Bài giảng bảo vệ rơle và tự động hóa trong hệ thống điện - Chương 1: Các khái niệm cơ bản

Nội dung text: Bài giảng bảo vệ rơle và tự động hóa trong hệ thống điện - Chương 1: Các khái niệm cơ bản

1. BÀI GIẢNG BẢO VỆ RƠLE VÀ TỰ ĐỘNG HÓA TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN Chương 1: Các khái niệm cơ bản
2. BẢO VỆ RƠLE VÀ TỰ ĐỘNG HÓA TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 2
3. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. BẢO VỆ RƠLE VÀ TỰ ĐỘNG HÓA TRONG HTĐ Tác giả: PGS.TS. Nguyễn Hoàng Việt 2. BẢO VỆ RƠLE VÀ TỰ ĐỘNG HÓA TRONG HTĐ Tác giả: Lê Kim Hùng - Đoàn Ngọc Minh Tú 3. vv Phụ trách môn học: ĐẶNG TUẤN KHANH 3
4. NỘI DUNG MÔN HỌC PHẦN MỘT: CÁC NGUYÊN LÝ BẢO VỆ RƠLE PHẦN HAI: BẢO VỆ CÁC PHẦN TỬ TRONG HTĐ PHẦN BA: TỰ ĐỘNG HÓA TRONG HTĐ 4
5. PHẦN MỘT: 1. Chương 1: Khái niệm cơ bản 2. Chương 2: Kỹ thuật chế tạo rơle 3. Chương 3: Các loại bảo vệ rơle 4. Chương 4: Các khí cụ điện đo lường 5. Chương 5: Bảo vệ quá dòng điện 6. Chương 6: Bảo vệ quá dòng điện có hướng 7. Chương 7: Bảo vệ dòng điện chống chạm đất 8. Chương 8: Bảo vệ khoảng cách 9. Chương 9: Bảo vệ so lệch 5
6. CHƯƠNG 1: 1.1 Nhiệm vụ của bảo vệ rơle 1.2 Các dạng sự cố và trạng thái làm việc không bình thường HTĐ 1.3 Các yêu cầu cơ bản của hệ thống bảo vệ 1.4 Các bộ phận của hệ thống bảo vệ 1.5 Mã rơle và các ký hiệu 1.6 Nguồn điều khiển 6
7. 1.1 Trong vận hành HTĐ có thể xuất hiện tình trạng sự cố và chế độ làm việc không bình thường của các phần tử. Lúc này, hiện tượng là dòng điện tăng cao nhưng điện áp lại thấp. Như vậy muốn HTĐ hoạt động bình thường thi HTĐ phải có hệ thống bảo vệ rơle để phát hiện sự cố và cô lập nó càng nhanh càng tốt. 7
8. 1.2 Sự cố: Ngắn mạch N(3) , N(2) , N(1) , N(1,1) , ngắn mạch các vòng dây trong MBA, ngắn mạch giữa các vòng dây trong máy phát điện. Trạng thái không bình thường: Quá tải, quá áp, giảm tần. Nguyên nhân: ➢ Do cách điện già cõi ➢ Thao tác sai, nhằm lẫn ➢ 8
9. 1.3 1.3.1 Tính chọn lọc 1.3.2 Tác động nhanh 1.3.3 Độ nhạy 1.3.4 Độ tin cậy 1.3.5 Kinh tế 9
10. 1.3 1.3.1 Tính chọn lọc: Khi phần tử nào bị sự cố hay hư hỏng thì bảo vệ rơle chỉ cần loại bỏ phần tử đó. Ví dụ: MC1 MC2 10
11. 1.3 1.3.2 Tác động nhanh: Đảm bảo tính ổn định của các máy phát làm việc song song trong HTĐ. Giảm tác hại của dòng ngắn mạch đến các thiết bị, giảm xác suất gay hư hỏng nặng hơn, nâng cao hiệu quả tự đóng lại. Thời gian cắt = thời gian tác động của bảo vệ + thời gian tác động máy cắt Ví dụ: Đường dây 300 → 500 Kv: 0.1 → 0.12 s Đường dây 110 → 220 Kv: 0.15 → 0.3 s Đường dây 6 → 10 Kv : 1.5 → 3 s Càng xa nguồn càng ít ảnh hưởng đến tính ổn định của HTĐ 11
12. 1.3 1.3.3 Độ nhạy: Khi sự cố đoạn BC, BV2 tác động (tính chọn lọc). Nếu BV2 không tác động (vì lý do nào đó) thì BV1 tác động. BV1 dự phòng cho BV2 phải có tính nhạy. Tuy nhiên BV1 không cần dự phòng cho BV3. Đặc trưng độ nhạy: Knh khoảng 1.5 →2.0 ✓ Theo dòng ngắn mạch: INM min Knh = Ikd ✓ Theo điện áp ngắn mạch: Ukd Knh = U N max 12 MC1 MC2 MC3
