Đồ án Khảo sát hệ thống rơle bảo vệ trạm biến áp 110/15KV Thủ Đức Bắc

LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, điện năng là một phần thiết yếu trong sản xuất công nghiệp cũng như trong cuộc sống sinh hoạt hàng ngày của con người. Để đảm bảo sản lượng và chất lượng điện năng cần thiết, tăng cường độ tin cậy cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ, đảm bảo an toàn cho thiết bị và sự làm việc ổn định trong toàn hệ thống; cần phải sử dụng một cách rộng rãi và có hiệu quả những phương tiện bảo vệ,thông tin ,đo lường ,điều khiển và điều chỉnh tự động trong hệ thống điện. Trong số các phương tiện này, rơle và thiết bị bảo vệ bằng rơle đóng một vai trò hết sức quan trọng. Trong quá trình vận hành hệ thống điện, không phải lúc nào hệ thống cũng hoạt động ổn định, thực tế chúng ta luôn gặp tình trạng làm việc không bình thường hoặc sự cố như ngắn mạch, quá tải v.v. . mà nguyên nhân có thể do chủ quan hoặc khách quan. Hệ thống Rơle sẽ phát hiện và tự động bảo vệ các sự cố ,tình trạng làm việc bất thường của hệ thống ,để từ đó con người có biện pháp xử lý kịp thời. Hiện nay dưới sự phát triển của khoa học kỹ thuật, thiết bị bảo vệ rơle ngày càng hiện đại, nhiều chức năng và tác động chính xác hơn. Ở nước ta ngày nay, xu hướng sử dụng rơle không tiếp điểm để dần thay thế cho các rơle điện cơ dùng tiếp điểm đã quá cũ kỷ, hoạt động không an toàn và thiếu chính xác . Đề tài “Khảo sát hệ thống rơle bảo vệ trạm biến áp 110/15KV Thủ Đức Bắc “ nhằm mục đích tìm hiểu và giới thiệu một số thiết bị về rơle bảo vệ kỹ thuật số mà hiện nay đang sử dụng rộng rãi trong hệ thống cung cấp điện. Đề tài gồm có 2 phần : - Phần 1 : Tổng quan về rơle . Trong phần này gồm có 2 chương giới thiệu nguyên lý bảo vệ của một số loại rơle cơ bản và các chỉ danh vận hành của thiết bị bảo vệ rơle thông dụng hiện đang được sử dụng trong hệ thống điện ở Việt Nam. - Phần 2 : Khảo sát thực tế hệ thống rơle bảo vệ trạm biến áp 110/15KV Thủ Đức Bắc. Phần này gồm 2 chương : + Chương I : Giới thiệu các thiết bị nhất thứ của trạm 110/15KV Thủ Đức Bắc. + Chương II : Hệ thống rơle bảo vệ của trạm biến áp 110/15KV Thủ Đức Bắc. MỤC LỤC Lời nói đầu Trang Phần giới thiệu 1 Phần nội dung : Phần 1 : TỔNG QUAN VỀ RƠLE BẢO VỆ Chương 1 : Khái niệm về rơle bảo vệ 5 Chương 2 : Nguyên lý hoạt động của các loại rơle bảo vệ trong trạm biến áp 8 Phần 2 : KHẢO SÁT THỰC TẾ HỆ THỐNG RƠLE BẢO VỆ TRONG TRẠM 110/15KV THỦ ĐỨC BẮC Chương 1 : Giới thiệu trạm Thủ Đức Bắc 27 Chương 2 : Giới thiệu thiết bị nhất thứ Máy biến áp lực 28 Máy cắt 29 Cầu dao cách ly 31 Máy biến dòng điện 32 Máy biến điện áp 32 Chương 3 : Khảo sát hệ thống rơle bảo vệ trạm biến điện 110/15KV Thủ Đức Bắc Sơ đồ nhất thứ 33 Sơ đồ hệ thống rơle bảo vệ nhất thứ Sơ đồ và kết lưới hệ thống 33 Phân tích sơ đồ 35 Khảo sát rơle bảo vệ đường dây Bảo vệ đường dây phía 110KV 40 Bảo vệ đường dây phía 15KV 52 Khảo sát rơle bảo vệ máy biến thế Rơle tác động có dòng điện 55 Rơle tác động không có dòng điện 82 Các rơle bảo vệ khác Rơle sa thải phụ tải 86 Rơle khóa trung gian 90 Phần 3 : KẾT LUẬN 92 Tài liệu tham khảo 93 Phụ lục 94 ** NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN Đề tài : KHẢO SÁT HỆ THỐNG RƠLE BẢO VỆ TRẠM BIẾN ÁP 110/15KV THỦ ĐỨC BẮC Số liệu ban đầu : Số liệu thực tế tại trạm Thủ Đức Bắc . 