Khảo sát hệ thống rơle bảo vệ trạm biến áp vũng liêm, tỉnh vĩnh long

Đồng thời để đảm bảo chất lượng điện năng cần thiết, tăng cường độ tin cậy cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ, đảm bảo an toàn cho thiết bị và sự làm việc ổn định trong toàn hệ thống, cần

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

KHẢO SÁT HỆ THỐNG RƠLE

BẢO VỆ TRẠM BIẾN ÁP

VŨNG LIÊM (VŨNG LIÊM – VĨNH LONG)

Ngành: Kỹ thuật điện – khóa 32

Tháng 5/2010

Cần thơ, ngày 25 tháng 01 năm 2010

PHIẾU ĐỀ TÀI LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

NĂM HỌC : 2009 - 2010

1 Họ và tên cán bộ hướng dẫn: Nguyễn Đăng Khoa

2 Tên đề tài : Khảo sát hệ thống rơle bảo vệ trạm biến áp Vũng Liêm tỉnh

Vĩnh Long

3 Địa điểm, thời gian thực hiện :

Địa điểm: Bộ môn Kỹ thuật Điện – Khoa Công Nghệ - Trường Đại học

Cần Thơ Thời gian thực hiện: 13 tuần

4 Sinh viên thực hiện : Cao Thanh Lưu

7 Kinh phí dự trù cho việc thực hiện đề tài: 350000 (đồng)

DUYỆT CỦA BỘ MÔN DUYỆT CỦA HĐ THI & XTN

NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

1 Cán bộ hướng dẫn: Nguyễn Đăng Khoa

2 Đề tài: Khảo sát hệ thống rơle bảo vệ trạm biến áp Vũng Liêm tỉnh Vĩnh Long

3 Sinh viên thực hiện: Cao Thanh Lưu (MSSV: 1064081)

4 Lớp: Kỹ thuật điện khóa 32

5 Nội dung nhận xét:

a Nhận xét về hình thức của LVTN:

-

-

-

b Nhận xét về nội dung của LVTN (Đề nghị ghi chi tiết và đầy đủ):

* Đánh giá nội dung thực hiện của đề tài: -

-

-

* Những vấn đề còn hạn chế: -

-

-

c Nhận xét đối với từng sinh viên tham gia thực hiện đề tài (Ghi rõ từng nội dung chính do sinh viên nào chịu trách nhiệm thực hiện nếu có): -

-

-

d Kết luận, đề nghị và điểm: -

-

-

-

Cần Thơ, ngày……tháng…… năm 2010 Giáo viên hướng dẫn

NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN

1 Cán bộ phản biện: Lê Vĩnh Trường

2 Đề tài: Khảo sát hệ thống rơle bảo vệ trạm biến áp Vũng Liêm tỉnh Vĩnh Long

3 Sinh viên thực hiện: Cao Thanh Lưu

4 Lớp: Kỹ thuật điện – K32

5 Nội dung nhận xét:

a Nhận xét về hình thức của LVTN

- - -

b Nhận xét về nội dung của LVTN

* Đánh giá nội dung thực hiện của đề tài:

- - -

* Những vấn đề còn hạn chế:

- - -

c Nhận xét đối với từng sinh viên tham gia thực hiện đề tài (Ghi rõ từng nội dung chính do sinh viên nào chịu trách nhiệm thực hiện nếu có):

- - -

d Kết luận, đề nghị và điểm:

- - -

Cần Thơ, ngày… tháng … năm 2010

Cán bộ chấm phản biện

Lê Vĩnh Trường

NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN

1 Cán bộ phản biện: Nguyễn Hào Nhán

2 Đề tài: Khảo sát hệ thống rơle bảo vệ trạm biến áp Vũng Liêm tỉnh Vĩnh Long

3 Sinh viên thực hiện: Cao Thanh Lưu

4 Lớp: Kỹ thuật điện – K32

5 Nội dung nhận xét:

a Nhận xét về hình thức của LVTN

- - -

b Nhận xét về nội dung của LVTN

* Đánh giá nội dung thực hiện của đề tài:

- - -

* Những vấn đề còn hạn chế:

- - -

c Nhận xét đối với từng sinh viên tham gia thực hiện đề tài (Ghi rõ từng nội dung chính do sinh viên nào chịu trách nhiệm thực hiện nếu có):

- - -

d Kết luận, đề nghị và điểm:

- - -

Cần Thơ, ngày… tháng … năm 2010

Cán bộ chấm phản biện

Nguyễn Hào Nhán

Suốt thời gian 4 năm học tập tại trường Đại Học Cần Thơ, em đã học hỏi được nhiều kiến thức mới trong học tập lẫn cuộc sống thông qua sự giúp đỡ tận tình của các quí thầy cô trong việc truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm quí báu về kiến thức chuyên ngành và các kinh nghiệm sống giúp em có cái nhìn đúng đắn hơn cho kế hoạch tương lai của mình

Em xin chân thành cảm ơn:

- Ban giám hiệu Trường Đại học Cần Thơ

- Ban chủ nhiệm khoa Công Nghệ

- Các quí thầy, cô trong và ngoài khoa Công Nghệ đặc biệt là thầy Nguyễn Đăng Khoa đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em hoàn thành luạn văn này

- Các anh, chị trong trạm biến điện Vũng Liêm đã cung cấp tài liệu cho

em làm luận văn

- Cảm ơn đến tất cả các bạn lớp kỹ thuật điện khóa 32 đã gắn bó, giúp

đỡ và động viên em trong suốt thời gian học tập tại trường

Em xin chân thành cảm ơn

Cần Thơ, tháng 05 năm 2010 Sinh viên thực hiện

Cao Thanh Lưu

Điện năng là một dạng năng lượng đóng vai trò quan trọng trong sản xuất công nghiệp cũng như trong cuộc sống sinh hoạt hàng ngày của con người Hiện nay với sự phát triển ngày càng cao của hệ thống điện lực và nhu cầu tiêu thụ điện của xã hội ngày càng tăng, từ những nhu cầu thực tế đó ta phải xây dựng nhiều nhà máy thủy điện, bên cạnh đó ta xây dựng nhiều trạm biến áp phân phối để đáp ứng nhu cầu trên Đồng thời để đảm bảo chất lượng điện năng cần thiết, tăng cường độ tin cậy cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ, đảm bảo an toàn cho thiết bị và sự làm việc ổn định trong toàn hệ thống, cần phải sử dụng một cách rộng rãi và có hiệu quả những phương tiện bảo vệ, thông tin, đo lường, điều khiển và điều chỉnh tự động trong hệ thống điện Thiết bị tự động được dùng phổ biến nhất để bảo vệ các hệ thống điện hiện nay là các rơle Trong quá trình vận hành hệ thống điện, không phải lúc nào hệ thống cũng hoạt động ổn định Các nguyên nhân gây hư hỏng, sự cố đối với các phần tử trong hệ thống điện rất đa dạng mà phần lớn là các dạng ngắn mạch với nguyên nhân có thể do chủ quan hoặc khách quan Hệ thống rơle sẽ phát hiện và

tự động cách ly phần tử hư hỏng ra khỏi hệ thống để hạn chế đến mức thấp nhất những hậu quả tai hại của sự cố

