TaiieudaotaomachnhithubanV1.1

TỔNG CÔNG TY ĐIỆN LỰC MIỀN BẮC CÔNG TY LƯỚI ĐIỆN CAO THẾ MIỀN BẮC TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN MẠCH NHỊ THỨ Biên Soạn: Nguyễn Duy Huy Soát Xét: Nghiêm Thanh Quang Phê Duyệt: Đoàn Văn Sâm Hà nội, Tháng 10 năm 2010 Tài liệu hưỡng dẫn mạch nhị thứ MỤC LỤC I GIỚI THIỆU CHUNG Khái niệm mạch kiểm soát 1.1 Mạch điện thứ 1.2 Mạch nhị thứ( mạch điện kiểm soát) Các chức mạch điện kiểm soát trạm biến áp 2.1 Chức điều khiển 2.2 Chức đo đếm điện 2.3 Chức bảo vệ rơle 2.4 Chức thị trạng thái báo hiệu cố 2.5 Chức truyền tín hiệu xa 2.6 Hệ thống cấp nguồn Các ký hiệu thường dùng vẽ nhị thứ 3.1 Các ký hiệu chức bảo vệ 3.2 Các ký hiệu vẽ 3.3 Cấu trúc vẽ cách đọc vẽ 10 II Các sơ đồ mạch dòng điện mạch điện áp 11 Sơ đồ đấu biến dòng điện 11 1.1 Sơ đồ đấu biến dòng điện kiểu Υ đủ 11 1.2 Sơ đồ đấu biến dòng điện kiểu Y thiếu 13 1.3 Cực tính biến dòng điện 13 Sơ đồ đấu biến điện áp 14 Sơ đồ đấu biến điện áp kiểu Υ đủ 15 2.2 Sơ đồ đấu biến điện áp kiểu Y thiếu 15 2.3 Sơ đồ đấu biến điện áp 3U0 (Tam giác hở) 16 III Các mạch điều khiển, tín hiệu đo lường 16 Mạch điều khiển máy cắt 16 1.1 Nguyên lý làm việc chung 16 1.2 Sơ đồ nội máy cắt 110kV 18 Mạch điều khiển dao cách ly 20 2.1 Nguyên lý làm việc chung sơ đồ logic 20 2.2 Ví dụ mạch điều khiển dao cách ly 21 Tài liệu hưỡng dẫn mạch nhị thứ Mạch giám sát mạch cắt 23 Mạch điều khiển OLTC 24 Mạch điều khiển quạt mát 24 Các mạch đo lường: 27 6.1 Mạch đo nhiệt độ 27 6.2 Mạch đồng hồ thị nấc máy biến áp 28 Mạch tín hiệu 29 Mạch Rơle lock out (Rơle khoá F86) 29 IV Các hệ thống bảo vệ 30 Công dụng yêu cầu Rơle: 30 1.1 Công dụng: 30 1.2 Các yêu cầu bảo vệ rơle: 31 1.3 Thế bảo vệ chính, bảo vệ dự phòng? 32 Bảo vệ so lệch máy biến áp 32 2.1 Nguyên lý chung 32 2.2 Nguyên lý làm việc bảo vệ so lệch kỹ thuật số 34 2.2.1 Sơ đồ đấu nối biến dòng điện 34 2.2.2 Tính tốn hệ số bù biên độ dòng điện: 35 2.2.3 Tính tốn hệ số bù góc pha kiểu cố 36 2.2.4 Đặc tính làm việc bảo vệ so lệch máy biến áp 37 2.2.5 Chức hãm hài 38 2.2.6 Thông số cài đặt Rơle bảo vệ so lệch 7UT 38 Bảo vệ khoảng cách 41 3.1 Nguyên lý chung 41 3.2 Nguyên lý làm việc bảo vệ khoảng cách kỹ thuật số 44 3.2.1 Sơ đồ đấu nối biến dòng điện 44 3.2.2 Một số khái niệm Rơle bảo vệ khoảng cách 45 3.2.4 Các bảo vệ tích hợp Rơle bảo vệ khoảng cách lưu ý cài đặt Rơle bảo vệ khoảng cách 46 3.2.5 Thông số cài đặt Rơle bảo vệ khoảng cách 47 Bảo vệ dòng 55 4.1 Nguyên lý chung 55 Tài liệu hưỡng dẫn mạch nhị thứ 4.1.1.Bảo vệ dòng khơng hướng 55 4.1.2 Bảo vệ q dòng có hướng 57 4.1.3 Thông số cài đặt Rơle bảo vệ dòng 59 4.1.4 Thông số cài đặt Rơle bảo vệ dòng có hướng 61 Chức tự động đóng lặp lại kèm kiểm tra đồng 65 5.1 