ROLE BẢO VỆ QUÁ DÒNG CHẠM PHA 110K.DOC

Phần 2(tt)
1.6/ Rơle bảo vệ quá dòng chạm pha 110KV 50/51P :
Kiểu MCGG-52, nhà chế tạo GEC ALSTHOM .
Chỉ danh vận hành trên sơ đồ bảo vệ trạm là R.50/51P.

Là rơle quá dòng chạm pha được lắp đặt để bảo vệ dự phòng cho máy biến
thế 1T (và 2T), bảo vệ các thiết bị 15KV.
* Nguyên lý cấu tạo cũng giống như rơle MCGG-82 ở trên.
* Sơ đồ nguyên lý của rơle MCGG-52 :

Hình 49 : Sơ đồ nguyên lý cấu tạo của rơle MCGG-52

* Sơ đồ khối bảo vệ của R.50/51P tại trạm :
Cắt MC 171 (172)
R.50/51P


BCT 300/1A (MBT)

Cắt MC 100
Cắt MC 171 (172)

Hình 50 : Sơ đồ khối bảo vệ R.50/51P
* Thông số đang chỉnh định của rơle 50/51P :
+ Dòng khởi động
Is
= 1,1 In
+ Bội số thời gian
xt = 0,475s
+ Dòng tác động tức thời : Iinst = 15 Is
+ Đặc tuyến VI

t=

13,5
s
( I − 1)

1.7/ Rơle bảo vệ quá dòng chạm đất 110KV 50/51NP :
Kiểu MCGG-52, nhà chế tạo GEC ALSTHOM .
Chỉ danh vận hành trên sơ đồ bảo vệ trạm là R.50/51NP.

Là rơle quá dòng chạm đất được lắp đặt để bảo vệ dự phòng cho máy biến
thế 1T (và 2T), bảo vệ các thiết bị 15KV.
* Sơ đồ khối bảo vệ 50/51NP :
Caét MC 171 (172)
BCT 300/1A (MBT)

R.50/51P

R.50/51NP

Caét MC 100
Caét MC 531 (532)

Hình 51 : Sơ đồ khối bảo vệ R.50/51NP
* Thông số đang chỉnh định của rơle 50/51NP :
+ Dòng khởi động
Is
= 1,0 In
+ Bội số thời gian

xt = 0,5s
+ Dòng tác động tức thời : Iinst = 10 Is
+ Đặc tuyến VI

t=

13,5
s
( I − 1)

1.8/ Rơle bảo vệ chạm đất cuộn dây 110KV MBT (64P) :
Kiểu MCAG-14 , nhà chế tạo GEC ALSTHOM .
Chỉ danh vận hành trên sơ đồ rơle bảo vệ trạm là R.64P.

Là rơle bảo vệ chạm đất cuộn dây 110KV của MBT được lắp đặt để bảo
vệ cho máy biến thế 1T (và 2T).


a)

b)

Hình 52 : Rơle MCAG-14 : a) Bên ngoài , b) Bên trong .
a/ Đặc điểm :
- Làm việc với độ ổn định cao.
- Hoạt động nhỏ hơn 30ms tại dòng đặt gấp 5 lần.
- Làm việc được với dãi tần rộng.
b/ Chức năng :
- Khi có sự thay đổi bất thường dòng điện trong mạch kín của hệ thống như các cuộn
dây của MBT, hệ thống phải chịu đựng một dòng sai lệch lớn, những thành phần không

đối xứng bình thường và bất thường sẽ tăng lên. Đối với máy biến thế thì dòng này đến
từ bên ngoài hoặc thậm chí có thể đạt đến mức bảo hòa. Bỡi vì sự biến đổi của đặc tính
từ của máy biến thế và dòng không cân bằng (so lệch) ở mức cao có thể xãy ra.
- Để đảm bảo cho khả năng làm việc dưới những điều kiện này thì cần
thiết phải dùng một điện thế hoạt động bằng cách dùng một rơlecó trở kháng cao cài đặt
ở một trạng thái điện thế hơi cao một chút so với dòng điện và được tăng lên bỡi biến
thế dưới một giá trị lớn nhất của điều kiện so lệch ở bên ngoài.
- Rơle MCAG-14 được sử dụng với một điện trở ổn định, được thiết kế để ứng dụng
ở những nơi cần có độ nhạy cảm với sự ổn định. Khi có sai lệch yêu cầu và yêu cầu cho
sự cân bằng giới hạn lỗi chạm đất bằng những thanh dẫn và những vùng trung tâm của
bảo vệ sai lệch cho máy phát, biến áp tự ngẫu, động cơ.
- Tổng trở của rơle cao và những dãy điện trở ổn định thì luôn luôn thấp đủ để
ngăn chặn dòng của máy biến thế và sự tăng áp vượt quá 2KV trong suốt quá trình có sự
sai lệch lớn nhất bên trong, nhưng trong một số ứng dụng nào đó thì điện trở phi tuyến được
yêu cầu để giới hạn điện thế.
- Rơle MCAG-14 được thiết kế theo kiểu ngắt cực (pha) và riêng cho từng cực.


Hình 53 : Sơ đồ nguyên lý và cấu tạo rơle MCAG-14
Mô tả :
- Rơle cơ bản chỉ là một bộ phận hút phụ tiêu chuẩn của một cấu trúc mạnh mẽ
và đơn giản. Hoạt động của cuộn dây của rơle được kết nối thành một chuỗi với một
cuộn kháng mắc nối tiếp tụ điện, tất cả chúng tạo thành một mạch dao động. Những
thành phần này được cung cấp năng lượng từ máy biến áp tự ngẫu,biến áp tự ngẫu này
được quấn đễ đưa ra 7 mức dòng điện đặt khác nhau.
- Mạch điện của rơle được điều khiển bởi tần số cung cấp ,sự điều chỉnh sóng hài
được tạo ra bởi sự bảo hòa của biến dòng. Một rơle thời gian ngắn hoạt động sẽ giúp đưa
ra trạng thái ổn dịnh lúc có sự sai lệch lớn ở bên ngoài và sẽ đạt được bởi sự cho phép
của biến áp tự ngẫu đến một trạng thái bảo hòa vượt lên trên sự cài đặt của rơle, điều
này sẽ làm giới hạn dòng điện cung cấp và tiếp điểm phụ sẽ hoạt động dựa trên phần so

