Giáo trình Bảo vệ rơ le (Nghề Vận hành nhà máy nhiệt điện Cao đẳng)

TẬP ĐỒN DẦU KHÍ VIỆT NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG DẦU KHÍ  GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN: BẢO VỆ RƠ LE NGHỀ: VẬN HÀNH NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG (Ban hành kèm theo Quyết định số: 213/QĐ-CĐDK ngày 01 tháng 03 năm 2022 Trường Cao Đẳng Dầu Khí) Bà Rịa - Vũng Tàu, năm 2022 (Lưu hành nội bộ) TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng nguyên trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm Trang LỜI GIỚI THIỆU Cùng với phát triển mạnh mẽ kinh tế đất nước, yêu cầu cất lượng độ tin cậy cung cấp điện ngày nghiêm ngặt, điều địi hỏi hệ thống bảo vệ Rơ le phải luông cải tiến va hoàn thiện Những thành tựu to lớn lĩnh vực khác vật liệu điện, kỹ thuật điện tử, kỹ thuật vi xử lý, công nghệ thông tin, … cho phép chế tạo loại Rơle với tính siêu việt, đảm bảo cho hệ thống Rơ le tác động nhanh, nhạy, tin cậy chọn lọc Giáo trình Bảo vệ Rơle biên soạn nhằm mục đích giới thiệu kiến thức cư hệ thống bảo vệ Rơle Giáo trình biên soạn với cộng tác giáo viên giảng trường Cao Đẳng Dầu Khí Xin chân thành cám ơn giúp đỡ bạn đồng nghiệp, tác giả tài liệu mà tham khảo điều kiện thuận lợi trường Cao Đẳng Dầu Khí dành cho chúng tơi để giáo trình sớm mắt bạn đọc Chúng biên soạn giáo trình bảo vệ rơ le gồm với nội dung sau: - Bài 1: Những giới thiệu chung hệ thống bảo vệ Rơ le - Bài 2: Các sơ đồ nguyê lý bảo vệ Rơ le - Bài 3: Rơ le số đa chức - Bài 4: Hợp Rơ le - Bài 5: Kết nối, cài đặt Rơle bảo vệ dòng - Bài 6: Kết nối, cài đặt Rơle bảo vệ so lệch - Bài 7: Kết nối, cài đặt Rơle bảo vệ khoảng cách Giáo trình Bảo vệ Rơle biên soạn phục vụ cho công tác giảng dạy giáo viên tài liệu học tập học viên Tuy cố gắng nhiều việc trình bàyvà nội dung giáo trình khó tránh khỏi sai sót nên chúng tơi mong ý kiến đóng góp quý đồng nghiệp, em học viên để lần tái sau hoàn thiện Bà Rịa – Vũng Tàu, tháng 03 năm 2022 Tham gia biên soạn Chủ biên: Nguyễn Lê Cương Lê Thị Thu Hường Nguyễn Xuân Thịnh Trang MỤC LỤC BÀI 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG BẢO VỆ RƠLE 16 1.1 CÁC YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG BẢO VỆ RƠLE: 17 1.2 CÁC THÔNG TIN CẦN THIẾT CỦA HỆ THỐNG BẢO VỆ RƠLE 22 1.3.NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA RƠLE: 24 1.4 CẤU TRÚC CỦA HỆ THỐNG BẢO VỆ RƠLE: 24 1.5 BIỂU TƯỢNG CỦA CÁC RƠLE, HỆ THỐNG ĐÁNG SỐ THIẾT BỊ ĐIỆN 29 BÀI 2: CÁC SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ BẢO VỆ RƠLE 37 2.1 BẢO VỆ QUÁ DÒNG ĐIỆN: 38 2.2 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ BẢO VỆ SO LỆCH: 49 BÀI 3: RƠLE SỐ ĐA CHỨC NĂNG 89 3.1 CẤU TẠO RƠLE SỐ: 90 3.2 CÁC CHỨC NĂNG CỦA RƠLE SỐ: 94 3.3 GIỚI THIỆU MỘT SỐ RƠ LE SỐ CÁC HÃNG: 96 BÀI 4: HỢP BỘ RƠLE 103 4.2 CÁC BIỆN PHÁP AN TOÀN KHI SỬ DỤNG THIẾT BỊ THỬ NGHIỆM RƠLE: 103 4.3 CÁC CHỨC NĂNG CỦA THIẾT BỊ THỬ NGHIỆM RƠLE: 104 4.4 