I. Định nghĩa:
Rơle hay rơle điện là một công tắc chạy bằng điện. Nhiều rơ le sử dụng một nam châm điện để vận hành cơ khí công tắc, nhưng nguyên lý vận hành khác cũng được sử dụng, chẳng hạn như rơ le trạng thái rắn. Rơ le được sử dụng khi cần kiểm soát một mạch điện bằng một tín hiệu công suất thấp (với đầy đủ cách điện giữa kiểm soát và mạch điều khiển), hoặc trong trường hợp một số mạch phải được kiểm soát bởi một tín hiệu. Các rơle đầu tiên được sử dụng trong các mạch điện báo đường dài với vai trò bộ khuếch đại: chúng lặp đi lặp lại các tín hiệu đến từ một mạch và truyền lại nó trên mạch khác. Rơ le được dùng rộng rãi trong trao đổi điện thoại và các máy điện toán thời kỳ đầu với vai trò điều hành mạch lôgic. Một loại rơle có thể xử lý công suất cao cần thiết để trực tiếp kiểm soát một động cơ điện hoặc mức tải khác được gọi là một contactor. Rơ le trạng thái rắn kiểm soát mạch điện không có bộ phận chuyển động.
II. Công dụng và các yêu cầu của rơle:
a- Công dụng:
Trong quá trình vận hành hệ thống điện có thể xuất hiện tình trạng sự cố và chế độ làm việc bất thường của các phần tử. Các sự cố thường kèm theo hiện tượng dòng điện tăng khá cao và điện áp giảm thấp. Các thiết bị có dòng điện tăng cao chạy qua có thể bị đốt nóng quá mức cho phép và bị hỏng. Khi điện áp giảm thấp, các hộ tiêu thụ không thể làm việc bình thường và tính ổn định của các máy phát làm việc song song và của toàn hệ thống bị giảm. Các chế độ làm việc không bình thường làm cho điện áp, dòng điện và tần số lệch khỏi giới hạn cho phép. Nếu để kéo dài tình trạng này, có thể xuất hiện sự cố. Muốn duy trì hoạt động bình thường của hệ thống và các hộ tiêu thụ khi xuất hiện sự cố, cần phát hiện càng nhanh càng tốt chỗ sự cố và cách ly nó ra khỏi phần tử bị hư hỏng, nhờ vậy phần còn lại duy trì được hoạt động bình thường, đồng thời giảm mức độ hư hại của phần tử bị sự cố.
Chỉ có thiết bị tự động bảo vệ mới có thể thực hiện tốt được yêu cầu trên, thiết bị này gọi là bảo vệ rơle.
Bảo vệ rơle sẽ theo dõi liên tục tình trạng và chế độ làm việc của tất cả các phần tử trong hệ thống điện. Khi xuất hiện sự cố, bảo vệ rơle phát hiện và cắt phần tử hư hỏng nhờ máy cắt điện. Khi xuất hiện chế độ làm việc không bình thường, bảo vệ rơle sẽ phát tín hiệu và tùy thuộc yêu cầu, có thể tác động khôi phục chế độ làm việc bình thường hoặc báo tín hiệu cho nhân viên trực.
b – Các yêu cầu cơ bản đối với bảo vệ rơle:
* Tính chọn lọc:
Tính chọn lọc là khả năng phân biệt các phần tử hư hỏng và bảo vệ chỉ cắt các phần tử đó.
Ví dụ trong sơ đồ bảo vệ như hình 1, khi ngắn mạch tại điểm N1, máy cắt MC3 là máy cắt gần chỗ sự cố nhất phải cắt. Nhờ vậy các phụ tải khác vẫn được cung cấp điện. Khi ngắn mạch tại điểm N2, đường dây sự cố A2-B2 được cắt ra nhờ các máy cắt MC1 và MC2, còn đường dây A1-B1 vẫn làm việc, vì vậy toàn bộ các hộ tiêu thụ vẫn được cung cấp điện.
Tính chọn lọc là yêu cầu cơ bản nhất của bảo vệ rơle để đảm bảo cung cấp điện an toàn liên tục. Nếu bảo vệ tác động không chọn lọc, sự cố có thể lan rộng.
* Tác động nhanh:
Bảo vệ phải tác động nhanh để kịp thời cô lập các phần tử hư hỏng thuộc phạm vi bảo vệ nhằm:
+ Đảm bảo tính ổn định của hệ thống.