lệch của đường cong đặc tính của dòng điện và thời gian.
* Thông số kỹ thuật :
- Dung lượng : 1VA.
- Dòng điện đặt tiêu chuẩn : 5 đến 20%, 10 đến 40% và 20 đến 80% tương ứng
với dòng thứ cấp của biến dòng là 0.5A,1A và 5A.
- Thời gian hoạt động : 0.025s tại dòng đặt gấp 5 lần.
- Điện áp đỉnh của biến dòng :
+ Điện áp đỉnh của biến dòng thì được xác định là một điểm trên đường
cong từ tính tại nơi mà tạo mà điện áp tăng 10% và tạo nên một trạng thái tăng 50% của
dòng. Yêu cầu về đặt điện áp ổn định (VS’), điện áp đỉnh nhỏ nhất ( Vk), dòng kích thích
lớn nhất (Ie) được tính như sau:
V’S ≥ IF(RS + RP).


VSA =

VA
IR

+ IRxRSR.

Vk ≥ 2VSA.
Ie =

IS IR
.
−
n
n

Trong đó:
IF : Sóng dòng tương đương của dòng sai lệch lớn nhất.
Is : Dòng cài đặt sai lệch ảnh hưởng thứ cấp biến dòng được tính bằng A.
RS : Điện trở của dây dẫn thứ cấp biến dòng.
RP : Điện trở của dây dẫn lớn nhất của rơle và biến dòng.
n : Tổng số nhóm biến dòng tạo nên một vùng bảo vệ cho những thanh
dẫn củabảo vệ sai lệch.
- n = 2 dùng cho sai lệch của biến thế.
- n = 3 dùng cho giới hạn bảo vệ nối đất sai lệch khi cuộn dây đấu ∆.
- n = 4 dùng cho giới hạn bảo vệ nối đất sai lệch khi cuộn dây đấu Y.
- VSA : Điện áp cài đặt hiện hành.
* Điện trở ổn định :
+ Giá trị điện trở ổn định liên tục là 470Ω, 220Ω và 47Ω tương ứng với dòng thứ
cấp của biến dòng là 0.5A, 1A và 5A.
+ Những giá trị thích hợp của dãy điện trở phi tuyến RSR sẽ được yêu cầu để đảm
bảo cho sự hoạt động thì được tính như sau :
-

RSR =

VS ' −

VA
IR

IR
Trong đó:
- VS’ : Điện thế ổn định nhỏ nhất.
- VA : Công suất .
- IR : Dòng điện đặt.

* Trong những ứng dụng đương nhiên thì không cần những điện trở ổn định trong một
dãy với những rơle MCAG 14 hoặc MCAG 34. Trở kháng của rơle thì tạo thành một yếu tố
riêng lẽ sẽ đưa ra một hiệu suất ổn định.
- Dung lượng 1VA.
- Dòng điện đặt tiêu chuẩn 5 ÷20% ,10 ÷40% và 20 ÷ 80%.
-

Thời gian hoạt động : 0.025(s ) tại giá trị lớn hơn 5 lần giá trị đặt.

-

Nhiệt độ làm việc – 25oC ÷

70 oC.

* Sơ đồ khối bảo vệ chạm đất MBT của R.64P tại trạm :
BCT (300/1A) x 2

R.64P

Cắt MC 171(172),100 ,
531(532)
R.86

Hình 53 : Sơ đồ khối bảo vệ R.64P


R.64P được cấp nguồn từ 2 BCT 110KV của MBT , khi có sự cố chạm pha với đất
của cuộn dây MBT thì R.64P sẽ tác động cắt đồng thời 3 máy cắt 171 (172) ,100 ,531 (532)
cô lập MBT 1T (2T) ra khỏi lưới. Muốn tái lập lại MBT thì phải giải trừ sự cố bằng cách

reset R.86.
* Thông số đang chỉnh định tại trạm của rơle 64P :
I = 30% In

1.9/ Rơle bảo vệ chạm đất cuộn dây 15KV MBT (64S) :
Kiểu MCGG-22 , nhà chế tạo GEC ALSTHOM .
Chỉ danh vận hành trên sơ đồ rơle bảo vệ trạm là R.64S.

Là rơle bảo vệ chạm đất cuộn dây 15KV của MBT được lắp đặt để bảo vệ
cho máy biến thế 1T (và 2T) và bảo vệ dự phòng cho các thiết bị 15KV .

Hình 53 : Rơle MCGG-22
* Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý :


Hình 54 : Sơ đồ nguyên lý của rơle MCGG-22
* Sơ đồ khối của bảo vệ R64S :
BCT 2000/1A(MBT)

R.64S

R.86

Cắt MC 531 (532)

Hình 55 : Sơ đồ khối bảo vệ R.64S
* Thông số đang chỉnh định của rơle 64S :
+ Dòng khởi động
Is
= 0,6 In

+ Bội số thời gian
xt = 1,0s
+ Dòng tác động tức thời : Iinst = 20 Is
+ Đặc tuyến VI

t=

13,5
s
( I − 1)

Rơle R.64S được lắp đặt để bảo vệ chạm đất cuộn dây 15KV của MBT.
Nguồn tín hiệu điều khiển rơle được lấy từ biến dòng chân sứ trung tính cuộn
dây 15KV MBT (BCT 2000/1A).
Khi có hiện tượng chạm đất cuộn dây 15KV/ MBT thì sẽ xuất hiện dòng thứ tự
không (khác không) chạy qua biến dòng chân sứ ,cấp tín hiệu cho R.64S hoạt động. Rơle 64S
sẽ tác động cắt MC 531 (532) cô lập TC 15KV ra khỏi lưới.
Rơle 64S cũng được kiểm soát bởi rơle khóa 86. Muốn tái lập lại sự hoạt động
cho R.64S thì phải reset lại R.86.
1.10/ Bảo vệ quá tải máy biến thế (R.49) :


Kiểu MCHD-04 , nhà chế tạo GEC ALSTHOM .
Chỉ danh vận hành trên sơ đồ rơle bảo vệ trạm là R49.
Dùng bảo vệ dự phòng MBT 1T (2T).

