Bài giảng Bảo vệ rơle và tự động hóa: Chương 1 - Đặng Tuấn Khanh (2014)

SINH VIÊN:.............................................

5/9/2014

Chương I

Đại học quốc gia Tp.HCM
Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM

I.
II.
III.
IV.

Tổng quan
TĐL kết hợp MC (ACR) và hệ thống TĐL (ARS)
Máy cắt TĐL (ACR)
Phối hợp ACR và các thiết bị bảo vệ

TỰ ĐÓNG LẠI

Company

LOGO
GV : ĐẶNG TUẤN KHANH
Tự động hóa trong HTĐ

1

Chương I

BẢO VỆ ROLE VÀ TỰ ĐỘNG HÓA
GV:ĐẶNG TUẤN KHANH

3

I. Tổng quan

 Các thống kê cho thấy bất kỳ đường dây trên không vận hành với
điện áp cao (> 6kV) đều có sự cố thoáng qua (80-90%). Điện áp càng
cao thì sự cố thoáng qua càng nhiều.
 Sự cố thoáng qua do sét, dây lắc lư hay va chạm vật thể bên ngoài ...

79 TỰ ĐÓNG LẠI
REC
RECLOSER
ACR
Tự động hóa trong HTĐ

Tự động hóa trong HTĐ

Ngoài ra còn có sự cố lâu dài.
 Việt Nam là nước nhiệt đới, nên rất dễ bị sự cố thoáng qua. Do vậy
việc dùng TĐL là rất cần thiết để tăng độ tin cậy cho hệ thống.
2

Tự động hóa trong HTĐ

4

1

SINH VIÊN:.............................................

5/9/2014

I. Tổng quan

I. Tổng quan

 Trong phần lớn các sự cố nếu đường
dây bị sự cố được cắt ra tức thời và
thời gian mất điện đủ lớn để khử ion
do hồ quang sinh ra thì việc đóng lại
sẽ phục hồi thành công việc cung cấp
điện cho đường dây.
 Các MC có trang bị TĐL sẽ thực
hiện nhiệm vụ này một cách tự động.
Ngoài ra, nó còn giữ ổn định và đồng
bộ cho hệ thống. Vì trên đường dây
truyền tải, đặc biệt là đường dây liên
kết hai hệ thống lớn. Việc tách đường
dây này ra sẽ có thể gay mất đồng bộ,
do đó cần đóng lại nhanh để hệ thống
tự động cân bằng trở lại
Tự động hóa trong HTĐ

Làm việc



Chu
kỳ
TĐL

Trở về
TĐ
đóng
TĐ hoàn
đóng toàn

Sự cố
Mạch
đóng
kích
hoạt

Bảo vệ
Thời gian
bảo vệ
TĐ bắt
Kích
cuộn cắt đầu mở

TĐ mở
Hồ
quang hoàn
toàn
tắt

Thời

gian
đóng

MC
Thời
gian mở

Sự cố
thoáng
qua

Thời
gian
dập hồ
quang

Thời gian
vận hành
Thời gian bị nhiễu loạn
Tự động hóa trong HTĐ

5

I. Tổng quan

Thời gian gián
đoạn MC

7

I. Tổng quan

 Để thực hiện TĐL: có 2 loại
 Kết
hợp máy cắt với hệ thống tự đóng lại
(ARS_AutoReclosing Schemes): Đối với đường dây truyên tải
cao áp công suất lớn nên đòi hỏi công suất cắt phải lớn và thời
gian tác động phải nhanh. Cho nên người ta dùng máy cắt kết
hợp với hệ thống điều khiển TĐL để thực hiện việc
TĐL.(dùng mạng truyền tải)

1. Các yêu cầu chính đối với TĐL
2. Phân loại TĐL

Máy cắt TĐL (ACR_Automatic Circuit Recloser): được thiết
kế trọn bộ kết hợp máy cắt với chức năng của rơle bảo vệ và
rơle tự đóng lại nên cấu tạo phức tạp, giá thành thấp, khả năng
cắt dòng sự cố nhỏ, công suất cắt khoảng 150 MVA cấp 15kV,
300 MVA cấp 22 kV. (dùng mạng trung thế)


Tự động hóa trong HTĐ

BẢO VỆ ROLE VÀ TỰ ĐỘNG HÓA
GV:ĐẶNG TUẤN KHANH

6

Tự động hóa trong HTĐ

8

2


SINH VIÊN:.............................................

