Báo cáo quy phạm trang bị điện bảo vệ và tự động

Báo Cáo Quy Phạm Trang Bị Điện Bảo Vệ Và Tự Động Nhóm 5: Phạm Quang Minh Trần Nhật Nam Nguyễn Thị Tuyết Hương Lương Trần Thảo Hạnh Nguyễn Mạnh Hùng Bùi Phương Tuấn Anh Mục Lục I BẢO VỆ LƯỚI ĐIỆN ĐIỆN ÁP ĐẾN 1KV II BẢO VỆ RƠLE III TỰ ĐỘNG HÓA VÀ ĐIỀU KHIỂN TỪ XA IV MẠCH ĐIỆN NHỊ THỨ I BẢO VỆ LƯỚI ĐIỆN ĐIỆN ÁP ĐẾN 1KV Phạm vi áp dụng định nghĩa - Phạm vi áp dụng cho việc bảo vệ lưới điện điện áp đến 1kV, đặt nhà trời - Thiết bị bảo vệ thiết bị tự động cắt mạch điện xãy cố Yêu cầu thiết bị bảo vệ • Khả cắt thiết bị bảo vệ phải phù hợp với dòng điện ngắn mạch lớn đoạn lưới điện bảo vệ • Trong trường hợp, dòng điện danh định dây chảy cầu chảy dịng điện chỉnh định áptơmát để bảo vệ cho mạch điện (dây cáp điện) nên chọn theo mức nhỏ theo dịng điện tính tốn mạch điện dòng điện danh định thiết bị nhận điện Tuy nhiên, thiết bị bảo vệ không cắt mạch thiết bị nhận điện bị tải ngắn hạn (như dòng điện khởi động, đỉnh phụ tải cơng nghệ, dịng điện tự khởi động v.v.) • Phải dùng áptômát cầu chảy làm thiết bị bảo vệ Để bảo đảm yêu cầu độ nhanh, độ nhạy độ chọn lọc, cần thiết phép dùng thiết bị rơle bảo vệ (tác động gián tiếp) • Ở thiết bị điện đến 1kV lưới điện có trung tính nối đất trực tiếp, với mục đích đảm bảo cắt tự động đoạn dây bị cố, dây dẫn pha dây trung tính bảo vệ phải chọn cho chạm vỏ chạm vào dây trung tính bảo vệ bội số dịng điện ngắn mạch nhỏ không nhỏ hơn: + lần dòng điện danh định cầu chảy gần + lần dịng điện danh định cắt khơng điều chỉnh dòng chỉnh định cắt điều chỉnh áptơmát có đặc tính dịng điện - thời gian quan hệ ngược • Việc sử dụng áptơmát cầu chảy kiểu xốy ốc phải đảm bảo cho tháo chúng vỏ đui xốy chúng khơng có điện áp Trong trường hợp nguồn cung cấp từ phía dây nguồn phải đấu vào tiếp điểm cố định thiết bị bảo vệ • Trên thiết bị bảo vệ phải có nhãn ghi rõ trị số dòng điện danh định (trị số chỉnh định cắt dòng điện danh định dây chảy) theo yêu cầu mạch bảo vệ Những trị số nên ghi thiết bị sơ đồ đặt gần thiết bị bảo vệ Yêu cầu thiết bị bảo vệ • Lưới điện phải có bảo vệ chống ngắn mạch (bảo vệ ngắn mạch) với thời gian cắt nhỏ đảm bảo cắt có chọn lọc Bảo vệ phải đảm bảo cắt cuối đường dây bảo vệ xảy loại ngắn mạch sau: +Một pha nhiều pha với lưới điện trung tính nối đất trực tiếp +Hai pha ba pha với lưới điện trung tính cách ly • Nếu tỷ số dịng điện ngắn mạch tính tốn nhỏ so với dịng điện danh định cầu chảy áptômát không nhỏ trị số cho Điều IV.1.6 việc cắt đoạn bị cố đảm bảo chắn • Phải có bảo vệ tải lưới điện nhà dùng dây dẫn có vỏ bọc dễ cháy, đặt hở kín Ngồi phải có bảo vệ tải lưới điện nhà: +Lưới điện chiếu sáng nhà ở, nhà công cộng, cửa hàng, nhà phục vụ cơng cộng xí nghiệp cơng nghiệp, lưới điện thiết bị dùng điện xách tay di chuyển (bàn là, ấm điện, bếp điện, tủ lạnh, máy hút bụi, máy giặt, máy may công nghiệp v.v.) gian