TU, TI

5  Chương 01: Máy biến dòng điện & Máy biến điện áp dùng cho mục đích bảo vệ rơle Chương 01 Máy biến áp đo lường (dùng cho hệ thống rơle bảo vệ ) Máy biến dòng điện   Tên gọi chung: BI, CT, TI Nhiệm vụ: Biến đổi tỷ lệ dòng điện sơ cấp  thứ cấp (5A A) Cách ly mạch sơ cấp thứ cấp Nguyên l{ hoạt động Tạo phối hợp dòng điện pha Isơ cấp*wsơ cấp = Ithứ cấp*wthứ cấp BI cao áp CT: Current Transformer (tiếng Anh) BI hạ áp Sơ đồ nguyên l{ Máy biến dòng điện Zcuộn thứ cấp Sơ đồ thay Vthứ cấp BI lý tưởng    Sai số BI xuất tồn dòng từ hóa Điện áp xuất phía thứ cấp Vthứ cấp=Ithứ cấp*(Zcuộn thứ cấp+Zdây dẫn phụ + Zthiết bị nối vào) Tải tăng  Vthứ cấp tăng  tăng dòng từ hoá Ie  tăng sai số BI Máy biến dịng điện Đặc tính từ hóa BI  Quan hệ dịng điện từ hóa cần thiết (Ie) để sinh điện áp hở mạch V Điện áp điểm gập VK (Knee-point) Vùng bão hòa Vùng làm việc tuyến tính  Điểm gập VK: Là điểm đường cong từ hóa Từ đó: để tăng điện áp lên thêm 10%  cần tăng dòng từ hóa 50% Máy biến dịng điện 10 Đặc tính từ hóa BI  Thí nghiệm xác định đặc tính từ hóa Bộ tạo dịng BI Bảng kết Máy biến dịng điện 11  Qui ước cực tính (theo IEC 60044-1) Cần thiết với : bảo vệ làm việc dựa theo hướng dịng điện Cực tính tên đánh dấu : hình sao, chấm trịn, chấm vng  Trên vẽ: cực tính tên vẽ cạnh  Xác định nhanh cực tính BI: Coi chiều dịng điện từ phía sơ cấp qua rơle khơng đổi chiều Rơle Máy biến dòng điện 12  Khai báo cực tính máy biến dịng (rơle số) Điểm đấu phía đường dây Điểm đấu phía góp Máy biến dịng điện 13  Qui ước cực tính Máy biến dịng điện 14 Hiện tượng hở mạch thứ cấp BI  Gây điện áp nguy hiểm Hở mạch BI lý tưởng o o o Hở mạch thứ cấp: tồn dịng sơ cấp làm nhiệm vụ từ hóa lõi từ Lõi từ bị bão hịa Từ thơng tản ngồi lõi thép Bộ lọc dịng điệnthứ tự khơng (I0) 27 Dùng BI thứ tự không (Flux Summation CT Core Balance CT)  Biến dịng có lõi từ hình xuyến   Cuộn dây phân bố lõi Dây dẫn sơ cấp chạy xun qua lõi từ (đường kính 10÷25 cm) Đấu sai Đấu Máy biến dòng điện 28 BI thứ tự không  Đấu đúng: dây nối đất vỏ cáp chạy xuyên qua lõi từ Rơle Vỏ kim loại cáp BI0 Máy biến dòng điện 29 BI thứ tự không  Ngược lại - đấu sai: dây nối đất vỏ cáp không chạy xuyên qua lõi từ  Dịng điện chạy qua vỏ cáp triệt tiêu dịng điện cố (hồn tồn phần): rơle khơng nhận thơng tin cố Rơle Vỏ kim loại cáp BI0 Máy biến dòng điện 30  Đấu nối BI để lọc thành phần TTK Ứng dụng BI thứ tự không    Do sử dụng lõi từ  sai số đo lường nhỏ Sử dụng cho mạng điện có dịng chạm đất nhỏ (mạng điện có trung tính cách điện nối đất qua cuộn dập hồ quang) Do pha chạy qua lõi từ  đường kính lõi từ lớn  kích thước BI lớn  thích hợp để trang bị với đường cáp đầu cực máy phát điện Ứng dụng thực tế BI thứ tự không 31  Bảo vệ chống chạm đất độ nhạy cao (Aptomat chống giật) Nguồn cấp Cuộn hút Aptomat Nút bấm thử nghiệm Điện trở mạch thử nghiệm Cuộn dây mạch thử nghiệm Tải (VD:Bình nóng lạnh) Cuộn lấy tín hiệu dịng chạm đất (dịng so lệch) Sự cố chạm vỏ (chạm đất) Máy biến điện áp 32  Nhiệm vụ Biến đổi tỷ lệ điện áp sơ cấp sang điện áp thứ cấp theo tiêu chuẩn (100V 110V) Cách ly mạch sơ cấp thiết bị, người vận hành