Tìm hiểu về kcđ hỗ trợ giám sát Điều khiển trung cao áp thiết bị Đo lường biến áp, biến dòng (tu, ti)

Khai niém CT hay TI: May biến dòng điện CT là thiết bị điện dùng để biến đổi đòng điện có trị số lớn và điện áp cao xuống đòng điện có trị số tiêu chuẩn 5A hoặc 1A, điện áp an toàn dé c

TRUONG DAI HQC SU PHAM KY THUAT TP HCM

KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

I0

A)

Vy HCMUTE

MON HOC: KHI CU DIEN

BAO CAO CUOI KY

TÌM HIỂU VẺ KCĐ HỖ TRỢ GIÁM SÁT ĐIÊU KHIỂN TRUNG CAO ÁP: THIET BI DO LUONG BIEN AP, BIEN DONG (TU, TI)

GVHD: ThS PHAM XUAN HO

SVTH:

1 Chau V6 Minh Tién 22142415

2 Tran Minh Thuan 22142413

DANH SACH THANH VIEN THAM GIA VIET BAO CAO CUOI KY HOC KY 2

NĂM HỌC 2022 — 2023

Nhóm 16 (Lớp sáng thứ 6 _ tiết 4-6)

Tén dé tai: TIM HIEU VE KCD HO TRO GIAM SAT DIEU KHIEN TRUNG CAO ÁP:

THIET BI DO LUONG BIEN AP, BIEN DONG (TU, TI)

STT | HỌ VÀ TÊN SINH VIÊN | MÃ SỐ SINH VIÊN | TỶ LỆ THAM GIA

1 | Chau V6 Minh Tién 22142415 100%

2_ | Trần Minh Thuận 22142413 100%

3 | Nguyễn Thiện Dự 22142287 100%

4 | Nguyễn Phúc Khang 22142327 100%

5 | Tran Dire Tién 22142416 100%

Trưởng nhóm: Châu Võ Minh Tiến SĐT: 0352967522

NHAN XET CUA GIANG VIÊN

Điểm:

KY TEN

MUC LUC PHAN MO DAU

CHUONG 1: GIOL THIEU KHI CY DIEN HO TRG GIAM SAT DIEU KHIEN TRUNG CAO AP: THIET BI BO LUONG BIEN AP, BIEN DONG (TU, TD

1.1 Khai niém về khí cụ điện hỗ trợ giám sát điều khiến trung cao áp, thiết bị đo

lường biên áp và biên dòng

1.1.1 Khái niệm về khí cụ hỗ trợ giảm sát điều khiển trung cao áp

1.1.2 Khái niệm về thiết bị đo lường biến áp

1.1.3 Khái niệm về thiết bị đo lường biên dòng

1.2 Phân loại của thiết bị đo lường biến áp, biến dòng

1.2.1 Phân loại chung

1.2.2 Phân loại của thiết bị đo lường biến áp

1.2.3 Phân loại của thiết bị đo lường biên dòng

CHƯƠNG 2: CẤU TAO VA DAC DIEM VA UU DIEM, NHUQC DIEM CUA THIET BI BO LUONG BIEN AP VA BIEN DONG

2.1 Cầu tạo của thiết bị đo lường biến áp, biến dòng

2.1.1 Cầu tạo của thiết bi đo lường biến áp

2.1.2 Cầu tạo của thiết bị đo lường biến dong

2.2 Đặc điểm của thiết bị đo lường biến áp, biến dòng

2.2.1 Đặc điểm của thiết bị đo lường biến áp

2.2.2 Đặc điểm của thiết bị đo lường biên đòng

2.3 Ưu điểm và nhược điểm của thiết bị đo lường biến áp, biến dòng

2.3.1 Ưu điểm và nhược điểm của thiết bị đo lường biến áp

2.3.2 Ưu điểm và nhược điểm của thiết bị đo lường biến dong

CHUONG 3: THAM SO KY THUAT VA NGUYEN LY HOAT DONG CUA THIET BIEN DO LUONG BIEN AP, BIEN DONG

3.1 Tham số kỹ thuật của thiết bị đo lường biến áp, biến dòng

3.1.1 Tham số kỹ thuật của thiết bị đo lường biến áp

3.3.2 Tham số kỹ thuật của thiết bị đo lường biến dòng

3.2 Nguyên lý hoạt động của thiết bị đo lường biến dòng, biến áp

3.2.1 Nguyên lý hoạt động của thiết bị đo lường biến áp

3.2.2 Nguyên lý hoạt động của thiết bị đo lường biến dòng

CHƯƠNG 4: HINH ANH THUC TE VA UNG DUNG CUA THIET BI DO LUONG BIEN AP, BIEN DONG TRONG THUC TE

4.1 Hình ảnh thực tế của thiết bị đo lường biến áp, biến dòng

4.1.1.Hình ảnh thực tế của thiết bị đo lường biến áp

4.1.2 Hình ánh thực tế của thiết bị đo lường biến dòng

4.2 Ứng dụng của thiết bị đo lường biến dòng, biến áp trong thực tế

4.2.1 Ứng dụng của thiết bị đo lường biến áp trong thực tế

4.2.2 Ứng dụng của thiết bị đo lường biến dòng trong thực tế

CHƯƠNG 5: CÁCH THỨC LÁP ĐẶT, CÁCH THỨC BẢO TRÌ VÀ SỬA CHỮA THIET BI DO LUONG BIEN AP, BIEN DONG

5.1 Cách thức lắp đặt thiết bị đo lường biến áp, biến dòng

5.1.1 Quy trình lắp đặt

5.1.2 Lưu ý trong quá trình lắp đặt

5.3 Cách thức bảo trì và sửa chữa thiết bị đo lường biến áp, biến dòng

5.3.1 Thời gian bảo trì và sửa chữa định kỷ

5.3.2 Quy trình bảo trì và sửa chữa

CHUONG 6: TRANG DATA DU LIEU TIM KIEM TU CÁC HANG SAN XUẤT DANH MUC TAI LIEU THAM KHAO

LOI CAM ON

Dau tién, nhom em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Trường Đại học Sư phạm

Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh đã đưa môn học khí cụ điện vào trương trình giảng

dạy Đặc biệt, nhóm em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến giảng viên bộ môn - thầy Phạm Xuân Hỗ đã dạy dỗ, truyền đạt những kiến thức quý báu cho nhóm em trong suốt thời gian học tập vừa qua Trong thời gian tham gia lớp học của thầy, nhóm em đã có thêm cho mình nhiều kiến thức bỗ ích, tỉnh thần học tập hiệu quả, nghiêm túc Đây chắc chắn

sẽ là những kiến thức quý báu, là hành trang đề nhóm em có thê vững bước sau này

Bộ môn khí cụ điện là môn học thu vi, vô cùng bồ ích và có tính thực tế cao Đảm bảo cung cấp đủ kiến thức, gắn liền với nhu cầu thực tiễn của sinh viên Tuy nhiên, do

vốn kiến thức còn nhiều hạn chế và khả năng tiếp thu thực tế còn nhiều bỡ ngỡ Mặc dù

nhóm em đã cô gắng hết sức nhưng chắc chắn báo cáo cuối kỳ khó có thê tránh khỏi những thiếu sót và nhiều chỗ còn chưa chính xác, kính mong thầy xem xét và góp ý đề

báo cáo cuôi kỷ của nhóm em được hoàn thiện hơn

PHAN MO DAU

Hiện nay với sự phát triển nhanh chóng của nền kinh tế, và sự nghiệp công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước ngành điện ngày càng đóng vai trò quan trọng trong đời sống

và sản xuất Nhu cầu sử dụng điện trong sản xuất và sinh hoạt ngày cảng lớn Đòi hỏi

cung cấp điện phải thường xuyên, liên tục và an toàn

Ở nước ta hiện nay lưới điện trung và cao áp đang đóng một vài trò hết sức quan

trọng trong đời song, kinh tế, xã hội Vì vậy, các khí cụ điện hỗ trợ giám sát, điều khiển

trung cao áp cũng đóng vai trò hết sức quan trong trong việc đảm bảo nguồn cung cấp điện cho đời sống, kinh tế, xã hội và an toàn trong quá trình bảo trì và sửa chữa Cũng do

sự phát triên mạnh mẽ của hệ thống năng lượng điện quốc gia nên rất nhiêu nhà máy điện được xây dựng đề đáp ứng nhu cầu về điện Vì thế nên càng phải cần thêm nhiều thiết bi

hỗ trợ giám sát và điều khiên trung cao áp, trong đó phải kê đến thiết bị đo lường biến áp, biến dòng(Tu, T¡) Chính vì vậy nhóm em quyết định chọn đề tài: " Tìm hiểu về khí cụ điện hỗ trợ giám sát trung cao áp: Thiết bị đo lường biến áp, bién dong(Tu, Ti) "

CHUONG 1

GIOI THIEU KHI CU DIEN HO TRO GIAM SAT DIEU KHIEN TRUNG CAO

AP:

THIET BI BO LUONG BIEN AP, BIEN DONG (TU, TD

1.1 Khái niệm về khí cụ điện hỗ trợ giám sát điều khiển trung cao áp, thiết bị đo lường biên áp và biên dòng

1.1.1 Khái niệm về khí cụ hỗ trợ giảm sát điều khiển trung cao áp

Nhóm khí cụ kiểm tra theo đõi: Nhóm này có chức năng kiểm tra, theo dõi sự làm

việc của các đối tượng Và biến đôi các tín hiệu không điện thành tín hiệu điện Thuộc

nhóm này gồm: Các rơle, các bộ cảm biến

Nhóm khí cụ tự động điều chỉnh, khống chế duy trì chế độ làm việc, các tham số

của đối tượng: Các bộ ồn định điện áp, 6n định tốc độ, ôn định nhiệt độ

Phân loại theo điện áp Có 2 loại:

* KCD cao thé: Udm > 1000V

+ KCĐ hạ thế: Uđm < 1000V

1.1.2 Khái niệm về thiết bị đo lường biến áp

+ TU la bién dién ap (tiéng Anh la VT: Voltage Transformer)

+ TI la biến dòng dién (tiéng Anh 1a CT: Current Transformer)

Khai niém TU hay VT:

Máy biến điện áp được ký hiệu là TU hoặc VT (voltage transformer) TU duge str dụng trong hệ thống điện đề giảm điện áp hệ thống (điện áp phía sơ cấp) xuống điện áp

an toàn (tiêu chuân 100 hoặc 110V) để cấp nguồn cho các đồng hồ và relay công suất thấp Điện áp hệ thống được đặt lên các đầu cuộn dây phía sơ cấp của TU và theo nguyên

lý cảm ứng điện từ, điện áp xuất hiện trên các cuộn dây phía thử cấp Một TU lý tưởng, khi mắc các phụ tải (mắc song song) định mức vào phía thứ cấp, tỷ số điện áp phía sơ cấp

và thứ cấp tỷ lệ thuận với tỷ số vòng dây Nhưng trên thực tế, do tốn hao mạch từ, dây dẫn dẫn đến sai số ty số về biên độ và góc pha

