TẬP ĐOÀN ĐIỆN LỰC VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
GIÁO TRÌNH ĐẠI HỌC
BẢO VỆ RƠLE

TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN
Tài liệu tham khảo nội bộ dùng trong

Khoa Hệ thống điện
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

không bình thường, mô tả nguyên lý làm việc và chức năng các phần tử chính trong sơ đồ bảo
vệ.
Giáo trình giới thiệu và xem xét việc bảo vệ các phần tử chính trong hệ thống điện bao
gồm: đường dây truyền tải, máy phát điện, máy biến áp, thanh góp, động cơ điện, tụ điện,
kháng điện, cáp điện.
Toàn bộ cuốn sách chia làm 8 chương. Đây là lần tái bản thứ nhất, các tác giả đã cố
gắng chỉnh sửa những thiếu sót của lần xuất bản trước và cập nhật thêm một số kiến thức mới,
nhưng chắc chắn không thể tránh khỏi những thiếu sót. Những nhận xét và góp ý của bạn đọc
xin gửi cho Khoa Hệ thống điện – Trường Đại học Điện lực – 235 Hoàng Quốc Việt - Hà Nội.
Email.
Tel :
iv

LỜI CẢM ƠN

v

MỤC LỤC

LỜI TỰA iii
LỜI CẢM ƠN iv
MỤC LỤC v
DANH MỤC HÌNH VẼ ix
DANH MỤC BẢNG xv
PHẦN I: CÁC NGUYÊN LÝ BẢO VỆ xvi
CHƯƠNG 1: KHÁI NIỆM CHUNG 1
1.1 NHIỆM VỤ BẢO VỆ RƠ LE 1
1.2 YÊU CẦU CỦA BẢO VỆ RƠ LE 2
1.2.1 Tính tin cậy 2
1.2.2 Tính chọn lọc 2

2.2 PHÂN LOẠI RƠLE 30
2.3 RƠLE ĐIỆN CƠ 34
2.3.1 Rơle dòng điện kiểu điện từ 34
2.4 RƠLE DÒNG ĐIỆN KIỂU CẢM ỨNG 37
2.4.1 Nguyên tắc tác động 37
2.4.2 Lĩnh vực ứng dụng: 39
2.4.3 Rơle điện áp 39
2.4.4 Rơle thời gian 40
2.4.5 Rơle trung gian 40
2.4.6 Rơle tín hiệu 41
2.5 RƠLE ĐIỆN TỬ 41
2.6 RƠLE KỸ THUẬT SỐ 44
2.7 CÂU HỎI ÔN TẬP 46
CHƯƠNG 3: CÁC NGUYÊN LÝ BẢO VỆ RƠ LE HỆ THỐNG ĐIỆN 47
3.1 BẢO VỆ QUÁ DÒNG ĐIỆN 47
3.1.1 Nguyên tắc tác động 47
3.1.2 Bảo vệ dòng điện cực đại 47
3.1.3 Bảo vệ dòng điện cắt nhanh 49
3.1.4 Bảo vệ dòng điện cực đại có bộ kiểm tra điện áp 49
3.1.5 Bảo vệ dòng điện ba cấp 50
3.1.6 Đánh giá bảo vệ quá dòng điện 52
3.2 BẢO VỆ QUÁ DÒNG ĐIỆN CÓ ĐỊNH HƯỚNG CÔNG SUẤT 53
3.2.1 Nguyên tắc tác động 53
3.2.2 Phần tử định hướng công suất 54
3.2.3 Lựa chọn thời gian cho bảo vệ dòng điện có định hướng công suất 54
3.2.4 Lựa chọn dòng điện khởi động 55
3.2.5 Bảo vệ dòng điện có hướng ba cấp 56
3.2.6 Đánh giá bảo vệ dòng điện có định hướng công suất 56
3.3 NGUYÊN LÝ BẢO VỆ KHOẢNG CÁCH 57
3.3.1 Nguyên tắc tác động 57

