Giáo Trình Bảo Vệ Rơ Le Nghề Điện Công Nghiệp Cao Đẳng

Giáo trình bảo vệ rơ le nghề điện công nghiệp cao đẳng cung cấp kiến thức chuyên sâu và kỹ năng cần thiết cho sinh viên trong ngành điện.

Trường đại học

Trường Cao Đẳng Dầu Khí

Chuyên ngành

Điện Công Nghiệp

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

Giáo Trình

2022

170
3
0

Phí lưu trữ

45 Point

Mục lục chi tiết

LỜI GIỚI THIỆU

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC HÌNH VẼ

1. CHƯƠNG 1: TRÌNH MÔ ĐUN: BẢO VỆ RƠ LE

1.1. Tên mô đun: Bảo vệ rơ le

1.2. Mã mô đun: ELEI6317

1.3. Thời gian thực hiện mô đun

1.4. Vị trí, tính chất của mô đun

1.5. Mục tiêu mô đun

1.6. Nội dung mô đun

1.7. Chương trình khung

1.8. Chương trình chi tiết mô-đun

1.9. Điều kiện thực hiện mô đun

1.10. Nội dung và phương pháp đánh giá

1.11. Phạm vi áp dụng chương trình

1.12. Hướng dẫn một số điểm chính về phương pháp giảng dạy mô đun đào tạo

1.13. Tài liệu cần tham khảo

2. BÀI 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG BẢO VỆ RƠLE

2.1. GIỚI THIỆU BÀI 1

2.2. MỤC TIÊU CỦA BÀI 1

2.3. PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP BÀI 1

2.4. ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN BÀI 1

2.5. KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ BÀI 1

2.6. NỘI DUNG BÀI 1

2.6.1. CÁC YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG BẢO VỆ RƠLE

Tóm tắt

I. Tổng quan về giáo trình bảo vệ rơ le nghề điện công nghiệp

Giáo trình bảo vệ rơ le nghề điện công nghiệp cao đẳng được biên soạn nhằm cung cấp kiến thức cơ bản và chuyên sâu về hệ thống bảo vệ rơ le. Tài liệu này không chỉ giúp sinh viên nắm vững lý thuyết mà còn trang bị kỹ năng thực hành cần thiết trong lĩnh vực điện công nghiệp. Nội dung giáo trình bao gồm các bài học từ giới thiệu chung đến các sơ đồ nguyên lý bảo vệ rơ le, giúp người học có cái nhìn tổng quát và chi tiết về hệ thống bảo vệ điện.

1.1. Mục tiêu của giáo trình bảo vệ rơ le

Giáo trình nhằm mục đích trang bị cho sinh viên kiến thức về các yêu cầu và cấu trúc của hệ thống bảo vệ rơ le, từ đó giúp họ hiểu rõ vai trò của các thiết bị bảo vệ trong hệ thống điện.

1.2. Đối tượng sử dụng giáo trình

Giáo trình này được thiết kế cho sinh viên cao đẳng ngành điện công nghiệp, giáo viên giảng dạy và những người làm việc trong lĩnh vực điện lực, nhằm nâng cao chất lượng đào tạo và ứng dụng thực tiễn.

II. Những thách thức trong bảo vệ rơ le điện công nghiệp

Hệ thống bảo vệ rơ le trong điện công nghiệp đối mặt với nhiều thách thức, bao gồm sự phát triển nhanh chóng của công nghệ và yêu cầu ngày càng cao về độ tin cậy. Các sự cố như ngắn mạch, quá tải và các yếu tố môi trường có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của hệ thống. Việc cải tiến và nâng cấp hệ thống bảo vệ rơ le là cần thiết để đảm bảo an toàn và hiệu quả trong vận hành.

2.1. Nguyên nhân gây ra sự cố trong hệ thống điện

Sự cố trong hệ thống điện có thể do nhiều nguyên nhân như thiên tai, lỗi thiết bị, hoặc sai sót trong thao tác của nhân viên. Việc nhận diện và xử lý kịp thời các sự cố này là rất quan trọng.

