Giáo trình Bảo vệ rơle và tự động hóa - Chương 14: Tự động đóng lại đường dây

C; D” mở ra đồng lúc bởi vì mất 
điện áp trên phát tuyến. 
3- Công suất cung cấp đến đoạn “a” bởi lần đóng lại đầu tiên của MC “A” sau thời gian đóng là 
15s. Khi bộ R của B phát hiện áp tại đoạn “a”, thời gian đóng X khởi động. 
 4- Công suất cung cấp đến đoạn “b” sau thời gian đóng Xl (7s) bởi đóng tự động của S “B” 
và bộ phát hiện thời gian sự cố (5s) khởi động đồng thời. 
5- Sau thời gian đóng 7s, công suất được cung cấp đến đoạn “c” bởi đóng tự động S “C” và 
thời gian khởi động Y. 
6- MC “A” được cắt trở lại khi sự cố còn xuất hiện trong đoạn “c”. Bộ phân U “C” đã phát 
hiện không có điện áp trong thời gian Y = 5s. S “D” cũng bị khóa ở trạng thái mở bộ R 
của nó phát hiện sự cố theo điện áp (305 áp định mức > 150ms hoặc >>). 
7- MC đóng trở lại cung cấp cho đoạn. 
8- S “E” đoạn đóng sau thời gian XL = 45s và tự động cung cấp nguồn từ phát tuyến khác 
cho đoạn “d”. 
376
1
2
4
5
6
7
A
a b d
F
c
B C D E
c
A B C D Ea
15s 7s
B
15s 7s 7s
b
15s 7s 7s
A B C D E
A B C D E
B
5s 7s E
Ea b dc
D 45s
3
8
Trạng thái mở
Trạng thái đóng
X - thời gian đóng (7s); Y - thời gian phát hiện sự cố (5s) 
XL - thời gian đóng dao cách ly vòng từ nguồn điện khác (45s)
Hình 14.49 Sơ đồ hoạt động phối hợp ARC và SEC mạng có hai nguồn hai phía 
 Nhận thấy việc phối hợp giữa ACR và các SEC rất tin cậy, cô lập đúng vùng sự cố. Sự cố 
càng gần nguồn thì cô lập càng nhanh. Hệ thống dao phân đoạn làm việc theo tín hiệu điện áp. 
Cách hoạt động như vậy sẽ đưa đến cách làm việc của MC đầu nguồn sẽ nhẹ nhàng hơn, từ đó 
dẫn đến chi phí đầu tư MC giảm xuống. Tuy nhiên, bộ phận dao cách ly phân đoạn tự động (cách 
điện chân không) làm việc đóng lại trong trường hợp có điện áp tới khi vẫn còn NM nên chịu dòng 
NM lớn (phải dập hồ quang) dẫn đến chi phí cao cho dao phân đoạn. Do cách làm việc theo điện 
áp, nên tránh được tác động sai lầm khi phụ tải (động cơ) khởi động. Hoạt động của ACR và dao 
phân đoạn tự động độc lập nhau. 
377
“A”
15s 5s
ACR mở
5s7s
X Y
7s 5s
X Y
7s
X
5s
Y
30% U hay lớn hơnđm
Khóa
mở
đóng
đóng
Khóa
đóng
mở
mở
mở
mở
mở XL
45s
1 2
3
“B”
“C”
“D”
“E”
SEC
SEC
SEC
SEC
Điện thế 
phân đọan c 150ms
Hình 14.50 Giản đồ phối hợp thời gian 
hoạt động của mạng (H.14.49) 
14.6 TỰ ĐỘNG VẬN HÀNH MẠNG KÍN (LA) 
 LA là một sơ đồ tự động phối hợp tác động giữa các thiết bị ACR nhằm thay đổi tức thời cấu 
hình mạng điện phân phối vòng để phục hồi cung cấp điện đến phân đoạn không bị sự cố, khi 
chúng bị mất điện bởi sự cố ở phân đoạn khác. LA có thể tái phục hồi cấu hình bình thường của 
mạng điện một cách tự động khi phân đoạn sự cố được sửa chữa. 
 Ở một vài nhà chế tạo với khả năng làm việc thông minh được cài sẵn trong các ACR, 
chúng có thể thực hiện quá trình LA mà không cần vào sự can thiệp của hệ thống thông tin cũng 
như các điều hành viên, bằng cách dò tìm điện áp của các ACR, không đòi hỏi phải phụ trợ thêm 
bất cứ một thiết bị nào khác. 
 Với những tiện ích như thế, việc có hay không có hệ thống thông tin SCADA, vẫn có thể dễ 
dàng ứng dụng LA đến hầu hết các mạng điện phân phối. 
 Với các ACR thế hệ mới cùng bộ điều khiển và phần mềm phù hợp là sử dụng được cho LA. 
 Đặt tên các vị trí của ACR: 
 - FR: Các ACR ở đầu phát tuyến, thông thường ở trạng thái đóng 
 - TR: Được sử dụng như thiết bị phân đoạn tách hai phát tuyến và thông thường ở trạng thái 
mờ 
 - MiR: Vị trí của nó có thể nằm ở bất kỳ trên mạng điện ở giữa một FR và TR. 
 Nguyên lý hoạt động của LA: 
 Thực hiện tự động cô lập phân đoạn sự cố và tái cấu hình mạng điện có thể dựa vào các quy 
luật sau: 
378
 Quy luật 1: FR sẽ cắt khi bị mất nguồn 
 Quy luật 2: MiR sẽ tự động chuyển đến nhóm bảo vệ và chế độ cắt đóng lại một lần trong 
khoảng thời gian ngắn sau khi bị mất nguồn 
 Quy luật 3: TR sẽ đóng khi một phía mất nguồn và một phía có nguồn. 
 Ví dụ minh họa chức năng LA cho mạng điện vòng, vận hành bình thường hở tại TR như 
trên hình 11.51. Giả sử sự cố xảy ra ở phân đoạn B. 
 Trình tự làm việc trong mạng như sau: 
 - Bảo vệ quá dòng cắt FR1. Đây chỉ là BV thông thường không phải là chức năng LA. 
 - FR1 có thể đóng lại một vài lần tùy theo trị số cài đặt nhưng nếu hết số lần cài đặt mà 
không thành công thì nó sẽ bị khóa và lúc này chức năng LA sẽ khởi động. 
 - TR bị mất nguồn do FR1 đã và tự động đóng (quy luật 3 - tác động do mất áp đoạn C). 
 - Ngay lúc này MiR sẽ cắt ra vì sự cố vẫn còn trên phân đoạn B và khóa tự đóng lại (quy 
luật 2 - trước mất áp sau đó dòng tăng). 
 - Với sự làm việc như thế phân đoạn B được cách ly và thay đổi cấu hình mạng điện để có 
thể cung cấp nguồn cho phân đoạn C. 
Hình 14.51 Ví dụ về mạng LA
A FR1 B MiR C
E D
 Khi sự cố ở phân đoạn A, máy cắt tại trạm biến áp (nơi cung cấp nguồn) sẽ mở ra và nguồn 
cung cấp tới FR1 sẽ không còn, chính vì thế FR sẽ cắt (quy luật 1). 
 Tại MiR cũng bị mất nguồn nên nó sẽ thay đổi nhóm BV và đi đến chế độ đóng cắt một lần 
(quy luật 2). 
 Tương tự, nguồn cung cấp bị mất một phía tại TR nên theo quy luật 3, nó sẽ đóng lại để 
cung cấp nguồn cho những phân đoạn B và C không bị sự cố. 
 Lưu ý là trong trường hợp này TR không đóng đến điểm sự cố. 
 Sau một thời gian trì hoãn, MiR sẽ không còn ở chế độ đóng cắt một lần và sẵn sàng đóng 
lại nếu có một sự cố mới trên phân đoạn B. 
 Sau khi cách ly và thay đổi cấu hình mạng điện MiR sẽ chuyển đổi nhóm bảo vệ mà đã 
được cài đặt để phối hợp bảo vệ khi mạng làm việc được cung cấp nguồn từ hướng ngược lại. Làm 
thế nào để có thể cài đặt đúng, thông thường phụ thuộc vào phía TR mà nó dò tìm như khi bị mất 
áp. Nếu TR là phía tải, nó sẽ làm việc với chức năng bảo vệ là “A” nhưng nếu TR là phía nguồn 
cung cấp, nó sẽ làm việc với nhóm bảo vệ “B”. 
 Khi sự cố ở phân đoạn C, MiR sẽ cắt ra và TR sẽ dò tìm thấy mất nguồn và sẽ đóng đến 
điểm sự cố (quy luật 3). Thực ra, TR được cài đặt ở chế độ đóng cắt một lần trước khi nó đóng nên 
khi nó đóng đến điểm sự cố thì ngay lập tức cắt ra và khóa đóng cắt. 
 Vì sự cố xảy ra ở phân đoạn cuối cùng của đường dây và trước điểm mở nên sẽ không có 
379
phân đoạn nào có thể có nguồn lại. 
 Các trường hợp khác cũng tương tự như các như các trường hợp trên. 
 Trường hợp mất nguồn từ trạm điện, xảy ra khi máy biến áp trong trạm điện hoặc đường 
dây chuyền tải bị sự cố. Trong trường hợp này, FR cả hai phía sẽ mở ra theo quy luật 1. Tuy nhiên, 
TR sẽ không đóng lại vì mất áp cả hai phía. Đây là một vấn đề khi nguồn cung cấp được tái lập 
mà FR sẽ không đóng lại để tái lập mạng điện. Và khả năng có thể đóng lại nếu có thêm nguyên 
tắc tự động tái lập. 
 LA được khởi động khi nguồn cung cấp bị mất hoặc khi tái lập lại nguồn điện. Đồng thời 
thời điểm mất nguồn xảy ra trong suốt các số lần tự đóng lại. 
 Vì thế để ngăn ngừa LA làm việc trong suốt thời gian tự đóng lại, thì cần phải có một thời 
gian trì hoãn thích hợp trước khi LA khởi động. Thời gian trì hoãn này được cài đặt bởi người sử 
dụng, nó phải dài hơn so với thời gian của chu kỳ tự đóng lại và được gọi là thời gian hiệu lực LA. 
 Sau khi bị mất nguồn cung cấp FR và MiR làm việc theo quy luật 1 và 2 trước khi TR đóng 
theo quy luật 3. Thời gian cài đặt LA cho TR dài hơn so với các ACR khác để thực hiện sự phối 
hợp này. 
 Thông thường thời gian được cài đặt là khoảng 30s cho các FR và MiR và 40s cho TR. 
 Tự động tái lập lưới là khả năng đóng lại của các FR và MiR và mở lại các TR để tái lập lại 
mạng điện như tình trạng làm việc ban đầu sau khi sự cố đã được khắc phục. 
 Hoạt động tái lập trở lại trạng thái ban đầu theo các quy luật sau: 
 Quy luật 4: FR sẽ đóng lại khi nó nhận thấy nguồn được cung cấp trở lại sau khi nó cắt ra 
bởi LA, hoặc khi nó nhận thấy có nguồn từ cả hai phía. 
 Quy luật 5: MiR sẽ đóng khi nhận thấy có nguồn cung cấp từ hai phía. 
 Quy luật 6: TR sẽ cắt ra khi nó dò nhận thấy công suất giảm khoảng 50% hoặc hướng công 
suất qua nó đổi chiều. 
 Ví dụ tự động tái lập khi sự cố phân đoạn B, trong trường hợp này LA đã hoạt động MiR đã 
mở và nguồn cung cấp thông qua TR đóng đến phân đoạn C. Lúc này FR vẫn còn trong tình trạng 
mở (H.14.52). 
 Khi điều kiện sự cố được khắc phục, việc đóng tay được thực hiện để đóng lại FR, và MiR 
cảm nhận được có nguồn cung cấp từ hai phía theo quy luật 5 nó đóng lại. Hoặc điều hành viên 
có thể đóng tay MiR trước và tương tự FR sẽ đóng lại theo quy luật 4. 
 TR bây giờ sẽ nhận thấy công suất giảm đi khoảng 50% hoặc hướng công suất đổ ngược qua 
nó và nó cắt ngay để tái lập lại mạng điện làm việc thông thường. 
Hình 14.52 Tự động tái lập cấu hình khi sự cố phân đoạn B 
A FR B MiR C
E D
TR
FR