4.6.1 Nguyên tắc tác động 87
4.6.2 Bảo vệ quá dòng điện thứ tự không 88
4.6.3 Bảo vệ quá dòng điện thứ tự không có hướng 88
4.6.4 Bảo vệ chống chạm đất “chập chờn” 91
4.7 CÂU HỎI ÔN TẬP 92
CHƯƠNG 5: BẢO VỆ MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỒNG BỘ 93
5.1 CÁC DẠNG HƯ HỎNG VÀ TÌNH TRẠNG LÀM VIỆC KHÔNG BÌNH THƯỜNG CỦA
MÁY PHÁT ĐIỆN 93
5.2 BẢO VỆ CHỐNG CHẠM ĐẤT CUỘN DÂY STATO 94
5.3 BẢO VỆ CHỐNG NGẮN MẠCH GIỮA CÁC PHA 98
5.3.1 Bảo vệ so lệch hãm 99
5.3.2 Bảo vệ khoảng cách 101
5.3.3 Bảo vệ quá dòng điện 102
5.4 BẢO VỆ CHỐNG CHẠM CHẬP CÁC VÒNG DÂY TRONG MỘT PHA CỦA CUỘN
STATO 103
viii

5.5 BẢO VỆ CHỐNG CHẠM ĐẤT CUỘN DÂY RÔ TO 105
5.6 BẢO VỆ CHỐNG DÒNG ĐIỆN THỨ TỰ NGHỊCH 109
5.7 BẢO VỆ CHỐNG MẤT KÍCH TỪ 110
5.8 BẢO VỆ CHỐNG QUÁ TẢI CHO CUỘN DÂY STATO VÀ RÔTO MÁY PHÁT ĐIỆN 112
5.9 BẢO VỆ CHỐNG QUÁ ĐIỆN ÁP 113
5.10 BẢO VỆ CHỐNG TẦN SỐ GIẢM THẤP 114
5.11 BẢO VỆ CHỐNG LUỒNG CÔNG SUẤT NGƯỢC 115
5.12 CÂU HỎI ÔN TẬP 116
CHƯƠNG 6: BẢO VỆ MÁY BIẾN ÁP 117
6.1 CÁC HƯ HỎNG VÀ NHỮNG LOẠI BẢO VỆ THƯỜNG DÙNG 117
6.2 BẢO VỆ SO LỆCH DỌC 117
6.3 BẢO VỆ QUÁ DÒNG ĐIỆN 119
6.4 BẢO VỆ KHOẢNG CÁCH 120

