dụng cụ đo lường

17/09/14 Các khí cụ đo lường 4.1 Máy biến dòng điện 4.2 Máy biến điện áp 1 Máy biến điện áp làm nhiệm vụ trạm biến áp?  Máy biến dòng diện làm nhiệm vụ hệ thống điện?  Sự giống khác máy biến điện áp máy biến dòng điện?  Tại vận hành không đuợc phép để hở mạch cuộn dây thứ cấp máy biến dòng điện?  17/09/14 4.1 4.1 Máy biến dòng điện 4.1.1 Định nghĩa 4.1.2 Đánh dấu cực tính 4.1.3 Điều kiện làm việc biến dòng điện 4.1.4 Cấp xác biến dòng điện 4.1.5 Cơng suất biến dòng 4.1.6 Sơ đồ đấu dây biến dòng vào Rơle 3 4.1.1 Máy biến dòng điện khí cụ điện có nhiệm vụ biến đổi dòng điện sơ cấp I1 mạch điện có dòng lớn dòng điện thứ cấp I2 tương ứng với thiết bị đo lường thơng qua tỷ số nBI o o Dòng điện I2 thường 1A, 5A, lên đến 10A o Biến dòng điện có thơng số định mức: Uđm , Iđm , Zđm Ngồi có thơng số khác sai số, cấp xác, phụ tải thứ cấp o o Ký hiệu: BI, CT 4 17/09/14 4.1.2 o Đánh dấu mối dây sơ cấp I II o Đánh dấu mối dây thứ cấp o Nếu đấu nối I≡1 II≡2 dòng điện qua tải khơng đổi Thực hành: Nối mạch điện hình vẽ để ý cực tính bình điện điện kế G Khi nhấn nút công tắc điện kế G theo chiều thuận đánh dấu hình vẽ o 4.1.3 Biến dòng điện bảo đảm làm việc nặng nề biến dòng điện đo lường, nghĩa tải biến dòng điện hiển thị trị số   Chọn biến dòng điện vào dòng điện sơ cấp cực đại  Tổng trở phụ tải thứ cấp phải Zpt ≤ Zcp tổng trở cho cho phép  Phụ tải biến dòng điện mắc nối tiếp 6 17/09/14 4.1.3 Không thứ cấp biến dòng điện hở mạch ta có I0 = I1 lớn làm từ thơng bị bảo hòa đầu gây sức điện động cảm ứng xung làm hư hỏng cách điện  Cuộn thứ cấp phải nối đất (lý an toàn)  Lưu ý: Khi có tải làm việc, biến dòng khơng hở mạch thứ cấp, cần tháo gở phải nối tắt mối thứ cấp Nếu Zpt tăng cao làm cho điện áp thứ cấp tăng Zpt  e d dt 7 4.1.4 Định nghĩa: Cấp xác biến dòng điện gọi theo sai số lớn trị số ΔI%max làm việc điều kiện sau: o  Tần số định mức f = 50Hz  Dòng điện sơ cấp I1 = (1 đến 1.2) I1đm  Phụ tải thứ cấp Zpt = (0.25 đến ) Z2đm 8 17/09/14 4.1.4 Cấp xác: Do cấu tạo lõi thép ( ; I ), dòng điện sơ cấp I1 dây quấn và, phụ tải thứ cấp ( ) làm cho I1 ≠ I2' o o Sai số gồm: trị số ΔI góc pha δI o Dựa vào đồ thị vectơ xác định biểu thức tính thành phần sai số: I  I ' OA  OC BC I I     sin(   ) I1 OA OA I1 AB I  I  sin( I )   sin(   ) OA I1 R1 jX ' R U1 I1  R0 jX E ' I2   A I 2' B I I1 I ' '   jX C R'  U ' O jX ' 4.1.4 Để giảm sai số lõi thép phải tốt (  ; I ) nhỏ dẫn đến sai số nhỏ o o Khi I1 có giá trị lớn sai số nhỏ lại gay phát nóng o Phụ tải có tính chất trở (  ) nhỏ dẫn đến sai số nhỏ Tuy nhiên, biến dòng điện có cấu tạo cho  ; I0 (  vào ( ) (I1) mà ) cố định, sai số biến dòng điện phụ thuộc thơi o 10 10 17/09/14 4.1.4 Căn vào sai số mà người ta chia làm cấp xác: 0.2, 0.5, 1, 3, 10 o  Cấp xác 0.2 dùng dụng cụ đo lường mẫu  Cấp xác 0.5 dùng cơng tơ điện  Cấp xác dùng đo lường dụng cụ lắp bảng  Cấp xác 3, 10 dùng truyền động cho CB Đối với hệ thống bảo vệ rơle tùy độ xác mà chọn  11 11 4.1.5 Công suất thứ cấp định mức biến dòng S2 đm cơng suất max phụ tải mà gây sai số giới hạn cho phép o o Công suất thứ cấp định mức: (vì Z2 bé so với Zpt ) S2 dm  I 2U  I ( E2  I Z dm )  I E2 hay S2dm  I 2U  I (I 2Zdm )  I22 Zdm 12 12 17/09/14 4.1.6 Dòng qua rơle IR dòng dây pha Ip khác phụ thuộc vào sơ đồ nối dây o o hệ số sơ đồ: K sd  IR Ip a Sơ đồ đủ b Sơ đồ thiếu c Sơ đồ biến dòng nối tam giác rơle đấu d Sơ đồ rơle nối vào hiệu số dòng điện pha e Sơ đồ lọc dòng thứ tự khơng 13 13 4.1.5.a o Khi bình thường hay N(3) Ia  IA KI ; Ib  IB KI ;Ic  IC KI ; In  Ia Ib Ic 0 N(2) In =0, tổng dòng NM pha = Dòng NM chạy qua rơle pha bị cố o Khi N(1) , có rơle pha cố có dòng NM qua o Sơ đồ dao đủ bảo vệ dạng NM o Hệ số sơ đồ Ksd = o Lưu ý: chọn biến dòng điện giống để tránh tình trạng cân thực tế ln tồn dòng khơng cân khoảng 0.01 đến 14 0.02 A o 14 17/09/14 4.1.5.b o Khi bình thường hay N(3) Ia  IA KI ;Ic  IC KI ; In  Ia Ic Ib N(2) In =0, pha có biến dòng có dòng NM qua rơle dòng In =0; pha có pha có biến dòng dòng NM qua rơle dây pha cố dây chung o Khi N(1), pha khơng có biến dòng khơng bảo vệ o Sơ đồ dao thiếu bảo vệ NM nhiều pha, không bảo vệ ngắn mạch pha o o Hệ số sơ đồ Ksd = 15 15 4.1.5.c o Khi bình thường hay N(3) II  Ia Ib  III  Ib Ic  IA IB KI KI I B I C KI KI II  Ic Ia  IC KI I A KI ta có dòng vào rơ le lớn dòng pha lần lệch góc 30 độ o Hệ số sơ đồ tùy thuộc vào dạng NM Nếu N K sd  16 16 17/09/14 4.1.5.d o Khi bình thường hay N(3) IR  Ia Ic  IA KI I C KI Khi N(2) pha có biến dòng IA = - IC, IR = 2Ia o Khi N(1), pha khơng có biến dòng khơng bảo vệ o K  Chỉ bảo vệsdngắn mạch nhiều pha, không bảo vệ ngắn mạch pha o Hệ số sơ đồ 17 o 17 4.1.5.e o Khi bình thường hay N(3) IR  Ia Ib  Ic 0 nhiện thực tế tồn dòng khơng cân nên khác o Khi bất đối xứng: IR  Ia Ib Ic (Ia Ib Ic)/ KI 3.I0 Dòng qua rơle la IR = 3I0 o Vậy bảo vệ NM pha chậm đất pha chạm đất 18 18 17/09/14 4.2 4.2 Máy biến điện áp 4.2.1 Định nghĩa 4.2.2 Đánh dấu cực tính (như phần biến dòng) 4.2.3 Điều kiện làm việc biến điện áp 4.2.4 Cấp xác biến điện áp 4.2.5 Sơ đồ đấu dây biến điện áp vào Rơle 19 19 4.2.1 Máy biến điện áp khí cụ điện có nhiệm vụ biến đổi điện áp sơ cấp U1 điện áp thứ cấp U2 tương ứng với thiết bị đo lường thông qua tỷ số nU o Điện áp U thường 100V (máy biến điện áp pha), 100 (đối với máy biến điện áp pha) o o V Biến điện áp có thơng số định mức: Uđm , Iđm , Sđm Ngồi có thơng số khác sai số, cấp xác, phụ tải thứ cấp o o Ký hiệu: BU, VT 20 20 10 17/09/14 4.2.2 o Tương máy biến dòng điện 21 21 4.2.3 Có thể dùng biến áp đo lường cho bảo vệ Tuy nhiên, kinh tế nên thường dùng biến áp đo lường cho nhiều bảo vệ  Chọn biến điện áp theo dụng cụ điện có yêu cầu cấp xác cao  Tổng phụ tải thứ cấp VA Spt ≤ Sđm tương ứng với cấp xác   Khơng thứ cấp biến dòng điện ngắn mạch  Phụ tải biến điện áp mắc song song  Cuộn thứ cấp phải nối đất (lý an toàn) 22 22 11 17/09/14 4.1.4 Định nghĩa: Cấp xác biến điện áp gọi theo sai số lớn trị số ΔU%max làm việc điều kiện sau: o  Tần số định mức f = 50Hz  Điện áp sơ cấp U1 = (0.9 đến 1.1) Uđm  Phụ tải thứ cấp Spt = (0.25 đến )S2đm  Hệ số sông suất phụ tải cosφ = 0.8 23 23 4.1.4 C B '  '  I (Z  Z ) R1 jX R2'  ' j I ( X  X 2' ) '  U1 jX 2' ' I1  R0 jX E2' I2  U 2' I ( R1  R2' ) F R' jX '   ' U2 Ta thấy tam giác gay sai số biến điện áp: ΔAEF: dòng từ hóa I0 gay ΔBCF: dòng tải I’2 gay Lúc khơng tải I’2 =0 có sai số I0 gay U A  I Z1 E  j I X1 2  I R1 ' I2  24 I0  O   24 12 17/09/14 4.1.4 ' Cấp xác: Do cấu tạo lõi thép ( I ), dòng điện tải ( I ) nghĩa phụ thuộc vào công suât số lượng dụng cụ đo mắc vào thứ cấp, cấu tạo biến điện áp ( Z1 ; Z 2' ) làm cho U1 ≠ U2' = U2.KU o o Sai số gồm: trị số ΔU góc pha δU o Dựa vào đồ thị vectơ xác định biểu thức tính các' thành phần sai số: U  U1 I  U1  I R  I X  I ' ( R  R2' )  I 2' r ( X  X 2' ) OA  OC AB    0a 0r 2a OC OC U1 BC OC I R  I X  I ' ( X  X 2' )  I 2' a ( R1  R2' )  0r 0a 2r U1 U  sin(U )  25 25 4.1.4 Để giảm sai số lõi thép phải tốt ( đến sai số nhỏ o I0 ) nhỏ dẫn Phụ tải ( I 2' ) biến điện áp không vượt giá trị cho phép, ngồi tra phụ thuộc vào hệ số cơng suất phụ tải thứ cấp o ' ; Z2 ( Phụ thuộc vào cấu tạo biến điệnZ1áp ) nên để giảm sai số người ta chọn mật độ dòng điện cuộn dây từ cảm mạch có giá trị nhỏ so với MBA lực nhằm giảm điện trở cuộn dây điện áp ngắn mạch biến điện áp, 26 thường điện áp ngắn mạch biến điện áp khoảng 0.4 đến % 26 o 13 17/09/14 4.1.4 Căn vào sai số mà người ta chia làm cấp xác: 0.2, 0.5, 1, 3, 10 o  Cấp xác 0.2 dùng dụng cụ đo lường mẫu  Cấp xác 0.5 dùng cơng tơ điện  Cấp xác 1dùng đo lường dụng cụ lắp bảng  Cấp xác 3, 10 dùng truyền động cho CB Đối với hệ thống bảo vệ rơle tùy độ xác mà chọn  27 27 4.2.4 a Sơ đồ nối b Sơ đồ nối tam giác thiếu c Sơ đồ lọc áp thứ tự không 28 28 14 17/09/14 4.2.4.a Trong sơ đồ nối để có điện áp pha so với đất ta phải nối trung tính xuống đất Thứ cấp nối phải có dây N Nếu dây trung tính bị đứt khơng có điện áp pha so với đất, mà có điện áp pha so với điểm trung tính hệ thống o Với sơ đồ ta lấy áp pha hay áp dây tùy ý o Có thể dùng máy biến điện áp đo lường rời hay dùng máy biến điện áp pha trụ (Vì dùng máy biến điện áp trụ khơng có đường cho từ thơng thứ tự khơng, làm cho dòng từ hóa lớn chạm đất gay phát nóng o 29 29 4.2.4.b Trong sơ đồ nối tam giác thiếu lấy áp dây áp pha so với trung điểm áp áp dây, dùng nhiều mạng trung o 30 30 15 17/09/14 4.2.4.c Sơ cấp nối có trung tính nối đất, thứ cấp nối tam giác hở rơle nối vào mối dây hở (để lấy áp thứ tự không) o UR Ua Ub Uc  (UA UB UC) 3.U0  KU KU Khi vận hành bình thường hay ngắn mạch nhiều pha UR = Tuy nhiện thực tế tồn dòng khơng cân o o Khi có ngắn mạch chạm đất UR ≠ Ta dùng đấu sao tam giác hở để lấy điện áp tùy thích: pha hay dây o 31 31 4.2.4.c Có thể dùng máy biến áp đo lường cuộn thứ cấp đấu sao tam giác hở, ta có điện áp: pha, dây thứ tự khơng o Đối với MBA hay MF ta láy điện áp thứ tự khơng từ trung tính nhờ biến điện áp đo lường o 32 32 16 ... chia làm cấp xác: 0.2, 0.5, 1, 3, 10 o  Cấp xác 0.2 dùng dụng cụ đo lường mẫu  Cấp xác 0.5 dùng cơng tơ điện  Cấp xác dùng đo lường dụng cụ lắp bảng  Cấp xác 3, 10 dùng truyền động cho CB Đối... chia làm cấp xác: 0.2, 0.5, 1, 3, 10 o  Cấp xác 0.2 dùng dụng cụ đo lường mẫu  Cấp xác 0.5 dùng cơng tơ điện  Cấp xác 1dùng đo lường dụng cụ lắp bảng  Cấp xác 3, 10 dùng truyền động cho CB Đối... điện 21 21 4.2.3 Có thể dùng biến áp đo lường cho bảo vệ Tuy nhiên, kinh tế nên thường dùng biến áp đo lường cho nhiều bảo vệ  Chọn biến điện áp theo dụng cụ điện có u cầu cấp xác cao  Tổng