5/9/2014

1. Các yêu cầu chính đối với TĐL

a.
b.
c.
d.
e.
f.
g.

1. Các yêu cầu chính đối với TĐL

Tác động nhanh
Tác động với mọi sự cố
Yêu cầu sơ đồ TĐL một pha
Thời gian min của tín hiệu đi đóng lại máy cắt đủ để máy cắt đóng
chắc chắn.
TĐL phải tự trở về
TĐL không được lặp đi lặp lại
Sơ đồ TĐL có thể khóa trong trường hợp đặc biệt

Tự động hóa trong HTĐ

b.

Tác động với mọi sự cố

c.

Yêu cầu sơ đồ TĐL một pha: Khi có sự cố một pha chạm đất, sơ
đồ TĐL một pha sẽ tác động và chỉ đóng lại pha bị sự cố, nên rơle
TĐL được lắp riêng từng pha. Nhưng nếu sự cố lâu dài thì cắt và
khóa cả ba pha.

Tự động hóa trong HTĐ

9

1. Các yêu cầu chính đối với TĐL

a.

1. Các yêu cầu chính đối với TĐL

Tác động nhanh: hạn chế bởi thời gian khử ion tại chỗ bị ngắn
mạch, như vậy chu kỳ TĐL phụ thuộc vào thời gian đóng máy cắt
và thời gian khử ion.

Điện áp
(kV)
<3.5

110
230
400

Thời gian khử ion
Chu kỳ
4
7.5
14
25

giây
0.08
0.15
0.28
0.5

Tự động hóa trong HTĐ

BẢO VỆ ROLE VÀ TỰ ĐỘNG HÓA
GV:ĐẶNG TUẤN KHANH

11

d.

Thời gian nhỏ nhất của tín hiệu đi đóng lại máy cắt đủ để máy cắt
đóng chắc chắn.

e.

TĐL phải tự trở về

f.

TĐL không được lặp đi lặp lại

g. Sơ đồ TĐL có thể khóa trong trường hợp đặc biệt (sự cố bên trong
MBA, mở máy cắt bằng tay ...)

10

Tự động hóa trong HTĐ

12

3


SINH VIÊN:.............................................

5/9/2014

2. Phân loại TĐL

a.

1. Tổng quan

Phân loại theo số lần tác động: TĐL một lần hay TĐL nhiều lần

b. Phân loại theo số pha: TĐL một pha hay TĐL ba pha
c.

Phân loại theo thiết bị: TĐL đường dây, TĐL thanh góp ...

 Ta đã biết ARS dùng cho đường dây cao áp công suất lớn và siêu
cao áp. Trên đường dây cao áp hay siêu cao áp, vấn đề quang trọng cần
quan tâm là duy trì sự ổn định và đồng bộ hệ thống nên việc áp dụng
ARS là cần thiết.
 Để hiểu vấn đề này, chúng ta cần biết về khái niệm ổn định.

Ngoài ra còn có TĐL tần số, không đồng bộ...

Tự động hóa trong HTĐ

Tự động hóa trong HTĐ

13

II. Tự đóng lại kết hợp MC với HT TĐL (ARS)

15

1. Tổng quan

 Để hiểu vấn đề này, chúng ta cần biết về khái niệm ổn định.

1. Tổng quan

U1

2. Ảnh hưởng ARS đối với ổn định hệ thống

I

~

3. ARS tốc độ cao

~

Dòng điện:

4. ARS tốc độ chậm

I
5. ARS một pha và ba pha



BẢO VỆ ROLE VÀ TỰ ĐỘNG HÓA
GV:ĐẶNG TUẤN KHANH

U1  U10
R  jX

Công suất truyền từ máy phát vào hệ thống:
P1  jQ1  U 1 I * 

Tự động hóa trong HTĐ

U 20

14

U12
UU
 R  jX   1 2 2  R cos   X sin    j  X cos   R sin   
Z2
Z
Tự động hóa trong HTĐ

16

4


SINH VIÊN:.............................................

