong một khoảng thời gian lớn, nhờ vào
bộ phận lưu trữ dữ liệu sự cố, tin cậy đảm bảo thông tin không bị mất đi khi xảy ra bất cứ trường
hợp nào.
Bộ Recloser được hoạt động theo nguyên tắc như sau:
Khi đường dây đang tải bình thường, trong khoảng cho phép của dòng điện làm việc đối với các
thiết bị, RC không có bất kỳ một tác động nào, các tiếp điểm của RC liền mạch (CLOSE), đột
nhiên có dòng sự cố đi qua đường dây các tiếp điểm của RC sẽ hở mạch (RC sẽ TRIP). Nếu là sự
cố thoáng qua giả sử như có sự va chạm dây pha với đất (do cây va vào, rắn bò,…) khi bị cúp

điện hồ quang tại nơi sự cố coi như bị dập tắt, sau thời gian cúp điện đường dây trở lại bình
thường ở dạng vật lý, theo quy định, đường dây sẽ được cung cấp điện trở lại, nếu dòng điện trên
đường dây không bị vượt quá mức cho phép, hộ tiêu thụ điện sẽ được cung cấp điện liên tục trở
lại, nếu sự cố vẫn tiếp tục duy trì RC. Sẽ cắt (TRIP) tiếp tục , sau số lần đóng lại (theo lập trình)
mà vẫn không phục hồi được sự cố RC sẽ cắt vĩnh viễn (look out) chờ người sửa chữa đến kiểm
tra phục hồi sự cố.
RC về nguyên tắc hoạt động tương tự như bộ LBS, nhưng điểm đặc biệt của RC là: tốc độ hoạt
động của tiếp điểm phải nhanh, cắt được dòng sự cố lớn, có số lần thao tác cao…
Xin giới thiệu thiết bị của hãng cooper (USA) áp dụng cho lưới điện trung thế có cấp điện áp
từ 35 kV trở xuống.
Có nhiều loại RC khác nhau như loại 1, 3 với các loại dòng điện làm việc bình thường khác
nhau, với các kiểu tủ điều khiển khác nhau.



Điểm chung của tủ điều khiển và Recloser đều có thể lắp thay thế cho nhau, trong tủ điều khiển
có bộ ắcquy dùng để bảo vệ dữ liệu không bị mất
Bài viết trình bày về cách phối hợp cầu chảy phía sơ cấp máy biến áp với máy cắt tự động đóng
lặp lại (recloser) mạch điện thứ cấp, ví dụ như ở các trạm biến áp điện lực.


Phối hợp cầu chảy phía nguồn/recloser phía phụ tải
Chúng ta sẽ sử dụng phương pháp phối hợp “có độ dư” (conservative), theo đó bỏ qua hiệu ứng
làm mát cầu chảy trong khoảng thời gian recloser đóng lặp lại (các tiếp điểm mở).
Các recloser phát hiện, cắt quá dòng điện, và sau đó tự động đóng lặp lại để đóng điện lộ cung
cấp. Phần lớn các sự cố hệ thống đường dây phân phối trên không (có thể là 75 tới 80%) đều
mang tính chất tạm thời, và chỉ kéo dài trong khoảng vài chu kỳ cho tới vài giây.
Với khả năng “tác động và đóng lặp lại” của recloser, có thể loại trừ việc cắt điện lâu dài hệ
thống cung cấp do các sự cố tạm thời này. Tuy nhiên, nếu như sự cố là vĩnh cửu mà không phải
là tạm thời, recloser sẽ “khoá mạch” sau một số lần đóng lặp lại không thành công (thường là ba

