Bài thuyết trình Bảo vệ rơle và tự động hóa - Chương 13: Tự đóng lại - Nguyễn Trọng Tuấn

 bị nổ trước khi bảo vệ chính hoạt
động.
Số lần đóng lại
page 18/xx
©
D
e
p
a
rt
m
e
n
t 
o
f 
P
o
w
e
r 
S
y
s
te
m
s
5. TĐL TRÊN ĐƯỜNG DÂY SIÊU CAO ÁP
Hình 13.4: Tác động của TĐL 3 pha
tốc độ cao tới sự ổn định hệ thống
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 tốc
Điều kiện ổn định:
(2) > (1)
page 19/xx
©
D
e
p
a
rt
m
e
n
t 
o
f 
P
o
w
e
r 
S
y
s
te
m
s
6. TĐL TỐC ĐỘ CAO TRÊN HT SIÊU CAO ÁP
Các 
yếu tố 
ảnh 
hưởng
Đặc 
tính 
BV Khử 
ion 
HQ
Đặc 
điểm 
MCLựa chọn 
tgian gián 
đoạn MC
Lựa 
chọn thời 
gian 
phục hồi
Số lần 
đóng 
lại
TĐL tốc độ cao trên hệ thống siêu cao áp
page 20/xx
©
D
e
p
a
rt
m
e
n
t 
o
f 
P
o
w
e
r 
S
y
s
te
m
s
6.1 ĐẶC TÍNH BẢO VỆ
Dùng BV tác động nhanh như BV khoảng cách, BV
phần tử cho thời gian làm việc ít hơn 50ms, kết hợp
với MC tác động nhanh làm giảm thời gian hồ quang
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
page 21/xx
©
D
e
p
a
rt
m
e
n
t 
o
f 
P
o
w
e
r 
S
y
s
te
m
s
6.2 KHỬ ION HỒ QUANG SỰ CỐ
 Phải xác định được thời gian để đóng lại thành công,
ion tại nơi xảy ra sự cố phải được khử hết mà không
cho hồ quang cháy trở lại.
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
page 22/xx
©
D
e
p
a
rt
m
e
n
t 
o
f 
P
o
w
e
r 
S
y
s
te
m
s
6.2 KHỬ ION HỒ QUANG SỰ CỐ
Bảng 13.1: Thời gian khử ion hồ quang sự cố
Bảng 13.1 trang 373 sách Network Protection & Automation Guide
page 23/xx
©
D
e
p
a
rt
m
e
n
t 
o
f 
P
o
w
e
r 
S
y
s
te
m
s
6.3 ĐẶC ĐIỂM MÁY CẮT
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
page 24/xx
©
D
e
p
a
rt
m
e
n
t 
o
f 
P
o
w
e
r 
S
y
s
te
m
s
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
page 25/xx
©
D
e
p
a
rt
m
e
n
t 
o
f 
P
o
w
e
r 
S
y
s
te
m
s
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
page 26/xx
©
D
e
p
a
rt
m
e
n
t 
o
f 
P
o
w
e
r 
S
y
s
te
m
s
6.5 SỐ LẦN ĐÓNG LẠI
Việc TĐL với tốc độ cao trên đường dây siêu
cao áp thường chỉ thực hiện 1 lần vì việc TĐL
nhiều lần với dòng sự cố lớn có thể gây mất ổn
định hệ thống.
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
page 27/xx
©
D
e
p
a
rt
m
e
n
t 
o
f 
P
o
w
e
r 
S
y
s
te
m
s
7. TỰ ĐÓNG LẠI MỘT PHA
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
page 28/xx
©
D
e
p
a
rt
m
e
n
t 
o
f 
P
o
w
e
r 
S
y
s
te
m
s
7. TỰ ĐÓNG LẠI MỘT PHA
Khi dùng TĐL một pha, mỗi MC một pha
phải hoạt động độc lập và có một cơ cấu đóng
cắt riêng.
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
page 29/xx
©
D
e
p
a
rt
m
e
n
t 
o
f 
P
o
w
e
r 
S
y
s
te
m
s
7. TỰ ĐÓNG LẠI MỘT PHA
Lợi ích của TĐL một pha: Duy trì đồng bộ thời
gian gián đoạn công suất truyền cho phép lâu
hơn.
