CHƯƠNG 16: BẢO VỆ MÁY PHÁT – MÁY BIẾN ÁP VÀ MÁY PHÁT

Máy phát điện và máy biến áp là một phần tử rất quan trọng trong hệ thống điện, sự làm việc tin cậy của các máy phát điện và máy biến áp có ảnh hưởng quyết định đến độ tin cậy của cả hệ thống Vì vậy, đối với máy phát điện và máy biến áp đặc biệt là các máy có công suất lớn, người ta đặt nhiều loại bảo vệ khác nhau để chống tất cả các loại sự cố và các chế độ làm việc không bình thường xảy ra bên trong các cuộn dây cũng như bên ngoài Để thiết kế tính toán các bảo vệ cần thiết, chúng ta phải biết các dạng hư hỏng và các tình trạng làm việc không bình thường của máy phát điện và máy biến áp Các vấn đề cần được xem xét để bảo vệ:Máy phát điện và máy biến áp là một phần tử rất quan trọng trong hệ thống điện, sự làm việc tin cậy của các máy phát điện và máy biến áp có ảnh hưởng quyết định đến độ tin cậy của cả hệ thống Vì vậy, đối với máy phát điện và máy biến áp đặc biệt là các máy có công suất lớn, người ta đặt nhiều loại bảo vệ khác nhau để chống tất cả các loại sự cố và các chế độ làm việc không bình thường xảy ra bên trong các cuộn dây cũng như bên ngoài Để thiết kế tính toán các bảo vệ cần thiết, chúng ta phải biết các dạng hư hỏng và các tình trạng làm việc không bình thường của máy phát điện và máy biến áp Các vấn đề cần được xem xét để bảo vệ:

CHƯƠNG 16: BẢO VỆ

MÁY PHÁT – MÁY BIẾN ÁP VÀ MÁY PHÁT

CHƯƠNG 16: BẢO VỆ MÁY PHÁT – MÁY BIẾN ÁP VÀ MÁY PHÁT

1. GIỚI THIỆU

Máy phát điện và máy biến áp là một phần tử rất quan trọng trong hệ thống điện, sựlàm việc tin cậy của các máy phát điện và máy biến áp có ảnh hưởng quyết định đến độtin cậy của cả hệ thống

Vì vậy, đối với máy phát điện và máy biến áp đặc biệt là các máy có công suất lớn,người ta đặt nhiều loại bảo vệ khác nhau để chống tất cả các loại sự cố và các chế độ làmviệc không bình thường xảy ra bên trong các cuộn dây cũng như bên ngoài

Để thiết kế tính toán các bảo vệ cần thiết, chúng ta phải biết các dạng hư hỏng và cáctình trạng làm việc không bình thường của máy phát điện và máy biến áp

Các vấn đề cần được xem xét để bảo vệ:

1 Sự cố điện trên stator

Với những máy phát cao áp, trở kháng thường được nối vào trong đường dây nốiđất stator để giới hạn biên độ dòng chạm đất lỗi Đây là một sự biến đổi rộng trong việcchọn dòng lỗi nối đất, giá trị thường là:

1. Dòng điện định mức

2. 200A – 400A (nối đất trở kháng thấp)

3. 10A – 20A (nối đất trở kháng cao)

Các phương pháp trở kháng nối đất một máy phát được thể hiện trong hình Giá trị thấpcủa dòng lỗi nối đất có thể hạn chế những thiệt hại gây ra từ một lỗi, nhưng nó đồng thờilàm cho việc phát hiện một lỗi về phía cuộn dây stato đấu sao khó khăn hơn Ngoại trừcho các ứng dụng đặc biệt, chẳng hạn như hàng hải, máy phát điện hạ thế thường được cốđịnh có dây nối đất để tuân theo các yêu cầu an toàn Nơi một máy biến áp hỗ trợ được ápdụng, các máy phát điện và điện áp cuộn dây quấn thấp hơn của biến áp có thể được coi