13. 1.3 1.3.4 Độ tin cậy: Khi có sự cố trong vùng BV thì BV phải tác động chắc chắn. Nhưng nó không tác động đối với các sự cố mà nó không được giao. Để bảo vệ tin cậy cao cần phải dùng các sơ đồ đơn giản, giảm số lượng rơle và các tiếp xúc, cấu tạo đơn giản, chế độ lấp ráp bảo đảm chất lượng đồng thời kiểm tra, bảo trì thường xuyên. 13
14. 1.3 1.3.5 Kinh tế: phải lựa chọn phù hợp yêu cầu để luôn đảm bảo giá thành phải chăng. 14
15. 1.4 Gồm có : ✓ Phần đo lường ✓ Phần logic o Phần đo lường liên tục thu nhận tín hiệu về trạng thái của đối tượng được bảo vệ. Ghi nhận xuất hiện sự cố và tình trạng làm việc không bình thường rồi truyền tín hiệu đến phần logic. Phần đo lường nhận tín hiệu thông qua biến dòng điện và biến điện áp o Phần logic nhận tính hiệu từ phần đo lường để phản ánh tình trạng của đối tượng bảo vệ. Phần logic có thể là tổ hợp các rơle trung gian hay mạch logic tín hiệu (0-1), rơle thời gian và phần tử điều khiển máy cắt. Phần này hoạt động theo chương trình định sẵn đi điều khiển máy cắt. 15
16. 1.5 Ký hiệu Tên gọi Ký hiệu Tên gọi 21 BV khoảng cách 47 BV thứ tự pha 21N BV khoảng cách chống chạm đất 48 BV mất gia tốc 24 BV quá từ 49 BV nhiệt độ 25 BV đồng bộ 49R BV nhiệt độ Roto 26 BV dầu 49S BV nhiệt độ Stato 27 BV thấp áp 50 BV quá dòng cắt nhanh 30 BV chỉ thị vùng bảo vệ 50N BV quá dòng cắt nhanh chống chạm đất 32F BV định hướng cs thứ tự thuận 51 BV quá dòng cực đại 32R BV định hướng cs thứ tự nghịch 51BF BV hư hỏng máy cắt 33 BV chị thị mức dầu thấp 51G BV quá dòng chống chạm đất 37 BV dòng điện thấp và cs thấp 51GS BV quá dòng chạm đất Stato 16 40 BV phát hiện mất kích thích MF 51N BV quá dòng chống chạm đất 46 BV dòng điện thứ tự nghịch 51V BV quá dòng có kiểm tra áp thấp
17. 1.5 Ký hiệu Tên gọi Ký hiệu Tên gọi 52 Máy cắt 80 Rơle phát hiện mất nguồn DC 59 BV quá điện áp 81 Rơle tần số 59N BV quá điện áp thứ tự không cđ 85 Bảo vệ tần số cao, pilot 62 Rơle thời gian 86 Rơle cắt và khóa máy cắt 63 Rơle áp suất 87 Bảo vệ so lệch 64 Rơle chống chạm đất 87G Bảo vệ so lệch máy phát 64R Rơle chống chạm đất Rôto 87T Bảo vệ so lệch máy biến áp 67 Rơle dòng định hướng 87B Bảo vệ so lệch thanh cái 67N Rơle dòng định hướng chống 87N Bảo vệ so lệch chống chạm đất cđ 74 Rơle xóa giám sat mạch cắt 90 Rơle điều hòa điện thế 76 Rơle quá dòng điện DC 92 Rơle định hướng cs và điện áp 17 78 Rơ le MĐB hay đo góc lệch pha 95 Rơle phát hiện đứt mạch thứ cấp BI 79 Tự đóng lại 96 Rơle trung gian
18. 1.6 Yêu cầu phải đủ công suất và điện áp lúc bảo vệ tác động khi có sự cố. Loại nguồn: 1. Nguồn DC: 24V, 48V, 110V, 220V. Ưu điểm không phụ thuộc vào điện lưới, khuyết điểm tốn công chăm sóc, bảo trì, phức tạp 2. Nguồn AC: không nên dùng MBA đo lường hay MBA tự dùng để tạo nguồn cung cấp vì khi có sự cố ngắn mạch thì điện áp giảm rất thấp. Có thể dùng biến dòng để tạo nguồn cung cấp vì khi có sự cố ngắn mạch thì dòng điện tăng cao nên dòng điện thứ cấp đủ lớn để tác động. Tuy nhiên, lúc trạng thái không bình thường thì dòng điện thứ cấp có thể không đủ lớn để tác động. 18