rơ le bảo vệ trong máy biến áp lực

Bảo vệ so lệch có độ nhạy cao đối với các sự cố trong vùng bảo vệ, làm việc tin cậy không tác động nhầm đối với các sự cố ngoài vùng bảo vệ do có cơ chế hãm. Phạm vi bảo vệ được giới hạ

RƠLE BẢO VỆ TRONG MÁY BIẾN ÁP LỰC

TS Nguyễn Xuân Tùng_Bộ môn Hệ thống điện_Viện ĐiệnTrường ĐH Bách khoa Hà Nội

Email: tung.nguyenxuan@hust.edu.vn

TS Nguyễn Xuân Tùng_Bộ môn Hệ thống điện_Viện ĐiệnTrường ĐH Bách khoa Hà Nội

Email: tung.nguyenxuan@hust.edu.vn

TS Nguyễn Xuân Tùng_Bộ môn Hệ thống điện_Viện Điện Trường ĐH Bách khoa Hà Nội

Email: tung.nguyenxuan@hust.edu.vn

Các sự cố:

 Phóng điện sứ xuyên

 Sự cố pha-pha, pha-đất đối với cuộn dây cao và hạ áp

 Sựxâm ẩm của hơi nước vào dầu cách điện

 Sét đánh lan truyền vào trạm: hỏng cách điện cuộn dây

 Sựcố giữa các vòng dây trên cùng cuộn dây.

Các loại sự cố & chế độ bất thường

 Được dùng làm bảo vệ chính, không cần phối hợp với các loại bảo vệ khác Có thể đặt thời gian tác động của bảo vệ bằng không (tác động nhanh) Bảo vệ so lệch có độ nhạy cao đối với các sự cố trong vùng bảo vệ, làm việc tin cậy không tác động nhầm đối với các sự cố ngoài vùng bảo vệ do có cơ chế hãm.

 Phạm vi bảo vệ được giới hạn bởi vị trí đặt BI.

122 Chức năng bảo vệ so lệch (F87T)

Nguyên lý hoạt động của bảo vệ so lệch MBA:

Bảo vệ so lệch so sánh tín hiệu dòng điện đi vào và đi ra của đối tượng được bảo vệ

Trong chế độ vận hành bình thường hoặc khi có sự cố ngoài: dòng điện chạy vào và ra đối tượng bảo vệ bằng nhau => bảo vệ không tác động

Khi xảy ra sự cố trong vùng bảo vệ thì xảy ra sự mất cân bằng giữa dòng vào/ra khỏi đối tượng => bảo vệ sẽ tác động.

- Ví dụ với rơle Siemens: Tổng độ lớn của dòng đi vào và đi ra.

 Bảo vệ so lệch có hãm: Đảm bảo sự làm việc ổn định của bảo

TS Nguyễn Xuân Tùng_Bộ môn Hệ thống điện_VTrường ĐH Bách khoa Hà Nội

Khi xảy ra sự cố ngoài vùng với dòng sự cố lớn, do sự sai khác về đặc tính từ của các CT ở các phía của đối tượng được bảo vệ nên khi xảy ra hiện tượng bão hòa lõi từ CT có thể gây ra dòng không cân bằng lớn chạy qua rơ le bảo vệ, nếu dòng này đủ lớn thì rơ le có thể tác động mặc dù sự cố xảy ra không nằm trong vùng bảo vệ

Để khắc phục hiện tượng này, rơ le sử dụng thuật toán bảo vệ so lệch có hãm Tùy theo từng hãng chế tạo, nên việc lựa chọn dòng điện hãm có thể khác nhau Dòng hãm có tác dụng đảm bảo sự làm việc ổn định của rơ le chống lại các tác động không mong muốn do đó còn

có tên gọi là dòng ổn định (Istability hay Istab).

Với rơ le của Siemens thì dòng so lệch là tổng vectơ của dòng điện vào/ra của đối tượng trong khi đó dòng hãm được lấy bằng 100% độ lớn của cá dòng này Cụ thể là (ví dụ bảo vệ MBA 2 cuộn dây):

Chế độ vận hành bình thường hoặc khi có sự cố ngoài:

Dòng điện I1 đi vào mang dấu dương, dòng I2 đi ra đối tượng mang dấu âm (theo

Chức năng bảo vệ so lệch (F87T)Chế độ sự cố trong vùng bảo vệ

Dòng sự cố cấp tới từ 2 phía bằng nhau: Hai dòng sự cố I1 và I2 bằng nhau và cùng hướng với đối tượng bảo vệ (cùng mang dấu dương), do đó:

Dòng so lệch và dòng hãm bằng nhau và bằng tổng dòng tại điểm sự cố.

- Khi quá từ thông dẫn đến lõi từ không thể mang thêm từ thông làm cho từ thông móc vòng qua các kết cấu kim loại lân cận và làm phát nóng

- Quá từ thông (hay quá kích từ): Hiện tượng quá từ thông lõi từ - Nguyên nhân: Hiện tượng quá từ thông lõi từ có thể xảy ra khi:

+ Điện áp hệ thống bị tăng cao (máy phát bị mất tải đột ngột, bộ điều chỉnh kích từ không vận hành, hoặc tốc độ phản ứng chậm dẫn đến quá áp).

+Tần số hệ thống giảm thấp (ví dụ: trong quá trình khởi động tổ máy, tốc độ máy phát tăng dần dần, bộ kích từ đã hoạt động giữ điện áp đầu cực ở ngưỡng định mức.

Bảo vệ chống quá từ thông lõi thép (24)

- Phương thức bảo vệ

Giám sát tỷ số V/f (điện áp & tần số)

 Mật độ từ thông trong lõi từ: tỷ lệ B= E/(4.44*S*f)

 Khi điện áp tăng cao/ tần số giảm thấp: quá từ thông lõi từ

Loại bảo vệ có trễ: quá từ thông quá độ không gây nguy hiểm tức thời

Bảo vệ chống quá từ thông lõi thép (24)

- Quá tải khó phát hiện bằng các bảo vệ quá dòng - Rơle số có thể dùng 3 phương pháp:

Hình ảnh nhiệt (không tính tới nhiệt độ môi trường ngoài) Hình ảnh nhiệt (có tính tới nhiệt độ môi trường ngoài) Nhiệt độ điểm nóng & tính toán già hóa cách điện.

Bảo vệ chống quá tải (49)

- Coi cả máy biến áp là một đối tượng đồng nhất.

- Dòng điện sinh ra nhiệt lượng Q (tỷ lệ I2) - Nhiệt lượng Q = Q1 + Q2

 Q1: tỏa nhiệt vào môi trường

 Q2: tăng nhiệt bản thân

- Phương pháp: xác định được độ tăng nhiệt (%) So sánh với nhiệt độ chuẩn.

Nhiệt độ bình thường của cuộn dây thường sẽ là C Khi nhiệt độ của cuộn dây MBA tăng tới C sẽ báo động bằng tín hiệu đèn còi Khi nhiệt độ của cuộn dây máy biến áp tăng đến trên C thì sẽ báo động bằng tín hiệu đèn còi và cắt máy biến áp ra khỏi lưới điện.

Bảo vệ chống quá tải (49)

 Vị trí: nằm trên đường ống nối từ thùng dầu chính máy biến áp lên thùng dầu phụ.

Rơle khí (96B)

- Quá tải: Khí ga từ thùng dầu tích tụ lên trên theo ống dẫn dầu đẩy mức dầu trên nắp rơ le khí xuống dẫn đến phao số 1 chìm xuống dưới, đóng tiếp điểm, khởi động cảnh báo quá tải để thực hiện quá trình san tải cho MBA.

- Sự cố: Giữa các vòng dây hoặc giữa các pha thì nhiệt độ tăng nhanh,

khí tích tụ mạnh và đi lên trên làm xô đẩy phao cấp 2 đóng tiếp điểm khởi động đi cắt nguồn của MBA.

Nguyên lý hoạt động của rơle khí (Buchholz)

THE END

THANK YOU FOR WATCHING