Khai niém CT hay TI:

May biến dòng điện (CT) là thiết bị điện dùng để biến đổi đòng điện có trị số lớn

và điện áp cao xuống đòng điện có trị số tiêu chuẩn 5A hoặc 1A, điện áp an toàn dé cung cap cho mach do luong, diéu khién và bảo vệ

CT có cuộn dây sơ cap dau noi tiép vao mach so câp Tông trở của CT, kê cả tông trở của phụ tải phía thứ cấp rât bẻ so với tông trở phía sơ cấp của mạch điện

Ở mạch điện xoay chiều, nguyên lý làm việc của biên đòng tương tự như máy biến áp( máy biến dòng là một thiết bị điện từ tĩnh, làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ, dùng đề biến đổi trị số dòng điện xoay chiều nhưng vẫn giữ nguyên tần số)

Với CT cao thế khi ta cho đòng điện II đi qua cuộn dây sơ cấp thì phía thứ cấp cho ra dòng điện I2 khác với phía sơ cấp nhưng vẫn giữ nguyên tần số

Với CT hạ thế khi ta cho đòng điện II xuyên qua lõi thép có quần cuộn dây thứ cấp thì phía thứ cấp cho ra dòng điện I2 khác với phía sơ cấp nhưng vẫn giữ nguyên tần

Zz A

SỐ

1.2 Phân loại thiết bị đo lường biến áp, biến dòng

1.2.1 Phân loại chung

Máy biến dòng và máy biến áp đo lường gọi tắt là BI và BU, là những bộ biến đôi dòng điện và điện áp cần đo thành những dòng điện, điện áp có giá trị tương ứng theo

một ty lệ nhất định đã được chuẩn hoa dé phục vụ cho nhu cầu đo và mở rộng giới hạn

các phương tiện đo, đảm bảo an toàn cho người sử dụng và các trang thiết bị khác Ngoài

ra chúng còn được sử dụng vào chức năng của mạch bảo vệ

Theo tiêu chuẩn về đặc trưng kỹ thuật, BI và BU được chế tạo thành hai loại

chính dùng trong đo lường và dùng trong mạch bảo vệ, nếu phân loại theo mục đích sử

dụng thì cũng có thể phân làm 2 loai: loai ding trong phong thi nghiém va loai lap đặt

tinh tai

Loại dùng trong phòng thí nghiệm: Thường có cấp chính xác cao và có nhiều tỷ số biến đổi, chúng được dùng đề thực hiện các phép đo đếm, thử nghiệm, ngoài ra còn dùng

làm chuẩn để kiêm định các loại BI (BU) có cấp chính xác thấp hơn

Loại lắp đặt tĩnh: Thường có cấp chính xác thấp hơn, được sử dụng trong các tủ bảng điện ở các trạm điện phục vụ cho khâu đo đếm ở các lộ nguồn tải điện và cấp điện cho các ngành kinh tế quốc đân

Nếu phân loại BI và BU dùng trong mạch bảo vệ, chúng thuộc nhóm lắp đặt tĩnh tại, có ký hiệu cấp chính xác riêng Thông thường để tiện cho việc sử dụng và lắp đặt người ta chế tạo theo đặc trưng kỹ thuật riêng cho mục đích bảo vệ nhưng lại kết hợp chung trong cùng một BI , BU đo lường Trong trường hợp này sẽ có một cuộn sơ cấp và hai cuộn thứ cấp, cuộn dùng cho mạch đo lường sẽ có công suất chịu tải (đung lượng) nhỏ hơn nhưng cấp chính xác cao hơn còn cuộn dùng cho mục đích bảo vệ có dung lượng lớn hơn nhưng cấp chính xác thấp hơn

Do những đặc trưng kỹ thuật rất đặc thù ở chức năng của mạch bảo vệ, ở đây người ta chủ yếu quan tâm nhiều đến sai số hỗn hợp ở ngưỡng giới hạn dòng danh định

và vì thường sử dụng sơ đồ tương đương đề xác định loại sai số này

1.2.2 Phân loại thiết bị đo lường biến áp

1.2.2.1 Máy biến dòng đo lường lắp đặt tĩnh

Theo TCVN 5928 — 1995 (IEC 185 - 1996) máy biến dòng có cấp chính xác 0.1;

0,2; 0,5; 1; 3; 5

Cường độ dòng sơ cấp nằm trong dãy số từ 1 A đến 40.000 A, cường độ dòng thứ cấp là 5 A hoặc 1 A va 2 A Tai mach thứ cấp nằm 18 trong day sé (2,5; 5; 10; 15; 30) VA: ngoài ra còn có loại BI được chế tạo với tải thứ cấp nằm trong dãy số (40); (50); (60); (75): (100) VA ở hệ số công suất Coso = 0,8 (số trong ngoặc là những giá trị tải điện

hoặc 60 Hz Người ta thường phân biệt BI cao thế và BI hạ thế mà điểm khác nhau cơ bản là độ cách điện giữa các cuộn dây với nhau và với vỏ máy và điện áp danh định của máy Giá trị điện áp này nằm trong dãy số từ 0,66 kV đến 750 kV

