CHUYÊN - mientayvn.com li/Tai_lieu/Tai_lieu_ly_moi_1... · CHUYÊN ĐỀ THIẾT BỊ ĐIỆN Tài...

http://www.ebook.edu.vn

CHUYÊN ĐỀ THIẾT BỊ ĐIỆN Tài liệu tham khảo - Bảo vệ các hệ thống điện - Trần Đình Long - Máy điện - Khí cụ điện

BÀI MỞ ĐẦU Vai trò của các thiết bị điện trong hệ thống điên, dây chuyền công nghệ, các lĩnh vực khác của cuộc sống → nâng cao độ tin cậy →biện pháp quan trọng bảo vệ thiết bị điện → để hậu quả xấu ít nhất. Sự cố: có 2 loại - Sự cố khách quan - Sự cố chủ quan: do chế độ vận hành, do bản thân thiết bị Yêu cầu bảo vệ: - Độ tin cậy khi tác động: mức độ chắc chắn rằng hệ thống bảo vệ tác động đúng. - Độ tin cậy không tác động: mức độ chắc chắn rằng hệ thống bảo vệ không làm việc sai. - Tính chọn lọc: khả năng bảo vệ và phát hiện, loại từ xa ra khỏi hệ thống. - Tác động nhanh: nếu thời gian tác động 50≤ ms. - Tính kinh tế: rẻ, tốt. Phân loại: - Bảo vệ chính - Bảo vệ dự phòng: tác động nếu quá thời gian mà bảo vệ chính vẫn chưa tác động

CC

- +

BU

BI

R

LMC

R

C

Hệ thống bảo vệ không dự phòng


MCL

BI

BU

+-

BI

R2

- +

R1

C2

C1

CC1CC2

R1

R2

Hệ thống bảo vệ có dự phòng CHƯƠNG I: CÁC SỰ CỐ LÀM VIỆC KHÔNG BÌNH THƯỜNG

CỦA CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN

§1.1: Các dạng sự cố - Ngắn mạch, chạm đất, chạm vỏ - Phóng điện - Quá tải do thao tác nhầm, máy phát mất kích từ

§1.2: Sự cố ngắn mạch

- Ngắn mạch 3 pha, 2 pha, 1 pha Ngắn mạch 3 pha: xác suất ít 2% Ngắn mạch 2 pha: xác suất 5% Ngắn mạch 1 pha: xác suất 90% Máy cắt không cắt được: Ví dụ: máy cắt dầu do dầu bị bẩn Máy cắt SF6 do áp lực khí không đủ Máy cắt chân không do rò ra ngoài

Máy biến áp truyền tải công suất lớn dùng rơle bảo vệ ( rơle hơi). Sự cố máy biến áp chập vài vòng dây trong cuộn sơ cấp →máy biến áp làm việc không đối xứng → nhiệt độ ở vòng chập lớn → dầu bị đốt nóng →máy nổ.

BI, BU: sự cố 2% trong đó BU hay bị sự cố hơn vì BI không có cầu chì, chế độ thứ cấp là ngắn mạch.


Máy phát ngắn mạch đầu cực: trước máy cắt bảo vệ so lệch v rI I IΔ = − Máy biến áp bị ngắn mạch trước máy, trong máy, sau máy. Tải tiêu thụ điện năng: ngắn mạch trước phụ tải.

Dòng điện ngắn: nn

UIZ

= ( thành phần hình sin của inm ).

2 onstn nI t c= , tn = 3s

§1.3 Chạm đất lưới trung tính không nối đất hoặc nối đất qua cuộn dây dập hồ quang hoặc điện trở nối đất

- Chỉ xảy ra ở lưới trung áp, đường dây có 3 dây không có dây chống sét, nối đất. - Dòng chạm đất bé bảo vệ theo dòng không tác động

N

B C

A

→ CB

N

Dòng Ioc dòng từ dung tính nối đất chập chờn → phóng nạp

điện của tải C ( C điện dung kí sinh ) → hồ quang trong tụ điện →điện áp đường dây tăng 10 lần nhưng thực tế 3 - 4 lần điện áp định mức → đánh thủng cách điện.