là một hệ cô lập mà không bị ảnh hưởng bởi các yêu cầu nối đất của hệ thống điện

CHƯƠNG 16: BẢO VỆ

MÁY PHÁT – MÁY BIẾN ÁP VÀ MÁY PHÁT

Một biến áp nối đất hoặc một chuỗi trở kháng có thể được sử dụng như là trởkháng Nếu một biến áp nối đất được sử dụng, giá trị định mức thường trong khoảng 5-250kVA Cuộn dây sơ cấp được mang tải với một điện trở ở trên mà khi được quy vềthông qua tỉ lệ máy biến áp, sẽ thông qua sự lựa chọn trong thời gian ngắn dòng lỗi nốiđất Đây là điển hình trong phạm vi của 5-20A Điện trở ngăn chặn việc xuất hiện quá ápquá độ cao trong các trường hợp của một lỗi chạm đất do phóng điện hồ quang , nó thựchiện bằng cách xả các điện tích trong các dung mạch Vì lý do này, các thành phần điệntrở của dòng lỗi không nên ít hơn so với sự điện dung còn lại dòng Đây là cơ sở củathiết kế, và trong thực tế giá trị từ 3-5ICO được sử dụng

Điều quan trọng là các biến áp nối đất không được trở nên bão hòa; nếu không,một điều kiện rất không mong muốn của sự cộng hưởng sắt từ có thể xảy ra Sự gia tăngbình thường của điện áp được tạo ra trên các giá trị định mức gây ra bởi một sự mất mátđột ngột của tải hoặc theo field forcing phải được xem xét, cũng như thông lượng tănggấp đôi trong máy biến áp là do các điểm trên sóng áp dụng điện áp Nó là đảm bảo rằngcác máy biến áp được thiết kế để có một cuộn sơ cấp điểm e.m.f chính bằng 1,3 lần sovới máy phát điện đánh giá điện áp

3 LỖI CUỘN DÂY STATOR

Sự hỏng hóc của các cuộn dâystator hoặc cách kết nối có thể gây thiệthại nghiêm trọng cho các cuộn dây stator

và lõi Mức độ thiệt hại sẽ phụ thuộc vàomức độ và thời gian của các dòng lỗi

3.2 Lỗi pha chạm pha

Lỗi pha chạm pha tách biệt với đất ít phổ biến hơn; nó có thể xảy ra ở phần cuốicuộn dây stator hoặc trong các khe nếu cuộn dây liên quan đến hai bên cuộn vào trongcùng một khe Trong trường hợp sau, các lỗi sẽ bao gồm chạm đất trong một thời gian rấtngắn lỗi dòng pha không được giới hạn bởi các phương pháp nối đất điểm trung tính

3.3 Lỗi interturn

Lỗi Interturn là rất hiếm, nhưng một dòng lỗi vòng lớn có thể phát sinh khi một lỗinhư vậy xảy ra Hệ thống bảo vệ máy phát điện thông thường sẽ không phát hiện đượcmột lỗi interturn, nhưng với chi phí thêm và sự phức tạp của việc dò tìm bổ sung cho mộtlỗi interturn đơn thuần thường không hợp lý và lãng phí Trong trường hợp này, một lỗiinterturn phải phát triển thành một dòng chạm đất trước khi nó có thể bị loại bỏ Mộtngoại lệ có thể là nơi mà một máy có một sự sắp xếp cuộn dây bất thường phức tạp hoặc

đa dạng, nơi mà xác suất của một lỗi interturn có thể được tăng lên

4. BẢO VỆ CUỘN DÂY STATOR

Để đáp ứng một cách nhanh chóng với lỗi dòng pha gây hại lớn , bảo vệ sai lệch nhạy, tốc