2.2. Tác động của sự cố đến hệ thống điện

Các sự cố có thể gây ra thiệt hại lớn cho thiết bị và làm gián đoạn cung cấp điện. Điều này không chỉ ảnh hưởng đến hoạt động của hệ thống mà còn gây thiệt hại kinh tế cho doanh nghiệp.

III. Phương pháp cải tiến hệ thống bảo vệ rơ le

Để nâng cao hiệu quả của hệ thống bảo vệ rơ le, cần áp dụng các phương pháp cải tiến như sử dụng công nghệ mới, đào tạo nhân viên và thực hiện bảo trì định kỳ. Việc áp dụng các thiết bị bảo vệ hiện đại giúp tăng cường độ tin cậy và giảm thiểu rủi ro trong vận hành.

3.1. Ứng dụng công nghệ mới trong bảo vệ rơ le

Công nghệ số và tự động hóa đang được áp dụng rộng rãi trong hệ thống bảo vệ rơ le, giúp nâng cao độ chính xác và tốc độ phản ứng của hệ thống.

3.2. Đào tạo và nâng cao kỹ năng cho nhân viên

Đào tạo nhân viên về các quy trình bảo trì và vận hành hệ thống bảo vệ rơ le là rất cần thiết để đảm bảo an toàn và hiệu quả trong công việc.

IV. Ứng dụng thực tiễn của giáo trình bảo vệ rơ le

Giáo trình bảo vệ rơ le không chỉ là tài liệu học tập mà còn là nguồn tham khảo quý giá cho các kỹ sư và kỹ thuật viên trong ngành điện công nghiệp. Các kiến thức và kỹ năng được trang bị từ giáo trình giúp người học áp dụng vào thực tiễn, nâng cao hiệu quả công việc và đảm bảo an toàn cho hệ thống điện.

4.1. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tế

Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc áp dụng các phương pháp bảo vệ rơ le hiện đại giúp giảm thiểu sự cố và nâng cao độ tin cậy của hệ thống điện.

4.2. Vai trò của giáo trình trong đào tạo nghề

Giáo trình đóng vai trò quan trọng trong việc đào tạo nghề điện công nghiệp, giúp sinh viên nắm vững kiến thức và kỹ năng cần thiết để làm việc hiệu quả trong ngành.

V. Kết luận và tương lai của giáo trình bảo vệ rơ le

Giáo trình bảo vệ rơ le nghề điện công nghiệp cao đẳng là một tài liệu quan trọng, giúp sinh viên và kỹ thuật viên nâng cao kiến thức và kỹ năng trong lĩnh vực điện. Tương lai của giáo trình sẽ tiếp tục được cải tiến để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của ngành điện công nghiệp.

5.1. Định hướng phát triển giáo trình

Giáo trình sẽ được cập nhật thường xuyên để phản ánh những thay đổi trong công nghệ và yêu cầu của ngành điện công nghiệp.

5.2. Tầm quan trọng của giáo trình trong bối cảnh hiện tại

Trong bối cảnh công nghệ phát triển nhanh chóng, giáo trình bảo vệ rơ le sẽ tiếp tục đóng vai trò quan trọng trong việc đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao cho ngành điện.

16/07/2025
Giáo trình bảo vệ rơ le nghề điện công nghiệp cao đẳng

Trích đoạn nội dung tài liệu

mở đầu theo cá nhân hoặc nhóm và nộp lại cho người dạy đúng thời gian quy định.  ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN BÀI 1: - Phòng học chuyên môn hóa/nhà xưởng: Phòng thí nghiệm điện - Trang thiết bị máy móc: Máy chiếu và các thiết bị dạy học khác Trang 16 - Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: Chương trình môn học, giáo trình, tài liệu tham khảo, giáo án, phim ảnh, và các tài liệu liên quan. - Các điều kiện khác: Không có  KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ BÀI 1: - Nội dung:  Kiến thức: Kiểm tra và đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức  Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kĩ năng.  Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần: + Nghiên cứu bài trước khi đến lớp + Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập.

