Các phương pháp bảo vệ các máy biến áp

- TỔNG QUAN VỀ MÁY BIẾN ÁP 3 I.
- Định nghĩa và vai trò của máy biến áp 3 I.1.
- CÁC DẠNG SỰ CỐ THƯỜNG GẶP TRONG MÁY BIẾN ÁP 16 I.Mục đích việc bảo vệ máy biến áp 16 I.1.
- Bảo vệ quá dòng 26 I.4.Nếu độ nhạy không đạt phải sử dụng BVQI có bộ phận khởi động điện áp (BVQIKU) 28 I.5.Bảo vệ cắt nhanh 29 I.6.Bảo vệ so lệch máy biến áp.
- Giới thiệu các thiết bị trong mô hình mô phỏng III.2.Mô phỏng các sự cố bên ngoài máy biến áp 76 III.2.1.
- Các loại bảo vệ thường dùng cho máy biến áp 20 Bảng 4.1.
- Tổng kết các sự cố và các phương án bảo vệ máy biến áp 102 - 9 - DANH MỤC HÌNH VẼ Trang Hình 1.1.
- Cấu tạo máy biến áp 3 Hình 1.2.
- Kết cấu chính máy biến áp 5 Hình 1.4.
- 8 Hình 1.6: Khả năng chống cháy cuộn dây đúc epoxy 9 Hình 1.7: Máy biến áp khô đúc bằng nhựa epoxy 10 Hình 2.1.
- Ngắn mạch nhiều pha trong cuộn dây máy biến áp 19 Hình 2.4.
- Cách lắp rơle nhiệt độ trong máy biến áp 38 Hình 3.13.
- Bảo vệ gas máy biến áp 40 - 10 - Hình 3.14.
- Ngắn mạch hai pha phía thứ cấp 1 máy biến áp 90 Hình 4.18.
- Với nhận thức trên, tôi đã chọn đề tài: Các phương pháp bảo vệ các máy biến áp làm luận văn tốt nghiệp của mình.
- TỔNG QUAN VỀ MÁY BIẾN ÁP I.Định nghĩa và vai trò của máy biến áp I.1.Định nghĩa.
- Máy biến áp là thiết bị điện từ tĩnh, làm việc dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ, dùng để biến đổi hệ thống điện có điện áp U1 (và dòng điện I1 tần số f1) thành hệ thống điện có điện áp U2 (và dòng điện I2, tần số f2=f1).
- Cấu tạo máy biến áp I.2.
- Máy biến áp là một bộ phận rất quan trọng trong hệ thống điện.
- Do đó tổng công suất của máy biến áp gấp đến 4÷5 lần tổng công suất của máy phát điện.
- Như vậy máy biến áp có một vai trò rất quan trọng trong hệ thống điện, việc bảo vệ và nhận biết các sự cố của máy biến áp là một yêu cầu bức thiết.
- Chính vì thế mà ta liên tục nghiên cứu để đưa ra các phương pháp bảo vệ máy biến áp hợp lý nhất.
- Lõi sắt máy biến áp gồm hai phần: phần trụ và phần gông.
- Kết cấu chính máy biến áp 1- Lõi thép.
- Trong máy biến áp hai dây quấn có cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp.
- Các máy biến áp điện lực hiện nay chủ yếu dùng dây quấn đồng tâm với lõi sắt kiểu trụ.
- -Điều chỉnh điện áp ở máy biến áp điện lực.
- Điều chỉnh dưới tải: phía cao áp máy biến áp truyền tải, dòng điện không bị ngắt quãng.
- -Điều chỉnh không dòng: tức là điều chỉnh không điện đối với máy biến áp phân phối kV.
- Tải của máy biến áp thay đổi: khi tải thay đổi thì điện áp ra của máy biến áp cũng thay đổi theo.
- *Đoạn dây điều chỉnh ở cuối dây quấn (hình 1.5a) Kiểu này hay dùng trong các máy biến áp công suất tới 160kVA.
- Phân loại máy biến áp, xu hướng chế tạo máy biến áp.
- -Giá thành rẻ hơn rất nhiều so với máy biến áp khô cùng loại.
- -Gây ô nhiễm môi trường khi máy biến áp làm việc cũng như khi bị sự cố.
- Đây là khả năng ưu việt nhất của máy biến áp khô so với máy biến áp dầu.
- Kích thước nhỏ gọn so với máy biến áp dầu.