độ cao thường được áp dụng để đánh giá máy phát điện vượt quá 1MVA Đối với cácmáy phát điện lớn, việc cắt vị trí lỗi nhanh chóng cũng sẽ duy trì sự ổn định của hệ thốngđiện chính Các khu bảo vệ sai lệch có thể được mở rộng để bao gồm cả máy biến áp liênkết Đối với máy phát điện nhỏ hơn, IDMT / Bảo vệ quá dòng tức thời thường chỉ được

áp dụng cho bảo vệ lỗi pha Ở phần 5 - 8, các phương pháp khác nhau được đưa ra để bảo

vệ cuộn dây stator

CHƯƠNG 16: BẢO VỆ

MÁY PHÁT – MÁY BIẾN ÁP VÀ MÁY PHÁT

5 BẢO VỆ SO LỆCH CHO MÁY PHÁT KẾT NỐI TRỰC TIẾP

5.1 Bảo vệ so lệch có hãm

Mô hình kết nối relay bảo vệ so lệch có hãm

Is1 có thể đặt dưới 5%.Irated

Is2 > Irated, (chọn 120%)

K2 = 150% (giá trị tiêu biểu)

5.2 Bảo vệ so lệch trở kháng cao

Nguyên tắc bảo vệ so lệch trở kháng cao

Relay kết nối cho bảo vệ so lệch trở kháng cao

7 BẢO VỆ QUÁ DÒNG

Bảo vệ quá dòng của máy biến áp có hai cách Bảo vệ quá dòng đơn giản có thểđược sử dụng như là hình thức đầu tiên của bảo vệ cho máy phát loại nhỏ, và bảo vệ thứcấp cho loại lớn hơn mà ở đó bảo vệ sai lệch được sử dụng như là phương pháp đầu tiên

để bảo vệ cuộn dây stator cho máy phát Bảo vệ quá dòng phụ thuộc vào điện áp có thểđược áp dụng ở nơi mà bảo vệ sai lệch không được chứng minh trên máy phát lớn hơn,hoặc ở nơi mà vấn đề được gặp khi áp dụng bảo vệ quá dòng đơn giản

7.1 Bảo vệ quá dòng đơn giản

Bảo vệ quá dòng đơn giản cho máy phát thường sử dụng thời gian trễ Cho nhữngmáy có công suất định mức nhỏ hơn 1MVA, nó sẽ tạo thành hệ thống bảo vệ chủ yếucuộn dây stator cho lỗi pha Cho những máy phát lơn hơn, bảo vệ quá dòng có thể được

áp dụng như là bảo vệ thứ cấp từ xa, để ngắt kế nối thành phần chưa được cắt bởi lỗi ởbên ngoài Ở đó chỉ có duy nhất một thành phần đặt bảo vệ so lệch chính, cho máy phátnhỏ hơn, bảo vệ quá dòng cũng sẽ cung cấp back-up protection nội cho thành phần đượcbảo vệ, trong trường hợp bảo vệ chính không hoạt động được

Trong một số trường hợp máy phát đơn, cung cấp cho hệ thống cô lập, máy biếndòng tại cuối của máy nên hỗ trợ cho bảo vệ quá dòng, để cho phép đáp ứng đến điềukiện lỗi cuộn dây Tính chất của relay nên được chọn để đưa vào dữ liệu tính toán để biểuhiện sự giảm sút sự cố dòng của máy phát với sự cho phép cho đặc tính của hệ thống vàkích từ Ngoài quy tắc của lỗi dòng đã tổng hợp từ máy biến dòng máy phát, một hệthống kích từ được cung cấp năng lượng từ một máy biến kích từ tại cuối máy phát sẽ thểhiện giảm dòng lỗi rõ rệt cho lỗi cuối Khi thất bại trong việc xác định nó, những cái cònkhả năng cho dòng lỗi lớn Máy phát sau đó không được bảo vệ vì việc cắt máy phát thất

bại Việc cài đặt được chọn phải tối ưu nhất giữa ổn định hệ thống ở tình huống đượcnhắc đến ở trên và sự phân tách của bảo vệ hệ thống và cho dòng qua với những tảithường, nhưng điều đó là không thể với bảo vệ quá dòng đơn giản

