1
UBND THÀNH PHỐ CẦN THƠ
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CẦN THƠ
GIÁO TRÌNH
MÔ ĐUN BẢO VỆ RƠLE
NGHỀ ĐIỆN CÔNG NGHIỆP
TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG (HỆ LIÊN THÔNG)
(Ban hành kèm theo Quyết định số: 1060/QĐ-CĐN ngày 17 tháng 12 năm 2021
của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng nghề Cần Thơ)
Cần Thơ, năm 2021
(Lưu hành nội bộ)
2
LỜI GIỚI THIỆU
Khi thiết kế và vận hành bất kỳ một hệ thống điện nào cần phải kể đến khả năng
phát sinh hư hỏng và các tình trạng làm việc không bình thường trong hệ thống điện
ấy. Ngắn mạch là loại sự cố có thể xảy ra và nguy hiểm nhất trong hệ thống điện. Hậu
quả của ngắn mạch là làm sụt thấp điện áp ở một phần lớn của hệ thống điện, phá hủy
các phần tử bị sự cố bằng tia lửa điện khi có dòng ngắn mạch chạy qua do tác động
nhiệt và cơ đồng thời phá hủy ổn định của hệ thống điện
Ngoài các loại hư hỏng, trong hệ thống điện còn có các tình trạng làm việc
không bình thường. Một trong những tình trạng làm việc không bình thường là quá tải.
Dòng điện quá tải làm tăng nhiệt độ các phần dẫn điện quá giới hạn cho phép làm
cách điện của chúng bị già cỗi hoặc đôi khi bị phá hủy. Để ngăn ngừa sự phát sinh sự
cố và sự phát triển của chúng có thể thực hiện các biện pháp để cắt nhanh phần tử bị
hư hỏng ra khỏi mạng điện, để loại trừ những tình trạng làm việc không bình thường
có khả năng gây nguy hiểm cho thiết bị và hộ dùng điện. Để đảm bảo sự làm việc liên
tục của các phần không hư hỏng trong hệ thống điện cần có những thiết bị ghi nhận sự
phát sinh của hư hỏng với thời gian bé nhất, phát hiện ra phần tử bị hư hỏng và cắt
phần tử bị hư hỏng ra khỏi hệ thống điện. Thiết bị này được thực hiện nhờ những khí
cụ tự động có tên gọi là rơle.
Giáo trình Bảo vệ rơle được biên soạn nhằm trang bị cho sinh viên những kiến
thức và kỹ năng lắp đặt các mạch thí nghiệm bảo vệ các sự cố bằng các loại rơle.
Giáo trình này chúng tôi đã cố gắng biên soạn ở dạng đơn giản và dễ hiểu nhất.
Trong mỗi bài đều dành một thời lượng đáng kể cho sinh viên luyện tập để củng cố
kiến thức và kỹ năng.
Chúng tôi xin chân thành cám ơn Ban Giám Hiệu Trường Cao đẳng nghề Cần
Thơ và các cá nhân, các đồng nghiệp đã góp nhiều công sức để nội dung giáo trình
được hoàn thành một cách tốt nhất.
Mặc dù chúng tôi đã rất cố gắng khi biên soạn, nhưng chắc chắn cuốn giáo trình
cũng khó tránh khỏi sai sót. Chúng tôi rất mong nhận được những ý kiến đóng góp từ
các thầy cô giáo, đồng nghiệp và bạn đọc để giáo trình được hoàn thiện hơn trong lần
tái bản sau.