Chạm đất gây ra mất pha đối với tải. Động cơ một pha hiệu suất thấp, osc ϕ cao vì ngoài dòng từ hóa

ra còn có dòng tạo từ trường thứ tự nghịc gây tổn hao có xu hướn hãm động cơ →nóng động cơ →không cần cắt nhanh → cần thiết bị cảnh báo là .

§1.4 Các vòng dây trong thiết bị điện chạm nhau

Máy điện xoay chiều Ví dụ 2 vòng dây chạm nhau, In lớn → dòng tổng trong cuộn dây tăng nhưng không nhiều → hỏng cục bộ. Hiện tượng: thấy có tiếng ồn do từ thông φ giảm. Với máy biến áp Ur sẽ bị lệch nhau. Nếu số vòng chập lớn → I lớn → ngắn mạch.


Các bối dây song song, một bối bị chập → tạo nên dòng Icb → giảm từ thông. Vòng dây chạm đất → tạo Inm Máy điện một chiều hoặc phần kích từ của máy phát đồng bộ. Các cuộn dây có thể: - Một điểm chạm đất - Hai điểm chạm đất → ngắn mạch cục bộ - Hai vòng dây cạnh nhau bị chập → không tạo dòng lớn nhưng vẫn tạo dòng Icb.

§1.5 Quá tải

Vì Iqt = kqt.Iđm nên khi quá tải trị hiệu dụng tăng. Để bảo vệ quá tải dùng rơle nhiệt đối với động cơ.

§1.6 Các dạng sự cố khác

Khi xảy ra sự cố thiếu kích từ hoặc mất kích từ ( Ikt bé 0≈ ) ở

máy phát đồng bộ, ở động cơ một chiều thì bảo vệ cắt điện phần ứng. Quá bão hoà ở máy điện xoay chiều khi dòng kích từ quá

lớn.Do điện áp đặt vào lớn. Nhiệt độ thiết bị điện cao do quá tải, chạm chập cục bộ, mất pha

cảnh báo, tác động cắt điện. Phần cơ bị kẹt, ổ bi mòn do quá dòng, lệch từ.

CHƯƠNG II: CÁC PHẦN TỬ CHÍNH TRONG HỆ

THỐNG BẢO VỆ CÁC THIẾT BỊ ĐIÊN

§2.1 Máy biến dòng điện

Máy biến dòng điện biến dòng điện xoay chiều lớn I1, điện áp cao xuống dòng điện chuẩn I2 ( 5A, 1A ), điện áp an toàn. Chức năng: đo lường, điều khiển, bảo vệ. Nguyên lý: kiểu điện từ.

Z2

I2

Trên nhãn máy biến dòng có các thông số:


+) S ( VA) dung lượng định mức của máy biến dòng: 2,5; 5; 10; 20; 35 VA, Sđm liên quan đến Z2 vì I2 = 5A hoặc 1A.

+) Uđm ≥ điện áp định mức lưới. +) Cấp chính xác: 0,2; 0,5; 1,0; 3,0; 10 0,2: mẫu 0,5: KWh đo đếm điện năng 1,0 osc ϕ→ , W, A, Var 3,0; 10: điều khiển, bảo vệ Cấp chính xác phụ thuộc vào Z2 +) Có thể đấu nối tiếp, song song hai máy biến dòng

Z2

Z2

+) 3 pha dùng 2 biến dòng

A2

A3

A1

A B C

+) Tạo dòng thứ tự ngược

§2.2.Máy biến điện áp

- Là phần tử tỉ lệ biến U1 cao sang U2 giá trị chuẩn : 100V, 100 / 3 V dùng cho đo lường, bảo vệ, điều khiển. - Sai số: Blv tương đối lớn nên Uquá tải = (1,5 – 2 )Uđm - Cấp chính xác: 0,2; 0,5 (đo đếm điện năng ); 1; 3; 5; 10 - Các loại BU


U2U1

- Tải của BU: Z2 càng giảm sai số tăng, công suất của BU lớn nhất cùng chỉ 200 VA nên dòng I1 của BU rất bé →không cần đặt cầu chì ở sơ cấp → đặt cầu chì ở thứ cấp.

