Nghiên cứu ứng dụng của rơle sel 551 vào bảo vệ quá dòng và đóng lặp lại cho máy biến áp lực

LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, điện phần thiết yếu sản xuất công nghiệp đời sống sinh hoạt hàng ngày người Để đảm bảo sản lượng chất lượng điện cần thiết, tăng cường độ tin cậy cung cấp điện cho hộ tiêu thụ, đảm bảo an toàn cho thiết bị làm việc ổn định toàn hệ thống cần phải sử dụng cách rộng rãi có hiệu phương tiện bảo vệ, thơng tin, đo lường, điều khiển điều chỉnh tự động hệ thống điện Trong phương tiện đó, rơle thiết bị bảo vệ rơle đóng vai trị quan trọng Trong trình vận hành hệ thống điện, lúc hệ thống hoạt động bình thường ổn định, thực tế ln gặp tình trạng làm việc khơng bình thường cố ngắn mạch, tải, mà nguyên nhân chủ quan khách quan Hệ thống rơle phát tự động bảo vệ cố, tình trạng làm việc bất bình thường hệ thống, để từ người có biện pháp xử lý kịp thời Hiện nay, phát triển vượt bậc khoa học kỹ thuật, thiết bị bảo vệ rơle ngày đại, có nhiều chức năng, tác động xác khắc phục nhược điểm rơle điện Ở nước ta ngày nay, xu hướng sử dụng rơle số để dần thay cho rơle điện rơle tĩnh cũ, hoạt động khơng an tồn thiếu xác Đề tài “nghiên cứu ứng dụng rơle SEL-551 vào bảo vệ q dịng đóng lặp lại cho máy biến áp lực” nhằm mục đích tìm hiểu nghiên cứu số thiết bị bảo vệ rơle số sử dụng rộng rãi hệ thống cung cấp điện, mà đại diện rơle SEL-551 Đề tài gồm có phần:  Phần 1: Mở đầu Trong phần giới thiệu khái quát đối tượng bảo vệ rơle SEL-551 máy biến áp lực phương pháp bảo vệ máy biến áp nói chung Nội dung thể qua chương:  Chương 1: Đại cương máy biến áp  Chương 2: Bảo vệ máy biến áp  Phần 2: Ứng dụng rơle số SEL-551 vào bảo vệ dịng đóng lặp lại Trong phần cung cấp kiến thức bảo vệ q dịng đóng lặp lại, nghiên cứu rơle SEL-551 bảo vệ q dịng đóng lặp lại Nội dung gồm chương:  Chương 1: Bảo vệ q dịng đóng lặp lại  Chương 2: Ứng dụng rơle số SEL-551 bảo vệ q dịng đóng lặp lại  Phần 3: Kết luận kiến nghị Trong trình thực đề tài, em hướng dẫn tận tình thầy cơ, nghiên cứu tài liệu liên quan tìm hiểu thực tế, thời gian thực đề tài có hạn, kiến thức kinh nghiệm lĩnh vực bảo vệ rơle hệ thống điện chưa nhiều nên đồ án tốt nghiệp khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận xét đóng góp Thầy Cô PHẦN 1: MỞ ĐẦU Chương 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ MÁY BIẾN ÁP Khái niệm chung Những định nghĩa Máy biến áp thiết bị điện từ tĩnh, dùng để biến đổi hệ thống dòng điện xoay chiều - hệ thống sơ cấp thành hệ thống dòng điện xoay chiều khác - hệ thống thứ cấp, nói chung, có đặc tính khác, đặc biệt là, điện áp khác dịng điện khác Theo ngun lý thì, máy biến áp gồm có :  Lõi thép nhiều thép biến áp ghép lại  Hai hay tổng quát hơn, vài dây quấn liên hệ với điện từ, đặc biệt máy biến áp tự ngẫu liên hệ điện Máy biến áp có hai dây quấn gọi máy biến áp hai dây quấn; máy biến áp có ba vài dây quấn gọi máy biến áp ba nhiều dây quấn Theo loại dòng điện người ta chia máy biến áp nhiều pha, tập hợp tất dây quấn pha có điện áp xác định chúng nối lại với Một dây quấn máy biến áp đưa lượng dòng điện xoay chiều vào gọi dây quấn sơ cấp, dây quấn đưa lượng gọi dây quấn thứ cấp Tương ứng với tên gọi dây quấn, tất lượng ứng với dây quấn sơ cấp gọi lượng sơ cấp; tất lượng ứng với dây quấn thứ cấp gọi lượng thứ cấp Dây quấn nối với lưới có điện áp cao gọi dây quấn điện áp cao (BH); dây quấn nối với điện áp thấp gọi dây quấn điện áp thấp (HH) Nếu điện áp thứ cấp bé điện áp sơ cấp ta gọi máy biến áp giảm, lớn – máy biến áp tăng Máy biến áp mà có dây quấn đầu phân nhánh đặc biệt để biến thiên hệ số biến đổi máy biến áp gọi máy biến áp có đầu phân nhánh Để ngăn cản tác hại khơng khí đến cách điện dây để cải thiện điều kiện làm lạnh máy biến áp, lõi thép máy biến áp với dây quấn đặt thùng chứa dầu máy biến áp Chúng gọi máy biến áp dầu, máy biến áp không ngâm dầu gọi máy biến áp khô Các loại máy biến áp Những loại máy biến áp quan trọng là:  Máy biến áp lực dùng để truyền tải phân phối điện  Những máy biến áp lực có cơng dụng đặc biệt máy biến áp chuyên dùng cho lò luyện kim, cho thiết bị chỉnh lưu, máy biến áp hàn…  Máy điều chỉnh cảm ứng dùng để điều chỉnh điện áp lưới phân phối  Máy biến áp tự ngẫu để biến đổi điện áp phạm vi không lớn lắm, để mở máy động điện xoay chiều…  Máy biến áp đo lường - dùng để nối vào mạch dụng cụ đo lường  Máy biến áp thí nghiệm - để tiến hành thí nghiệm Như phạm vi ứng dụng máy biến áp rộng rãi Nhưng tất trường hợp, q trình xác định làm việc máy biến áp phương pháp nghiên cứu tượng xảy máy biến áp thực chất giống Vì sau nói đến máy biến áp, ta nói đến máy biến áp bản, là: máy biến áp điện lực hai dây quấn, pha ba pha Những lượng định mức Những lượng định mức máy biến áp công suất, điện áp, dòng điện, tần số, chúng ghi rõ máy biến áp Biển máy cần đặt chỗ cho vào chỗ dễ dàng Tuy nhiên danh từ “định mức” dùng lượng làm việc chế độ định mức, như: hiệu suất định mức, điều kiện nhiệt độ định mức mơi trường làm lạnh… Tính trạng làm việc định mức máy biến áp tính trạng xưởng chế tạo ghi biển máy Công suất định mức máy biến áp công suất cực dây quấn thứ cấp, ghi biển máy Điện áp sơ cấp định mức điện áp ghi biển máy; dây quấn sơ cấp có đầu phân nhánh điện áp định mức ghi cách riêng rẽ cho đầu phân nhánh Dòng điện định mức sơ cấp thứ cấp máy biến áp dòng điện ghi biển máy biến áp tính trị số ứng với công suất định mức điện áp định mức Trong đó, hiệu suất máy biến áp cao nên công suất định mức hai dây quấn Nguyên lý làm việc máy biến áp Dây quấn sơ cấp có W1 vịng dây dây quấn thứ cấp có W2 vịng dây quấn lõi thép Đặt điện áp xoay chiều U vào dây quấn sơ cấp, sinh dịng điện i Trong lõi thép sinh từ thơng  móc vịng với hai dây quấn, cảm ứng s.đ.đ e1 e2 Dây quấn thứ cấp có s.đ.đ sinh dịng điện i đưa tải với điện áp U2 Như lượng dòng điện xoay chiều truyền từ dây quấn sơ cấp sang dây quấn thứ cấp Giả sử điện áp xoay chiều đặt vào hàm số hình sin từ thơng hàm số hình sin : Do theo định luật cảm ứng điện từ, s.đ.đ cảm ứng dây quấn sơ cấp thứ cấp : e1= e2 = E1 = E2 = giá trị hiệu dụng s.đ.đ dây quấn sơ cấp dây quấn thứ cấp Tỉ số biến áp : k= không kể điện áp rơi dây quấn coi U 1E1, U1E2; k xem tỉ số điện áp dây quấn sơ cấp thứ cấp: k= Máy biến áp lực Vai trò lưới điện  Đặt máy biến áp cuộn dây thay cho máy biến áp hai cuộn dây tiết kiệm diện tích đặt, vật liệu vốn đầu tư, đồng thời giảm tổn hao lượng vận hành Máy biến áp cuộn dây nên đặt tương lai khơng có phụ tải cấp điện áp thứ hai phụ tải cấp nhỏ ( 10÷15) % cơng suất máy biến áp  Cũng lí kinh tế nên máy biến áp pha dùng rộng rãi nhóm máy biến áp pha Giá thành máy biến áp pha nhỏ (20÷25)% tổng giá thành máy biến áp pha  Còn tổn hao lượng vận hành nhỏ ( 12÷15)% so với nhóm máy biến áp pha có cơng suất Tổ máy biến áp pha dùng khơng có khả chế tạo máy biến áp pha với công suất lớn cần thiết điều kiện chuyên chở bị hạn chế Cấu tạo máy biến áp lực 8.1.1 Lõi thép  Ở máy biến áp đại, dung lượng lớn cực lớn ( 80÷100 MVA pha ) điện áp thật cao (220÷400 kV) để giảm chiều cao trụ thép, tiện lợi cho việc vận chuyển đường dây, mạch từ máy biến áp kiểu trụ phân nhánh sang hai bên nên máy biến áp mang hình dáng vừa kiểu trụ vừa kiểu bọc gọi máy biến áp kiểu trụ - bọc  Lõi thép máy biến áp lực ghép từ thép kĩ thuật điện: thép dày 0,5mm có phủ sơn cách điện gọi thép máy biến áp Thép máy biến áp thép cán nguội có đặc tính từ tốt thép cán nóng, tổn hao sắt lại thấp nâng cao hiệu suất máy biến áp  Đối với máy biến áp cỡ lớn, người ta ép chặt trụ sắt xà ép bulông xuyên qua tiết diện trụ lỗ người ta lồng ống cách điện bakêlit để tránh làm ngắn mạch tôn bulông ép tạo nên Phương pháp phức tạp song giảm tổn hao dịng điện xốy gây nên bền phương diện học.Vì hầu hết máy biến áp lực dùng kiểu ghép  Vì lí an tồn nên tồn lõi thép nối đất với vỏ máy vỏ máy phải nối đất  Trong máy biến áp lực có dây quấn điều chỉnh điện áp tải 110 kV, thép Silic vật liệu cách điện chiếm 43% trọng lượng máy, dầu biến áp chiếm khoảng 30% 8.1.2 Dây quấn  Dây quấn máy biến áp làm đồng điện phân, chế tạo cho phù hợp với tính tốn điện nhiệt  Các vòng dây quấn cho đảm bảo lưu thông tự dầu giảm nhiệt làm nóng bề mặt cuộn dây  Ngày hầu hết máy biến áp lực lắp đặt với điều chỉnh điện áp tải.Với điều chỉnh điện áp tải tỉ số máy biến áp thay đổi theo bước cách tăng giảm số vòng dây Để phục vụ mục đích máy biến áp phải trang bị cuộn dây phân nấc đầu nấc nối vào đầu cực chuyển nấc  Trong máy biến áp lực, thường dây quấn HA quấn phía gần trụ thép cịn dây quấn CA quấn phía ngồi bọc lấy dây quấn HA Với cách giảm điều kiện cách điện dây quấn CA ( kích thước rãnh dầu cách điện, vật liệu cách điện dây quấn CA) dây quấn CA trụ có cách điện thân dây quấn HA  Khi máy biến áp làm việc, đặc biệt máy biến áp lực, dây quấn bị nóng lên, để khắc phục điều chế tạo dây quấn người ta làm rãnh dầu dọc trục lớp dây quấn 10 ... biến áp  Phần 2: Ứng dụng rơle số SEL- 551 vào bảo vệ dịng đóng lặp lại Trong phần cung cấp kiến thức bảo vệ q dịng đóng lặp lại, nghiên cứu rơle SEL- 551 bảo vệ q dịng đóng lặp lại Nội dung gồm... thiệu khái quát đối tượng bảo vệ rơle SEL- 551 máy biến áp lực phương pháp bảo vệ máy biến áp nói chung Nội dung thể qua chương:  Chương 1: Đại cương máy biến áp  Chương 2: Bảo vệ máy biến áp  Phần... gọi máy biến áp dầu, máy biến áp không ngâm dầu gọi máy biến áp khô Các loại máy biến áp Những loại máy biến áp quan trọng là:  Máy biến áp lực dùng để truyền tải phân phối điện  Những máy biến