Giáo trình mô tả bao ve role va tu dong hoa, Bảo vệ quá dòng điện, Bảo vệ so lệch, Bảo vệ áp, bảo vệ thứ tự pha, bảo vệ cham đất, bảo vệ kiểm tra định hướng, rơ le kiểm tra tính đồng bộ. Những thành tựu đạt được trong lịch sử phát triển ngành công nghiệp điện lực, đặc biệt trong những năm gần đây, cho phép thiết kế và xây dựng các hệ thống điện tin cậy và kinh tế nhằm đáp ứng một cách tốt nhất nhu cầu điện năng ngày càng tăng của xã hội. Trong sự phát triển của các hệ thống điện lực, các thiết bị và hệ thống bảo vệ đóng một vai trò cực kỳ quan trọng, nó đảm bảo cho các thiết bị điện chủ yếu như máy phát điện, máy biến áp, đường dây dẫn điện trên không và cáp ngầm, thanh góp và các động cơ cỡ lớn…và toàn bộ hệ thống điện và làm việc an toàn, phát triển liên tục và bền vững.
SINH VIÊN: 3/14/2014 Chương 4: Biến dòng điện biến điện áp Đại học quốc gia Tp.HCM Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM 4.1 Máy biến dòng điện Company LOGO GV : ĐẶNG TUẤN KHANH BV rơ le tự động hóa Chương 4: Biến dòng điện biến điện áp BV rơ le tự động hóa 4.1: Máy biến dòng điện 4.2 Máy biến điện áp 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 BV rơ le tự động hóa BV rơ le tự động hóa BV rơle tự động hóa GV: ĐẶNG TUẤN KHANH CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt SINH VIÊN: 3/14/2014 4.1.1 Định nghĩa 4.1.2 Đánh dấu cực tính o Máy biến dòng điện khí cụ điện có nhiệm vụ biến đổi dòng điện sơ cấp I1 mạch điện có điện áp cao dòng điện thứ cấp I2 tương ứng với thiết bị đo lường thông qua tỷ số nBI o Dòng điện I2 thường 1A, 5A o Biến dòng điện có thơng số định mức: Uđm , Iđm , Zđm o Ngồi có thơng số khác sai số, cấp xác, phụ tải thứ cấp o Ký hiệu: BI, CT, TI o Đánh dấu mối dây sơ cấp I II o Đánh dấu mối dây thứ cấp o Nếu đấu nối I ≡ II ≡ dòng điện qua tải khơng đổi o 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 BV rơ le tự động hóa BV rơ le tự động hóa 4.1.3 Điều kiện làm việc 4.1.3 Điều kiện làm việc Biến dòng điện bảo vệ 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 dòng NM Tổng trở phụ tải thứ cấp phải Zpt ≤ Zđm tổng trở cho cho phép Phụ tải biến dòng điện mắc nối tiếp Khơng thứ cấp biến dòng điện hở mạch ta có I0 = I1 lớn làm từ thơng bị bảo hòa đầu gay sức điện động cảm ứng xung làm hư hỏng cách điện Cuộn thứ cấp phải nối đất (lý an tồn) 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 BV rơ le tự động hóa BV rơ le tự động hóa BV rơle tự động hóa GV: ĐẶNG TUẤN KHANH CuuDuongThanCong.com d dt https://fb.com/tailieudientucntt SINH VIÊN: 3/14/2014 4.1.3 Điều kiện làm việc 4.1.4 Cấp xác Khơng thứ cấp biến dòng điện hở mạch ta có I0 = I1 lớn làm từ thơng bị bảo hòa đầu gay sức điện động cảm ứng xung làm hư hỏng cách điện R1 jX R2' U1 e ' jX 2' I 1I R0 jX E 2' I2 U 2' R' d dt jX ' BV rơ le tự động hóa 4.1.4 Cấp xác ' I I I OA OC BC I I sin( ) I1 OA OA I1 R1 AB I sin( ) OA I1 jX R2' I 1I U1 jX 2' R0 BV rơ le tự động hóa jX E ' I2 o Để giảm sai số lõi thép phải tốt ( ; I ) nhỏ dẫn đến sai số nhỏ 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 o Tuy nhiên, biến dòng điện có cấu tạo cho ( ; I ) cố