+ Tham gia đầy đủ thời lượng môn học. + Nghiêm túc trong quá trình học tập. - Phương pháp:  Điểm kiểm tra thường xuyên: 1 điểm kiểm tra (hình thức: hỏi miệng)  Kiểm tra định kỳ lý thuyết: không có  NỘI DUNG BÀI 1: 1. CÁC YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG BẢO VỆ RƠLE: 1.

Khái niệm chung: - Những thành tựu đạt được trong lịch sử phát triển ngành công nghiệp điện lực, đặc biệt trong những năm gần đây, cho phép thiết kế và xây dựng các hệ thống điện tin cậy và kinh tế nhằm đáp ứng một cách tốt nhất nhu cầu điện năng ngày càng tăng của xã hội. Trong sự phát triển của các hệ thống điện lực, các thiết bị và hệ thống bảo vệ đóng một vai trò cực kỳ quan trọng, nó đảm bảo cho các thiết bị điện chủ yếu như máy phát Trang 17 điện, máy biến áp, đường dây dẫn điện trên không và cáp ngầm, thanh góp và các động cơ cỡ lớn…và toàn bộ hệ thống điện và làm việc an toàn, phát triển liên tục và bền vững. - Các thiết bị bảo vệ có nhiệm vụ phát hiện và loại trừ càng nhanh càng tốt phần tử bị sự cố ra khỏi hệ thống. Nguyên nhân gây hư hỏng, sự cố đối với các phần tử trong hệ thống điện rất đa dạng: do các hiện tượng thiên nhiên như biến đổi thời tiết, giông bão, động đất, lũ lụt, do máy móc thiết bị hao mòn, già cỗi do các tai nạn ngẫu nhiên, do nhầm lẫn trong thao tác của nhân viên vận hành vv … - Nhanh chóng phát hiện và cách ly phần tử hư hỏng ra khỏi hệ thống có thể ngăn chặn và hạn chế đến mức thấp nhất những hậu quả tai hại của sự cố, trong đó phần lớn là các dạng 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 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 và gây hoả hoạn. Ngắn mạch 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 dùng điện Tồi tệ hơn, ngắn mạch có thể dẫn đến mức ổn định và tan rã hệ thống. - Thiết bị bảo vệ đơn giản nhất được sử dụng sớm nhất trong hệ thống điện là các loại cầu chì hay gọi đúng hơn: cầu chảy.

Cầu chảy là một “chỗ yếu” được tạo ra một cách có chủ định trong mạch điện để ngắt mạch bằng dây chảy khi có dòng điện sự cố chạy qua. Cho đến ngày nay cầu chảy vẫn còn được sử dụng rộng rãi trong lưới điện phân phối (đến 110 kV) do kết cấu đơn giản, rẻ tiền và làm việc khá chắc chắn. - Tuy nhiên trong các lưới điện hiện đại, đối với các phần tử quan trọng như : các máy phát điện, máy biến áp công suất lớn, các hệ thống thanh góp và đường dây tải điện cao áp và siêu cao áp không thể dung cầu chảy để bảo vệ được vì những nhược điểm rất cơ bản của nó : dòng tác động (chảy) không chính xác, phụ thuộc vào vật liệu và công nghệ chế tạo dây chảy, khó phối hợp tác động trong lưới điện có cấu hình phức tạp; chỉ tác động một lần; thời giant hay dây chảy gây mất điện kéo dài cho hộ tiêu thụ; Trang 18 không thể thực hiện việc ghép nối và liên động với các thiết bị bảo vệ và tự động khác trong hệ thống. - Thiết bị tự động được dùng phổ biến nhất để bảo vệ các hệ thống điện hiện đại là các rơle.

