CHƯƠNG II: CÁC PHẦN TỬ CHÍNH TRONG HỆ THỐNG BẢO VỆ CÁC THIẾT BỊ ĐIÊN §2.1 Máy biến dòng điện Máy biến dòng điện biến dòng điện xoay chiều lớn I 1 , điện áp cao xu ống dòng điện chuẩn I 2 ( 5A, 1A ), điện áp an toàn. Ch ức năng: đo lường, điều khiển, bảo vệ. Nguyên lý: ki ểu điện từ. Z 2 I 2 Trên nhãn máy biến dòng có các thông số: +) S ( VA) dung l ượng định mức của máy biến dòng: 2,5; 5; 10; 20; 35 VA, S đm liên quan đến Z 2 vì I 2 = 5A hoặc 1A. +) U đm điện áp định mức lưới. +) C ấp chính xác: 0,2; 0,5; 1,0; 3,0; 10 0,2: m ẫu 0,5: KWh đo đếm điện năng 1,0 osc , W, A, Var 3,0; 10: điều khiển, bảo vệ Cấp chính xác phụ thuộc vào Z 2 +) Có thể đấu nối tiếp, song song hai máy biến dòng Z 2 Z 2 +) 3 pha dùng 2 biến dòng A 2 A 3 A 1 A B C +) Tạo dòng thứ tự ngược §2.2.Máy biến điện áp - Là phần tử tỉ lệ biến U 1 cao sang U 2 giá trị chuẩn : 100V, 100 / 3 V dùng cho đo lường, bảo vệ, điều khiển. - Sai s ố: B lv tương đối lớn nên U quá tải = (1,5 – 2 )U đm - Cấp chính xác: 0,2; 0,5 (đo đếm điện năng ); 1; 3; 5; 10 - Các lo ại BU U 2 U 1 - Tải của BU: Z 2 càng giảm sai số tăng, công suất của BU lớn nhất cùng chỉ 200 VA nên dòng I 1 của BU rất bé không cần đặt cầu chì ở sơ cấp đặt cầu chì ở thứ cấp. §2.3. Các bộ lọc thành phần đối xứng Khi có sự cố ngoài thành phần sóng cơ bản còn các thành phần thứ tự 0, 2 … nhận dạng sự cố để bảo vệ. 1. B ộ lọc dòng điện thứ tự nghịch LI 2 Z B A C m n R 1 R 2 X Đúng thứ tự pha U nm , khi ngược thứ tự pha U nm = U max I A I B I C U R 1 U R 2 U x Ux R 2 Umn = 0 Umn = Umax U x U R 2 U R 1 I C I B I A Ux R 2 Umn Dùng chống đảo pha động cơ 3 pha 2. B ộ lọc điện áp thứ tự nghịch LU 2 Z m n U A U B U C C 1 R 1 C 2 R 2 A C B U Bm U Bn m n C A B n m U Bn U mB U AB U mA U nC - Với bộ lọc điện áp đồng thời cho nhiều tải - Kiểm tra xem thứ tự pha có đúng không 3.B ộ lọc thứ tự 0 - M ất đối xứng lớn - Chống mất pha a) Lọc dòng điện Đảo pha I nm = 0 M ất pha I nm = I max Z C A B B A C Z Dùng cho đường dây trên không b) L ọc điện áp - Gi ải pháp + Dùng BU tam giác h ở + Dùng sơ đồ trung tính giả A B C N Z Z Z V 0 Khi đủ pha U 0N 0, khi mất pha U 0N= = U f cảnh báo, bảo vệ. §2.4 Nguồn điện thao tác Nguồn xoay chiều: 220, 110, 48, 24 V L ấy điện xoay chiều trực tiếp từ lưới trạm đóng cắt đơn. Máy cắt bằng tay hoặc động cơ đều tích năng cho lò xo đóng. Ngu ồn một chiều từ: - chỉnh lưu - t ừ acquy - t ừ tụ điện Trong hệ thống SCADA (điều khiển, bảo vệ lớn ) nguồn điện thao tác không được ngắt quãng acquy 220VDC rơle bảo vệ DC 220V Acquy độc hại, phải bảo dưỡng, chế độ nạp phóng. Dùng t ụ để tích năng § 2.5 Kênh truyền tín hiệu Trực tiếp bằng dây dẫn, gây sụt áp ( do tổng trở dây dẫn, tổng trở tải), ở khoảng cách gần Viba Đường dây bưu điện Cáp quang Ba đường truyền dưới dùng ở khoảng cách lớn §2.6 Rơle Lịch sử phát triển - Năm 1901 rơle cảm ứng dòng điện bảo vệ quá tải, ngắn mạch - Năm 1908 rơle bảo vệ so lệch dòng điện - N ăm 1910 rơle hướng công suất, quá dòng có hướng - Năm 1920 rơle bảo vệ có khoảng cách - N ăm 1930 rơle bảo vệ truyền tín hiệu cao tần, viba - N ăm 1960 dùng rơle tĩnh điện tử và bán dẫn - Năm 1970 đến nay rơle số và máy tính R ơle số là rơle vạn năng, tính cơ động, có thể lập trình chỉnh định, liên thông h ệ điều khiển, bảo vệ. R ơle điện cơ số lượng lớn, dùng nhiều, dùng cho phụ tải công suất bé. R ơle nhiệt quá tải kiểu lưỡng kim B¶o vÖ R¬le §Æc tÝnh thùc cña r¬le sè I t Bảng danh mục các loại bảo vệ thường dùng trong bảo vệ rơle Ký hi ệu Loại thiết bị Bằng số ( theo IEEE C37-2-1979) Bằng chữ 2 t Rơle thời gian đóng hoặc mở chậm 3 KT Rơle khoá liên động hoặc kiểm tra 4 C Công tắc tơ chính 21 Z< Rơle khoảng cách 25 S Rơle hòa hoặc kiểm tra đồng bộ 27 U< Rơle thiếu điện áp 30 Th Rơle tín hiệu 32 P hoặc W P hoặc W Rơle có hướng công suất thuận Rơle có hướng công suất ngược 37 Rơle thiếu dòng điện và thiếu công su ất 40 Rơle sự cố điện từ trường 46 I 2 Rơle dòng điện thứ tự nghịc hoặc cân bằng pha 49 0 Rơle nhiệt 50 I>> Rơle dòng điện cắt nhanh 51 I> Rơle quá dòng có thời gian 51N I 0 > hoặc I E > Rơle quá dòng điện thứ tự không có thời gian 52 MC Máy cắt điện 52a MC a Tiếp điểm phụ thường mở của máy cắt điện 52b MC b Tiếp điểm phụ thường đóng của máy cắt điện 55 osc Rơle osc 59 U> Rơle quá điện áp 60 U hoặc I Rơle cân bằng áp hoặc dòng 64 I 0 Rơle bảo vệ chống chạm đất 67 I Rơle quá dòng ( xoay chiều) có h ướng 68 LĐ Rơle liên động 74 BĐ Rơle báo động ( cảnh báo) 76 I=> Rơle quá dòng một chiều 78 Rơle lệch pha hoặc bảo vệ mất đồng bộ 79 TĐL (AR) Rơle tự đóng lại 81 f Rơle tần số 85 P/T Rơle phát và nhận tín hiệu theo kênh truy ền 86 K Rơle khoá 87 SL( I ) Rơle bảo vệ so lệch §2.7 Máy cắt điện Chấp hành thực hiện thao tác do - R ơle bảo vệ - Do người vận hành Các thông s ố của máy cắt: U đm , I đm , I cđm , S đm , S cắt đm S cắt đm = ®m ®m 3. . c U I MVA I nm 1 3s độ bền nhiệt. 1,8. 2. xk nm I I độ bền điện động t đóng , t cắt 0,1s t hq = (1 - 3 ).0,02s Nguyên lý h ồ quang; - M ắy cầu dầu: nhiều dầu, ít dầu, thời gian hồ quang lớn. - M ắy cắt không khí nén: năng lực cắt lớn - Maý cắt điện từ - Máy cắt tự sinh khí - Máy c ắt khí SF 6 - Máy cắt chân không: t hq bé nhất, lưới trung áp, ít phải bảo trì. +Ti ếp điểm nối nên điểm hồ quang ban đầu và tiếp xúc cuối cùng trùng nhau. +M ối quan hệ giữa điện áp phóng điện và khoảng cách 2 điện cực khi U > 250V bão hòa s (mm) 150 U(kV) + Dòng điện tải đi qua máy cắt phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường. Đặt máy cắt tùy vị trí. N ếu bảo vệ phụ tải cắt nhanh, nếu bảo vệ hệ thống phân cấp. B ảo vệ chính và bảo vệ dự phòng. . thuộc vào Z 2 +) Có thể đấu nối tiếp, song song hai máy biến dòng Z 2 Z 2 +) 3 pha dùng 2 biến dòng A 2 A 3 A 1 A B C +) Tạo dòng thứ tự ngược 2. 2.Máy biến. dòng: 2, 5; 5; 10; 20 ; 35 VA, S đm liên quan đến Z 2 vì I 2 = 5A hoặc 1A. +) U đm điện áp định mức lưới. +) C ấp chính xác: 0 ,2; 0,5; 1,0; 3,0; 10 0 ,2: m