Đề tài “Khảo sát hệ thống rơle bảo vệ trạm biến áp Vũng Liêm tỉnh Vĩnh long” nhằm mục đích tìm hiểu từng loại rơle bảo vệ trong trạm và sự phối hợp của chúng trong hệ thống Vận dụng kiến thức đã được học ở trường để áp dụng nghiên cứu trên thực tế Thông qua thực tiễn sẽ giúp em học hỏi và tích lũy những kiến thức nhằm phục vụ cho công tác chuyên môn sau này Nội dung đề tài gồm có 3 phần :

* Phần 1: Tổng quan về rơle

Trong phần này có 2 chương:

+ Chương 1: Khái niệm về rơle bảo vệ + Chương 2: Nguyên lý hoạt động của các loại bảo vệ rơle trong trạm

* Phần 2: Khảo sát hệ thống rơle bảo vệ trạm Vũng Liêm

+ Chương 5: Khảo sát hệ thống rơle bảo vệ trạm biến điện Vũng Liêm

* Phần 3: Kết luận

Trong quá trình tìm hiểu và nghiên cứu, do kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế cùng với thời gian có hạn nên em không thể tránh khỏi những sai sót Em rất mong được sự nhận xét và góp ý của quý thầy cùng các bạn sinh viên để đề tài của em được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Đăng Khoa và các thầy cô trong bộ

môn kỹ thuật điện đã tận tình hướng dẫn, cùng với các bạn sinh viên lớp kỹ thuật điện khóa 32 đã giúp đỡ em hoàn thành đề tài này

Cần Thơ, tháng 05 năm 2010 Sinh Viên thực hiện

Cao Thanh Lưu

MỤC LỤC

Phần 1:

TỔNG QUAN VỀ RƠLE BẢO VỆ

Chương 1:

KHÁI NIỆM VỀ RƠLE BẢO VỆ

1.1 Khái niệm về rơle bảo vệ 1

1.1.1 Công dụng 2

1.1.2 Phân loại 2

1.1.3 Các bộ phận cơ bản của bảo vệ rơle: 4

1.1.4 Máy biến dòng và máy biến điện áp trong các sơ đồ bảo vệ rơle 5

1.2 Các yêu cầu đối với rơle bảo vệ ………8

1.2.1 Tính chọn lọc 8

1.2.2 Tính tác động nhanh 9

1.2.3 Độ nhạy 9

1.2.4 Độ tin cậy của bảo vệ 10

Chương 2: NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC LOẠI RƠLE TRONG TRẠM 2.1 Rơle bảo vệ máy biến áp 11

2.1.1 Các bảo vệ chống ngắn mạch 13

a) Bảo vệ so lệch có hãm (87T) 13

b) Bảo vệ quá dòng điện có thời gian (51) 16

c) Rơle quá dòng tức thì chống chạm đất (50N) 17

2.1.2 Bảo vệ khi chạm chập các vòng dây, thùng dầu thủng hoặc bị rò rỉ 18

a) Bảo vệ bằng rơle hơi (96) 18

b) Rơle áp suất (63) 20

d) Rơle khoá trung gian (86) 21

e) Rơle nhiệt độ (26) 21

f) Rơle mức dầu (71) 23

2.1.3 Phối hợp các rơle bảo vệ máy biến áp 24

2.2 Rơle bảo vệ thanh góp 25

2.2.1 Sơ đồ bảo vệ dòng điện (50/51) 26

2.2.2 Bảo vệ so lệch thanh góp (87B) 28

a) Bảo vệ so lệch thanh góp dùng rơle dòng điện 28

b) Bảo vệ so lệch thanh góp dùng rơle dòng điện có hãm 28

c) Bảo vệ so lệch hoàn toàn thanh cái 29

d) Bảo vệ so lệch không hoàn toàn thanh cái 32

e) Bảo vệ dòng điện thứ tự không cho thanh cái 33

2.3 Rơle bảo vệ đường dây 34

2.3.1 Bảo vệ quá dòng cắt nhanh (50) 35

2.3.2 Bảo vệ quá dòng có thời gian (51) 36

2.3.3 Bảo vệ quá dòng chạm đất (50/51N) 37

2.3.4 Bảo vệ so lệch đường dây song song (87L) 38

2.3.5 Rơle bảo vệ khoảng cách (21) 40

2.3.6 Rơle bảo vệ dòng điện có hướng (67) 44

2.3.7 Rơle quá dòng chạm đất có hướng (67N) 46

2.4 Các loại rơle khác 46

2.4.1 Rơle tự đóng lại (79) 46

2.4.2 Rơle hòa đồng bộ (25) 47

2.4.3 Rơle kém áp (27) 48

2.4.4 Bảo vệ dự phòng máy cắt hỏng (50BF) 48

2.4.5 Bảo vệ kém tần số (81) 50

Phần 2:

KHẢO SÁT HỆ THỐNG BẢO VỆ TRẠM BIẾN ÁP VŨNG LIÊM Chương 3:

GIỚI THIỆU TRẠM BIẾN ÁP VŨNG LIÊM

3.1 Vị trí 51

3.2 Giới thiệu sơ lược trạm biến áp 51

Chương 4: GIỚI THIỆU THIẾT BỊ NHẤT THỨ CỦA TRẠM BIẾN ĐIỆN 4.1 Máy biến áp 53

4.1.1 Thông số kỹ thuật 53

4.1.2 Thông số vận hành 54

4.1.3 Thông số kỹ thuật quạt làm mát 54

4.1.4 Tổn hao 54

4.1.5 Điện áp ngắn mạch ở 750C 55

4.1.6 Mức cách điện 55

4.2 Máy cắt điện 55

4.2.1 Máy cắt điện phía 110 kV 55

4.2.2 Máy cắt điện phía 22 kV 57

4.3 Dao cách ly 58

4.4 Máy biến điện áp 60

4.5 Máy biến dòng điện 61

4.6 Máy biến áp tự dùng 62

Chương 5:

KHẢO SÁT HỆ THỐNG RƠLE BẢO VỆ TRẠM BIẾN ĐIỆN 110/22 kV VŨNG LIÊM

5.1 Sơ đồ nhất thứ 63

5.2 Sơ đồ rơle bảo vệ 64

5.2.1 Rơle bảo vệ máy biến áp 64

a) Các bảo vệ chống ngắn mạch 64

b) Bảo vệ chống sự cố gián tiếp trong máy biến áp 71

5.2.2 Rơle bảo vệ đường dây 74

a) Rơle bảo vệ đường dây 110 kV 74

b) Rơle bảo vệ đường dây phía 22 kV 79

5.2.3 Các loại bảo vệ khác 88

a) Bảo vệ tần số (81) 88

b) Bảo vệ quá áp (59) 89

c) Bảo vệ kém áp (27) 90

Phần 3: KẾT LUẬN Kết luận……….91

Phụ lục.………92 Tài liệu tham khảo

Phần 1

TỔNG QUAN VỀ RƠLE BẢO VỆ

Chương 1:

KHÁI NIỆM VỀ RƠLE BẢO VỆ

1.1 Khái niệm về rơle bảo vệ

- 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

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

- Như vậy, nhiệm vụ chính của thiết bị bảo vệ rơle là tự động cắt phần tử hư hỏng ra khỏi hệ thống điện Ngoài ra thiết bị bảo vệ rơle 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 bảo vệ rơle có thể tác động đi báo tín hiệu hoặc đi cắt máy cắt

Những thiết bị bảo vệ rơle phản ứng với tình trạng làm việc khơng bình thường thường thực hiện tác động sau một thời gian duy trì nhất định

1.1.1 Cơng dụng

- Bảo vệ rơle là thiết bị tự động xác định dạng và nơi sự cố (ngắn mạch, chạm đất ) và các trạng thái khơng bình thường (quá tải, lọt khí vào dầu…) để đi báo hiệu hoặc đi cắt phần mạch điện bị sự cố ra khỏi phần cịn lại

- Để thực hiện chức năng bảo vệ rơle cĩ ba bộ phận cơ bản:

BU

MC

MC - Máy cắt; BU - Biến điện áp; BI - Biến dòng điệnBI

Hình 1.1: Các bộ phận của bảo vệ rơle

* Bộ phận đo lường: để đo các thơng số trạng thái của thiết bị được bảo vệ như I, U, P, Z…

* Bộ phận logic: để xác định dạng và vị trí điểm sự cố, lựa chọn phương thức tác động (đi căt, báo hiệu )

* Bộ phận chấp hành: để đi cắt hoặc báo tín hiệu

1.1.2 Phân loại

Cĩ nhiều cách phân loại bảo vệ rơle:

+ Theo phương thưc đấu và chấp hành, bảo vệ rơle chia ra làm:

* Bảo vệ rơle nhị thứ tác dộng trực tiếp (hình 1.2b)

* Bảo vệ rơle nhất thứ tác động gián tiếp (hình 1.2c)

* Bảo vệ rơle nhị thứ tác động gián tiếp (hình 1.2d)

MC

RLRL

d)c)

MC - Máy cắt; CC - Cuộn cắt; BI - Biến dòng; RL - Rơle

Hình 1.2: Phân loại rơle theo cách đấu và tác dụng

+ Theo đại lượng tác động, chia ra:

* Bảo vệ dòng điện (quá dòng thứ tự không, thứ tự nghịch )

* Bảo vệ điện áp (quá điện áp, kém của điện áp…)

* Bảo vệ tổng trở

* Bảo vệ so lệch

* Bảo vệ hơi

+ Theo nguyên lý kết cấu rơle, chia ra:

* Bảo vệ rơle kiểu điện cơ

* Bảo vệ rơle kiểu điện tử - bán dẫn

* Bảo vệ rơle rơle vi mạch

+ Theo kiểu tiếp điểm, chia ra:

* Bảo vệ rơle có tiếp điểm

* Bảo vệ rơle không có tiếp điểm

+ Theo nguồn thao tác, chia ra:

* Bảo vệ rơle dùng nguồn thao tác điện một chiều

* Bảo vệ rơle dùng nguồn thao tác điện xoay chiều

+ Theo nguyên lý đo lường và xử lý tín hiệu, chia ra:

* Bảo vệ rơle kỹ thuật tương tự

* Bảo vệ rơle kỹ thuật số (digital)

1.1.3 Các bộ phận cơ bản của bảo vệ rơle:

Loại bảo vệ rơle phổ biến đang được áp dụng là loại bảo vệ rơle có tiếp điểm, kỹ thuật tương tự, nhị thứ, tác động gián tiếp, dùng nguồn thao tác một chiều

và loại rơle vi mạch kỹ thuật số

Các bộ phận cơ bản của bảo vệ rơle, gồm có:

MC

BU

RƠLE BI

mạch tạo dòng và áp

nguồn thao tác

Hình 1.3: Các bộ phận cơ bản của bảo vệ rơle

a) Mạch tạo dịng và áp là các biến dịng điện BI và các biến điện áp BU Chúng cĩ tác dụng:

* Chuyển đổi các giá trị đo lường cho phù hợp và chuẩn mẫu

* Cách ly mạch cao thế (nhất thứ) với mạch bảo vệ

* Tạo ra các sơ đồ thích hợp

* Giảm nhẹ kết cấu và giá thành bảo vệ rơle

b) Thiết bị bảo vệ rơle là hệ thống rơle, các linh kiện phụ trợ, nối với nhau theo sơ đồ chức năng, thực hiện nhiệm vụ bảo vệ rơle đã quy định

c) Nguồn điện thao tác để cấp điện cho thiết bị bảo vệ rơle hoạt động Nguồn cĩ thể là điện một chiều hay xoay chiều

1.1.4 Máy biến dịng và máy biến điện áp trong các sơ đồ bảo vệ rơle a) Sơ đồ nối máy biến dịng

* Sơ đồ hình sao đủ:

Sơ đồ hình sao đủ tạo ra được ba dòng điện ba pha đưa vào rơle (ia, ib , ic ) Ngoài ra, còn thực hiện chức năng bộ lọc thứ tự không (3I0 ) Dòng điện vào rơle đồng pha với dòng điện nhất thứ Hệ số sơ đồ Ksñ  1

* Sơ đồ tam giác:

Sơ đồ tam giác tạo ra ba dòng điện lệch nhau 300 so với dòng điện nhất thứ,

có giá trị tăng 3lần so với dòng điện nhị thứ của biến dòng Hệ số sơ đồ Ksñ  3

* Sơ đồ sao thiếu:

Sơ đồ sao thiếu tạo ra ba dòng điện pha (với mạch ba pha trung tính không nối đất trực tiếp) Do đó, cho phép lắp hai hoặc ba rơle và mạch Hệ số sơ đồ

sñ

K  1

* Sơ đồ số 8:

Sơ đồ số 8 tạo ra một dòng điện vào rơle lệch 300 so với dòng điện nhất thứ

có giá trị tăng 3lần so với dòng điện nhị thứ của biến dòng Hệ số sơ đồ Ksñ  3

* Sơ đồ hai hình sao:

e) Sơ đồ hai hình sao

Hình 1.4: Các sơ đồ đấu nối BI

b) Sơ đồ nối biến điện áp

a) Sơ đồ YNyn:

Sơ đồ này tạo ra điện áp dây và pha của ba pha Hệ số sơ đồ Ksđ  1

b) Sơ đồ Vv:

Sơ đồ này tạo ra điện áp dây của ba pha Hệ số sơ đồ Ksđ  1

c) Sơ đồ sao khơng tam giác hở:

t 3U 0 x t

A B C O

o c

b

O C B A

a) Sơ đồ Y y N n b) Sơ đồ V v c) Sơ đồ Y  N

Hình 1.5: Sơ đồ đấu nối máy biến điện áp

1.2 Các yêu cầu đối với rơle bảo vệ

Để hạn chế hậu quả của các trường hợp sự cố và chế độ làm việc không bình thường gây ra, trong kỹ thuật điện người ta thường dùng rơle với tính năng và nhiệm vụ khác nhau Các rơle bảo vệ thường phải thoả mãn yêu cầu chung như:

1.2.1 Tính chọn lọc

- Là khả năng bảo vệ có thể phát hiện và loại trừ đúng phần tử hư hỏng ra khỏi hệ thống điện khi có sự cố ngắn mạch xảy ra

Có hai khái niệm về chọn lọc như sau:

+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

- Để thực hiện yêu cầu về chọn lọc đối với các bảo vệ có độ chọn lọc tương đối, phải có sự phối hợp giữa đặc tính làm việc của các bảo vệ bên cạnh nhau trong

hệ thống nhằm đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện và hạn chế thời gian ngừng cung cấp điện

1.2.2 Tính tác động nhanh

- Khi phát sinh ngắn mạch, thiết bị điện phải chịu tác động của lực điện động và tác dụng nhiệt do dòng ngắn mạch gây ra Vì thế việc phát hiện và cắt nhanh phần tử bị ngắn mạch sẽ càng hạn chế được mức độ phá hoại, năng cao hiệu quả của thiết bị tự động đóng lặp lại mạng lưới điện và hệ thống thanh cái, rút ngắn thời gian giảm áp ở các hộ tiêu thụ

- Để giảm thời gian cắt ngắn mạch cần phải giảm thời gian tác động của thiết bị bảo vệ rơle Tuy nhiên trong một số trường hợp để thực hiện yêu cầu tác động nhanh thì không thể thoả 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 hai yêu cầu này

- Có thể thực hiện phối hợp tác động giữa các thiết bị bảo vệ rơle và tự động đóng trở lại để dung hoà hai yêu cầu trên: Lúc đầu cho thiết bị bảo vệ bảo vệ rơle tác động không chọn lọc cắt nhanh ngắn mạch ra khỏi hệ thống điện, sau đó dùng thiết bị tự động đóng trở lại những phần tử vừa bị cắt ra Nếu ngắn mạch tự tiêu tan thì hệ thống điện trở lại làm việc bình thường, còn nếu ngắn mạch vẫn tồn tại thì thiết bị bảo vệ rơle sẽ tác động chọn lọc có thời gian để cắt đúng phần tử bị

hư hỏng ra khỏi hệ thống điện

1.2.3 Độ nhạy

- Độ nhạy của bảo vệ khỏi ngắn mạch được đặc trưng bởi hệ số độ nhạy

Hệ số độ nhạy biểu thị mức độ không từ chối tác động tác động của bảo vệ khi xuất hiện sự cố bất lợi nhất cho sự làm việc của thiết bị điện Hệ số độ nhạy được xác định theo công thức sau:

Nmin N

I K I

I : Dòng khởi động của bảo vệ

Thường yêu cầu: KN  1.2 2 

- Hệ số KN càng lớn thì bảo vệ tác động càng chắc chắn, ngược lại KN càng nhỏ thì xác suất từ chối tác động càng cao, bảo vệ có thể rơi vào trạng thái không tác động khi dòng sự cố thực tế nhỏ hơn giá trị tính toán

1.2.4 Độ tin cậy của bảo vệ

- Thiết bị bảo vệ rơle thuộc loại thiết bị tự động thường trực Là tính năng đảm bảo cho thiết bị bảo vệ làm việc chắc chắn và chính xác Sự làm việc của thiết

bị loại này đặc trưng bởi hai chế độ khác nhau:

* Chế độ tin cậy tác động là khả năng bảo vệ làm việc chính xác khi sự cố xảy ra trong phạm vi xác định

* Chế độ tin cậy không tác động là khả năng tránh làm việc nhầm lẫn ở chế độ vận hành bình thường hoặc khi sự cố xảy ra ở ngoài phạm vi bảo vệ

- Như vậy, yêu cầu về tính làm việc chắc chắn của bảo vệ rơle là cần phải tác động không từ chối khi có hư hỏng phát sinh bất ngờ ở trong vùng được bảo vệ

và ngược lại rơle không được tác động ở các chế độ mà rơle không được trao nhiệm

vụ

Chương 2:

NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC LOẠI RƠLE TRONG TRẠM

2.1 Rơle bảo vệ máy biến áp

- Trong hệ thống điện, MBA là một trong những phần tử quan trọng nhất liên kết hệ thống sản xuất, truyền tải và phân phối Vì vậy việc nghiên cứu các tình trạng làm việc không bình thường, sự cố xảy ra với MBA là rất cần thiết

- Để bảo vệ cho MBA làm việc an toàn cần phải tính đầy đủ các hư hỏng bên trong MBA và các yếu tố bên ngoài ảnh hưởng đến sự làm việc bình thường của MBA Từ đó đề ra các phương án bảo vệ tốt nhất, loại trừ các hư hỏng và ngăn ngừa các yếu tố bên ngoài ảnh hưởng đến sự làm việc của MBA

- Các hư hỏng và tình trạng làm việc không bình thường xảy ra với MBA

* Sự cố bên trong máy biến áp

Sự cố bên trong máy biến áp được chia làm hai nhóm sự cố trực tiếp và sự cố gián tiếp:

+ Sự cố trực tiếp là ngắn mạch các cuộn dây, hư hỏng cách điện làm thay đổi đột ngột các thông số điện

+ Sự cố gián tiếp diễn ra từ từ nhưng sẽ trở thành sự cố trực tiếp nếu không phát hiện và xử lý kịp thời (như quá nhiệt bên trong MBA, áp suất dầu tăng cao…)

Vì vậy yêu cầu bảo vệ sự cố trực tiếp phải nhanh chóng cách ly MBA bị sự cố ra khỏi hệ thống điện để giảm ảnh hưởng đến hệ thống Sự cố gián tiếp không đòi hỏi phải cách ly MBA nhưng phải được phát hiện, có tín hiệu báo cho nhân viên vận hành biết để xử lý Một số sự cố thường gặp bên trong máy biến áp là:

a Ngắn mạch giữa các pha trong máy biến áp ba pha

Dạng ngắn mạch này rất hiếm khi xảy ra, nhưng nếu xảy ra dòng ngắn mạch

sẽ rất lớn so với dòng một pha

Hình 2.1: Ngắn mạch nhiều pha trong cuộn dây máy biến áp

b Ngắn mạch một pha

Có thể là chạm vỏ hoặc lõi thép MBA Dòng ngắn mạch một pha lớn hay nhỏ phụ thuộc chế độ làm việc của điểm trung tính MBA đối với đất và tỷ lệ vào khoảng cách từ điểm chạm đất đến điểm trung tính

Hình 2.2: Ngắn mạch một pha chạm đất

c Ngắn mạch giữa các vòng dây của cùng một pha

Khoảng (70÷80)% hư hỏng MBA là từ chạm chập giữa các vòng dây cùng 1 pha bên trong MBA (hình 2.3)

Trường hợp này dòng điện tại chỗ ngắn mạch rất lớn vì một số vòng dây bị

lớn so với số ít vòng dây bị ngắn mạch) không đủ cho bảo vệ rơle tác động

Hình 2.3: Ngắn mạch giữa các vòng dây trong cùng một pha

Ngoài ra còn có các sự cố như hư thùng dầu, hư sứ dẫn, hư bộ phận điều chỉnh đầu phân áp…

d Dòng điện từ hóa tăng vọt khi đóng MBA không tải

Hiện tượng dòng điện từ hóa tăng vọt có thể xuất hiện vào thời điểm đóng MBA không tải Dòng điện này chỉ xuất hiện trong cuộn sơ cấp MBA Nhưng đây không phải là dòng điện ngắn mạch do đó yêu cầu bảo vệ không được tác động

* Sự cố bên ngoài ảnh hưởng đến tình trạng làm việc của MBA

- Dòng điện tăng cao do ngắn mạch ngoài và quá tải

- Mức dầu bị hạ thấp do nhiệt độ không khí xung quanh MBA giảm đột ngột

- Quá điện áp khi ngắn mạch một pha trong hệ thống điện …

2.1.1 Các bảo vệ chống ngắn mạch

a) Bảo vệ so lệch có hãm (87T)

- Rơle so lệch sẽ so sánh biên độ và góc pha của 2 hoặc 3 tín hiệu thứ cấp của cuộn biến dòng đặt ở các phía sơ cấp và thứ cấp máy biến áp Khi biên độ hoặc góc pha của 2 véc tơ dòng điện thứ cấp máy biến dòng đặt ở các phía máy biến

áp không bằng nhau, thì rơle so lệch dòng điện tác động Rơle so lệch chỉ tác động khi sự cố ở trong khoảng các máy biến dòng cấp tín hiệu cho rơle so lệch

- Dòng điện sơ cấp ở hai (hoặc nhiều) phía của máy biến áp thường khác nhau về trị số và về góc pha.Vì vậy để cân bằng dòng điện thứ cấp ở các phía của bảo vệ so lệch trong chế độ làm việc bình thường, người ta sử dụng máy biến

dịng trung gian BIG cĩ tổ đấu dây phù hợp với tổ đấu dây của máy biến áp và tỉ số biến đổi được chọn sao cho các dịng điện đưa vào so sánh trong rơle so lệch cĩ trị

Máy biến áp

so lệch

Hình 2.5: Cân bằng pha và trị số của dòng điện thứ cấp trong bảo vệ so lệch máy

biến áp 3 cuộn dây bằng máy biến dòng trung gian BIG

- Giả sử phía cuộn dây 1 của máy biến áp nối với nguồn cung cấp, phía cuộn dây 2, 3 nối với phụ tải Bỏ qua dòng điện kích từ của máy biến áp, trong chế độ làm việc bình thường ta có:

I I I Dòng điện đi vào cuộn dây làm việc bằng:

Trong đó: KH  0,5 là hệ số hãm của bảo vệ so lệch

- Ngoài ra để ngăn chặn tác động sai dòng điện ảnh hưởng của dòng điện từ hoá khi đóng máy biến áp không tải và khi cắt ngắn mạch ngoài, bảo vệ còn được hãm bằng thành phần hài bậc hai trong dòng điện từ hoá IHM

- Để đảm bảo được tác động hãm khi có ngắn mạch ngoài vùng bảo vệ cần thực hiện điều kiện: H lv

I  I

b) Bảo vệ quá dòng điện có thời gian (51)

- Bảo vệ quá dòng điện thường được dùng làm bảo vệ chính cho các máy biến áp có công suất bé và làm bảo vệ dự phòng cho máy biến áp có công suất trung bình và lớn để chống các dạng ngắn mạch bên trong và bên ngoài máy biến