5/9/2014

1. Tổng quan

1. Tổng quan

 Để hiểu vấn đề này, chúng ta cần biết về khái niệm ổn định.

U1

Như vậy để hệ thống ổn định:

U 20

I

~



Phải đảm bảo cắt loại bỏ sự cố nhanh chống để Stt < Sht

~
Sẽ tốt hơn nếu trên đường dây có ARS. Vì khi có ARS xuất hiện
sự cố trên đường dây MC cắt ra và được đóng lại sau thời gian trễ
nhỏ cần thiết để dập tắt hồ quang hoàn toàn. Điều này làm cho Sht
càng lớn thêm dẫn đến tăng ổn định hệ thống.


Công suất P truyền từ máy phát vào hệ thống:
P1 

U12 R U1U 2
 2  R cos   X sin  
Z2
Z

Ở cấp điện áp cao thì R được bỏ qua, nên ta có:
P1 

U1U 2
 sin  
X
Tự động hóa trong HTĐ

1. Tổng quan

c

19

2. Ảnh hưởng ARS đối với ổn định hệ thống

 Ở môn học này chúng ta cần biết khái niệm ổn định theo tiêu chuẩn
diện tích.
2

Tự động hóa trong HTĐ

17

 Cho hệ thống

2

  Pm  Pe  d  0    Pm  Pe  d    Pe  Pm  d 

0

0

c

P

 Diện tích tăng tốc Stt

 Phân tích:

 Diện tích hãm tốc Sht

PT

Điều kiện để hệ thống ổn định: Stt ≤ Sht
Điều kiện giới hạn ổn định: Stt = Sht max
Tự động hóa trong HTĐ

BẢO VỆ ROLE VÀ TỰ ĐỘNG HÓA
GV:ĐẶNG TUẤN KHANH

δ
18

Tự động hóa trong HTĐ

20

5

SINH VIÊN:.............................................

5/9/2014

3. ARS tốc độ cao

b. Thời gian khử ion

 Thường áp dụng cho đường dây đơn liên kết giữa hai hệ thống nên
cần thời gian tác động nhanh để ổn định hệ thống.
a.

Đặc tính bảo vệ

 Thời gian khử ion phụ thuộc chính là cấp điện áp, ngoài ra còn phụ
thuộc vào dòng sự cố, khoảng cách sinh hồ quang, thời gian sự cố, tốc
độ gió và sự kết hợp điện dung đường dây kề nhau.

b. Thời gian khử ion
c.

Thời gian khử ion các cấp điện đã cho ở slide trước.

Đặc điểm MC

 Đối với ARS một pha (đặc biệt đường dây dài) thì thời gian chờ
đóng lại sẽ lớn hơn ARS ba pha. Vì hỗ tương điện dung giữa hai pha
còn lại với pha sự cố làm cho hồ quang sự cố có xu hướng duy trì lâu
hơn.

d. Thời gian phục hồi
e.

 Khi dùng ARS tốc độ cao cần lưu ý đến thời gian khử ion (ion tại
nơi xảy ra sự cố phải được khử hết hoàn toàn) để có thể đóng lại thành
công.

Số lần đóng lại
Tự động hóa trong HTĐ

21

a. Đặc tính bảo vệ

Tự động hóa trong HTĐ

23

c. Đặc điểm máy cắt

 Dùng ARS tốc độ cao sẽ làm giảm thời gian nhiễu loạn của hệ
thống.

 ARS đòi hỏi máy cắt chịu được chu kỳ làm việc rất nặng nề với
dòng sự cố lớn.

