Giáo trình Máy phát điện

i máy phát bị 
mất tải đột ngột. 
59II 
59I 
t 
BU 
Cắt MC 
Đến hệ thống điều 
chỉnh U(giảm kích từ) 
MC Cắt kích từ 
MF 
Hình 1.28: Bảo vệ chống quá điện áp hai cấp đặt ở MFĐ
Khi mất tải đột ngột, 
điện áp ở đầu cực các máy phát 
thuỷ điện có thể đạt đến 200% 
trị số danh định là do hệ thống 
tự động điều chỉnh tốc độ quay 
của turbine nước có quán tính 
lớn và khả năng vượt tốc của 
rotor máy phát cao hơn nhiều so 
với máy phát turbine hơi. 
Ở các máy phát nhiệt điện (turbine hơi hoặc turbine khí) các bộ điều tốc làm việc với 
tốc độ cao, có quán tính bé hơn nên có thể khống chế mức vượt tốc thấp hơn, ngoài ra các 
turbine khi hoặc hơi còn được trang bị các van STOP đóng nguồn năng lượng đưa vào 
turbine trong vòng vài msec khi mức vượt tốc cao hơn mức chỉnh định. 
Mặt khác, các máy phát thuỷ điện nằm xa trung tâm phụ tải và bình thường phải làm 
việc với các mức điện áp đầu cực cao hơn điện áp danh định để bù lại điện áp giáng trên hệ 
thống truyền tải, khi mất tải đột ngột mức điện áp lại càng tăng cao. 
Quá điện áp ở đầu cực máy phát có thể gây tác hại cho cách điện của cuộn dây, các 
thiết bị đấu nối ở đầu cực máy phát, còn đối với các máy phát làm việc hợp bộ với MBA sẽ 
làm bão hoà mạch từ của MBA tăng áp, kéo theo nhiều tác dụng xấu. 
Bảo vệ chống quá điện áp ở đầu cực máy phát thường gồm hai cấp hình 1.28. 
36 
I* Cấp 1 (59 ) với điện áp khởi động: UKĐ59I = 1,1UFđm (điện áp định mức MFĐ). 
Cấp 1 làm việc có thời gian và tác động lên hệ thống tự động điều chỉnh kích từ để giảm 
kích từ của máy phát. 
II* Cấp 2 (59 ) với điện áp khởi động: UKĐ59II = (1,3÷1,5)UFđm. Cấp 2 làm việc tức 
thời, tác động cắt MC ở đầu cực máy phát và tự động diệt từ trường của máy phát. 
VI. Bảo vệ chống ngắn mạch ngoài và quá tải 
Mục đích đặt bảo vệ: 
- Chống ngắn mạch trên các phần tử kề (thanh góp máy phát, máy biến áp,...) nếu 
bảo vệ của các phần tử này không làm việc. 
- Chống quá tải do hệ thống cắt giảm một số nguồn cung cấp. 
- Làm dự trữ cho BVSLD máy phát điện. 
Để thực hiện bảo vệ chống ngắn mạch ngoài và quá tải ta có thể sử dụng các phương 
thức bảo vệ sau: 
VI.1. Bảo vệ quá dòng điện: 
Với các máy phát bé và trung 
bình, người ta thường sử dụng 
bảo vệ quá dòng điện có khoá 
điện áp thấp (hình 1.29). Bảo vệ 
thường có 2 cấp thời gian: 
MC 
F 
BU 
MBA 
BI 
& 
2I 
2II 
Cắt 
MC 
Dừng 
máy phát 
Hình 1.29: Bảo vệ quá dòng điện có khoá điện áp thấp 
27 
50 
 Cấp 1 (2I) tác động cắt 
MC ở đầu cực máy phát (nếu nối 
với thanh góp điện áp máy phát) 
hoặc MC của bộ MF-MBA. Cấp 
1 được phối hợp với thời gian tác 
động của bảo vệ dự phòng của 
đường dây và MBA. 
Cấp 2 (2II) tác động dừng máy phát nếu sau khi cắt MC đầu cực máy phát (có thanh 
góp điện áp máy phát) hoặc đầu hợp bộ (MF-MBA) mà dòng sự cố vẫn tồn tại (tức là sự cố 
xảy ra bên trong hợp bộ hoặc máy phát). 
