Giáo trình Bảo vệ rơle và tự động hóa

Nhiệm vụ của bảo vệ rơle:

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:

a) Trụt thấp điện áp ở một phần lớn của hệ thống điện

b) Phá hủy các phần tử bị sự cố bằng tia lửa điện

c) Phá hủy các phần tử có dòng ngắn mạch chạy qua do tác động nhiệt và cơ.

d) Phá hủy ổn định của hệ thống điện

Ngoài các loại hư hỏng, trong hệ thống điện còn có các tình trạng việc không bình

thường. Một trong những tình trạng 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. Thiết bị bảo vệ được thực

hiện nhờ những rơle được gọi là thiết bị bảo vệ rơle (BVRL).

Như vậy nhiệm vụ chính của thiết bị BVRL là tự động cắt phần tử hư hỏng ra

khỏi hệ thống điện. Ngoài ra thiết bị BVRL còn ghi nhận và phát hiện những tình trạng

làm việc không bình thường của các phần tử trong hệ thống điện, tùy mức độ mà BVRL

có thể tác động đi báo tín hiệu hoặc đi cắt máy cắt. Những thiết bị BVRL phản ứng với

tình trạng làm việc không bình thường thường thực hiện tác động sau một thời gian duy trì

nhất định (không cần phải có tính tác động nhanh như ở các thiết bị BVRL chống hư

hỏng).

Giáo trình Bảo vệ rơle và tự động hóa trang 1

Trang 1

Giáo trình Bảo vệ rơle và tự động hóa trang 2

Trang 2

Giáo trình Bảo vệ rơle và tự động hóa trang 3

Trang 3

Giáo trình Bảo vệ rơle và tự động hóa trang 4

Trang 4

Giáo trình Bảo vệ rơle và tự động hóa trang 5

Trang 5

Giáo trình Bảo vệ rơle và tự động hóa trang 6

Trang 6

Giáo trình Bảo vệ rơle và tự động hóa trang 7

Trang 7

Giáo trình Bảo vệ rơle và tự động hóa trang 8

Trang 8

Giáo trình Bảo vệ rơle và tự động hóa trang 9

Trang 9

Giáo trình Bảo vệ rơle và tự động hóa trang 10

Trang 10

Tải về để xem bản đầy đủ

pdf 109 trang baonam 20000
Bạn đang xem 10 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Bảo vệ rơle và tự động hóa", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Giáo trình Bảo vệ rơle và tự động hóa