Dùng bảo vệ tác động nhanh như bảo vệ khoảng cách 21, so lệch 87
(thời gian làm việc khoảng 50ms) kết hợp với MC tác động nhanh

 MC dùng hiện này là MC dầu, MC không khí, MC SF6 (có khả

năng đóng cắt lớn nhất), Máy cắt chân không

 Xác định thời gian cắt của MC để hai MC ở 2 đầu đường dây tác
động đồng thời
Dựa vào đường cong công suất điện (P - δ) và công suất điện truyền tải
(P) giúp ta xác định được δ. Sau đó ta dựa vào mối quan hệ δ - t xác
định được thời gian cắt của MC mà không gay mất ổn định.
Tự động hóa trong HTĐ

BẢO VỆ ROLE VÀ TỰ ĐỘNG HÓA
GV:ĐẶNG TUẤN KHANH

22

Tự động hóa trong HTĐ

24

6


SINH VIÊN:.............................................

5/9/2014

c. Đặc điểm máy cắt

d. Thời gian phục hồi

 Thời gian gián đoạn MC: (ví dụ MC dầu 132 kV)

TĐ
Bắt
Khởi đầu
động mở

0,06

TĐ
Bắt
đầu
đóng

MC mở hoàn
toàn mạch
đóng khởi
động

Hồ
quan
tắt
hoàn
toàn

0,2

 Đối với bất cứ loại MC nào cần phải lựa chọn thời gian phục hồi của
hệ thống bảo vệ phải đảm bảo cho MC có đủ thời gian trở về (không
khí nạp đầy, tiếp điểm trở về vị trí sẳn sàng) để chuẩn bị cho lần tác
động sau.

MC
đóng
hoàn
toàn

0,35



MC tác động bằng cơ lưu chất cần 10s



MC tác động bằng cơ cấu lò xo cần 30s

Thời
gian
t (s)

0,01

MC tác động bằng khí nén cần thời gian áp suất khí trở lại bình
thường.


0,03

Thời gian gián đoạn MC

Tự động hóa trong HTĐ

25

c. Đặc điểm máy cắt

 Đối với đường dây cao áp trở lên khi đóng lại không thành công nó
sẽ gây thiệt hại nặng nề hơn là khi không dùng ARS.

BẢO VỆ ROLE VÀ TỰ ĐỘNG HÓA
GV:ĐẶNG TUẤN KHANH

27

e. Số lần đóng lại

 Hiện nay, các MC có thời gian tác động rất nhanh và thường nhỏ
hơn thời gian khử ion của môi trường cho nên cần phải chọn thời gian
gián đoạn MC lớn hơn thời gian khử ion của môi trường.

Tự động hóa trong HTĐ

Tự động hóa trong HTĐ

26

 Thông thường chỉ thực hiện một lần. Vì đóng lại nhiều lần với dòng
sự cố lớn có thê gây mất ổn định hệ thống.
 Thông kê cho thấy đối với sự cố đường dây siêu cao áp thì sự cố là
sự cố lâu dài. Không như trung thế TĐL nhiều lần vì thường là sự cố

thoáng qua.

Tự động hóa trong HTĐ

28

7


SINH VIÊN:.............................................

5/9/2014

4. ARS tốc độ chậm

d. ARS tốc độ chậm

 Trên các đường dây truyền tải bằng lộ kép, việc mất một đường dây
không gây chia cắt hệ thống và mất đồng bộ hệ thống nên ta có thể
dùng ARS tốc độ chậm (5 - 6s). Vì vậy mà ta không cần quan tâm đến
thời gian khử ion của môi trường và đặc tính của MC.
 Sự dao động công suất cũng có thể ổn định trước khi tự đóng lại.
 Đối với dạng này ta dùng loại hệ thống đóng cắt ba pha cho đơn
giản hóa việc điều khiển.

Tự động hóa trong HTĐ

29

4. ARS tốc độ chậm

 Cài đặt rơle đồng bộ:
0
 Góc pha thường cài đặc là 20
 Điện áp 80 – 90 % điện áp định mức
 Kiểm tra độ lệch tần số bằng phương pháp đơn giản là dùng rơle
thời gian cùng với kiểm tra góc pha.

 Ví dụ: rơle thời gian 2s được dùng thì rơle này chỉ cho tín hiệu đầu
ra nếu độ lệch pha không vượt quá 200 trong khoảng 2s.

