Trạm biến áp 110 kv đồng hới

Trạm biến áp 110 kv đồng hới

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

Type -; X

*

21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 09 08 07 06 05 04 03 02

01

T Type

Type T P

1.1 Đặc điểm, vai trò của trạm 110kv Đồng Hới

Trạm Biến áp 110kV Đồng Hới được xây dựng và đưa vào vận hành

từ tháng 11 năm 1989, lấy nguồn từ Trạm biến áp truyền tải 220/110kV – Đồng Hới (E1) Trạm có nhiệm vụ cấp điện cho Thành phố Đồng Hới - trung tâm chính trị, kinh tế, văn hóa, xã hội của Tỉnh Quảng Bình, ngoài ra Trạm còn cung cấp điện cho các vùng lân cận Thành phố Đồng Hới

Trạm biến áp 110 kV Đồng Hới là trạm cấp nguồn vô cùng quan trọng cung cấp hơn ½ sản lượng điện của toàn Tỉnh Quảng Bình Từ khi được xây dựng cho đến năm 2006- TBA 110kV Đồng Hới trực thuộc Điện lực Quảng Bình, Công ty Điện lực 3 (Nay là tổng Công ty Điện lực Miền Trung) Từ tháng 3 năm 2006 Công ty Điện lực Miền Trung thành lập Xí nghiệp điện cao thế Miền Trung (Nay là Công ty lưới điện cao thế Miền Trung), từ đó đến nay Trạm biến áp 110kV Đồng Hới trực thuộc Chi nhánh Điện cao thế Quảng Bình, Cty LĐCTMT, Tổng Công ty Điện lực Miền Trung Nhiệm vụ chính của Trạm 110kV Đồng Hới là quản lý thiết bị, vận hành 2 MBA T1,T2 theo phương thức của các cấp Điều độ, phục vụ cấp điện cho các phụ tải cấp điện áp 35kV, 22kV nhằm cung cấp cho toàn bộ phụ tải của Thành phố Đồng Hới và các vùng lân cận

1.2 sơ đồ nhất thứ trạm 110kv Đồng Hới (Xem hình vẽ 1.1)

Phụ tải ở các cấp điên áp

 Phía 35kV gồm có các xuất tuyến:

+ Xuất tuyến 371 cấp điện cho Nam Quảng Bình

+ Xuất tuyến 372 cấp điện cho Bắc Quảng Bình

+ Xuất tuyến 374 cấp điện cho Đài phát thanh

+ Xuất tuyến 373 dùng để dự phòng

 Phía 22kV gồm có các xuất tuyến:

+ Xuất tuyến 471 cấp điện cho Hải Thành

+ Xuất tuyến 472 cấp điện cho Trung Nghĩa.

+ Xuất tuyến 473 cấp điện cho Bảo Ninh

+ Xuất tuyến 474 cấp điện cho Đồng Mỹ

+ Xuất tuyến 475 cấp điện cho Thuận Đức

+ Xuất tuyến 476 cấp điện cho Quang Phú

+ Xuất tuyến 442 dùng để cung cấp cho tự dùng TD42

Trạm thường vận hành với kết lưới cơ bản như sau: MBA T1 cấp tải phía 35KV, MBA T2 cấp tải phía 22KV Trạng thái thiết bị cơ bản:

- Các MC đóng: 131, 132, 331, 312, 432, 412, 371, 372, 374, 471, 472, 473,

474, 475, 476, 442

- Các MC cắt: 332, 431, 373

Hình 1.1 Sơ đồ nhất thứ TBA 110KV Đồng Hới

1.3 Thông số kỹ thuật của các thiết bị chính trong trạm

1.3.1 Thông số kỷ thuật của máy biến áp T1 25MVA - 115/38,5/24kV

- Loại MBA : Ba pha, ba cuộn dây, ngâm trong dầu, làm việc ngoài trời

- Nhà sản xuất : Công ty Cổ phần Chế tạo Thiết bị điện Đông Anh

- Tần số : 50Hz.

- Điện áp định mức: + Cao áp : 115 ± 9 x 1,78% kV (Điều áp dưới tải)

+ Trung áp : 38,5 ±2 x 2,5% kV (Điều áp không tải)

+ Hạ áp : 24kV

- Kiểu làm mát: ONAN/ONAF (Làm mát tự nhiên/ Quạt gió cưỡng bức)

- Công suất định mức: 25/25/25MVA (ONAF); 20/20/20MVA (ONAN)

- Tổ đấu dây : YNdyn - 11-12

- Phương thức nối đất của hệ thống:

+ Cao áp : Trung tính nối đất trực tiếp

+ Trung áp : Trung tính cách ly

+ Hạ áp : Trung tính nối đất trực tiếp

- Mức cách điện:

Bảng 1.1 Mức cách điện của máy biến áp

Đầu ra

Điện áp hoạt động cực đại (kV)

Điện áp thử nghiệm tần

số công nghiệp (kV)

Điện áp chịu đựng xung sét (Giá trị đỉnh) (kV)