Nguyên lý làm việc chung 65 5.2 Các yêu cầu để tự động đóng lặp lại thành cơng 65 5.3 Thời gian chu kỳ tự động đóng lại 66 5.4 Ví dụ thông số cài đặt Rơle tự động đóng lặp lại 66 Tài liệu hưỡng dẫn mạch nhị thứ I GIỚI THIỆU CHUNG Khái niệm mạch kiểm soát 1.1 Mạch điện thứ Mạch điện thứ mạch điện tiếp nhận nguồn điện cao áp đến trạm, biến đổi điện áp nguồn điện nhận được, sau phân phối nguồn điện có điện áp biến đổi Mạch điện thứ gồm có cáp dẫn điện đến (cáp không cáp ngầm) nối vào góp điện (thanh cái) thơng qua máy cắt điện dao cách ly; điện áp nguồn điện nhận biến đổi nhờ máy biến áp lực; có thiết bị bảo vệ cao áp (cầu chì cao áp, van chống sét); có máy biến dòng điện để biến đổi dòng điện cao áp thành dòng điện hạ áp có cường độ dòng điện nhỏ (cung cấp tín hiệu dòng điện cho thiết bị đo đếm điện rơ le bảo vệ); có máy biến điện áp để biến đổi điện áp cao thành tín hiệu điện áp hạ áp (cung cấp tín hiệu điện áp cho thiết bị đo đếm điện rơ le bảo vệ); có máy biến áp tự dùng để biến đổi điện cao áp thành điện hạ áp (nguồn điện hạ áp tự dùng để cung cấp cho mạch điện nhị thứ, mạch điện thắp sáng…) Ngoài ra, mạch điện thứ trạm biến áp, máy bù đồng bộ, tụ điện bù Mạch điện thứ làm việc điện áp cao (cấp điện áp 6kV, 10kV, 15kV, 22kV, 66kV, 110kV, 220kV, 500kV…) 1.2 Mạch nhị thứ( mạch điện kiểm soát) Mạch nhị thứ (mạch điện kiểm soát) gồm mạch điện có chức kiểm sốt vận hành mạch điện thứ (điều khiển, thị trạng thái, đo đếm thông số điện bảo vệ mạch điện thứ) Mạch điện nhị thứ có cáp điện kiểm soát, dây dẫn điện, thiết bị nhị thứ (thiết bị đo đếm điện, thiết bị điều khiển, rơle bảo vệ, ) nối mạch theo trình tự định Mạch điện nhị thứ làm việc điện áp thấp (dưới 220V), dùng điện áp chiều (chiếm phần lớn mạng điện nhị thứ trạm) điện áp xoay chiều (chiếm phần nhỏ mạng nhị thứ) Mạch điện nhị thứ lắp đặt tủ bảng điện; tủ truyền động điều khiển thiết bị điện, mương cáp, ống cáp, hộp cáp Tài liệu hưỡng dẫn mạch nhị thứ Ngồi mạch điện nhị thứ, trạm biến áp có mạch điện hạ áp khác mạch điện thắp sáng, mạch điện thiết bị thông tin liên lạc Các chức mạch điện kiểm soát trạm biến áp 2.1 Chức điều khiển Mạch điện kiểm soát dùng để điều khiển vận hành thiết bị điện thứ Thí dụ: mạch điện điều khiển đóng mở máy cắt điện, điều khiển đóng mở dao cách ly; mạch điện điều khiển thiết bị làm mát chuyển đổi nấc có tải máy biến áp Nguồn điện cấp cho mạch điều khiển đóng mở máy cắt điện, dao cách ly thường dùng nguồn điện chiều cung cấp độc lập từ dàn ắc quy 48V, 110V, 220V đặt trạm Chỉ số trường hợp dùng nguồn điện xoay chiều cho mạch điện điều khiển 2.2 Chức đo đếm điện Mạch điện kiểm soát dùng để đo, đếm thông số vận hành điện mạch điện thứ Có hai loại mạch điện thực