Giáo trình Bảo vệ rơle và tự động hóa
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM 
GIÁO TRÌNH 
BẢO VỆ RƠLE 
VÀ TỰ ĐỘNG HÓA 
 3
Chương 1: KHÁI NIỆM VỀ BẢO VỆ RƠLE 
I. Khái niệm chung: 
I.1. Nhiệm vụ của bảo vệ rơle: 
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: 
a) Trụt thấp điện áp ở một phần lớn của hệ thống điện 
b) Phá hủy các phần tử bị sự cố bằng tia lửa điện 
c) Phá hủy các phần tử có dòng ngắn mạch chạy qua do tác động nhiệt và cơ. 
d) Phá hủy ổn định của hệ thống điện 
Ngoài các loại hư hỏng, trong hệ thống điện còn có các tình trạng việc không bình 
thường. Một trong những tình trạng 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. Thiết bị bảo vệ được thực 
hiện nhờ những rơle được gọi là thiết bị bảo vệ rơle (BVRL). 
Như vậy nhiệm vụ chính của thiết bị BVRL là tự động cắt phần tử hư hỏng ra 
khỏi hệ thống điện. Ngoài ra thiết bị BVRL còn ghi nhận và phát hiện những tình trạng 
làm việc không bình thường của các phần tử trong hệ thống điện, tùy mức độ mà BVRL 
có thể tác động đi báo tín hiệu hoặc đi cắt máy cắt. Những thiết bị BVRL phản ứng với 
tình trạng làm việc không bình thường thường thực hiện tác động sau một thời gian duy trì 
nhất định (không cần phải có tính tác động nhanh như ở các thiết bị BVRL chống hư 
hỏng). 
I.2. Yêu cầu cơ bản của mạch bảo vệ: 
I.2.1. Tính chọn lọc: 
Tác động của bảo vệ đảm bảo chỉ cắt phần tử bị hư hỏng ra khỏi hệ thống điện được 
gọi là tác động chọn lọc. Khi có nguồn cung cấp dự trữ cho hộ tiêu thụ, tác động như vậy 
tạo khả năng cho hộ tiêu thụ tiếp tục được cung cấp điện. 
 4
Hình 1.1 : Cắt chọn lọc trong mạng có một nguồn cung cấp 
Yêu cầu tác động chọn lọc cũng không loại trừ khả năng bảo vệ tác động như là bảo 
vệ dự trữ trong trường hợp hỏng hóc bảo vệ hoặc máy cắt của các phần tử lân cận. 
Cần phân biệt 2 khái niệm chọn lọc: 
 Chọn lọc tương đối: theo nguyên tắc tác động của mình, bảo vệ có thể làm việc 
như là bảo vệ dự trữ khi ngắn mạch phần tử lân cận. 
 Chọn lọc tuyệt đối: bảo vệ chỉ làm việc trong trường hợp ngắn mạch ở chính phần 
tử được bảo vệ. 
I.2.2. Tác động nhanh: 
Càng cắt nhanh phần tư bị ngắn mạch sẽ càng hạn chế được mức độ phá hoại phần tử 
đó , càng giảm được thời gian trụt thấp điện áp ở các hộ tiêu thụ và càng có khả năng giữ 
được ổn định của hệ thống điện. 
Để giảm thời gian cắt ngắn mạch cần phải giảm thời gian tác động của thiết bị bảo vệ 
rơ le. Tuy nhiên trong một số trường hợp để thực hiện yêu cầu tác động nhanh thì không 
thể thỏa mãn yêu cầu chọn lọc. Hai yêu cầu này đôi khi mâu thuẫn nhau, vì vậy tùy điều 
kiện cụ thể cần xem xét kỹ càng hơn về 2 yêu cầu này. 
I.2.3. Độ nhạy: 
Bảo vệ rơle cần phải đủ độ nhạy đối với những hư hỏng và tình trạng làm việc 
không bình thường có thể xuất hiện ở những phần tử được bảo vệ trong hệ thống điện. 
Thường độ nhạy được đặc trưng bằng hệ số nhạy Kn. Đối với các bảo vệ làm việc 
theo các đại lượng tăng khi ngắn mạch (ví dụ, theo dòng), hệ số độ nhạy được xác định 
bằng tỷ số giữa đại lượng tác động tối thiểu (tức dòng ngắn mạch bé nhất) khi ngắn mạch 
trực tiếp ở cuối vùng bảo vệ và đại lượng đặt (tức dòng khởi động). 
 đại lượng tác động tối thiểu 
 Kn = -------------------------------------------------------------- 
 đại lượng đặt 
Thường yêu cầu Kn = 1,5 ÷ 2. 
I.2.4. Tính bảo đảm: 
Bảo vệ phải luôn luôn sẵn sàng khởi động và tác động một cách chắc chắn trong tất 
cả các trường hợp ngắn mạch trong vùng bảo vệ và các tình trạng làm việc không bình 
thường đã định trước. 
Mặc khác bảo vệ không được tác động khi ngắn mạch ngoài. Nếu bảo vệ có nhiệm 
vụ dự trữ cho các bảo vệ sau nó thì khi ngắn mạch trong vùng dự trữ bảo vệ này phải khởi 
động nhưng không được tác động khi bảo vệ chính đặt ở gần chỗ ngắn mạch hơn chưa tác 
động. Để tăng tính đảm bảo của bảo vệ cần: 
 Dùng những rơle chất lượng cao. 
 Chọn sơ đồ bảo vệ đơn giản nhất (số lượng rơle, tiếp điểm ít) 
 Các bộ phận phụ (cực nối, dây dẫn) dùng trong sơ đồ phải chắc chắn, đảm bảo. 
 5
 Thường xuyên kiểm tra sơ đồ bảo vệ. 
II. Sơ đồ nối các máy biến dòng và rơle: 
I ... ng lại 
đưa bộ tụ bù vào làm việc. 
Khi đóng máy cắt thì các tiếp điểm phụ liên động của nó cũng chuyển mạch để mở 
mạch cuộn dây rơle 1RT và đóng mạch cuộn dây rơle 2RT sẵn sàng cho thao tác cắt bộ tụ 
ra sau đó. 
Hình 11.20 : Sơ đồ tự động đóng cắt bộ tụ bù 
 