3. Nội dung phần thuyết minh : + Tổng quan về rơle. + Giới thiệu thiết bị nhất thứ của trạm. + Khảo sát hệ thống rơle bảo vệ trạm. Phần bản vẽ : DẪN NHẬP ĐẶT VẤN ĐỀ : Ngày nay, hầu như hoạt động của con người trong mọi lĩnh vực đều khơng thể tách khỏi nguồn năng lượng điện . Ở nước ta, điện năng hầu hết được sản xuất ở những nhà máy nhiệt điện , thủy điện cĩ cơng suất lớn như : Thủy điện Hịa Bình , thủy điện Đa Nhim , thủy điện Trị An , nhiệt điện Phú Mỹ , nhiệt điện Phả Lại ... Các nhà máy thủy điện thì được xây dựng ở những vùng cĩ vị trí địa lý thuận lợi cho việc xây dựng nhà máy thủy điện , cịn các nhà máy nhiệt điện thì được xây dựng ở những nơi gần nguồn nhiên liệu, nhưng hộ tiêu thụ thì khơng chỉ là những hộ ở xung quanh nhà máy.Vấn đề đặt ra là làm sao truyền tải được điện năng từ các nhà máy điện đến các hộ tiêu thụ một cách liên tục, an tồn và kinh tế nhất. Để đảm bảo sản lượng và chất lượng điện năng cần thiết, tăng cường độ tin cậy cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ, đảm bảo an tồn cho thiết bị và sự làm việc ổn định trong tồn hệ thống cần phải sử dụng một cách rộng rãi và cĩ hiệu lực những phương tiện bảo vệ , thơng tin , đo lường, điều khiển và điều chỉnh tự động trong hệ thống. Trong số các phương tiện này rơle và thiết bị bảo vệ bằng rơle đĩng một vai trị hết sức quan trọng. Cùng với sự phát triển kỹ thuật điện nĩi chung và các hệ thống điện lực nĩi riêng, kỹ thuật bảo vệ rơle trong mấy mươi năm gần đây đã cĩ những biến đổi và tiến bộ rất to lớn. Những thành tựu của kỹ thuật bảo vệ rơle hiện đại cho phép chế tạo những loại bảo vệ phức tạp với những đặc tính kỹ thuật khá hồn hảo nhằm nâng cao độ nhạy của các bảo vệ và tránh khơng cho các bảo vệ làm việc nhầm lẫn khi cĩ những đột biến của phụ tải, khi cĩ hư hỏng trong mạch điện áp hoặc khi cĩ dao động điện , nhằm hồn thiện các phương pháp dự phịng trong các hệ thống khi cĩ hư hỏng trong các sơ đồ bảo vệ và sơ đồ điều khiển máy cắt điện cũng như khi bản thân máy cắt điện bị trục trặc . . . Hiện nay,người ta đã chế tạo được các thiết bị bảo vệ rơle ngày càng gọn nhẹ ,hoạt động chính xác , tác động nhanh , độ an tồn cao. Vì vậy, nhĩm nghiên cứu đã chọn đề tài “ Khảo sát hệ thống rơle bảo vệ của trạm biến áp 110/15KV Thủ Đức Bắc “. GIỚI HẠN ĐỀ TÀI : Trong trạm biến áp , có hai hệ thống mạch điện cơ bản là mạch điện nhất thứ và mạch điện nhị thứ. Mạch điện nhất thứ là mạch điện tiếp nhận các nguồn điện cao áp đến trạm, biến đổi điện áp của nguồn điện nhận được, sau đó phân phối đi nguồn điện có điện áp đã biến đổi. Mạch điện nhất thứ gồm có các thiết bị như : máy cắt, dao cách ly, máy biến thế lực, thanh cái máy biến dòng điện, máy biến điện áp, máy biến thế tự dùng v.v… Mạch điện nhị thứ gồm các mạch điện có các