Cần Thơ, ngày 15 tháng 12 năm 2021
Tham gia biên soạn
1. Phạm Bỉnh Tiến
2. Nguyễn Ngọc Đăng Khoa
3
MỤC LỤC
Trang
Giới thiêu .................................................................................................................... 3
Mục lục ...................................................................................................................... 4
Bài 1: Bảo vệ so lệch, dòng công suất ngược cho máy phát xoay chiều đồng bộ .......... 6
1.1. Bảo vệ so lệch cho máy phát xoay chiều đồng bộ ............................................. 7
1.2. Bảo vệ dòng công suất ngược cho máy phát xoay chiều đồng bộ .................... 16
Bài 2: Bảo vệ sự cố chạm đất rôto, mất kích từ và bảo vệ quá áp cho máy phát xoay
chiều đồng bộ ............................................................................................................ 22
2.1. Bảo vệ sự cố chạm đất rôto của máy phát điện xoay chiều đồng bộ ................ 23
2.2. Bảo vệ chống mất kích từ cho máy phát điện xoay chiều đồng bộ .................. 29
2.3. Bảo vệ quá điện áp cho máy phát điện xoay chiều đồng bộ............................. 35
Bài 3: Bảo vệ quá tốc, quá dòng cho máy phát xoay chiều đồng bộ - Hòa đồng bộ máy
phát ........................................................................................................................... 43
3.1. Bảo vệ quá tốc độ cho máy phát điện xoay chiều đồng bộ .............................. 43
3.2. Bảo vệ quá dòng cho máy phát điện xoay chiều đồng bộ ................................ 49
3.3. Hòa đồng bộ máy phát điện ............................................................................ 58
Bài 4: Phối hợp bảo vệ máy phát xoay chiều đồng bộ ................................................ 65
4.1. Mục đích thí nghiệm ...................................................................................... 65
4.2. Tóm tắt lý thuyết ........................................................................................... 65
4.3. Thiết bị thí nghiệm ......................................................................................... 66
4.4. Trình tự thí nghiệm ....................................................................................... 67
4.5. Kết luận ........................................................................................................ 74
Bài 5: Bảo vệ quá dòng và phối hợp bảo vệ cho máy biến áp ..................................... 75
5.1. Bảo vệ quá dòng cho máy biến áp ba pha ....................................................... 75
5.2. Phối hợp bảo vệ máy biến áp ba pha ............................................................... 83
Bài 6: Bảo vệ sự cố cuộn dây quấn stato, quá dòng và chống hiện tượng rơi tốc cho
động cơ không đồng bộ ba pha 91
6.1. Bảo vệ sự cố cuộn dây quấn stato ................................................................. 91
6.2. Bảo vệ quá dòng động cơ cảm ứng ba pha ................................................... 102
6.3. Bảo vệ chống hiện tượng rơi tốc động cơ ..................................................... 107
Các bài tham khảo
Bài 7: Hiện tượng nhảy vọt từ hóa, bảo vệ so lệch và chống chạm đất cho máy
4
biến áp .................................................................................................................... 114
7.1. Hiện tượng nhảy vọt từ hóa máy biến áp ..................................................... 114
7.2. Bảo vệ so lệch máy biến áp điện lực ba pha ................................................. 121
7.3. Bảo vệ chạm đất cho máy biến áp ba pha .................................................... 130
Bài 8: Rơ le số ........................................................................................................ 140
8.1. Cấu tạo ........................................................................................................ 140
8.2. Phân loại ..................................................................................................... 145
8.3. Các mạch điện ứng dụng .............................................................................. 145
Tài liệu tham khảo .................................................................................................. 166
5
GIỚI THIỆU MÔ ĐUN
Tên mô đun: Bảo vệ rơle
Mã mô đun: MĐ36
Vị trí, tính chất của mô đun:
- Vị trí:
Trước khi học mô đun này cần hoàn thành các môn cơ sở như mạch điện, khí cụ
điện và các mô đun chuyên môn như đo lường điện, máy điện, trang bị điện.
- Tính chất:
Là môđun chuyên môn của nghề.
Mục tiêu của mô đun:
- Phân tích được nguyên lý hoạt động của sơ đồ từ đó phát hiện sai lỗi và đề ra
phương pháp cải tiến khả thi.
- Lắp ráp, vận hành được hệ thống tự động bảo vệ rơle trong hệ thống điện.
- Kiểm tra/xác định được hư hỏng của các linh kiện, mạch điện bảo vệ.
- Thay thế các thiết bị hư hỏng.
- Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỉ, nghiêm túc trong công việc và đảm bảo an toàn
cho người và thiết bị.
Nội dung mô đun:
Số
TT Tên các bài trong mô đun
Thời gian (giờ)
Tổn
g số
Lý
thuy
ết
Thực hành,
thí nghiệm,
thảo luận,
bài tập
Kiể
m
tra
1 Bài 1: Bảo vệ so lệch, dòng công suất
ngược cho máy phát xoay chiều đồng bộ
16
8
7
1
2 Bài 2: Bảo vệ sự cố chạm đất rôto, mất
kích từ và bảo vệ quá áp cho máy phát
xoay chiều đồng bộ
20
10
9
1
3 Bài 4: Phối hợp bảo vệ máy phát xoay
chiều đồng bộ
8
4
4
4 Bài 5: Bảo vệ quá dòng và phối hợp bảo vệ
cho máy bi
ế
n áp
16
8
7
1
Cộng: 120 30 27 3