Khóa điện áp thấp cho phép phân biệt ngắn mạch với quá tải và cho phép bảo vệ làm 
việc chắc chắn khi máy phát được kích từ bằng chỉnh lưu lấy điện từ đầu cực máy phát. 
Trong trường hợp này dòng ngắn mạch sẽ suy giảm nhanh chóng khi xảy ra ngắn mạch tại 
đầu cực máy phát. Trong một số sơ đồ người ta còn dùng biện pháp đảm bảo cho bảo vệ tác 
động chắc chắn là chỉ lấy tín hiệu điện áp thấp sau khi rơle dòng điện đã trở về do sự suy 
giảm dòng ngắn mạch. 
Dòng điện khởi động của rơle quá dòng 50 (khi bảo vệ quá dòng có khoá điện áp 
thấp 27): 
maxlv
Itv
at
50KÂ InK
KI = (1 -53) 
với I là dòng điện làm việc lớn nhất qua cuộn thứ cấp của BI. lvmax
37 
VI.2. Bảo vệ chống ngắn mạch ngoài và quá tải MFĐ: 
Quá tải gây phát nóng cuộn dây stator có thể do nhiều nguyên nhân như máy phát 
điện vận hành với hệ số công suất thấp, thành phần công suất phản kháng vượt quá mức cho 
phép, có hư hỏng trong hệ thống làm mát hoăc hệ thống điều chỉnh điện áp làm cho máy 
phát bị quá kích thích. Cuộn dây rotor cũmg có thể bị quá tải ngắn hạn trong quá trình điều 
chỉnh điện áp khi máy phát đầy tải công suất tác dụng. 
Thời gian chịu đựng quá tải của các cuộn dây máy phát có giới hạn và phụ thuộc vào 
mức độ quá tải, kết cấu của máy phát, hệ thống làm mát và công suất của máy phát. Thường 
các nhà chế tạo cho sẵn quan hệ giữa mức quá tải (I* = I/Iđm) với thời gian quá tải cho phép 
của từng loại máy phát điện. 
 Cắt 
1MC 
18RT
24RI 25RI
32LI2
 20RT 19RT
27RI 26RI
Cắt 
MCpd 
BI 
MF 
Báo tín hiệu Báo tín hiệu 
Hình 1.30: Sơ đồ bảo vệ chống quá tải và ngắn mạch ngoài 
1MC 
Có nhiều nguyên lý khác nhau có thể được áp dụng để thực hiện bảo vệ chống quá 
tải cho cuộn dây của máy phát điện: theo số đo trực tiếp của nhiệt độ cuộn dây, nhiệt độ của 
chất làm mát hoặc gián tiếp qua trị số dòng diện chạy qua cuộn dây. 
Để bảo vệ chống ngắn mạch ngoài và quá tải cho máy phát người ta có thể sử dụng 
sơ đồ hình 1.30, thực chất đây cũng là một bảo vệ quá dòng. 
Trong đó: 
- 24RI, 18RT; 25RI, 20RT: để chống quá tải và ngắn mạch đối xứng. 
- 26RI, 19RT; 27RI, 20RT: chống quá tải và ngắn mạch không đối xứng. 
- 32LI2: bộ lọc dòng thứ tự nghịch (để nâng cao độ nhạy cho bảo vệ, thường dùng 
cho các máy phát có công suất lớn). 
VI.3.Tính chọn các thông số của rơle: 
VI.3.1. Bảo vệ chống quá tải đối xứng 24RI, 18RT: 
Dòng điện khởi động của 24RI: 
Itv
âmFat
RI24KÂ n.K
I.K
I = (1-54) 
Thời gian tác động của 18RT: 
t18RT = (7÷ 9) sec (1-55) 
VI.3.2. Bảo vệ chống ngắn mạch đối xứng 25RI, 20RT: 
Itv
âmFmmat
RI4KÂ n.K
I.K.K
I = (1-56) 
t20RT = t + Δt (1-57) max các phần tử lân cận
38 
VI.3.3. Bảo vệ chống quá tải không đối xứng 26RI, 19RT: 
Dòng điện khởi động cho rơle 26RI được chọn theo hai điều kiện: 
 Điều kiện 1: IKĐ26RI phải lớn hơn dòng thứ tự nghịch lâu dài cho phép I : 2cp
 .IK I 2cpatKÂ26RI = (1-58) 
- Đối với máy phát điện turbine nước: I2cp = 5%.I đmF
- Đối với máy phát điện turbine hơi: I = 10%.I 2cp đmF
 Điều kiện 2: Rơle phải trở về sau khi đã cắt ngắn mạch ngoài. 