Tự động hóa trong HTĐ

31

III. ACR

 ARS tốc độ chậm xác suất thành công sẽ cao hơn ARS tốc độ
nhanh. Tuy nhiên, sự truyền công suất trên đường dây còn lại có thể
đưa góc lệch điện áp giữa hai đầu lớn nên TĐL đường dây có thể gay
nên thay đổi đột ngột không chấp nhận được.

 Là loại thiết bị trọn bộ gồm MC và mạch điều khiển cần thiết cảm
nhận tín hiệu dòng điện, định thời gian cắt và đóng lại trên đường dây
một cách tự động khi có sự cố thoáng qua để cung cấp điện lại, nhằm
tăng độ tin cậy cung cấp điện.

 Phối hợp với TĐL cần thêm rơle kiểm tra đồng bộ

 Ngược lại sự cố lâu dài thì sau vài lần đóng cắt (số lần tự chỉnh

định) nó sẽ được khóa lại cô lập sự cố khỏi hệ thống

 Rơle kiểm tra đồng bộ: kiểm tra điện áp, kiểm tra tần số, kiểm tra
góc lệch pha.

Tự động hóa trong HTĐ

BẢO VỆ ROLE VÀ TỰ ĐỘNG HÓA
GV:ĐẶNG TUẤN KHANH

30

Tự động hóa trong HTĐ

32

8


SINH VIÊN:.............................................

5/9/2014

1. Phân loại ACR

III. ACR

1.
2.
3.

4.

Phân loại ACR
Các thông số ACR
Đặc tính ACR
Phối hợp ACR và thiết bị bảo vệ khác

a.

b. Điều khiển bằng thủy lực hay điện tử
c.

Tự động hóa trong HTĐ

Tác động một pha hay ba pha

Phương pháp dập hồ quang

Tự động hóa trong HTĐ

33

35

1. Phân loại ACR

III. ACR

Mặt cắt ACR

a.

Tác động một pha hay ba pha:

 ACR một pha dùng bảo vệ đường dây một pha, ví dụ như các nhánh
rẻ của đường dây ba pha. Có thể dùng ACR một pha cho mạng ba pha
khi phụ tải đa số là một pha. Như vậy, khi có sự cố thì ACR một pha
tác động loại bỏ đường dây pha bị sự cố.
 ACR ba pha được dùng khi cần cắt và đóng cả ba pha đối với bất kỳ
một sự cố lâu dài nào, để ngăn chặn tình trạng vận hành hai pha đối với
phụ tải ba pha.

Tự động hóa trong HTĐ

BẢO VỆ ROLE VÀ TỰ ĐỘNG HÓA
GV:ĐẶNG TUẤN KHANH

34

Tự động hóa trong HTĐ

36

9


SINH VIÊN:.............................................

5/9/2014

b. Điều khiển bằng thủy lực hay điện từ

1. Phân loại ACR

 Điều khiển bằng thủy lực:

 Điều khiển bằng thủy lực:
 Đường đặt tính

 Hệ thống điều khiển thủy lực dùng cho cả
ACR một pha và ba pha. Nó nhận biết quá
dòng bằng cuộn cắt được mắc nối tiếp với
đường dây. Khi dòng chạy qua vượt quá giá
trị khởi động thì một pittong được hút về phía
cuộn cắt làm cho tiếp điểm ACR mở ra.
 Việc định thời gian và chuổi đóng lại được
thực hiện bằng cách bơm dầu vào các ồng
thủy lực riêng biệt
Tự động hóa trong HTĐ

Tự động hóa trong HTĐ

37

1. Phân loại ACR

39

b. Điều khiển bằng thủy lực hay điện từ

 Điều khiển bằng thủy lực:
 Cấu trúc ACR thủy lực

 Điều khiển điện tử:
Điều khiển dễ dàng và chính xác hơn. Bộ điều khiển được đặt
trong một hộp chứa độc lập với MC. Bộ điều khiển điện tử có thể
thay đổi được đặc tính thời gian - dòng điện. Ngoài ra, nó còn có
nhiều phụ kiện dùng để áp dụng các vấn đề khác nhau.