- Khả năng chịu quá tải của MBA: Theo tiêu chuẩn IEC -354 (1991)

và Quy trình vận hành và sửa chữa MBA của Tổng Công ty Điện lực Việt nam ban hành kèm theo quyết định số 623ĐVN/KTNĐ ngày 23/05/1997

- Giới hạn tăng nhiệt độ:

+ Giới hạn tăng nhiệt độ lớp dầu trên cùng: 550C

+ Giới hạn tăng nhiệt độ cuộn dây: 600C

- Tổn hao không tải: P0 = 15,9 kW; I0 = 0,2%

- Tổn hao có tải: (Ở nấc phân áp chính, nhiệt độ cuộn dây là 750C)

- Điện áp và dòng điện các nấc điều chỉnh điện áp:

Bảng 1.2 Điện áp và dòng điện các nấc điều chỉnh điện áp

Cuộn

dây

Nấc phân áp

Điện áp (kV)

Dòng điện (A)

Nấc phân áp

Điện áp (kV)

Dòng điện (A)

2 39,462 365,8 5 36,575 394,6

1.3.2 Các thiết bị phân phối phía 110kV

1.3.2.1 Máy cắt 3AP1FG – Siemens

Máy cắt 3 AP1FG là loại tự nén và sử dụng khí SF6 để cách điện và dập hồ quang,

là máy cắt ba pha làm việc ngoài trời, có một bộ truyền động dùng cho cả ba pha do

đó phù hợp với việc tự động đóng lại ba pha.

Tiêu chuẩn sử dụng IEC 60056

Chu trình thao tác O – 0,3s – CO – 3min CO – CO – 15s – CO.

Bảng 1.3 Thời gian cắt của máy cắt 3AP1FG – Siemens

Thời gian thao tác (ms) Tg cắt bình thường Tg cắt nhanh

1.3.2.2 Biến dòng điện IOSK - 123

- Điện áp cao nhất của thiết bị : 123 kV.

1.3.2.3 Biến điện áp kiểu TEVF - 115 Siemens

Máy biến điện áp sử dụng ngoài trời, theo tiêu chuẩn IEC – 186

- Điện áp lớn nhất của lưới cho phép làm việc : 12 kV

- Thông số các cuộn thứ cấp:

Cuộn 1a – 1n

Công suất làm việc lớn nhất : 200 VA

Cuộn 2a – 2nĐiện áp định mức : 110 V

Công suất định mức : 100 VA

1.3.3 Các thiết bị phân phối phía 35kV

1.3.3.1 Máy cắt chân không loại: 3AF01 SIMENS (373)

Bảng 1.4 Thông số kỹ thuật của máy cắt:

6 Điện áp chịu đựng xung sét (1,25/50ms) kVpeak 170

7 Thời gian hoạt động

- Thời gian cắt với cuộn cắt thứ nhất (Y1) Ms ≤56

- Thời gian cắt với cuộn cắt thứ hai (Y2) Ms ≤05

- Tổng thời gian cắt với cuộn cắt thứ nhất (Y1) Ms ≤08

- Tổng thời gian cắt với cuộn cắt thứ hai (Y2) Ms ≤09

8 Chu trình đóng cắt

CO-3 min-CO

13 Điện áp cấp nguồn môtơ tích năng VAC 220

Cuộn đo lường : CL 0,5 – 75VA

Cuộn bảo vệ : 3P–200VA

+ Năm lắp dặt vận hành : 2007

1.3.4 Các thiết bị phân phối phía 22kV

1.3.4.1 Tủ máy cắt 3AH1 – Siemens

Máy cắt chân không loại 3AH1 264-2 nằm trong tủ máy cắt, có thể kéo ra ngoài, bộ truyền động lò xo tích năng bằng động cơ hoặc bằng tay Thao tác

từ xa, tại chỗ bằng lệnh tại bộ rơ le số trên cửa tủ ngăn hạ áp hoặc nút ấn cơ khí trên cửa tủ ngăn cao áp

+ Tỷ số biến : 22000 /√3 ;100/√3 ;100/3(V)

+ Số chế tạo : N01:016856;N02:016873;N03:016855+ Loại biến điện áp : Cast- Resin

+ Cuộn dây : Cuộn đo lường; cuộn bảo vệ:

+ Năm lắp dặt vận hành : 01/2006

1.4 Phương thức vận hành máy biến áp T1 và T2 trạm 110kV Đồng Hới

- Trường hợp 2 MBA làm việc song song :

Bố trí 2 MBA làm việc song song sử dụng tải loại 1 và loại 2, yêu cầu cung cấp điện lien tụ, khi một máy bị sự cố hoặc mất điện, ta có thể chuyển tải của máy này qua MBA còn lại

- Trường hợp 2 MBA làm việc độc lập: khi chưa đủ điều kiện để vận hành song song 2 máy

1.4.1 Vận hành song song 02 MBA

- T1 và T2 vận hành song song cấp cho lưới 22kV, T1 hoặc T2 cấp điện cho phía 35kV

- T1 và T2 vận hành song song cấp cho lưới 35kV, T1 hoặc T2 cấp điện cho phía 22kV

- T1 và T2 vận hành song song cấp cho lưới 22kV và 35kV

- Cho phép chuyển tải 22kV hoặc 35kV từ MBA T1 sang MBA T2 hoặc ngược lại với điều kiện điện áp phía cần chuyển đổi của T1 và T2 bằng nhau

 Lưu ý: Do điện áp ngắn mạch Uk% của 2 MBA T1 và T2 khác nhau do đó hạn chế vận hành song song 2 MBA, đặc biệt là trường hợp T1 và T2 vận hành song song cấp cho lưới 22kV và 35kV.