Đến thời điểm công suất phản kháng tiêu thụ giảm xuống thì tiếp điểm ĐH lại khép, 
rơle thời gian 2RT làm việc và máy cắt sẽ cắt ra. 
Hai rơle thời gian 1RT và 2RT cần có thời gian đóng trễ nhằm mục đích mỗi lần 
đóng tiếp điểm ĐH chỉ kèm theo một thao tác đóng hoặc cắt bộ tụ. 
Khi bảo vệ BV của bộ tụ tác động thì rơle RG có điện, tiếp điểm RG2 đóng lại để tự 
giữ, tiếp điểm RG3 mở mạch cuộn đóng CĐ của máy cắt, tiếp điểm RG1 đóng đưa điện 
vào cuộn cắt CC và máy cắt sẽ cắt bộ tụ ra. Nút ấn N để giải trừ tự giữ của rơle RG. 
 169
 172
Chương 12: TỰ ĐỘNG ĐIỀU CHỈNH TẦN 
SỐ 
I. Khái niệm chung: 
Tần số là một trong những tiêu chuẩn để đánh giá chất lượng điện năng. Tốc độ 
quay và năng suất làm việc của các động cơ đồng bộ và không đồng bộ phụ thuộc vào tần 
số của dòng xoay chiều. Khi tần số giảm thì năng suất của chúng cũng bị giảm thấp. Tấn 
số tăng cao dẫn đến sự tiêu hao năng lượng quá mức. Do vậy và do một số nguyên nhân 
khác, tần số luôn được giữ ở định mức. Đối với hệ thống điện Việt nam, trị số định mức 
của tần số được quy định là 50Hz. Độ lệch cho phép khỏi trị số định mức là ± 0,1Hz. 
Việc sản xuất và tiêu thụ công suất tác dụng xảy ra đồng thời. Vì vậy trong chế độ 
làm việc bình thường, công suất PF do máy phát của các nhà máy điện phát ra phải bằng 
tổng công suất do các phụ tải tiêu thụ Ptt và công suất tổn thất Pth trên đường dây truyền 
tải và các phần tử khác của mạng điện, nghĩa là tuân theo điều kiện cân bằng công suất 
tác dụng : 
PF = Ptt + Pth = PPT
với PPT - phụ tải tổng của các máy phát. 
Khi có sự cân bằng công suất thì tần số được giữ không đổi. Nhưng vào mỗi thời 
điểm tùy thuộc số lượng hộ tiêu thụ được nối vào và tải của chúng, phụ tải của hệ thống 
điện liên tục thay đổi làm phá hủy sự cân bằng công suất và làm tần số luôn biến động. 
Để duy trì tần số định mức trong hệ thống điện yêu cầu phải thay đổi công suất tác dụng 
một cách tương ứng và kịp thời. 
Như vậy vấn đề điều chỉnh tần số liên quan chặt chẽ với điều chỉnh và phân phối 
công suất tác dụng giữa các tổ máy phát và giữa các nhà máy điện. Tần số được điều 
chỉnh bằng cách thay đổi lượng hơi hoặc nước đưa vào tuốc-bin. Khi thay đổi lượng hơi 
hoặc nước vào tuốc-bin, công suất tác dụng của máy phát cũng thay đổi. 
II. Bộ điều chỉnh tốc độ quay tuốc-bin sơ cấp: 
Vào thời kỳ đầu phát triển hệ thống năng lượng, nhiệm vụ duy trì tần số được giao 
cho bộ điều chỉnh tốc độ quay kiểu ly tâm đặt tại tuốc-bin của các nhà máy thủy điện và 
nhà máy nhiệt điện. Bộ điều chỉnh này cũng được gọi là bộ điều chỉnh sơ cấp. Sơ đồ cấu 
trúc của một trong những loại bộ điều chỉnh sơ cấp như trên hình 12.1. 
Cơ cấu đo lường là con lắc ly tâm 1 quay cùng với tuốc-bin. Khi tần số giảm, tốc độ 
quay của tuốc-bin giảm, quả cầu của con lắc hạ xuống và khớp nối của nó từ vị trí A 
chuyển đến A1. Tay đòn AC xoay quanh C làm khớp nối B chuyển đến vị trí B1, tay đòn 
