LỰA CHỌN PHƢƠNG THỨC BẢO VỆ
3.2.3. Bảo vệ quá dòng điện có thời gian
1) Nhiệm vụ
Bảo vệ quá dòng có thời gian thƣờng đƣợc dùng làm bảo vệ chính cho máy biến áp có công suất bé và làm bảo vệ dự phòng cho máy biến áp có công suất trung bình và lớn để chống dạng ngắn mạch bên trong và bên ngoài máy biến áp.
2) Nguyên lý hoạt động
Nguyễn Trung Hiếu – Đ4H1 Page 40 INmin Ikđ = LVmax v m at I . K K . K
Trong đó: Ilvmax- dòng điện làm việc lớn nhất cho phép đối với phần tử đƣợc bảo vệ;
INmin - dòng điện ngắn mạch cực tiểu đi qua bảo vệ đảm bảo cho rơle còn khởi động đƣợc;
Km- hệ số mở máy của phụ tải động cơ có dòng điện chạy qua chỗ đặt bảo vệ, thƣờng lấy Km=25;
Kat- hệ số an toàn, Kat = 1,11,2; Kv- hệ số trở về, Kv = 1.
Thời gian làm việc của bảo vệ: đối với rơle số hiện nay có 2 loại đặc tính thời gian độc lập và thời gian phụ thuộc nên có thể chọn 1 trong 2 đặc tính phù hợp với điều kiện thực tế.
Bảo vệ quá dòng nhƣ trên không đảm bảo tính chọn lọc trong lƣới điện phức tạp nên để tăng tính chọn lọc ở đây ngƣời ta đặt thêm bộ phận định hƣớng công suất
3.2.4.Bảo vệ quá dòng cắt nhanh
1) Nhiệm vụ
Với máy biến áp có công suất nhỏ, bảo vệ quá dòng cắt nhanh dƣợc sử dụng làm bảo vệ chính. Với các máy biến áp có công suất trung bình và lớn nó đƣợc dùng làm bảo vệ dự phòng chống ngắn mạch giữa các pha cho máy biến áp.
2) Nguyên lý hoạt động
Dòng điện khởi động cho rơle đƣợc chọn theo điều kiện: Ikđ = Kat.INng.max
Trong đó : INng.max- dòng ngắn mạch ngoài lớn nhất; Kat- hệ số an toàn, Kat = 1,21,3
3.2.5.Bảo vệ chống quá tải
Quá tải làm tăng nhiệt độ của máy biến áp, nếu mức quá tải cao và kéo dài, máy biến áp bị tăng nhiệt độ quá mức cho phép, tuổi thọ của máy biến áp bị suy giảm nhanh chóng. Để bảo vệ chống quá tải máy biến áp có công suất bé có thể sử dụng bảo vệ quá dòng thông thƣờng, tuy nhiên quá dòng điện không thể phản ánh đƣợc chế độ mang tải của máy biến áp trƣớc khi xảy ra quá tải.
Nguyễn Trung Hiếu – Đ4H1 Page 41
Vì vậy đối với máy biến áp công suất lớn ngƣời ta sử dụng nguyên lý hình ảnh nhiệt để thực hiện chống quá tải. Bảo vệ loại này phản ánh mức tăng nhiệt độ ở những điểm kiểm tra khác nhau trong máy biến áp và tuỳ theo mức tăng nhiệt độ có nhiều mà có nhiều cấp tác động khác nhau: cảnh báo, khởi động các mức làm mát bằng tăng tốc độ tuần hoàn bằng không khí hoặc dầu, giảm tải máy biến áp. Nếu các cấp tác động này không mang lại hiệu quả và nhiệt độ của máy biến áp vẫn vƣợt quá giới hạn cho phép và kéo dài thời gian quy định thì máy biến áp sẽ đƣợc cắt ra khỏi hệ thống.
3.2.6.Bảo vệ máy biến áp bằng rơle khí (BUCHHOLZ)
1) Nhiệm vụ
Bảo vệ máy biến áp bằng rơle khí dùng để chống các sự cố bên trong thùng dầu, kể cả sự cố về điện và về dầu. Về điện, ngoài sự cố ngắn mạch giữa các pha, còn có sự cố sau đây các bảo vệ khác không tác động đƣợc:
Chập một số vòng trong cuộn dây.
Chập tắt các pha ở gần điểm trung tính hay điểm nối hai pha trong cuộn dây tam giác.
Sự cố về dầu còn có: Lọt khí vào dầu. Cạn dầu.
Sự cố ở bộ điều chỉnh dƣới tải (tiếp xúc xấu, hỏng tiếp điểm, chập tiếp điểm…)
Để bảo vệ các loại sự cố này, sử dụng bảo vệ máy biến áp bằng rơle khí.
2)Nguyên lý làm việc
Bảo vệ bằng rơle khí đặt trƣớc đƣờng ống nối từ dãn thùng dầu đến thùng dầu chính MBA. Cấu tạo rơle khí gồm có hai tiếp điểm phao. Mỗi tiếp điểm gồm một phao, có mang bầu thủy tinh chứa hai điện cực và thủy ngân bên trong. Một tiếp điểm đặt gần sát nắp rơle, một nằm thấp phía dƣới đƣờng tim của trục rơle.
Cách hoạt động của bảo vệ khí nhƣ sau:
Khi có lọt khí, hoặc khi sự cố nhẹ (chập ít vòng), các bọt khí sinh ra, sẽ tích tụ ở phần nắp của rơ le khí. Khi lƣợng khí tích tụ đủ lớn, nó sẽ làm phao phía trên chìm xuống và đóng tiếp điểm lại.
Nguyễn Trung Hiếu – Đ4H1 Page 42
Khi sự cố lớn nhƣ chập nhiều vòng, chập pha, lƣợng khí sinh ra rất lớn, tạo thành luồng, phụt qua rơle lên thùng dầu giãn nở. Khi đó, phao dƣới bị nhấn chìm, tiếp điểm dƣới bị đóng lại.
Khi dầu bị chảy hoặc bị cạn, đầu tiên phao trên chìm để đóng tiếp điểm trên, sau đó phao dƣới chìm đóng tiếp điểm dƣới.
Nhƣ vậy, tiếp điểm trên tác động khi sự cố nhẹ. Tác động đi báo hiệu, tiếp điểm dƣới tác động khi sự cố nặng. Nó đƣợc bố trí đi cắt ngay máy biến áp.
Bảo vệ có hai mức: mức nhẹ, đi báo hiệu, mức nặng đi cắt.
Rơle dòng dầu có cùng một nguyên lý hoạt động nhƣ rơle khí, bố trí trong hộp bộ điều chỉnh dƣới tải, khi có trục trặc ở bộ này, dầu bị đốt nóng, sẽ chuyển động thành dòng, làm rơle tác động, đi cắt máy biến áp.