chức đo đếm điện, là: mạch biến dòng điện mạch biến điện áp Hai mạch điện riêng rẽ, khơng nối liên kết điện với nhau, nói đến để cấp hai tín hiệu dòng, áp cho thiết bị đo đếm Mạch biến dòng điện mắc nối tiếp từ cuộn dây thứ cấp máy biến dòng điện đến cuộn dây dòng điện nối liên tiếp thiết bị đo đếm Mạch biến điện áp mắc song song với cuộn dây thứ cấp máy biến điện áp với cuộn dây điện áp thiết bị đo đếm 2.3 Chức bảo vệ rơle Mạch điện kiểm soát dùng để bảo vệ mạch điện thứ cách cung cấp liên tục thơng số vận hành (tín hiệu dòng điện,điện áp) trạm cho rơle bảo vệ để rơle tác động mở máy cắt điện loại trừ phần tử mạch điện thứ bị cố vận hành khỏi lưới điện đảm bảo cho phần tử khác tiếp tục vận hành bình thường Mạch điện rơle bảo vệ gồm mạch biến dòng điện mạch biến điện áp cấp tín hiệu cho rơle tiếp điểm rơle nối vào mạch điện tác động mở máy cắt Các rơle bảo vệ kiểu điện tử cần có mạch điện cấp nguồn ni Mạch biến dòng điện mắc nối tiếp cuộn dây thứ cấp máy biến dòng điện qua cuộn dây dòng điện rơle bảo vệ Mạch biến điện áp nối song Tài liệu hưỡng dẫn mạch nhị thứ song cuộn dây thứ cấp máy biến điện áp với cuộn dây điện áp rơle bảo vệ Mạch tác động rơle nối từ tiếp điểm rơle đến mạch điều khiển mở máy cắt điện để mở tự động máy cắt có cố Mạch biến dòng điện biến điện áp loại mạch cấp tín hiệu điện xoay chiều cho rơ le mạch tác động rơ le mạch cấp nguồn nuôi cho rơ le mạch dòng điện chiều cấp từ giàn ắc quy trạm biến áp 2.4 Chức thị trạng thái báo hiệu cố Mạch điện kiểm soát dùng để thị trạng thái làm việc thiết bị điện thứ (mạch điện thị trạng thái) vận hành bình thường báo hiệu có cố (mạch điện báo hiệu cố) Mạch điện thị trạng thái thường dùng đèn báo trạng thái thiết bị như: + Báo trạng thái máy cắt (đóng/mở/ chế độ điều khiển chỗ hay từ xa) + Báo trạng thái dao cách ly (đóng/mở/ chế độ điều khiển chỗ hay từ xa) + Báo trạng thái dao tiếp địa (đóng/mở/) + Báo trạng thái, vị trí điều áp tải + vvv Mạch điện tín hiệu cố dùng âm (chng điện, còi điện) để báo động có cố trạm (như cố làm rơle bảo vệ tác động mở máy cắt; cố thiết bị điện thứ: máy biến áp, máy cắt ) dùng đèn báo hiệu cố (hoặc dùng tín hiệu cờ rơle cờ hiệu) để thị thiết bị có cố, loại cố, pha(A,B C) bị cố 2.5 Chức truyền tín hiệu xa - Mạch kiểm sốt có chức truyền tín hiệu xa như: tín hiệu bảo vệ, tín hiệu đo lường tới đối tượng khác để thực hiện chức liên động, cắt vvv 2.6 Hệ thống cấp nguồn Có hai dạng nguồn điện dùng hệ thống mạch nhị thứ là: Tài liệu hưỡng dẫn mạch nhị thứ Hệ thống mạch nguồn điện xoay chiều: Bao gồm nguồn TU, TI, nguồn tự dùng…vvv Hệ thống mạch điện chiều: Cung cấp cho hệ thống mạch điều khiển, bảo vệ, tín hiệu, tùy theo quan điểm thiết kế mà vẽ có attomat