hoặc bốn lần), và nhờ đó cách ly lộ cung cấp có sự cố ra khỏi hệ thống.
Máy cắt tự động đóng lặp lại (recloser) có hai khả năng đặt thời gian để phối hợp với các thiết bị
bảo vệ khác và giới hạn khu vực chịu ảnh hưởng của sự cố vĩnh cửu. Thường thì thao tác giải trừ
sự cố đầu tiên (đôi khi là hai thao tác giải trừ sự cố đầu tiên) được thực hiện theo đặc tính đặt
thời gian “nhanh”, do đó tạm thời giải trừ các sự cố tạm thời trước khi các thiết bị bảo vệ phía
phụ tải tác động. Các thao tác sau đó được thực hiện với thời gian trễ định sẵn để cho phép các
thiết bị bảo vệ ở gần sự cố hơn cắt dòng các sự cố vĩnh cửu, nhờ đó hạn chế phạm vi ngừng cung
cấp điện.
Cách bố trí này nhiều khi được gọi là sơ đồ “tiết kiệm cầu chảy” bởi vì cầu chảy chỉ phản ứng
với các sự cố vĩnh cửu trong phạm vi nó bảo vệ.
Trong ứng dụng đề cập trong bài báo này, cầu chảy phía sơ cấp máy biến áp được đặt ở phía
nguồn của recloser. Mục tiêu đề ra là cầu chảy không đứt trước khi recloser tác động “khoá
mạch” để phản ứng với sự cố vĩnh cửu. Giá trị dòng điện sự cố lớn nhất mà cầu chảy và recloser


sẽ phối hợp thường là giá trị nhỏ hơn trong các giá trị sau:
1. Khả năng cắt lớn nhất của recloser hoặc cầu chảy, hoặc
2. Giao điểm của đường cong chảy thấp nhất của cầu chảy với đường cong tác động tương đương
lớn nhất của recloser (tức là đường cong “khoá mạch”).
Theo phương pháp phối hợp “có độ dư”, bỏ qua việc làm mát cầu chảy trong khoảng thời gian
đóng lặp lại (các tiếp điểm mở).
Bạn chỉ cần tính tổng hiệu ứng nhiệt, tức là nhiệt đầu vào của mỗi tác động của recloser. Như
vậy, đường cong khoá mạch được xây dựng bằng cách lấy tổng các thời gian giải trừ tổng theo số
lượng thích hợp các thao tác nhanh và chậm, ở các mức dòng khác nhau, theo công thức sau:
Trong đó:
TI là điểm trên đường cong khoá mạch tương đương lớn nhất (maximum equivalent lockout
curve) của recloser, tại dòng điện đã chọn (I).
P là lượng rút ngắn thời gian chảy của cầu chảy do mang tải ban đầu (preloading), được thể hiện
bởi phần thập phân của tổng thời gian chảy của cầu chảy.
TRj là thời gian giải trừ lớn nhất tại dòng điện I đối với lần tác động thứ j (các tiếp điểm đóng)

của recloser.
n là số lần tác động (các tiếp điểm đóng) của recloser.
Bởi vì cầu chảy phải cho phép recloser tác động khoá mạch mà không bị đứt nên cần xây dựng
đường cong khoá mạch tương đương lớn nhất của recloser. Các đường cong nhanh (A) của
recloser nói chung được công bố cho các điểm thử nghiệm lớn nhất. Tuy nhiên các đường cong
chậm (B, C và D) lại được công bố cho các điểm thử nghiệm danh định và do vậy phải được hiệu
chỉnh (theo giá trị lớn nhất) một lượng dung sai dương, mà theo giả định là 10%.
Ví dụ
Xét trường hợp trong trạm biến áp trung gian ở nông thôn chỉ có một máy biến áp, được bảo vệ
bằng cầu chảy, với ba (hoặc ít hơn) recloser lộ cung cấp. Thông số danh định của cầu chảy phía
sơ cấp, máy biến áp, và recloser phía phụ tải là như sau:
Máy biến áp. Máy biến áp ba pha, công suất cơ sở (OA - làm mát bằng không khí đối lưu tự
nhiên) là 7.500 kVA, điện áp sơ cấp là 115 kV, điện áp thứ cấp là 13,2 kV. Công suất khi làm mát
bằng không khí cưỡng bức (FA) là 9.375 kVA (125%). Điện kháng ngắn mạch của máy biến áp
là 7,5%. Dòng điện sự cố ba pha lớn nhất phía thứ cấp là 478 A (2.000 MVA), khi nhìn từ phía sơ
cấp máy biến áp. Tổ đấu dây của máy biến áp là tam giác/ sao nối đất.
Cầu chảy. Cầu chảy phía sơ cấp là cầu chảy 65 A, tốc độ tiêu chuẩn, điện áp 115 kV, kiểu SMD2B của hãng S&C. Dòng điện đầy tải của máy biến áp, tính theo chế độ làm mát cưỡng bức là 47
A. Ở mức tải này của máy biến áp, mức chịu tải của cầu chảy là 72% (47/65 = 0,72). Hệ số điều
chỉnh mang tải trước (preload adjustment factor), xác định theo S&C Data Bulletin 210-195 là
0,88.
Recloser của lộ cung cấp. Recloser phía phụ tải là recloser Cooper kiểu W điều khiển bằng thuỷ
lực, điện áp danh định là 14,4 kV, dòng điện liên tục danh định là 560 A. Dòng thụ cảm tác động