GE quay quanh G làm khớp nối E chuyển đến vị trí E1 và piston bình 2 di chuyển xuống 
dưới, dầu áp suất cao đi vào phía dưới piston bình 3, piston được nâng lên làm tăng 
 173
lượng hơi (hoặc nước) đi vào tuốc-bin, khớp nối B chuyển đến vị trí B1 và khi tốc độ 
quay tăng lên, khớp nối từ A1 chuyển đến vị trí A2, đồng thời tay đòn AC xoay quanh C1 
nâng khớp nối B và các điểm D, E về vị trí cũ làm kín bình 3 và chấm dứt quá trình điều 
chỉnh. 
Hình 12.1: Sơ đồ nguyên lí cấu tạo và tác động 
của bộ điều chỉnh tốc độ tuốc-bin 
Vị trí mới của piston 3 và của khớp nối ở A2 tương ứng với tốc độ quay nhỏ hơn 
của tuốc-bin. Như vậy tần số không trở về giá trị ban đầu. Bộ điều chỉnh như vậy gọi là 
bộ điều chỉnh có đặc tính phụ thuộc. 
Để khôi phục tốc độ quay định mức, cũng như để điều khiển tuốc-bin bằng tay 
người ta dùng cơ cấu 4, nhờ nó thay đổi vị trí điểm G. Chẳng hạn như khi dịch chuyển 
điểm G lên trên, GE quay quanh D và hạ piston 2 xuống, lúc này bình 3 tăng lượng hơi 
(nước) vào tuốc-bin và tần số tăng lên. 
Có thể điều khiển xa cơ cấu 4 nhờ động cơ 5. 
III. Điều chỉnh và phân phối công suất tác dụng giữa 
các máy phát làm việc song song: 
Bộ điều chỉnh tốc độ quay sơ cấp, cũng như thiết bị điều chỉnh tần số thứ cấp (sẽ 
xét dưới đây trong mục IV) có thể có 2 dạng đặc tính điều chỉnh: độc lập và phụ thuộc. 
Bộ điều chỉnh có đặc tính độc lập duy trì tốc độ quay n hay tần số f của hệ thống 
không đổi khi phụ tải của máy phát thay đổi từ không tải đến định mức. Nhược điểm của 
dạng điều chỉnh này là không thể cho một số máy phát làm việc song song vì sự phân 
 174
phối phụ tải giữa chúng không xác định. Nếu 2 máy phát có đặc tính điều chỉnh độc lập 
làm việc song song với nhau, thì ở tần số định mức mỗi máy sẽ có một phụ tải nhất định 
nào đó, còn khi tần số giảm xuống cả 2 bộ điều chỉnh đều tác động tăng tải cho máy phát 
của mình nhằm để khôi phục tần số. Trong trường hợp này, các máy phát được tăng tải 
hoàn toàn tùy tiện và thậm chí một máy phát có bộ điều chỉnh nhạy hơn sẽ nhận hết tất cả 
phần phụ tải tăng thêm, còn máy phát kia không được tăng tải, hoặc chỉ bắt đầu tăng tải 
khi nào phụ tải của máy phát thứ nhất đạt giá trị cực đại mà tần số vẫn không được khôi 
phục. 
Việc áp dụng bộ điều chỉnh tốc độ quay có đặc tính phụ thuộc cho các máy phát 
làm việc song song sẽ đảm bảo sự làm việc ổn định của chúng và sự phân phối phụ tải 
định trước. 
Hệ số phụ thuộc đặc trưng cho độ dốc của đặc tính điều chỉnh (hình 12.2): 
s f
P
tg= =∆∆ α (12.1) 
biểu diễn hệ số phụ thuộc trong đơn vị tương đối (đối với tần số định mức fđm và công 
suất định mức Pđm của máy phát), ta có: 
s
f
f
P
P
f
f
P
P
âm
âm
âm
âm∗ = =
 ∆
∆
∆
∆. (12.2) 
hay : s f
f
P
Pâm
âm% . .= ∆ ∆ 100 (12.3) 
Nếu các máy phát làm việc song song có đặc tính điều chỉnh phụ thuộc thì độ thay 
đổi công suất tác dụng tổng sẽ được phân phối giữa chúng tỷ lệ nghịch với hệ số phụ 
thuộc của mỗi máy (hình 12.2). 