Hình vẽ 1-8: Đường cong từ hoá (a) và quan hệ của dòng điện sơ cấp iS, từ thông F, 11
Hình vẽ 1-9: Các nối BI và rơle theo sơ đồ hình sao 11
Hình vẽ 1-10: Sơ đồ nồi một rơle vào hiệu dòng điện hai pha và sơ đồ véc tơ của dòng điện thứ cấp
qua rơle khi ngắn mạch 2 pha và ba pha 12
Hình vẽ 1-11: Các sơ đồ bộ lọc dòng điện thứ tự không: a) sơ đồ nguyên lý, b) bộ lọc dùng ba máy
biến dòng, c) bộ lọc một máy biến dòng dùng cho đường dây trên không, d) bộ lọc một máy biến dòng
dùng cho đường dây cáp ngầm 13
Hình vẽ 1-12: Các sơ đồ bộ lọc dòng điện thứ tự nghịch LI
2
: a) Sơ đồ cấu trúc, b) mạch điện, c) Đồ thị
véc tơ đối với thành phần thứ tự thuận, d) đồ thị véc tơ thành phần thứ tự nghịch 14
Hình vẽ 1-13: Máy biến điện áp cao áp, hạ áp và sơ đồ nguyên lý của máy biến điện áp 15
Hình vẽ 1-14: Sơ đồ nối các BU theo hình sao: a nối vào điện áp dây, b) nối vào điện áp pha, c) điện
áp ba pha và dây trung tính của HTĐ 16
Hình vẽ 1-15: Sơ đồ nối các BU theo hình V/V 16
Hình vẽ 1-16: Các sơ đồ bộ lọc thứ tự không, a) cuộn tam giác hở, b) bộ lọc điện áp thứ tự không ở
trung tính máy phát điện 17
Hình vẽ 1-17: Sơ đồ nguyên lý của bộ lọc điện áp thứ tự nghịch 18
Hình vẽ 1-18: Sơ đồ dùng rơle dòng điện có đặc tính thời gian phụ thuộc có giới hạn làm việc với
dòng điện thao tác một chiều 19
Hình vẽ 1-19: Sơ đồ bảo vệ dòng điện dùng nguồn thao tác xoay chiều theo phương pháp khử nối tắt
cuộn cắt của máy cắt 20
Hình vẽ 1-20: Sơ đồ bảo vệ dòng điện nối vào dòng điện thao tác xoay chiều qua biến dòng bão hoà
trung gian 20
Hình vẽ 1-21: Sơ đồ bộ cung cấp liên hợp 21
Hình vẽ 1-22: Sơ đồ nguồn cung cấp bằng bộ tụ nạp sẵn 21
Hình vẽ 1-23: Liên hệ giữa các thiết bị làm việc với kênh truyền tín hiệu 22
Hình vẽ 1-24: Nguyên lý so sánh biên độ hai đại lượng đầu vào 26
Hình vẽ 1-25: Nguyên lý so sánh pha (a) và biểu đồ so sánh hai tín hiệu đầu vào hình sin lệch pha
nhau (b) 27

Hình vẽ 3-3: Sơ đồ nguyên lý của bảo vệ dòng điện cực đại có bộ phận kiểm tra điện áp 50
Hình vẽ 3-4: Sơ đồ nguyên lý của bảo vệ dòng ba cấp. 51
Hình vẽ 3-5: Tính dòng điện và thời gian tác động của bảo vệ dòng ba cấp 52
Hình vẽ 3-6: Bảo vệ quá dòng điện có hướng a) Mạch vòng, b) Đường dây song song, c) Đường dây
có hai nguồn cung cấp, 53
Hình vẽ 3-7: Bảo vệ quá dòng điện có hướng: a) Sơ đồ nguyên lý bảo vệ quá dòng, b) Đặc tính pha
của bộ phận định hướng công suất 54
Hình vẽ 3-8: Phối hợp thời gian tác động của bảo vệ quá dòng điện có hướng với thanh góp có nhiều
mạch đường dây 55
Hình vẽ 3-9: Các cấu hình lưới điện phức tạp bảo vệ quá dòng có hướng không đảm bảo tính chọn lọc:
a) Mạng vòng có nhiều nguồn cung cấp. b) Mạng vòng có một nguồn cung cấp khi có liện hệ ngang
không có nguồn (Đường dây BD) 57
Hình vẽ 3-10: Nguyên lý đo tổng trở, a) Sơ đồ lưới điện; b) Vùng biến thiên của tổng trở phụ tải;
c)Tổng trở đo trong điều kiện sự cố; d) Đặc tính khởi động của bộ phận khoảng cách 58
Hình vẽ 3-11: Các đặc tuyến tổng trở khởi động thường gặp: a) Tổng trở không hướng (Z
Kđ
=const); b)
Tổng trở có hướng (vòng tròn qua gốc toạ độ); c) Vòng tròn lệch tâm; d) Hình thấu kính, e,g) Hình
đa giác; h) 7SA513 59
xi