bên thứ cấp  Qui ước cực tính Cực tính tên đánh dấu : hình sao, chấm trịn, chấm vng  Trên vẽ: cực tính tên vẽ cạnh Máy biến điện áp (BU) 33  Điện áp danh định sơ cấp thứ cấp BU trời thường sử dụng điện áp pha:  Điện áp danh định cuộn sơ cấp điện áp danh định lưới điện Ứng dụng đo lường: phạm vi điện áp làm việc: 80÷120% Ứng dụng bảo vệ rơle: từ 0.05 ÷ 1.5 1.9 lần điện áp danh định Máy biến điện áp (BU) 34 BU kiểu tụ phân áp  BU loại cảm ứng điện từ thông thường  Lựa chọn kinh tế cấp điện áp tới 145kV  BU kiểu tụ phân áp (CVT – Coupled Voltage Transformer)  Lựa chọn dùng cấp cao áp  Thường sử dụng kết hợp với hệ thống thông tin tải ba PLC Đầu cao áp K{ hiệu sơ đồ Tụ phân áp Mạch dập dao động cộng hưởng Điện kháng bù BU cảm ứng thông thường Đầu Máy biến điện áp (BU) 35 Cấu trúc BU kiểu tụ phân áp Bình giãn dầu Các tụ phân áp Điện kháng bù BU loại cảm ứng thông thường (điện áp thấp) Đầu cực cao áp Máy biến điện áp (BU) – Tham khảo 36 BU kiểu tụ phân áp  Điện kháng bù: tính tốn để triệt tiêu thành phần dung kháng tụ phân áp Tổng trở nguồn nhìn từ phía tải xấp xỉ  công suất đầu lấy lớn Bù dịch pha tụ phân áp gây Mạch giảm dao động cộng hưởng: điện trở tải, nối cuộn tam giác hở Máy biến điện áp (BU) 37 Các loại BU  Hệ số giới hạn điện áp Vf Khi xảy cố HTĐ: Upha tăng lên tới giá trị Vf lần Udanh định Tiêu chuẩn IEC đưa giá trị hệ số Vf sau:   1.9 hệ thống có trung tính khơng nối đất trực tiếp 1.5 hệ thống có trung tính nối đất trực tiếp Lõi từ biến điện áp khơng phép bão hồ điện áp tăng tới cấp điện áp giới hạn theo hệ số Vf Máy biến điện áp (BU) 38  Cấp xác theo tiêu chuẩn IEC 60044-2 Cấp xác Sai số giới hạn Tại % tải định mức Tại % điện áp định mức Sai số độ lớn % Ứng dụng Sai số góc pha (phút) Phịng thí nghiệm Đo đếm xác Đo đếm tiêu chuẩn Chuẩn hóa dụng cụ đo cơng nghiệp Đồng hồ đo Bảo vệ rơle Bảo vệ rơle Vf: Hệ số giới hạn điện áp  Công suất danh định (cosφ=0,8) 10, 15, 25, 30, 50, 75, 100, 150, 200, 300, 400, 500 VA Máy biến điện áp (BU) 39 Sơ cấp Bộ lọc điện áp TTK (U0) Dùng BU loại pha Thứ cấp Máy biến điện áp (BU) 40 A Bộ lọc điện áp TTK (U0) Dùng BU loại pha trụ  Điện áp TTK lấy từ cuộn tam giác hở A B C B C N Sơ cấp Thức cấp 3V0 Để đo điện áp thứ tự khơng: o Phải có đường dẫn cho từ thông TTK o Cần thêm trụ (không quấn dây) o Trung tính cuộn sơ cấp phải nối đất (nếu không đo thành phần hài bậc 3) Máy biến điện áp (BU) – Tham khảo 41 Bộ lọc điện áp TTK (U0)  Chọn tỷ số biến áp cho cuộn tam giác hở Trung tính cách điện Tỷ số biến là: ... giá trị Vf lần Udanh định ? ?Ti? ?u chuẩn IEC đưa giá trị hệ số Vf sau:   1.9 hệ thống có trung tính khơng nối đất trực ti? ??p 1.5 hệ thống có trung tính nối đất trực ti? ??p Lõi từ biến điện áp không... điện có dịng chạm đất lớn: mạng điện trung tính nối đất trực ti? ??p Bộ lọc dịng điệnthứ tự khơng (I0) 27 Dùng BI thứ tự không (Flux Summation CT Core Balance CT)  Biến dịng có lõi từ hình xuyến... vỏ cáp không chạy xuyên qua lõi từ  Dòng điện chạy qua vỏ cáp triệt ti? ?u dịng điện cố (hồn tồn phần): rơle khơng nhận thông tin cố Rơle Vỏ kim loại cáp BI0 Máy biến dòng điện 30  Đấu nối BI để