áp

- Dòng điện khởi động của bảo vệ chọn theo dòng điện danh định của máy biến áp có xét đến khả năng quá tải Thời gian làm việc của bảo vệ chọn theo nguyên tắc bậc thang, phối hợp với thời gian làm việc của các bảo vệ lân cận trong

tv

K K I I

sñ KÑBV cR

I

K I I

t : thời gian bảo vệ lớn nhất của đường dây nối tới thanh cái thứ cấp,

kể cả máy cắt phân đoạn hoặc liên lạc

+ Phía sơ cấp: thường phân cấp thời gian

I  (0,2 0,4).I 

Trong đó: Idđ là dòng điện danh định của máy biến áp

Thùng biến áp

Cách điện

Hình 2.6: Bảo vệ chống chạm đất và chạm thùng máy biến áp

Sơ đồ hình 2.6 được sử dụng để bảo vệ chống chạm vỏ máy biến áp.Trong trường hợp này thùng máy biến áp được cách điện đối với đất và máy biến dịng được đặt trên dây nối giữa thùng và với đất Bình thường khi khơng cĩ chạm vỏ (thùng) dịng điện đi qua biến dịng bằng khơng nên cĩ thể chỉnh định dịng khởi động của bảo vệ với trị số khá bé và bảo vệ cĩ độ nhạy cao

2.1.2 Bảo vệ khi chạm chập các vịng dây, thùng dầu thủng hoặc bị rị

rỉ dầu

a) Bảo vệ bằng rơle hơi (96)

- Rơle hơi được áp dụng cho các máy biến áp cĩ cơng suất trung bình

và lớn với kiểu máy cĩ thùng giãn nở dầu Rơle hơi được lắp trên đoạn ống liên thơng dầu từ thùng chính máy biến áp đến thùng giãn nở dầu của máy theo một chiều nhất định của đầu mũi tên trên rơle hơi phải chỉ về phía thùng giãn nở (cùng với chiều dịng chảy của dầu từ thùng chính qua rơle hơi đến thùng giãn nở dầu khi

cĩ sự cố trong máy biến áp) Đoạn ống liên thơng dầu cĩ độ nâng cao về phía thùng giãn nở với gĩc nghiêng (so với mặt phẳng ngang) khoảng 1100 Đoạn ống liên thơng khơng được cĩ gĩc, phần cong của ống cĩ bán kính càng lớn càng tốt

Hình 2.7: Vị trí lắp đặt rơle hơi và rơle mức dầu tại MBA

- Rơle hơi hai phao có cấu tạo gồm:

* Một phao trên (phao 1) có hình cầu rỗng, nhẹ có thể tự nâng hạ theo mức dầu, trong phao có chứa một tiếp điểm thủy ngân được nối ra hộp nối dây tại mặt trên rơle Khi sự cố nhẹ hoặc quá tải, hơi sinh ra tập trung ở phía trên, đẩy phao 1 về vị trí nằm ngang làm đóng tiếp điểm thủy ngân Tiếp điểm này được nối vào mạch điện báo hiệu sự cố của máy biến áp (96-1)

* Một phao dưới (phao 2) có cấu tạo tương tự như phao 1 và được liên kết với một cánh chặn Cánh chặn là một tấm kim loại mỏng được treo tại vị trí phía lỗ mặt bích của rơle hơi phía nối vào thùng chính máy biến áp Do được treo để bề mặt tấm kim loại thẳng góc với hướng dòng chảy của dầu nên cánh chặn tác động theo lưu lượng của dòng chảy của dầu Cánh chặn có thể điều chỉnh theo ba trị số lưu lượng dầu là

65, 100 và 150 cm/giây (rơle thường được nhà chế tạo đặt sẵn trị số 100cm/giây) Khi máy biến áp vận hành bình thường, dầu chuyển động do giãn nở theo nhiệt độ không đủ để tác động cánh chặn Khi có sự cố bên trong máy biến áp, luồng dầu và hơi sinh ra phụt mạnh từ thùng chính qua rơle hơi đến thùng giãn nở Lưu lượng dầu lớn hơn trị số đã điều chỉnh sẵn sẽ đẩy cho cánh chặn quay, làm cho phao 2 chìm xuống, đóng tiếp điểm thủy ngân, cắt máy cắt (96-2)

Hình 2.8: Nguyên lý cấu tạo rơle hơi

- Dựa vào thành phần và khối lượng hơi sinh ra người ta có thể xác định được tính chất và mức độ sự cố Do đó trên rơle hơi còn có thêm van để lấy hỗn hợp khí sinh ra nhằm phục vụ cho việc phân tích sự cố

- Như vậy, tiếp điểm trên (phao 1) tác động khi có sự cố nhẹ Nó được

bố trí đi báo hiệu Tiếp điểm dưới (phao 2) tác động khi có sự cố nặng Nó được bố trí đi cắt ngay máy biến áp

b) Rơle áp suất (63)

- Rơle áp suất 63 (rơle bảo vệ áp suất tăng cao trong máy biến áp) chỉ bảo vệ dự phòng cho máy biến áp Khi có sự cố trong máy biến áp, hồ quang sinh

ra làm dầu sôi và bốc hơi ngay tạo nên áp suất rất lớn trong máy biến áp Thiết bị

an toàn áp suất sẽ mở rất nhanh để thoát khí dầu từ thùng chính máy biến áp

- Sơ đồ khối của rơle bảo vệ 63 tại trạm:

- Ở trạng thái làm việc bình thường van được nén bởi lò xo nên làm kín thùng Khi sự cố bên trong thùng làm tăng cao áp suất trong thùng khi đó van đĩa sẽ chuyển động thẳng lên làm khí thoát ra tại khe hở vòng đệm Khi van đĩa di

trở lại bình thường, muốn tái lập lại máy biến áp thì phải nhấn cái chỉ thị cơ khí (đã bị bung lên) về vị trí cũ đồng thời đặt lại rơle áp suất bằng nút nhấn

c) Bảo vệ áp suất tăng cao trong bộ đổi nấc MBA (63 OLTC)

- Rơle bảo vệ tác động theo áp suất thùng điều áp dưới tải của máy biến áp điện lực, là bảo vệ dự phòng cho máy biến áp

- Nguyên lý vận hành của rơle tương tự như rơle 63 Khi có sự cố bên trong thùng đổi nấc máy biến áp thì rơle sẽ tác động và tự động cắt máy cắt

- Sơ đồ khối của bảo vệ 63 OLTC:

RÔLE 63

RÔLE 86 OLTC

- Sơ đồ khối của rơle bảo vệ 63 OLTC Muốn tái lập lại máy biến áp sau khi rơle tác động phải đặt lại rơle khóa trung gian 86

d) Rơle khoá trung gian (86)

- Rơle khóa trung gian có đặc điểm và các ứng dụng sau:

* Thiết bị dùng để ngắt mạch điện với độ an toàn cao, đặc biệt chúng có thể điều khiển các hoạt động đóng ngắt do tín hiệu được gửi tới từ các rơle khác, và có thể hoạt động ở chế độ tức thời hay có thời gian trì hoãn

* Rơle có khả năng dập tắt được sự phóng điện do điện dung

* Rơle có thể dùng để giám sát sự hoạt động của các loại rơle bảo

vệ khác

- Nguyên tắc hoạt động: Rơle chỉ hoạt động khi các rơle khác (có liên quan) đã làm việc Khi rơle bảo vệ chính của thiết bị hoạt động thì cũng đồng thời tác động rơle 86 làm việc Rơle 86 hoạt động sẽ cô lập nguồn điều khiển của các rơle điều khiển khác Muốn tái lập lại sự làm việc bình thường của mạch điều khiển các thiết bị phải đặt lại rơle 86

e) Rơle nhiệt độ (26)

* Rơle nhiệt độ dầu (26 OIL)

- Rơle nhiệt độ dầu gồm các tiếp điểm thường đóng, thường mở lắp bên trong một nhiệt kế có kim chỉ thị nhiệt độ Nhiệt kế gồm có cơ cấu chỉ thị quay

để ghi số đo, một bộ phận cảm biến nhiệt, một ống mao dẫn nối bộ phận cảm ứng nhiệt với cơ cấu chỉ thị Bên trong ống mao dẫn là chất lỏng (dung dịch hữu cơ) được nén lại Sự co giãn của chất lỏng (trong ống mao dẫn) thay đổi theo nhiệt độ

mà bộ phận cảm biến nhiệt nhận được, sẽ tác động cơ cấu chỉ thị và các tiếp điểm Các tiếp điểm sẽ đổi trạng thái “mở” thành “đóng”, “đóng” thành “mở” khi nhiệt độ cao hơn trị số đặt trước Bộ phận cảm biến nhiệt được lắp trong một lỗ trụ bọc kín,

ở phía trên nắp máy biến áp, bao quanh lỗ trụ là dầu, để đo nhiệt độ lớp dầu trên cùng của máy biến áp Thường dùng nhiệt kế có 2 (hoặc 4) vít điều chỉnh nhiệt độ

để có thể đặt sẵn 2 (hoặc 4) trị số tác động cho 2 (hoặc 4) bộ tiếp điểm riêng rẽ lắp trong nhiệt kế Khi nhiệt độ cao hơn trị số đặt cấp 1, rơle sẽ đóng tiếp điểm cấp 1 để báo hiệu sự cố “Nhiệt độ dầu cao” của máy biến áp Khi nhiệt độ tiếp tục cao hơn trị số đặt cấp 2, rơle sẽ đóng thêm tiếp điểm cấp 2 để tự động cắt máy cắt, cắt điện máy biến áp, đồng thời cũng có mạch điện báo hiệu sự cố “cắt do nhiệt độ dầu cao”

* Rơle nhiệt độ cuộn dây (26 W)

- Rơle nhiệt độ cuộn dây gồm bốn bộ tiếp điểm (mỗi bộ có một tiếp điểm thường mở, một tiếp điểm đóng với cực chung) lắp bên trong một nhiệt kế có kim chỉ thị Nhiệt kế gồm có: có cấu chỉ thị quay để ghi số đo, một bộ phận cảm biến nhiệt, một ống mao dẫn nối bộ phận cảm biến nhiệt với cơ cấu chỉ thị Bên trong ống mao dẫn là chất lỏng được nén lại Sự co giãn của chất lỏng trong ống mao dẫn thay đổi theo nhiệt độ mà bộ cảm biến nhận được, tác động cơ cấu chỉ thị

và bốn bộ tiếp điểm Tác động lên cơ cấu chỉ thị và các tiếp điểm, còn có một điện trở nung Cuộn dây thứ cấp của một máy biến dòng điện đặt tại chân sứ máy biến áp được nối với điện trở nung Nối song song với điện trở nung là một biến trở để hiệu chỉnh Tác dụng của điện trở nung (tùy theo dòng điện qua cuộn dây máy biến áp)

và tác dụng của bộ cảm biến nhiệt lên cơ cấu đo cùng các bộ tiếp điểm sẽ tương ứng với nhiệt độ điểm nóng: nhiệt độ của cuộn dây

- Có 4 vít điều chỉnh nhiệt độ để đặt trị số tác động cho bốn bộ tiếp điểm Tùy theo thiết kế, các tiếp điểm rơle nhiệt độ có thể được nối vào các mạch: báo hiệu sự cố “nhiệt độ cuộn dây cao”, mạch tự động mở máy cắt để cô lập máy

Hình 2.9: Thiết bị chỉ thị nhiệt độ cuộn dây

f) Rơle mức dầu (71)

- Rơle mức dầu gồm hai bộ tiếp điểm lắp bên trong thiết bị chỉ thị mức dầu Đối với máy biến áp cĩ bộ đổi nấc điện áp cĩ tải, thùng giãn nở dầu được chia làm hai ngăn Ngăn cĩ thể tích chiếm phần lớn thùng giãn nở, được nối ống liên dầu thơng qua rơle hơi đến thùng chính máy biến áp (để cĩ thể tích giãn nở dầu cho máy biến áp) Ngăn cĩ thể tích chiếm phần nhỏ hơn nhiều của thùng giãn nở, sẽ được nối ống liên dầu đến thùng chứa bộ đổi nấc cĩ tải Thùng chính máy biến áp

và thùng bộ đổi nấc được thiết kế riêng rẽ, khơng cĩ liên thơng dầu với nhau Vì vậy, cĩ hai thiết bị chỉ thị mức dầu lắp tại hai đầu thùng giãn nở để đo mức dầu của hai ngăn: thiết bị chỉ thị mức dầu máy biến áp và thiết bị chỉ thị mức dầu bộ đổi nấc

dầu ống dầu nối đến thân máy ống thở có bình Silicagel

ống dầu

nối đến

bộ đổi nấc

Hình 2.10: Vị trí lắp rơle mức dầu tại máy biến áp

- Cấu tạo của thiết bị chỉ thị mức dầu gồm hai phần: bộ phận điều khiển và bộ chỉ thị Bộ phận điều khiển cĩ một phao (3), thanh quay (8), trục quay (9), cĩ lắp nam châm vĩnh cửu (4) Bộ phận điều khiển lắp trên vỏ máy (đầu thùng

giãn nở) có vòng đệm Bộ phận chỉ thị gồm kim chỉ (6) lắp trên trục mang một nam châm vĩnh cửu (5) Bộ phận chỉ thị được làm bằng nhôm để tránh bị ảnh hưởng từ trường nam châm và chống ảnh hưởng của nước