1.4.2 Vận hành độc lập

- T1 cấp điện cho lưới 22kV, T2 cấp điện cho lưới 35kV hoặc ngược lại.

- T1 cấp điện cho lưới 22kV và 35kV, T2 cấp điện cho lưới 22kV hoặc ngược lại

- T1 cấp điện cho lưới 35kV và 22kV, T2 dự phòng hoặc ngược lại

- Khi điều chỉnh điện áp được tiến hành tự động phải thường xuyên theo dõi nấc phân áp của T1 và T2

CHƯƠNG 2 : Tìm hiểu các loại bảo vệ máy biến áp

Hình 2.2 sơ đồ bảo vệ so lệch có hãm cho MBA 3 cuộn dây

Sử dụng rơle MICOM P633 của hãng ALSTOM, với chức năng so lệch dòng điện (F87T)

Tín hiệu được lấy từ BI 3 phía:

Tỷ số biến phía 110kV : 200 / 5 A

Tỷ số biến phía 35kV : 600 / 5 A

Tỷ số biến phía 22kV : 1000 / 5 A

Rơle được lắp đặt và vận hành năm 2003

+ Bảo vệ so lệch trung tính F87N( chống chạm đất có giới hạn ):

Đây chính là bảo vệ so lệch dòng thứ tự không, chức năng F87N dùng

để phát hiện trong MBA có trung điểm nối đất Vùng bảo vệ là cùng giữa máy biến dòng đặt ở dây trung tính và tổ máy biến dòng BI nối theo sơ đồ bộ lọc dòng điện thứ tự không đặt ở phía đầu ra của phía cuộn dây nối hình sao của MBA

Nguyên lý làm việc là so sánh dạng song cơ bản của dòng điện trong dây trung tính (Isp) và dạng sóng cơ bản của dòng điện thứ tự không tổng 3 pha

2.1.2 Bảo vệ quá dòng thứ nhất phía 110kV (F50/51N)

Hình 2.3 Sơ đồ bảo vệ chống chạm đất có giới hạn

Bảo vệ dùng rơ le quá dòng kiểu MICOM P123 của hãng ALSTOM Đó

là rơ le quá dòng kiểu 3 pha có phần tử tác động tức thời Bảo vệ dùng để chống các dạng ngắn mạch phía 110kV và MBA tự dùng

Nguồn nuôi một chiều cấp cho rơle được lấy từ thanh cái một chiều thứ nhất qua aptomat nguồn L01 QFER cho bảo vệ T1 trong tủ TOO.AS3 của hệ thống tự dùng

Bảo vệ được đặt theo đặc tính thời gian siêu phụ thuộc

Rơ le lấy tín hiệu từ TI phía 110kV, với tỉ số biến của BI được chọn 200/5 Ngoài chức năng bảo vệ quá dòng, rơle được đặt thêm chức năng bảo

vệ quá dòng chạm đất 2 cấp 50/51 N, Quá tải 49, và chống hư hỏng máy cắt 50BF

2.1.3 Bảo vệ quá dòng thứ hai phía 22kV (F50/51N)

Tương tự phía 110kV, cũng sử dụng MICOM P123

2.1.4 Bảo vệ quá dòng thứ ba phía 35kV (F50/51N)

Sử dụng MICOM P123 với các chức năng bảo vệ 50/51, 49, và 50BF (tương tự phía 110kV và 22 kV)

2.1.5 Bảo vệ rơ le hơi MBA (F96)

Hình 2.5 Sơ đồ bảo vệ rơ le hơi MBA

Bảo vệ rơ le hơi kiểu Buccholz để chống các hư hỏng bên trong thùng dầu MBA làm phát sinh khí củng như để tránh mức dầu giảm thấp mức nguy hiểm

Bảo vệ tác động đi cắt máy cắt 3 phía MBA và đi báo tín hiệu

2.1.6 Bảo vệ nhiệt độ dầu (26Q)

Hình 2.6 Sơ đồ bảo vệ nhiệt độ dầu MBA

Bảo vệ nhiệt độ dầu lấy tín hiệu nhiệt độ từ đồng hồ nhiệt có tiếp điểm Đồng hồ này ngoài việc chỉ thị nhiệt độ còn có các tiếp điểm để gửi vào mạch bảo vệ

Các cấp của bảo vệ nhiệt độ dầu tác động như sau:

- Cấp I: Khi nhiệt độ dầu đạt tới 65oC, khởi động cấp làm mát ONAF

- Cấp II: Khi nhiệt độ dầu đạt tới 85o C, báo tín hiệu nhiệt độ dầu cao và có tín hiệu chuông còi

- Cấp III: Khi nhiệt độ dầu đạt tới 90oC , bảo vệ làm việc tác động đi cắt máy cắt 3 phía MBA và báo tín hiệu Khi cấp này làm việc, rơle đầu ra khóa, có con bài F86P trên tủ bảo vệ MBA làm việc, trên bảng tín hiệu MBA còn có tín hiệu: Cắt do nhiệt độ dầu MBA, rơ le cắt và khóa đầu ra tác động và có tín hiệu chuông còi

2.1.7 Bảo vệ nhiệt độ cuộn dây (26W)

Hình 2.7 sơ dồ bảo vệ nhiệt độ cuộn dây MBA

Để đo nhiệt độ cuộn dây người ta sử dụng thiết bị loại AKM 35 là thiết

bị sử dụng điện trở nhiệt có phần tử đốt nóng được cấp điện bằng dòng điện lấy từ các máy biến dòng ở các cuộn dây máy biến áp

Đồng hồ nhiệt độ có các tiếp điểm để gửi vào các mạch làm mát, báo tín hiệu và cắt máy cắt

Bảo vệ nhiệt độ cuộn dây làm việc như sau:

- Cấp thứ nhất: Khi nhiệt độ cuộn dây đạt tới > 1000C, bảo vệ tác động báo tín hiệu (Cắt do nhiệt độ cuộn dây MBA, khởi động cấp làm mát ONAF và báo tín hiệu chuông còi)

- Cấp thứ hai: Khi nhiệt độ cuộn dây tăng cao hơn 1050C, bảo vệ tác động đi cắt MC 3 phía của MBA

Khi cấp này tác động rơle đầu ra khóa có con bài F86P trên tủ bảo vệ MBA làm việc, trên bảng tín hiệu máy biến áp có tín hiệu: cắt do nhiệt độ cuộn dây MBA, rơle cắt và khóa đầu ra tác động và có tín hiệu chuông còi

2.1.8 Bảo vệ mức dầu thấp của MBA (F71Q1) và bộ chuyển nấc dưới tải (OLTC), ( F71Q2)

Hình 2.8 Sơ đồ bảo vệ mức dầu thấp MBA

MBA có lắp các đồng hồ giám sát mức dầu máy biến áp và bộ chuyển nấc dưới tải Đồng hồ này ngoài việc chỉ thị để theo dỏi bằng mắt còn có tiếp điểm để gửi vào mạch báo tín hiệu

Khi mức dầu của thùng dầu MBA hoặc bộ chuyển nấc dưới tải bị giảm thấp, tiếp điểm của đồng hồ báo mức dầu khép lại đưa tín hiệu cảnh báo vào trong nhà điều khiển Trên bảng tín hiệu MBA có tín hiệu: Mức dầu bộ điều

áp hoặc MBA thấp có tín hiệu chuông còi

2.1.9 Bảo vệ áp lực bộ điều áp dưới tải (F63OLTC)

Hình 2.9 Sơ đồ bảo vệ áp lực bộ điều áp dưới tải

Bộ điều áp dưới tải có đặt một rơle áp lực Khi hư hỏng trong nội bộ điều áp dưới tải làm xuất hiện khí dẩn tới áp lực trong bộ điều áp dưới tải tăng lên cao quá mức đặt thì rơle làm việc

Bảo vệ tác động đi cắt 3 phía MBA và báo tín hiệu

R.63 OLTC

Khi bảo vệ làm việc rơle đầu ra khóa có con bài F86P trên tủ bảo vệ MBA làm việc, trên bảng tín hiệu MBA có tín hiệu: Cắt do hư hỏng trong bộ chuyển nấc dưới tải hoặc trong nội bội MBA, rơle cắt và khóa đầu ra tác động

và có tín hiệu chuông còi

2.1.10 Thiết bị hạ thấp áp lực MBA (van an toàn F63S)

Hình 2.10 Sơ đồ thiết bị hạ áp lực MBA

Cấu tạo của van : gồm phần tử điều khiển dạng ống trượt 1, ống trượt này bị ép

vào đế bởi lò xo 2, lực ép của lò xo 2 được điều chỉnh bởi vít xoay 3 Cửa 4 của vỏ van nối với ống dẫn áp suất cao, cửa 5 của van nối với ống dẫn áp suất thấp Ở vị trí ban đầu của van là vị trí bị ép vào đế đỡ, cửa vào và cửa ra không được thông nhau Khi tăng áp suất cửa vào P 1 , áp suất P 1 càng lớn tiết diện thông nhau giữa 2 cửa càng lớn và áp suất P 2 càng lớn.