Hình vẽ 3-12: Sơ đồ phối hợp tổng trở khởi động và đặc tính thời gian giữa ba vùng của bảo vệ
khoảng cách 60
Hình vẽ 3-13: Sự phân bố dòng điện trên các nhánh của đường dây mạch kép 61
Hình vẽ 3-14: Bảo vệ so lệch dòng điện a) Sơ đồ nguyên lý, b) Đồ thị véctơ dòng điện khi ngắn mạch
ngoài vùng và trong chế độ bình thường, c) Khi ngắn mạch trong vùng. 63
Hình vẽ 3-15: Sơ đồ nguyên lý của bảo vệ so lệch có hãm bổ sung bằng dòng điện hài bậc hai dùng
cho bảo vệ máy biến áp hai dây quấn 65
Hình vẽ 3-16: Bảo vệ so sánh pha dòng điện: a) Sơ đồ nguyên lý b) Đặc tính góc pha bảo vệ. 66
Hình vẽ 4-1: Bảo vệ cắt nhanh đường dây có hai nguồn cung cấp 69


từ dòng điện
3 pha 80
Hình vẽ 4-15: Phối hợp tổng trở khởi động và đặc tính thời gian giữa ba vùng tác động của bảo vệ
khoảng cách, a) Sơ đồ lưới điện, b) Phối hợp đặc tính khởi động và thời gian 82
Hình vẽ 4-16: Phối hợp các vùng bảo vệ khoảng cách trong trường hợp từ thanh cái cuối đường dây có
nhiều dây ra 83
Hình vẽ 4-17: Điện kháng đường dây phụ thuộc vào dung kháng và vị trí đặt tụ bù dọc 84
Hình vẽ 4-18: Bảo vệ khoảng cách trên đường dây có bù dọc, a) Sơ đồ nguyên lý, b) khi bộ tụ làm
việc bình thường, c) khi bộ tụ bị nối tắt 85
Hình vẽ 4-19: Sơ đồ nguyên lý của bảo vệ theo hướng công suất thứ tự không 86
xii

Hình vẽ 4-20: Sơ đồ nguyên lý của bảo vệ so sánh hướng công suất thứ tự không truyền tín hiệu cho
phép 86
Hình vẽ 4-21: Sự biến thiên của dòng (a) và áp (b) tại chỗ đặt bảo vệ trước và sau thời điểm sự cố (t =
0) 87
Hình vẽ 4-22: Phân bố dòng điện sự cố (điện dung) khi có chạm đất trên các đường dây khác nhau
trong lưới điện hình tia có trung tính không nối đất. (a) Chạm đất đường dây D3; (b) Chạm đất đường
dây D1 89
Hình vẽ 4-23: Sơ đồ xác định góc lệch pha 0 giữa dòng (I0) và áp (U0) thứ tự không 89
Hình vẽ 4-24: Sơ đồ nguyên lý sử dụng chung cho toàn trạm một bộ xác định hướng công suất thứ tự
không, có đổi nối trong mạch dòng điện thứ tự không của các đường dây 90
Hình vẽ 4-25: Mắc điện trở song song với cuộn Petersen để tăng độ nhạy của bảo vệ chống chạm đất
91
Hình vẽ 4-26: Nguyên lý của sơ đồ bảo vệ chống chạm đất “chập 92
Hình vẽ 5-1: Chạm đất trong cuộn dây Stato máy phát điện 95
Hình vẽ 5-2: Bảo vệ có hướng chống chạm đất cuộn dây stato máy phát điện đấu trực tiếp với thanh
góp điện áp máy phát: a) Sơ đồ nguyên lý, b) Đồ thị véc tơ 95
Hình vẽ 5-3: Phân bố thành phần hài bậc ba dọc theo cuộn dây stato máy phát điện, a) chế độ bình