1- Vỏ máy 2- Vòng điệm 3- Phao 4,5- Nam châm vĩnh cửu 6- Kim chỉ thị

7- Mặt chỉ thị 8- Thanh quay 9- Trục quay Hình 2.11: Cấu tạo của thiết bị chỉ thị mức dầu

- Khi mức dầu nâng hạ thì phao (3) nâng hạ theo Chuyển động nâng

hạ của phao được chuyển thành chuyển động quay của trục (9) nhờ thanh quay (8) Khi quay, từ trường do nam châm (4) sẽ điều khiển cho nam châm (5) quay sao cho hai cực khác tên (N và S) của hai nam châm đối diện nhau (hai cực cùng tên có lực đẩy, hai cực khác tên có lực hút nhau) Do vậy kim chỉ thị quay theo nam châm (5), ghi được mức dầu trên mặt chỉ thị

- Bộ phận chỉ thị cũng tác động đóng mở các tiếp điểm rơle mức dầu

để đưa tín hiệu vào mạch báo động hoặc mạch cắt tùy theo từng thiết kế

2.1.3 Phối hợp các rơle bảo vệ máy biến áp

- Sự phối hợp bảo vệ cho máy biến áp ba pha lớn hơn 100kVA thong thường bao gồm bảo vệ so lệch và bảo vệ chống chạm đất Trong trường hợp này, việc ngắt các máy biến áp thông qua các thiết bị đóng cắt, và có thể thêm vào rơle dòng trong sơ đồ bảo vệ để cung cấp sự bảo vệ quá dòng Sự bảo vệ tăng cường này

có tác dụng như một bảo vệ dự trữ chung trong trường hợp bảo vệ chính bị sự cố Bảo vệ quá dòng được nối vào cuộn sơ cấp và điều khiển sự mất kết nối máy biến

áp

Máy biến dòng

51REF

Máy biến dòng trung tính 51

51

Hình 2.12: Hệ thống phối hợp các rơle bảo vệ máy biến áp

- Hình 2.12 miêu tả sự bảo vệ quá dịng (51), bảo vệ so lệch cĩ hãm (87T) và bảo vệ chống chạm đất (51REF) Trong hệ thống bảo vệ quá dịng này, dịng sơ cấp của máy biến áp được đo bằng ba máy biến dịng và các cuộn thứ cấp được nối tới các rơle quá dịng Khi bất kì rơle quá dịng nào ngắt thì máy biến áp cũng bị đứt kết nối Điều đĩ loại bỏ sự chậm trễ trong việc ngắt nối kết với máy biến áp, điều mà cĩ thể xảy ra khi máy biến áp đĩ chỉ được bảo vệ bằng cầu chì và hoạt động dưới điều kiện quá dịng thấp Ngồi ra, bảo vệ so lệch và bảo vệ chống chạm đất thường được kết hợp với nhau trong bảo vệ máy biến áp ba pha Bảo vệ so lệch dùng bảo vệ cho cả cuộn sơ cấp và thứ cấp của máy biến áp Bảo vệ chống chạm đất được dùng thêm khi cĩ yêu cầu cao về độ nhạy Thường là trong trường hợp trung tính cuộn sao nối đất thơng qua điện trở nối đất

2.2 Rơle bảo vệ thanh gĩp

- Hệ thống bảo vệ này bao gồm bảo vệ quá dịng điện hoặc bảo vệ khoảng cách của phần tử nối vào thanh gĩp, nĩ cĩ vùng bảo vệ bao phủ cả thanh gĩp Khi ngắn mạch trên thanh gĩp, sự cố được cách ly bằng bảo vệ của phần tử liên kết qua thời gian của cấp thứ hai

- Sự cố xảy ra với thanh gĩp rất ít, nhưng vì thanh gĩp là đầu mối liên hệ của nhiều phần tử trong hệ thống nên khi xảy ra ngắn mạch trên thanh gĩp nếu khơng được loại trừ một cách nhanh chĩng và tin cậy thì cĩ thể gây ra những hậu quả nghiêm trọng và làm tan rã hệ thống Với thanh gĩp cĩ thể khơng cần xét đến bảo

vệ quá tải vì khả năng quá tải của thanh góp là rất lớn

- Các nguyên nhân gây sự cố trên thanh góp có thể là:

+ Hư hỏng cách điện do già cỗi vật liệu

+ Quá điện áp

+ Máy cắt hư do sự cố ngoài thanh góp

+ Thao tác nhầm

+ Sự cố ngẫu nhiên do vật dụng rơi chạm thanh góp

- Đối với hệ thống thanh góp phân đoạn hay hệ thống nhiều thanh góp cần cách

ly thanh góp bị sự cố ra khỏi hệ thống càng nhanh càng tốt

- Bảo vệ thanh góp cần thỏa mãn những đòi hỏi rất cao về chọn lọc, khả năng tác động nhanh và độ tin cậy

2.2.1 Sơ đồ bảo vệ dòng điện (50/51)

- Hệ thống bảo vệ dùng các bảo vệ dòng điện của MBA, đường dây và bảo

vệ dòng điện đặt ở thanh góp (hình 2.13) Khi ngắn mạch trên thanh góp cần thực hiện cắt máy cắt phân đoạn trước sau một thời gian trễ các máy cắt nguồn nối với thanh góp sự cố được cắt ra Bảo vệ đặt trên thanh góp cần phối hợp với thời gian của bảo vệ đường dây nối với thanh góp

Hình 2.13: Bảo vệ dòng điện thanh cái