Thông số kỹ thuật của BI qui định ở bảng l.I

- Giá trị tải từ 25 % đến 100 % tải đanh định với hệ số công suất bằng 0,8 cảm kháng

- Giá trị từ 5 % đến 10 % từ danh định hệ số công suất bang 1

1.2.2.2 Máy biến dòng đo lường dùng trong phòng thí nghiệm

Thường được chế tạo với các cấp chính xác 0,01; 0,02; 0,05; 0,1; 0,2, v.v

Đề đơn giản hoá và thông nhất, ở Việt Nam cũng như nhiều nước trên thé giới đều

áp dụng các tiêu chuân quốc tế IEC

Đối với các BI dùng trong phòng thí nghiệm có cấp chính xác cao hơn 0,l người ta căn cứ theo các thông số kỹ thuật ứng với cấp chính xác qui định trong bảng l rồi nhân thêm với hệ số thập phân tương ứng với cấp chính xác đó

Ví dụ: Nếu ta cần thông số kỹ thuật của BI trong phòng thí nghiệm có cấp chính xác 0,02 phải lây các thông số kỹ thuật ứng với cấp chính xác 0,2 trong bảng rồi nhân với

hệ số 0,1

BI dùng trong phòng thí nghiệm thường có nhiều tỷ số biên đôi, người ta thực hiện bằng cách đơn giản là thay đối số vòng đây cuộn sơ cấp Loại BI này có nhiều giá trị dòng sơ cấp, những giá trị này được chọn trong dãy số từ (0,1†800) A và từ (1†60) kA Giá trị dòng thứ cấp được định mức là 5 A tuy nhiên cũng có một số loại được chế tạo theo nhu cầu riêng và ở một số tiêu chuân của các quốc gia khác, cường độ dong thir

cấp được qui định là l A hoặc 2 A tần số 50 hoặc 60 Hz

Tải của mạch thứ cấp hay còn gọi là dung lượng nằm trong đải: 2,5; 5; 10; 15 V.A

Điện áp danh định hay điện áp làm việc của BI là điện áp giữa cuộn sơ cấp SO VỚI cuộn thử cấp và vỏ đo nhà chế tạo qui định cho từng loại cụ thể và những giá trị điện áp nảy nằm trong gidi han: (0,66; 3; 10; 35) kV

Các thông số kỹ thuật của BI dùng trong phòng thí nghiệm duge qui dinh trong bảng 1.1 và nhân thêm với hệ số thập phân tương ứng với cấp chính xác của nó

1.2.2.3 May bién déng ding trong mach bao vé

Duge ché tao voi cac cap chinh xac 5P va 10P Nhu da trình bày ở trên, chức năng bảo vệ thường được chế tạo riêng hoặc có thê được kết hợp chung trong cùng một may

biến dòng đo lường loại lắp đặt tĩnh tại

Ngoài ký hiệu cấp chính xác được qui định riêng, các thông số khác như: tỷ số biến đôi, dung lượng, tần số cũng tương tự như BI đo lường

Đặc điểm khác biệt mà chúng ta cần lưu ý ở BI dùng trong mạch bảo vệ có qui định 2 loại sai số là: Sai số dòng điện (sai số đo lường) ở dòng sơ cấp đanh định và sai số hỗn hợp ở giới hạn dòng sơ cấp danh định

Các thông số kỹ thuật qui định trong bảng 1.2

Dé đơn giản hoá hãy xem ví dụ sau: Máy biến dòng dùng trong mạch bảo vệ có ký

hiệu 5P 20, tỷ lệ biến đổi 100/5

Số 5 chỉ sai số hỗn hợp ö ở giới hạn dòng sơ cấp đanh định (20 x 100 A)= 200 A

P chỉ máy biến dòng dùng trong mạch bảo vệ (chữ viết tắt trong Tiếng Anh:Protection)

Số 20 chỉ số lần tăng đến ngưỡng giới hạn dòng sơ cấp danh định (20 lần) là 2000

Khi dùng ở mạch bảo vệ, cuộn sơ câp có khả năng chịu được dòng điện tăng đến

20 lần (2000 A) và sai số hỗn hợp ở ngưỡng giới hạn này phải nằm trong phạm vi + 5 %

Cũng BI này nhưng sai số đo lường ở dòng sơ cấp danh định 100 A phải trong giới hạn + 1 % và + 6 %

1.2.3 Máy biến áp đo lường

Cũng như máy biến đòng đo lường theo mục đích sử dụng, máy biến áp đo lường phân làm hai loại: Loại lắp đặt tĩnh tại và loại dùng trong phòng thí nghiệm

1.2.3.1 Máy biến áp đo lường lắp đặt tĩnh

Theo TCVN 6097 — 1996 (IEC 186 - 1987) máy biến áp đo lường có các cấp

chính xác: 0,1; 0,2; 0,5; 1; 3

Đặc trưng kỹ thuật của BU như sau:

+ Làm việc ở lưới điện tần số 50 hoặc 60 Hz

« Điện áp sơ cấp danh định là những giá trị nằm trong giới hạn hệ thống điện áp chuẩn được qui định theo TCVN 181 — 1996 (IEC - 3§) trong dai từ 0,38 kV đến 750 kV,

