Máy biến áp là phần tử quan trọng đảm bảo liên lạc giữa sản xuất và truyền tải,giữa truyền tải và phân phối điện năng.Các phương thức bảo vệ nhằm làm sao chống được các trường hợp hư hỏng cũng như các tình trạng làm việc không bình thường của máy biến áp.
1.2.1.Các dạng hư hỏng và tình trạng làm việc không bình thường đối với máy biến áp : máy biến áp :
a-Những hư hỏng bên trong máy biến áp:
-Ngắn mạch nhiều pha trong các cuộn dây máy biến áp
-Ngắn mạch 1 pha chạm đất (Chạm vỏ hoặc chạm lõi thép máy biến áp) -Ngắn mạch giữa các vòng dây của cùng 1 cuộn dây máy biến áp * Ngắn mạch nhiều pha trong các cuộn dây :
Hình 1-4
Hình 1-6
b-Tình trạng làm việc không bình thường của máy biến áp:
-Qúa tải máy biến áp do ngắn mạch phía đường dây và máy biến áp cung cấp hoặc dòng điện phụ tải tăng cao
Qúa tải máy biến áp làm cuộn dây máy biến áp phát nóng quá mức cho phép , có thể là sôi dầu máy biến áp
-Cạn dầu trong thùng máy biến áp do nhiệt độ thay đổi đột ngột hoặc do rò rỉ lâu ngày
1.2.2. Các loại bảo vệ rơle cho máy biến áp:
a-Bảo vệ quá dòng điện:
-Đối với các máy biến áp phân phối hạ áp thường được bảo vệ bằng cầu chì tự rơi FCO là 1 dạng của bảo vệ quá dòng điện.
-Đối với máy biến áp có trang bị máy cắt thường được bảo vệ bằng rơle quá dòng điện. Đặc tính thời gian làm việc được phối hợp với bảo vệ thứ cấp MBA.Bảo vệ cắt nhanh có thể được thêm vào,nhiệm vụ chính của bảo vệ cắt nhanh là loại trừ nhanh ngắn mạch đầu cực MBA do đó trị số chỉnh định tương đối cao.Bảo vệ dòng điện là bảo vệ chính cho các MBA công suất nhỏ và là bảo vệ phụ cho các MBA có công suất lớn.
b-Bảo vệ so lệch MBA:
-Đối với máy biến áp công suất lớn làm việc ở mạng cao áp thì bảo vệ so lệch (87T) được dùng làm bảo vệ chính.Các BI được đặt ở các đầu Cao Hạ hay Cao Trung
TG 220 KV B1 B1 67, 67N 50BF 49 87T 67, 87T 71 50,51N
điện dây sơ cấp và thứ cấp lệch pha nhau 30o do vậy các BI phải được đấu thích hợp để bù lại hiện tượng này.
c-Bảo vệ thứ tự không cho MBA:
-Máy biến dòng BI được đặt tại điểm trung tính có nối đất của MBA.
Trường hợp cuộn dây nối sao nối qua tổng trở bảo vệ có thể không đủ độ nhạy để tác động thường liên kết bảo vệ thứ tự không với bảo vệ so lệch dọc của MBA bằng rơle so lệch chống chạm đất tổng trở cao.
d-Bảo vệ chống sự cố gián tiếp bên trong MBA:
-Bảo vệ quá nhiệt: Theo yêu cầu quá nhiệt độ,nhiệt độ của cuộn dây không được quá nhiệt . Nhiệt độ của cuộn dây dưới 950 được xem là bình thường.Bảo vệquá tải được đánh giá thông qua nhiệt độ của cuộn dây,nhiệt độ này được đánh đo bằng phần tử cảm ứng nhiệt.Phần tử cảm ứng nhiệt phản ánh nhiệt độ cuộn dây trong tất cả các trường hợp.
-Bảo vệ rơle hơi Buchhoz: Đây là rơle hơi tác động từ gas ,dùng để phát hiện các sự cố nhỏ mới bắt đầu, các sự cố này có thể thành sự cố mạnh sau thời gian. Rơle gas để phụ trợ cho bảo vệ so lệch doc MBA bởi nó không phát hiện được sự cố ngắn mạch bên trong MBA hoặc tại đầu cực MBA.Khi sự cố xảy ra từ từ nó sinh ra nhiệt làm ảnh hưởng đến cách điện và lõi MBA ,sự phân hoá vật liệu cách điện sinh ra gas dễ cháy.Hoạt động của rơle Buchholz làbáo tín hiệu khi lượng gas phát sinh đủ lớn,phân tích khí gas trong rơle cho biết loại sự cố.
-Bộ phận giảm áp suất dầu: Bộ phận này gắn ở MBA nó là 1 đĩa đặt ở một ống xả, khi áp suất dầu tăng mạnh làm bật tung đĩa do đó dầu xả ra ngoài nhanh chóng tránh nổ và cháy.
-Rơle phát hiện tốc độ tăng áp suất dầu: Rơle này có thể phát hiện tốc độ tăng của áp suất nên làm việc nhanh hơn rơle giảm áp suất .Rơle này được dùng cho MBA có đệm gas thay vì bình dầu ,rơle được đặt ở đáy của MBA để dễ dàng bảo trì,nó làm việc trên nguyên tắc tăng áp suất dầu và có tín hiệu đến máy cắt của MBA.
Hình 1-7: Sơ đồ bảo vệ MBA Tự ngẫu điện áp cao 220KV.