sản xuất dễ cháy +Lưới điện động lực xí nghiệp cơng nghiệp, nhà ở, nhà cơng cộng, cửa hàng q trình cơng nghệ chế độ vận hành mạch điện gây tải lâu dài dây dẫn cáp + Lưới điện gian khu vực dễ nổ - khơng phụ thuộc vào q trình công nghệ chế độ vận hành mạch điện • Trong mạch điện bảo vệ tải, dây dẫn điện nên chọn theo dịng điện tính toán, đồng thời phải bảo đảm điều kiện so với dòng điện lâu dài cho phép cho Chương I.3 - Phần I, thiết bị bảo vệ có bội số khơng lớn hơn: +0,8 lần - dịng điện danh định dây chảy dòng điện chỉnh định áptơmát có cắt nhanh với dây dẫn điện có vỏ bọc nhựa tổng hợp, cao su loại cách điện có đặc tính nhiệt tương tự; dây dẫn điện đặt gian không cháy nổ cho phép lấy 100% + 1,0 lần - dòng điện danh định dây chảy dịng điện chỉnh định áptơmát có cắt nhanh với cáp có vỏ cách điện giấy + 1,0 lần - dòng điện danh định áptơmát có đặc tính dịng điện - thời gian quan hệ ngược không điều chỉnh được, không phụ thuộc vào có cắt nhanh hay khơng với dây dẫn loại + 1,0 lần - dòng điện khởi động áptơmát có đặc tính dịng điện - thời gian quan hệ ngược điều chỉnh với dây dẫn điện có vỏ bọc nhựa tổng hợp, cao su loại cách điện có đặc tính nhiệt tương tự + 1,25 lần dịng điện khởi động áptơmát có đặc tính dịng điện - thời gian quan hệ ngược điều chỉnh với cáp có vỏ cách điện giấy cách điện polyetylen lưu hoá Nơi đặt thiết bị bảo vệ • Thiết bị bảo vệ phải đặt nơi thuận tiện cho vận hành, bảo dưỡng tránh bị hư hỏng học Việc đặt chúng phải đảm bảo vận hành tác động không gây nguy hiểm cho người không gây hư hỏng vật xung quanh Việc vận hành bảo dưỡng thiết bị bảo vệ có phần dẫn điện hở phải người có chun mơn đảm nhiệm • Cần đặt thiết bị bảo vệ vị trí mạch điện mà tiết diện dây dẫn giảm nhỏ (về phía phụ tải điện) vị trí cần đảm bảo độ nhạy tính chọn lọc • Phải đặt thiết bị bảo vệ chỗ đấu phần tử bảo vệ với đường dây cung cấp Khi cần thiết, cho phép chiều dài đoạn dây rẽ nhánh thiết bị bảo vệ đường dây cung cấp đến 6m Tiết diện đoạn dây nhỏ tiết diện đường dây cung cấp không nhỏ tiết diện dây dẫn sau thiết bị bảo vệ • Khi dùng cầu chảy để bảo vệ lưới điện phải đặt cầu chảy tất cực pha bình thường khơng nối đất Cấm đặt cầu chảy dây trung tính II BẢO VỆ RỜLE Phạm vi áp dụng bảo vệ • Chương áp dụng cho thiết bị bảo vệ role (BVRL) phần tử hệ thống điện , trang bị điện công nghiệp trang bị điện khác có điện áp 1kV đến 500kV, khơng áp dụng cho trang thiết bị điện 500kV trang thiết bị điện nhà máy điện nguyên tử tải điện chiều • Bảo vệ bảo vệ chủ yếu, tác động trước tiên • Bảo vệ kép hai bảo vệ chính, độc lập, tên, tác động • Bảo vệ dự phịng ( bảo vệ phụ) bảo vệ tác động bảo vệ khơng tác động 1.2) Trong hệ thống TĐF & TĐP phải có: Thiết bị điều chỉnh tần số điều chỉnh trao đổi công suất hạn chế q dịng cơng suất đặt trung tâm điều độ Thiết bị phân bố tín hiệu Thiết bị điều khiển công suất tác