áp dụng cho máy biến áp ba pha hoặc giữa các pha trong hệ thông ba pha

Điện áp thứ cấp danh định (tuỳ thuộc vào thực tế nơi sử dụng) thường qui định ở những giá trị tiêu chuẩn hoá và chúng được coi như giá trị chuân đối với máy biến áp ba pha mà máy biến áp một pha trong hệ thống một pha hoặc được nôi giữa pha với pha trong hệ thông ba pha Các giá trị đó là: 100 V (điện áp đây), (100/3 ) V (điện áp pha) và (100/3) V dành cho những nhu cầu đặc biệt khi có thêm cuộn phụ 22 Tương tự như vậy còn có các giá trị điện áp thứ cấp danh định:

Như vậy, tùy thuộc vào cầu tạo và chức năng đối với máy biến áp một pha nếu sử dụng trong mạng điện áp dây sẽ ký hiệu điện áp dây hoặc là một pha đơn đề sử dụng một pha với đất trong hệ thống 3 pha có điện áp sơ cấp đanh định là một số nằm trong giới hạn giá trị chuẩn của điện áp sơ cấp chia cho và điện áp thứ cấp danh định phải là một trong những giá trị nêu trên chia cho căn 3

Vì vậy, giá trị của tỷ số biến đôi điện áp danh định vẫn duy trì mà không bị thay

đổi Về mặt cấu tạo có hai loại Bu: Loại một pha và ba pha, riêng loại ba pha được phân

ra: Loại ba pha hai cuộn đây với hai cuộn thứ cấp và loại ba pha ba cuộn đây với hai cuộn

thứ cấp trong đó có một cuộn chính và một cuộn phụ

Công suất danh định của tải mạch thứ cấp được qui định nằm trong đấy số: 5, (10),

15, (25), 30, (50), 75, (100), 150, (200), 300, (400), 500 V.A Số trong ngoặc là những giá trị ưu tiên

Trong điều kiện làm việc bình thường của máy biến áp đo lường, khi giá trị điện

áp sơ cấp thay đôi trong phạm vi từ 0,8 đến 1,2 lần so với điện áp sơ cấp danh định, giới hạn sai số cho phép được qui định trong bảng l.3

1.2.3.2 Máy biến áp đo lường dùng trong phòng thí nghiệm

BU dùng trong phòng thí nghiệm có cấp chính xác 0,1; 0,2 va cao hon Voi cap

chính xác trên 0,1 thì sai số điện áp và góc được xác định căn cứ theo các giá trị qui định

trong bảng 3 nhân với cùng một số thập phân tương ứng với cấp chính xác và các giá trị

sai số được xác định ở phạm vi và giới hạn như sau:

« Phạm vi điện áp từ 5 % đến 100 % điện áp danh định, gia tri tai tir 25 % đến 100

% tải danh định, hệ số công suất bằng 0,8 cảm kháng

- Phạm vi điện áp từ 5 % đến 10 % điện áp danh định, hệ số công suất bằng I

(ngoài các qui định nêu trên qui định này được áp dụng thêm cho BU có cấp chính xác trén 0,1)

« Máy biến áp dùng trong mạch bảo vệ

BU dùng trong mạch bảo vệ cấp chính xác 3P và 6P

Trong phạm vị từ 5 3% điện áp danh định và ở điện áp danh định nhân với hệ số

điện áp danh định (1,2; 1,5 hoặc 1,9) và gia tri tai trong phạm vi từ 25 % đến 100 % tải danh định, hệ số công suất bằng 0,8 cảm kháng, các giá trị về sai số được qui định ở bảng 1.4

Tại 2 % điện áp danh định, giá trị tải trong phạm vị từ 25 3% đến 100 % tải danh định, hệ số công suất bằng 0,8 cảm kháng, các giá trị sai 24 số của BU dùng trong mạch bảo vệ được phép lớn gấp 2 lần giá trị qui định trong bảng 1.4

CHUONG 2

CAU TAO VA DAC DIEM VA UU DIEM, NHUQC DIEM CUA THIET BI DO

LUONG BIEN AP VA BIEN DONG 2.1 Cầu tạo thiết bi đo lường biến áp và biến dòng

2.1.1 Cầu tạo thiết bị đo lường biến áp

Lõi thép của máy biến áp được tạo nên từ những miếng lá thép kỹ thuật tinh sao,

có trụ (có dây quấn) và gông (được tạo nên từ các phần lõi thép nối với trụ).Dây quấn thường được làm từ đồng hoặc nhôm, xung quanh dây dẫn có bọc cách điện

Dây quấn gồm có 2 loại là cuộn dây sơ cấp và cuộn dây thứ cấp Mỗi cuộn dây

đảm nhiệm một chức vụ khác nhau Cuộn sơ cấp làm nhiệm vụ nhận năng lượng từ

nguồn điện di vào, cuộn thứ cấp có nhiệm vụ là cung cấp và truyền điện năng đến nơi tiêu

thụ

Hai cuộn dây này sẽ đi và đảm nhiệm những chức vụ riêng do đó thường cách điện với nhau.Vỏ máy biến áp được làm bằng thép chắc chắn Tùy theo công suất của điện

năng ở mỗi nơi sử dụng khác nhau mà người ta thiết kế ra những vỏ máy khác nhau Vỏ máy thường đảm nhiệm chức năng bảo vệ máy biến áp, được cấu thành bởi thùng và lắp thùng