Thay đổi độ dốc của đặc tính có thể đảm bảo phần đóng góp cần thiết của máy phát 
trong việc điều chỉnh phụ tải của nhà máy điện. Nhược điểm của dạng điều chỉnh theo 
đặc tính phụ thuộc là không thể duy trì không đổi tần số của hệ thống. 
Hình 12.2 : Sự phân phối công suất tác dụng giữa các máy phát 
làm việc song song 
 175
IV. Tự động giảm tải theo tần số (TGT): 
IV.1. Ý nghĩa và các nguyên tắc chính thực hiện TGT: 
Khi xảy ra sự thiếu hụt công suất tác dụng làm giảm thấp tần số trong hệ thống 
điện, nếu còn công suất tác dụng dự trữ thì hệ thống điều chỉnh tần số và công suất đã xét 
ở trên sẽ hoạt động để duy trì được mức tần số định trước. Tuy nhiên, sau khi huy động 
toàn bộ công suất tác dụng dự trữ có thể có trong hệ thống điện nếu tần số vẫn không 
được khôi phục, thì biện pháp duy nhất có thể áp dụng lúc ấy là cắt bớt một số phụ tải ít 
quan trọng nhất. Thao tác đó được thực hiện nhờ một thiết bị tự động hóa có tên gọi là 
THIẾT BỊ TỰ ĐỘNG GIẢM TẢI THEO TẦN SỐ (TGT). Cần lưu ý rằng, tác động của TGT 
luôn luôn liên quan đến những thiệt hại về kinh tế. Dầu vậy, TGT vẫn được áp dụng rộng 
rãi trong hệ thống điện. 
Mức độ giảm thấp tần số không những phụ thuộc vào lượng công suất thiếu hụt, mà 
còn phụ thuộc vào tính chất của phụ tải. Các dụng cụ chiếu sáng và các thiết bị khác có 
phụ tải thuần tác dụng thuộc về nhóm các hộ tiêu thụ có công suất tiêu thụ không phụ 
thuộc vào tần số, khi tần số giảm công suất tiêu thụ vẫn giữ không đổi. Một nhóm các hộ 
tiêu thụ khác như động cơ điện xoay chiều có công suất tiêu thụ giảm khi tần số giảm. 
Phụ tải của các hộ tiêu thụ thuộc nhóm thứ 2 được coi là có khả năng tự điều chỉnh vì khi 
tần số giảm thấp đồng thời công suất tiêu thụ của chúng cũng bị giảm xuống. 
Khi thực hiện tự động giảm tải theo tần số cần tính đến tất cả các trường hợp thực tế 
có thể dẫn đến việc cắt sự cố công suất phát và phân chia hệ thống điện thành các phần bị 
thiếu hụt công suất tác dụng. Công suất 
thiếu hụt càng lớn thì công suất phụ tải cần 
cắt ra càng lớn. Để tổng công suất phụ tải 
bị cắt ra do thiết bị tự động giảm tải theo 
tần số TGT gần bằng với công suất tác 
dụng thiếu hụt, thiết bị TGT cần được thực 
hiện để cắt tải theo từng đợt, tần số khởi 
động của mỗi đợt cắt tải là khác nhau. 
Hình 12.9 là đường cong biễu diễn 
quá trình thay đổi tần số khi đột ngột xuất 
hiện thiếu hụt công suất tác dụng. Nếu 
trong hệ thống không có thiết bị TGT, do 
tác dụng tự điều chỉnh của phụ tải và tác 
động của bộ điều chỉnh tốc độ quay tuốc-
bin nên tần số sẽ ổn định ở một giá trị xác 
lập nào đó (đường I). Để khôi phục tần số 
về giá trị định mức, cần cắt tải bằng tay. 
Hình 12.9 : Sự thay đổi tần số 
khi thiếu hụt công suất tác 
dụng 
I. khi không có TGT II. khi có TGT 
Quá trình thay đổi tần số khi có thiết bị TGT sẽ diễn ra theo đường II. Giả sử thiết 
bị TGT có 3 đợt cắt tải với tần số khởi động của đợt là: 48; 47,5; 47 Hz. Khi tần số 
giảm xuống đến 48Hz (điểm 1) thì đợt 1 tác động cắt một phần phụ tải, nhờ vậy giảm 
được tốc độ giảm thấp tần số. Khi tần số tiếp tục giảm xuống đến 47,5Hz (điểm 2) thì đợt 
2 tác động cắt thêm một số phụ tải, sự thiếu hụt công suất và tốc độ giảm thấp tần số 
được giảm nhiều hơn. Ở tần số 47 Hz (điểm 3), đợt 3 tác động cắt một công suất phụ tải 
 176
không những đủ để chấm dứt tình trạng giảm tần số mà còn đủ để khôi phục tần số đến 
hay gần đến giá trị định mức. Cần lưu ý là nếu lượng công suất thiếu hụt ít, thì có thể chỉ 
có đợt 1 hoặc chỉ có đợt 1 và đợt 2 tác động. 
Ngoài các đợt tác động chính, thiết bị tự động giảm tải theo tần số cần phải có một 
đợt tác động đặc biệt để ngăn ngừa hiện tượng “tần số treo lơ lửng”. Hiện tượng này có 
thể sinh ra sau khi các đợt chính tác động nhưng tần số vẫn không trở về giá trị gần định 
mức mà duy trì ở một giá trị nào đó thấp hơn định mức. Tần số khởi động của đợt tác 
động đặc biệt vào khoảng 47,5 đến 48 Hz. 
Tác động của thiết bị TGT phải phối hợp với các loại thiết bị tự động hóa khác 
trong hệ thống điện. Ví dụ như, để thiết bị TGT tác động có kết quả, các hộ tiêu thụ đã bị 
cắt ra khi tần số giảm thấp không được đóng lại bởi thiết bị TĐL hoặc TĐD. 
IV.2. Ngăn ngừa TGT tác động nhầm khi tần số giảm ngắn hạn: 
Khi mất liên lạc với hệ thống (cắt cả 2 đường dây nối với hệ thống hoặc cắt máy 
biến áp B1 trong sơ đồ hình 12.10), các hộ tiêu thụ điện nối vào phân đoạn I thanh góp hạ 
áp của trạm sẽ bị mất điện. Sau một thời gian ngắn nhờ tác động của các thiết bị tự động 
hóa như TĐL đường dây hoặc TĐD máy cắt phân đoạn, nguồn cung cấp lại được khôi 
phục cho các hộ tiêu thụ. Tuy nhiên, trong khoảng thời gian đó các hộ tiêu thụ của trạm 
có thể bị cắt ra bởi tác động nhầm của thiết bị TGT. Tình huống này xảy ra là do sau khi 
mất nguồn cung cấp, điện áp trên thanh góp trạm có máy bù đồng bộ hoặc động cơ không 
bị mất ngay mà duy trì trong một thời gian nào đó do quán tính. 
Các động cơ không đồng bộ có thể duy 
trì điện áp trên thanh góp trạm vào khoảng 
40 ÷ 50% điện áp định mức trong vòng 1 
giây, còn máy bù và động cơ đồng bộ duy trì 
điện áp cao hơn trong khoảng vài giây. Tốc 
độ quay của các máy bù và động cơ đồng bộ 
lúc này bị giảm thấp, nên tần số của điện áp 
duy trì cũng bị giảm xuống và TGT nối vào 
điện áp đó có thể tác động nhầm cắt các hộ 
tiêu thụ trước khi TĐL và TĐD kịp tác động. 
Thực tế để ngăn ngừa tác động nhầm 
trong trường hợp này, người ta đặt một bộ 
khóa liên động vào sơ đồ thiết bị TGT. Rơle 
tần số Rf (hình 12.10) của thiết bị TGT sẽ bị 
khống chế tác động bởi rơle định hướng công 
suất tác dụng RW (làm nhiệm vụ của bộ 
khóa liên động). Khi còn liên lạc với hệ 
thống, trạm sẽ tiêu thụ công suất tác dụng và 
rơle RW cho phép thiết bị TGT làm việc khi 
cần thiết. Sau khi mất nguồn cung cấp, sẽ 
không có công suất tác dụng đi qua máy 
biến áp 
Hình 12.10 : Ngăn ngừa tác động 
nhầm của TGT khi các hộ tiêu thụ 
tạm thời bị mất điện 
 177
hoặc công suất tác dụng sẽ hướng về phía thanh góp cao áp của trạm, rơle RW khóa rơle 
Rf và ngăn ngừa tác động nhầm của thiết bị TGT. 
Khi không đặt bộ khóa liên động, người ta cũng có thể sửa chữa tác động nhầm của 
thiết bị TGT bằng cách áp dụng biện pháp TĐL sau tác động của TGT. 
IV.3. Tự động đóng trở lại sau TGT (TĐLT): 
Thiết bị tự động đóng trở lại theo tần số (TĐLT) là thiết bị tự động hóa cần thiết để 
tăng nhanh tốc độ khôi phục nguồn cung cấp cho các phụ tải đã bị cắt ra do thiết bị TGT. 
Thiết bị TĐLT tác động ở tần số 49,5 ÷ 50 Hz, cũng được thực hiện bao gồm một số 
đợt, thời gian tác động của đợt đầu tiên khoảng 10 đến 20 sec. Khoảng thời gian nhỏ nhất 
giữa các đợt kề nhau là 5 sec. Công suất phụ tải của các đợt TĐLT thường được phân 
chia đồng đều. Thứ tự đóng các phụ tải bằng thiết bị TĐLT ngược với thứ tự cắt các phụ 
tải do tác động của thiết bị TGT. 
Để ngăn ngừa khả năng tần số giảm thấp trở lại sau khi thiết bị TĐLT làm việc (có 
thể làm cho thiết bị TGT khởi động một lần nữa), trong sơ đồ TĐLT cần phải đảm bảo 
chỉ tác động một lần. Cũng cần phải loại trừ khả năng chuyển mạch các hộ tiêu thụ sang 
một nguồn cung cấp khác nhờ thiết bị TĐD sau khi chúng đã bị cắt ra bởi thiết bị TGT, 
đồng thời khi tần số khôi phục cần phải đóng trở lại những hộ tiêu thụ đó nhanh nhất có 
thể được. 
Hình 12.11 là sơ đồ một đợt TGT có kèm TĐLT. Trong sơ đồ sử dụng một rơle tần 
số Rf có tần số khởi động tự động thay đổi. 
Hình 12.11 : Sơ đồ kết hợp thiết bị TGT và TĐLT 
 178
Khi tần số f giảm đến giá trị tần số khởi động của rơle Rf (tương ứng với trị số đặt 
của thiết bị TGT), tiếp điểm của Rf khép lại, rơle 1RT bắt đầu tính thời gian, sau khoảng 
thời gian t1RT các rơle 1RG, 2RG tác động cắt bớt một số phụ tải. Tiếp điểm 1RG4 đóng 
làm cho bộ phận đo lường của rơle tần số Rf có giá trị đặt tương ứng với tần số khởi 
động của thiết bị TĐLT. Lúc này tiếp điểm của rơle Rf chỉ mở ra khi tần số của hệ thống 
khôi phục đến trị số đặt mới vào khoảng 49,5 ÷ 50 Hz. Tiếp điểm 1RG2 đóng mạch cuộn 
dây rơle 3RG, tiếp điểm 3RG1 đóng lại để tự giữ, tiếp điểm 3RG2 đóng lại nhưng rơle 
2RT lúc này chưa tác động được do tiếp điểm 1RG3 đã mở. 
Khi tần số khôi phục trở lại giá trị định mức hoặc gần định mức, tiếp điểm Rf và sau 
đó tiếp điểm 1RT mởra. Các rơle trung gian 1RG và 2RG trở về, tiếp điểm 1RG3 đóng 
làm cho rơle 2RT khởi động, sau một thời gian tiếp điểm 2RT2 đóng mạch cuộn dây rơle 
trung gian 4RG. Tiếp điểm 4RG1 đóng lại để tự giữ, tiếp điểm 4RG2 và 4RG3 đóng đưa 
xung đi đóng máy cắt của các hộ tiêu thụ đã bị cắt ra bởi thiết bị TGT. 
Sơ đồ sẽ trở về trạng thái ban đầu sau khi tiếp điểm 2RT3 đóng lại. Rơle 3RG trở về 
và mở tiếp điểm 3RG2 trong mạch cuộn dây rơle 2RT. Các rơle tín hiệu 1Th và 2Th để 
báo tín hiệu về trạng thái khởi động của thiết bị TGT và TĐLT. 

File đính kèm:

  • pdfgiao_trinh_bao_ve_role_va_tu_dong_hoa.pdf