chức năng kiểm soát sự vận hành của mạch điện nhất thứ như : điều khiển, chỉ thị trạng thái, đo đếm thông số điện và bảo vệ mạch điện nhất thứ. Mạch điện nhị thứ có các cáp điện kiểm soát, các dây dẫn điện, các thiết bị điện nhị thứ (như thiết bị đo đếm điện, thiết bị điều khiển, rơle bảo vệ v.v…). Trong phạm vi đề tài, nhóm thực hiện chủ yếu chỉ khảo sát và tìm hiểu hệ thống rơle bảo vệ của một trạm biến áp 110/15KV tiêu biểu. Với các vấn đề chính sau đây : Chỉ danh vận hành và nguyên lý hoạt động của một số loại rơle cơ bản trong trạm biến áp. Phân tích yêu cầu, chức năng bảo vệ của từng loại rơle trên sơ đồ hệ thống mạch điện nhất thứ cụ thể của trạm. Tìm hiểu các thông số kỹ thuật của rơle đang cài đặt vận hành thực tế tại trạm. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU : Vận dụng những kiến thức đã được học ở trường để áp dụng nghiên cứu trên thực tế. Qua đĩ, bằng thực tiễn để học hỏi và tích lũy những kiến thức nhằm phục vụ cho cơng tác chuyên mơn sau này. THỂ THỨC NGHIÊN CỨU : Các bước tiến hành nghiên cứu: - Chọn đề tài . - Chính xác hố đề tài. - Soạn đề cương . - Thu thập tài liệu. - Xử lý tài liệu. - Viết cơng trình nghiên cứu. * Đối tượng nghiên cứu : Đối tượng nghiên cứu là hệ thống rơle bảo vệ của trạm THỦ ĐỨC BẮC . * Phương pháp nghiên cứu : Sử dụng phương pháp quan sát và tham khảo tài liệu là chính. * Kế hoạch nghiên cứu: Đề tài được thực hiện trong thời gian 6 tuần . Kế hoạch nghiên cứu của nhĩm như sau : - Tuần 1 và 2 : Soạn đề cương , thu thập tài liệu và đi thực tế tại trạm . - Tuần 3 đến 5: Viết cơng trình nghiên cứu . - Tuần 6 : Hồn chỉnh và nộp đề tài. ** PHẦN 1 TỔNG QUÁT VỀ RƠLE BẢO VỆ CHƯƠNG 1 KHÁI NIỆM VỀ RƠLE 1. Khái niệm về rơle bảo vệ: Đối với các trạm biến điện áp cao thế, cũng như trong quá trình vận hành hệ thống điện nĩi chung; cĩ thể xuất hiện tình trạng sự cố thiết bị,đường dây hoặc do chế độ làm việc bất thường của các phần tử trong hệ thống. Các sự cố này thường kèm theo hiện tượng dịng điện tăng lên khá cao và điện áp giảm thấp, gây hư hỏng thiết bị và cĩ thể làm mất ổn định hệ thống. Các chế độ làm việc khơng bình thường làm cho điện áp, dịng điện và tần số lệch khỏi giới hạn cho phép. Nếu để tình trạng này kéo dài, thì cĩ thể sẽ xuất hiện sự cố lan rộng. Muốn duy trì hoạt động bình thường của hệ thống và các hộ tiêu thụ khi xuất hiện sự cố, cần phải phát hiện càng nhanh càng tốt chỗ sự cố và cách ly nĩ ra khỏi phần tử bị hư hỏng. Nhờ vậy các phần cịn lại sẽ duy trì được hoạt động bình thường, đồng thời cũng giảm được mức độ hư hại của phần tử bị sự cố. Làm được điều này chỉ cĩ các thiết bị tự động mới thực hiện được. Các thiết bị này gọi chung là rơle bảo vệ. Trong hệ thống điện, rơle bảo vệ sẽ theo dõi một cách liên tục tình trạng và chế độ làm việc của tất cả các phần tử trong hệ thống điện. Khi xuất hiện sự cố, rơle bảo vệ sẽ phát hiện và cơ lập phần tử bị sự cố nhờ máy cắt điện thơng qua mạch điện kiểm sốt. Khi xuất hiện chế độ làm việc khơng bình thường, rơle bảo vệ sẽ phát tín hiệu và tuỳ theo yêu cầu