pha là 280 A (cuộn dây 140 A), trình tự tác động là một tác động nhanh (A) và ba tác động chậm
(C). Khoảng cách thời gian đóng lặp lại giữa tác động nhanh và tác động trễ đầu tiên là 0,5 s (tức
thời). Giữa các lần tác động trễ, khoảng cách thời gian đóng lặp lại là 5 s.
Bài tập về phối hợp, sử dụng phần mềm Coordinaide
Để làm bài tập về phối hợp, chạy chương trình Coordinaide bằng cách nhấn chuột vào liên kết
(link) trên trang của website S&C bạn đang xem. Trên trang chủ có liên kết Coordinaide. Có thể

tìm thấy các liên kết bổ sung ở menu thả xuống từ nhãn (label) “Support” cũng như ở các trang
sản phẩm áp dụng, ví dụ Cầu chảy S&C kiểu SMD. Các liên kết kiểu tab này nằm phía bên trái
trang, ngay bên dưới nhãn “For more Information” và bên trên phím tab “TCCs for product” (đặc
tính thời gian-dòng điện của sản phẩm).
Chọn cầu chảy phía sơ cấp, máy biến áp, và recloser phía phụ tải, dựa theo các hướng dẫn dưới
đây.
Bước 1. Nhập các thông tin chung
Tên dự án: Bài tập về phối hợp cầu chảy/recloser
Ngày tháng: [Do Coordinaide cung cấp]
Do: Tuỳ chọn
Bước 2. Nhập thông tin về hệ thống và chọn thiết bị
Điện áp ba pha, kV: 115
Dòng ngắn mạch kỳ vọng, ampe hiệu dụng đối xứng: 10.000
Thiết bị số 1: Cầu chảy
Thiết bị số 2: Máy biến áp (đường cong hư hại)
Thiết bị số 3: Recloser
Nhấn “Continue” sau khi nhập thông tin và chọn thiết bị. Bạn sẽ trở về trang “thiết bị” đầu tiên.
Bước 3. Chọn và nhập tham số thiết bị
Thiết bị số 1. Cầu chảy phía sơ cấp máy biến áp (Chọn các tham số)
Hãng chế tạo: S&C
Kiểu: SMD-2B
Tốc độ: Tiêu chuẩn
Dải điện áp, kV: 115-138
Dòng điện danh định, A: 65
Sau khi chọn các tham số của thiết bị số 1, nhấn “Continue”. Màn hình sẽ hiển thị đường đặc
tính thời gian-dòng điện của thiết bị số 1.
Thiết bị số 2. Máy biến áp (Chọn các tham số)
Điện áp sơ cấp 3 pha, kV: 115 [do Coordinaide cung cấp]
Điện áp thứ cấp 3 pha, kV: 13,2
Dung lượng 3 pha, kVA: 7.500

Trở kháng ngắn mạch, %: 7,5
Dòng điện sự cố, A hiệu dụng đối xứng: 10.000 [do Coordinaide cung cấp]
Hiển thị các điểm từ hoá? _Có _Không (ngầm định)
Tổ đấu dây: Tam giác/Sao nối đất
Sau khi chọn các tham số của thiết bị số 2, nhấn “Continue”. Màn hình sẽ hiển thị đường đặc
tính thời gian-dòng điện của thiết bị số 2.
Thiết bị số 3. Recloser lộ cung cấp điện (Chọn các tham số)
Phối hợp với: _Thiết bị phía nguồn _Thiết bị phía phụ tải. Xem Chú thích 1