dụng Các cảm biến q dịng, cơng suất tác dụng phương tiện điều khiển từ xa 1.3) Các thiết bị phải đảm bảo: Nhận tạo lập lại tác động điều khiển gửi hình thành tín hiệu tác động Tạo lập tác động theo khối Duy trì cơng suất khối phù hợp với tác động điều khiển nhận 7) Tự động ngăn ngừa ổn định 1.1) Trường hợp ngăn ngừa ổn định áp dụng: Cắt đường dây không cố cố ngắn mạch pha bảo vệ TĐL làm việc Cắt đường dây ngắn mạch nhiều pha bảo vệ làm việc chế độ bình thường cố lưới điện Mắt cắt từ chối cắt Tách khỏi hệ thống đường dây làm việc không đông chế độ bình thường Thiếu cơng suất nghiêm trọng thừa công suất phần tử nối vào hệ thống hợp Có thiết bị TĐLN TĐL làm việc sơ đồ chế độ bình thường 1.2) Mục đích tự động ngăn ngừa ổn định Cắt phần máy phát điện, số khối nhà máy điện Giảm tăng phụ tải tua bin cách nhan chóng giới hạn thiết bị nhiệt Trong trường hợp cá biệt cắt phần phụ tải hộ tiêu thụ Giảm nhanh chóng ngắn hạn phụ tải tua bin 8) Tự động hạn chế tần số giảm 1.1) Hệ thống tự động hạn chế tần số giảm thực hiện: • Tự động đóng nguồn dự phịng theo tần số • Tự sa thải phụ tải theo tần số (TST) • Đóng lại phụ tải tần số khơi phục • Tách nhà máy máy phát để cân phụ tải, tách nhà máy cung cấp cho tự dùng nhà máy điện • Sa thải thêm phụ tải 1.2) Các biện pháp tần số giảm • Huy động dự phịng nóng nhà máy nhiệt điện • Tự động khởi động máy phát tuabin nước chế độ dự phịng • Tự động chuyển máy phát tuabin nước làm việc chế độ bù sang chế độ phát • Tự động khởi động tuabin khí 1.3) Việc tách nhà máy điện, máy phát điện để cân phụ tải tách riêng máy phát cung cấp cho tự dùng nhà máy điện thực nhằm mục đích sau: • Để trì cung cấp tự dùng cho nhà máy điện • Để ngăn ngừa điện toàn nhà máy điện thiết bị hạn chế giảm tần số từ chối làm việc làm việc khơng hiệu theo Điều IV.3.79 IV.3.81 • Để bảo đảm cung cấp điện cho hộ tiêu thụ đặc biệt quan trọng • Để thay cho việc sa thải thêm phụ tải, mà tính tốn kinh tế kỹ thuật chứng tỏ hợp lý 9) Tự động hạn chế tần số tăng Với mục đích ngăn ngừa tầ số tăng mức cho phép nhà máy nhiệt điện có khả vận hành song song với nhà máy thủy điện công suất lớn trường hợp tải đột ngột phải sử dụng thiết bị đóng lại tần số tăng vượt 52-53 hz 10) Tự động hạn chế điện áp giảm Thiết bị tự động hạn chế điện áp giảm lắp đặt nhằm mục đích loại trừ phá vỡ ổn định phụ tải phản ứng giảm điện áp dây chuyền chế độ sau cố hệ thống điện Các thiết bị không theo dõi riêng trị số điện áp mà cịn kiểm tra thông số khác, kể tốc độ biến thiên điện áp Ngồi cịn có nhiệm vụ tăng cường kích thích cưỡng máy điện đồng bộ, thiết bị bù cưỡng bức, cắt cuộn kháng - trường hợp bắt buộc tính tốn kỹ thuật cho thấy lưới điện khơng đủ khả khắc phục - cắt phụ tải 11) Tự động hạn chế điện áp tăng Nhằm hạn chế thời gian tăng điện áp thiết bị cao áp đường dây truyền tải, nhà máy trạm điện việc cắt pha đường dây