1. Trang chủ
  2. » Kỹ Thuật - Công Nghệ

BẢO VỆ RƠLE TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN

43 202 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 43
Dung lượng 1,6 MB

Nội dung

Giới thiệu 2. Ứng dụng của tự đóng lại 3. Tự đóng lại trên lưới điện phân phối cao áp 4. Các yếu tố tác động đến hệ thống tự đóng lại cao áp 5. Tự đóng lại trên đường dây truyền tải siêu cao áp 6. Tự đóng lại tốc độ cao trên các hệ thống siêu cao áp 7. Tự đóng lại một pha 8. Tự đóng lại tốc độ cao trên đường dây sử dụng mô hình khoảng cách 9. Tự đóng lại tốc độ chậm trên hệ thống siêu cao áp 10. Các đặc tính hoạt

Trang 1

TỰ ĐÓNG LẠI

Trang 2

3 Tự đóng lại trên lưới điện phân phối cao áp

4 Các yếu tố tác động đến hệ thống tự đóng lại cao áp

5 Tự đóng lại trên đường dây truyền tải siêu cao áp

6 Tự đóng lại tốc độ cao trên các hệ thống siêu cao áp

7 Tự đóng lại một pha

8 Tự đóng lại tốc độ cao trên đường dây sử dụng mô hình khoảng cách

9 Tự đóng lại tốc độ chậm trên hệ thống siêu cao áp

10 Các đặc tính hoạt động của hệ thống tự đóng lại

11 Các mô hình tự động đóng lại

12 Một số ví dụ về các ứng dụng của tự đóng lại

NỘI DUNG

Trang 3

GIỚI THIỆU

Trang 4

Tự đóng lại

Cải thiện tính liên tục cung cấp điện

Duy trì sự ổn định và đồng

bộ cho hệ thống

Duy trì sự ổn định và đồng

bộ cho hệ thống

Các sơ đồ bảo vệ được sử dụng sao cho khi sự cố xảy ra có thể cắt nhanh các MC liên quan, sau một khoảng thời gian tương đối ngắn sơ

đồ TĐL sẽ đóng các MC vừa cắt ra Nếu sự cố là thoáng qua thì lưới điện tiếp tục vận hành còn nếu sự

cố duy trì thì MC sẽ được cắt ra trở lại Tuỳ vào kết cấu cũng như chế

độ vận hành của từng lưới điện mà

số lần đóng lặp lại có thể khác nhau, thông thường là dưới 3 lần.

GIỚI THIỆU

Trang 5

Hình 13.1: Hoạt động của mô hình tự

đóng lại 1 lần đối với sự cố thoáng

qua

Hình 13.1 trang 364 sách Network Protection & Automation Guide

Trang 6

Hình 13.2: Hoạt động của mô hình tự

đóng lại 1 lần đối với sự cố vĩnh cửu

Hình 13.2 trang 364 sách Network Protection & Automation Guide

Trang 7

Thông số quan trọng nhất của TĐL

Thời gian gián đoạn MC

Thời gian phục hồi

Một lần hay nhiều lần

Loại sự cố, Pha – Pha hay Pha – Đất

ỨNG DỤNG

Trang 8

Lợi ích

áp

Cải thiện tính liên tục của nguồn cung cấp

TĐL trên lưới phân phối cao áp

Trang 9

Thông số quan trọng nhất của TĐL

Thời gian gián đoạn MC

Thời gian phục hồi

Một lần hay nhiều lần

Các yếu tố tác động

Trang 10

Thời gian gián đoạn MC

Tính đồng

bộ và ổn định của

hệ thống

Tính đồng

bộ và ổn định của

hệ thống

Loại tải

Đặc tính máy cắt

Đặc tính máy cắt

Thời gian khử ion

sự cố

Thời gian khử ion

sự cố

Thời gian reset bảo vệ

Thời gian reset bảo vệ

Thời gian gián đoạn MC

Trang 11

 Để TĐL mà không mất đồng bộ, thời gian gián đoạn

MC phải được giữ ở mức tối thiểu cho phép phù hợp với sự khử ion hóa hồ quang sự cố, sao cho tổng thời gian nhiễu loạn của hệ thống càng nhỏ càng tốt