2.1.2 Cầu tạo thiết bị đo lường biến dong

Lõi rỗng của biên dòng(Magnetic core/Hollow core) có cầu tạo giống như phần lõi thép máy biến áp Chúng chủ yếu được từ từ những nam châm vĩnh cửu hoặc là từ những miếng thép silicon, săt mỏng ghép lại với nhau tạo thành một khối dày Chung quy lại,

phân lõi của biến dòng này phải được làm bằng chất liệu có từ tính Như thế mới có thê

cảm ứng được điện trường trong dòng điện

Cuộn dây thứ cấp(Secondary winding around the core) của biến dòng là cuộn dây ngõ ra trong biến dòng Chúng là những loại đây điện thông thường được cuốn xung

quanh và cạnh nhau tại thành cua 161 biến đòng Nhiệm vụ chính của cuộn dây thứ cấp

này là dùng để cho ra tín hiệu 5A, 1A

Dòng điện sơ cấp( Primary winding of the CT) của biến dòng được hiểu là dòng điện được nối quá phần trung tâm của biến dòng Đây chính là những đường dây có dòng điện áp từ vài trăm ampe trở lên

Cuộn đây chuyên đôi (Current Transformer - CT): Đây là thành phần quan trọng

của máy biến dong Cuén day chuyén đổi là một cuộn đây dọc quá một hat nhẫn từ vật liệu có độ dẫn tốt Cuộn dây này được kết nối với mạch dòng điện mà bạn muốn ổo

Dòng điện trong mạch đó tạo ra từ trường từ cuộn đây chuyên đổi, và cuộn day nay tao ra một dòng điện thứ cấp nhỏ và đầu ra tương ứng, phù hợp với yêu cầu đo lường Nhựa cách điện và hệ thống cách điện: Máy biến dòng thường được đóng gói trong một bọc nhựa cách điện để đảm bảo an toàn và cách điện cho người sử đụng Bọc nhựa này giúp bảo vệ khỏi nguy cơ tiếp xúc với các bộ phận dây dẫn bên trong máy biến dong

Dau cam hoặc kết nối đầu ra: Máy biến dòng có một đầu cắm hoặc kết nối đầu ra

để kết nối đến các thiết bị đo lường hoặc bảo vệ khác Đầu ra này thường được thiết kế dễ đàng kết nối với các thiết bi ngoại vi như ampe kế hoặc bảo vệ quá dòng

Đâu vào dòng điện: Đây là nơi mà dòng điện mà bạn muôn đo được kết nội vào

máy biến dòng Dòng điện này sẽ tạo ra từ trường từ cuộn dây chuyên đồi

Danh định và thông số kỹ thuật: Máy biến dòng thường có các thông số kỹ thuật quan trọng như tỷ lệ biến đổi (ty lệ giữa dòng đầu vào và đòng đầu ra), dãy đo, độ chính xác, và đòng định mức Những thông số này quan trọng đề đảm bảo rằng máy biến dòng phù hợp cho ứng dụng cụ thê

Conductor Conductor

bị

Is

2.2 Đặc điểm thiết bị đo lường biến áp và biến dòng

2.2.1 Đặc điểm thiết bị đo lường biến áp

Biến đổi điện áp: Biến áp được sử dụng để nâng cao (step-up transformer) hoặc giảm thấp (step-down transformer) điện áp từ nguồn đầu vào đến đầu ra Điều này giúp điều chỉnh áp suất điện trong hệ thống điện và làm cho nó phù hợp với yêu cầu của thiết

bị tiêu dùng

Không thay đổi tần số: Biến áp không làm thay đổi tần số của nguồn điện đầu vào Điều này đặc biệt quan trọng trong các hệ thống điện năng lượng chuyên đôi và phân phối

Cầu trúc cơ bản: Biến áp thường bao gồm hai cuộn dây (coil) đặt cách xa nhau, một cuộn dây đầu vào (đầu cấp) và một cuộn dây đầu ra (đầu phụ) Hai cuộn dây này được cách điện bằng cách đặt chúng trong lõi từ hoặc khung trung tâm, và không tiếp xúc

trực tiếp với nhau

Hiệu suất cao: Biến áp thường có hiệu suất rất cao, thường trên 95%, giúp tránh thiệt hại nhiệt và tiêu tốn năng lượng trong quá trình biến đôi điện áp

Mất cảm biến: Biến áp không có bất kỳ bộ phận chuyển động nào và do đó không gây ra mất cảm biến cơ học

Ứng dụng đa đạng: Biến áp có nhiều ứng dụng, bao gồm trong hệ thống điện lưới, nguồn cung cấp điện cho các thiết bị gia đình, nguồn cung cấp điện trong công nghiệp, và

nhiều ứng dụng khác

Bảo trì đối tiếp: Biến áp đòi hỏi bao trì định kỳ đề đảm bảo hoạt động hiệu quả và

an toàn

Bảo vệ quá tải: Biến áp thường được thiết kế với các thiết bị bảo vệ quá tải, như

bộ cắt quá tải, để ngăn chảy cuộn đây khi dòng điện vượt quá giới hạn

Kích thước và trọng lượng lớn: Biến áp thường có kích thước và trọng lượng lớn,

đặc biệt ở các biên áp công suât cao

Loại chất cách điện: Dầu cách điện thường được sử dụng dé lam mat va cách điện

trong biến áp, đặc biệt ở các biến áp công suất lớn

2.2.2 Đặc điểm thiết bi đo lường biên đòng

Biến dòng thứ bậc: Biến dòng thường là loại biến áp thứ bậc, nghĩa là chủng có

một cuộn dây cảm ứng đầu vào và một cuộn dây đầu ra Cuộn dây đầu vào thường có ít

vòng đây hơn đề tạo ra tỷ số biễn dòng mong muốn

Biến đổi dòng: Chức năng cơ bản của biến dòng là biến đổi dòng điện đầu vào

thành dòng điện đầu ra với tỷ số xác định Ví dụ, một biến dong 1000:5 sẽ bién déi 1000