Từ hai điều kiện trên và theo kinh nghiệm người ta chọn: 
I
âmF
RI26KÂ n
I
.1,0I = (1-59) 
Thời gian tác động của 19RT thường được chọn: 
t19RT = (7 ÷ 9) sec (1-60) 
VI.3.4. Bảo vệ chống ngắn mạch không đối xứng 27RI, 20RT: 
Dòng khởi động của 27RI chọn theo các điều kiện sau: 
 Điều kiện 1: Bảo vệ không được tác động khi đứt một pha trong hệ thống nối với 
nhà máy. 
 Điều kiện 2: Bảo vệ phải phối hợp độ nhạy với các bảo vệ lân cận. 
Trên thực tế tính toán dòng thứ tự nghịch khá phức tạp, theo kinh nghiệm người ta 
chọn: 
I
âmF
RI26KÂ n
I
)6,05,0(I ÷= (1-61) 
từ giá trị dòng khởi động tính được ta có thể chọn được rơle thích hợp. 
Thời gian tác động của rơle 20RT phải phối hợp với các bảo vệ lân cận: 
 t20RT = t + Δt (1-62) max các phần tử lân cận
VI.3.5. Kiểm tra độ nhạy của bảo vệ: 
Độ nhạy K của bảo vệ được tính theo công thức sau: n
KÂB
minN
n I
I
K = (1-63) 
Tuỳ vào nhiệm vụ của bảo vệ mà giá trị độ nhạy của bảo vệ phải đạt yêu cầu. Khi 
làm bảo vệ chính K ≥ 1,5 và khi đóng vai trò làm bảo vệ dự trữ K ≥ 1,2. n n
VI.4. Bảo vệ dòng thứ tự nghịch: (hình 1.31) 
Dòng điện thứ tự nghịch có thể xuất hiện trong cuộn dây stator máy phát khi xảy ra 
đứt dây (hoặc hở mạch một pha), khi phụ tải không đối xứng hoặc ngắn mạch không đối 
xứng trong hệ thống. 
Quá tải không đối xứng nguy hiểm hơn quá tải đối xứng rất nhiều vì nó tạo nên từ 
thông thứ tự nghịch φ2 biến thiên với vận tốc 2ω gấp hai lần tốc độ của rotor, làm cảm ứng 
trên thân rotor dòng điện lớn đốt nóng rotor và máy phát. 
Dòng thứ tự nghịch I2 càng lớn thì 
thời gian cho phép tồn tại càng bé, 
vì vậy bảo vệ chống dòng điện thứ 
tự nghịch có thời gian tác động t 
phụ thuộc tỉ lệ nghịch với dòng I : 2
2
2
2
âmF
2
1
K
I
I
Kt
−⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛
= (1-64) 
39 
LI2 
30 2 
51 51 
t1 t1 
Cắt MC Cảnh báo 
52 
HÌNH 1.31: Bảo vệ dòng điện TTN cho máy 
phát 
10 
I*2 
0,6 
0,5 
0,4 
0,3 
0,2 
0,1 
 t (sec) 10 10 t (sec) 
0,4 
0,3 
10 
0,1 
I*2 
108 6 4 2 0 
IKĐ1 
IKĐ2 
t1 
t2 
HÌNH 1.32: ĐặC TÍNH THờI GIAN PHụ THUộC (A) VÀ ĐộC LậP CÓ HAI 
ấ
b) a) 
Trong đó: 
âmF
2cp
I
I
α -K , K là hệ số tỉ lệ, K1 2 2 = 
với: 
- α là hằng số đối với từng loại rơle cụ thể. 
- I2cp: dòng thứ tự nghịch cho phép vận hành lâu dài, nó phụ thuộc vào chủng loại 
máy phát, công suất và hệ thống làm mát của cuộn dây rotor. 
- I : dòng điện định mức của máy phát. đmF
- I*2: dòng thứ tự nghịch tương đối, I*2 = 
âmF
Bảo vệ có thể có đặc tính thời gian phụ thuộc tỉ lệ nghịch theo quan hệ t = f(I
2
I
I
2) (hình 
1.32a) hoặc đặc tính thời gian độc lập 2 cấp (hình 1.32b): cấp 1 cảnh báo và cấp 2 đi cắt máy 
cắt. 