Hình 56 : Rơle MCHD-04
a/ Đặc điểm :
- Đây là loại rơle dùng để bảo vệ quá tải cho máy biến thế, máy phát và động
cơ; dựa trên nguyên tắc phát nhiệt qua dòng tải của thiết bị được bảo vệ.

- Rơle có dãy hoạt động rộng.
- Được thiết kế để có thể thử và kiểm tra dễ dàng.
b/ Nguyên lý hoạt động :
- Rơle MCHD-04 là loại rơle nhiệt dựa trên nguyên tắc cảm biến nhiệt qua tín hiệu
lấy từ mạch dòng điện của máy biến dòng (chỉ cần lấy dòng của một pha).
(Xem sơ đồ sau đây)


Hình 57 : Sơ đồ nguyên lý cấu tạo rơle MCHD-04

- Tín hiệu dòng điện của thiết bị cần bảo vệ được đưa vào rơle dưới dạng áp,
qua cảm biến nhiệt để biến dòng điện thành tín hiệu đưa vào mạch tích phân mà ở đó
sự mô phỏng của nhiệt độ làcác hằng số . Giá trị này đã được điều chỉnh theo thời gian
từ 2,5 – 5 – 10 – 15 hoặc 20 phút mà ta muốn cài đặt để bảo vệ thiết bị.
- Khi có hiện tượng quá tải tức là dòng điện phụ tải cao hơn dòng định mức ,thì
nhiệt độ sẽ tăng lên đến giá trị đặt của ngưỡng mà rơle hoạt động. Độ tăng nhiệt θ lớn
hơn nhiệt độ cài đặt (theo định mức) thì rơle sẽ tác động , sự hoạt động này được báo hiệu
bằng một đèn led.
- Bất kỳ dòng điện nào của thiết bị lớn hơn dòng I θ = Is . K thì rơle sẽ khởi động sau
đó một thời gian mà ta đã cài đặt. θ có thể thay đổi tùy theo hệ số K, và hệ số K này
có thể điều chỉnh được từ 0,9 ÷ 1,1 bởi các công tắc đặt ở mặt trước của rơle.
- Giá trị của dòng điện đặt Is thì cũng được điều chỉnh từ 0,7In ÷ 1,1In bằng các công
tắc thiết kế sẵn trên rơle.
Ta có đường đặc tính biểu diễn quan hệ giữa dòng điện và thời gian ở điều kiện
“cold” (dòng ban đầu bằng 0) và điều kiện “hot” (dòng ban đầu bằng 0,9Iθ).
Xem hình :


Hình 58 : Đặc tuyến làm việc của rơle MCHD-04
* Các thông số kỹ thuật của rơle MCHD-04 :

- Dòng định mức : 1A đến 5A
- Tần số định mức : 50Hz đến 60Hz
- Điện áp phụ :

DC

AC

-

Vx (V)
48
60
110
125
220
250
220
380

Vmin (V)
38,4
48
88
100
176
200
176
304

Công suất tiêu thụ ở dòng bình thường là 0,5 VA.

* Các thông số cài đặt rơle MCHD-04 :

VmaxV)
52,8
66
121
137,5
242
275
242
418


- Dòng điện đặt Is : (0,7 - 0,8 - 0,9 - 1.0 - 1,1) In và hơn nữa.
- Hệ số K : (0,9 ÷ 1,1) In
- Dòng điện ngưỡng Iθ : Iθ . K
- Hằng số nhiệt : 2,5 – 5 – 10 – 15 hoặc 20 phút
* Độ chính xác :
- Iθ = ± 5%
- Giá trị điều chỉnh : 95% của ngưỡng hoạt động.
* Khả năng chịu nhiệt :
- Làm việc liên tục : Đối với dòng định mức.
- Làm việc trong thời gian ngắn :
10 In đối với dường đặc tính “cold”.
80 In trong khoảng 1s.
c/ Thông số cài đặt rơle MCHD-04 tại trạm :
- Is = 0,8In
- I >> = 6 In t = 0,5 In

- θ alarm = 1,0 0s θ trip = 1,25 0s
- t = 15 phút
* Sơ đồ khối của bảo vệ R.49 tại trạm :
BCT 300/1A

R.49

R.86

Cắt MC 171,100,531

Hình 59 : Sơ đồ khối bảo vệ R.49
d/ Chế độ làm việc :

Rơle quá tải nhiệt độ máy biến thế chỉ danh R.49 được cấp nguồn tín hiệu từ
BCT
300/1A phía 110KV của MBT 1T (2T).
Khi máy biến thế làm việc quá dòng định mức cho phép thì rơle sẽ hoạt động ở 2
cấp :
- Cấp 1 : Báo động bằng tín hiệu chuông đèn.
- Cấp 2 : Tác động cắt MC 171 (172) ,MC 100 ,MC 531 (532) cô lập

MBT ra khỏi lưới điện.

2/ RƠLE BẢO VỆ TÁC ĐỘNG KHÔNG THEO DÒNG ÑIEÄN :


a/ R.96 : Bảo vệ hơi máy biến thế (Kiểu ABB) :