từ phía, phải sử dung thiết bị tác động nhanh điện áp tăng 110- 130% điện áp danh định, cần thiết phải kiểm tra trị số hướng công suất phản kháng đường dây truyền tải 12) Tự động ngăn ngừa tải Thiết bị tự động ngăn ngừa tải dùng để hạn chế thời gian kéo dài dòng điện tải đường dây, MBA, tụ bù dọc, thời gian vượt mức cho phép Thiết bị phải tác động giảm tải nhà máy điện, chúng tác động cắt phụ tải phân chia hệ thống - cấp cuối - cắt thiết bị chịu tải Khi phải có biện pháp ngăn ngừa phá vỡ ổn định hậu không mong muốn khác 13) Điều khiển từ xa 1.1) Điều khiển từ xa (gồm điều khiển từ xa, tín hiệu từ xa, thu thập số liệu từ xa, đo lường từ xa điều chỉnh từ xa) có hệ thống SCADA dùng điêu hành cơng trình điện phân tán có liên hệ với chế độ vận hành kiểm sốt chúng Tín hiệu từ xa dùng để Phản ánh lên trung tâm điều độ trạn thái tình trạng thiết bị đóng cắt Nạp thơng tin vào máy tính thiết bị xử lý thơng tin Truyền tín hiệu cố tín hiệu cảnh báo 1.2) Khi sử dụng thiết bị điều khiển từ xa phải có khả cắt chỗ trường hợp sau: Cắt đồng thời tất mạch điều khiển từ xa tín hiệu từ xa thiết bị trơng thấy rõ chỗ mạch bị cắt Cắt mạch điều khiển từ xa tín hiệu từ xa đối tượng hàng kẹp đặt biệt, hộp thử nghiệm thiết bị khác có câu staoj cho thể rõ chỗ mạch bị cắt 1.3) Để sử dụng hợp lý thiết bị điều khiển từ xa kênh liên lạc (khi độ tin cậy chất lượng truyền tải chúng đảm bảo yêu cầu kĩ thuật) cho phép: Đo công suất từ xa số đường dây song song cung điện áp thiết bị đo tổng công suất Đo từ xa theo phương thức gọi đến trạm kiểm tra thông qua thiết bị chung để đo các đối tượng đồng Để giảm bớt khối lượng đo từ xa, cần tính đến khả thay chúng tín hiệu từ xa, phản ánh trị số giới hạn thông số kiểm sốt thiết bị báo tí hiệu ghi lại độ sai lệch cá thông số với tiêu chuẩn Đảm bảo truyền đông thời tín hiệu liên tục đo lường từ xa tín hiệu từ xa phải dùng thiết bị điều khiển từ xa phức hợp Dùng thiết bị truyền dẫn điều khiển từ xa làm việc cho nhiều trạm điều độ, thiết bị điều khiển từ xa trạm làm việc cho số điểm kiểm tra Chương IV: MẠCH ĐIỆN NHỊ THỨ 1) Phạm vi áp dụng: Áp dụng cho mạch nhị thứ (mạch điều khiển, đo lường, tính hiệu, kiểm tra, tự động bảo vệ) trang bị điện 2) Yêu cầu mạch nhị thứ: • Điện áp làm việc mạch nhị thứ không lớn 500V Trường hợp mạch nhị thứ không liên lạc với mạch nhị thứ khác thiết bị mạch bố trí riêng biệt điện áp làm việc phép đến 1kV Việc đấu nối mạch nhị thứ phải phù hợp với môi trường xung quanh yêu cầu an tồn • Ở nhà máy điện, trạm điện xí nghiệp cơng nghiệp phải dùng cáp nhị thứ có ruột đồng • Ở mạch nhị thứ có điện áp làm việc 100V trở lên, tiết diện ruột cáp nối cách hàn thiếc phải không nhỏ 0.5mm2 • Ở mạch có điện áp làm việc đến 60V, cáp nối cách hàn thiếc có đường kính khơng nhỏ 0.5mm (tiết diện 0.197mm2) Các thiết bị thông tin liên lạc, điều khiển từ xa mạch tương tự nên