Gái Trình bảo vệ hệ thống điện

GIáo trình bải vệ hệ thống điện do thầy Đậu danh trường ĐH GTVT TPHCM soạn, chi tiết, rõ ràng.

CHƢƠNG 1: ĐẠI CƢƠNG VỀ BẢO VỆ ============= 1.1 KHÁI NIỆM CHUNG 1.1.1 Sự cố hệ thống điện (HTĐ) Trong q trình vận hành hệ thống điện xuất tình trạng cố chế độ làm việc khơng bình thƣờng phần tử Những hỏng hóc dẫn đến ngừng làm việc phần tử HTĐ đƣợc gọi cố Trong số cố cố ngắn mạch thƣờng xảy nhiều 1.1 KHÁI NIỆM CHUNG 1.1.1 Sự cố hệ thống điện (HTĐ) Một số dạng cố thƣờng xảy phần tử mạng điện đƣợc cho nhƣ bảng 1.1 1.1 KHÁI NIỆM CHUNG Bảng 1.1: Các dạng cố chế độ làm việc khơng bình thƣờng số thiết bị HTĐ 1.1 KHÁI NIỆM CHUNG 1.1.1 Sự cố hệ thống điện (HTĐ) Để trì hoạt động liên tục bình thƣờng HTĐ, cách tốt phải nhanh chóng lập phần tử bị cố khỏi hệ thống Nhiệm vụ đƣợc thực thiết bị bảo vệ tự động, thiết bị hợp thành hệ thống bảo vệ (HTBV) HTBV tổ hợp phần tử rơ-le nên đƣợc gọi bảo vệ rơ-le 1.1 KHÁI NIỆM CHUNG 1.1.2 Một số khái niệm bảo vệ rơle Hiệu ứng rơ-le: khả thiết bị thay đổi chế độ theo bƣớc nhảy tín hiệu đầu vào đạt giá trị định Ir Ir ttv I Ikđ Utv U Ukđ 1.1 KHÁI NIỆM CHUNG 1.1.3 Nhiệm vụ bảo vệ rơle Nhiệm vụ bảo vệ rơ-le là:  Theo dõi phát kịp thời cố xuất HTĐ  Nhanh chóng tác động cắt phần tử bị cố khỏi hệ thống  Gửi tín hiệu đến cấu khác hệ thống nhƣ tự động đóng trở lại, tự động đóng dự phịng, … nhằm trì chế độ làm việc bình thƣờng liên tục phần hệ thống lại 1.1 KHÁI NIỆM CHUNG 1.1.4 Một số ký hiệu sơ đồ bảo vệ rơle Một số cách ký hiệu rơ-le vẽ nhƣ sau:  Ký hiệu theo chữ đầu rơ-le  Ký hiệu theo tên hãng sản xuất  Ký hiệu theo tiêu chuẩn Ủy ban kỹ thuật điện quốc tế IEC (International Electrotechnical Commission) Bảng tóm tắt nguyên tắc ký hiệu đƣợc cho bảng 1.2 1.1 KHÁI NIỆM CHUNG Bảng 1.2: Ký hiệu theo tiêu chuẩn IEC 37-2-1979 1.1 KHÁI NIỆM CHUNG Bảng 1.2: Ký hiệu theo tiêu chuẩn IEC 37-2-1979 1.3 CÁC YÊU CẦU ĐỐI VỚI BẢO VỆ 1.3.1 Yêu cầu bảo vệ chống ngắn mạch 1) Tác động nhanh: Bảo vệ tác động nhanh thì:  Đảm bảo tính ổn định làm việc song song máy phát hệ thống, làm giảm ảnh hƣởng điện áp thấp lên phụ tải hoạt động  Giảm tác hại dòng ngắn mạch đến thiết bị hệ thống 1.3 CÁC YÊU CẦU ĐỐI VỚI BẢO VỆ 1.3.1 Yêu cầu bảo vệ chống ngắn mạch 1) Tác động nhanh: Bảo vệ tác động nhanh thì:  Giảm xác suất dẫn đến tình trạng hƣ hỏng nặng thiết bị  Nâng cao hiệu thiết bị tự đóng lại 1.3 CÁC YÊU CẦU ĐỐI VỚI BẢO VỆ 1.3.1 Yêu cầu bảo vệ chống ngắn mạch 2) Tính chọn lọc: Tính chọn lọc khả bảo vệ cắt phần hƣ hỏng ngắn mạch A MC6 B MC7 ~ MC4 MC1 MC5 ~ BV1 D C MC8 MC3 N2 MC2 BV3 BV2 E N1 1.3 CÁC YÊU CẦU ĐỐI VỚI BẢO VỆ 1.3.1 Yêu cầu bảo vệ chống ngắn mạch 2) Tính chọn lọc: Xét hệ thống: A MC6 B MC7 ~ MC4 MC1 MC5 ~ BV1 D C MC8 MC3 N2 MC2 BV3 BV2 E N1 1.3 CÁC YÊU CẦU ĐỐI VỚI BẢO VỆ 1.3.1 Yêu cầu bảo vệ chống ngắn mạch 3) Độ nhạy: Độ nhạy khả cắt cố với dòng điện nhỏ vùng bảo vệ Độ nhạy yêu cầu cần thiết bảo vệ rơ-le để phản ứng với chế độ làm việc khơng bình thƣờng hệ thống dù nhỏ 1.3 CÁC YÊU CẦU ĐỐI VỚI BẢO