Hình 60 : Rơle hơi máy biến thế

Rơle hơi được lắp trên đoạn ống liên thông dầu từ thùng chính máy biến áp đến
thùng giãn nở dầu của máy theo một chiều nhất định của đầu mũi tên trên rơle hơi phải
chỉ về phía thùng giãn nở (cùng với chiều dòng chảy của dầu từ thùng chính qua rơle hơi
đến thùng giãn nở dầu khi có sự cố trong máy biến áp). Đọan ống liên thông dầu có độ
nâng cao về phía thùng giãn nở với góc nghiêng (so với mặt phẳng ngang) khoảng 1÷100.
Đoạn ống liên thông không được có góc, phần cong của ống có bán kính càng lớn càng
tốt.
Rơle hơi hai phao có cấu tạo gồm :
- Một phao trên (phao 1) có hình cầu rỗng, nhẹ có thể tự nâng hạ theo mức dầu, trong
phao có chứa một tiếp điểm thủy ngân được nối ra hộp nối dây tại mặt trên rơle. Khi sự cố
nhẹ hoặc quá tải, hơi sinh ra tập trung ở phía trên, đẩy phao 1 về vị trí nằm ngang làm đóng
tiếp điểm thủy ngân. Tiếp điểm này được nối vào mạch điện báo hiệu sự cố của máy
biến áp (96-1).
- Một phao dưới (phao 2) có cấu tạo tượng tự như phao 1 và được liên kết với một
cánh chặn. Cánh chặn là một tấm kim loại mỏng được treo tại vị trí phía lỗ mặt bích của rơle
hơi phía nối vào thùng chính máy biến áp. Do được treo để bề mặt tấm kim loại thẳng góc
với hướng dòng chảy của dầu nên cánh chặn tác động theo lưu lượng của dòng chảy của
dầu. Cánh chặn có thể điều chỉnh theo ba trị số lưu lượng dầu là 65, 100 và 150 cm/giây
(rơle
thường được nhà chế tạo đặt sẵn trị số 100cm/giây). Khi máy biến áp vận hành bình
thường ,
dầu chuyển động do giãn nở theo nhiệt độ không đủ để tác động cánh chặn. Khi có sự cố
bên trong máy biến áp, luồng dầu và hơi sinh ra phụt mạnh từ thùng chính qua rơle hơi đến


thùng giãn nở. Lưu lượng dầu lớn hơn trị số đã điều chỉnh sẵn sẽ đẩy cho cánh chặn quay,
làm cho phao 2 chìmï xuống, đóng tiếp điểm thủy ngân, cắt máy cắt (96-2).

+ Một cánh chặn có hình là một tấm kim loại mỏng được treo tại vị trí phía lỗ
mặt bích của rơle phía nối vào thùng chính máy biến thế.

Do được treo để bề mặt tấm kim loại thẳng góc với hướng dòng chảy của dầu nên
cánh chặn tác động theo lưu lượng của dòng chảy của dầu. Cánh chặn có thể điều chỉnh
theo 3 trị số lưu lượng dầu 65 , 100 và 150 cm/giây. Thường Rơle đã được nhà chế tạo
đặt sẵn trị số 100 cm/giây.
Cánh chặn được ghép liên kết chuyển động với phao dưới. Khi máy biến thế vận
hành bình thường, lưu lượng dầu chuyển động do giãn nở theo nhiệt độ không đủ để tác
động cánh chặn. Khi có ssự cố bên trong máy biến thế, luồng dầu phụt mạnh từ thùng
chính qua rơle hơi đến thùng giãn nở. Lưu lượng dầu lớn hơn trị số đã điều chỉnh saẵn
cho cánh chặn, sẽ đẩy cho cánh chặn quay, tác động cho phao dưới hạ xuống đóng tiếp
điểm phao dưới tác động mạch điện điềi khiển mở tự động các máy cắt , cô lập MBT ra
khỏi lưới điện. Đồng thời mạch điện báo hiệu sự cố cấp 2 rơle hơi hoạt động qua đèn
còi.
+ Một van thử được lắp trên rơle . Khi thử nghiệm rơle, lắp máy bơm không khí
nén và đầu van thử. Mở khóa van, không khí nén bên trong rơle cho đến khi phao hạ
xuống đóng tiếp điểm.
+ Một nút nhấn thử để kiểm tra sự làm việc của 2 phao. Khi nhấn nút thử đến
nữa hành trình, sẽ tác động cơ khí cho phao trên hạ xuống (cả hai phao đang nâng lên vì
rơle chứa đầy dầu) đóng tiếp điểm báo hiệu (cấp 1) của phao trên. Tiếp tục nhấn nút
thử đến cuối hành trình, sẽ tác động cơ khí cho phao dưới cũng bị hạ xuống (phao trên
đã hạ xuống rồi) đóng tiếp điểm mở máy cắt (cấp 2) của phao dưới .
Rơle hơi 96 chỉ tác động khi có bất thường trong nội bộ MBT. R.96 hoạt động ở 2
cấp :
- Cấp 1 : Báo động bằng tín hiệu đèn còi.
- Cấp 2 : Báo động và cắt MC 171 (172) ,100 ,531 (532) cô lập MBT ra khỏi lưới.
Muốn tái lập lại MBT sau khi R.96 tác động phải reset R.86.
b/ R.63 : Bảo vệ áp suất tăng cao trong MBT ( Kiểu ABB) :
Rơle bảo vệ dự phòng cho máy biến thế lực , chỉ danh vận hành là R.63.
Khi có sự cố trong máy biến thế, hồ quang điện làm dầu sôi và bốc hơi ngay, tạo
nên áp suất rất lớn trong máy biến thế. Thiết bị an toàn áp suất ,lắp trên nắp thùng
chính máy biến thế sẽ mở rất nhanh (mở hết van khoảng 2ms) để thoát khí dầu từ thùng

chính MBT ra môi trường ngoài , áp suất trong thùng chính sẽ giảm.Trong thiết bị an
toàn áp suất có gắn rơle áp suất.
Ở tình trạng làm việc bình thường ,van đóa bị nén bởi lò xo nên làm kín thùng
chính máy biến thế. Khi có sự cố bên trong thùng chính MBT thì áp suất trong thùng


chính tăng cao sẽ lớn hơn áp lực nén của lò xo ,van đóa sẽ chuyễn động thẳng lên, làm
hở thành khe hở xung
quanh chu vi van đóa. Khí sẽ thoát ra tại khe hở vòng đệm ,làm giảm áp suất trong
thùng. Khi
van đóa di chuyển lên thì cũng tác động cho cái chỉ thị cơ khí bung lên đồng thời tác
động tiếp
điểm rơle áp suất gởi tín hiệu tới mạch báo động và tự động cắt máy cắt 171 (172), 100,
531 (532); cô lập MBT 1T (2T) ra khỏi lưới điện.
Khi áp suất trở lại bình thường ,muốn tái lập lại MBT thì phải nhấn cái chỉ thị cơ
khí (đã bị bung lên) về vị trí cũ , đồng thời reset rơle áp suất bằng nút nhấn.
c/ R.63 OLTC : Bảo vệ áp suất tăng cao trong bộ đổi nấc MBT :
( Hãng ABB)
Rơle bảo vệ thùng đổi nấc có tải máy biến thế lực. Là bảo vệ dự phòng MBT.
Chỉ danh vận hành trên sơ đồ bảo vệ là R.63 OLTC (On Load Tap Changer).
Cấu tạo và nguyên lý vận hành tương tự như R.63 đã nói ở trên.
Khi có sự cố bên trong thùng đổi nấc MBT thì rơle sẽ tác động và tự động cắt
máy cắt 171 (172), 100, 531 (532); cô lập MBT 1T (2T) ra khỏi lưới điện.
Muốn tái lập lại MBT sau khi R.96 tác động phải reset R.86.
d/ R.33 : Bảo vệ mức dầu MBT (Hãng ABB) :

Hình 61 : Vị trí lắp rơle mức dầu tại MBT
Rơle mức dầu gồm hai bộ tiếp điểm lắp bên trong thiết bị chỉ thị mức dầu. Máy
biến áp có bộ dổi nấc điện áp có tải thì thùng giãn nở dầu được chia làm hai ngăn.
Ngăn có thể tích chiếm phần lớn thùng giãn nở, được nối ống liên dầu thông qua rơle hơi

đến thùng chính máy biến áp (để có thể tích giãn nở dầu cho máy biến áp). Ngăn có thể


tích chiếm phần nhỏ hơn nhiều của thùng giãn nở, sẽ được nối ống liên dầu đến thùng
chứa bộ đổi nấc có tải. Thùng chính máy biến áp và thùng bộ đổi nấc được thiết kế
riêng rẽ, không có liên thông dầu với nhau. Vì vậy, có hai thiết bị chỉ thị mức dầu lắp tại
hai đầu thùng giãn nở để đo mức dầu của hai ngăn: thiết bị chỉ thị mức dầu máy biến áp
và thiết bị chỉ thị mức dầu bộ đội nấc có tải.
Cấu tạo của thiết bị chỉ thị mức dầu gồm hai phần : bộ phận điều khiển và bộ chỉ
thị. Bộ
phận điều khiển có một phao , thanh quay , trục quay , có lắp nam châm vónh cưủ . Bộ phận
điều khiển lắp trên vỏ máy (đầu thùng giãn nở) có vòng đệm. Bộ phận chỉ thị gồm kim
chỉ lắp trên trục mang một nam châm vónh cửu . Bộ phận chỉ thị được làm bằng nhôm để
tránh bị ảnh hưởng từ trường nam châm và chống ảnh hưởng của nước.
Khi mức dầu nâng hạ thì phao nâng hạ theo. Chuyển động nâng hạ của phao được
chuyển thành chuyển động quay của trục nhờ thanh quay. Khi quay, từ trường do nam châm sẽ
điều khiển cho nam châm quay sao cho hai cực khác tên (N và S) của hai nam châm đối diện
nhau (hai cực cùng tên có lực đẩy, hai cực khác tên có lực hút nhau). Do vậy kim chỉ thị
quay theo nam châm , ghi được mức dầu trên mặt chỉ thị.
e/ Rơle nhiệt độ dầu R.26 O :
Rơle nhiệt độ dầu gồm các tiếp điểm thường đóng, thường mở lắp bên trong một
nhiệt kế có kim chỉ thị nhiệt độ. Nhiệt kế gồm có cơ cấu chỉ thị quay để ghi số đo, một
bộ phận cảm biến nhiệt, một ống mao dẫn nối bộ phận cảm ứng nhiệt với cơ cấu chỉ thị.
Bên trong ống mao dẫn là chất lỏng (dung dịch hữu cơ) được nén lại. Sự co giãn của chất
lỏng (trong ống mao dẫn) thay đổi theo nhiệt độ mà bộ phận cảm biến nhiệt nhận được, sẽ
tác động cơ cấu chỉ thị và các tiếp điểm. Các tiếp điểm sẽ đổi trạng thái “mở” thành
“đóng”, “đóng” thành “mở” khi nhiệt độ cao hơn trị số đặt trước. Bộ phận cảm biến nhiệt
được lắp trong một lỗ trụ bọc kín, ở phía trên nắp máy biến áp, bao quanh lỗ trụ là dầu, để
đo nhiệt độ lớp dầu trên cùng của máy biến áp. Thường dùng nhiệt kế có 2 (hoặc 4) vít
điều chỉnh nhiệt độ để có thể đặt sẵn 2 (hoặc 4) trị số tác động cho 2 (hoặc 4) bộ tiếp

điểm riêng rẽ lắp trong nhiệt kế. Khi nhiệt độ cao hơn trị số đặt cấp 1, rơle sẽ đóng tiếp
điểm cấp 1 để báo hiệu sự cố “Nhiệt độ dầu cao” của máy biến áp. Khi nhiệt độ tiếp tục
cao hơn trị số đặt cấp 2, rơle sẽ đóng thêm tiếp điểm cấp 2 để tự động cắt máy cắt, cắt
điện máy biến áp, đồng thời cũng có mạch điện báo hiệu sự cố “cắt do nhiệt độ dầu
cao”.

Hoạt động ở 02 cấp :
- Cấp 1 : Nhiệt độ dầu MBT 850C : Báo động bằng tín hiệu đèn còi.

- Cấp 2 : Nhiệt độ dầu MBT 950C : Báo động bằng tín hiệu đèn còi và tác động
cắt MC 171(172) , MC 100, MC 531 (532) ; cô lập MBT ra khỏi lưới.
f- Rơle nhiệt độ cuộn dây 26 W :
Rơle nhiệt độ cuộn dây gồm bốn bộ tiếp điểm (mỗi bộ có một tiếp điểm thường
mở, một tiếp điểm đóng với cực chung) lắp bên trong một nhiệt kế có kim chỉ thị. Nhiệt
kế gồm có: có cấu chỉ thị quay để ghi số đo, một bộ phận cảm biến nhiệt, một ống mao
dẫn nối bộ phận cảm biến nhiệt với cơ cấu chỉ thị. Bên trong ống mao dẫn là chất lỏng
được nén lại. Sự co giãn của chất lỏng trong ống mao dẫn thay đổi theo nhiệt độ mà bộ
cảm biến nhận được, tác động cơ cấu chỉ thị và bốn bộ tiếp điểm. Tác động lên cơ cấu
chỉ thị và các tiếp điểm, còn có một điện trở nung. Cuộn dây thứ cấp của một máy
biến dòng điện đặt tại chân sứ máy biến áp được nối với điện trở nung. Nối song song
với điện trở nung là một biến trở để hiệu chỉnh. Tác dụng của điện trở nung (tùy theo
dòng điện qua cuộn dây máy biến áp) và tác dụng của bộ cảm biến nhiệt lên cơ cấu đo
cùng các bộ tiếp điểm sẽ tương ứng với nhiệt độ điểm nóng: nhiệt độ


của cuộn dây.
Có 4 vít điều chỉnh nhiệt độ để đặt trị số tác động cho bốn bộ tiếp điểm. Tùy theo
thiết kế, các tiếp điểm rơle nhiệt độ có thể được nối vào các mạch: báo hiệu sự cố
“nhiệt độ cuộn dây cao”, mạch tự động mở máy cắt để cô lập máy biến áp, mạch tự
động khởi động và ngừng các quạt làm mát máy biến áp.

Hoạt động ở 02 cấp :
- Cấp 1 : Nhiệt độ cuộn dây MBT 900C : Báo động bằng tín hiệu đèn còi.

- Cấp 2 : Nhiệt độ cuộn dây MBT 1050C : Báo động bằng tín hiệu đèn còi và tác
động cắt MC 171(172), MC 100, MC 531 (532) ; cô lập MBT ra khỏi lưới.

V. THIẾT BỊ BẢO VỆ KHÁC :
1/ Bảo vệ tự động sa thải các tuyến 15KV (R.81) :
Bảo vệ thiết bị tự động sa thải phụ tải các tuyến 15KV được thực hiện bằng
Rơle 81. Để thực hiện loại bảo vệ này trạm sử dụng rơle tần số thời gian độc lập kiểu
MFVU 21 do hãng GEC ALSTHOM chế tạo.

a)

b)
Hình 62 : Rơle MFVU-21 : a) Mặt ngoài b) Mặt trong

a) Đặc điểm và ứng dụng của Rơle MFVU 21 :
- Rơle kỹ thuật số MFVU-21 thời gian độc lập gồm hai mạch giám sát tần
số hoàn toàn độc lập ,dùng để bảo vệ khi tần số cao và thấp hơn tần số định mức.
Ngoài ra hai mạch này có thể phối hợp với nhau để có giá trị khởi động và giá trị trở về
ở tần số khác nhau.
- Các nhà máy công nghiệp và các máy phát điện yêu cầu phải có bảo vệ
tần số cao hoặc khi tần số thấp hơn so với định mức với thời gian xác định ; Rơle tần số
MFVU 21 thích hợp để sử dụng cho các yêu cầu trên.
- Rơle MFVU 21 có nhiều cấp cài đặt , nên việc phối hợp sử dụng một vài
Rơle có thể bảo đảm cho sa thải phụ tải và tái lập tải thiết bị.
- Bộ đặt thời gian rơle và các rơle điện từ phụ riêng ,cung cấp cho mỗi mạch
hoạt động đảm bảo độ ổn định cao.

Hình 62 : Sơ đồ nguyên lý cấu tạo rơle MFVU-21
b) Mô tả :
Các ngõ vào, ngõ ra và chỉ thị :
- Ba ngõ vào điện áp được đưa đến mạch giám sát tần số, trong đó có hai
ngõ vào được chọn tùy vào điện áp lớn nhất xuất hiện trong ba ngõ vào. ( Có thể sử
dụng điện áp pha - pha hoặc pha - trung tính).
- Sử dụng được ở nguồn cung cấp là AC hoặc DC.
- Khi điện áp hệ thống giảm xuống quá thấp, nên chuyển điện áp phụ lấy từ
nguồn thành điện áp đo lường, với cách thức này Rơle ngưng làm việc khi điện áp giảm
xuống còn 65%. Khi đã xác định được ngưỡng điện áp cắt mạch, nên sử dụng rơle điện
áp thấp với rơle MFVU-21 với nguồn phụ cung cấp một chiều là thích hợp.
- Mỗi mạch giám sát tần số nhận tín hiệu từ các ngõ ra của các rơle điện từ
phụ (đặt trong Rơle) ; mỗi ngõ ra của Rơle có hai tiếp điểm có thể thay đổi.
- Trên bảng điều khiển Rơle có các đèn led hiển thị hoạt động của hai
mạch giám sát , những tín hiệu led có thể được giải trừ bằng nút nhấn Reset ở mặt trước
rơle.
c) Giá trị đặt của Rơle :
- Hai mạch phát hiện tần số được xác định :
Với f1 = 1/ T1
và f2 = 1/ T2
Trong đó T1 và T2 là chu kỳ của tần số (s).


