BẢO VỆ HỆ THỐNG ĐIỆN

Trong quá trình vận hành hệ thống điện có thể xuất hiện tình trạng sự cố và chế độ làm việc không bình thường của các phần tử. Các sự cố thường kéo theo hiện tượng dòng điện tăng cao và điện áp giảm thấp.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
BẢO VỆ HỆ THỐNG ĐIỆNBẢO VỆ HỆ THỐNG ĐIỆN Trong quá trình vận hành hệ thống điện có thể xuấthiện tình trạng sự cố và chế độ làm việc không bìnhthường của các phần tử. Các sự cố thường kéo theo hiện tượng dòng điệntăng cao và điện áp giảm thấp. Điều này làm rối loạnhoạt động bình thường của hệ thống. Muốn duy trìhoạt động bình thường của hệ thống và hộ tiêu thụcần nhanh chóng phát hiện sự cố và cách ly nó rakhỏi hệ thống. Thiết bị bảo vệ rơle là loại thiết bị tự động bảo vệcó chức năng thực hiện nhiệm vụ trên. Ngoài ra hệ thống điện còn có thể bị hư hại nghiêmtrọng khi bị sét đánh, hệ thống chống sét có nhiệm vụgiảm thiểu các hư hỏng khi có sét đánh vào các phầntử điện. Chương này sẽ giới thiệu một cách khái quát hailoại bảo vệ trên.8.1. Bảo vệ relay:8.2.1. Các yêu cầu đối với hệ thống bảo vệ rơle: Các bảo vệ rơle cần phải thỏa mãn một số chỉ tiêukỹ thuật nhất định: Tính nhanh chóng: nhằm cắt nhanh vùng sự cốkhỏi hệ thống, giảm thiểu các hư hỏng. Tính lựa chọn: cắt đúng vùng sự cố khỏi hệ thống. Tính đảm bảo: bảo vệ phải tác động khi cần, khôngtác động sai hoặc tác động không đúng lúc. Độ nhạy: tác động gần với trị số được chỉnh địnhsẽ hoạt động, trị số tác động càng sát chỉnh định thìđộ nhạy càng cao. Độc lập với các điều kiện vận hành: bảo vệ phảihoạt động đúng trong các điều kiện vận hành khácnhau. Ngoài ra, hệ thống bảo vệ phải đạt yêu cầu về kinhtế, gọn nhẹ, linh hoạt trong việc thay đổi tính năng… Theo lịch sử phát triển từ các rơle điện cơ đến rơleđiện tử và ngày nay là sự kết hợp với sự điều khiểncủa máy tính các hệ thống bảo vệ ngày càng đượchoàn thiện.8.2.2. Những bảo vệ chính bằng rơle:a) Bảo vệ dòng điện: tác động trong trường hợpdòng điện của mạch bảo vệ tăng lên do quá tải hayngắn mạch. Rơle sẽ tác động khi dòng điện trong mạch tăngquá một giá trị được xác định, gọi là dòng điện khởiđộng – ký hiệu IkđBv, dòng này phải lớn hơn dòngđịnh mức cũng như dòng phụ tải cực đại của mạch. I kdBv Như vậy dòng khởi động rơle với nCT là tỷ I kdR  nCTsố biến dòng điện.b) Bảo vệ điện áp: bảo vệ điện áp cực tiểu và cực đạilà hai loại rơle bảo vệ điện áp. Bảo vệ điện áp cực tiểu: là bảo vệ sẽ tác độngtrong trường hợp điện áp giảm đi do xuất hiện dòngngắn mạch hay có sự cố. Bảo vệ sẽ tác động khi điệnáp của mạch nhỏ hơn điện áp khởi động bảo vệ UkđBv,điện áp này nhỏ hơn điện áp định mức và điện áp nhỏ U kdBvnhất của mạng. Điện áp khởi động rơle với U kdR  nPTnPT là tỷ số biến điện áp. Bảo vệ điện áp cực đại: là bảo vệ sẽ tác động trongtrường hợp điện áp tăng quá điện áp khởi động củabảo vệ, ít sử dụng chủ yếu ở các nhà máy thủy điệnvà các đường dây điện áp rất cao.c) Bảo vệ có hướng: kết hợp với các bảo vệ khácnhằm tăng tính chọn lọc cho các bảo vệ. Hoạt độngnhờ xác định độ lệch pha giữa vectơ dòng điện vàđiện áp.d) Bảo vệ so lệch: bảo vệ này tácđộng khi xuất hiện sự sai lệchgiữa những giá trị của dòng điện từ hai đầu của vùngđược bảo vệ. Ở trạng thái làm việc bình thường, hiệudòng điện qua hai biến dòng bằng 0, nếu ngắn mạchxảy ra trong vùng bảo vệ thì hiệu này sẽ khác 0 vàrơle sẽ tác động bảo vệ.e) Bảo vệ khoảng cách: bảo vệ này thực hiện bằngrơle tổng trở, rơle tác động khi tổng trở của mạch bảovệ được bảo vệ bị giảm. Bình thường tổng trở mạchcao, khi có ngắn mạch thì điện thế giảm trongkhidòng điện lại tăng do đó tỷ lệ Z= U/I giảm một cáchđáng kể, khi đó rơle tổng trở sẽ tác động.f) Bảo vệ bằng rơle nhiệt: khi nhiệt độ tăng caothường khi có ngắn mạch hay quá tải đối với cácphần tử điện, rơle nhiệt sẽ tác động, thường đượcdùng cho các động cơ điện.g) Bảo vệ bằng rơle hơi: là rơle thường được trangbị cho các máy biến áp dầu công suất lớn. Rơle nàylắp trên đường ống nối giữa máy biến áp và thùngdầu phụ. Khi có sự cố trong máy biến áp thì tốc độhơi dầu đi qua trong ống nối tăng có thể làm nghiênrơle có thể gây đóng các tiếp điểm đặt trên rơle, nếunhẹ thì đóng tiếp điểm báo động trường hợp nặng đitác động cắt máy biến áp. Sau đây là bảng giới thiệu mã số của một số rơlethông dụng:Mã Mã Rơle Rơle số số Bảo vệ khoảng Bảo vệ quá dòng21 51 có thời gian cách Bảo vệ điện áp Bảo vệ quá dòng27 67 giảm có hướng Rơle định hướng Tự động đóng trở32 79 công suất lại (TĐL) Rơle bảo vệ mất Rơle tần số ...