VỆ 1.3.1 Yêu cầu bảo vệ chống ngắn mạch 3) Độ nhạy: Để bảo vệ rơ-le làm việc tin cậy độ nhạy phải có giá trị lớn 1, thƣờng knh = 1,5 – 2,0 vùng bảo vệ khoảng 1,2 – 1,3 vùng bảo vệ dự phòng 1.3 CÁC YÊU CẦU ĐỐI VỚI BẢO VỆ 1.3.1 Yêu cầu bảo vệ chống ngắn mạch 4) Độ tin cậy: Độ tin cậy khả bảo vệ làm việc chắn điều kiện, cố vùng bảo vệ, đồng thời không tác động chế độ mà khơng có nhiệm vụ bảo vệ 1.3 CÁC YÊU CẦU ĐỐI VỚI BẢO VỆ 1.3.1 Yêu cầu bảo vệ chống ngắn mạch 4) Độ tin cậy: Đây yêu cầu quan trọng Một bảo vệ khơng tác động tác động sai dẫn đến hậu số phụ tải điện tăng lên làm cho cố xảy lan tràn hệ thống 1.3 CÁC YÊU CẦU ĐỐI VỚI BẢO VỆ 1.3.1 Yêu cầu bảo vệ chống ngắn mạch 4) Độ tin cậy: Để có bảo vệ tin cậy cao điều quan trọng cần dùng sơ đồ đơn giản, giảm số lƣợng rơ-le tiếp xúc, cấu trúc đơn giản, chế độ lắp đặt đảm bảo chất lƣợng, đồng thời phải kiểm tra thƣờng xuyên trình vận hành 1.3 CÁC YÊU CẦU ĐỐI VỚI BẢO VỆ 1.3.1 Yêu cầu bảo vệ chống ngắn mạch 5) Tính kinh tế: Các bảo vệ rơ-le phải thoản mãn yêu cầu kỹ thuật, đồng thời phải đảm bảo chi phí thấp 1.3 CÁC YÊU CẦU ĐỐI VỚI BẢO VỆ 1.3.2 Đối với chế độ làm việc bất bình thƣờng Tƣơng tự trƣờng hợp bảo vệ ngắn mạch, bảo vệ cần có tác động chọn lọc, nhạy tin cậy Riêng yêu cầu tác động nhanh khơng đặt thơng thƣờng chế độ xảy thời gian ngắn Thời gian tác động bảo vệ đƣợc xác định theo tính chất hậu chế độ làm việc khơng bình thƣờng 1.4 CÁC BỘ PHẬN CỦA HỆ THỐNG BẢO VỆ Trong trƣờng hợp tổng quát, sơ đồ BV gồm phần chính:  Phần đo lƣờng  Phần logic Ngồi phần trên, để cung cấp nguồn chiều cho phần đo lƣờng, phần logic, mạch tín hiện, hiển thị cấu thực cần có nguồn thao tác 1.4 CÁC BỘ PHẬN CỦA HỆ THỐNG BẢO VỆ Sơ đồ tổng quát HTBV phần tử: MC BU IR Đo lường (ĐL) Mạch logic (LG) Thực Nguồn thao tác Tín hiệu BI Tín hiệu từ BV khác Phần đo lường Phần logic Hiển thị 1.4 CÁC BỘ PHẬN CỦA HỆ THỐNG BẢO VỆ Phần đo lƣờng: có chức liên tục thu nhận thơng tin tình trạng phần tử đƣợc BV, ghi nhận xuất cố tình trạng làm việc khơng bình thƣờng, truyền tín hiệu đến phần logic Phần đo lƣờng ghi nhận tín hiệu đối tƣợng đƣợc BV qua biến đổi đo lƣờng sơ cấp máy biến dòng (BI) máy biến điện áp (BU) 1.4 CÁC BỘ PHẬN CỦA HỆ THỐNG BẢO VỆ Phần logic: phần tiếp nhận thông tin từ phần đo lƣờng Nếu giá trị, thứ tự thông tin phù hợp với chƣơng trình định trƣớc phát tín hiệu điều khiển cần thiết (cắt MC báo tín hiệu) qua phần thực ... với dòng điện nhỏ vùng bảo vệ Độ nhạy yêu cầu cần thiết bảo vệ rơ-le để phản ứng với chế độ làm việc khơng bình thƣờng hệ thống dù nhỏ 1.3 CÁC YÊU CẦU ĐỐI VỚI BẢO VỆ 1.3.1 Yêu cầu bảo vệ chống... CẦU ĐỐI VỚI BẢO VỆ 1.3.1 Yêu cầu bảo vệ chống ngắn mạch 1) Tác động nhanh: Bảo vệ tác động nhanh thì:  Đảm bảo tính ổn định làm việc song song máy phát hệ thống, làm giảm ảnh hƣởng điện áp thấp... VỚI BẢO VỆ 1.3.1 Yêu cầu bảo vệ chống ngắn mạch 2) Tính chọn lọc: Xét hệ thống: A MC6 B MC7 ~ MC4 MC1 MC5 ~ BV1 D C MC8 MC3 N2 MC2 BV3 BV2 E N1 1.3 CÁC YÊU CẦU ĐỐI VỚI BẢO VỆ 1.3.1 Yêu cầu bảo vệ