§2.3. Các bộ lọc thành phần đối xứng Khi có sự cố ngoài thành phần sóng cơ bản còn các thành phần thứ tự 0, 2 …→ nhận dạng sự cố để bảo vệ. 1. Bộ lọc dòng điện thứ tự nghịch

LI2 Z

BA C

m

n

R1

R2

X

Đúng thứ tự pha Unm , khi ngược thứ tự pha Unm = Umax

IA

IBIC

UR1

UR2

Ux UxR2

Umn = 0 Umn = Umax

Ux

UR2

UR1

IC IB

IA

UxR2

Umn

Dùng chống đảo pha động cơ 3 pha


2. Bộ lọc điện áp thứ tự nghịch

LU2 Z

m

n

UA

UB

UC

C1

R1

C2

R2

A C

B

UBm UBn

m n C A

B

n m

UBnUmB

UAB

UmAUnC

- Với bộ lọc điện áp đồng thời cho nhiều tải - Kiểm tra xem thứ tự pha có đúng không 3.Bộ lọc thứ tự 0 - Mất đối xứng lớn - Chống mất pha a) Lọc dòng điện Đảo pha Inm = 0 Mất pha Inm = Imax

Z

CA B

BA C

Z

Dùng cho đường dây trên không b) Lọc điện áp - Giải pháp + Dùng BU tam giác hở + Dùng sơ đồ trung tính giả

A

B

C

N

Z Z Z

V

0


Khi đủ pha U0N ≈ 0, khi mất pha U0N= = Uf cảnh báo, bảo vệ.

§2.4 Nguồn điện thao tác Nguồn xoay chiều: 220, 110, 48, 24 V Lấy điện xoay chiều trực tiếp từ lưới → trạm đóng cắt đơn. Máy cắt bằng tay hoặc động cơ đều tích năng cho lò xo đóng. Nguồn một chiều từ: - chỉnh lưu - từ acquy - từ tụ điện

Trong hệ thống SCADA (điều khiển, bảo vệ lớn ) nguồn điện thao tác không được ngắt quãng →acquy 220VDC → rơle bảo vệ DC 220V Acquy độc hại, phải bảo dưỡng, chế độ nạp phóng. Dùng tụ để tích năng

§ 2.5 Kênh truyền tín hiệu

Trực tiếp bằng dây dẫn, gây sụt áp ( do tổng trở dây dẫn, tổng trở tải), ở khoảng cách gần Viba Đường dây bưu điện Cáp quang Ba đường truyền dưới dùng ở khoảng cách lớn

§2.6 Rơle Lịch sử phát triển - Năm 1901 rơle cảm ứng dòng điện → bảo vệ quá tải, ngắn mạch - Năm 1908 rơle bảo vệ so lệch dòng điện - Năm 1910 rơle hướng công suất, quá dòng có hướng - Năm 1920 rơle bảo vệ có khoảng cách - Năm 1930 rơle bảo vệ truyền tín hiệu cao tần, viba - Năm 1960 dùng rơle tĩnh điện tử và bán dẫn - Năm 1970 đến nay rơle số và máy tính

Rơle số là rơle vạn năng, tính cơ động, có thể lập trình chỉnh định, liên thông hệ điều khiển, bảo vệ. Rơle điện cơ số lượng lớn, dùng nhiều, dùng cho phụ tải công suất bé. Rơle nhiệt quá tải kiểu lưỡng kim


B¶o vÖ

R¬le§Æc tÝnh thùc cña r¬le sè

I

t

Bảng danh mục các loại bảo vệ thường dùng trong bảo vệ rơle

Ký hiệu Loại thiết bị Bằng số ( theo IEEE

C37-2-1979)

Bằng chữ

2 t Rơle thời gian đóng hoặc mở chậm

3 KT Rơle khoá liên động hoặc kiểm tra

4 C Công tắc tơ chính 21 Z< Rơle khoảng cách 25 S Rơle hòa hoặc kiểm tra đồng bộ 27 U< Rơle thiếu điện áp 30 Th Rơle tín hiệu 32 P

ur hoặc W

uur

Psu

hoặc Wsuu

Rơle có hướng công suất thuận Rơle có hướng công suất ngược

37 < Rơle thiếu dòng điện và thiếu công suất

40 Φ Rơle sự cố điện từ trường 46 I2 Rơle dòng điện thứ tự nghịc

hoặc cân bằng pha 49 0θ Rơle nhiệt 50 I>> Rơle dòng điện cắt nhanh 51 I> Rơle quá dòng có thời gian

51N I0 > hoặc IE > Rơle quá dòng điện thứ tự không có thời gian

52 MC Máy cắt điện 52a MCa Tiếp điểm phụ thường mở của

máy cắt điện 52b MCb Tiếp điểm phụ thường đóng của

máy cắt điện


55 osc ϕ Rơle osc ϕ 59 U> Rơle quá điện áp 60 UΔ hoặc IΔ Rơle cân bằng áp hoặc dòng 64 I0 Rơle bảo vệ chống chạm đất 67 I >

uuur Rơle quá dòng ( xoay chiều) có

hướng 68 LĐ Rơle liên động 74 BĐ Rơle báo động ( cảnh báo) 76 I=> Rơle quá dòng một chiều 78 δ Rơle lệch pha hoặc bảo vệ mất

đồng bộ 79 TĐL (AR) Rơle tự đóng lại 81 f Rơle tần số 85 P/T Rơle phát và nhận tín hiệu theo

kênh truyền 86 K Rơle khoá 87 SL( IΔ ) Rơle bảo vệ so lệch

§2.7 Máy cắt điện

Chấp hành thực hiện thao tác do

- Rơle bảo vệ - Do người vận hành

Các thông số của máy cắt: Uđm, Iđm, Icđm, Sđm, Scắt đm Scắt đm = ®m ®m3. . cU I MVA Inm 1 3s→ ÷ → độ bền nhiệt.

1,8. 2.xk nmI I= → độ bền điện động tđóng, tcắt 0,1s≤ thq = (1 - 3 ).0,02s Nguyên lý hồ quang; - Mắy cầu dầu: nhiều dầu, ít dầu, thời gian hồ quang lớn. - Mắy cắt không khí nén: năng lực cắt lớn - Maý cắt điện từ - Máy cắt tự sinh khí - Máy cắt khí SF6 - Máy cắt chân không: thq bé nhất, lưới trung áp, ít phải bảo trì.

+Tiếp điểm nối nên điểm hồ quang ban đầu và tiếp xúc cuối cùng trùng nhau. +Mối quan hệ giữa điện áp phóng điện và khoảng cách 2 điện cực khi U > 250V →bão hòa


s (mm)

150

U(kV)

+ Dòng điện tải đi qua máy cắt phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường. Đặt máy cắt tùy vị trí. Nếu bảo vệ phụ tải cắt nhanh, nếu bảo vệ hệ thống phân cấp. Bảo vệ chính và bảo vệ dự phòng.

CHƯƠNG III: CÁC NGUYÊN LÝ ĐO LƯỜNG, THEO DÕI, PHÁT HIỆN HƯ HỎNG TRONG BẢO VỆ.

§ 3.1 Các nguyên lý đo lường cho bảo vệ

1. Đo 1 đại lượng đầu vào Vào X, ra Y

X Y 10

NếuY = 1 → x tác động. Y = 1 giảm X sao cho Y 0→

®

1nhnh

t

XK

X= <

K nhả cao → phụ tải 2. Đo 2 đại lượng vào

01Y

X1

X2 Ví dụ: đo công suất cần U, I Đo osc ϕ cần U, I Đo tổng trở cần U, I Có ngưỡng của X1, X2 Trị hiệu dụng của biên độ So sánh góc lệch pha

§3.2 Các nguyên lý đo lường cho bảo vệ 1. Bảo vệ quá dòng điện Các loại phần tử bảo vệ


+ Rơle dòng điện cực đại ( I > Iđ tác động lập tức, kiểu phần động chữ Z khác với rơle dòng điện cực tiểu kiểu mạch từ hút chập) + Rơle kiểu điện từ + Rơle nhiệt kiểu lưỡng kim có trễ theo quan hệ 2I t const= + Rơle cảm ứng có trễ + Rơle điện tử: bảo vệ quá dòng trễ hoặc tức thời biến tín hiệu dòng thành tín hiệu điện áp rồi so sánh với Uchuẩn 2. Bảo vệ so lệch dòng điện Nguyên lý v rI I I− = Δ , IΔ đủ lớn. Nếu sự cố bên ngoài thì so lệch không làm việc Nếu sự cố bên trong ( ví dụ ngắn mạch vòng dây trong máy biến áp) so lệch tác động. 3. Bảo vệ hướng công suất Máy điện đồng bộ làm việc ở các chế độ

- Động cơ - Máy phát - Máy bù đồng bộ Bảo vệ hướng công suất tránh việc đang làm việc động cơ

chuyển sang máy phát mà không mong muốn. 4. Bảo vệ quá, thiếu điện áp - Đơn giản 5. Bảo vệ tần số Máy phát đồng bộ : + Nhà máy thủy điện + Nhà máy nhiệt điện → điều tốc 6. Các nguyên lý khác - Nhiệt độ + Dạng thiết bị →cảnh báo + Loại cảm biến → tác động - Tốc độ bốc hơi dầu trong máy biến áp: hệ thống rơle khí. ( Rơle có 2 phao, 2 cấp, nếu tốc độ bốc hơi nhiều thì rơle cảnh báo; nếu tốc độ bốc hơi lớn thì tác động tức thời. phao 1 nối với công tắc hành trình) Máy biến áp phân phối công suất bé: không có hệ thống bảo vệ.

CHƯƠNG IV: BẢO VỆ CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN

§ 4.1 Máy phát điện đồng bộ

1. Các dạng hỏng hóc và không bình thường máy phát đồng bộ Nội bộ: + Với stato ngắn mạch giữa các pha, 1 pha chạm đất, ngắn mạch vòng dây


+ Với roto chạm đất 1 điểm, chạm đất 2 điểm Bên ngoài + Ngắn mạch giữa các pha + Tải mất đối xứng + Mất kích từ + Quá tải + Mất đồng bộ 2. Bảo vệ chống chạm đất trong cuộn dây stato

Máy phát đồng bộ stato đấu Y, điểm trung tính không nối đất trực tiếp mà đấu qua cuộn L ( Pertson ) hoặc R để giảm quá điện áp nếu bị phóng điện chập chờn. Có cuộn L hoặc R duy trì dòng điện nối đất.

Khi chạm đất xảy ra ở gần cực máy phát → chạm đất điện dung. Coi r chạm đất không đáng kể, rchạm đất = 0 ¹m ®Êt 3chI CUαω= α : số phần trăm vòng dây chạm đất C: điện dung của cuộn dây với đất. Dòng chạm đất ® ®m30 , 6cI A U kV≥ = ® ®m20 , 10cI A U kV≥ = Nếu ® 5cI A≥ → hỏng lõi thép, cắt máy phát. - Phát hiện dòng chạm đất + 1 điểm chạm đất Bảo vệ so lệch

SL

BI BI

I

L,RA X

+ 2 điểm trong 1 pha chạm đất ( ngắn mạch vài vòng dây) → dòng điện rất lớn. Điện áp ra không đối xứng

L,R

I

A X

+ 2 cuộn song song, 1 cuộn chạm đất, 1 cuộn không chạm Dùng so lệch để phát hiện.


XA L,R

I

BIBI

SL Có nhiều sơ đồ bảo vệ chống chạm đất 1 pha. Cách điện pha – đất bị hỏng chạm chập 1 pha. Thân cách điện bằng băng thủy tinh, cách điện bột mica, kết dính expoxy. → ít bị phóng điện trong rãnh, bị phóng điện ở tiếp giáp phần uốn cong và đầu nối. 3. Bảo vệ chống chạm chập giữa các pha Dùng TI bảo vệ quá dòng điện và bảo vệ so lệch.

SL

Qu¸ dßng

4. Bảo vệ chạm chập vòng dây trong 1 pha Dùng bảo vệ quá dòng điện 5. Mất đồng bộ 6. Quá tải Mất kích từ

Bảo vệ quá điện áp: khi hệ thống điều chỉnh ổn định điện áp bị hỏng gây quá áp. Trong máy phát điện công suất lớn, ổ đỡ cần quan tâm đến chế độ nhiệt ở đó. Bảo vệ chống dòng điện thứ tự nghịch ở stato khi tải không đối xứng. 7.Bảo vệ chống công suất ngược Máy phát không phát ra điện mà tiêu thụ điện. Dùng áptomat công suất ngược. Sơ đồ bảo vệ máy phát đồng bộ công suất bé ( < 50 MVA ) 1. So lệch có hãm 2. Quá tải stato 3. Công suất ngược 4. Mất kích từ 5. Bảo vệ thứ tự nghịch 6. Quá dòng có trễ


7. Chống chạm đất cuộn dây stato ( 95%) 8. Giảm tần số 9. Quá điện áp 10. Chạm đất roto

I2

P

-jX

I2 >

I >

f <

U >

BU

BU(95%)

MF I

BI

BI

BI

BI

10

8

9

2

3

4

5

6

7

R

1

U0>

Sơ đồ bảo vệ máy phát điện công suất lớn


7

R

15

14

13

12

11

10

9

IMF

BU0

BU

U0>

U >

f <

Z <<

I2

P

(95%)

(100%)

P

-jX

P-

I >>

U0>

2

1

3

4

5

Ch¹m ®Êt Roto

Qu¸ t¶i Roto

6

8

1. Chống chạm đất ( 95%) 2. Công suất ngược (1) 3. Mất kích từ 4. Tách khỏi hệ thống 5. Quá tải stato 6. Chống chạm đất roto 7. So lệch có hãm 8. Quá tải roto 9. Tần số thấp 10. Quá điện áp 11. Chống mất đồng bộ 12. Công suất ngược (2) 13. Quá dòng thứ tự nghịch 14. Khoảng cách 15. Chống chạm đất 100% cuộn dây stato


§ 4.2. Bảo vệ máy biến áp và biến áp tự ngẫu 1.Các dạng hư hỏng và các bảo vệ thường dùng - Hỏng hóc bên trong + Chạm chập vòng dây trong 1 pha: dòng điện pha tăng Số vòng chập càng nhiều, dòng tăng càng cao

1

2 2,

0

Cn

c c

c

c

EI

R X

lR

Scoi X

ω

ρ

=+

=

≈

Trong đó: cω : số vòng chập E1: điện áp 1 vòng chập Nếu 1cω > thì dòng chập tăng, điện áp giảm Bảo vệ so lệch hoặc RU, RI + Ngắn mạch giữa các cuộn dây: nếu ngắn mạch 1vòng thì dòng điện không tăng nhiều + Rò dầu: dầu dùng để cách điện sứ đầu vào, ra và cách điện cách vòng dây biến áp + Hỏng hóc bộ điều áp: Umax , Umin tác động + Chạm đất cuộn cao và hạ áp - Hỏng hóc bên ngoài + Ngắn mạch pha + Quá tải + Quá bão hòa mạch từ

Dạng hư hỏng Loại bảo vệ

Ngắn mạch 1 pha, nhiều pha, chạm đất

So lệch có hãm ( bảo vệ chính) Khoảng cách ( dự phòng)

Quá dòng có thời gian ( chính và dự phòng)

Quá dòng thứ tự 0 Chạm chập các vòng dây

Bị rò dầu Rơle khí ( rơle hơi)

Có 2 kiểu: tác động và cảnh báo

Quá tải Hình ảnh nhiệt Quá dòng có trễ

Các loại khí cụ điện bảo vệ quá tải

Quá bão hòa mạch từ Thiết bị chống bão hòa


2. Các bảo vệ chống ngắn mạch a. Bảo vệ so lệch có hãm: trong nội bộ máy biến áp b. Quá dòng có trễ - Do tải - Đặt bảo vệ: máy biến áp cả vào, ra; máy biến áp bé đặt đầu ra c. Bảo vệ khoảng cách với máy biến áp có công suất lớn S >100 MVA d. Bảo vệ chống chạm đất

Máy biến áp có trung tính nối đất chỉ bảo vệ 95% vì nếu chạm đất cuối đường dây dòng chạm đất nhỏ. e. Bảo vệ quá tải ( đối với máy có công suất lớn) - Quá tải thì nhiệt độ tăng - Quá tải cũng là quá dòng Dùng hình ảnh nhiệt : nhiệt độ qua các điểm khác nhau nhờ cảm biến. f. Dùng rơle hơi: dùng máy biến áp công suất trung bình và lớn Cũng dựa vào nhiệt độ. Rơle khí có 2 cấp: cảnh báo và tác động. Có hai phao: + Nếu ngắn mạch vài vòng dây →phao trên tác động →đưa ra cảnh báo, đưa ra đèn báo, chuông. + Nếu mất dầu, áp lực hơi nhanh phao hai tác động → đưa ra tín hiệu cắt ở sơ cấp g. Lựa chọn phương thức bảo vệ máy biến áp Máy biến áp công suất bé: Bên cao áp: + Bảo vệ có cầu chì tự rơi + Dao cách ly + cầu chì + Dao cắt phụ tải Máy biến áp phân phối S 800kVA≥ Dùng dao cắt phụ tải đóng cắt dòng tải

Các sơ đồ bảo vệ *) Bảo vệ máy biến áp 2 cuộn dây công suất bé ( < 100MVA)


*) Bảo vệ máy biến áp 3 cuộn dây, công suất lớn

I>L

I ≥

IΔ

MC1 MC2

RK

1

2

3

4

IΔ MC1 MC2

RK 12

I>t

0θ

Cảnh báo I>>


I0

I0

I0 I0

MC2

B

Z< I >>

6 9

107

C

MC3

1

2

RL1 RL2

3 4

8 5

I > Z<

MC1

A11

1. So lệch có hãm 2. So lệch thứ tự 0 3, 4. Rơle khí 5. Khoảng cách 6. Quá dòng có t 7. Dự phòng 8, 9, 10. Quá tải cho các phía 11. Nhiệt độ dầu *) Bảo vệ cho máy biến áp tự ngẫu công suất lớn

B

Z<

3

A

MC1

Z<

4

I >>

1 I0

35 kV

§Ó hë

RL2

RL12

500 kV200 kV

4

Z<

MC2

§4.3. Bảo vệ động cơ điện

1. Công suất lớn, điện áp cao - Điện áp xoay chiều: đồng bộ, không đồng bộ, máy bơm, quạt gió - Động cơ đều trung tính không nối đất:


Sự cố trong: chạm chập vòng dây, chạm vỏ, ngắn mạch các pha Sự cố ngoài: ngắn mạch lưới, mất pha, quá tải

Dạng sự cố Loại bảo vệ Ngắn mạch giữa các pha, đường

dây cấp điện Quá dòng hoặc so lệch có hãm

Chạm chập vòng dây Quá dòng có hướng Quá tải: Khi khởi động

Khi làm việc Kiểm tra thời gia khởi động

Chống quá tải Mất cân bằng pha Dòng thứ tự nghịch

Tụt điện áp Điện áp thấp Động cơ đồng bộ: mất đồng bộ Chống mất đồng bộ

2. Bảo vệ quá dòng điện - Dùng rơle nhiệt bảo vệ quá tải - Aptomat bảo vệ ngắn mạch - Bị mất pha phải tác động nhanh →dùng bộ lọc thứ tự 0 đơn giản theo dòng hoặc theo áp. + Bộ lọc thứ tự 0 theo dòng: dùng máy biến dòng ôm cả 3 dây, nhưng mỗi tải khác nhau chọn biến dòng khác nhau, đảm bảo độ tin cậy. + Bộ lọc thứ tự 0 theo áp: dùng trung tính giả. Phần bài tập: I. Cấu trúc máy biến áp Sơ cấp có 11 nấc chuyển mạch tạo ra 23 cấp điện áp II. Tổ nối dây máy biến áp /Y ΔΔ III.Tải của máy biến áp ( lò hồ quang)

Bảo vệ chống sự cố máy biến áp lò 20000 MVA vì I2 dòng quá lớn không có ACB nào phù hợp 12 biến dòng ở V2, dòng để điều khiển I2 bằng nâng hạ điện cực Sơ cấp: I1 = ( 150 – 300 )A Chọn biến dòng theo 300A, lúc đó máy làm việc với điện áp lớn nhất. Chống sét van: van oxit kim loại, không có khe hở. Có thêm bộ đếm: mỗi lần có sét bộ đếm tăng 1 lần. Tụ điện: điện áp 20 KV Bảo vệ quá dòng:

- Quá dòng lớn: cắt nhanh


- Quá dòng bé: có trễ Rơle hơi: cảnh báo và tác động Tín hiệu nhiệt độ: quá hình ảnh nhiệt: cảnh báo và cắt Bảo vệ chạm đất 1 pha lấy từ tín hiệu dòng + Chọn máy cắt tổng VCB: 1600A, Uđm = 36 KV phải sử dụng máy cắt 1600 A vì một máy cắt dòng I1 = 330 A mà ở đây là 3 tổ máy biến áp làm việc song song. Máy cắt này cắt khi quá dòng bé vì nó không có chức năng bảo vệ quá dòng mà chỉ có chức năng đóng cắt. Bảo vệ do các rơle + Chọn TI: 400/5, Uđm = 35KV cấp chính xác 03. Dung lượng máy biến dòng S = 20VA. + Chọn TU Phần Y: cấp cho phần đo đếm điện năng, theo dõi công suất, osc ϕ Phần ∠ : cảnh báo mất pha của lưới + Tất cả KC1 – KC9 : cuộn dây dòng đienẹ của rơle dòng điện cực đại kiểu điện từ KC1, KC2, KC3: cắt nhanh thì chỉnh rơle để I = ( 5 - 10) Iđm KC4, KC5, KC6 : cắt chậm phải thêm có trễ, chỉnh định rơle KC7, KC8, KC9: cảnh báo khi ®mI I≈ , chỉnh định rơle IV. Động cơ Ví dụ: động cơ không đồng bộ

- Dây quấn: mở máy, khởi động: thay đổi Rroto - Lồng sóc:khởi động /Y Δ , biến áp tự ngẫu, cuộn kháng, điện tử

công suất. Chọn phương pháp khởi động sao cho khi bắt đầu khởi động Mkđ >

M0 ( của tải) Các phương pháp theo dõi tốc độ để chuyển đổi nối /Y Δ + n: rơle tốc độ, phát tốc ( khó gá lắp ) + I: rơle dòng điện cực đại ( hạn chế ở chỗ tiếp điểm chập chờn do lực hút điện từ loại rơle này nhỏ) + Dùng rơle thời gian ( dựa theo kinh nghiệm) loại này hạn chế ở chỗ không phản ứng được với sự cố lúc khởi động Đổi nối /Y Δ hay dùng cho động cơ hạ áp, với động cơ cao áp hay dùng cuộn kháng hoặc biến áp tự ngẫu. Điều khiển đổi nối /Y Δ Dùng biến áp tự ngẫu Khởi động K1, K2 cùng đóng Uđc = 1/K.Ulưới Làm việc K3 đóng, K1, K2 cắt Uđc = UL

CHUYÊN - mientayvn.com li/Tai_lieu/Tai_lieu_ly_moi_1... · CHUYÊN ĐỀ THIẾT BỊ ĐIỆN Tài...

Documents

Transcript of CHUYÊN - mientayvn.com li/Tai_lieu/Tai_lieu_ly_moi_1... · CHUYÊN ĐỀ THIẾT BỊ ĐIỆN Tài...