1.1 NHIỆM VỤ CỦA BẢO VỆ RƠLE
Trong vận hành HTĐ có thể xuất hiện tình trạng sự cố và chế độ làm việc không bình thường của các phần tử. Lúc này, hiện tượng là dòng điện tăng cao nhưng điện áp lại thấp.
Như vậy muốn HTĐ hoạt động bình thường thi HTĐ phải có hệ thống bảo vệ rơle để phát hiện sự cố và cô lập nó càng nhanh càng tốt.
1.2 SỰ CỐ VÀ TRẠNG THÁI KHÔNG BÌNH THƯỜNG
Sự cố: Ngắn mạch N(3) , N(2) , N(1) , N(1,1) , ngắn mạch các vòng dây trong MBA, ngắn mạch giữa các vòng dây trong máy phát điện.
Trạng thái không bình thường: Quá tải, quá áp, giảm tần.
Nguyên nhân:
- Do cách điện già cõi
- Thao tác sai, nhằm lẫn
- …
1.3 CÁC YÊU CẦU CƠ BẢN CỦA HT BẢO VỆ
1.3.1 Tính chọn lọc
Khi phần tử nào bị sự cố hay hư hỏng thì bảo vệ rơle chỉ cần loại bỏ phần tử đó.
1.3.2 Tác động nhanh
Đảm bảo tính ổn định của các máy phát làm việc song song trong HTĐ. Giảm tác hại của dòng ngắn mạch đến các thiết bị, giảm xác suất gay hư hỏng nặng hơn, nâng cao hiệu quả tự đóng lại.
Thời gian cắt = thời gian tác động của bảo vệ + thời gian tác động máy cắt
Ví dụ:
Đường dây 300 → 500 kV: 0.1 → 0.12 s
Đường dây 110 → 220 kV: 0.15 → 0.3 s
Đường dây 6 → 10 kV : 1.5 → 3 s
Càng xa nguồn càng ít ảnh hưởng đến tính ổn định của HTĐ
1.3.3 Độ nhạy
Khi sự cố đoạn BC, BV2 tác động (tính chọn lọc). Nếu BV2 không tác động (vì lý do nào đó) thì BV1 tác động. BV1 dự phòng cho BV2 phải có tính nhạy. Tuy nhiên BV1 không cần dự phòng cho BV3.
Đặc trưng độ nhạy: Knh khoảng 1.5 →2.0
- Theo dòng ngắn mạch: Knh = INMmin/Ikđ
- Theo điện áp ngắn mạch: Knh = Ukđ/UNmax
1.3.4 Độ tin cậy
Khi có sự cố trong vùng BV thì BV phải tác động chắc chắn. Nhưng nó không tác động đối với các sự cố mà nó không được giao.
Để bảo vệ tin cậy cao cần phải dùng các sơ đồ đơn giản, giảm số lượng rơle và các tiếp xúc, cấu tạo đơn giản, chế độ lấp ráp bảo đảm chất lượng đồng thời kiểm tra, bảo trì thường xuyên.
1.3.5 Kinh tế
Phải lựa chọn phù hợp yêu cầu để luôn đảm bảo giá thành phải chăng.
1.4 CÁC BỘ PHẬN CỦA HỆ THỐNG BẢO VỆ
Gồm có :
- Phần đo lường
- Phần logic
Phần đo lường liên tục thu nhận tín hiệu về trạng thái của đối tượng được bảo vệ. Ghi nhận xuất hiện sự cố và tình trạng làm việc không bình thường rồi truyền tín hiệu đến phần logic. Phần đo lường nhận tín hiệu thông qua biến dòng điện và biến điện áp
Phần logic nhận tính hiệu từ phần đo lường để phản ánh tình trạng của đối tượng bảo vệ. Phần logic có thể là tổ hợp các rơle trung gian hay mạch logic tín hiệu (0-1), rơle thời gian và phần tử điều khiển máy cắt. Phần này hoạt động theo chương trình định sẵn đi điều khiển máy cắt.
1.5 MÃ RƠLE VÀ CÁC KÝ HIỆU
| Ký hiệu | Tên gọi | Ký hiệu | Tên gọi |
|---|---|---|---|
| 21 | BV khoảng cách | 51 | Máy cắt |
| 21N | BV khoảng cách chống chạm đất | 59 | BV quá điện áp |
| 24 | BV quá từ | 59N | BV quá điện áp thứ tự không cđ |
| 25 | Hòa đồng bộ | 62 | Rơle thời gian |
| 26 | BV dầu | 63 | Rơle áp suất |
| 27 | BV thấp áp | 64 | Rơle chống chạm đất |
| 30 | BV chỉ thị vùng bảo vệ | 64R | Rơle chống chạm đất Rôto |
| 32F | BV định hướng cs thứ tự thuận | 67 | Rơle dòng định hướng |
| 32R | BV định hướng cs thứ tự nghịch | 67N | Rơle dòng định hướng chống cđ |
| 33 | BV chị thị mức dầu thấp | 74 | Rơle xóa giám sat mạch cắt |
| 37 | BV dòng điện thấp và cs thấp | 76 | Rơle quá dòng điện DC |
| 40 | BV phát hiện mất kích thích MF | 78 | Rơ le MĐB hay đo góc lệch pha |
| 46 | BV dòng điện thứ tự nghịch | 79 | Tự đóng lại |
| 47 | BV thứ tự pha | 80 | Rơle phát hiện mất nguồn DC |
| 48 | BV mất gia tốc | 81 | Rơle tần số |
| 49 | BV nhiệt độ | 85 | Bảo vệ tần số cao, pilot |
| 49R | BV nhiệt độ Roto | 86 | Rơle cắt và khóa máy cắt |
| 49S | BV nhiệt độ Stato | 87 | Bảo vệ so lệch |
| 50 | BV quá dòng cắt nhanh | 87G | Bảo vệ so lệch máy phát |
| 50V | BV quá dòng cắt nhanh chống chạm đất | 87T | Bảo vệ so lệch máy biến áp |
| 51 | BV quá dòng cực đại | 87B | Bảo vệ so lệch thanh cái |
| 51BF | BV hư hỏng máy cắt | 87N | Bảo vệ so lệch chống chạm đất |
| 51G | BV quá dòng chống chạm đất | 90 | Rơle điều hòa điện thế |
| 51GS | BV quá dòng chạm đất Stato | 92 | Rơle định hướng cs và điện áp |
| 51N | BV quá dòng chống chạm đất | 95 | Rơle phát hiện đứt mạch thứ cấp BI |
| 51V | BV quá dòng có kiểm tra áp thấp | 96 | Rơle trung gian |
1.6 NGUỒN ĐIỀU KHIỂN
Yêu cầu phải đủ công suất và điện áp lúc bảo vệ tác động khi có sự cố.
Loại nguồn:
- Nguồn DC: 24V, 48V, 110V, 220V. Ưu điểm không phụ thuộc vào điện lưới, khuyết điểm tốn công chăm sóc, bảo trì, phức tạp…
- Nguồn AC: không nên dùng MBA đo lường hay MBA tự dùng để tạo nguồn cung cấp vì khi có sự cố ngắn mạch thì điện áp giảm rất thấp. Có thể dùng biến dòng để tạo nguồn cung cấp vì khi có sự cố ngắn mạch thì dòng điện tăng cao nên dòng điện thứ cấp đủ lớn để tác động. Tuy nhiên, lúc trạng thái không bình thường thì dòng điện thứ cấp có thể không đủ lớn để tác động.