Tự động đóng trở lại nguồn điện1 – Khái niệm -Đảm bảo cung cấp điện liên tục bằng cách đóng trở lại nguồn điện sau khi nó bị cắt ra do sự cố - Phần lớn các sự cố trong Hệ thống Điện man
Trang 1TS Vũ Thị Anh Thơ
Đại học Điện Lực
TỰ ĐỘNG HÓA TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN
Trang 2Chương III
TỰ ĐỘNG ĐÓNG TRỞ LẠI NGUỒN ĐIỆN (TĐL)
Trang 3Tự động đóng trở lại nguồn điện
1 – Khái niệm
-Đảm bảo cung cấp điện liên tục bằng cách đóng trở lại nguồn
điện sau khi nó bị cắt ra do sự cố
- Phần lớn các sự cố trong Hệ thống Điện mang tính thoáng qua (80 – 90% các sự cố)
Sau khi Bảo vệ rơ le tác động, hồ quang chỗ ngắn mạch tiêu tan và chưa kịp gây hậu quả nghiêm trọng
Thực hiện đóng trở lại đường dây thì nó có thể làm việc bình thường và
đảm bảo cung cấp điện liên tục cho phụ tải
Trang 4Tự động đóng trở lại nguồn điện
Phân loại TĐL
Theo số lần đóng lại
-TĐL một lần
-TĐL hai lần
Theo số pha thực hiện TĐL
-TĐL ba pha: dùng với cấp điện áp ≤110kV vì lưới ở xa nguồn
-TĐL một pha: dùng với lưới truyền tải
Theo sự cần thiết phải kiểm tra đồng bộ
-Đường dây một nguồn cung cấp không phải kiểm tra đồng bộ
-Đường dây hai nguồn cung cấp Phải kiểm tra đồng bộ
Trang 5Tự động đóng trở lại nguồn điện
Yêu cầu đối với TĐL
TĐL phải tác động nhanh
TĐL phải tác động khi máy cắt tự động cắt ra
TĐL không được tác động khi nhân viên vận hành cắt MC bằng tay
Sơ đồ TĐL phải được cấm tác động trong một số trường hợp: bảo vệ so lệch hoặc rơ le khí của MBA tác động,…
Thiết bị TĐL phải đảm bảo đúng số lần tác động
Thiết bị TĐL phả đảm bảo khoảng thời gian không điện để khử ion tại chỗ sự cố
Độ dài của tín hiệu điều khiển phải đủ lớn để đảm bảo đóng
MC chắc chắn
Thiết bị TĐL phải tự động trở về trạng thái xuất phát
TĐL không được tác động lặp lại
Trang 6Tự động đóng trở lại nguồn điện
2 – Phương pháp khởi động TĐL
Khởi động TĐL bằng bảo vệ rơ le
Khi có ngắn mạch, bảo vệ rơ le
- Gửi tín hiệu đi cắt MC
- Gửi tín hiện đi khởi động TĐL Sau một thời gian trễ, TĐL làm việc đóng trở lại may cắt
Thiết bị TĐL chỉ làm việc sau khi máy cắt đã mở vì ngắn mạch
~
MC BI
Trang 7Tự động đóng trở lại nguồn điện
2 – Phương pháp khởi động TĐL
Khởi động TĐL bằng phương pháp không tương ứng
- Bình thường: Máy cắt đóng, khóa điều khiển ở vị trí đóng, tiếp điểm phụ của máy cắt ở trạng thái mở, không cho phép TĐL làm việc
- Nếu MC tự động mở ra Tiếp điểm phụ của MC đong vào Lúc này khóa điều khiển vẫn ở trạng thái đóng Mạch TĐL có điện
(+) K MC TĐL (-)
- Mạch TĐL làm việc đi đóng trở lại MC
TĐL
Đ
Tiếp điểm của khóa điều khiển
Tiếp điểm phụ của máy cắt
Trang 8Tự động đóng trở lại nguồn điện
3 – Các đại lượng thời gian trong quá trình TĐL
- Thời gian căt của MC
- Thời gian làm việc của bảo vệ
- Thời gian tồn tại của hồ quang điện trọng máy cắt
- Độ dài xung đóng của TĐL
- Thời gian đóng của máy cắt điện
- Thời gian khử ion
- Thời gian sẵn sàng của TĐL
- Thời gian tự động đóng trở lại
- Thời gian chết (thời gian không điện)
- Thời gian nhiễu loạn của hệ thống
Trang 9Tự động đóng trở lại nguồn điện
4 – Phối hợp tác động giữa bảo vệ rơ le
và thiết bị TĐL
Tăng tốc độ của bảo vệ rơ le trước TĐL
Trước khi TĐL làm việc thì bảo vệ tác động tức thời (to≈0) Sau khi TĐL làm việc thì bộ phận làm việc tức thời của bảo vệ Rơ le đầu đường dây sẽ bị khóa lại Nếu ngắn mạch còn duy trì thì các bảo vệ đầu đường dây sẽ làm việc với thời gian theo nguyên tắc bậc thang từng cấp
CL t2
N
N3
~
CL
KCL TĐL
t1 t0
MC3 CL
A
D
t t1
t2
t3
∆t
∆t
Trang 10Tự động đóng trở lại nguồn điện
4 – Phối hợp tác động giữa bảo vệ rơ le
và thiết bị TĐL
Tăng tốc độ của bảo vệ rơ le trước TĐL
CL t2
N
N3
~
CL
KCL TĐL
t1 t0
MC3 CL
A
D
IN
t1 Ipt
Bảo vệ cắt ngắn mạch Ngắn mạch
IN
Ipt
TĐL thành công
Cắt không chọn lọc Ipt
t0
t1
IN Ipt
Cắt chọn lọc sự cố
IN t0
Trường hợp tăng tốc độ trươc TĐL
Trang 11Tự động đóng trở lại nguồn điện
4 – Phối hợp tác động giữa bảo vệ rơ le
và thiết bị TĐL
Tăng tốc độ của bảo vệ rơ le trước TĐL
- Dùng với đường dây hình tia một nguồn cung cấp nhiều phân đoạn Mỗi phân đoạn đường dây có đặt một bảo vệ chọn lọc Đoạn đầu đặt bảo vệ KCL và TĐL
- Bảo vệ KCL tác động khi sự cố trên mọi đoạn đường dây nhưng không tác động khi ngắn mạch sau MBA
- Khi NM tại bất kỳ điểm nào trên các phân đoạn đường dây, bảo vệ KCL tác động với t=0 Sau đó TĐL tác động đóng trở lại, đồng thời khóa bảo vệ KCL Nếu ngắn mạch duy trì thi bảo vệ CL tác động với thời gian chọn trước
CL t2
N
N3
~
CL
KCL TĐL
t1 t0
MC3 CL
A
D
Trang 12Tự động đóng trở lại nguồn điện
4 – Phối hợp tác động giữa bảo vệ rơ le
và thiết bị TĐL
TĐL
RI
Khóa
Cắt
MC1
~
RI
t1
Đóng
&
Tăng tố c độ của bảo vệ rơ le trư ớ c TĐL
Phạm vi ứng dụng: Đường dây trung áp có nguồn cung cấp từ một phía
Trang 13Tự động đóng trở lại nguồn điện
4 – Phối hợp tác động giữa bảo vệ rơ le
và thiết bị TĐL
Tăng tốc độ của bảo vệ rơ le sau TĐL
Trước khi TĐL làm việc thì bảo vệ tác động với thời gian theo nguyên tắc từng cấp, nhưng sau khi TĐL đã làm việc, nếu vẫn còn ngắn mạch thì bảo vệ sẽ tác động máy cắt với thời gian tức thời t≈0
- Ở mỗi phân đoạn đường dây đều đặt các bảo vệ CL, KCL và TĐL Nếu ngắn mạch xảy ra trên một phân đoạn nào đó thì bảo vệ CL sẽ tác động với thời gian chọn trước Sau đó TĐL sẽ đóng lại Nếu ngắn mạch thoáng qua, TĐL thành công, Nếu NM là duy trì thì bảo vệ KCL
sẽ làm việc cắt máy cắt trên mạch làm việc
TĐL1 KCL1 CL1 t0 t1
TĐL2 KCL2 CL2 t0 t2
TĐL3 KCL3 CL3 t0 t3
N2 A
~
Trang 14Tự động đóng trở lại nguồn điện
4 – Phối hợp tác động giữa bảo vệ rơ le
và thiết bị TĐL
Phối hợp bảo vệ khoảng cách và TĐL: thực chất là việc thay đổi tổng trở của vùng tác động thứ nhất Có 2 phương thức
- Thu hẹp vùng tác động I sau TĐL:
Vùng I của bảo vệ được chỉnh định
130% đường dây Khi hư hỏng, bảo
vệ cắt với thời gian t=0 Rơ le TĐL
tự động chuyển vùng khời động
xuống khoảng 85% rồi tự động
đóng trở lại Nếu ngắn mạch duy trì,
bảo vệ tác động với thông số mới
- Mở rộng vùng tác động I sau TĐL:
Vùng I được cài đặt 80 – 85%
đường dây Nếu ngắn mạch cuối
đường dây, vùng I được mở rộng
Trang 15Tự động đóng trở lại nguồn điện
5 – TĐL đường dây có phân nhánh
Lưới điện phân phối: - Chỉ đặt máy cắt và TĐL ở đầu đường dây
- Đặt dao cách ly tự động (DCL TĐ) ở đầu nhánh rẽ
- Ngắn mạch đầu nhánh
rẽ: Bảo vệ đầu nguồn
cắt MC Trong thời gian
chết, DCL TĐ tách phần
tử sự cố tra khỏi HTĐ.
- Ngắn mạch sau nhánh rẽ: Dòng NM bé không đủ để BV làm việc bảo vệ MBA tác động đóng các dao ngắn mạch (DNM) tác động tạo ngắn mạch nhân tạo trước MBA Bảo vệ tác động như trường hợp
NM đầu nhánh rẽ
Trang 16Tự động đóng trở lại nguồn điện
6 – TĐL đường dây có hai nguồn cung cấp
- Đường dây một nguồn cung cấp TĐL không cần kiểm tra đồng bộ
- Đường dây hai nguồn cung cấp Phải kiểm tra đồng bộ trước khi TĐL
RKU: Chỉ đóng TĐL khi đường dây mất điện
RKĐ: Chỉ đóng TĐL khi hai đường dây đồng bộ với nhau
1MC
2MC
Sự cố trên ĐZ Bảo vệ cắt cả hai đầu
Phía B: 2RKU đóng tiếp điểm vì ĐZ không có điện TĐL đóng 2MC
Nếu NM duy trì, bảo vệ 2MC tác động trước khi 1MC đóng
2ĐN 2RKU
2TĐL 3BU
1RKĐ
1TĐL
1BU
1RKU
2RKĐ
4BU