định, sai số biến dòng điện phụ thuộc vào ( ) và(I1 ) mà U 2' R' jX ' 11 BV rơ le tự động hóa BV rơle tự động hóa GV: ĐẶNG TUẤN KHANH CuuDuongThanCong.com 10 O ' BV rơ le tự động hóa 4.1.4 Cấp xác o Cấp xác: Do cấu tạo lõi thép ( ; I ), dòng điện sơ cấp I1 dây quấn và, phụ tải thứ cấp ( ) làm cho I1 ≠ I2' C B o Sai số gồm: trị số ΔI góc pha δI A I I1 o Dựa vào đồ thị vectơ xác định biểu thức tính thành phần sai số: I' I sin( I ) o Định nghĩa: Cấp xác biến dòng điện gọi theo sai số lớn trị số ΔI%max làm việc điều kiện sau: 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 12 https://fb.com/tailieudientucntt SINH VIÊN: 3/14/2014 4.1.4 Cấp xác 4.1.5 Cơng suất máy biến dòng o Căn vào sai số mà người ta chia làm cấp xác: 0.2, 0.5, 1, 3, 10 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 o Cơng suất thứ cấp định mức biến dòng S2 đm công suất max phụ tải mà gay sai số giới hạn cho phép o Cơng suất thứ cấp định mức: (vì Z2 bé so với Zpt ) S dm I 2U I ( E2 I Z dm ) I E2 hay S2dm I 2U2 I (I Zdm ) I 22 Zdm 5P20 BV rơ le tự động hóa BV rơ le tự động hóa 13 4.1.5 Cơng suất máy biến dòng 14 4.1.6 Sơ đồ nối dây máy biến dòng Bảng đường cong từ hố o Dòng qua rơle IR dòng dây pha Ip khác phụ thuộc vào sơ đồ nối dây o hệ số sơ đồ: K sd a b c d e BV rơ le tự động hóa 15 IR Ip Sơ đồ đủ Sơ đồ thiếu Sơ đồ biến dòng nối tam giác rơle đấu Sơ đồ rơle nối vào hiệu số dòng điện pha Sơ đồ lọc dòng thứ tự khơng BV rơ le tự động hóa BV rơle tự động hóa GV: ĐẶNG TUẤN KHANH CuuDuongThanCong.com 16 https://fb.com/tailieudientucntt SINH VIÊN: 3/14/2014 4.1.6 Sơ đồ nối dây máy biến dòng 4.1.6 Sơ đồ nối dây máy biến dòng o Khi bình thường hay N(3) II Ia Ib IA o Khi bình thường hay N(3) I I I Ia A K ; Ib B K ; Ic C K ; In Ia Ib Ic I I I III Ib Ic o N(2) dòng NM chạy qua rơle pha bị cố o Khi N(1) , có rơle pha cố có dòng NM qua o Sơ đồ 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 0.02 A BV rơ le tự động hóa 17 4.1.6 Bộ lọc dòng thứ tự khơng IIII Ic Ia KI IB IC IB KI KI KI I C IA KI KI Vì 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 BV rơ le tự động hóa 18 4.2 Máy biến điện áp 4.2 Máy biến điện áp 4.2.1 Định nghĩa 4.2.2 Điều kiện làm việc biến điện áp 4.2.3 Cấp xác biến điện áp 4.2.4 Sơ đồ đấu dây biến điện áp vào Rơle o Khi bình thường hay N(3) IR Ia Ib Ic 0 Tuy nhiên 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 hai pha chạm đất BV rơ le tự động hóa 19 BV rơ le tự động hóa BV rơle tự động hóa GV: ĐẶNG TUẤN KHANH CuuDuongThanCong.com 20 https://fb.com/tailieudientucntt SINH VIÊN: 3/14/2014 4.21 Định nghĩa 4.2.2 Điều kiện làm việc o 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 V (đối với máy biến điện áp pha) o Biến điện áp có thơng số định mức: Uđm , Iđm , Sđm o Ngồi có thơng số khác sai số, cấp xác, phụ tải thứ cấp Ký hiệu: BU, VT, TU, PT BV rơ le tự động hóa 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 phụ tải thứ cấp VA Spt ≤ Sđm tương ứng với cấp xác Không thứ cấp biến điện áp bị ngắn mạch Phụ tải biến điện áp mắc song song Cuộn thứ cấp phải nối đất (lý an toàn) BV rơ le tự động hóa 21 4.2.3 Cấp xác 22 4.2.3 Cấp xác C B ' ' I (Z Z ) R1 o Định nghĩa: Cấp xác biến điện áp gọi theo sai số lớn trị số ΔU%max làm việc điều kiện sau: 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 BV rơ le tự động hóa 23 jX R2' U1 jX 2' ' I1 R0 jX E2' I2 ' j I ( X X 2' ) U 2' ' R' I ( R1 R2' ) F jX ' ' U2 A BV rơle tự động hóa GV: ĐẶNG TUẤN KHANH CuuDuongThanCong.com j I X1 U 2 Ta thấy tam giác gay sai số biến ' điện áp: I2 ΔAEF: dòng từ hóa I0 gay ΔBCF: dòng tải I’2 gay I0 Lúc khơng tải I’2 =0 có sai số I0 gay O BV rơ le tự động hóa I0 Z1 E I R1 24 https://fb.com/tailieudientucntt SINH VIÊN: 3/14/2014 4.2.3 Cấp xác 4.2.3 Cấp xác o Cấp xác: Do cấu tạo lõi thép ( I ), dòng điện tải ( I 2' ) nghĩa phụ thuộc vào công suất số lượng dụng cụ đo mắc vào thứ cấp, cấu tạo biến điện áp ( Z1 ; Z 2' ) làm cho U1 ≠ U2' = U2.KU o Sai số gồm: trị số ΔU góc pha δU o Dựa vào đồ thị vectơ xác định biểu thức tính thành phần sai số: o Để giảm sai số lõi thép phải tốt ( I ) nhỏ dẫn đến sai số nhỏ o Phụ tải ( I 2' ) biến điện áp không vượt q giá trị cho phép, ngồi tra phụ thuộc vào hệ số công suất phụ tải thứ cấp o Phụ thuộc vào cấu tạo biến điện áp ( Z1 ; Z 2' ) 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, thường điện áp ngắn mạch biến điện áp khoảng 0.4 đến % U U 2' U1 OA OC AB I R I X I ' ( R R2' ) I 2' r ( X1 X 2' ) 0a 0r 2a U1 OC OC U1 U sin(U ) BC I r R1 I a X I 2' r ( X X 2' ) I 2' a ( R1 R2' ) OC U1 BV rơ le tự động hóa 25 4.2.3 Cấp xác 27 a Sơ đồ nối b Sơ đồ nối tam giác thiếu c Sơ đồ lọc áp thứ tự không BV rơ le tự động hóa BV rơle tự động hóa GV: ĐẶNG TUẤN KHANH CuuDuongThanCong.com 26 4.2.4 Sơ đồ nối dây o Căn vào sai số mà người ta chia làm cấp xác: 0.2, 0.5, 1, 3, 10 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 BV rơ le tự động hóa BV rơ le tự động hóa 28 https://fb.com/tailieudientucntt SINH VIÊN: 3/14/2014 4.2.4 Sơ đồ nối dây 4.2.4 Sơ đồ nối dây o 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 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 BV rơ le tự động hóa UR Ua Ub Uc o Khi vận hành bình thường hay ngắn mạch nhiều pha UR = Tuy nhiện thực tế tồn dòng khơng cân o Khi có ngắn mạch chạm đất UR ≠ o Ta dùng đấu sao tam giác hở để lấy điện áp tùy thích: pha hay dây 29 4.2.4 Sơ đồ nối dây BV rơ le tự động hóa Cám ơn bạn lắng nghe 31 32 BV rơle tự động hóa GV: ĐẶNG TUẤN KHANH CuuDuongThanCong.com 30 Kết thúc chương 04 o 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 BV rơ le tự động hóa (UA UB UC) 3.U0 KU KU https://fb.com/tailieudientucntt ... hóa BV rơle tự động hóa GV: ĐẶNG TU N KHANH CuuDuongThanCong. com d dt https://fb .com/ tailieudientucntt SINH VIÊN: 3/ 14/ 20 14 4.1.3 Điều kiện làm việc 4. 1 .4 Cấp xác Khơng thứ cấp biến dòng... hóa BV rơle tự động hóa GV: ĐẶNG TU N KHANH CuuDuongThanCong. com 16 https://fb .com/ tailieudientucntt SINH VIÊN: 3/ 14/ 20 14 4.1.6 Sơ đồ nối dây máy biến dòng 4. 1.6 Sơ đồ nối dây máy biến dòng... tự động hóa BV rơle tự động hóa GV: ĐẶNG TU N KHANH CuuDuongThanCong. com 20 https://fb .com/ tailieudientucntt SINH VIÊN: 3/ 14/ 20 14 4.21 Định nghĩa 4. 2.2 Điều kiện làm việc o Máy biến điện