cài đặt, cĩ thể tác động khơi phục chế độ làm việc bình thường hoặc báo động cho nhân viên vận hành. Tuỳ theo cách thiết kế và lắp đặt mà phân biệt rơle bảo vệ chính, rơle bảo vệ dự phịng : + Bảo vệ chính trang thiết bị là bảo vệ thực hiện tác động nhanh khi cĩ sự cố xảy ra trong phạm vi giới hạn đối với trang thiết bị được bảo vệ. + Bảo vệ dự phịng đối với cùng trang thiết bị này là bảo vệ thay thế cho bảo vệ chính trong trường hợp bảo vệ chính khơng tác động hoặc trong tình trạng sửa chữa nhỏ. Bảo vệ dự phịng cần phải tác động với thời gian lớn hơn thời gian tác động của bảo vệ chính, nhằm để cho bảo vệ chính loại phần tử bị sự cố ra khỏi hệ thống trước tiên (khi bảo vệ này tác động đúng). 2. Các yêu cầu đối với rơle bảo vệ : Rơle bảo vệ phải đảm bảo các yêu cầu cơ bản sau đây : * Tính chọn lọc : Là khả năng phân biệt các phần tử hư hỏng và bảo vệ bằng cách chỉ cắt (cơ lập) các phần tử đĩ. Tính chọn lọc là yêu cầu cơ bản nhất của bảo vệ rơle để đảm bảo cung cấp điện an tồn liên tục. Nếu bảo vệ tác động khơng chọn lọc, sự cố cĩ thể lan rộng. Cần phân biệt hai khái niệm cắt chọn lọc : + Chọn lọc tương đối : Theo nguyên tắc tác động của mình,bảo vệ cĩ thể làm việc như là bảo vệ dự trữ khi ngắn mạch phần tử lân cận . + Chọn lọc tuyệt đối : Bảo vệ chỉ làm việc trong trường hợp ngắn mạch ở chính phần tử được bảo vệ . * Tác động nhanh : Yêu cầu này chỉ cần đáp ứng đối với sự cố ngắn mạch. Bảo vệ phải tác động nhanh để kịp thời cơ lập các phần tử hư hỏng thuộc phạm vi bảo vệ nhằm : Đảm bảo tính ổn định của hệ thống. Giảm tác hại của dịng điện ngắn mạch đối với thiết bị. Giảm ảnh hưởng của điện áp thấp (khi ngắn mạch) lên các phụ tải. Bảo vệ tác động nhanh phải cĩ thời gian tác động nhỏ hơn 0,1giây. * Độ nhạy : Bảo vệ cần tác động khơng chỉ với các trường hợp ngắn mạch trực tiếp mà cả khi ngắn mạch qua điện trở trung gian. Ngồi ra bảo vệ phải tác động khi ngắn mạch xảy ra trong lúc hệ thống làm việc ở chế độ cực tiểu, tức là một số nguồn được cắt ra nên dịng ngắn mạch nhỏ. Độ nhạy được đánh giá bằng hệ số nhạy : INmin : dịng điện ngắn mạch nhỏ nhất. Ikđbv : giá trị dịng điện nhỏ nhất mà bảo vệ cĩ thể tác động. Đối với các bảo vệ tác động theo giá trị cực tiểu (ví dụ như bảo vệ thiếu điện áp), hệ số nhạy được xác định ngược lại : trị số khởi động chia cho trị số cực tiểu. * Độ tin cậy : Bảo vệ phải tác động chắc chắn khi xảy ra sự cố trong vùng được giao và khơng được tác động sai đối với các trường hợp mà nĩ khơng cĩ nhiệm vụ tác động. Một bảo vệ khơng tác động hoặc tác động sai cĩ thể sẽ dẫn đến hậu quả là một số lớn phụ tải bị mất điện hoặc sự cố lan rộng trong hệ thống. Xem sơ đồ minh họa sau : 3. Các chỉ danh của rơle đang sử dụng trong hệ thống điện : 21,44 : Rơle khoảng cách. 25 : Rơle đồng bộ. 26 : Rơle nhiệt độ. 27 : Rơle điện áp thấp. 32 : Rơle định hướng cơng suất. 33 : Rơle mức dầu. 49 : Rơle quá tải. 50,51 : Rơle quá dịng tức thì, định thì. 55 : Rơle hệ số cơng suất. 59 : Rơle quá áp. 62 : Rơle thời gian. 63 : Rơle áp suất. 64 : Rơle chạm đất. 67 : Rơle quá dịng cĩ hướng. 