40 
VII. BẢO VỆ CHỐNG MẤT KÍCH TỪ 
Trong quá trình vận hành máy phát điện có thể xảy ra mất kích từ do hư hỏng trong 
mạch kích thích (do ngắn mạch hoặc hở mạch), hư hỏng trong hệ thống tự động điều chỉnh 
điện áp, thao tác sai của nhân viên vận hành... Khi máy phát bị mất kích từ thường dẫn đến 
mất đồng bộ ở stator và rotor. Nếu hở mạch kích thích có thể gây quá điện áp trên cuộn rotor 
nguy hiểm cho cách điện cuộn dây. 
Ở chế độ vận hành bình thường, máy phát điện đồng bộ làm việc với sức điện động 
E cao hơn điện áp đầu cực máy phát UF (chế độ quá kích thích, đưa công suất phản kháng Q 
vào hệ thống, Q > 0). Khi máy phát làm việc ở chế độ thiếu kích thích hoặc mất kích thích, 
sức điện động E thấp hơn điện áp UF, máy phát nhận công suất phản kháng từ hệ thống (Q < 
0) (hình 1.33a,c). Như vậy khi mất kích từ, tổng trở đo được đầu cực máy phát sẽ thay đổi từ 
Zpt (tổng trở phụ tải nhìn từ phía máy phát) nằm ở góc phần tư thứ nhất trên mặt phẳng tổng 
trở phức sang ZF (tổng trở của máy phát nhìn từ đầu cực của nó trong chế độ Q < 0) nằm ở 
góc phần tư thứ tư trên mặt phẳng tổng trở phức (hình 1.33b). 
Giới hạn phát nóng 
mép lõi thép stator 
Giới hạn phát nóng 
cuộn rotor 
Giới hạn phát nóng 
cuộn stator 
Miền làm việc 
bình thường P (MW) 
- Q 
+ Q 
R 
- jX 
ZF 
A 
T 
Zpt 
+ jX 
(IV) 
(I) (II) 
(III) 
Khi xảy ra mất kích từ, điện kháng của máy phát sẽ thay đổi từ trị số Xd (điện kháng 
đồng bộ) đến trị số X’d (điện kháng quá độ) và có tính chất dung kháng. Vì vậy để phát hiện 
mất kích từ ở máy phát điện, chúng ta có thể sử dụng một rơle điện kháng cực tiểu có X’d < 
Xkđ < Xd với đặc tính vòng tròn có tâm nằm trên trục -jX của mặt phẳng tổng trở phưc. Đặc 
tính khởi động của rơle điện kháng cực tiểu hình 1.33b có thể nhận được từ sơ đồ nguyên lý 
hình 1.34a. Tín hiệu đầu vào của rơle là điện áp dây Ubc lấy ở đầu cực máy phát và dòng 
điện pha Ib, Ic lấy ở các pha tương ứng. Điện áp sơ cấp UBC được đưa qua biến áp trung gian 
BUG sao cho điện thứ cấp có thể lấy ra các đại lượng a.UBC và b.UBC (với b > a) tương ứng 
với các điểm A và B trên đặc tính điện kháng khởi động ở hình 1.33b. 
Khi mất kích từ, dòng điện chạy vào máy phát mang tính chất dung và vượt trước 
điện áp pha tương ứng một góc 900. Hiệu dòng điện các pha B và C thông qua biến dòng 
cảm kháng BIG tạo nên điện áp phía thứ cấp UD vượt trước dòng điện IBC một góc 900. Như 
vậy góc lệch pha giữa hai véctơ điện áp U và U là 180D BC
Điện áp đưa vào các bộ biến đổi dạng sóng (hình sin sang hình chữ nhật) S
0 (hình 1.34). 
1 và S2 
tương ứng bằng: 
D
.
BC
.
1
.
UU.aU −= (1-65) 
D
.
BC
.
2
.
UU.bU −= (1-66) 
Xd 
 0,5X’d 
0 
Miền quá kích thích 
(E > 0, Q > 0) 
Miền thiếu kích thích 
(E < 0, Q < 0) 
E 
I, Q Hệ thống 
U 
Hình 1.33: Mất kích từ MFĐ 
a) thay đổi hướng công suất Q. 
b) thay đổi tổng trở đo được ở cực máy phát. 
c) giới hạn thay đổi của công suất máy phát. 
