Giáo trình Bảo vệ rơ le (Nghề Vận hành thuỷ điện)

1 UỶ BAN NHÂN DÂN TỈNH LÀO CAI TRƯỜNG CAO ĐẲNG LÀO CAI GIÁO TRÌNH MƠN HỌC/ MƠ ĐUN BẢO VỆ RƠ LE NGÀNH/NGHỀ: VẬN HANH THỦY ĐIỆN (Áp dụng cho Trình độ Sơ Cấp) LƯU HÀNH NỘI BỘ NĂM 2018 LỜI GIỚI THIỆU Mô đun bảo vệ rơ le hệ trung cấp phù hợp với yêu cầu bảo vệ nhà máy thủy điện mô đun cần thiết nhà máy thủy điện Việc giẳn kết dắn vấn đề bảo vệ vận hành nhà máy thủy điện trạm biến áp chúng mang lại lợi ích khơng nhỏ hệ thống kinh tế quốc dân nói chung hệ thống điện nói riêng Muốn giải vấn đề nêu cần có hiểu biết tồn diện, sâu sắc nhà máy điện trạm biến áp mà hệ thống điện phần đáp ứng nhu cầu bạn đọc, cán giảng dạy thuộc khoa điện – điện tử trường Cao đẳng Lao Cai biên soạn sách dựa kết nghiên cứu, giảng dạy nhiều năm tài lệu xuất Trong q trình biên soạn, nhóm tác giả tham khảo tài liệu giáo trình khác phần cuối giáo trình thống kê Lần đầu biên soạn ban hành, giáo trình chắn cịn khiếm khuyết; mong thầy cô giáo cá nhân, tập thể trường đào tạo nghề sở doanh nghiệp quan tâm đóng góp để giáo trình ngày hoàn thiện hơn, đáp ứng mục tiêu đào tạo mơn học nói riêng ngành vận hành thủy điện chuyên ngành kỹ thuật nói chung Lao Cai, tháng năm 2018 Nhóm biên soạn Lại Văn Dũng Mục lục Bài 1: Những khái niệm chung bảo vệ rơle - loại rơle 1.Khái niệm chung Yêu cầu bảo vệ rơle Các loại rơle Các phương pháp nối rơle tác động rơle lên máy cắt; Các nguồn điện thao tác Bài 2: Các nguyên lý đo lường phát hư hỏng hệ thống điện Bài 3: Bảo vệ đường dây tải điện Những vấn đề chung; Bảo vệ dòng điện Bảo vệ so lệch dòng điện: Bảo vệ khoảng cách Bảo vệ so sánh hướng Bảo vệ chống chạm đất lưới điện có dịng chạm đất bé Tự đóng lại Bài 4: Bảo vệ máy phát điện đồng Các dạng hư hỏng tình trạng làm việc khơng bình thường máy phát điện; Bảo vệ chống chạm đất cuộn dây stato; Bảo vệ chống ngắn mạch pha; Bảo vệ chống vòng dây cuộn stato chập nhau; Bảo vệ chống chạm đất cuộn dây rôto; Bảo vệ chống dòng điện thứ tự nghịch; Bảo vệ chống kích từ; Bài 5: Bảo vệ máy biến áp máy biến áp tự ngẫu Các dạng hư hỏng loại bảo vệ thường dùng Các bảo vệ chống ngắn mạch Bảo vệ chống tải Bảo vệ rơle khí (Buchholz); Lựa chọn phương thức bảo vệ máy biến áp; Bài 6: Bảo vệ máy phát điện – Máy biến áp Bảo vệ so lệch có hãm; Bảo vệ khoảng cách đặt phía cao áp máy biến áp để làm dự phòng; Bảo vệ chống bão hoà mạch từ máy biến áp; Những bảo vệ khác đặt máy phát điện - máy biến áp; Lựa chọn phương thức bảo vệ cho máy phát điện - máy bién áp; Bài 7: Bảo vệ hệ thống góp bảo vệ dự phòng máy cắt hỏng Bài 8: Bảo vệ động điện ba pha điện áp cao Các dạng hư hỏng tình trạng làm việc khơng bình thường động điện; Bảo vệ dòng điện; Bảo vệ so lệch dòng điện; Bảo vệ chống chạm đất cuộn dây Stato; Bảo vệ tải cho động cơ; Bảo vệ chống đối xứng; Bài Những khái niệm chung bảo vệ rơ le Khái niệm chung 2.Yêu cầu bảo vệ rơ le 2.1 Tính chọn lọc 2.2 Tác động nhanh 2.3 Độ nhạy 2.4 Tính kinh tế Các loại rơ le Các phương pháp tác động rơ le lên máy cắt 4.1 Phương pháp thứ 4.2 Phương pháp thứ 4.3 Phương pháp nối dây rơ le 10 Bài Nguyên lý đo lường phát hư hỏng hệ thống điện 38 39 Những bảo vệ khác máy phát máy biến áp - Bảo vệ tốc máy phát - Bảo vệ dự trữ 40 41 42 Lựa chọ phương thức bảo vệ 43 44 Bài Bảo vệ hệ thống góp máy cắt 45 46 Bài Bảo vệ động điện 3ba pha điện áp cao Các dạng hư hỏng tình trạng làm việc khơng bình thường Trường hợp hư hỏng khí động điện Theo thống kê 50% cố động điện liên quan đến thành phần khí động - Bạc đạn: Các nguyên nhân làm cho bạc đạn hư hỏng, q nóng q trình hoạt động ngun nhân dầu bơi trơn bị khô, loại mỡ bôi trơn không đúng, bạc đạn bị gơ, bạc đạn bị lệch tâm, dây curoa kéo căng quá, dòng điện dọc trục… làm tăng ma sát bạc đạn ỗ đỡ gây phát nóng làm hư hỏng bạc đạn - Động điện vận hành phát tiếng ồn lớn bị rung mạnh bất thường bạc đạn bị mòn, cân trục, cân động, rotor chạm vào startor, có vật lạ khe hở rotor stator - Động điện không khởi động có nguồn điện cấp cho động điện: nguyên nhân trục động điện lúc lắp ráp bị lệch trục gây ma sát lớn, có vật lạ làm kệt rotor động chịu tải lớn khởi động… Trường hợp động điện xoay chiều không khởi động - Nếu lắp ráp, động điện đấu nhầm cực tính, đấu sai mạch khởi động từ điều khiển động cơ, nguồn điện cấp cho động điện khơng ổn định, tính tốn dây cấp nguồn nhỏ q khơng chịu dịng khởi động động điện, … - Còn động điện sử dụng bị chạm masse, ngắn mạch pha bên động điện, hở mạch cuộn hở mạch cuộn đề (động pha), pha, mạch động lực cấp cho động bị lỏng (các nối tủ nguồn cable box bị lỏng) Trường hợp động bị chạm masse: - Khi động vận hành làm chạm nổ cầu chì bảo vệ, nhảy CB, MCCB khả chạm masse lớn Khi cần kiểm tra cẩn thận lại mạch động lực đồng hồ cách điện trước khởi động lại động cơ: + Kiểm tra cáp động lực: Tháo dây động lực cấp cho động hộp box Đo kiểm tra cách điện pha dây động lực cấp cho motor (theo tiêu chuẩn IEEE-43 điện áp hạ điện trở phải lớn Mohm, hệ thống trung 100 Mohm nhiên lớn tốt nha bạn) Nếu điện trở cách điện khơng đạt cáp động lực bị trầy xước ( trầy xước trình kéo cáp anh tý ngứa cắn bậy), nước vào cáp (cáp nằm nước môi trường có độ ẩm cao nên cáp bị nhiễm nước 47 + Kiểm tra động điện: Dùng đồng hồ kiểm tra pha động điện xem có pha bị chạm mass hay khơng Các bạn ý nên kiểm tra cách điện cho động năm nhấn lần để theo dõi tình trạng cách điện động sơ sau thời gian hoạt động nha (Cách điện phải đạt theo tiêu chuẩn IEEE-43) Động bị ẩm mụi than bám vào (động rotor dây quấn động DC) cách điện động giảm nhiên động chưa chạm mass mà ta cần vệ sinh xấy lại động Trường hợp động hoạt động phát nhiệt nhanh - Có thể động điện bị ngắn mạch vịng cuộn dây pha, tình trạng động phát nhiệt nhanh, cháy bóc khói chạm vòng nhiều làm tốc độ động hoạt động bị suy giảm nhanh, có tiếng ù khác bình thường Trong trường hợp nên điện trở nội cuộn dây định kỳ để phát cố động - Ngồi cịn nguyên nhân khác gây cho động bị nống cách điện bên động bị lão hóa, trường hợp đo số PI (chỉ số phân cực) để đánh giá Trong trường hợp nên tiến hành tẩm sấy lại động ok - Động kéo tải tự động tốc độ suy giảm, phát nhiệt nhanh không kéo tải pha, làm tăng đột biến dòng điện pha lại động - Một nguyên nhân khách chất lượng điện biến tần cung cấp cho động tồn nhiều thành phần sóng hài Trường hợp động lúc chạy, lúc không - Kiểm tra chất lượng điện cung cấp cho động có tốt khơng, kiểm tra thiết bị đóng ngắt, tiếp điểm cuộn coil contactor, CB cấp điện cho động có mối nối óc vít lỏng lẻo, có bị oxi hóa… - Kiểm tra đầu cót, mối nối bên dây quấn động nối dung khơng, hay mối hàn cịn lỏng lẻo Trường hợp động vận hành có phát nhiệt thái quá: - Do động kéo tải công suất, vận hành pha đột ngột - Do rotor bị chạm vào stator, trường hợp dễ phát nhiệt cục nơi bị masat - Do nguồn điện cung cấp bị giảm không đủ điện áp định mức - Do thơng gió mơi trường động làm việc cịn hạn chế - Có thể lắp ráp bị trèo trục, chênh bạc đạn lắp động khơng xác gây chéo curoa, cong trục kéo…làm gia tang lực cản không cần thiết 48 Động vận hành có tiếng ù điện, tốc độ chưa đạt định mức: - Có thể nguồn điện cung cấp bị suy giảm, làm cho khởi động từ đóng điện khơng chắn Hiện tượng làm cho nguồn điện vào động bị ngắt quãng, đưa đến động hoạt động không đạt tốc độ định mức - Do chập vòng lúc động vận hành, điều làm cho tốc độ động bị suy giảm hẳn phát tiếng ù điện bất thường Bảo vệ dòng điện Sử dụng rơ le dong bảo vệ 49 Bảo vệ tải Bảo vệ chống chạm đất Stato Bảo vệ đối xứng 50 51 52 ... Dũng Mục lục Bài 1: Những khái niệm chung bảo vệ r? ?le - loại r? ?le 1.Khái niệm chung Yêu cầu bảo vệ r? ?le Các loại r? ?le Các phương pháp nối r? ?le tác động r? ?le lên máy cắt; Các nguồn điện thao tác... Bài Bảo vệ máy biến áp tự ngẫu Các loại hư hỏng loại bảo vệ thường dùng Các bảo vệ chống ngắn mạch 34 35 Bảo vệ chống tải 3.1 Bảo vệ rơ le khí Các phương tức bảo vệ máy biến áp 36 37 Bài Bảo vệ. .. Các bảo vệ chống ngắn mạch Bảo vệ chống tải Bảo vệ r? ?le khí (Buchholz); Lựa chọn phương thức bảo vệ máy biến áp; Bài 6: Bảo vệ máy phát điện – Máy biến áp Bảo vệ so lệch có hãm; Bảo vệ khoảng