cung cấp nguồn cho hệ thống riêng nói chung bao gồm hệ thơng nguồn điện chiều sau: - Nguồn điện DC cấp cho hệ thống mạch điều khiển bảo vệ - Nguồn điện DC cấp cho hệ thống mạch điều khiển bảo vệ dự phòng - Nguồn điện DC cấp cho hệ thống tín hiệu thị trạng thái - Nguồn điện DC cấp cho hệ thống tín hiệu cố vvv Tuy nhiên ngăn lộ trung ngăn lộ thiết kế nguồn cấp riêng (xem vẽ “Hệ thống cấp nguồn điện DC tủ điều khiển “) Các ký hiệu thường dùng vẽ nhị thứ 3.1 Các ký hiệu chức bảo vệ Các chức Rơle thường ký hiệu chữ F (Function) Các Rơle kỹ thuật số thường có nhiều chức bảo vệ tích hợp Rơle - F21, 44: Rơle (chức năng) bảo vệ khoảng cách - F25: Rơle (chức năng) đồng - F26: Rơle nhiệt độ - F27: Rơle (chức năng) bảo vệ điện áp thấp - F32: Rơle công suất - F33: Rơle mức dầu - F50, 51: Rơle (chức năng) dòng theo đặc tính độc lập, phụ thuộc - F55: Rơle hệ số công suất - F59: Rơle (chức năng) bảo vệ áp - 62: Rơle thời gian - 63: Rơle áp suất - F64: Rơle (chức năng) bảo vệ chạm đất hạn chế Tài liệu hưỡng dẫn mạch nhị thứ - F67: Rơle (Chức năng) q dòng có hướng - F79: Rơle (chức năng) tự động đóng lại - F81: Rơle (chức năng) bảo vệ tần số - 85: Rơle (Chức năng) truyền cắt bảo vệ - F86: Rơle khoá - F87: Rơle so lệch dọc - 96: Rơle Tuỳ theo phạm vi, mức độ đối tượng bảo vệ, danh Rơle có phần mở rộng Sau số danh Rơle có phần mở rộng thông dụng: - 26W: Rơle nhiệt độ cuộn dây máy biến áp; 26O: Rơle nhiệt độ dầu - 50REF: Rơle q dòng tức chống chạm đất thiết bị (thường dùng cho máy biến áp) - 67N: Rơle q dòng chạm đất có hướng - 87T : Rơle so lệch dọc bảo vệ máy biến áp, 87B: Rơle so lệch dọc bảo vệ - 96-1: Rơle cấp dùng báo tín hiệu; 96-2: Rơle cấp tác động cắt máy cắt Các ký hiệu khác hay dùng như: CT: Biến dòng điện PT VT: Biến điện áp DS: Cầu dao cách ly ES: Cầu dao tiếp đất CB: Máy cắt 3.2 Các ký hiệu vẽ Tiếp điểm thường đóng Tiếp điểm thường mở Rơle trung gian Rơle trung gian 02 cuộn hút (lock out) Tài liệu hưỡng dẫn mạch nhị thứ Động Cầu chì MCB MCCB Tiếp điểm thường mở (đóng) có thời gian (mở chậm đóng chậm) Điện trở sấy Còi Đèn chiếu sáng thị trạng thái Khóa chuyển mạch điều khiển máy cắt Nút ấn Định nghĩa: Tiếp điểm thường mở là: Trạng thái tiếp điểm phụ trùng với trạng thái thiết bị (Dao cách ly trạng thái mở tiếp điểm thường mở trạng thái mở dao cách ly trạng thái đóng tiếp điểm phụ trạng thái đóng) Tiếp điểm thường đóng: Trạng thái tiếp điểm phụ ngược với trạng thái thiết bị (Dao cách ly trạng thái mở tiếp điểm phụ trạng thái đóng ngược lại) Rơle trung gian hai cuộn hút: Khác với Rơle trung gian cuộn hút chỗ điện Rơle trung gian hai cuộn hút tự trở trạng thái mà phải cấp cho mạch điện để đưa trạng thái Rơle trạng thái bình thường (Rơle lock out)