đâu nối cách vặn vít • Cho phép dùng chung cáp nhị thứ nhiều ruột cho mạch điều khiển, đo lường, bảo vệ tín hiệu dịng điện chiều xoay chiều mạch lực cấp điện cho phụ tải nhỏ (ví dụ động van) • Để tránh tăng điện kháng ruột cáp, phải phân chia mạch nhị thứ máy biến dòng máy biến điện áp cho chế độ tổng dòng điện mạch trong cáp khơng • Cho phép dùng chung cáp cho mạch khác trừ mạch dự phịng • Thơng thường cáp nhị thứ đấu vào hàng kẹp tập trung, không nên đấu hai đầu dây dẫn nhị thứ vào vít Cho phép đấu trực tiếp cáp vào đầu máy biến áp đo lường Cáp đấu vào kẹp phải thực tương ứng với tiết diện ruột cáp • Chỉ cho phép nối dài cáp nhị thứ tuyến cáp có chiều dài lớn chiều dài rulô cáp nhà sản xuất Cáp có vỏ bọc kim loại nối hộp nối kín hàng kẹp chun dụng • Cáp có vỏ bọc phi kim nối hàng kẹp trung gian hộp nối chuyên dụng • Cáp mạch nhị thứ máy biến điện áp 110kV trở lên nối từ máy biến điện áp đến bảng điện phải có vỏ bọc kim loại nối đất hai đầu Cáp mạch cuộn dây cuộn dây phụ máy biến điện áp 110kV trở lên phải đặt cạnh toàn tuyến Đối với mạch đồng hồ thiết bị nhạy cảm với điện từ trường thiết bị khác từ mạch điện gần gây phải dùng dây dẫn cáp có chắn chung ruột có chắn • Theo điều kiện độ bền học, việc lắp đặt mạch dòng điện nội tủ, bảng điện, bàn điều khiển, hộp v.v nội tủ truyền động máy cắt, dao cách ly thiết bị khác phải dùng dây dẫn cáp có tiết diện khơng nhỏ hơn: - 1,5mm2 ruột sợi nối vít - 0,5mm2 ruột sợi nối cách hàn - 0,35mm2 ruột nhiều sợi nối cách hàn nối vít ruột có đầu cốt; có sở chứng minh an tồn vận hành nối cách hàn ruột cáp nhiều sợi có tiết diện nhỏ 0,35mm2 không nhỏ 0,2mm2 - 0,197mm2 ruột cáp nối cách hàn mạch điện áp không lớn 60V (bảng điện, bàn điều khiển điều độ, thiết bị điều khiển từ xa v.v.) • Việc đấu nối thiết bị tủ, bảng điện thực trực tiếp đầu cực qua đầu kẹp trung gian Những mạch mà cần nối thiết bị dụng cụ kiểm tra, thử nghiệm vào phải đưa đầu dây hàng kẹp hộp thử nghiệm  Phải đặt kẹp trung gian khi: • Nối dây dẫn với cáp • Tập hợp mạch tên (tập trung đầu dây mạch cắt, đầu dây mạch điện áp v.v.) • Cần nối tới thiết bị thử nghiệm, đo lường di động xách tay mà khơng có hộp thử nghiệm thiết bị tương tự • Để kiểm tra thử nghiệm vận hành mạch bảo vệ tự động phải đặt hộp thử nghiệm kẹp đầu dây đo lường, bảo đảm tách dây dẫn cáp khỏi nguồn dịng điện đóng cắt, máy biến điện áp máy biến dòng điện với khả nối tắt mạch dòng điện trước Việc ngừng làm việc định kỳ thiết bị bảo vệ rơle tự động theo yêu cầu chế độ làm việc lưới điện, theo điều kiện tính chọn lọc nguyên nhân khác phải có phương tiện chuyên dùng để nhân viên vận hành đưa chúng khỏi chế độ làm việc • Các hàng kẹp đấu dây, tiếp điểm phụ máy cắt, dao cách ly thiết bị khác, dây tiếp đất phải bố trí đảm bảo an tồn nhân viên vận hành làm việc với chúng mà không cắt điện mạch sơ cấp có điện áp lớn 1kV • Nguồn