Rơ le là phiên âm từ tiếng nước ngoài (RELAIS- Pháp, RELAY- Anh) với nghĩa ban đầu của nó là phần tử làm nhiệm vụ tự động chuyển (đóng, cắt) mạch điện. Rơle được dung rất phổ biến trong nhiều lĩnh vực và thiết bị khác nhau: trong bảo vệ các thiết bị điện, trong bưu chính viễn thong, trên phương tiện giao thông và hệ thống điều khiển đèn đường, trong rôbốt và hầu như tất cả các thiết bị tự động, thiết bị điện và điện tử gia dụng, trong các dây chuyền công nghệ liên hoàn vv… - Ngày nay, các khái niệm rơle được dùng để chỉ một tổ hợp thiết bị thực hiện một hoặc một nhóm chức năng bảo vệ và tự động hoá hệ thống điện, thoả mãn những yêu cầu kỹ thuật đề ra đối với nhiệm vụ bảo vệ cho từng phần tử cụ thể cũng như cho toàn bộ hệ thống. - Để thực hiện được các chức năng và nhiệm vụ quan trọng đã đề cập ở trên, thiết bị bảo vệ phải thoả mãn những yêu cầu cơ bản sau đây: tin cậy, chọn lọc, tác động nhanh nhạy và kinh tế. Độ tin cậy - Là tính năng đảm bảo cho thiết bị bảo vệ làm việc đúng, chắc chắn.

Người ta phân biệt: - Độ tin cậy khi tác động (dependability) được định nghĩa như mức độ chắc chắn là rơle hoặc hệ thống rơle sẽ tác động đúng (theo định nghĩa của Hiệp hội kĩ sư điện và điện tử- IEEE). - Độ tin cậy không tác động: (security) “mức độ chắc chắn rằng rơle hoặc hệ thống rơle sẽ không làm việc sai”. 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 còn độ tin cậy không Trang 19 tác động là khả năng tránh làm việc nhằm ở chế độ vận hành bình thường hoặc sự cố xảy ra ngoài phạm vi bảo vệ đã được quy định. Trên thực tế độ tin cậy tác động có thể kiểm tra tương đối dễ dàng bằng tính toán và thực nghiệm, còn độ tin cậy không tác động rất khó kiểm tra vì tập hợpp những trạng thái vận hành và tình huống bất thường có thể dẫn đến tác động sai của bảo vệ không thể lường trước hết được.

Để nâng cao độ tin cậy nên sử dụng các rơle và hệ thống rơle có kết cấu đơn giản, chắc chắn, đã được thử thách qua thực tế sử dụng cũng như tăng cường mức độ dự phòng trong hệ thống điện hiện đại các xác suất làm việc tin cậy khoảng 95 – 99% 1. 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. Cấu hình của hệ thống điện càng phức tạp việc đảm bảo tính chọn lọc của bảo vệ càng khó khăn. - Theo nguyên lý được làm việc, các bảo vệ được phân ra: bảo vệ có độ chọn lọc tuyệt đối và bảo vệ có độ chọn lọc tương đối.

Bảo vệ có độ chọn lọc tuyệt đối là những bảo vệ chỉ làm việc khi sự cố xảy ra trong một phạm vi hoàn toàn xác định, không làm nhiệm vụ dự phòng cho bảo vệ đặt ở các phần tử lân cận. - Bảo vệ có độ chọn lọc tương đối ngoài nhiệm vụ bảo vệ chính cho đối tượng được bảo vệ còn có thể thực hiện chức năng dự phòng cho bảo vệ đặt ở các phần tử lân cận. - Để thực hiện yêu cầu về chọn lọc đối với các bảo vệ có độ chọn lọc tương đối, phải có sự phối hợp giữa đặc tính làm việc của các bảo vệ lân cận nhau trong toàn hệ thống, nhằm đảm bảo mức độ liên tục cung cấp điện cao nhất, hạn chế đến mức thấp nhất thời gian ngừng cung cấp điện.Tác động nhanh - Hiển nhiên bảo vệ phát hiện và cách ly phần tử bị sự cố càng nhanh càng càng tốt. Tuy nhiên khi kết hợp với yêu cầu chọn lọc để thoả mãn yêu cầu tác động nhanh cần phải sử dụng những loại bảo vệ phức tạp và đắt tiền.