 Việc sử dụng BV tốc độ cao, như BV phần tử hay

BV khoảng cách, với thời gian hoạt động ít hơn 0.05s là cần thiết Các MC sau khi cắt có thể tự đóng lại mạch sau một khoảng thời gian gián đoạn rất ngắn từ 0.3-0.6s

 Trong một số trường hợp sử dụng kiểm tra đồng bộ logic, TĐL được ngăn cản nếu góc pha vượt quá giới hạn quy định

Tính đồng bộ và ổn định

Trang 14

 Phụ thuộc vào điện áp hệ thống, nguyên nhân gây ra

sự cố, điều kiện thời tiết… Ở điện áp đến 66kV thì khoảng 0.1-0.2s

 Trên các hệ thống cao áp, thời gian khử ion hóa sự

cố ít quan trọng hơn so với thời gian trễ máy cắt

Khử ion

Trang 15

4.1.5 THỜI GIAN RESET BẢO VỆ

 Các thiết bị thời gian cần một khoảng thời gian để thiết lập lại hoàn toàn trong suốt thời gian gián đoạn máy cắt

 Thời gian reset của rơle IDMT điện cơ là 10s hoặc nhiều hơn, do đó đòi hỏi thời gian gián đoạn MC ít nhất cũng bằng với giá trị này

 Khi yêu cầu thời gian gián đoạn ngắn, các rơle bảo

vệ phải reset gần như ngay lập tức Điều này có thể được đáp ứng bằng việc sử dụng các rơle IDMT tĩnh,

kỹ thuật số và số

IDMT: Inverse Definite Minimum Time

Trang 16

Dạng bảo vệ phổ biến nhất đối với đường dây cao áp

là IDMT hoặc rơle sự cố chạm đất và xác định thời gian quá dòng

Thời gian phục hồi năng lượng

Các cơ chế ngắt CB sẽ mất một khoảng thời gian phục hồi năng lượng đủ để có thể thực hiện một chuỗi đóng – cắt Đối với MC tác động bằng lò xo thì thời gian này khoảng 30s Đối với các cơ chế cắt khác thì thời gian này có thể nhỏ hơn nhiều

IDMT: Inverse Definite Minimum Time

Trang 17

Số lần đóng lại

Trang 18

đối với một hệ thống lỏng lẻo

Hình 13.4 trang 372 sách Network Protection & Automation Guide

OAB, OCB: đường cong công suất – góc

X, Y, Z: điểm hoạt động từng thời điểm

0, 1, 2: góc lệch pha giữa 2 hệ thống

(1): DT vùng tăng tốc(2): DT vùng hãm tốcĐiều kiện ổn định:

(2) > (1)

Trang 19

Các yếu tố ảnh hưởng

Đặc tính BV

Đặc tính

ion HQ

Khử ion HQ

Đặc điểm MC

Đặc điểm MC

Lựa chọn tgian gián đoạn MC

Lựa chọn tgian gián đoạn MC

Lựa chọn thời gian phục hồi

Lựa chọn thời gian phục hồi

Số lần đóng lại

Số lần đóng lại

TĐL tốc độ cao trên hệ thống siêu cao áp

Trang 20

sự cố, từ đó giảm thời gian nhiễu loạn hệ thống.

 Phải đảm bảo 2 MC ở 2 đầu đường dây phải được cắt đồng thời khi có sự cố xảy ra

 Khi sử dụng BV khoảng cách, sự cố xảy ra gần 1 đầu của đường dây thì BV phải được trang bị các dụng cụ đặc biệt để cắt đồng thời cả 2 MC

Đặc tính bảo vệ

Trang 21

 Thời gian khử ion phụ thuộc vào cấp điện áp, khoảng cách phát sinh hồ quang, dòng sự cố, thời gian kéo dài sự cố, tốc độ gió và sự kết hợp điện dung của các dây dẫn nằm liền kề.