Hình vẽ 5-18: Sơ đồ nguyên lý phát hiện chạm đất trong cuộn dây roto máy phát điện dùng nguồn điện
phụ 1Hz có dạng sóng chữ nhật (a) và dạng sóng đặt vào bộ phận đo U
M
đối với các điện trở chạm đất
khác nhau (b và c) 108
Hình vẽ 5-19: Bảo vệ chống dòng điện thứ tự nghịch đặt ở máy phát điện, a) sơ đồ nguyên lý, b) đặc
tính thời gian phụ thuộc tỷ lệ nghịch, c) độc lập có 2 cấp 109
Hình vẽ 5-20: Bảo vệ chống mất kích từ máy phát điện, a) Thay đổi hướng công suất phản kháng Q, b)
Thay đổi tổng trở đo được ở cực MFĐ, c) Giới hạn thay đổi của công suất MPĐ 111
Hình vẽ 5-21: Sơ đồ bảo vệ chống mất kích thích ở máy phát điện sử dụng rơ le điện kháng cực tiểu:
a) Sơ đồ nguyên lý, b) Đồ thị véc tơ, c) Các dạng sóng của các đại lượng tương ứng 111
Hình vẽ 5-22: Quan hệ giữa mức quá tải và thời gian quá tải cho phép của các cuộn dây MPĐ 113
Hình vẽ 5-23: Sơ đồ nguyên lý bảo vệ chống quá tải cuộn dây máy phát điện với 2 kênh đo lường độc
lập 113
Hình vẽ 5-24: Bảo vệ chống quá điện áp hai cấp đặt ở máy phát điện 114
Hình vẽ 5-25: Thời gian tích hợp cho phép vận hành máy phát điện ở tần số cao 115
Hình vẽ 5-26: Sơ đồ nguyên lý của bảo vệ chống công suất ngược 116
Hình vẽ 6-1: Cân bằng pha và trị số của dòng điện thứ cấp trong bảo vệ so lệch máy biến áp 2 và 3
cuộn dây bằng máy biến dòng trung gian BIG 118
Hình vẽ 6-2: Sơ đồ nguyên lý bảo vệ so lệch có hãm cho máy biến áp 3 cuộn dây HM- hãm theo thành
phần hài bậc 2 trong dòng điện từ hoá MBA 118
Hình vẽ 6-3: Sơ đồ nguyên lý (a) và đặc tính thời gian (b) của bảo vệ khoảng cách đặt ở MBA hai
cuộn dây (hoặc MBA tự ngẫu) 120
Hình vẽ 6-4: Ví dụ về rơ le khí đặt cho máy biến áp 122
Hình vẽ 6-5: Bảo vệ chống chạm đất có giới hạn dùng cho máy biến áp : a) MBA hai cuộn dây, b)
MBA tự ngẫu 122
Hình vẽ 6-6: Sự phụ thuộc độ tăng nhiệt độ của dầu so với nhiệt độ môi trường làm mát và độ tăng
nhiệt độ cuộn dây so với nhiệt độ của dầu vào phụ tải xác lập 124
Hình vẽ 6-7: Sơ đồ bảo vệ quá nhiệt máy biến áp 126
Hình vẽ 6-8: Phương thức bảo vệ máy biến áp hai cuộn dây công suất bé 126