Tự động hóa trong HTĐ

BẢO VỆ ROLE VÀ TỰ ĐỘNG HÓA
GV:ĐẶNG TUẤN KHANH

38

Tự động hóa trong HTĐ

40

10


SINH VIÊN:.............................................

5/9/2014

b. Điều khiển bằng thủy lực hay điện từ

2. Thông số ACR

 Điều khiển điện tử:
 Sơ đồ khối

a.

Điện áp

b. Dòng sự cố cực đại

Mạch thừa hành đóng
Mạch thừa hành cắt
Chỉnh thời
gian đóng
lại

MC
Biến dòng
Cảm ứng
dòng

Mạch định
thời và phát
hiện sự cố

c.

Dòng sự cố cực tiểu

d. Dòng tải cực đại
Mạch cắt

Rơle đóng lại

CHỐNG CHẠM PHA

Cảm ứng
dòng

Mạch định
thời và phát
hiện sự cố

Chỉnh thời
gian reset

e.

Khả năng phối hợp với các thiết bị bảo vệ khác

f.

Độ nhạy đối với sự cố chạm đất

CHỐNG CHẠM ĐẤT
Tự động hóa trong HTĐ

Tự động hóa trong HTĐ

41

b. Điều khiển bằng thủy lực hay điện từ

43

2. Thông số ACR
a.

 Điều khiển điện tử:
 Đặc tính thời gian - dòng điện

Điện áp
ACR phải có điện áp định mức lớn hơn hoặc bằng điện áp tại vị trí
cần đặt vào.

b. Dòng sự cố cực đại
ACR phải có dòng cắt lớn hơn hoặc bằng dòng điện sự cố cực đại
đi qua ACR.
c.

Dòng sự cố cực tiểu
Ta cần xác định được dòng sự cố cực tiểu. Ta xem xét ACR có tác
động được khi dòng sự cố này đi qua (độ nhạy).

d. Dòng tải cực đại
Dòng định mức của ACR phải lớn hơn hoặc bằng dòng tải cực đại
đi qua ACR.
Tự động hóa trong HTĐ

BẢO VỆ ROLE VÀ TỰ ĐỘNG HÓA
GV:ĐẶNG TUẤN KHANH

42

Tự động hóa trong HTĐ

44

11


SINH VIÊN:.............................................

5/9/2014

2. Thông số ACR

2. Thông số ACR

Khả năng phối hợp với các thiết bị khác
Khả năng phối hợp ACR với các thiết bị khác cả phía nguồn và
phía tải. Sự phối hợp (lựa chọn thời gian trễ và chuổi đóng lại) sao cho
bất kỳ sự cố nào thì nó tác động làm cho vùng mất điện là nhỏ nhất.
e.

f.

 Đôi khi có sự cố chạm đất sinh dòng rất nhỏ vì lý do nào đó nên
bảo vệ không đủ độ nhạy. Lúc này ta dùng ACR có bảo vệ chống

chạm đất độ nhạy cao cho phép tác động với dòng vài ampe. Do độ
nhạy cao nên có thể tác động không mong muốn khi mạng không
cân bằng hay do sự cố chạm pha hay sự cố thoáng qua … Cho nên
ta cho thời gian tác động vào khoảng 10s sao cho nó lớn hơn thời
gian các bảo vệ khác.

Tác động chậm

Tác động nhanh
Dòng NM

Dòng tải

Độ nhạy đối với sự cố chạm đất

Khóa ACR

Thời điểm NM
Thời gian ACR cắt
Tự động hóa trong HTĐ

Tự động hóa trong HTĐ

45

2. Thông số ACR

f.

47

3. Đặc tính ACR

Độ nhạy đối với sự cố chạm đất
 Phần lớn các sự cố là sự cố chạm đất và nó được phát hiện bởi
bộ phận quá dòng thông qua bộ lọc thứ tự không.
 Dòng khởi động bảo vệ thứ tự không bé hơn dòng khởi động
chạm pha nên bộ cảm ứng dòng rơle khó nhận biết được.