A dau vao thanh 5 A dau ra

Hiệu suất cao: Biến dòng thường có hiệu suất cao, và mất cảm biến thấp, giúp giảm thiệt hại nhiệt và tiêu tốn năng lượng trong quá trình biến dòng

Đo dòng điện: Chức năng cơ bản của máy biến dòng là đo dòng điện thông qua

biến đòng và hiển thị giá trị dòng đo được trên màn hình hoặc thiết bị giao điện

Đo tỷ số biến dòng: Máy biến dòng thường có khả năng đo tỷ số biến dòng đề xác định xem biến dòng hoạt động với tý số đúng hay không

Hiệu chuẩn và kiểm tra: Máy biến dòng thường được sử dụng đề hiệu chuẩn và kiêm tra độ chính xác của các biến dòng khác, đảm bảo rằng chúng đang hoạt động đúng cách

Tự động hóa đo lường: Một số máy biến dòng có khả năng tự động hóa quy trình

đo lường và báo cáo kết quả, giúp tiết kiệm thời gian và nguồn lực

Khả năng thay đổi tỷ số: Máy biến dòng thường cho phép người sử dụng thay đổi

tỷ số biến dòng đề thích nghi với nhiều ứng dụng khác nhau

Màn hình hiển thị: Máy biến dòng thường có màn hình hiền thị kỹ thuật số đề hiển thị kết quá đo lường và thiết bị giao điện đề cài đặt tham số

Giao tiếp với máy tính: Một số máy biến đòng có khả năng giao tiếp với may tinh thông qua công USB hoặc LAN đề lưu trữ đữ liệu đo và phân tích đữ liệu

Bảo vệ quá tải: Máy biến dòng thường được thiết kế để chống quá tải và bảo vệ

thiết bị đo khỏi hệ số quá tải

Nguồn cấp: Máy biến dòng thường cung cấp nhiều tùy chọn nguồn cấp như nguồn điện lưới hoặc pin, tùy thuộc vào loại máy

Di động và dễ đàng đi chuyên: Các máy biến dòng thường có kích thước nhỏ gọn

và tay cầm, giúp để đàng đi chuyển và sử dụng ở nhiều địa điểm khác nhau

An toàn: Máy biến dòng thường có các tính năng bảo vệ an toàn như ngắt tự động

khi phát hiện sự cô hoặc quá tải

Ứng dụng đa dạng: Máy biến đòng được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau,

từ kiêm tra bién dòng trong môi trường công nghiệp đến bảo trì hệ thống điện lưới

2.3 Ưu điểm Nhược điểm của thiết bị đo lường biến áp và biến dòng

2.3.1 Ưu điểm và nhược điểm của thiết bị đo lường biến áp

- Ưu Điểm:

Hoạt động không ngừng nghỉ: nhiều máy điện không thê làm việc liên tục Nó cần phải tắt ít nhất một vài giờ mỗi ngày, nếu không, hiệu suất của họ bị ảnh hưởng nghiêm

trọng, nhưng với máy biến áp tăng áp thì khác Đây là một trong những lý do ma may biến áp tăng áp có thể được sử dụng trong các hệ thông phân phối điện

Bảo trì thấp: máy biến áp có thể hoạt động liên tục mà còn không cần báo trì

nhiều Việc bảo trì duy nhất cần có bao gồm kiểm tra dầu, làm sạch các tiếp điểm, sửa

chữa bát kỳ bộ phận nào bị hư hỏng hoặc bị ăn mòn

Biến đổi điện áp và dòng điện: Máy biến áp cho phép biến đổi điện áp và dòng điện từ mức cao đến mức thấp hoặc ngược lại mà không thay đổi tần số Điều này giúp điều chỉnh áp suất điện trong hệ thống điện và phù hợp với yêu cầu của các thiết bị tiêu dùng

Hiệu suất cao: Máy biến áp thường có hiệu suất rất cao, thường trên 95% Điều này giúp giảm thiệt hại nhiệt và tiêu tốn năng lượng trong quá trình biến đổi điện áp Khả năng đáp ứng đa dạng: Máy biến áp có thê được thiết kế và xây dựng đề đáp ứng các yêu câu cụ thê của ứng dụng, từ biến áp công suất thấp cho gia đình đến biến áp công suất lớn trong các hệ thống điện lưới

An toàn: Máy biến áp được thiết kế để cách điện và bảo vệ các phân câu trúc bên

trong, giúp ngăn chặn ngăn mạch và bảo vệ khỏi rủi ro an toản

Độ bền và tuôi thọ cao: Nếu được bảo dưỡng và vận hành đúng cách, máy biến áp

có thể có tuôi thọ rất đài, thường từ 20 đến 40 năm hoặc thậm chí lâu hơn

Phản ứng thấp: Máy biến áp thường có phản ứng thấp, giúp duy trì điện áp ôn định

và giảm thiệt hại cho hệ thống

Ứng dụng đa dạng: Máy biến áp có nhiều ứng dụng khác nhau, từ cung cấp điện cho gia đình, công nghiệp đến hệ thông điện lưới quốc gia