Bảng 6-1: Các loại bảo vệ thường dùng cho máy biến áp 117
xvi

PHẦN I: CÁC NGUYÊN LÝ BẢO VỆ
1

CHƯƠNG 1: KHÁI NIỆM CHUNG
1.1 NHIỆM VỤ BẢO VỆ RƠ LE
Khi thiết kế hoặc vận hành bất kỳ một hệ thống điện (HTĐ) nào, chúng ta cũng đều
mong muốn HTĐ đó phải được vận hành ở chế độ an toàn, tin cậy, và kinh tế nhất. Một HTĐ
thường rộng lớn về qui mô, trải dài trong không gian với nhiều thiết bị điện khác nhau từ phần
phát điện, truyền tải và phân phối điện năng. Do đó, trong bất cứ HTĐ nào cũng có thể phát
sinh các hư hỏng và các tình trạng làm việc không bình thường đối với các phần tử trong
HTĐ đó. Nguyên nhân dẫn đến các hư hỏng, hay sự cố đối rất đa dạng:
 Do các hiện tượng thiên nhiên: như giông bão, động đất, lũ lụt, núi lửa…
 Do con người: sai sót trong tính toán thiết kế, sai lầm trong công tác vận hành, thiếu sót
trong bảo dưỡng thiết bị điện…
 Các yếu tố ngẫu nhiên khác: già cỗi cách điện, thiết bị quá cũ, những hư hỏng ngẫu
nhiên, tình trạng làm việc bất thường của HTĐ…
Các sự cố nguy hiểm nhất có thể xảy ra trong HTĐ thường là các dạng ngắn mạch. Khi
ngắn mạch, dòng điện tăng cao tại chỗ sự cố và trong các phần tử trên đường từ nguồn đến
điểm ngắn mạch có thể gây ra những tác động nhiệt và cơ nguy hiểm cho các phần tử nó chạy
qua. Hồ quang tại chỗ ngắn mạch nếu để tồn tại lâu có thể đốt cháy thiết bị, gây hỏa hoạn.
Ngắn mạch cũng làm cho điện áp tại chỗ sự cố và khu vực lưới điện lân cận bị giảm thấp, ảnh
hưởng đến sự làm việc bình thường của các hộ tiêu dùng điện. Trường hợp nguy hiểm nhất,
ngắn mạch có thể dẫn đến mất ổn định và tan rã hoàn toàn HTĐ.
Các dạng ngắn mạch thường gặp trong HTĐ:


1.2 YÊU CẦU CỦA BẢO VỆ RƠ LE
1.2.1 Tính tin cậy
Là tính năng đảm bảo cho thiết bị bảo vệ làm việc đúng, chắc chắn. Cần phân biệt hai
khái niệm sau:
 Độ tin cậy khi tác động: là mức độ chắc chắn rơle hoặc hệ thống bảo vệ rơle sẽ tác động
đúng. Nói cách khác, độ tin cậy khi tác động là khả năng bảo vệ làm việc đúng khi có sự
cố xảy ra trong phạm vi đã được xác định trong nhiệm vụ bảo vệ.
 Độ tin cậy không tác động: là mức độ chắc chắn rằng rơle hoặc hệ thống rơle sẽ không
làm việc sai. Nói cách khác, độ tin cậy không tác động là khả năng tránh làm việc nhầm
ở chế độ vận hành bình thường hoặc sự cố xảy ra ngoài phạm vi bảo vệ đã được qui
định.
Trên thực tế độ tin cậy tác động có thể được kiểm tra tương đối dễ dàng bằng tính toán
thực nghiệm, còn độ tin cậy không tác động rất khó kiểm tra vì tập hợp những trạng thái vận
hành và tình huống bất thường có thể dẫn đến tác động sai của bảo vệ không thể lường trước
được.
Để nâng cao độ tin cậy nên sử dụng rơle và hệ thống rơle có kết cấu đơn giản, chắc
chắn, đã được thử thách qua thực tế sử dụng và cũng cần tăng cường mức độ dự phòng trong
hệ thống bảo vệ. Qua số liệu thống kê vận hành cho thấy, hệ thống bảo vệ trong các hệ thống
điện hiện đại có xác suất làm việc tin cậy khoảng (95  99)%.
1.2.2 Tính chọn lọc
Là khả năng của bảo vệ có thể phát hiện và loại trừ đúng phần tử bị sự cố ra khỏi hệ
thống điện. Xét ví dụ đối với mạng điện cho ở Hình vẽ 1-1.
 Khi ngắn mạch tại điểm N1 trên đường dây BC, để đảm bảo tính chọn lọc thì bảo vệ
phải cắt máy cắt 5 ở đầu đường dây bị hư hỏng BC. Như vậy tất cả các hộ tiêu thụ điện
(trừ những hộ nối vào thanh góp C) sẽ tiếp tục làm việc bình thường sau khi máy cắt 5.
3Hình vẽ 1-1: Ví dụ về tính chọn lọc của bảo vệ rơle

gồm hai thành phần: thời gian tác động của bảo vệ t
BV
và thời
gian tác động của máy cắt t
MC
:
MCBVC
t t t 