 Rơle trong ACR là rơle dòng điện có thể dùng bảo vệ cắt nhanh
hoặc bảo vệ dòng cực đại. Bảo vệ dòng cực đại có thể dùng đặc
tính độc lập hoặc đặc tính phụ thuộc (độ dốc chuẩn, rất dốc, cực
dốc)
a.

Đặc tính cắt nhanh

b. Đặc tính khóa tức thời
 Nhiều áp dụng đã dùng giá trị khởi động dòng chạm đất khoảng
40% - 50% giá trị khởi động chống chạm pha.

Tự động hóa trong HTĐ

BẢO VỆ ROLE VÀ TỰ ĐỘNG HÓA
GV:ĐẶNG TUẤN KHANH

46

c.

Đặc tính phối hợp chuổi

Tự động hóa trong HTĐ

48

12


SINH VIÊN:.............................................

5/9/2014

a. Đặc tính cắt nhanh

c. Đặc tính phối hợp chuổi

 Khi dòng sự cố lớn hay dòng
sự cố vượt quá dòng khởi động
một bội số nào đó (gọi là bội số
cắt nhanh bội số này điều chỉnh
được) thì ACR sẽ tác động tức
thời (thời gian gần bằng 0)

 Đặc tính phối hợp dạng chuổi rất cần thiết khi phối hợp ACR với
ACR. Nó sẽ ngăn những tác đồng không cần thiết của ACR gần
nguồn (ACR trên) khi sự cố xảy ra phía ACR dưới (ACR dưới tác
động). Với tác động dạng chuỗi thì ACR 1 chỉ đếm số lần tác động
nhanh của ACR 2

 Ta có thể cài đặt đặc tính cắt
nhanh ở bất cứ lần tác động
nào trong tác động dạng chuổi
của ACR.

Tự động hóa trong HTĐ

ACR 1

ACR 2

Tự động hóa trong HTĐ

49

b. Đặc tính khóa tức thời

51

4. Phối hợp với các thiết bị bảo vệ khác

 Đặc điểm này cho phép ACR giảm số lần tác động để tránh hư
hỏng khi dòng sự cố lớn.
 Tương tự như cắt tức thời, chế độ khóa tức thời sẽ tác động mở và
khóa MC.
 Ta có thể đặt chế độ khóa bảo vệ sau lần tác động thứ nhất hoặc
thứ hai hoặc thứ ba.

Sự có mặt của ACR mạng phân phối nhằm nâng cao độ tin cậy cung
cấp điện và loại trừ sự cố thoáng qua. ACR cần phối hợp với các thiết

bị bảo vệ trước cũng như sau nó.
a.

Phối hợp với cầu chì

b. Phối hợp ACR với ACR
c.

Phối hợp với rơle

d. Phối hợp với dao cách ly phân đoạn
Tự động hóa trong HTĐ

BẢO VỆ ROLE VÀ TỰ ĐỘNG HÓA
GV:ĐẶNG TUẤN KHANH

50

Tự động hóa trong HTĐ

52

13


SINH VIÊN:.............................................

5/9/2014

a. Phối hợp ACR với cầu chì

a. Phối hợp ACR với cầu chì phía tải

Để phối hợp đúng ACR và cầu chì ta cần khảo sát quá trình phát
nhiệt và tản nhiệt của cầu chì trong chu kỳ tự đóng lại của ACR.

CC3

CC2

Việc phối hợp phải đảm bảo sao cho cầu chì phía tải không nóng
chảy khi có sự cố thoáng qua trong vùng bảo vệ của hai cầu chì liền sau
(CC1 và CC2). Nghĩa là ACR phải tác động trước cầu chì. Khi có sự cố
lâu dài thì cầu chì phải nóng chảy trước lần cắt cuối cùng của ACR.