Trong trường hợp phổ biến hơn, máy phát được vận hành song song với nhữngmáy khác tạo nên hệ thống rộng lớn được kết nối lại với nhau, bảo vện thứ cấp cho máyphát và bảo vệ quá dòng cao áp cho máy biến áp Backfeed ở mức cao được đáp ứng từ

hệ thống năng lượng đến từng đến từng thành phần lỗi Những máy phát song song kháccung cấp dòng và được ổn định bởi hệ thống trở kháng, nó sẽ không chịu một sự sụt giảmchính nào Cách bảo vệ này thường xuyên được yêu cầu cho hệ thống năng lượng Càiđặt phải được chọn để hệ thống bảo vệ cho lỗi xuất hiện ở ngoài bởi máy phát Relay bảo

vệ quá dòng HV đươc cung cấp từ thời gian trì hoãn và những yếu tố cài đặt cao tức thời

Thành phần thời gian trì hoãn được cài đặt để đảm bảo rằng dòng quá mức chophép không thể qua mà quá giới hạn về thời gian cho phép của các thiết bị được bảo vệ

Những thành phần tức thời nên được cài đặt trên giới hạn dòng cho phép trongmáy phát, nhưng phải thấp hơn giá trị lỗi dòng của hệ thống cung cấp cho lỗi cuộn dâymáy phát Back-up protection sẽ làm tố I thiểu những hư hại của thành phần trong trườnghợp bảo vệ chính bị hư hỏng về phần lỗi máy phát và cắt tức thời cho lỗi về mặt cao áp sẽđược trợ giúp để khôi phục hệ thống năng lượng và máy phát song song

7.2 Bảo vệ quá dòng phụ thuộc vào điện áp

Việc bảo vệ quá dòng giản đơn thiết lập khó khăn được nói đến trong phần trước,phát sinh bởi vì trợ cấp đã được thực hiện cho cả sụt của lỗi phát hiện tại với thời gian vàcho việc thông qua đầy đủ tải trọng hiện tại Để khắc phục những khó khăn trong việcphân biệt đối xử, các máy phát điện thiết bị đầu cuối điện áp có thể được đo lường và sửdụng để tự động thay đổi các relay hiện tại / quá dòng thời gian đặc trưng cơ bản chonhững lỗi gần các nhà máy phát điện Có hai lựa chọn cơ bản cho ứng dụng bảo vệ quádòng điện áp phụ thuộc, mà sẽ được thảo luận trong các phần sau Sự lựa chọn phụ thuộcvào đặc điểm hệ thống điện và mức độ bảo vệ được cung cấp Điện áp relay quá dòngphụ thuộc thường được tìm thấy áp dụng cho máy phát điện sử dụng trên hệ thống côngnghiệp như là một thay thế cho bảo vệ khác biệt hoàn toàn

7.2.1 Điện áp điều khiển bảo vệ quá dòng

Điện áp điều khiển bảo vệ quá dòng có hai đặc tính thời gian, nó được chọn dựatheo tình trạng của việc tình toán điện áp của thành phần đầu cuối máy phát Điện áp càiđặt ngưỡng cho thiết bị cắt được chọn lựa theo tiêu chuẩn

1. Trong khi quá tải, hệ thống điện áp được duy trì gần điện áp bình thường, bảo vệquá dòng nên có một dòng cài đặt lớn hơn dòng khi đầy tải và sự vận hành đặctính thời gian nó sẽ ngăn ngừa dòng chạy qua từ thành phần máy phát đến một lỗingoài xa ở một thời gian trong giới hạn chịu đựng của nhà máy

2. Trong điều kiện lỗi sát lại, điện áp thanh cái phải giảm xuống dưới điện ápngưỡng để các đặc tính bảo vệ thứ hai sẽ được lựa chọn đặc tính này nên đượcthiết lập để cho phép vận hành relay với sự cố sụt dòng cho một sự cố sát lại tạicác thiết bị đầu cuối của máy phát điện hoặc tại thanh cái cao áp

Việc bảo vệ cũng nên cấp thời gian với mạch bảo vệ bên ngoài Có thể có sự tiếpliệu bổ sung vào một sự cố mạch bên ngoài mà nó sẽ hỗ trợ và phân loại

7.2.2 Điện áp giới hạn bảo vệ quá dòng

Kỹ thuật liên tục biến đổi các yếu tố thiết lập relay với sự thay đổi điện áp máyphát điện ở giữa giới hạn trên và dưới Điện áp được cho là để giới hạn sự hoạt động củacác thành phần dòng điện

Kết quả là cung cấp một đặc tính bảo vệ IDMT phù hợp theo điện áp tại các thiết

bị đầu cuối máy Ngoài ra, các phần tử relay còn có thể được coi là một loại trở kháng với

sự phụ thuộc thời gian trì hoãn khá dài Ta có được, với một điều kiện sự cố nhất định,relay tiếp tục hoạt động độc lập nhiều hoặc ít hơn cho sự sụt dòng trong máy phát Đặcđiểm đặc trưng được thể hiện trong Hình 16.10

8 BẢO VỆ LỖI CHẠM ĐẤT STATOR

Bảo vệ lỗi chạm đất phải được áp dụng nơi có trở kháng nối đất được sử dụng đểhạn chế các sự cố sự cố dòng chạm đất dưới ngưỡng được chọn trong quá dòng hoặc bảo

vệ so lệch cho mỗi một sự cố xuống dưới 5% trong các cuộn dây stato đấu sao Các loạibảo vệ được yêu cầu sẽ phụ thuộc vào phương pháp nối đất và kết nối của các máy phátđiện đến hệ thống điện

8.1 Máy phát điện kết nối trực tiếp

Một máy phát điện đơn kết nối trực tiếp hoạt động trên một hệ cô lập thôngthường sẽ được nối đất trực tiếp Tuy nhiên, nếu một số máy phát điện kết nối trực tiếpđang hoạt động song song, chỉ có một máy phát điện thường được nối đất tại một thờiđiểm Đối với các máy phát điện không nối đất, một phép đo đơn giản của các dòng trungtính là không thể, và các phương pháp bảo vệ phải được sử dụng Các phần sau đây mô tảnhững phương pháp có sẵn

8.1.1 Bảo vệ quá dòng trung tính

Với dạng bảo vệ này, một máy biến dòng trong các kết nối sự cố chạm đất trungtính cấp dòng cho một phần tử relay quá dòng Điều này cung cấp đầy đủ cho việc bảo vệ

sự cố chạm đất và vì vậy nó phải được phân loại với cho việc bảo vệ phụ tải Do đó,thành phần relay sẽ có một đặc tính vận hành thời gian trễ Phân loại phải được tiến hànhphù hợp với các nguyên tắc trình bày chi tiết trong chương "Bảo vệ quá dòng cho pha vànhững sự cố chạm đất" Các thiết lập không phải hơn 33% số _ dòng sự cố chạm đất tối

đa của máy phát điện, và một thiết lập thấp hơn sẽ thích hợp hơn, tùy thuộc vào nhữngcân nhắc phân loại