Với HTĐ hiện đại, yêu cầu thời gian loại trừ sự cố rất nhỏ, để đảm bảo tính ổn định.
Đối với các máy cắt điện có tốc độ cao hiện đại t
MC
= (20  60)ms (từ 1  3 chu kỳ 50Hz).
Những máy cắt thông thường có t
MC
≤ 5 chu kỳ (khoảng 100ms ở 50Hz). Vậy thời gian loại
trừ sự cố t
C
khoảng từ 2  8 chu kỳ ở tần số 50Hz (khoảng 40160ms) đối với bảo vệ tác
động nhanh.
4

Đối với lưới điện phân phối thường dùng các bảo vệ có độ chọn lọc tương đối, bảo vệ
chính thông thường có thời gian cắt sự cố khoảng (0,21,5) giây, bảo vệ dự phòng khoảng
(1,52,0) giây.
1.2.4 Độ nhạy
Độ nhạy đặc trưng cho khả năng “cảm nhận” sự cố của rơle hoặc hệ thống bảo vệ. Độ
nhạy của bảo vệ được đặc trưng bằng hệ số độ nhạy K
n
là tỉ số của đại lượng vật lý đặt vào


5Hình vẽ 1-2: Cấu trúc tổng quát của hệ thống bảo vệ
1 Bộ phận đo lường: gồm các máy biến dòng điện (BI hoặc là CT), máy biến điện áp (BU
hoặc là VT), các thiết bị đo lường khác để làm nhiệm vụ đo lường các đại lượng dòng
điện, điện áp, tần số …Các tín hiệu sơ cấp có thể được đưa vào các bộ lọc các thành
phần đối xứng, hoặc các thiết bị biến đổi AC/DC để đưa tín hiệu vào hệ thống các rơle
2 Bộ phận phân tích và so sánh logic: gồm các rơle có nhiệm vụ là phân tích và so sánh
các tín hiệu đưa vào với các giá trị khởi động cho trước để đánh giá tình trạng làm việc
của HTĐ là bình thường, không bình thường (quá tải) hay là sự cố. Tương ứng với các
tình trạng đó, rơle sẽ gửi tín hiệu đến cơ cấu thực hiện. Đối với mỗi nguyên tắc bảo vệ
khác nhau thì sẽ có các loại rơle với phương pháp tính toán khác nhau.
3 Bộ phận thực hiện: gồm các rơle trung gian, máy cắt (MC) … có nhiệm vụ thực hiện
việc báo tín hiệu, hoặc cắt máy cắt trong các trường hợp sự cố
4 Hệ thống nguồn điện một chiều: có nhiệm vụ là cung cấp nguồn cho hệ thống các rơle,
cuộn cắt của MC, chuông, đèn…
5 Kênh thông tin truyền tín hiệu: dùng để truyền tín hiệu điều khiển, phối hợp bảo vệ,
thông tin …
Trong Hình vẽ 1-3, tiếp điểm phụ MC
F
của máy cắt điện (hoặc của rơle phản ánh vị trí
của máy cắt) có khả năng cắt dòng điện lớn để ngắt mạch dòng điện cung cấp cho cuộn cắt
trước khi tiếp điểm của rơle trở về, đảm bảo cho tiếp điểm của rơle khỏi bị cháy vì phải ngắt
dòng điện lớn.
Những năm trước đây sơ đồ bảo vệ rơle thường được tổ hợp từ nhiều rơle và nhiều thiết
bị riêng lẻ, mỗi phần tử hoặc nhóm phần tử thực hiện một chức năng nhất định trong sơ đồ
bảo vệ. Ngày nay mỗi đối tượng cần được bảo vệ chỉ cần dùng một bộ bảo vệ. Để tăng cường
độ tin cậy có thể đặt thêm một bộ thứ hai với tính năng tương đương nhưng hoạt động theo