- Lúc này cuộn dây sẽ gồm nhiều màng chắn tĩnh điện, kết quả là máy biến áp có thể kháng được điện áp xung sét lớn.
- Do đó, hệ thống bảo vệ máy biến áp đóng vai trò quan trọng trong hệ thống điện.
- Để máy biến áp vận hành an toàn thì hệ thống bảo vệ phải tin cậy, nhanh chóng tránh tác động nhầm.
- *Vật liệu cách điện để cách điện các cuộn dây hay các bộ phận khác như sứ, dầu máy biến áp.
- *Vật liệu kết cấu dùng để giữ, bảo vệ máy biến áp như bulong, cỏ máy.
- Vật liệu quan trọng trước tiên trong ngành chế tạo máy biến áp là tôn silic (thép lá kỹ thuật điện).
- Vật liệu tác dụng thứ hai của máy biến áp là kim loại làm dây quấn.
- Xu thế hiện nay người ta ưu tiên lựa chọn các máy biến áp có hiệu suất cao.
- c- Cách bố trí: Thường được bố trí cả sơ cấp và thứ cấp của máy biến áp.
- I.4 Nếu độ nhậy không đạt phải sử dụng BVQI có bộ phận khởi động điện áp (BVQIKU) a- Chức năng: Bảo vệ quá dòng máy biến áp b- Các giá trị chỉnh định Lúc đó.
- BV QI có bộ phận khởi động kém điện áp - 39 - Trong đó: IN tcmax - dòng ngắn mạch lớn nhất tại thanh cái thứ cấp của máy biến áp.
- Bảo vệ so lệch máy biến áp (BVSL MBA) a- Chức năng: Đây là một trong số các bảo vệ chính của máy biến áp.
- Trong đó biên độ dòng điện ở các phía của máy biến áp được so sánh với nhau.
- Một đặc điểm nữa của bảo vệ so lệch máy biến áp là dòng điện từ hoá của máy biến áp sẽ tạo nên dòng điện không cân bằng chạy qua rơle.
- Hình 3.6 trình bày sơ đồ nguyên lý bảo vệ so lệch có hãm cho máy biến áp 3 cuộn dây HM hãm theo thành phần hài bậc 2 trong dòng điện từ hoá máy biến áp.
- Dòng ngắn mạch lớn nhất INmax: Điểm ngắn mạch tại điểm cuối khu bảo vệ (ở đây là cuối đường dây dài nhất nối với thanh cái máy biến áp đặt bảo vệ.
- Bảo vệ dòng điện thứ tự không hai phía nối đất Ở máy biến áp hai đầu trung tính nối đất dòng điện 3I0 đi theo hai chiều.
- ttc(1-dây max)+ ∆t Trong đó: tc(1-dây max) là thời gian chỉnh định cấp (1)lớn nhất của các bảo vệ I0 đường dây nối đến thanh cái của máy biến áp cần bảo vệ.
- BV Dòng ngắn mạch với đất ở máy biến áp 2 dây quấn nối đất - 45.
- Cấp 3: Là cấp không hướng tính như BVI0 của máy biến áp nối đất một phía.
- Rơle khí được đặt trên đoạn ống nối từ thùng dầu đến bình dãn dầu của máy biến áp.
- Cuộn dây thứ cấp của một máy biến dòng đặt tại chân sứ máy biến áp được nối với điện trở đốt nóng.
- Cấp 2: Nhiệt độ cuộn dây 100oC đi cắt MC các phía máy biến áp cô lập máy biến áp ra khỏi hệ thống.
- Ngoài ra rơle nhiệt độ cuộn dây còn có tác dụng đưa tín hiệu đi điều khiển hệ thống làm mát của máy biến áp.
- Hệ thống này sẽ dừng khi nhiệt độ cuộn dây và dầu máy biến áp giảm 100C dưới các giá tri khởi động trên.
- Nhiệt độ cuộn dây 550C khởi động hệ thống làm mát máy biến áp.
- Nhiệt độ cuộn dây 450C dừng hệ thống quạt mát máy biến áp.
- 3.Bảo vệ áp suất tăng cao trong máy biến áp (63) Rơle bảo vệ dự phòng cho máy biến thế lực, chỉ danh vận hành là R63.
- Bảo vệ gas: a- Cấu tạo: Bảo vệ gas được đặt trên đường ống nối từ thùng dầu dãn nở đến thùng dầu chính của máy biến áp.
- Tiếp điểm dưới (TĐ2) tác động khi sự cố nặng được bố trí đi cắt ngay các phía của máy biến áp.