MBA có lắp 2 van an toàn của hãng ETI loại VS để chống tăng cao áp lực Các van an toàn tự động làm việc khi áp lực trong MBA tăng cao đến 900g/mm2 Khi

van an toàn làm việc thì trên bảng tín hiệu MBA có tín hiệu: Hư hỏng trong

bộ điều áp dưới tải hoặc trong nội bộ MBA và có tín hiệu chuông còi

2.2 Tìm hiểu về bảo vệ so lệch máy biến áp

Nguyên tắc của bảo vệ so lệch

Bảo vệ dòng so lệch là loại bảo vệ dựa trên nguyên tắc so sánh trực tiếp dòng điện ở hai đầu phần tử được bảo vệ.

Các máy biến dòng BI được đặt ở hai đầu phần tử được bảo vệ và có tỷ

số biến đổi nI như nhau (hình 2.1) Quy ước hướng dương của tất cả các dòng điện theo chiều mũi tên như trên sơ đồ hình 2.1, ta có :

Hình 2.11 nguyên tắc bảo vệ so lệch lúc bình thường

Dòng điện đi qua rơle bằng: IR = iT1 – iT2

Trong đó:

IR - Dòng điện chạy qua rơle hay còn gọi là dòng điện so lệch

iT1 - Dòng điện thứ cấp BI1

iT2 - Dòng điện thứ cấp BI2

Vùng tác động của bảo vệ so lệch được giới hạn bằng vị trí đặt của các

tổ máy biến dòng ở các đầu phần tử được bảo vệ

Trong chế độ làm việc bình thường hoặc sự cố ngoài vùng, trị số dòng điện chạy vào vùng bảo vệ bằng trị số dòng điện chạy ra khỏi vùng bảo vệ Trên hình vẽ mô tả (hình 2.1) ta thấy rằng dòng điện chạy qua rơle sẽ bằng hiệu hai dòng thứ cấp BI và bằng không, rơle không làm việc

iS1 = iS2 → iT1 = iT2 → IR = iT1 – iT2 = 0 và bảo vệ không tác động

Khi sự cố trong vùng bảo vệ

Khi sự cố dòng IT1 và dòng IT2 khác nhau cả về trị số và góc pha Khi hướng dòng quy ước như trên thì dòng ở chỗ hư hỏng là:

IN = iS1 – iS2 → IR = iT1 – iT2 = IN / nI Nếu dòng IRvào rơle lớn hơn dòng khởi động IKĐR của rơle, thì rơle khởi động và cắt phần tử bị hư hỏng

Khi nguồn cung cấp là từ một phía (IS2 = 0), lúc đó chỉ có dòng IT1, dòng

I R = IT1 và bảo vệ cũng sẽ khởi động nếu IR > IKĐR (Với IKĐR là dòng khởi động của rơ le)

 Dòng khởi động của rơ le

Để đảm bảo cho bảo vệ so lệch làm việc đúng khi ngắn mạch ngoài, dòng khởi động của rơle cần phải chỉnh định tránh khỏi trị số tính toán của dòng không cân bằng: IKĐR ≥ kat.IKCB maxtt

IKCB maxtt: trị hiệu dụng của dòng không cân bằng cực đại tính toán tương ứng với

dòng ngắn mạch ngoài cực đại

Tương ứng dòng khởi động của bảo vê là:

IKĐ ≥ kat IKCBS maxtt Trong đó:

IKCBS maxtt là dòng không cân bằng phía sơ cấp của BI tương ứng với

IKCB maxtt và được tính toán như sau:

IKCBS maxtt= fimax.kđn.kkck IN ngmax

fimax - sai sốcực đại cho phép của BI, fimax= 10%

kđn- hệ số đồng nhất của các BI, (kđn= 0 ÷1), kđn= 0 khi các BI hoàn toàn giống nhau và dòng điện qua cuộn sơ cấp của chúng bằng nhau, kđn= 1 khi các

BI khác nhau nhiều nhất, một BI làm việc không có sai số (hoặc sai số rất bé) còn BI kia có sai số cực đại

kkck- hệ số kể đến thành phần không chu kỳtrong dòng điện ngắn mạch

2.3 Các loại bảo vệ so lêch thường dùng để bảo vệ mày biến áp

2.3.1 Bảo vệ so lệch dọc

Hình 2.12 bảo vệ so lệch dọc MBA

Đối với MBA công suất lớn làm việc ở lưới cao áp, bảo vệ so lệch (87T) được dùng làm bảo vệ chính Nhiệm vụ chống ngắn mạch trong các cuộn dây và ở đầu ra của MBA

Bảo vệ làm việc dựa trên nguyên tắc so sánh trực tiếp dòng điện ở hai đầu phần tử được bảo vệ Bảo vệ sẽ tác động đưa tín hiệu đi cắt máy cắt khi sự cố xảy ra trong vùng bảo vệ (vùng bảo vệ là vùng giới hạn giữa các BI mắc vào mạch so lệch).