=

Nguồn một chiều
Hiển thị và ghi nhớ

sự kiện

6Hình vẽ 1-3: Vì dụ về một cấu trúc của hệ thống bảo vệ
Nguyên lý dự phòng này còn được áp dụng cho mạch máy biến dòng điện và điện áp,
cho nguồn điện thao tác và cho cả cuộn cắt của máy cắt điện như Hình vẽ 1-4. Hình vẽ 1-4: Sơ đồ cấu trúc của hệ thống bảo vệ có dự phòng để tăng cường độ tin cậy
Thanh góp

BI
Máy cắt điện

Mạch điện được bảo vệ

MC
F

CC

Ngu
ồn


CC
CC
2

N
2

N
1

KĐK
+
+

BV
BV
2

CCh
1

CCh
BU

Mạch được bảo vệ

7

1.4 MÁY BIẾN DÒNG ĐIỆN (BI, CT)

và T
2
) nằm cạnh nhau. Các đầu dây được xác định theo quy
tắc sau: Chọn đầu S
1
của cuộn sơ cấp với qui ước là khi giá trị tức thời của dòng điện sơ cấp
I
S
đi từ đầu S
1
đến S
2
còn dòng điện thứ cấp I
T
sẽ đi từ T
2
đến T
1
(Hình vẽ 1-5 - a).

Hình vẽ 1-5: Máy biến dòng cao áp, hạ áp và sơ đồ nguyên lý của máy biến dòng
Các đầu dây của máy biến dòng có thể được kiểm tra bằng thực nghiệm. Theo sơ đồ
đơn giản gồm một Miliampemet có thang đo về hai phía và một bộ pin hoặc ắc quy như Hình
8

vẽ 1-5 - b. Nếu các đầu dây đấu đúng như hình vẽ thì khi công tắc K đóng kim của mA lệch
về phía cực dương (+), còn khi công tắc K mở thì kim sẽ lệch về phía cực âm (-).

100.
I
II.n
S
STI


2 Sai số góc 
i
: bằng góc lệch pha  giữa véc tơ dòng điện sơ cấp và véc tơ dòng điện thứ
cấp.
3 Sai số phức hợp F
i
: bằng trị số hiệu dụng của dòng điện “thứ cấp lý tưởng” với dòng
điện thứ cấp thực tế, nó bao gồm các sai số về trị số và sai số về góc pha có kết hợp xét
đến ảnh hưởng của các hài bậc cao trong dòng điện từ hoá.
F
i
% = 100.
S
T
STi
I
dtiin
T


0
2
)(

Lấy chuẩn dụng cụ đo đồng hồ mẫu 0,1 0,1 0,2
Đo chính xác 0,2 0,2 0,3
Đo đếm điện năng 0,5 0,5 0,6
Đo lường công nghiệp đại lượng U,I,P,Q 1,0 1,0 1,2
Mạch Ampemet, Volmet, rơle quá dòng quá áp 3,5 3,0 1,2
Lõi từ dùng cho bảo vệ 5P, 10P 5P, 10P C, T

Các thiết bị bảo vệ rơle phải làm việc trong điều kiện sự cố với dòng điện sơ cấp vượt
nhiều lần so với dòng điện định mức, tuy vậy vẫn phải đảm bảo độ chính xác cần thiết.
 Trị số dòng điện sơ cấp mà ở đó BI còn đảm bảo được độ chính xác yêu cầu được gọi là
dòng điện giới hạn theo độ chính xác.
 Tỷ số dòng điện giới hạn theo độ chính xác và dòng điện định mức gọi là hệ số giới hạn
theo độ chính xác.
Các BI dùng cho thiết bị bảo vệ có cấp chính xác 5P và 10P, sai số cho phép về trị số
(f
i
); góc pha (
i
, phút) và sai số phức hợp (F
i
%) theo Bảng 1-3
Bảng 1-3: Giới hạn sai số của BI có cấp chính xác 5P và 10P
Cấp chính xác f
i
% 
i
, phút F
i
%
5P ±1 5