- Trong mỗi trường hợp ,T được chọn giữa 0.09999 (s) và 0.00200 (s) mỗi nấc chỉnh là
0.00001(s) tương ứng với dãi đặt tần số từ 10,001 đến 500 (Hz).
- Các công tắc trên bảng điều khiển (ở mặt trước của Rơle) dùng để lựa chọn và
cũng để ngăn chặn hoạt động của kênh khác.
* Lưu ý : Công tắc kênh đóng / mở phải được để ở vị trí mở trước khi thử

để thay đổi trị đặt chu kỳ T trong khi Rơle đang hoạt động.
- Mỗi công tắc được thêm vào để chọn hoạt động độc lập của hai kênh,
đồng thời chọn cấu hình của hai kênh với f2 xem như là giá trị khởi động f1 và như là giá
trị trở về. Trong cấu hình này, rơle phụ ngõ ra RL2 có điện ở giá trị khởi động (đặt f2)
và có điện lại tại giá trị trở về (đặt f1) . Rơle phụ ngõ ra RL 1 có điện và có điện lại tại
giá trị đặt (f1).
- Thời gian trễ t1 , t2 cho hai kênh được đặt bằng các công tắc. Mỗi kênh
được chỉnh định từ 0.1 đến 21,15 (s), mỗi nấc là 0,05 (s)
- Chú ý rằng có thể đặt tần số lớn hơn 500Hz nhưng đặt tính hoạt động của
rơle có thể không chính xác.
Điện áp vào lớn nhất cho phép với cách cấp nguồn vào các chân khác nhau.
d) Thông số kỹ thuật :
- Điện áp định mức (AC) : (pha - pha hoặc pha- trung tính )
+ Điện áp hoạt động nhỏ nhất ( chân 28-27)
: 10 (V)
+ Điện áp hoạt động nhỏ nhất ( chân 28-26)
: 20 (V)
- Điện áp phụ :
Phạm vi hoạt động :
Vx
24
30
48
110
125

Vmin
21,6
24
38,4

88
110

Vmax (AC)
26,4
33
52,8
121
137,5

Vmax (DC)
28,8
36
57,6
132
150

- Trị đặt :
+ T1 và T2 : 0,09999 (s) đến 0,00200 (s)
(Điều chỉnh độc lập với mỗi nấc 0,00001s )
- Độ chính xác :
+ Dao động nguồn cung cấp phụ : ± 3%

Tần số
50 ÷ 60
50 ÷ 60
50 ÷ 60
50 ÷ 60
50 ÷ 60

+ Dao động nhiệt :

(250C đến +550C ) ± 3%

- Bộ phát hiện tần số :
+ Thời gian đo :
50 (ms).
+ Thời gian reset :
< 50 (ms).
+ Sai số đo thời gian 1 chu kỳ : < 10 (µs).
- Bộ định thời gian :
Các sai số của mạch định thời :

+ Độ chính xác cơ bản : ± 3% ; 2 < 20 (ms).
+ Sai soá
: ± 1,5%; < 20 (ms)
e) Đặc điểm :
- Hai cấp bảo vệ tần số thấp hoặc tần số cao.
- Hai hoạt động với giá trị khởi động / trở về khác nhau hoàn toàn độc lập.
- Phạm vi đặt tần số rộng.
- Bộ định thời gian gắn liền cho mỗi cấp
- Phạm vi điện áp làm việc rộng
- Cài đặt dễ dàng nhờ các công tấc chuyển đổi.
Hình ( F-2) : sơ đồ khối của Rơle MFVU 21 dùng nguồn AC
Hình ( F-3) : sơ đồ khối của Rơle MFVU 21 dùng nguồn DC
f) Sơ đồ khối bảo vệ sa thải R.81 tại trạm :

Tín hiệu áp

RL1
RƠLE 81
( MFVU-21)

Mạch điều khiển

(1) Máy cắt

RL2

(2) Máy cắt
Hình 63 : Sơ đồ khối bảo vệ sa thải phụ tải R.81

* Thông số cài đặt :
- Tín hiệu áp đưa vào Rơle được lấy từ từ TU-51 và TU-52
- Nguồn nuôi cho Rơle 110 VDC.
- Sa thải phụ tải đợt (2) tại tần số 48,6 Hz.
- Sa thải đợt (4) tại tần số 47,8 Hz.


- Thời gian : Tác động tức thời t = 0 (s).
(Trong hệ thống điện hiện tại có chia thành 6 đợt sa thải từ dợt 1 đến đợt 6)
* Nguyên tắc tác động :
Khi có sự cố nghiêm trọng ,hoặc bất thường trên hệ thống điện như mất
công suất tại nhà máy phát ,sự cố trên đường dây truyền tải hoặc sự cố tại các trạm nút
sẽ dẫn đến tình trạng sụt áp trên hệ thống; kéo theo tần số của lưới điện giảm xuống
nhỏ hơn giá trị định định
mức (50Hz) và khi giá trị tần số giảm xuống bằng với giá trị cài đặt của rơle (48,6Hz)
thì Rơle sẽ cho phép ngõ ra RL1 làm việc gởi tín hiệu đến thiết bị tự động sa thải phụ
tải; thiết bị sa thải phụ tải nhận tín hiệu và cho phép ngõ ra (1) đưa tín hiệu đến các

động cơ truyền động

máy cắt để cắt các máy cắt 571÷576 và 580. Khi đã cắt bớt một số tuyến trên, mà tần
số của nguồn phát vẫn không khôi phục lại được và tiếp tục giảm đến tần số 47,8 (Hz) (bằng
với trị số chỉnh định của ngõ ra RL2) thì rơle gởi tín hiện đến thiết bị sa thải phụ tải để cắt
máy cắt 577 và 579.
2/ Rơle khóa trung gian (Lockout Relay) R.86 :
Rơle khóa trung gian 86 đuọc dùng là loại rơle kiểu MVAJ-21 nhà chế tạo
GEC ALSTHOM.

Hình 64 : Rơle MVAJ-21
Xem sơ đồ nguyên lý cấu tạo sau ñaây :


Hình 65 : Sơ đồ nguyên lý - cấu tạoRơle MVAJ-21

Đặc điểm và ứng dụng của rơle như sau:
- Thiết bị này dùng để ngắt mạch điện với độ an toàn cao , đặc biệt chúng có thể
dùng để ngắt mạch điện hoặc điều khiển các hoạt động đóng ngắt do tín hiệu được gởi tới
từ các rơle khác. Rơle này có thể hoạt động ở 2 chế độ tức thời hoặc có thời gian trì
hoãn.
- Rơle MVAJ có khả năng dập tắt được sự phóng điện do điện dung.
- Rơle MVAJ là loại thiết bị bảo vệ dùng để giám sát sự hoạt động của các loại
rơle bảo vệ khác.
* Nguyên tắc hoạt động :
Rơle MVAJ-21chỉ hoạt động khi các rơle khác (có liên quan ) đã làm việc. Khi rơle
bảo vệ chính của thiết bị hoạt động thì cũng đồng tác động rơle 86 làm việc; R.86 hoạt
động sẽ cô lập nguồn điều khiển của các rơle điều khiển khác. Muốn tái lập lại sự làm
việc bình thường của mạch điều khiển các thiết bị thì phải reset R.86.