8.1.2 Bảo vệ chạm đất nhạy

Phương pháp này được sử dụng trong các tình huống sau đây:

a Máy phát điện kết nối trực tiếp hoạt động song song

b Máy phát điện nối đất trung tính với trở kháng cao, lỗi dòng sự cố chạm đất đang đượcgiới hạn trong vài chục A

c Lắp đặt nơi có trở kháng chạm đất là rất cao, do tính chất của đất

Trong những trường hợp này, lỗi bảo vệ dòng sự cố chạm đất thông thường như đã

mô tả trong Phần 8.1.1 là ít sử dụng

Đối với máy phát điện trực tiếp hoạt động song song, bảo vệ chạm đất nhạy hướng

có thể cần thiết Điều này là để đảm bảo rằng một máy phát điện bị sự cố sẽ đươc ngắttrước khi có bất kỳ khả năng bảo vệ quá dòng trung tính ngắt một máy phát song songđang hoạt động tốt Khi được điều khiển bởi máy biến dòng được kết nối qua pha còn lạimáy biến dòng, các bảo vệ phải được đảm bảo chống lại việc ngắt không chính xác bằngtức thời sự cố tràn dòng trong trường hợp bão hòa máy biến dòng đối xứng khi sự cố phahoặc từ hóa xâm nhập dòng đang được truyền qua Ổn định kỹ thuật bao gồm việc bổsung các mạch relay trở kháng và / hoặc các ứng dụng của một sự chậm trễ thời gian Nơithiết lập được yêu cầu việc bảo vệ là thấp so với dòng định mức của các pha trong máybiến dòng, nó cần thiết để sử dụng một CBCT riêng cho các lỗi bảo vệ chạm đất để đảmbảo sự ổn định lúc quá độ

Khi bất kỳ máy phát điện song song trong nhóm có thể được nối đất, tất cả cácmáy phát điện sẽ đòi hỏi phải được gắn với cả trung tính bảo vệ quá dòng và chiều bảo vệchạm đất nhạy

Thiết lập của các chiều bảo vệ chạm đất nhạy được chọn để phối hợp với bảo vệmáy phát điện so lệch hoặc trung tính bảo vệ điện áp chuyển để đảm bảo rằng 95% củacuộn dây stato được bảo vệ Hình 16.11 minh họa sơ đồ hoàn chỉnh, bao gồm cả tín hiệuchặn tùy chọn nơi khó khăn trong việc phối hợp các máy phát điện và nguồn nuôi phíadưới khi xảy ra bảo vệ sự cố chạm đất

Đối với trường hợp (b) và (c) ở trên, nó không cần thiết để sử dụng một trang bịđịnh hướng Chú ý thực hiện để sử dụng cài đặt RCA (characteristic angle) cho đúng - ví

dụ nếu trở kháng nối đất chủ yếu là điện trở, điều này nên được 00 Trên các hệ thống nốiđất trở kháng cách điện hoặc rất cao, một RCA của -900 sẽ được sử dụng, như chạm đấthiện nay chủ yếu là điện dung

Bảo vệ sự cố chạm đất so lệch nhạy cũng có thể được sử dụng để phát hiện lỗi cuộn dâychạm đất Trong trường hợp này, các phần tử Relay được áp dụng cho các thiết bị củamáy phát điện và được thiết lập để đáp ứng với sự cố chỉ trong các cuộn dây của máy Do

đó lỗi chạm đất ở bên ngoài hệ thống không có kết quả trong hoạt động Relay Tuy nhiên,dòng điện chạy từ hệ thống vào một sự cố chạm đất của cuộn dây sẽ làm Relay hoạt động Nó sẽ không hoạt động trên các máy nối đất, do đó các loại bảo vệ sự cố chạm đất cũngphải được áp dụng Tất cả các máy phát điện phải được trang bị như vậy và có thể đượcvận hành như là máy có dây tiếp đất

8.1.3 bảo vệ điện áp trung tính thay thế

Trong một mạng cân bằng, sự bổ sung của điện áp ba pha nối đất sản sinh ra mộtthứ tự không của điện áp dư trên lý thuyết bằng không, vì điện áp thứ tự không sẽ là rất