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
page 30/xx
©
D
e
p
a
rt
m
e
n
t 
o
f 
P
o
w
e
r 
S
y
s
te
m
s
8. TĐL TỐC ĐỘ CAO TRÊN ĐƯỜNG DÂY SỬ DỤNG 
MÔ HÌNH KHOẢNG CÁCH
Hình 13.5: Mô hình khoảng cách 3 vùng điển hình
Hình 13.5 trang 378 sách Network Protection & Automation Guide
page 31/xx
©
D
e
p
a
rt
m
e
n
t 
o
f 
P
o
w
e
r 
S
y
s
te
m
s
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
page 32/xx
©
D
e
p
a
rt
m
e
n
t 
o
f 
P
o
w
e
r 
S
y
s
te
m
s
9.1 MÔ HÌNH HOẠT ĐỘNG
Hình 13.6: Nguyên lý mô hình tự đóng lại tốc độ chậm
Hình 13.6 trang 380 sách Network Protection & Automation Guide
page 33/xx
©
D
e
p
a
rt
m
e
n
t 
o
f 
P
o
w
e
r 
S
y
s
te
m
s
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
page 34/xx
©
D
e
p
a
rt
m
e
n
t 
o
f 
P
o
w
e
r 
S
y
s
te
m
s
10. CÁC ĐẶC TÍNH HOẠT ĐỘNG CỦA HT TĐL
Sự khởi 
đầu
Loại 
bảo vệ
Bộ đếm thời 
gian gián 
đoạn MC
Xung tự 
đóng lại
Cơ cấu 
chống 
giã giò
Bộ đếm 
thời gian 
phục hồi
Khóa 
CB
Sự đóng 
lại bằng 
tay
Mô hình 
TĐL 
nhiều lần
Các đặc tính hoạt động của hệ thống tự đóng lại
page 35/xx
©
D
e
p
a
rt
m
e
n
t 
o
f 
P
o
w
e
r 
S
y
s
te
m
s
11. CÁC MÔ HÌNH TỰ ĐỘNG ĐÓNG LẠI
Các mô hình tự đóng lại được sử dụng để tự động
đóng các máy cắt mà thường được mở khi mạng lưới
cung cấp ở trạng thái làm việc bình thường.
Điều này có thể xảy ra vì nhiều lý do khác nhau.
Hai ứng dụng điển hình là:
 Các máy biến áp dự phòng
 Bộ ghép thanh cái hoặc Máy cắt phân đoạn thanh
cái
Các mô hình tự động đóng lại
page 36/xx
©
D
e
p
a
rt
m
e
n
t 
o
f 
P
o
w
e
r 
S
y
s
te
m
s
11.1 CÁC MÁY BIẾN ÁP DỰ PHÒNG
Hình 13.7: MBA dự phòng với tự đóng lại
Thanh cái
MBA T4 được cấp điện vĩnh viễn từ phía sơ cấp và sẵn
sàng được trưng dụng nếu một trong ba máy còn lại bị cắt
bởi sự cố.
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
page 37/xx
©
D
e
p
a
rt
m
e
n
t 
o
f 
P
o
w
e
r 
S
y
s
te
m
s
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
page 38/xx
©
D
e
p
a
rt
m
e
n
t 
o
f 
P
o
w
e
r 
S
y
s
te
m
s
12. VÍ DỤ VỀ ỨNG DỤNG CỦA TĐL
Ví 
dụ
Trạm biến áp 
hai thanh góp
Trạm biến 
áp máy cắt 
đơn
Trạm biến 
áp mắt lưới 
4 máy cắt
Ví dụ
page 39/xx
©
D
e
p
a
rt
m
e
n
t 
o
f 
P
o
w
e
r 
S
y
s
te
m
s
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
page 40/xx
©
D
e
p
a
rt
m
e
n
t 
o
f 
P
o
w
e
r 
S
y
s
te
m
s
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
page 41/xx
©
D
e
p
a
rt
m
e
n
t 
o
f 
P
o
w
e
r 
S
y
s
te
m
s
12.3 TRẠM BIẾN ÁP MẮT LƯỚI 4 MC
Hình 13.10: Trạm biến áp mắt lưới 4 máy cắt
Hình 13.10 trang 387 sách Network Protection & Automation Guide
page 42/xx
©
D
e
p
a
rt
m
e
n
t 
o
f 
P
o
w
e
r 
S
y
s
te
m
s
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
page 43/xx
©
D
e
p
a
rt
m
e
n
t 
o
f 
P
o
w
e
r 
S
y
s
te
m
s
Event