**


PHẦN 3

KẾT LUẬN
Sau thời gian 6 tuần thực hiện đề tài tốt nghiệp , nhóm thực hiện đã nghiên cứu
các tài liệu có liên quan về lónh rơle bảo vệ trong hệ thống điện và đã đi tìm hiểu thực
tế tại trạm biến áp 110/15KV Thủ Đức Bắc. Tuy nhiên , chỉ với 6 tuần ; một thời gian
chưa đủ để tìm hiểu một cách thấu đáo về một lónh vực còn khá mới mẽ đối với một
người sinh viên. Mặc dù vậy , nhóm nghiên cứu cũng đã cố gắng hoàn thành mục tiêu
đề ra. Cụ thể, đã thực hiện được một số nội dung cơ bản sau :
-

Tìm hiểu sơ đồ nhất thứ của một trạm biến áp tiêu biểu.
Tìm hiểu và phân tích sơ đồ hệ thống rơle bảo vệ của một trạm biến áp cao
thế.
Tìm hiểu vài nét về sơ đồ kết lưới hệ thống điện 110KV ở khu vực Tp HCM.
Tìm hiểu về một số thiết bị chính trong trạm biến áp như máy biến áp lực;
máy biến dòng điện ,máy biến điện áp v.v . . .
Chỉ danh vận hành và nguyên lý hoạt động của một số loại rơle cơ bản trong
hệ thống điện.
Tìm hiểu được một số rơle kỹ thuật số tiêu biểu của hãng GEC ALSTHOM
hiện đang được sử dụng tại trạm Thủ Đức Bắc.

Nhưng nội dung chủ yếu cũng chỉ dừng lại ở mức độ tìm hiểu về các nguyên tắc
thực hiện bảo vệ và thông số kỹ thuật trong vận hành của các rơle đang có tại trạm Thủ
Đức Bắc ; mà chưa đi sâu vào nguyên lý cấu tạo bên trong của các rơle kỹ thuật số đã
nêu.

**

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Lê Kim Hùng – Đoàn Ngọc Minh Tú . BẢO VỆ RƠLE VÀ TỰ ĐỘNG HÓA
TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN. NXB Giáo dục , 1998.
2.

BẢO VỆ RƠLE (tác giả N.V Tsernôbrôvôv. Bản dịch của Trần Đình Chân –
Đậu Đình San). NXB Khoa học kỹ thuật ,1983.

3.

Nguyễn Xuân Phú – Tô Đằng . KHÍ CỤ ĐIỆN . NXB Khoa học kỹ thuật , 1998.

4.

Nguyễn Xuân Phú . CUNG CẤP ĐIỆN. NXB Khoa học kỹ thuật , 1998.

5.

Tài liệu về các loại rơle của nhà chế tạo GEC ALSTHOM vaø AEG .
**


PHẦN PHỤ LỤC

SƠ LƯC SỰ HOẠT ĐỘNG CỦA RƠLE
TRONG QUÁ TRÌNH VẬN HÀNH
* R.50/51ABCN phía 110KV :

+ Ngày 08/11/1999 : Lúc 10g13 bật máy cắt 171 : không cờ hiệu ,trạm mất điện .
+ Ngày 28/4/2000 : Lúc 13g20 R.50/51N tác động cắt máy cắt 171, trạm mất điện
Nguyên nhân : Do đứt dây lèo pha b tại khoảng trụ 49 đường dây 110KV LB - T ĐB.
+ Ngày 24/10/2000 : Lúc 10g27 R.50/51N tác động cắt máy cắt 171, trạm mất điện .
Nguyên nhân : Do phóng điện sứ làm đứt dây tại khoảng trụ 25-26 đường dây
110KV
Long Bình - Thủ Đức Bắc.
* R.49 : Quá tải nhiệt độ MBT :
+ Ngày 27/11/2000 : Lúc 10g25 R.49-1 hoạt động báo tín hiệu quá tải MBT 2T :
I = 1650A, nhiệt độ cuộn dây = 820C , nhiệt độ dầu = 750C.
* R.50/51ABCN phía 15KV :
+ Ngày 02/9/1999 : Lúc 05g00 R.50/51ABCN bảo vệ MC tổng 15KV thanh cái 51 tác
động cắt MC 531, mất điện TC 51. Đồng thời R.50ABC bảo vệ phát tuyến 577 phát tín hiệu
làm việc nhưng MC 577 không mở.
Nguyên nhân : Do sự cố đứt và chạm 02 dây pha ngoài đường dây 15KV của phát
tuyến 577 nhưng MC 577 không bật , làm bật vượt cấp MC 531. Qua kiểm tra thì do MC 577 bị
nổ , các đầu của bộ tiếp điểm động bị hàn dính với nhau nên không tự mở được khi có tín
hiệu cắt của rơle bảo vệ gởi tới.
+ Ngày 26/10/2000 : Lúc 15g45 bật MC 577 : R.50/51ABCN; 15g58 đóng MC 577 bật ra
ngay R.50/51ABCN. Nguyên nhân : Do MC 577 bị phóng điện ngàm cầu dao Bus.
* R.81 : Sa thải phụ tải :
+ Ngày 17/6/2000 : Lúc 16g40 và 22g20 : R.81 (đợt 2 : 48,6Hz) tác động bật MC 571
572,573,575,576,580 : Do ảnh hưởng sự cố đường dây 500KV phân đoạn Hà Tónh – Đà Nẳng.
+ Ngày 30/6/2000 : Lúc 11g10 và 13g05 : R.81(đợt 2 : 48,6Hz) tác động bật MC 571
572,573,575,576,580 ; R.81 (đợt 4 : 47,8Hz) tác động bật MC 577,579 : Do ảnh hưởng sự cố trạm
Long Bình.
**