 Điện áp càng cao thì thời gian đòi hỏi khử ion càng lớn (tham khảo bảng trong slide kế tiếp)

Khử ion

Trang 23

 Việc tự đóng lại trên đường dây truyền tải đòi hỏi

MC chịu được chu kỳ làm việc rất nặng nề trên một dòng sự cố lớn

 Các loại MC thường được sử dụng trên các hệ thống siêu cao áp hiện nay là:

 Máy cắt dầu

 Máy cắt khí nén

 Máy cắt SF6

Đặc điểm máy cắt

Trang 24

6.4 LỰA CHỌN THỜI GIAN GIÁN ĐOẠN MC

 Thời gian gián đoạn MC đặt lên một rơle tự đóng lại tốc độ cao cần phải đủ dài để đảm bảo hoàn thành sự khử ion hóa hồ quang sự cố.

 Trên các hệ thống siêu cao áp, một sự tự đóng lại không thành công gây bất lợi đối với hệ thống hơn là không có sự tự đóng lại nào.

Thời gian gián đoạn máy cắt

Trang 25

6.4 LỰA CHỌN THỜI GIAN PHỤC HỒI

 Phải đảm bảo cho MC có đủ thời gian trở về (không khí được nạp đầy, cơ cấu đóng tiếp điểm trở về vị trí sẵn sang…) để sẵn sàng cho lần tác động kế tiếp.

 MC tác động cơ lưu chất cần thời gian phục hồi là 10s, MC cơ cấu đóng lò xo là 30s, thời gian phục hồi của MC khí nén là thời gian để

áp suất khí trở lại bình thường.

Thời gian phục hồi

Trang 26

Hơn nữa, đối với đường dây siêu cao áp, sự cố bán kéo dài (nếu có) cũng khó bị loại bỏ bằng cách đóng lại nhiều lần như đối với đường dây cao thế, trung thế.

Số lần đóng lại

Trang 27

 Khi áp dụng TĐL ba pha cho đường dây một

lộ nối hai hệ thống với nhau, việc cắt ba pha đường dây sự cố sẽ gây tách rời và lệch pha giữa hai hệ thống.

 Nếu chỉ có pha sự cố bị cắt ra thì việc duy trì liên lạc công suất giữa hai hệ thống vẫn được tiếp tục thông qua hai pha còn lại.

Tự đóng lại một pha

Trang 28

 Sơ đồ chọn đóng ngắt pha sự cố khá phức tạp.

 Ngoài sơ đồ BV đường dây, hệ thống BV cần thêm rơle sự cố.

Tự đóng lại một pha

Trang 29

 Nhược điểm:

 Thời gian khử ion tại nơi xảy ra sự cố dài hơn, có thể gây nhiễu đường dây thông tin.

 Dòng thứ tự không có thể gây tác động nhầm cho rơle BV chạm đất trên đường dây lộ kép.

Tự đóng lại một pha

Trang 30

Hình 13.5: Mô hình khoảng cách 3 vùng điển hình

Hình 13.5 trang 378 sách Network Protection & Automation Guide

Trang 31

9 TĐL TỐC ĐỘ CHẬM TRÊN HT SIÊU CAO ÁP

 Trên các đường dây truyền tải được kết nối chặt chẽ (lộ kép), mất một lộ dây không gây chia cắt hệ thống

và mất đồng bộ, ta có thể dùng TĐL tốc độ chậm

 Thời gian TĐL được cài đặt từ 560s

 Sự dao động công suất có thể được ổn định trước khi TĐL

 Dùng các hệ thống đóng-cắt loại 3 pha để đơn giản hóa mạch điều khiển so với hệ thống TĐL 1 pha