0 
a) 
b) c) 
B 
41 
Góc lệch pha α giữa 1 và 2 sẽ được kiểm tra. Ở chế độ bình thường α = 0
.
U
.
U 0, rơle 
không làm việc. Khi bị mất kích từ α = 1800, rơle sẽ tác động. Góc khởi động được chọn 
khoảng 900. Các hệ số a, b được chọn (bằng cách thay đổi đầu phân áp của BUG) sao cho 
các điểm A và B trên hình 1.34b thoả mãn điều kiện: 
BC
.
D
.
BC
.
U.aUU.b >> (1-67) 
A
.
U 
B
.
U C
.
U 
B
.
I 
BC
.
U 
BC
.
U BC
.
Ub D
.
U 
BC
.
Ua 
C
.
I 
A
.
I BC
.
I 
BC
.
I 
A B C BUG 
BIG 
U2 
U1 
aUBC 
Khi mất kích thích, góc pha dòng điện thay đổi, góc lệch pha α được kiểm tra thông 
qua độ dài của tín hiệu S3 = - S1.S2. Nếu α > αkđ (hình 1.34c) bảo vệ sẽ tác động đi cắt máy 
phát trong khoảng thời gian từ (1 ÷ 2) sec. 
VIII. BẢO VỆ CHỐNG MẤT ĐỒNG BỘ 
Bảo vệ chống mất đồng bộ đôi khi còn có tên gọi là bảo vệ chống trượt cực từ. Khi 
máy phát điện đồng bộ bị mất kích từ, rotor máy phát có thể bị mất đồng bộ với từ trường 
quay. Việc mát đồng bộ cũng có thể xảy ra khi có dao động công suất trông hệ thống điện do 
sự cố kéo dài hoặc do cắt một số đường dây trong hệ thống. Hậu quả của việc mất đồng bộ 
gây nên sự dao động công suất trong hệ thống có thể làm mất ổn định kéo theo sự tan rã hệ 
BU 
∫
~ 
~ S1 
S1 
& RL 
S3 S4 
-1 
UD 
IB 
IC 
bUBC 
Cắt 
MFĐ 
a) 
U1 
U2 
-U1 
t 
S1 
S2 
S3 = - S1.S2 
α 
S4 = ∫S3 
αkđ Tín hiệu cắt 
t 
t 
t 
t 
t 
HÌNH 1.34: Sơ đồ bảo vệ chống mất kích từ máy phát điện dùng rơle điện kháng 
cực tiểu a) sơ đồ nguyên lý; b) đồ thị véctơ; c) dạng sóng của các đại lượng 
b) c)
42 
thống điện, ngoài ra nó còn tạo ra các ứng suất cơ nguy hiểm trên một số phần tử của máy 
phát. Để phát hiện sự cố này có thể sử dụng nguyên lý đo tổng trở đầu cực máy phát. 
Trên hình 1.35 trình bày đặc tính biến thiên của mút véctơ tổng trở đo được trên đầu 
cực máy phát trong quá trình sự cố và xảy ra dao động điện trong hệ thống. Ơ chế độ vận 
hành bình thường, mút véctơ tổng trở nằm ở vị trí điểm A. khi xảy ra ngắn mạch mút véctơ 
dịch chuyển từ A đến B, sau khi bảo vệ cắt ngắn mạch véctơ tổng trở nhảy từ B sang C và 
nếu xảy ra dao động, mút véctơ ở chu kì đầu tiên sẽ dịch chuyển theo quĩ đạo 2... Hành vi 
này của véctơ tổng trở khi có dao động điện có thể được phát hiện bằng một rơle với đặc 
tính khởi động như trên hình 1.36. Đặc tính khởi động có dạng hình elíp hoặc thấu kính 1 và 
dạng điện kháng 2 kết hợp với nhau theo nguyên lý “và”. Khi có dao động nếu quỹ đạo của 
mút véctơ Z đi vào miền khởi đoọng ở điểm M và ra khỏi miền khởi động ở điểm N dưới 
đặc tuyến 2 (hình 1.37) có nghĩa là tâm dao động (tâm điện) nằm trong miền tổng trở của bộ 
MF-MBA, bảo vệ sẽ tác động cắt máy phát ngay trong chu kì dao động đầu tiên. 