- Nhược điểm:

Mất cảm biến: Máy biến áp không phản hồi hoặc phản hồi rất chậm đối với thay đôi nhanh về điện áp và dòng điện Điều này có thể tạo ra sự mất cảm biến trong trường hợp các sự có điện, ví dụ như ngắn mạch ngắn hạn

Kích thước và trọng lượng lớn: Các biến áp công suất lớn có kích thước và trọng lượng lớn, điều này làm cho việc vận chuyền, lắp đặt và bảo trì chủng trở nên phức tạp

Yêu cầu bảo đưỡng định kỳ: Máy biến áp đòi hỏi bảo đưỡng định kỳ để đảm bảo

rằng chúng hoạt động đúng cách và an toàn Điều này có thể tạo ra sự cần thiết cho việc ngừng hoạt động và làm gián đoạn dịch vụ điện

Tác động môi trường: Máy biến áp thường được làm mát bằng dầu cách điện, và

có thể có tác động tiêu cực đối với môi trường nếu có rò ri dầu hoặc sự cố về môi trường

Giá cả đắt đỏ: Các biến áp công suất lớn hoặc đặc biệt có thể có giá cả dat dé va

đòi hỏi dau tư lớn ban đầu

Khả năng mắt điện áp hệ số công suất: Một số loại biến áp có thể tạo ra mất điện

áp hệ số công suất do đòng không thực trong quá trình biến áp, và cần được bù đắp

2.3.2 Ưu điểm và nhược điểm của thiết bị đo lường biến dong

- Ưu điểm:

Biến đối dòng điện: Chức năng cơ bản của máy biến dòng là biến đối đòng điện từ mức cao đến mức thấp mà không thay đôi tần số Điều này cho phép đo lường và giám

sát dong điện một cach dễ đàng

Chính xác cao: Máy biến dòng thường có độ chính xác cao trong việc biển đổi và

đo lường dòng điện, đảm bảo rằng dữ liệu đo là chính xác và đáng tin cậy

Cách điện và an toàn: Máy biến dong duoc thiết kế để cách điện và bảo vệ khỏi

ngăn mạch, giúp đảm bảo an toàn cho người sử dụng và thiết bị

Kha năng đo dòng điện lớn: Máy biến dòng có khả năng đo dòng điện lớn mà không cần thông qua thiết bị đo dòng lớn, giúp tiết kiệm chi phí và đơn giản hóa quy trỉnh đo lường

Tính ôn định: Máy biến dòng thường có tính ôn định trong việc đo dòng điện,

không bị ảnh hưởng bởi biến đối điện áp hoặc tần số

Dễ dàng lắp đặt và sử dụng: Máy biến dòng có kích thước nhỏ gọn và dễ đàng lắp đặt Chúng cũng đễ dàng sử dụng và có thê được tích hợp vào hệ thống một cách linh

hoạt

Giá cả phải chăng: Máy biến dòng thường có giá trị tương đối thấp so với nhiều

thiết bị đo lường khác

Ứng dụng đa dạng: Máy biến đòng có nhiều ứng dụng khác nhau, từ bảo vệ quá tải trong hệ thống điện đến đo lường và giám sát trong công nghiệp

- Nhược điểm:

Mat cam biến ở đải dòng thấp: Máy biến dòng thường mắt cảm biến ở đải dòng thấp, điều này có nghĩa là chúng không thê đo lường chính xác dòng điện quá nhỏ, ví dụ như dòng rò hoặc đòng đứt tuyến

Không thê đo dòng một chiều (DC): Máy biến dòng thường chỉ hoạt động với dòng xoay chiều (AC) và không thể đo dòng một chiều (DC) một cách chính xác Kích thước lớn cho dải dòng lớn: Các máy biến dòng cho dải dòng lớn có kích thước lớn, điều này làm cho việc lắp đặt và vận chuyền chúng trở nên khó khăn và tốn kém

Khả năng chịu quá tải hạn chế: Máy biến đòng có khả năng chịu quá tải trong một khoảng thời gian ngắn, nhưng quá tải trong thời gian đài có thể làm hỏng máy biến đòng

Phan héi chậm đối với sự cố nhanh chóng: Máy biến đòng có thể có phản hồi chậm đối với các sự cố xảy ra nhanh chóng trong hệ thống điện, như ngắn mạch ngắn

hạn

Yêu cầu cách biệt và bảo vệ đáng kê: Máy biến dong cần cách biệt và bảo vệ đáng

kẻ đề đảm bảo an toàn và ngăn chặn rò rỉ dầu cách điện hoặc sự cô khác có thể xay ra

Kha nang that lac cam bién: May bién dong co kha nang that lac cam bién do cac

yếu tô như sự cố cơ học hoặc điện tử, điều này có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của

máy biến đòng

CHƯƠNG 3

THAM SO KY THUAT VA NGUYEN LY HOAT DONG CUA THIET BIEN ĐO

LUONG BIEN AP, BIEN DONG 3.1 Tham số kỹ thuật của thiết bị đo lường biến áp, biến dòng

3.1.2 Tham số kỹ thuật của thiết bị đo lường biến áp

Các thông số kỹ thuật của máy biến áp: