8. TÍNH TOÁN CHỈNH ĐỊNH VÀ KIỂM TRA SỰ LÀM VIỆC CỦA CÁC RƠLE BẢO VỆ
8.4.2. Rơle hơi (rơle Buchholz) và rơle dòng dầu
Hình 8.18 Rơle hơi của máy biến áp (rơle Buchholz)
Rơle được chế tạo và lắp đặt sẵn với máy biến áp (Hình 8.18). Rơle hơi là loại rơle cơ khí có khả năng chống được hầu hết các sự cố xảy ra trong thùng dầu máy biến áp (rơle này còn có tên gọi khác là rơle Buchholz, lấy tên của người phát minh).
Rơle hơi được lắp đặt trên đường ống nối từ thùng dầu chính máy biến áp lên thùng dầu phụ. Rơle gồm có hai tổ hợp phao nằm lơ lửng trong dầu, mỗi phao có kèm theo một bộ tiếp điểm thủy ngân hoặc tiếp điểm từ. Bình thường các tiếp điểm này đều ở trạng thái hở mạch. Khi phao bị chìm xuống, thủy ngân sẽ tràn vào và nối tắt tiếp điểm đưa tín hiệu tới các mạch điều khiển tương ứng (với tiếp điểm từ thì khi phao chìm xuống sẽ làm tiếp điểm tiến gần lại một nam châm, nam châm sẽ hút làm tiếp điểm đóng lại).
Hoạt động:
- Khi có hiện tượng quá tải máy biến áp, nhiệt độ dầu tăng lên làm phát sinh khí trong thùng dầu máy biến áp, khí này tích tụ lên trên bề mặt thùng dầu và theo ống dẫn dầu lên thùng dầu phụ. Khi đi qua rơle hơi khí sẽ bị bẫy lại và đẩy mức dầu trong rơle hơi giảm dần. Đến một mức độ nào đó sẽ làm phao thứ nhất chìm xuống, đóng tiếp điểm, khởi động cảnh báo quá tải để thực hiện quá trình giảm tải cho máy biến áp.
Khí phát sinh trong thùng dầu máy biến áp có thể do các lý do sau:
+ Phân rã, xuống cấp của cách điện rắn học lỏng trong MBA do quá nhiệt hoặc hồ
75
+ Do xâm nhập từ ngoài vào trong trường hợp các van của đường ống dầu không kín
khít.
+ Do bản thân trong dầu vẫn còn khí: đây có thể là hệ quả của quá trình hút chân không chưa đúng theo qui định trước khi nạp dầu cho MBA.
- Khi sự cố giữa các vòng dây hoặc giữa các pha sản sinh ra lượng khí lớn, dầu bay hơi cục bộ. Điều này làm tăng nhanh áp lực cục bộ và có thể đẩy dầu chuyển động theo đường ống lên thùng dầu phụ, đi qua rơle hơi. Dòng dầu và dòng khí mạnh chạy qua rơle hơi tác động vào tấm chắn làm phao thứ hai bị chìm xuống, đóng tiếp điểm và thường đưa tín hiệu đi cắt máy biến áp khỏi vận hành.
Các thí nghiệm cho thấy thời gian tác động của rơle khí thường khoảng từ 50ms÷100ms. Thời gian tác động của rơle này không nên vượt quá 300ms.
Do các khí phát sinh trong quá trình vận hành MBA tích tụ một phần trong rơle hơi nên trên rơle còn có một van trích khí, cho phép trích khi ra với mục đích thí nghiệm đánh giá tình trạng của máy biến áp.
Rơle hơi còn phát hiện được hiện tượng mức dầu hạ thấp do có rò rỉ thùng dầu.
Với các máy biến áp có bộ chuyển đổi đầu phân áp (OLTC) đặt trong thùng dầu riêng: thường được trang bị một rơle hơi khá tương tự để bảo vệ chống các sự cố trong thùng dầu chứa bộ OLTC này. Rơle hơi trang bị cho bộ OLTC chỉ có một phao (tương ứng với phao thứ hai của rơle hơi cho thùng dầu chính); do đó rơle này chỉ phản ứng với dòng dầu chạy qua và rơle loại này cũng được gọi là rơle dòng dầu (Oil Surge) để phân biệt với rơle hơi ở trên.
Lý do rơle cho bộ OLTC chỉ có 1 phao là do trong quá trình vận hành bình thường của bộ OLTC có thể làm sản sinh ra các khí (do dầu bị bay hơi khi tiếp điểm chuyển mạch hoặc do phát nóng của các điện trở, kháng điện hạn chế dòng ngắn mạch), các khí này tích lũy có thể làm rơle tác động nhầm mặc dù không có bất cứ sự cố nào trong thùng dầu bộ OLTC. Vì vậy rơle dòng dầu chỉ có một phao để tác động với dòng dầu chuyển động nhanh, là kết quả của sự cố thực.
76