79 : Rơle tự đĩng lại (máy cắt điện). 81 : Rơle tần số. 85 : Rơle so lệch cao tần. 87 : Rơle so lệch dọc. 96 : Rơle hơi (máy biến áp). Tuỳ theo phạm vi , mức độ và đối tượng được bảo vệ, chỉ danh rơle cĩ thể cĩ phần mở rộng. Sau đây là một số chỉ danh rơle cĩ phần mở rộng thơng dụng : 26.W : Rơle nhiệt độ cuộn dây máy biến áp. 26.O : Rơle nhiệt độ dầu (máy biến áp, bộ đổi nấc máy biến áp). 51P,51S : Rơle quá dịng điện định thì phía sơ cấp, thứ cấp MBA. 50REF : Rơle quá dịng tức thì chống chạm đất trong thiết bị (MBA). 67N : Rơle quá dịng chạm đất cĩ hướng. 87B : Rơle so lệch dọc bảo vệ thanh cái. 87T : Rơle so lệch dọc bảo vệ máy biến áp. 96-1 : Rơle hơi cấp 1(chỉ báo tín hiệu). 96-2 : Rơle hơi cấp 2 (tác động cắt máy cắt điện). ,, CHƯƠNG 2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC LOẠI RƠLE BẢO VỆ TRẠM BIẾN ÁP 1. RƠLE HƠI (R.96) : Rơle hơi được áp dụng cho các máy biến áp cĩ cơng suất trung bình và lớn với kiểu máy cĩ thùng giãn nở dầu. Rơle hơi được lắp trên đoạn ống liên thơng dầu từ thùng chính máy biến áp đến thùng giãn nở dầu của máy theo một chiều nhất định của đầu mũi tên trên rơle hơi phải chỉ về phía thùng giãn nở (cùng với chiều dịng chảy của dầu từ thùng chính qua rơle hơi đến thùng giãn nở dầu khi cĩ sự cố trong máy biến áp). Đoạn ống liên thơng dầu cĩ độ nâng cao về phía thùng giãn nở với gĩc nghiêng (so với mặt phẳng ngang) khoảng 1¸100. Đoạn ống liên thơng khơng được cĩ gĩc, phần cong của ống cĩ bán kính càng lớn càng tốt. Rơle hơi hai phao cĩ cấu tạo gồm : - Một phao trên (phao 1) cĩ hình cầu rỗng, nhẹ cĩ thể tự nâng hạ theo mức dầu, trong phao cĩ chứa một tiếp điểm thủy ngân được nối ra hộp nối dây tại mặt trên rơle. Khi sự cố nhẹ hoặc quá tải, hơi sinh ra tập trung ở phía trên, đẩy phao 1 về vị trí nằm ngang làm đĩng tiếp điểm thủy ngân. Tiếp điểm này được nối vào mạch điện báo hiệu sự cố của máy biến áp (96-1). - Một phao dưới (phao 2) cĩ cấu tạo tượng tự như phao 1 và được liên kết với một cánh chặn. Cánh chặn là một tấm kim loại mỏng được treo tại vị trí phía lỗ mặt bích của rơle hơi phía nối vào thùng chính máy biến áp. Do được treo để bề mặt tấm kim loại thẳng gĩc với hướng dịng chảy của dầu nên cánh chặn tác động theo lưu lượng của dịng chảy của dầu. Cánh chặn cĩ thể điều chỉnh theo ba trị số lưu lượng dầu là 65, 100 và 150 cm/giây (rơle thường được nhà chế tạo đặt sẵn trị số 100cm/giây). Khi máy biến áp vận hành bình thường, dầu chuyển động do giãn nở theo nhiệt độ khơng đủ để tác động cánh chặn. Khi cĩ sự cố bên trong máy biến áp, luồng dầu và hơi sinh ra phụt mạnh từ thùng chính qua rơle hơi đến thùng giãn nở. Lưu lượng dầu lớn hơn trị số đã điều chỉnh sẵn sẽ đẩy cho cánh chặn quay, làm cho phao 2 chìm xuống, đĩng tiếp điểm thủy ngân, cắt máy cắt (96-2). Dựa vào thành phần và khối lượng hơi sinh ra người ta cĩ thể xác định được tính chất và mức độ sự cố. Do đĩ trên rơle hơi cịn cĩ thêm van để lấy hỗn hợp khí sinh ra nhằm phục vụ cho việc phân tích sự cố. 2. RƠLE NHIỆT ĐỘ (26) : Rơle nhiệt độ đặt tại