Dao động điện +jX 
B (ngắn mạch) C (cắt ngắn mạch) 
A (bình thường) 
Z 
0 
R 
1 
2 
HÌNH 1.35: Hành trình của véctơ tổng trở Z khi xảy ra sự cố và dao 
động 
Nếu tâm dao động nằm ở phía hệ thống quỹ đạo của mút véctơ Z sẽ nằm cao hơn đặc 
tuyến 2, khi ấy bảo vệ sẽ tác động cắt sau một số chu kì định trước. Trên hình 1.37 trình bày 
sơ đồ nguyên lý của bảo vệ chống trượt cực từ, bảo vệ gồm bộ phận đo khoảng cách với đặc 
tuyến thấu kính1 kết hợp với bộ phậnhạn chế theo điện kháng 2 để giới hạn miền tác động từ 
phía hệ thống, bộ phận đếm chu kì dao động 3 để cắt máy phát khi sô chu kì đạt trị số đặt 
trước. Ở phía cao áp của MBA tăng có đặt thêm bộ phận định hướng công suất 4 thực hiện 
chức năng giống như bộ phận 2 và làm nhiệm vụ dự phòng cho bộ phận này. Thay vì đặc 
tuyến tổng trở kết hợp 1 và2 trên hình 1.36 người ta có thể sử dụng đặc tuyến hình chữ nhật 
như trên hình 1.38 để phát hiện dao động điện. 
F
1BI
BA
1BU
P 
& Cắt 
MC 
IC
2BI
I
U U 1 2 3 
Z< X< 
4
2BU
HÌNH 1.37: Sơ đồ nguyên lý của 
bảo vệ chống trượt cực từ (dao 
động điện) 
+jX 
R 
-ZF 
N ϕ 
X’ 
M 
XH 
2 
1 
HÌNH 1.36: Đặc tính khởi động 
hình thấu kính để phát hiện dao 
động điện 
43 
0 10 300 t (sec) 
I*
2,5
2
1,5
1
2 (cuộn dây stator)
1 (cuộn dây rotor) 
HÌNH 1.39: Quan hệ giữa mức quá 
tải và thời gian quá tải cho phép 
của các cuộn dây máy phát 
 +jX 
R 
0 
X’dF 
0,9XB 
HÌNH 1.38: Đặc tính khởi động 
hình chữ nhật để phát hiện dao 
động điện 
IX. bảo vệ chống luồng công suất ngược 
Công suất sẽ đổi chiều từ hệ thống vào máy phát nếu việc cung cấp năng lượng cho 
Turbine (dầu, khí, hơi nước hoặc dòng nước...) bị gián đoạn. Khi đó máy phát điện sẽ làm 
việc như một động cơ tiêu thụ công suất từ hệ thống. Nguy hiểm của chế độ này đối với các 
máy phát nhiệt điện là Turbine sẽ làm việc ở chế độ máy nén, nén lượng hơi thừa trong 
Turbine làm cho cánh Turbine có thể phát nóng quá mức cho phép. Đối với các máy phát 
diezen chế độ này có thể làm nổ máy. 
Để bảo vệ chống chế độ công suất ngược, người ta kiểm tra hướng công suất tác 
dụng của máy phát. Yêu cầu rơle hướng công suất phải có độ nhạy cao để phát hiện được 
luồng công suất ngược với trị số khá bé (thường chỉ bù đắp lại tổn thất cơ của máy phát 
trong chế độ này). Với các máy phát điện Turbine hơi, công suất khởi động ΔP bằng: kđ
ΔP = (0,01 ÷ 0,03)Pkđ đm (1-68) 
Với các máy phát thuỷ điện và Turbine khí: 
ΔP = (0,03 ÷ 0,05)Pkđ
 Để đảm bảo độ 
nhạy của bảo vệ cho các 
máy phát công suất lớn, 
mạch dòng điện của bảo vệ 
thường được đấu vào lõi đo 
lường của máy biến dòng 
(thay cho lõi bảo vệ thường 
dùng cho các thiết bị khác). 
Bảo vệ chống công suất 
ngược thường có hai cấp 
tác động: cấp 1 với thời 
gian khoảng (2 ÷ 5) sec sau 
khi van STOP khẩn cấp làm 
việc và cấp thứ 2 với thời gian 
cắt máy khoảng vài chục giây 
không qua tiếp điểm của van 
STOP (hình 1.40). 