dịng điện đóng cắt cho mạch nhị thứ mạch phải qua cầu chảy áptômát riêng (ưu tiên dùng áptơmát) • Nguồn dịng điện đóng cắt cho mạch bảo vệ rơle mạch điều khiển máy cắt mạch phải thực qua áptômát cầu chảy riêng, khơng liên hệ với mạch khác (mạch tín hiệu, mạch khoá liên động điện từ v.v.) Cho phép dùng chung mạch cấp dòng điện điều khiển máy cắt đèn tín hiệu báo vị trí máy cắt Đối với mạch 220kV trở lên, máy phát điện (hoặc khối máy phát điện) công suất từ 60MW trở lên phải cấp dịng điện đóng cắt riêng (qua cầu chảy áptơmát riêng) cho mạch bảo vệ bảo vệ dự phịng Khi đấu nối tiếp áptơmát cầu chảy cầu chảy phải đấu trước áptơmát tính từ phía nguồn cung cấp • Thiết bị bảo vệ rơle, tự động điều khiển phần tử quan trọng phải kiểm tra liên tục tình trạng mạch nguồn dịng điện đóng cắt Để kiểm tra thực rơle riêng, đèn dùng thiết bị để kiểm tra đứt mạch sau lần hoạt động thiết bị đóng cắt điều khiển từ xa • Trong trang bị điện, thơng thường phải có hệ thống tự động báo tín hiệu hệ thống hoạt động khơng bình thường và/hoặc xuất hư hỏng • Phải kiểm tra định kỳ hoạt động tín hiệu cách thử • Ở trang bị điện khơng có người trực thường xun tín hiệu đưa địa điểm có người trực • Phải có bảo vệ mạch dịng điện đóng cắt, phịng ngừa khả chúng gây làm việc sai cho thiết bị khác điện áp đóng cuộn điện từ đóng điện khí cụ khác xảy ngắn mạch chạm đất • Cuộn thứ cấp máy biến điện áp phải nối đất điểm trung tính đầu cuộn dây có yêu cầu nối đất • Trên máy biến điện áp đặt lưới điện có dịng điện chạm đất nhỏ, khơng có bù dịng điện điện dung (ví dụ lưới điện từ khối máy phát - máy biến áp, lưới điện tự dùng nhà máy điện trạm điện) cần thiết phải đặt bảo vệ chống điện áp điểm trung tính tự di chuyển Có thể thực bảo vệ cách mắc điện trở vào mạch tam giác hở • Mạch nhị thứ máy biến điện áp đường dây từ 220kV trở lên phải có dự phịng từ máy biến điện áp khác • Ở nơi chịu tác động va đập rung động phải có biện pháp chống hư hỏng chỗ nối tiếp xúc dây dẫn, chống rơle tác động sai, chống mài mòn theo thời gian thiết bị đồng hồ đo • Trên tủ bảng điện, phía mặt vận hành phải ghi rõ chúng thuộc mạch nào, nhiệm vụ chúng, số thứ tự tủ bảng điện; cịn khí cụ đặt tủ bảng điện phải có nhãn mác phù hợp với sơ đồ Cám ơn thầy bạn lắng nghe theo dõi ... vệ role (BVRL) phần tử hệ thống điện , trang bị điện công nghiệp trang bị điện khác có điện áp 1kV đến 500kV, khơng áp dụng cho trang thiết bị điện 500kV trang thiết bị điện nhà máy điện nguyên... phải đặt trang bị điện 110 kV - 500 kV DTC có tác dụng cắt tồn phần tử nối vào bảo vệ phần tử bị cố có khởi động mà khơng cắt ngắn mạch sau thời gian định Cho phép không đặt thiết bị DTC trang bị... áp cuộn dây stato máy phát điện tuabin nước); tuỳ thuộc vào chế độ làm việc điều kiện vận hành trang bị điện mà bảo vệ rơle phải tác động báo tín hiệu tác động cắt phần tử mà để lại gây cố 2.2)