máy biến áp. a- Rơle nhiệt độ dầu (26 O) : Rơle nhiệt độ dầu gồm các tiếp điểm thường đĩng, thường mở lắp bên trong một nhiệt kế cĩ kim chỉ thị nhiệt độ. Nhiệt kế gồm cĩ cơ cấu chỉ thị quay để ghi số đo, một bộ phận cảm biến nhiệt, một ống mao dẫn nối bộ phận cảm ứng nhiệt với cơ cấu chỉ thị. Bên trong ống mao dẫn là chất lỏng (dung dịch hữu cơ) được nén lại. Sự co giãn của chất lỏng (trong ống mao dẫn) thay đổi theo nhiệt độ mà bộ phận cảm biến nhiệt nhận được, sẽ tác động cơ cấu chỉ thị và các tiếp điểm. Các tiếp điểm sẽ đổi trạng thái “mở” thành “đĩng”, “đĩng” thành “mở” khi nhiệt độ cao hơn trị số đặt trước. Bộ phận cảm biến nhiệt được lắp trong một lỗ trụ bọc kín, ở phía trên nắp máy biến áp, bao quanh lỗ trụ là dầu, để đo nhiệt độ lớp dầu trên cùng của máy biến áp. Thường dùng nhiệt kế cĩ 2 (hoặc 4) vít điều chỉnh nhiệt độ để cĩ thể đặt sẵn 2 (hoặc 4) trị số tác động cho 2 (hoặc 4) bộ tiếp điểm riêng rẽ lắp trong nhiệt kế. Khi nhiệt độ cao hơn trị số đặt cấp 1, rơle sẽ đĩng tiếp điểm cấp 1 để báo hiệu sự cố “Nhiệt độ dầu cao” của máy biến áp. Khi nhiệt độ tiếp tục cao hơn trị số đặt cấp 2, rơle sẽ đĩng thêm tiếp điểm cấp 2 để tự động cắt máy cắt, cắt điện máy biến áp, đồng thời cũng cĩ mạch điện báo hiệu sự cố “cắt do nhiệt độ dầu cao”. b-Rơle nhiệt độ cuộn dây (26 W) : Rơle nhiệt độ cuộn dây gồm bốn bộ tiếp điểm (mỗi bộ cĩ một tiếp điểm thường mở, một tiếp điểm đĩng với cực chung) lắp bên trong một nhiệt kế cĩ kim chỉ thị. Nhiệt kế gồm cĩ: cĩ cấu chỉ thị quay để ghi số đo, một bộ phận cảm biến nhiệt, một ống mao dẫn nối bộ phận cảm biến nhiệt với cơ cấu chỉ thị. Bên trong ống mao dẫn là chất lỏng được nén lại. Sự co giãn của chất lỏng trong ống mao dẫn thay đổi theo nhiệt độ mà bộ cảm biến nhận được, tác động cơ cấu chỉ thị và bốn bộ tiếp điểm. Tác động lên cơ cấu chỉ thị và các tiếp điểm, cịn cĩ một điện trở nung. Cuộn dây thứ cấp của một máy biến dịng điện đặt tại chân sứ máy biến áp được nối với điện trở nung. Nối song song với điện trở nung là một biến trở để hiệu chỉnh. Tác dụng của điện trở nung (tùy theo dịng điện qua cuộn dây máy biến áp) và tác dụng của bộ cảm biến nhiệt lên cơ cấu đo cùng các bộ tiếp điểm sẽ tương ứng với nhiệt độ điểm nĩng: nhiệt độ của cuộn dây. Cĩ 4 vít điều chỉnh nhiệt độ để đặt trị số tác động cho bốn bộ tiếp điểm. Tùy theo thiết kế, các tiếp điểm rơle nhiệt độ cĩ thể được nối vào các mạch: báo hiệu sự cố “nhiệt độ cuộn dây cao”, mạch tự động mở máy cắt để cơ lập máy biến áp, mạch tự động khởi động và ngừng các quạt làm mát máy biến áp. 3. RƠLE MỨC DẦU (R.33) : Rơle mức dầu gồm hai bộ tiếp điểm lắp bên trong thiết bị chỉ thị mức dầu. Đối với máy biến áp cĩ bộ đổi nấc điện áp cĩ tải, thùng giãn nở dầu được chia làm hai ngăn. Ngăn cĩ thể tích chiếm phần lớn thùng giãn nở, được nối ống liên dầu thơng qua rơle hơi đến thùng chính máy biến áp (để cĩ thể tích giãn nở dầu cho máy biến áp). Ngăn cĩ thể tích chiếm phần nhỏ hơn nhiều của thùng giãn nở, sẽ được nối ống liên dầu đến thùng chứa bộ đổi nấc cĩ tải. Thùng chính máy biến