ít Bất kỳ sự cố chạm đất nào cũng sẽ thiết lập một hệ thống thứ tự không, trong đó cũng

sẽ làm tăng điện áp dư thứ tự không Điều này có thể được đo lường bằng một phần tửrelay phù hợp Các tín hiệu điện áp phải được bắt nguồn từ một máy biến áp phù hợp, tức

là nó phải có khả năng chuyển đổi thứ tự không, do đó loại 3-limb và những cấu trúckhông có một kết nối chạm đất chính thì không phù hợp Thứ tự không của điện áp mấtcân bằng này cung cấp nhằm để phát hiện sự cố chạm đất Các phần tử Relay không đượcnhạy với điện áp sóng hài bậc ba mà có thể có mặt trong các dạng sóng điện áp hệ thống,

vì chúng sẽ tổng hợp từ các phần dư

Khi các cách bảo vệ vẫn còn nhiều hạn chế, khi thiết lập điện áp của relay phải lớnhơn so với các thiết lập so với các cấp bảo vệ thấp hơn Nó cũng phải có thời gian trìhoãn để phối hợp với bảo vệ ở các cấp Đôi khi, một yếu tố được thiết lấp cao thứ cấp vớithời gian trễ ngắn được sử dụng để cung cấp bảo vệ chống lại tác động nhanh cuộn dâytrong sự cố chạm đất chính Hình sau sẽ minh họa các kết nối có thể được sử dụng

8.2 Máy phát điện kết nối gián tiếp

Một thiết bị máy phát điện biến áp trực tiếp nối đất không thể trao đổi -dòng thứ tựkhông với phần còn lại của mạng, và vì vậy vấn đề phân loại bảo vệ chạm đất khônghiện hữu Chi tiết phần sau nói về phương pháp bảo vệ đa dạng của điện trở nối đất trongmáy phát điện

8.2.1 Trở kháng cao nối đất - bảo vệ quá dòng trung tính

Một biến dòng gắn trên dây dẫn trung tính nối đất có thể điều khiển một thànhphần Relay tức thời hoặc có thời gian trễ quá dòng, như thể hiện trong hình 16.13 Nó làkhông thể để cung cấp bảo vệ cho toàn bộ cho cuộn dây, và trong hình còn nêu chi tiếtbao nhiêu phần trăm cuộn dây được bao phủ có thể tính toán được Đối với một bộ phậnRelay với thiết lập tức thời, bảo vệ thường được giới hạn cho 90% cho cuộn dây Điều

này để đảm bảo rằng bảo vệ sẽ không thao tác sai với dòng thứ tự không trong hoạt độngcủa một cầu chì chính cho một sự cố biến dòng nối đất hoặc với bất kỳ dòng tăng quá độnào nó cũng có thể chảy qua các điện dung liên kết với nhau của biến áp cho một hệthống cao áp có sự cố chạm đất

8.2.2 phân phối biến áp nối đất bằng cách sử dụng một thành phần dòng

Trong sự sắp xếp này, thể hiện trong hình dưới, các máy phát điện được nối đấtqua cuộn sơ cấp của một máy biến áp phân phối Các cuộn dây thứ cấp được trang bị vớimột điện trở tải để hạn chế sự cố dòng chạm đất

8.2.3 Phân phối biến áp nối đất bằng cách sử dụng một phần tử điện áp

9 BẢO VỆ CHỐNG QUÁ ĐIỆN ÁP

Điện áp ở đầu cực máy phát có thể tăng cao quá mức cho phép khi có trục trặc trong

hệ thống tự động điều chỉnh kích từ hoặc khi máy phát bị mất tải đột ngột

Khi mất tải đột ngột, điện áp ở đầu cực các máy phát thuỷ điện có thể đạt đến 200%trị số danh định là do hệ thống tự động điều chỉnh tốc độ quay của turbine nước có quántính lớn và khả năng vượt tốc của rotor máy phát cao hơn nhiều sovới máy phát turbinehơi