Phương pháp phối hợp: _Hệ số làm mát _Có độ dư (mặc định). Xem Chú thích 2
Hãng chế tạo: Cooper (Mc Graw): Thuỷ lực
Kiểu: W
Dải điện áp, kV: 14,4 [do Coordinaide cung cấp]
Trình tự tác động cắt pha: 1 Nhanh / 3 Chậm
Đường cong Nhanh: “A”
Đường cong Chậm: “C”
Dòng điện danh định của cuộn dây, A: 140
Trình tự tác động cắt nối đất: Bỏ qua trong ví dụ này
Chú thích 1: Recloser đặt ở phía phụ tải của cầu chảy phía sơ cấp, do vậy chọn “Phối hợp với
thiết bị phía nguồn” (mặc định trong ví dụ này)
Chú thích 2: Chọn “Phương pháp có độ dư” để bỏ qua hiệu ứng làm mát cầu chảy phía sơ cấp
trong khoảng thời gian giữa các lần recloser đóng lặp lại (tiếp điểm mở). Ban rất nên lặp lại ví dụ
này bằng cách sử dụng phương pháp chính xác hơn, có tính đến hệ số làm mát, và sau đó so sánh
các kết quả.
Sau khi chọn các tham số của thiết bị số 3, nhấn “Continue”. Màn hình sẽ hiển thị đường đặc
tính thời gian-dòng điện của thiết bị số 3.
Bước 4. Chuyển sang trang “Kết quả”
Nhấn vào tab bên trên ghi nhãn “Kết quả”. Bạn sẽ có hệ toạ độ loga-loga với các đường cong đặc
tính thời gian-dòng điện (time-current characteristic – TCC) của các thiết bị bạn đã chọn.

Nếu muốn, bạn có thể thay đổi thang dòng điện trên đồ thị, từ chế độ mặc định là 5 đến 100.000
A sang 0,5 đến 10.000 A. Bạn cũng có thể bỏ phần gạch chéo trên các đường cong TCC để đọc
đồ thị rõ hơn. Và bạn cũng có thể zoom (phóng đại) một phần cụ thể nào đó của đồ thị bằng cách
nhập các giá trị dòng điện trên và dòng điện dưới và thời gian vào các ô thích hợp.
Nếu muốn xem đường cong TCC kích thước đầy đủ hoặc thông tin tóm tắt đầy đủ, thì tuỳ trường
hợp, bạn cần nhấn vào “Printer Friendly Graph” hoặc “Printer Friendly Summary”.
Bây giờ, chúng ta hãy xem lại đường cong TCC trong ví dụ về phối hợp nêu trên.
Thiết bị số 1, cầu chảy phía sơ cấp 65 A, tốc độ tiêu chuẩn, đường cong màu đỏ.
Thiết bị số 2, đường cong hư hại máy biến áp, đường cong màu đen. Thiết bị số 3, recloser phía
phụ tải, đường cong màu da cam. Hai đường cong màu da cam đậm hơn là đường cong Nhanh
(A) và đường cong Chậm (C) của recloser, dựa trên các dữ liệu do hãng chế tạo recloser công bố.
Đường cong màu da cam mảnh là đường cong khoá dòng tương đương lớn nhất của recloser,
phản ánh dung sai về phía dương.
Cầu chảy 65 A tốc độ tiêu chuẩn bảo vệ rất tốt máy biến áp như có thể thấy thực tế là đường
cong giải trừ hoàn toàn của cầu chảy cắt đường cong hư hại máy biến áp ở các mức dòng nhỏ
hơn các giá trị lớn nhất có được từ loại dạng cố bất kỳ. Cầu chảy này, theo công bố, có khả năng
chịu tải đỉnh là 107 A, điều đó có nghĩa là máy biến áp có thể mang tải ở mức gần tới 280% giá
trị ghi trên nhãn máy, vượt xa các giá trị danh định theo các chế độ làm mát OA/FA (125% giá trị
ghi trên nhãn máy).
Đáng tiếc là cầu chảy phía sơ cấp này không phối hợp tốt với đường cong “khoá dòng” tương
đương lớn nhất của recloser, bởi vì thời gian chảy nhỏ nhất của cầu chảy ở dòng điện 478 A (0,42
s) lại nhỏ hơn so với đường cong khoá dòng tương đương lớn nhất của recloser ở mức dòng này
(0,69 s). Lưu ý rằng các đường cong của recloser phía thứ cấp đã được dịch chuyển về bên phải