KẾT NỐI THIẾT BỊ THỬ NGHIỆM: 108 4.5 CÁC QUY TRÌNH VẬN HÀNH THIẾT BỊ THỬ NGHIỆM: 112 BÀI 5: KẾT NỐI, CÀI ĐẶT RƠLE BẢO VỆ QUÁ DÒNG 117 5.1 CẤU TẠO CỦA RƠLE DÒNG: 118 5.2 SƠ ĐỒ KẾT NỐI RƠLE DÒNG: 122 5.3 CÀI ĐẶT GIÁ TRỊ CHO RƠLE DÒNG: 123 5.4 CẤP DÒNG THỬ NGHIỆM RƠLE DÒNG: 126 BÀI 6: KẾT NỐI, CÀI ĐẶT RƠLE BẢO VỆ SO LỆCH 130 6.1 CẤU TẠO CỦA RƠLE BẢO VỆ SO LỆCH: 131 6.2 SƠ ĐỒ KẾT NỐI RƠLE BẢO VỆ SO LỆCH: 135 6.3 CÀI ĐẶT GIÁ TRỊ CHO RƠLE BẢO VỆ SO LỆCH: 139 6.4 CẤP DÒNG THỬ NGHIỆM RƠLE BẢO VỆ SO LỆCH: 141 BÀI 7: KẾT NỐI, CÀI ĐẶT RƠLE BẢO VỆ KHOẢNG CÁCH 148 7.1 CẤU TẠO CỦA RƠLE BẢO VỆ KHOẢNG CÁCH: 149 7.2 SƠ ĐỒ KẾT NỐI CỦA RƠLE BẢO VỆ KHOẢNG CÁCH: 153 7.3 CÀI ĐẶT GIÁ TRỊ CHO RƠLE BẢO VỆ KHOẢNG CÁCH: 157 Trang 7.4 CẤP DÒNG THỬ NGHIỆM RƠLE BẢO VỆ KHOẢNG CÁCH: TÀI LIỆU THAM KHẢO 173 Trang 167 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT Ilvmax: dòng điện làm việc lớn cho phép phần tử bảo vệ Km: hệ số mở máy (khởi động) phụ tải động có dòng điện chạy qua chỗ đặt bảo vệ Kat: hệ số an toàn, thường lấy khoảng 1.1 (với rơle tĩnh rơle số) đến 1.2 (với rơle điện cơ) Kv: hệ số trở với rơle điện Kv = 0,85 ÷ 0,9 ; với rơle tĩnh rơle số Kv ≈1 INmin: dòng ngắn mạch cực tiểu đai qua bảo vệ INng.max: dịng điện ngắn mạch ngồi lớn thường tính theo ngắn mạch ba pha trực tiếp cuối phần tử bảo vệ với chế độ làm việc cực đại hệ thống Kat: hệ số an toàn, thường lấy 1.2÷1.3 I* dịng điện chạy qua rơle tính quy đởi giá trị tương đối so với trị số đặt rơle t: thời gian làm việc bảo vệ (giây) Δt: cấp độ chọn lọc thời gian (0,3÷0,5 s) tn: thời gian làm việc bảo vệ dòng gần nguồn tn-1: thời gian làm việc bảo vệ dòng đường dây nối góp liền kề (xa nguồn hơn) ∆t : cấp chọn lọc thời gian I1T, I2T dòng điện thứ cấp BI hai đầu cuộn dây IKĐR: dịng khởi động rơle IKCB: Dịng khơng cân IN: dòng điện ngắn mạch nI: tỉ số biến dòng BI Kat: hệ số an tồn tính đến sai số rơle dự trữ cần thiết Kat lấy 1,3 Trang KKCK: hệ số tính đến có mặt thành phần khơng chu kỳ dịng ngắn mạch, KKCK lấy từ đến tuỳ theo biện phấp sử dụng để nâng cao độ nhạy bảo vệ Kđn: hệ số tính đến đồng BI (Kđn = 0,5÷1) fi: sai số tương đối BI, fi lấy 0,1 (có kể đến dự trữ, máy biến dòng chọn theo đường cong sai số 10%) INngmax: thành phần chu kỳ dòng điện chạy qua BI thời điểm đầu ngắn mạch trực tiếp pha đầu cực máy phát Với K(3) hệ số sơ đồ Sau tính IKĐR ta chọn loại rơle cần thiết Với INmin: dòng điện ngắn mạch pha đầu cực máy phát máy phát làm việc riêng lẻ tcắtNng: thời gian lớn bảo vệ nối vào góp điện áp máy phát Δ t: bậc chọn lọc thời gian, thường Δ t = (0,25 ÷ 0,5) sec Dòng điện vào cuộn làm việc ILV: Dòng điện hãm vào cuộn hãm IH: I”N: trị hiệu dụng dòng siêu độ ngắn mạch đầu cực máy phát nI: tỷ số biến dòng BI RSL: điện trở mạch so lệch (gồm rơle dây nối) tBV2điểm ktừ: thời gian tác động bảo vệ chống chạm đất điểm thứ hai mạch kích từ Δt: bậc chọn thời gian, thường lấy Δt = 0,5 sec Z tởng trở tồn mạch vịng K hệ số hãm, K