đm (1-69) 
F 
BI 
BU
92 2II 
& 2I 
Cấp 2 
Cấp 1 
Cắt 
Van STOP 
HÌNH 1.40: Sơ đồ nguyên lý của bảo vệ chống công suất 
ngược 
44 
X. Một số sơ đồ bảo vệ máy phát điện dùng rơle số 
X.1.Sơ đồ bảo vệ máy phát điện công suất trung bình (≤ 1MW): 
Phương án 1: 
Sơ đồ sử dụng các bảo vệ sau: 
- 51: bảo vệ quá dòng có thời gian. 
- 51N: bảo vệ quá dòng chống chạm đất có thời 
gian. 
- 46: bảo vệ dòng thứ tự nghịch. 
- 49: rơle nhiệt độ. 
Phương án 2: hình 1.42 
- 51: bảo vệ quá dòng có thời gian. 
- 51N: bảo vệ quá dòng chống chạm đất có thời 
gian. 
- 46: bảo vệ dòng thứ tự nghịch. 
- 64: bảo vệ chống chạm đất cuộn dây 
rotor. 
- 32: rơle định hướng công suất. 
- 40: rơle phát hiện mất kích từ máy 
phát điện. 
X..2.Sơ đồ bảo vệ máy phát điện 
công suất lớn (> 1MW): (hình 1.43) 
Sơ đồ sử dụng các bảo vệ sau: 
- 51: bảo vệ quá dòng có thời gian. 
- 51N: bảo vệ quá dòng chống chạm đất 
có thời gian. 
- 46: bảo vệ dòng thứ tự nghịch. 
- 32: rơle định hướng công suất. 
- 40: rơle phát hiện mất kích từ máy 
phát điện. 
- 49: rơle nhiệt độ. 
- 87,87N: rơle so lệch chống chạm pha 
và chạm đất. 
Hình 1.41 
52 
64 
51 32 46 40 
51N 
Hình 1.42 
- 27: rơle điện áp thấp. 
- 59: rơle quá điện áp. 
- 81: rơle tần số. 
- 64F: chống chạm đất cuộn dây rotor. 
X.3. Sơ đồ bảo vệ bộ MFĐ-MBA: 
Phương án 1: hình 1.44 
- 87U: bảo vệ so lệch dọc chung cho máy phát và MBA tăng áp và MBA tự dùng. 
- 87T: bảo vệ so lệch dọc MBA tăng áp và MBA tự dùng. 
- 51: bảo vệ quá dòng có chỉnh định thời gian. 
- 51N: bảo vệ quá dòng chống chạm đất có thời gian. 
- 63: rơle áp suất dùng cho MBA. 
- 71: rơle hơi dùng cho MBA. 
- 64R, 64R2: bảo vệ chống chạm đất 1 điểm và 2 điểm mạch kích từ. 
- 51N, 59N: bảo vệ chống chạm đất cuộn dây rotor. 
- 87G: bảo vệ so lệch chống chạm pha trong máy phát. 
- 49S: bảo vệ quá nhiệt cuộn dây stator. 
- 59: rơle quá điện áp. 
- 81N: rơle tần số. 
- 24: rơle quá từ. 78: rơle kiểm tra đồng bộ. 
- 40: rơle phát hiện mất kích từ máy phát điện. 
- 21: rơle khoảng cách 
- 32: rơle định hướng công suất.. 
45 
Phương án 2: hình 1.45 
87 
27 
81 
64F 
27
59 
 51N
51
87N 
32 46 40 49 
52 
Hình 1.43 
51N 
59N 
64R2 64R 
E 
46 21 
71 
63 51N 
87T 
87G 
32 
40 
78 49S 81N 
59 24 51 
87U 
51N 
71 63 
87T 
HÌNH 1.44: Sơ đồ bảo vệ bộ máy phát và máy biến 
áp . 
46 
51N 
63 87T 
Kiểm tra cách điện 
lưới 
50 51 
T1 
87T 
63 
6,3kV 
50 51 
64 
40 
21 59 
46 50 51 81 
G 
TE1 
TU 
220kV 
CSV 
MC 
MC 
MC 
Mạch tự động kích thích 
Đồng hồ đo lường 
HÌNH 1.45: SƠ Đồ BảO Vệ Bộ MÁY PHÁT VÀ MÁY 
ế Á
87G 
47 
 48