+ Giảm ảnh hưởng của điện áp thấp (khi ngắn mạch) lên các phụ tải.
+ Giảm tác hại của dòng điện ngắn mạch đối với thiết bị. Bảo vệ tác động nhanh phải có thời gian tác động nhỏ hơn 0,1 giây.
* Độ nhạy:
Bảo vệ cần tác động không chỉ với các trường hợp ngắn mạch trực tiếp mà cả khi ngắn mạch qua điện trở trung gian. Ngoài 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 dòng ngắn mạch có giá trị nhỏ. Độ nhạy được đánh giá bằng hệ số nhạy:
. INmin : dòng điện ngắn mạch nhỏ nhất.
. Ikđ: giá trị dòng điện nhỏ nhất mà bảo vệ có thể tác động.
Đối với các bảo vệ tác động theo giá trị cực tiểu (ví dụ 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 không được tác động sai đối với các trường hợp mà nó không có nhiệm vụ tác động.
Một bảo vệ không tác động hoặc tác động sai có thể sẽ dẫn đến hậu quả là một số lớn phụ tải bị mất điện hoặc sự cố lan rộíng trong hệ thống
III. Các chỉ danh của rơle đang sử dụng:
- 21: rơle khoảng cách.
- 25: rơle đồng bộ.
- 26: rơle nhiệt độ.
- 27: rơle thiếu áp.
- 32: rơle công suất ngược.
- 33: rơle mức dầu.
- 50, 51: rơle quá dòng tức thì, định thì.
- 55: rơle hệ số công suất.
- 59: rơle quá áp.
- 62: rơle thời gian.
- 63: rơle áp suất.
- 64: rơle chạm đất.
- 67: rơle quá dòng có hướng.
- 79: rơle tự đóng lại.
- 81: rơle tần số.
- 85: rơle so lệch cao tần.
- 86: rơle khóa.
- 87L: rơle so lệch dọc.
- 96: rơle hơi.
Tùy theo phạm vi, mức độ và đối tượng được bảo vệ, chỉ danh rơle có thể có phần mở rộng. Sau đây là một số chỉ danh rơle có phần mở rộng thông dụng:
- 26W: rơle nhiệt độ cuộn dây máy biến áp; 26O: rơle nhiệt độ dầu.
- 51P, 51S rơle quá dòng điện phía sơ cấp, thứ cấp máy biến áp.
- 50REF: rơle quá dòng tức thì chống chạm đất trong thiết bị (thường dùng cho máy biến áp).
- 67N: rơle quá dòng chạm đất có hướng.
- 87T: rơle so lệch dọc điện bảo vệ máy biến áp, 87B: rơle so lệch dọc bảo vệ thanh cái.
- 96-1: rơle hơi cấp 1 dùng báo tín hiệu; 96-2: rơle hơi cấp 2 tác động cắt máy cắt.
IV .Liệt kê các rơle bảo vệ máy biến áp:
a- Các rơle tác động theo dòng điện:
- Rơle bảo vệ quá dòng điện phía sơ cấp: 50/51P pha, chạm đất.
- Rơle bảo vệ quá dòng điện phía thứ cấp: 50/51S pha, chạm đất.
- Rơle bảo vệ so lệch dọc dòng điện: 87T.
- Rơle bảo vệ quá dòng điện các dây trung tính: 50/51G.
- Rơle bảo vệ chạm đất các cuộn dây: 50REF.
b- Các rơle không tác động theo dòng điện:
- Rơle hơi: 96-1, 96-2.
- Rơle nhiệt độ dầu: 26O.
- Rơle nhiệt độ cuộn dây: 26W.
- Rơle mức dầu thân máy: 33.
- Rơle áp suất thân máy, bộ đổi nấc dưới tải: 63.
V. Liệt kê các rơle bảo vệ thanh cái ?
- Rơle so lệch dọc dòng điện: 87B.
- Rơle thiếu áp: 27.
- Rơle quá áp: 59.
- Rơle chống chạm đất: 64.
6. Liệt kê các rơle bảo vệ đường dây :
- Rơle quá dòng tức thì, định thì: 50/51L pha, chạm đất.
- Rơle so lệch pha cao tần: 85.
- Rơle quá dòng có hướng (pha, chạm đất): 67, 67N.
- Rơle khoảng cách: 21, 44.
Mon May 05, 2014 1:05 pm