Caùc khaùi nieäm cô baûn veà baûo veä rô le

TS. Nguyễn Công Tráng Đại học Tôn Đức Thắng

Nhieäm vuï cuûa baûo veä

Trong quaù trình vaän haønh heä thoáng ñieän coù theå xuaát hieän tình traïng

söï coá vaø cheá ñoä laøm vieäc khoâng bình thöôøng cuûa caùc phaàn töû.

Trong phaàn lôùn tröôøng hôïp, caùc söï coá (ngaén maïch) thöôøng keøm theo

hieän töôïng doøng ñieän taêng cao vaø ñieän aùp giaûm thaáp.

Caùc thieát bò coù doøng ñieän taêng cao chaïy qua coù theå bò ñoát noùng quaù

möùc cho pheùp vaø bò hö hoûng . Khi ñieän aùp bò giaûm thaáp, caùc hoä tieâu thuï khoâng theå laøm vieäc bình thöôøng vaø tính oån ñònh cuûa caùc maùy phaùt laøm vieäc song song vaø cuûa toaøn heä thoáng bò giaûm.

Caùc cheá ñoä laøm vieäc khoâng bình thöôøng laøm cho aùp, doøng vaø taàn soá leäch khoûi giôùi haïn cho pheùp vaø neáu ñeå noù keùo daøi tình traïng naøy coù theå xuaát hieän söï coá.

Nhö vaäy coù theå noùi söï coá laøm roái loaïn hoaït ñoäng bình thöôøng cuûa heä thoáng ñieän noùi chung vaø cuûa caùc hoä tieâu thuï ñieän noùi rieâng, coøn caùc cheá ñoä laøm vieäc khoâng bình thöôøng coù theå gaây nguy cô xuaát hieän söï coá, laøm giaûm tuoåi thoï cuûa maùy moùc.

Caùc yeâu caàu cô baûn ñoái vôùi heä thoáng baûo veä

Yeâu caàu ñoái vôùi baûo veä choáng ngaén maïch

a. Tính choïn loïc b.Taùc ñoäng nhanh c. Ñoä nhaïy d. Ñoä tin caäy

A

Caét choïn loïc phaàn töû bò hö hoûng khi ngaén maïch trong maïng

Yeâu caàu ñoái vôùi baûo veä choáng caùc cheá ñoä laøm vieäc khoâng bình thöôøng

Töông töï baûo veä choáng ngaén maïch, caùc baûo veä naøy cuõng caàn taùc ñoäng

choïn loïc nhaïy vaø tin caäy. Yeâu caàu taùc ñoäng nhanh khoâng xaûy ra.

Caùc boä phaän cuûa heä thoáng baûo veä

Ño löôøng sô caáp

Maùy bieán doøng (BI),

maùy bieán ñieän aùp (BU)

Nhieäm vuï :

 Giaûm doøng ñieän vaø ñieän aùp cuûa ñoái töôïng baûo veä ñeán giaù trò thaáp nhaát ñuû ñeå heä thoáng baûo veä laøm vieäc an toaøn.  Caùch ly baûo veä vôùi ñoái töôïng ñöôïc baûo veä.  Vaø cho pheùp duøng doøng vaø aùp chuaån thích öùng vôùi heä thoáng baûo veä.

Maùy bieán doøng ñieän(BI,CT)

Tæ soá bieán ñoåi doøng ñieän cuûa BI theo lyù thuyeát laø nghòch vôùi soá voøng  cuoän sô caáp vaø thöù caáp cuûa BI. Nhöng thöïc teá doøng thöù caáp ñöôïc xaùc ñònh baèng

NI . IT = (Is - I)

trong ñoù IT, IS, I laø doøng thöù caáp, doøng sô caáp, doøng töø hoùa vaø NI laø tæ

soá voøng quaán.

Doøng töø hoùa tæ leä vôùi toång trôû cuûa maïch thöù caáp, vì theá sai soá cuûa BI tæ

 leä vôùi toång trôû thöù caáp (phuï taûi cuûa BI).

Noái taét cuoän thöù caáp laø tröôøng hôïp laøm vieäc bình thöôøng cuûa BI. Khoâng cho pheùp maùy bieán doøng laøm vieäc ôû tình traïng hôû maïch thöù caáp

 khi doøng ñieän sô caáp ñònh möùc. Ñaëc bieät khi ngaén maïch, doøng sô caáp lôùn , söùc ñieän ñoäng phía thöù caáp (neáu hôû maïch) coù theå ñaït ñeán haøng chuïc kV. Cuõng caàn chuù yù raèng neáu ñieän trôû cuûa phuï taûi ôû maïch thöù caáp lôùn cuõng coù theå gaây ra ñieän aùp nguy hieåm.

Ñoä chính xaùc cuûa BI ñöôïc tính baèng tæ soá :

Caùc heä soá ñaëc tröng cho caáp chính xaùc cuûa BI : 5P10 ;10P20 ; 5P30 …

noùi leân sai soá cuûa BI laø 5% hoaëc 10% khi doøng ñieän qua BI baèng 10 , 20 hoaëc 30 laàn doøng ñònh möùc sô caáp cuûa BI .

Sai soá cho pheùp veà goùc laø  <= 70

Maùy bieán ñieän aùp (BU , VT ,PT (voltage transformer, potential transformer):

Maùy bieán ñieän aùp ñöôïc cheá taïo chuaån hoùa hôn maùy bieán doøng ñieän. Thöôøng coù hai loaïi laø töø vaø ñieän dung. Khi ñieän theá heä thoáng lôùn hôn 500 kV maùy bieán aùp ñieän dung ñöôïc duøng

BU khaùc vôùi maùy bieán aùp ñieän löïc

U2

ôû choã laøm nguoäi, côõ daây daãn vaø ñoä laøm vieäc chính xaùc.

Phaàn traêm sai soá cuûa BU ñöôïc tính

theo heä soá

vôùi Nu – heä soá bieán ñoåi ñieän aùp

UT , US – ñieän aùp thöù caáp vaø

sô caáp

UHT – ñieän theá heä thoáng C1, C2 – ñieän dung cuûa boä phaän theá L1 – khaùng trôû U2 – ñieän theá thöù caáp cuûa BU

Sai soá naøy moät phaàn do ñieän theá sô caáp taïo doøng ñieän töø hoùa moät phaàn do taûi phía thöù caáp gaây ra .

Sô ñoà noái BI

Sô ñoà noái Bieán ñieän aùp - BU

Sô ñoà tam giaùc khuyeát(Sô ñoà noái hình chöõ V)

Sô ñoà hình sao

Sô ñoà noái Bieán ñieän aùp thöù töï khoâng - BU0

(a)

Sô ñoà noái BU nhaän aùp thöù töï khoâng.

A B

C

a b c

n

0

Y

R

R

R

(b)

(c)

(a)

ÑL

ÑL

ÑL

Phaàn ño löôøng thöù caáp cuûa baûo veä – Caùc boä phaän so saùnh

Trong haàu heát caùc sô ñoà baûo veä , boä phaän so saùnh dieãn ra so saùnh bieân

ñoä, goùc pha hay vöøa bieân ñoä (suaát) vaø goùc pha cuûa caùc ñaïi löôïng.

Khi so saùnh giaù trò tuyeät ñoái (bieân ñoä, suaát) cuûa hai ñaïi löôïng sô ñoà

so saùnh seõ khôûi ñoäng neáu:

A  B

vaø seõ khoâng khôûi ñoäng khi A khoâng vöôït qua giaù trò B

Trong phöông trình treân vôùi A vaø B laø giaù trò tuyeät ñoái cuûa ñaïi löôïng

ñöa vaøo boä so saùnh, hay cuûa moät ñaïi löôïng ñöa vaøo vaø ñaïi löôïng chuaån.

Khi so saùnh goùc pha giöõa hai ñaïi löôïng, boä so saùnh seõ khôûi ñoäng

neáu:

1 < (A, B) < 2

vaø seõ khoâng khôûi ñoäng khi ñieàu kieän naøy khoâng thoûa. Phöông trình treân vôùi A, B laø hai veùc tô bieåu dieãn hai ñaïi löôïng ñieän. (A, B) laø goùc giöõa hai veùc tô, B treã pha so vôùi A. 1, 2 laø hai goùc pha cho saün, thöôøng 1 - 2 1800

Phaàn ño löôøng cuûa baûo veä Tuøy thuoäc vaøo nguyeân taéc taùc ñoäng cuûa baûo veä maø ñöôïc thöïc hieän baèng moät hay

nhieàu phaàn töû ño löôøng. Vieäc thöïc hieän nhöõng phaàn töû chöùc naêng cuûa baûo veä phuï thuoäc vaøo nguyeân taéc caáu taïo, baûo veä ñöôïc thöïc hieän baèng nguyeân taéc ñieän cô, linh kieän baùn daãn, vi maïch hay vi xöû lyù.