TĐL tốc độ chậm trên hệ thống siêu cao áp

Trang 32

Hình 13.6: Nguyên lý mô hình tự đóng lại tốc độ chậm

Hình 13.6 trang 380 sách Network Protection & Automation Guide

Trang 33

9.2 RƠLE KIỂM TRA TÍNH ĐỒNG BỘ

 Phần tử rơle kiểm tra tính đồng bộ cung cấp một

kiểm tra 3 lần: chênh lệch góc pha, điện áp và chênh lệch tần số

 Cài đặt góc pha thường là 2045, TĐL bị hạn chế nếu độ lệch pha vượt quá giá trị này

 Sự kiểm tra điện áp được tích hợp để ngăn chặn TĐL trong những trường hợp khác nhau

 Kiểm tra sự chênh lệch tần số bằng cách đo trực tiếp hoặc sử dụng một timer kết hợp với việc kiểm tra góc pha VD: Timer 2 giây, góc pha cài đặt 20 thì độ lệch tần số tối đa là 0.11% của 50Hz

Tính đồng bộ

Trang 34

Xung tự đóng lại

Cơ cấu chống giã giò

Cơ cấu chống giã giò

Bộ đếm thời gian phục hồi

Bộ đếm thời gian phục hồi

Khóa CB

Khóa CB

Sự đóng lại bằng

tay

Sự đóng lại bằng

tay

Mô hình TĐL nhiều lần

Mô hình TĐL nhiều lần

Các đặc tính hoạt động của hệ thống tự đóng lại

Trang 35

 Điều này có thể xảy ra vì nhiều lý do khác nhau.

Trang 36

Mạch khởi động MBA T4 bao

gồm các tín hiệu giám sát hoạt

động bảo vệ 3 MBA còn lại

Sử dụng rơle tự động ngắt để cắt MBA dự phòng

Hình 13.7 trang 384 sách Network Protection & Automation Guide

Trang 37

11.2 BỘ GHÉP THANH CÁI/MC PHÂN ĐOẠN THANH CÁI

 Nếu 4 MBA công suất làm việc bình thường và các phần thanh cái được kết nối với nhau bởi 1 MC phân đoạn thanh cái thường mở thay cho dao cách ly, MC này nên được TĐL trong trường hợp mất 1 MBA, để phân bố tải qua các MBA còn lại

 Mạch khởi động và mạch ngắt tự động được sử dụng như trong mô hình dự phòng Rơle tự động đóng lại được sử dụng trong thực tế là một biến thể của một trong các rơle tự động đóng lại tiêu chuẩn

Mô hình TĐL

Trang 38

Trạm biến áp hai thanh góp

Trạm biến

áp máy cắt đơn

Trạm biến

áp mắt lưới

4 máy cắt

Ví dụ

Trang 39

12.1 TRẠM BIẾN ÁP HAI THANH CÁI

Hình 13.8: Trạm biến áp hai thanh cái

Hình 13.8 trang 385 sách Network Protection & Automation Guide

Trang 40

12.2 TRẠM BIẾN ÁP MÁY CẮT ĐƠN

Hình 13.9: Trạm biến áp máy cắt đơn

Hình 13.9 trang 386 sách Network Protection & Automation Guide

Trang 41

Hình 13.10: Trạm biến áp mắt lưới 4 máy cắt

Hình 13.10 trang 387 sách Network Protection & Automation Guide

Trang 42

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Network Protection & Automation Guide

(NPAG), Schneider Electric.

2 Nguyễn Hoàng Việt, 2005, Bảo vệ rơle và tự

động hóa trong hệ thống điện, Tái bản lần

thứ 2, NXB ĐHQG Tp.HCM, 495 trang.

3 Một số dữ liệu sưu tầm từ internet.

Tài liệu

Ngày đăng: 02/09/2018, 15:50

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

w