Hình 2.14 sơ đồ nguyên lý bảo vệ so lệch máy biến áp 2 cuộn dây

Khác với bảo vệ so lệch các phần tử khác (như máy phát ), dòng điện sơ cấp ở hai (hoặc nhiều) phía của MBA thường khác nhau về trị số (theo tỷ số biến áp) và về góc pha (theo tổ đấu dây) Vì vậy tỷ số, sơ đồ BI được chọn phải thích

hợp để cân bằng dòng thứ cấp và bù sự lệch pha giữa các dòng điện ở các phía MBA.

Dòng không cân bằng chạy trong bảo vệ so lệch MBA khi xảy ra ngắn mạch ngoài lớn hơn nhiều lần đối với bảo vệ so lệch các phần tử khác.

Các yếu tố ảnh hưởng nhiều đến dòng không cân bằng trong bảo vệ so lệch MBA khi ngắn mạch ngoài là:

1 Do sự thay đổi đầu phân áp MBA.

2 Sự khác nhau giữa tỷ sốMBA, tỷ số BI, nấc chỉnh rơle

3 Sai số khác nhau giữa các BI ở các pha MBA.

Vì vậy, bảo vệ so lệch MBA thường dùng rơle thông qua máy biến dòng bão hoà trung gian (loại rơle điện cơ điển hình như rơle PHT của LiênXô) hoặc rơle solệch tác động có hãm(như loại ÔZT của Liên Xô).

Hình 2.15 Sơ đồ nguyên lý bảo vệ so lệch dùng máy biến dòng bão hòa trung gian

Hình 2.5 cho sơ đồ nguyên lý một pha của bảo vệ so lệch có dùng máy biến dòng bão hòa trung gian Trong đó máy biến dòng bão hòa trung gian có hai nhiệm

2 Nhờ hiện tượng bão hòa của mạch từ làm giảm ảnh hưởng của dòng điện không cân bằng I kcb (có chứa phần lớn dòng không chu kỳ).

2.3.2 Bảo vệ MBA 3 cuộn dây dùng rơ le so lệch có hãm

Nếu MBA ba cuộn dây chỉ được cung cấp nguồn từ một phía, hai phía kia nối với tải có các cấp điện áp khác nhau, rơle so lệch được dùng như bảo vệ MBA hai cuộn dây (hình 2.6a) Tổng dòng điện thứ cấp hai BI phía tải sẽ cân bằng với dòng điện thứ cấp BI phía nguồn trong điều kiện làm việc bình thường Khi MBA

có hơn một nguồn cung cấp, rơle so lệch dùng hai cuộn hãm riêng biệt bố trí như hình 2.9b.

Hình 2.16 sơ đồ bảo vệ so lệch có hãm cho MBA 3 cuộn dây

2.3.3 Bảo vệ chống chạm đất cuộn dây MBA

Đối với MBA có trung tính nối đất, để bảo vệc hống chạm đất một điểm trong cuộn dây MBA có thể được thực hiện bởi rơle quá dòng điện hay so lệch thứ tựkhông Phương án được chọn tuỳ thuộc vào loại, cỡ, tổ đấu dây MBA.

Khi dùng bảo vệ quá dòng thứ tự không bảo vệ nối vào BI đặt ở trung tính MBA, hoặc bộ lọc dòng thứ tự không gồm ba BI đặt ở phía điện áp có trung tính nối đất trực tiếp (hình 2.7) Đối với trường hợp trung tính cuộn dây nối sao nối qua tổng trở nối đất bảo vệ quá dòng điện thường không đủ độ nhạy, khi đó người

ta dùng rơle so lệch như hình 2.9a Bảo vệ này so sánh dòng chạy ở dây nối đất I N

và tổng dòng điện 3 pha (I O ) Chọn I N là thành phần làm việc và nó xuất hiện khi

có chạm đất trong vùng bảo vệ Khi chạm đất ngoài vùng bảo vệ dòng thứ tự

không (I O tổng dòng các pha) có trị số bằng nhưng ngược pha với dòng qua dây trung tính I N

Hình 2.17 Sơ đồ nguyên lý bảo vệ chống chạm đất MBA bằng bảo vệ quá dòng điện

Các đại lượng làm việc và hãm như sau :

Hình 2.18 sơ đồ nguyên lý bảo vệ so lệch thứ tự không có hãm

Khi chạm đất bên ngoài: i 0 ngược pha với i N và bằng nhau về trị số: i 0 = -i N Giả thiết chọn k=1,lúc đó I lv =│i N │, I h = │i N + i N │- │i N - i N │= 2│i N │, I h = 2I lv ;

Khi chạm đất bên trong, chỉ có thành phần qua trung tính:

I h = │i N -0│-│i N + 0│= 0 ;

Qua phân tích trên ta thấy, khi hạm đất bên trong thành phần hãm không xuất hiện Như thế chỉ cần dòng chạm đất nhỏxuất hiện khi chạm đất trong vùng bảo vệ(vùng giới hạn giữa các BI), bảo vệ sẽ cho tín hiệu tác động Ngược lại khi chạm đất bên ngoài tác động hãm rất mạnh.