một khoảng bằng 15% giá trị dòng điện, để tính đến sự không cân bằng giữa dòng điện phía sơ
cấp và phía thứ cấp, điều này có thể sẽ xảy ra khi có ngắn mạch pha-pha phía thứ cấp không nối
đất.
Khi gặp tính huống này, phản ứng tự nhiên là chọn cầu chảy phía sơ cấp có dòng điện lớn hơn
một bậc, cầu chảy có đặc tính thời gian-dòng điện chậm hơn, hoặc cả đôi… cho đến khi đạt được

sự phối hợp. Mặc dầu giải pháp này có thể đưa đến một sự phối hợp trọn vẹn giữa cầu chảy và
recloser, tuy nhiên lại ảnh hưởng đến việc bảo vệ máy biến áp, và kết quả chưa phải là tối ưu.
Trước khi lựa chọn cầu chảy lớn hơn hoặc cầu chảy có đặc tính thời gian-dòng điện chậm hơn,
hãy lặp lại bài tập này bằng cách sử dụng phương pháp chính xác hơn: phương pháp có tính đến
hệ số làm mát.
Bạn sẽ thấy rằng cầu chảy phía sơ cấp ban đầu đã chọn là phù hợp hoàn toàn.
Mục tiêu của phòng thí nghiệm Cung Cấp Điện: Phòng thí nghiệm Cung Cấp Điện là nơi phục
vụ các Em sinh viên học tập chuyên ngành về Cung Cấp Điện. Sinh viên được làm quen với
mô hình máy phát điện và các mạch đồng bộ hoá, thiết bị truyền tải và phân phối điện năng, bộ
thiết bị bảo vệ hệ thống điện năng, bộ thiết bị sử dụng năng lượng. Qua việc lập mô hình và
mô phỏng các hệ thống nêu trên, sinh viên hiểu rõ, cấu tạo, tính năng và đặc tính từng thành
phần, thực hiện các nhiệm vụ thu thập và phân tích dữ liệu nhằm đề ra phương thức vận
hành hệ thống cung cấp điện một cách hợp lý.
Sinh viên nắm các kiến thức cơ bản về cấu tạo, tính năng và đặc tính các phần tử trong hệ thống
cung cấp điện, thực hiện các thao tác vận hành hệ thống, đo ghi và phân tích dữ liệu qua đó cũng
cố thêm kiến thức về hệ thống cung cấp điện.
Bài 1: Máy phát điện đồng bộ và các mạch đồng bộ hoá.
Bài thực tập này sử dụng một máy phát điện đồng bộ với rotor cực lồi, kiến
thức thu nhận được là sự biến đổi năng lượng cơ thành năng lượng điện.
Năng luợng cơ được cung cấp bằng một động cơ điện một chiều, với momen
quay được đo lường. Tiến trình đồng bộ hoá với mạch điện chính được thực
hiện thủ công hay tự động, sử dụng thiết bị đồng bộ hoá. Công suất tác dụng
và hệ số công suất của máy phát điện, được đồng bộ hoá với hệ thống chính,
có thể được điều khiển bằng cách sử dụng panen huấn luyện tương ứng.
Panen này được sử dụng để mô phỏng trạng thái vận hành của một trạm
điện.
Bài 2: Thiết bị truyền tải và phân phối điện năng.
Bài thực tập này sử dụng mô hình một hệ thống truyền tải điện đầy đủ.Từ
máy biến áp có công tắc chuyển nấc đến các máy cắt công suất và mô hình
đường dây truyền tải điện cao áp cho đến tổng trở xung cuối đường dây. Các

phương án nghiên cứu khác nhau có thể thay đổi trên hệ thống truyền tải
này:không tải, vận hành với tải tự nhiên, ngắn mạch đối xứng và không đối
xứng, bù nối tiếp và song song của đường dây truyền tải, cũng như chế độ


nối trung tính. Do khả năng kết nối nối tiếp hay song song mô hình đường
dây truyền tải 380kV, mức độ phức tạp của hệ thống truyền tải cũng tăng lên
tương ứng. Các điều kiện đóng ngắt và khả năng cắt của các máy cắt công
suất được nghiên cứu trên hệ thống hai thanh góp có tích hợp thiết bị đóng
cắt. Thêm vào đó, bộ thiết bị này phải minh hoạ được tải được chuyển từ
nguồn này sang nguồn khác ra sao, mà không có gián đoạn công suất trong
quá trình này.
Bài 3: Bộ thiết bị bảo vệ hệ thống điện năng.
Bài thực tập này sử dụng mô hình thiết bị bảo vệ hệ thống điện năng nhằm
minh hoạ chế độ vận hành của các mạch bảo vệ khác nhau, khi sử dụng các
rơ le bảo vệ công nghiệp. Ngoài ra, việc giải thích các thuật ngữ, kết nối các
rơ le thích hợp với các máy biến áp và đo các nhu cầu về năng lượng vốn có
của rơ le, điều kiện vận hành và thời gian kích cũng được xem xét. Các đặc
tuyến của máy biến dòng, máy biến áp và kỹ thuật bảo vệ có chọn lọc được
nghiên cứu trong trường hợp có nhiều một hơn mô hình đường dây truyền tải.
Các rơ le bảo vệ được sử dụng phải giống loại hiện có trong thực tế tại các
công ty điện lực. Điều này đảm bảo việc huấn luyện gắn liền với thực tế ở
mức có thể.
Bài 4: Bộ thiết bị sử dụng năng lượng.
Trong bài thực tập này động cơ ba pha không đồng rotor lồngsóc được sử
dụng như là hộ tiêu thụ điện trở-cảm kháng. Tải tiêu thụ bởi hộ phụ tải này
sẽ được khảo sát chi tiết. Việc bù công suất phản kháng nhằm mục đích giảm
tải trên đường dây chính. Thiết bị bù tự động công suất phản kháng có thể
được lắp đặt từ bộ điều khiển công suất phản kháng. Bộ điều khiển này điều
khiển việc đóng cắt các dàn tụ bù. Hơn nữa, bộ thiết bị này có thể cung cấp

các số đo mức tiêu thụ công suất bằng cách sử dụng các máy đo công suất
tác dụng, công suất phản kháng và mức tiêu thụ cực đại. ở đây, cũng sử
dụng các thiết bị tiêu chuẩn, có trên thị trường.
Phòng thí nghiệm cung cấp cho sinh viên các kiến thức thực tế về:
1. Thiết bị đóng cắt trên lưới:
Máy cắt tự đóng lại (Recloser):
Phần lớn sự cố trong hệ thống phân phối điện là sự cố thoáng qua. Chính vì vậy,
để tăng cường độ liên tục cung cấp điện cho phụ tải, thay vì sử dụng máy cắt người ta
sử dụng máy cắt thường đóng lại (Recloser). Thực chất máy cắt tự đóng lại là máy cắt
có kèm thêm bộ điều khiển cho phép người ta lập trình số lần đóng cắt lập đi lập lại
theo yêu cầu đặt trước. Đồng thời đo và lưu trữ 1 số đại lượng cần thiết như : U, I, P,
thời điểm xuất hiện ngắn mạch. . .


Khi xuất hiện ngắn mạch Recloser mở ra (cắt mạch) sau 1 thời gian t1 nó sẽ tự
đóng mạch. Nếu sự cố còn tồn tại nó sẽ cắt mạch, sau thời gian t2 Recloser sẽ tự đóng
lại mạch. Và nếu sự cố vẫn còn tồn tại nó sẽ lại cắt mạch và sau thời gian t3 nó sẽ tự
đóng lại mạch 1 lần nữa và nếu sự cố vẫn còn tồn tại thì lần này Recloser sẽ cắt mạch
luôn. Số lần và thời gian đóng cắt do người sử dụng lập trình.
Recloser thường được trang bị cho những đường trục chính công suất lớn và
đường dây dài đắt tiền.

Recloser bố trí trên cột
Máy cắt phụ tải LBS (Load Break Switch)
Máy cắt phụ tải có cấu tạo tương tự như Recloser nhưng không có cuộn đóng,
cuộn cắt và bộ điều khiển nên không thể điều khiển từ xa hoặc kết hợp với bảo vệ rơle
thực hiện chức năng bảo vệ. LBS có thể đóng mở mạch lúc đầy tải. Việc đóng mở LBS
thường được thực hiện bằng xào và ngay tại nơi đặt LBS. Để thực hiện chức năng bảo
vệ LBS phải sử dụng kết hợp với cầu chì.