 Ta có phương trình phát nhiệt của cầu chì:
t



 u  1  e  
f



CC1
ACR

θ nhiệt độ
θf nhiệt độ ổn định cầu chì không chảy

τ hằng số thời gian cầu chì
t
thời gian

 Phương trình tản nhiệt của cầu chì:
t

 u  e 
f
Tự động hóa trong HTĐ

Tự động hóa trong HTĐ

53

a. Phối hợp ACR với cầu chì

55

a. Phối hợp ACR với cầu chì phía tải

CC1

CC3

ACR
CC2

Ta rút ra nguyên tắc: Với dòng sự cố xảy ra trong vùng bảo vệ cầu
chì thì thời gian thời gian nóng chảy nhỏ nhất cầu chì phải lớn hơn thời

gian cắt nhanh của ACR đã nhân hệ số hiệu chỉnh k (phụ thuộc cách
dùng chuổi hoạt động ACR) và thời gian nóng chảy lớn nhất cầu chì
không được lớn hơn thời gian cắt chậm của ACR.

Ahc  k . A
Phân tích
Tự động hóa trong HTĐ

BẢO VỆ ROLE VÀ TỰ ĐỘNG HÓA
GV:ĐẶNG TUẤN KHANH

54

Tự động hóa trong HTĐ

56

14


SINH VIÊN:.............................................

5/9/2014

a. Phối hợp ACR với cầu chì phía tải

CC1

Đặc tính cắt chậm

CC3

ACR
CC2

B,C,D,E,F

 Xác định k:
Thời gian đóng lại

1 lần tác động nhanh

2 lần tác động nhanh

0.4 – 0.5

1.25

1.8

1

1.25

1.35

1.5

1.25

1.35

2

1.25

1.35

FCO1

A
Đặc tính cắt nhanh

Tự động hóa trong HTĐ

Tự động hóa trong HTĐ

57

59

a. Phối hợp ACR với cầu chì phía tải

E

CC1

CC3

ACR

A

 Tóm lại:

B

t

FCO2

52
79

CC2

FCO1

D

Ahc  k . A  A '

C
I
Tự động hóa trong HTĐ

BẢO VỆ ROLE VÀ TỰ ĐỘNG HÓA
GV:ĐẶNG TUẤN KHANH

58

Tự động hóa trong HTĐ

60

15


SINH VIÊN:.............................................

5/9/2014

3. Phối hợp ACR với ACR

5. Phối hợp ACR với dao cách ly phân đoạn

 Việc phối hợp giữa các ACR là thực hiện lựa chọn các cuộn cắt có
định mức khác nhau đối với ACR thủy lực hay dòng cắt bé nhất khác
nhau đối với ACR điện tử.
 Lưu ý thời gian dự trữ Δt giữa các đặc tính ACR. Vì khi Δt bé quá
có thể dẫn đến các ACR cắt đồng thời.

Để tiết kiệm MC và ACR mà vẫn có thể cô lập sự cố lâu dài và mất
điện thời gian ngắn khi có sự cố thoáng qua, ta có thể phối hợp ACR và
SEC (là thiết bị bảo vệ tự động cắt phân đoạn đường dây bị sự cố. SEC
không có khả năng cắt dòng NM nên để mở tiếp điểm khi ACR mở
 Có nhiều phương pháp phối hợp ACR và SEC:
a.

Đếm xung dòng NM

b. Phối hợp thời gian đóng ngắt của ACR và SEC

Tự động hóa trong HTĐ

Tự động hóa trong HTĐ

61

4. Phối hợp ACR với rơle

63

a. Đếm xung dòng NM

 Việc phối hợp ACR và rơle rất đơn giản. Ta chọn đặc tính rơle sao
cho thỏa mãn sự phối hợp. Sự phối hợp tương tự như cầu chì.

N3

N1

N2
ACR2

ACR1

S1

S2

S3

Nguyên tắc làm việc của SEC dựa vào việc đếm xung dòng NM nếu
nó vượt quá số lần định trước thì sẽ tác động
 Ví dụ: như hình vẽ

Tự động hóa trong HTĐ

BẢO VỆ ROLE VÀ TỰ ĐỘNG HÓA
GV:ĐẶNG TUẤN KHANH

62

Tự động hóa trong HTĐ

64

16


SINH VIÊN:.............................................

5/9/2014

Kết thúc chương 10

Tự động hóa trong HTĐ

BẢO VỆ ROLE VÀ TỰ ĐỘNG HÓA

GV:ĐẶNG TUẤN KHANH

65

17