Nếu cuộn sao MBA nối đất qua tổng trở cao, rơle so lệch 87N có thể không

đủ độ nhạy tác động, người ta có thể thay bằng rơle so lệch chống chạm đất tổng trở cao 64N (hình 2.9b) Rơle so lệch tổng trở cao được mắc song song với điện trở R

Hình 2.19 sơ đồ nguyên lý bảo vệ so lệch thứ tự không

CHƯƠNG 3 : Giới thiệu về rơ le số micom areva schneider P633

3.1

Giới thiệu chung về rơ le micom P633:

Rơle MiCOM P633 là rơle số, tác động nhanh và chọn lọc, được

sử dụng bảo vệ chính cho máy biến áp 3 cuộn dây hoặc máy biến áp tự ngẫu ở tất cả các cấp điện áp

Rơ le này cũng có thể dùng để bảo vệ cho các loại máy điện quay như máy phát điện, động cơ Các chức năng khác được tích hợp trong rơle P633 làm nhiệm vụ dự phòng như bảo vệ quá dòng, bảo vệ quá tải nhiệt, bảo vệ quá kích thích, máy cắt hỏng Bằng cách phối hợp các chức năng tích hợp trong P633 ta có thể đưa ra phương thức bảo vệ phù hợp và kinh tế cho đối tượng cần bảo vệ

Rơle MiCOM P633 sử dụng những cách giao tiếp sau để chuyển đổi thông tin giữa người vận hành và thiết bị:

- Giao tiếp vận hành tại chỗ trên bảng điều khiển

- Giao tiếp với máy tính

- Giao tiếp qua cổng truyền thông

Giao diện của rơle MiCOM P633:

1 Bảng điều khiển tích hợp gồm có một màn hình LCD 4 x 20 ký tự.

2 05 đèn LED hiển thị trạng thái làm việc của rơle

3 12 đèn LED còn lại hiển thị giá trị do người sử dụng quyết định Đặt nhãn cho từng đèn LED tuỳ thuộc vào người sử dụng đặt cho các đèn LED và tuỳ thuộc vào hình dạng bên ngoài

4 Các phím chức năng : , , , , , , : Các phím chức năng dùng truy cập vào các menu của rơle để cài đặt các thông số, truy cập các thông số sự cố, xác nhận những thay đổi của thông số khi thay đổi thông

số cài đặt

5 Ghi các thông số của loại rơle, mã số rơle

6 Cổng kết nối giao diện người máy theo chuẩn RS-232

7 Bộ phận kẹp niêm phong

Bảng điều khiển Rơle:

Hình 3.2 Bảng điều khiển rơle MiCOM P633

Hình 3.1 Giao diện rơle MiCOM P633

* Các chức năng có trong rơle MiCOM P633:

- Bảo vệ chạm đất có giới hạn (87G) REF-x

- Bảo vệ quá dòng cắt nhanh (50) DTOC-x

- Bảo vệ quá dòng có thời gian (51) IDMT-x

- Thu thập dữ liệu, tín hiệu sự cố

- Thu thập dữ liệu quá dòng

- Ghi lại sự cố do quá nhiệt

- Thu thập dữ liệu quá tải

- Ghi lại các thông số trong quá trình vận hành

- Chương trình logic …

* Đặc trưng của rơle MiCOM P633:

- Hệ thống xử lý tín hiệu tốc độ cao với bộ vi xử lý 32 bit

- Xử lý các tín hiệu tác động bên ngoài và báo tín hiệu cho người vận hành (hiện tượng thoáng qua và nhiễu)

- Sự tính toán liên tục quá trình đo những giá trị và hiển thị trên màn hình

- Có khả năng lưu trữ các số liệu và giá trị tức thời trong thời gian sự cố

- Có khả năng kiểm tra liên tục phần cứng và phần mềm của rơle

- Đảm bảo cho rơle làm việc với độ tin cậy cao

- Dòng điện danh định: 1A hoặc 5A (có thể hiệu chỉnh)

- Điện năng tiêu thụ định mức mỗi pha: <0,1VA với Inom

- Khả năng tải liên tục: 4Inom

- Dòng điện xung định mức: 250Inom

- Điện áp danh định: 50÷130V AC (có thể hiệu chỉnh)

- Điện năng tiêu thụ định mức mỗi pha: <0,3VA với Vnom = 130V AC

- Khả năng tải liên tục: 150V AC

- Tần số định mức fnom: 50Hz và 60Hz (có thể hiệu chỉnh)

- Phạm vi vận hành: (0,95÷1,05) fnom

3.2.3 Các tín hiệu nhị phân đầu vào:

+ Điện áp định mức Vin,nom: 24÷250VDC+ Phạm vi vận hành: 0,8÷1,1 Vin,nom

+ Công suất tiêu thụ mỗi đầu vào:

3.2.4 Tín hiệu vào ra tương tự:

a. Dòng điện vào 1 chiều:

- Giá trị danh định: 0.00÷1.20 IDC,nom (IDC,nom = 20 mA)

- Dòng điện cực đại liên tục: 50 mA

- Điện áp cực đại cho phép ở đầu vào: 17 V

- Giám sát dòng điện hở mạch: 0÷10mA

b. Các rơle đầu ra:

- Dòng ngắn mạch chịu đựng: 30 A cho 0.5 s

- Công suất ngắt: 0.2 A tại 220 VDC và L/R = 40 ms

4 A tại 230 VAC và cos φ = 0.4

- Dữ liệu đầu ra theo mã BCD: Hiển thị 399 ký tự mã.

- Dữ liệu đầu ra tương tự:

+ Giá trị dòng địện cho phép: 20mA

+ Giá trị tải chấp nhận: 0-500Ω

+ Giá trị điện áp cực đại đầu ra: 15V

3.2.5 Giao diện

- Bảng điều khiển tại chỗ:

+ Nhập hoặc xuất thông số:

- 07 phím chức năng

- Màn hình LCD 4x20 ký tự

+ Tín hiệu làm việc và sự cố gồm 17 LED:

- 04 LED thường trực

- 13 LED có cấu hình tự do

- Giao diện với máy tính:

+ Dãi tín hiệu truyền: 300 - 115200 baud

- Gao diện truyền thông:

+ Chuẩn RS 485 hoặc RS 422

+ Truyền thông tin bằng cáp quang

3.3 Sơ đồ nối dây của rơ le micom P622 bảo vệ máy biến áp T1

.

.

.

# U

.

.

.

U

#

# U

U

#

#

U U

#

# U

U

#

#

U U

#

# U

U

#

.

# U

A B C

a

1U 2U 1IA 1IB 1IC 1IN

2IA 2IB 2IC 2IN

3IA 3IB 3IC 3IN P633

2)

1)

1) P632, P633, P634 only 2) P633, P634 only

V IA,a IB,a

IY,a IC,a

IA,b IB,b IC,b IY,b

IA,c IB,c IC,c IY,c

Hình 3.3 Sơ đồ nối dây bảo vệ so lệch MBA của rơle Micom P633

3.4 Cấu tạo, nguyên lý làm việc cảu rơ le micom P633

3.4.1 Kích thước và hình dáng bên ngoài:

Hình 3.4 Kích thước bên ngoài MiCOM P633

3.4.2 Các module trong rơle MiCOM P633:

Cấu trúc hệ thống rơle MiCOM P633:

Xem hình 3.5 bên dưới

Hình 3.5 Cấu trúc hệ thống rơle MiCOM P633

Rơle MiCOM P633 được trang bị các module sau:

- Module đo lường (transformer Module T): Module này dùng biến đổi giá trị đo lường dòng điện và điện áp để đưa vào các mạch biến đổi bên trong

và cách ly với tín hiệu bên ngoài

- Module xử lý (Processor Module P): Module này thực hiện việc chuyển đổi tín hiệu đo lường từ tín hiệu tương tự sang tín hiệu số và thực hiện các tác vụ xử lý ở tín hiệu số

- Module điều khiển tại chỗ (Local Control Module L): Bao gồm các thiết bị điều khiển và hiển thị các phần tử giống nhau như giao diện máy tính Module náy nằm ngay sau mặt trước của rơle và được nối cáp với module xử

lý

- Module truyền dẫn (Bus Module B): Module truyền dẫn là một hệ thống các mạch in, chúng làm nhiệm vụ kết nối giữa các module Hai loại module được dùng là kết nối tương tự và kết nối số

- Module truyền thông (Communication Module A): Module truyền thông cung cấp một hoặc hai nhóm giao diện thông tin từ thiết bị bảo vệ đến

hệ thống điều khiển trung gian hoặc truy cập từ xa Module truyền thông được gắn kết với module xử lý.

- Module vào ra nhị phân (Binary I/O Module X): Module vào ra nhị phân được trang bị với cặp tín hiệu vào nhị phân cũng như xuất các tín hiệu hoặc các lệnh cho các rơle đầu ra

- Module tín hiệu tương tự (Analog Module Y): Module tín hiệu tương

tự bao gồm 01 đầu tín hiệu vào 20mA và 02 đầu tín hiệu ra 20mA Một rơle đầu ra được sử dụng 02 tiếo điểm đầu ra 20mA Ngoài ra, còn có 04 cặp tín hiệu đầu vào khác

- Module nguồn (Power Supply Module V): Module nguồn đảm bảo việc cung cấp và cách ly nguồn điện với các phần tử bên trong rơle Module nguồn còn có nhiệm vụ cung cấp nguồn cho tín hiệu vào các rơle đầu ra

3.4.3 Sơ đồ module rơle:

Hình 3.6 Sơ đồ module rơle

Bảng 3.1 Bảng tóm tắt các module trong rơle:

X201, X202, X203

X121, X122, X123

Các module tín hiệu vào ra nhị phân:

- Các đầu ra (-K1001, -K1002, -K1003) thuộc đầu kết nối (-X101)

- Các đầu ra (-K1004, -K1005, -K1006, -K1007,-K1008) thuộc đầu kết nối (-X102)

- Các phần tử nhận tín hiệu đầu vào (-U1001, -U1002, -U1003, -U1004,