Trang 20 - Rơle hay bảo vệ được gọi là tác động nhanh (hay còn gọi là tốc độ cao) nếu thời gian tác động không vượt quá 50ms (2,5 chu kỳ của dòng công nghiệp 50Hz). Rơle hay bảo vệ được gọi là tác động nhất thời nếu không thong qua khâu trễ (tạo thời gian) trong tác động của rơle. Thông thường hai khái niệm tác động nhanh và tác động tức thời được dung thay thế lẫn nhau để chỉ các rơle hoặc bảo vệ có thời gian tác động không quá 50 ms. - Ngoài thời gian tác động của rơle hay bảo vệ, việc loại nhanh phần tử bị sự cố còn phụ thuộc vào tốc độ của thao tác của máy cắt điện.

Các máy cắt điện tốc độ cao hiện đại có thời gian thao tác từ 20 đến 60 ms (từ 1 đến 3 chu kỳ 50 Hz); những máy cắt thông thường cũng có thời gian thao tác không quá 5 chu kỳ (khoảng 100 ms ở 50 Hz). Như vậy, thời gian loại trừ sự cố (thời gian làm việc của bảo vệ cộng với thời gian thao tác máy cắt) khoảng từ 2 đến 8 chu kỳ (khoảng 4 đến 160 ms ở 50 Hz) đối với các bảo vệ tác động nhanh.Độ nhạy - Độ nhạy đặc trưng cho khả năng “cảm nhận” sự cố của rơle hoặc hệ thống bảo vệ , nó được biểu diễn bằng hệ số độ nhạy, tức tỉ số giữa trị số của đại lượng vật lý đặt vào rơle khi có sự cố với ngưỡng tác động của nó. Sự sai khác giữa trị số của đại lượng vật lý đặt vào rơle và ngưỡng khởi động của nó càng lớn, rơle càng dễ cảm nhận sự xuất hiện của sự cố, hay như thường nói rơle tác động càng nhạy.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Tài liệu này cung cấp cái nhìn tổng quan về các khía cạnh quan trọng trong lĩnh vực điện công nghiệp, giúp người đọc nắm bắt được những kiến thức cơ bản và nâng cao cần thiết cho nghề nghiệp của mình. Đặc biệt, tài liệu nhấn mạnh tầm quan trọng của việc hiểu biết về các hệ thống điện, bảo vệ rơ le, và các ứng dụng của điện tử trong công nghiệp.

Để mở rộng kiến thức của bạn, hãy tham khảo các tài liệu sau: Giáo trình bảo vệ rơ le nghề điện công nghiệp cao đẳng trường cao đẳng dầu khí sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về các phương pháp bảo vệ trong hệ thống điện. Ngoài ra, Giáo trình điện tử cơ bản nghề điện công nghiệp cao đẳng trường cao đẳng dầu khí cung cấp kiến thức nền tảng về điện tử, rất hữu ích cho những ai muốn phát triển trong lĩnh vực này. Cuối cùng, Giáo trình plc nâng cao nghề điện công nghiệp cao đẳng sẽ mở ra cho bạn những kiến thức về lập trình điều khiển logic khả trình, một kỹ năng quan trọng trong ngành điện công nghiệp.

Những tài liệu này không chỉ giúp bạn củng cố kiến thức mà còn mở rộng hiểu biết về các ứng dụng thực tiễn trong lĩnh vực điện công nghiệp.