áp và thùng bộ đổi nấc được thiết kế riêng rẽ, khơng cĩ liên thơng dầu với nhau. Vì vậy, cĩ hai thiết bị chỉ thị mức dầu lắp tại hai đầu thùng giãn nở để đo mức dầu của hai ngăn : thiết bị chỉ thị mức dầu máy biến áp và thiết bị chỉ thị mức dầu bộ đổi nấc cĩ tải. Xem hình vẽ vị trí lắp rơle mức dầu tại máy biến thế sau : Cấu tạo của thiết bị chỉ thị mức dầu gồm hai phần : bộ phận điều khiển và bộ chỉ thị. Bộ phận điều khiển cĩ một phao (3), thanh quay (8), trục quay (9), cĩ lắp nam châm vĩnh cưủ (4). Bộ phận điều khiển lắp trên vỏ máy (đầu thùng giãn nở) cĩ vịng đệm. Bộ phận chỉ thị gồm kim chỉ (6) lắp trên trục mang một nam châm vĩnh cửu (5). Bộ phận chỉ thị được làm bằng nhơm để tránh bị ảnh hưởng từ trường nam châm và chống ảnh hưởng của nước. Khi mức dầu nâng hạ thì phao (3) nâng hạ theo. Chuyển động nâng hạ của phao được chuyển thành chuyển động quay của trục (9) nhờ thanh quay (8). Khi quay, từ trường do nam châm (4) sẽ điều khiển cho nam châm (5) quay sao cho hai cực khác tên (N và S) của hai nam châm đối diện nhau (hai cực cùng tên cĩ lực đẩy, hai cực cùng tên cĩ lực hút nhau). Do vậy kim chỉ thị quay theo nam châm (5), ghi được mức dầu trên mặt chỉ thị. Bộ phận chỉ thị cũng tác động đĩng mở các tiếp điểm rơle mức dầu để đưa tín hiệu vào mạch báo động hoặc mạch cắt tùy theo từng thiết kế. 4. RƠLE QUÁ DỊNG TỨC THÌ (50) : Rơle quá dịng tức thì là rơle tác động khi dịng điện qua rơle vượt quá trị số định trước và tác động cắt máy cắt ngay lập tức, khơng cĩ thời gian trì hỗn. Về nguyên lý rơle quá dịng tức thì gồm phần tĩnh là cuộn dây cĩ lõi sắt, phần động là tấm sắt non cĩ mang tiếp điểm động. Khi dịng điện qua cuộn dây đủ lớn, tấm sắt non sẽ bị hút vào lõi sắt của phần tĩnh và kéo theo tiếp điểm động đĩng vào tiếp điểm tĩnh. Để điều chỉnh dịng điện tác động theo ý muốn, thơng thường phần động được gắn với một lị xo với kết cấu cĩ thể điều chỉnh được nhằm thay đổi lực tác động lên phần động, cĩ nghĩa là thay đổi dịng điện tác động của rơle. Một số trường hợp, để thay đổi dịng điện tác động trong phạm vi rộng, người ta thường chế tạo cuộn dây phần tĩnh cĩ nhiều đoạn với nhiều đầu dây ra để chọn tầm đặt thích hợp. Nguyên tắc chỉnh định rơle quá dịng tức thì : Chỉnh định rơle quá dịng tức thời là đặt trị số dịng điện khởi động của rơle. Để đảm bảo tính chọn lọc, tránh tác động sai khi ngắn mạch ngồi vùng được bảo vệ, dịng điện khởi động được chọn theo quy tắc sau: Ikđ = Kat . INmax Trong đĩ: INmax: dịng điện ngắn mạch cực đại ở cuối vùng bảo vệ. Kat = 1,2 - 1,3 : hệ số an tồn tính đến sai số trong khi tính tốn dịng ngắn mạch và sai số rơle. Ikđ : dịng điện khởi động của rơle. Vùng tác động được xác định bằng cơng thức: XCN% = Trong đĩ: XCN - Vùng tác động của bảo vệ, tính bằng phần trăm của tồn bộ đường dây được bảo vệ (%). Xl : trở kháng của đường dây được bảo vệ (%). XH : trở kháng của hệ thống (%). Ikđ : dịng khởi động của bảo vệ (%). 