Ở các máy phát nhiệt điện (turbine hơi hoặc turbine khí) các bộ điều tốc làm việc vớitốc độ cao, có quán tính bé hơn nên có thể khống chế mức vượt tốc thấp hơn, ngoài ra cácturbine khi hoặc hơi còn được trang bị các van STOP đóng nguồn năng lượng đưa vàoturbine trong vòng vài msec khi mức vượt tốc cao hơn mức chỉnh định.Mặt khác, các máy phát thuỷ điện nằm xa trung tâm phụ tải và bình thường phải làm việcvới các mức điện áp đầu cực cao hơn điện áp danh định để bù lại điện áp giáng trên hệthống truyền tải, khi mất tải đột ngột mức điện áp lại càng tăng cao Quá điện áp ở đầucực máy phát có thể gây tác hại cho cách điện của cuộn dây, các thiết bị đấu nối ở đầucực máy phát, còn đối với các máy phát làm việc hợp bộ với MBA sẽlàm bão hoà mạch từ của MBA tăng áp, kéo theo nhiều tác dụng xấu.Bảo vệ chống quá điện áp ở đầu cực máy phát thường gồm hai cấp:

* Cấp 1 (59 ) với điện áp khởi động: UKĐ59I = 1,1UFđm (điện áp định mức MFĐ) Cấp 1 làm việc có thời gian và tác động lên hệ thống tự động điều chỉnh kích từ

để giảm kích từ của máy phát

* Cấp 2 (59 ) với điện áp khởi động: UKĐ59II = (1,3÷1,5)UFđm Cấp 2 làm việc tức thời, tác động cắt MC ở đầu cực máy phát và tự động diệt từ trường của máy phát.

Nguồn:bao-ve-may-phat-dien-221154 (trang 24)

10 BẢO VỆ CHỐNG ĐIỆN ÁP THẤP

Bảo vệ thấp áp rất hiếm khi được trang bị cho máy phát điện Nó đôi khi được sửdụng như một thành phần liên kết cho chức năng bảo vệ hoặc hệ thống khác, chẳng hạnnhư bảo vệ mất từ trường hoặc bảo vệ đóng điện ở trạng thái nghỉ , nơi sự bất thườngđược phát hiện dẫn trực tiếp hoặc gián tiếp đến tình trạng áp thấp

Một trạng thái hệ thống truyền tải điện áp thấp có thể phát sinh khi không có đủ côngsuất phản kháng sinh ra để duy trì các cấu hình điện áp hệ thống và tình trạng này phảiđược giải quyết để tránh hiện tượng có thể có của việc sập hệ thống điện áp

Tuy nhiên, nó phải được giải quyết bằng việc thực hiện các mô hình 'bảo vệ hệthống" Các máy phát không nên bị ngắt Bảo vệ thấp áp tốt nhất được yêu cầu sẽ đượccho một máy phát điện, nó sẽ cung cấp một hệ thống điện bị cô lập hoặc để đáp ứng yêu

cầu thuận lợi cho việc kết nối các máy phát được nhúng (xem phần 21).

Trong trường hợp máy phát điện cung cấp điện cho một hệ thống cô lập, áp thấp cóthể xảy ra vì nhiều lý do, thông thường quá tải hay thất bại của AVR Trong một sốtrường hợp, việc vận hành của đơn vị nhà máy phát điện phụ được cung cấp qua một máybiến áp từ các thiết bị đầu (cuối) máy phát điện có thể bị ảnh hưởng bởi áp thấp kéo dài

Ở những nơi bảo vệ thấp áp là cần thiết, nó sẽ bao gồm gắn liền một yếu tố áp thấp

và gắn liền một thời gian trễ Cài đặt phải được lựa chọn để tránh tác động nhầm khithấp áp xảy ra trong quá trình điện khắc phục hệ thống hoặc kết hợp với động cơ bắt đầu.Việc giảm tức thời điện áp xuống 80% hoặc ít hơn có thể gặp phải trong quá trình khởiđộng động cơ