Hình máy cắt phụ tải LBS

Dao Cách Ly Distance Switch (DS):
Dao cách ly (DS) là thiết bị có chức năng tạo khoảng hở nhìn thấy được nhằm tăng
cường ổn định về tâm lý cho công nhân sửa chữa đường dây và thiết bị. Dao cách ly
chỉ có thể đóng cắt dòng không tải. Dao cách ly thường được bố trí trên cột. Trong lưới
điện cao áp, dao cách ly ít khi đặt riêng rẽ, mà thường được kết hợp với cầu chì và máy
cắt điện. Dao cách ly được chế tạo nhiều chủng loại, kiểu cách khác nhau, có dao cách
ly ngoài trời, trong nhà; dao cách ly một, hai, ba trụ sứ; dao cách ly lưới chém thẳng,
quay ngang; dao cách ly một cực (cầu dao một lửa), ba cực (cầu dao liên động). Dao
cách ly thường được đóng mở bằng tay thông qua cơ cấu chuyển động đặt trên cột.


LTD:
LTD có cấu tạo tương tự như dao cách ly nhưng được đặt trên đường dây thay
vì trên cột như DS. Việc thực hiện đóng mở LTD được thực hiện thông qua xào cách
điện.

FCO:
FCO (Fuse Cut Out) thực chất là một loại cầu dao kèm cầu chì dùng để bảo vệ
các thiết bị trên lưới trung thế khi quá tải và khi ngắn mạch. Tính chất tự rơi của nó là


tạo một khoảng hở trông thấy được, giúp dễ dàng kiểm tra sự đóng cắt của đường dây
và tạo tâm lý an toàn cho người vận hành. FCO chỉ có thể đóng cắt dòng không tải.
Khi có quá tải hay ngắn mạch xảy ra, dây chì chảy ra và đứt, đầu trên của cầu
chì tự động nhả chốt hãm làm cho ống cầu chì rơi xuống tạo ra khoảng cách ly giống
như mở cầu dao. Vì thế cầu chì tự rơi làm cả hai chức năng của cầu chì và cầu dao.

Cầu chì tự rơi (Fuse Cut Out: FCO)
LBFCO:
LBFCO thực chất là FCO được trang bị thêm buồng dập hồ quang vì vậy nó có
thể đóng cắt dòng tải nhỏ.


Chống sét Van (LA):(Lingtning Arrster)
Là 1 loại thiết bị dùng để bảo vệ các Trạm Biến Áp, các thiết bị quan trọng trên
lưới và đầu các đường cáp ngầm tránh khỏi sự cố khi có quá điện áp cảm ứng do sét
đánh, cũng như quá điện áp nội bộ, LA được đặt trước và song song với thiết bị được
bảo vệ.
Khi có quá điện áp, các khe hở sẽ phóng điện và trị số của điện trở phi tuyến lúc
này cũng rất nhỏ cho dòng điện đi qua. Sau khi quá điện áp được đưa xuống đất thì
điện áp dư đặt lên chống sét van nhỏ dưới mức đã định làm điện trở phi tuyến trở lên
rất lớn, ngăn không cho dòng điện đi qua. Khi dòng xoay chiều đi qua trị số 0 thì hồ
quang sẽ tự động bị dập tắt.
Trong điều kiện bình thường, điện áp đặt lên chống sét van là điện áp pha của
lưới điện. Lúc này điện trở phi tuyến có trị số rất lớn hay nói cách khác là nó cách điện.
Nhưng khi xuất hiện quá điện áp thì nó sẽ phóng điện trước thiết bị mà nó bảo vệ, trị số
điện trở phi tuyến giảm xuống rất bé và dẫn dòng xung xuống đất. Khi tình trạng quá
điện áp đã qua, chống sét van trở về trạng thái cách điện như lúc ban đầu.




Các loại chống sét


Các loại tụ bù trung thế

Cấu tạo các cuộn dây máy biến áp 3 pha


Máy biến áp được di chuyển tới địa điểm lắp đặt