Nhöõng thieát bò ñaàu tieân ñöôïc thöïc hieän baèng ñieän cô, sau ñoù xuaát hieän phaàn

töû ñieän töû, baùn daãn, vi maïch. Thôøi ñaïi ngaøy nay vieäc aùp duïng vi xöû lyù vaøo lónh vöïc baûo veä ñaõ roäng raõi.

Trong tröôøng hôïp toång quaùt duø baûo veä ñöôïc thöïc hieän baèng phöông tieän naøo

caùc phaàn töû cuûa baûo veä cuõng coù nhöõng tính chaát, nguyeân taéc chung. Nhöõng nguyeân taéc ñeå thöïc hieän phaàn ño löôøng cuûa baûo veä : Vì söï xuaát hieän söï coá trong heä thoáng ñieän seõ keùo theo söï bieán ñoåi nhöõng

ñaïi löôïng ñieän xoay chieàu ñaëc tröng cho traïng thaùi cuûa heä thoáng (doøng, aùp) neân moät chöùc naêng raát quan troïng trong phaïm vi baûo veä laø phaùt hieän ñöôïc söï thay ñoåi vaø ñaùnh giaù ñöôïc tình traïng cuûa ñoái töôïng mình baûo veä nhaèm phaùt leänh ñi coâ laäp söï coá thích hôïp.

Nhöõng boä phaän thoûa maõn chöùc naêng so saùnh nhöõng ñaïi löôïng ñaàu vaøo vôùi

nhöõng ñaïi löôïng khaùc theo chöông trình ñònh saün ñöôïc goïi laø boä so saùnh. Nhö vaäy khaâu quan troïng cuûa phaàn ño löôøng laø boä so saùnh. Boä so saùnh coù theå coù moät hay nhieàu tín hieäu töø caùc BI, BU ñöa vaøo.

Boä phaän ño löôøng xaùc ñònh phaïm vi taùc ñoäng cuûa baûo veä. Coù theå bieåu dieãn phaïm vi taùc ñoäng cuûa baûo veä baèng hình veõ. Ñoái vôùi boä phaän ño löôøng coù moät ñaïi löôïng ñaàu vaøo, phaïm vi taùc ñoäng ñöôïc bieåu dieãn treân moät truïc toïa ñoä , ñoái vôùi boä phaän coù 2 tín hieäu ñaàu vaøo , ñaëc tính khôûi ñoäng ñöôïc dieãn taû treân maët phaúng . ...

Phaàn logic cuûa baûo veä

Phaàn logic nhaän tín hieäu phaûn aùnh tình traïng cuûa ñoái töôïng ñöôïc baûo veä töø phaàn ño löôøng . Phaàn logic coù theå laø toå hôïp caùc rô le trung gian (rô le ñieän cô , baùn daãn …) hoaëc maïch logic tín hieäu , rô le thôøi gian , phaàn töû ñieàu khieån maùy caét .Caùc phaàn töû naøy seõ hoaït ñoäng theo chöông trình ñònh saün ñeå xuaát tín hieäu caét maùy caét vaø caùc tín hieäu ño löôøng ,ñieàu khieån caàn thieát khaùc.

Maïch thöïc hieän ñieàu khieån maùy caét

accu accu BI1 BI2 BU2 BI1 BI2 BU2 BU1 BU1

Heä thoáng ñieàu khieån maùy caét thoâng qua hai rô le taùc ñoäng bôûi caùc tín hieäu doøng aùp rieâng vaø hai cuoän caét .

Rô le 1 Rô le 2 Rô le 1 Rô le 2

Cuoän caét

Cuoäncaét2

Cuoäncaét1 Maùy caét

Heä thoáng ñieàu khieån maùy caét thoâng qua hai rô le taùc ñoäng bôûi caùc tín hieäu doøng aùp rieâng vaø moät nguoàn cung caáp

Maùy caét

BU1

BI1 Accu2 BI2 BU2 Accu1 BI Accu BU

Heä thoáng ñieàu khieån maùy caét thoâng qua hai rô le taùc ñoäng bôûi caùc tín hieäu doøng aùp rieâng vaø hai nguoàn cung caáp ,hai cuoän caét Ñaây laø sô ñoà ñieàu khieån maùy caét ñaûm baûo ñoä tin caäây cao nhaát .

Cuoän caét

Rô le 1 Rô le 2 Rô le 1 Rô le 2

Heä thoáng ñieàu khieån maùy caét thoâng qua hai rô le vaø moät nguoàn cung caáp

Cuoän caét1 Cuoän caét2 Maùy caét

Maùy caét

Caùc kyù hieäu thöôøng duøng trong sô ñoà baûo veä

Cuoän daây rô le :

Tieáp ñieåm rô le :

51 51 51 51