5. RƠLE QUÁ DỊNG ĐỊNH THÌ (51) : Rơle quá dịng định thì là rơle tác động khi dịng điện qua rơle vượt quá trị số định trước nhưng khơng tác động cắt máy cắt ngay lập tức mà cĩ thời gian trì hỗn. Rơle quá dịng định thì cĩ 2 loại cơ bản: 1- Rơle quá dịng định thì với đặc tuyến thời gian độc lập : Bao gồm một rơle quá dịng tức thì và một rơle thời gian kết hợp lại. Khi phần tức thì tác động sẽ đĩng tiếp điểm cấp nguồn cho rơle thời gian. Sau một thời gian định trước, rơle thời gian này sẽ đĩng tiếp điểm và tác động cắt máy cắt hoặc báo tín hiệu. Nếu trong thời gian trì hỗn mà dịng điện qua phần tử tức thì giảm thấp (sự cố đã tự giải trừ), làm cho phần tử này khơng giữ tiếp điểm nữa thì rơle thời gian sẽ bị mất điện và khơng khép tiếp điểm để cắt máy cắt hay báo sự cố. Thời gian tác động của rơle loại này khơng phụ thuộc vào trị số dịng điện sự cố đi qua rơle. 2- Rơle quá dịng định thì với đặc tuyến thời gian phụ thuộc : Được chế tạo theo nguyên tắc cảm ứng. Dịng điện sự cố được đưa vào cuộn dây tạo từ thơng xuyên qua một đĩa nhơm làm xuất hiện dịng điện xốy trên đĩa và làm quay đĩa. Đĩa này mang tiếp điểm động đĩng vào tiếp điểm tĩnh, đi cắt máy cắt. Thời gian quay của đĩa từ vị trí ban đầu đến khi đĩng tiếp điểm chính là thời gian tác động của rơle. Để điều chỉnh thời gian này, người ta dùng lị xo xoắn lắp trên trục của đĩa và điều chỉnh độ xoắn để cĩ phản lực thích hợp. Để điều chỉnh trị số dịng điện tác động, cuộn dây được chế tạo gồm nhiều đoạn khác nhau và đưa ra nhiều đầu dây để lựa chọn. Loại rơle quá dịng định thì kiểu cảm ứng cĩ ưu điểm là thời gian tác động càng ngắn khi dịng qua rơle càng lớn do đĩa quay càng nhanh, do đĩ loại trừ nhanh các sự cố nặng trong khi vẫn duy trì thời gian cần thiết đối với các biến động nhỏ. Nguyên tắc chỉnh định rơle quá dịng định thì : Chỉnh định rơle quá dịng định thời là thiết đặt các giá trị sau: 1- Dịng điện khởi động của rơle Ikđ : được xác định từ dịng điện làm việc cực đại, thường là dịng phụ tải trong chế độ cực đại: Ikđ > Ilvmax và phải thỏa: Ikđ = Kkđ . Ktc. Ksđ . Ilvmax / Ktv. KBI Trong đĩ: . Ilvmax là dịng điện làm việc cực đại. . Kkđ = 2,5¸3 là hệ số tự khởi động của động cơ điện. . Ktc = 1,2¸1,5 là hệ số tin cậy khi kể đến việc tính tốn sai số của rơle và máy biến dịng. . Ksđ là hệ số của sơ đồ, phụ thuộc vào sơ đồ đấu nối rơle. . Ktv là hệ số trở về của rơle. . KBI là hệ số biến đổi của máy biến dịng. 2- Thời gian tác động của bảo vệ: Để đảm bảo tính chọn lọc, thời gian tác động của bảo vệ được chọn theo nguyên tắc bậc thang, độ chênh lệch giữa thời gian tác động của các bảo vệ kề nhau được gọi là bậc thời gian hay bậc chọn lọc: Dt = t1 - t2 Giá trị của bậc thời gian Dt được chọn sao cho khi ngắn mạch thuộc phạm vi của bảo vệ sau, bảo vệ trước khơng kịp tác động mặc dù đã khởi động. Độ nhạy của bảo vệ: . Knhậy = INMmin / Ikđ thơng thường độ nhạy phải đạt trong khoảng 1,2¸1,5. Trong đĩ: . INMmin là dịng điện ngắn mạch bé nhất ở khu vực cuối của lưới điện được bảo vệ. 6. RƠLE KÉM ÁP (27) : Rơle kém áp là rơle tác động khi điện áp đặt vào rơle thấp hơn giá trị định trước. Về nguyên lý, rơle kém áp cấu tạo gồm cuộn dây cĩ lõi t