- I0: Dòng thứ tự không chạy trong cuộn dây máy biến áp.
- IĐ: Dòng điện chạy qua cuộn dây trung tính máy biến áp.
- Sơ đồ BV chống chạm đất có giới hạn cho máy biến áp - 52 - I.15.
- Giới thiệu một số rơle thông dụng trong bảo vệ máy biến áp sử dụng trên hệ thống điện.
- Các yêu cầu đặc biệt trong bảo vệ máy biến áp đó là.
- Dữ liệu về máy biến áp Sđm MVA Iđm A Uđm kV Bù tổ nối dây : 1÷ 24 ( máy 2 cuộn dây) và 1 ÷ 288 (máy 3 cuộn dây) 6.
- Bảo vệ so lệch máy biến áp I bias : Chọn đặc tuyến Hãm dòng inrush : Chọn I2/I1r I5/I1r Idmin Idhigh Thời gian làm việc : ở 2 x Ir 33ms ở 10xIr 30ms 7.
- Bảo vệ quá dòng 3 pha có thời gian cho các cuộn dây của máy biến áp.
- Bảo vệ chạm đất giới hạn: Là bảo vệ chạm đất cho từng cuộn dây của máy biến áp trong hệ thống trung tính nối đất trực tiếp hoặc qua tổng trở.
- Bảo vệ quá kích thích cuộn sơ cấp của máy biến áp.
- Cấu trúc của rơle bảo vệ máy biến áp RET 521.
- a) Bảo vệ so lệch Các sự cố bên trong máy biến áp thường rất nghiêm trọng và gây ra các tác hại lớn.
- Các sự cố ngắn mạch và chạm đất của các cuộn dây và đầu cực máy biến áp thường được phát hiện bởi bảo vệ so lệch.
- Vì vậy yêu cầu đối với các rơle bảo vệ so lệch là phải phân biệt được trạng thái đóng máy biến áp với sự cố trong vùng.
- Tự động chỉnh định theo vị trí nấc máy biến áp.
- Dòng thứ tự 0 có thể không truyền qua được máy biến áp nên nó chỉ xuất hiện ở một phía của máy biến áp ( phía nối Yo).
- RET 521 còn có một phần tử bảo vệ so lệch không hãm mức cao, bảo vệ này có thể dùng làm bảo vệ máy biến áp trong các sự cố nghiêm trọng trong vùng.
- Nó có thể phát hiện chạm đất ở một số ít vòng dây của máy biến áp mà bảo vệ so lệch không phát hiện đươc.
- Với các tính chất đó REF có thể được dùng làm bảo vệ chính cho máy biến áp.
- Dòng so lệch tính bằng tổng vec tơ dòng trung tính (IN) và dòng dư (IG) ở đầu cực của máy biến áp.
- Dòng dư (IG) đo được hoặc tính được theo công thức (IG = I1 + I2 + I3) lấy từ các biến dòng ở đầu ra của máy biến áp.
- Dòng trung tính nối đất đo được trên dây nối đất trung tính máy biến áp.
- Bảo vệ chạm đất có thể được dùng để phát hiện sự cố chạm đất trên các lộ phụ tải hoặc vỏ của máy biến áp.
- Chức năng điều chỉnh điện áp của RET521 cũng có thể dùng cho các máy biến áp làm việc song song, điều khiển dựa trên nguyên lý dòng khép vòng cực tiểu.
- Kết luận chương III Trong chương III đã nêu ra các phương pháp bảo vệ máy biến áp.
- Trong chương này cũng giới thiệu một số loại rơle số thông dụng trong bảo vệ máy biến áp sử dụng trên hệ thống điện.
- Máy biến áp ba pha ba cuộn dây.
- Cung cấp một máy biến áp với cấu hình nối tiếp các cuộn dây.
- Ba cuộn dây của máy biến áp có thể có sơ đồ nối dây theo các cách sau.
- Nối tam giác (D11), nhanh pha so với mắc kiểu sao góc 30° Hộp thoại và thông số của máy biến áp ba pha ba cuộn dây.
- Mô phỏng các sự cố bên ngoài máy biến áp - 84 - III.2.1.
- Ngắn mạch ba pha phía sơ cấp của máy biến áp.
- Vậy nên vẫn sử dụng bảo vệ quá dòng cắt nhanh để bảo vệ máy biến áp - 87 - Hình 4.7.
- Ngắn mạch hai pha phía thứ cấp 1 máy biến áp Hình 4.18

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt