bao ve role va tu dong hoa dang tuan khanh chapter 4 bien dong dien va bien dien ap ct and vt cuuduongthancong com

Giáo trình mô tả bao ve role va tu dong hoa, Bảo vệ quá dòng điện, Bảo vệ so lệch, Bảo vệ áp, bảo vệ thứ tự pha, bảo vệ cham đất, bảo vệ kiểm tra định hướng, rơ le kiểm tra tính đồng bộ. Những thành tựu đạt được trong lịch sử phát triển ngành công nghiệp điện lực, đặc biệt trong những năm gần đây, cho phép thiết kế và xây dựng các hệ thống điện tin cậy và kinh tế nhằm đáp ứng một cách tốt nhất nhu cầu điện năng ngày càng tăng của xã hội. Trong sự phát triển của các hệ thống điện lực, các thiết bị và hệ thống bảo vệ đóng một vai trò cực kỳ quan trọng, nó đảm bảo cho các thiết bị điện chủ yếu như máy phát điện, máy biến áp, đường dây dẫn điện trên không và cáp ngầm, thanh góp và các động cơ cỡ lớn…và toàn bộ hệ thống điện và làm việc an toàn, phát triển liên tục và bền vững.

Trang 1

LOGO GV : ĐẶNG TUẤN KHANH

Đại học quốc gia Tp.HCM Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM

1

BV rơ le và tự động hóa

4.1 Máy biến dòng điện

Chương 4: Biến dòng điện và biến điện áp

2

4.2 Máy biến điện áp

Chương 4: Biến dòng điện và biến điện áp

4.1.1 Định nghĩa 4.1.2 Đánh dấu cực tính 4.1.3 Điều kiện làm việc của biến dòng điện 4.1.4 Cấp chính xác của biến dòng điện 4.1.5 Công suất của biến dòng

4.1.6 Sơ đồ đấu dây biến dòng

4.1: Máy biến dòng điện

Trang 2

o Máy biến dòng điện là khí cụ điện có nhiệm vụ biến đổi dòng điện sơ cấp I1trong mạch điện có điện áp cao về dòng điện thứ cấp

I2tương ứng với thiết bị đo lường thông qua tỷ số nBI

o Dòng điện I2thường là1A, 5A

o Biến dòng điện có thông số định mức:Uđm , Iđm , Zđm

o Ngoài ra còn có thông số khác như sai số, cấp chính xác, phụ tải thứ cấp

o Ký hiệu:BI, CT, TI

4.1.1 Định nghĩa

5

o Đánh dấu 2 mối dây sơ cấp I và II

o Đánh dấu 2 mối dây thứ cấp 1 và 2

o Nếu đấu nối I ≡ 1 và II ≡ 2 thì dòng điện qua tải là không đổi

o Thực hành: Nối mạch điện như hình vẽ và để ý cực tính của bình điện

và điện kế G Khi nhấn nút công tắc điện kế G chỉ theo chiều thuận thì đánh dấu như hình vẽ.

4.1.2 Đánh dấu cực tính

6

 Biến dòng điện bảo vệ làm việc cũng nặng nề hơn biến dòng điện

đo lường, nghĩa là khi quá tải biến dòng điện vẫn hiển thị đúng trị số

 Chọn biến dòng điện căn cứ vào dòng điện sơ cấp cực đại và

dòng NM

 Tổng trở phụ tải thứ cấp phải Zpt ≤ Z đm tổng trở cho cho phép

 Phụ tải của biến dòng điện chỉ được mắc nối tiếp

4.1.3 Điều kiện làm việc

ta có I0= I1rất lớn làm từ thông bị bảo hòa bằng đầu gay sức điện động cảm ứng xunglàm hư hỏng cách điện

 Cuộn thứ cấp phải nối đất (lý do an toàn)

 Lưu ý: Khi có tải làm việc, biến dòng không được hở mạch thứ cấp, nếu cần tháo gở thì phải nối tắt 2 mối thứ cấp Nếu Zpttăng cao thì cũng làm cho điện áp thứ cấp tăng Zpt

d e dt



 

Trang 3

 Không được để cho thứ cấp biến dòng điện hở mạch vì khi đó

ta có I0= I1rất lớn làm từ thông bị bảo hòa bằng đầu gay sức điện động cảm ứng xunglàm hư hỏng cách điện

d e dt



 

9

1

I

 1

R jX1 R2' '

2

jX

0

R

'

R

'

jX

0

jX

1

U



' 2

E



' 2

U

 ' 2

I

 1

I



o Định nghĩa:Cấp chính xác của biến dòng điện được gọi theo sai

số lớn nhất về trị sốΔI%maxkhi nó làm việc trong các điều kiện sau:

 Dòng điện sơ cấp I1= (1 đến 1.2) I1đm

 Phụ tải thứ cấp Zpt= (0.25 đến 1 ) Z2đm

4.1.4 Cấp chính xác

10

o Cấp chính xác: Do cấu tạo lõi thép ( ), dòng điện sơ cấp I1

dây quấn và, phụ tải thứ cấp ( ) làm cho I 1 ≠ I 2 '

o Sai số gồm: trị số ΔI và góc pha δI

o Dựa vào đồ thị vectơ có thể xác định biểu thức tính các thành phần sai số:

1

I

' 2

I



  

0

I

A

B C

O

'

0

1 2

I

I I OA OC BC I

0

I AB



0

; I



1

I

 1

R jX1 R2' '

2

jX

'

R

'

 ' 2

I

 1

I



o Để giảm sai số thì lõi thép phải tốt thì ( ) sẽ nhỏ dẫn đến sai

số nhỏ

o Khi I1có giá trị lớn thì sai số sẽ nhỏ nhưng lại gay phát nóng

o Phụ tải có tính chất trở thì ( )nhỏ dẫn đến sai số nhỏ

o Tuy nhiên, đối với biến dòng điện có cấu tạo đã cho thì ( )cố định, sai số biến dòng điện phụ thuộc vào ( ) và(I 1)

mà thôi

0

; I





0

; I

Trang 4

o Căn cứ vào sai số mà người ta chia làm các cấp chính xác: 0.2, 0.5, 1, 3, 10

 Cấp chính xác 0.2 dùng các dụng cụ đo lường mẫu

 Cấp chính xác 0.5 dùng công tơ điện

 Cấp chính xác 1 dùng đo lường các dụng cụ lắp bảng

 Cấp chính xác 3, 10 dùng các bộ truyền động cho CB

 Đối với hệ thống bảo vệ rơle thì tùy độ chính xác mà chọn

5P20

13

o Công suất thứ cấp định mức của biến dòng S2 đmlà công suất max của phụ tải mà nó gay sai số trong giới hạn cho phép

o Công suất thứ cấp định mức: (vì Z 2 rất bé so với Z pt )

hay

2

S  I U  I I Z  I Z

4.1.5 Công suất máy biến dòng

14

Bảng đường cong từ hoá

4.1.5 Công suất máy biến dòng

o Dòng qua rơle IRvà dòng trên dây pha Ipcó thể bằng nhau và có thể khác nhau phụ thuộc vào sơ đồ nối dây

o hệ số sơ đồ:

a Sơ đồ sao đủ

b Sơ đồ sao thiếu

c Sơ đồ biến dòng nối tam giác nhưng rơle đấu sao

d Sơ đồ rơle nối vào hiệu số dòng điện trên 2 pha

e Sơ đồ bộ lọc dòng thứ tự không

R sd p

I K I



4.1.6 Sơ đồ nối dây máy biến dòng

Trang 5

o Khi bình thường hay N(3) thì

o khi N(2) thì dòng NM chỉ chạy qua 2 rơle của 2 pha bị sự cố

o Khi N(1), chỉ có 1 rơle của pha sự cố có dòng NM đi qua.

o Hệ số sơ đồ Ksd= 1

o Lưu ý: chọn 3 biến dòng điện giống nhau để tránh tình trạng mất cân bằng thực tế luôn tồn tại dòng không cân bằng khoảng 0.01 đến 0.02 A

I

17

Vì vậy ta có dòng vào rơ le sẽ lớn hơn dòng pha lần và lệch góc 30 độ.

o Hệ số sơ đồ tùy thuộc vào dạng NM Nếu là N thì

A B

I a b

I I

   

C B

II b c

I I

   

III c a

I I I

   

3

sd

K 

18

Tuy nhiên thực tế tồn tại dòng không cân bằng nên sẽ khác 0

o Khi bất đối xứng:

0

I     I I I

0

I     I I I I   I I K  I

4.1.6 Bộ lọc dòng thứ tự không

4.2.1 Định nghĩa 4.2.2 Điều kiện làm việc của biến điện áp 4.2.3 Cấp chính xác của biến điện áp 4.2.4 Sơ đồ đấu dây biến điện áp vào Rơle

Trang 6

o Máy biến điện áp là khí cụ điện có nhiệm vụ biến đổi điện áp sơ cấp U1về điện áp thứ cấp U2tương ứng với thiết bị đo lường thông qua tỷ số nU

o Điện áp U thường là 100V (máy biến điện áp 3 pha), V (đối với máy biến điện áp 1 pha)

o Biến điện áp có thông số định mức: Uđm, Iđm , Sđm

o Ngoài ra còn có thông số khác như sai số, cấp chính xác, phụ tải thứ cấp

Ký hiệu: BU, VT, TU, PT

100 3

4.21 Định nghĩa

21

 Có thể dùng mỗi một biến áp đo lường cho từng bảo vệ Tuy nhiên, do kinh tế nên thường dùng một biến áp đo lường cho nhiều bảo vệ

 Chọn biến điện áp theo dụng cụ điện có yêu cầu cấp chính xác cao nhất

 Tổng phụ tải thứ cấp VASpt≤ Sđm tương ứng với cấp chính xác

 Không được để cho thứ cấp biến điện áp bị ngắn mạch

 Phụ tải của biến điện áp chỉđược mắc song song

 Cuộn thứ cấp phải nối đất (lý do an toàn)

22

o Định nghĩa: Cấp chính xác của biến điện áp được gọi theo sai số lớn nhất về trị số ΔU%max khi nó làm việc trong các điều kiện sau:

 Điện áp sơ cấp U1= (0.9 đến 1.1) Uđm

 Phụ tải thứ cấp Spt= (0.25 đến 1 )S2đm

 Hệ số sông suất phụ tải cosφ = 0.8

Ta thấy 2 tam giác gay sai số biến điện áp:

ΔAEF: do dòng từ hóa I0gay ra ΔBCF: do dòng tải I ’

2 gay ra Lúc không tải I ’

2 =0 thì vẫn có sai số

 0

I



' 2

I





2



U



' 2

U

 A

B C

E F

0 1

I R



0 1

j I X



0 1

I Z

 

' '

2 ( 1 2)

I R R





' '

2 ( 1 2)

j I X X





2 ( 1 2 )

I Z Z

  

 1

R jX1 R2' '

2

jX

0

R

'

R

'

jX

0

jX

1

U



' 2

E



' 2

U

 1

I

2

I



Trang 7

o Cấp chính xác: Do cấu tạo lõi thép ( ), dòng điện tải ( ) nghĩa

là phụ thuộc vào công suất và số lượng dụng cụ đo mắc vào thứ cấp, cấu tạo biến điện áp ( ) làm cho U 1 ≠ U 2 ' = U 2.KU

o Sai số gồm: trị số ΔU và góc pha δU

o Dựa vào đồ thị vectơ có thể xác định biểu thức tính các thành phần sai số:

'

0 1 0 1 2 1 2 2 1 2

2 1

U

0 1 0 1 2 1 2 2 1 2

1

I R I X I X X I R R BC

         

0

I I2' '

1 ; 2

Z Z

25

o Để giảm sai số thì lõi thép phải tốt thì ( ) sẽ nhỏ dẫn đến sai số nhỏ

o Phụ tải ( ) của biến điện áp không được vượt quá giá trị cho phép, ngoài tra còn phụ thuộc vào hệ số công suất của phụ tải thứ cấp

o Phụ thuộc vào cấu tạo của biến điện áp ( ) nên để giảm sai số người ta chọn mật độ dòng điện trong các cuộn dây vàtừ cảm trong mạch có giá trị nhỏ hơn so với MBA lực nhằm giảm điện trở các cuộn dây và điện áp ngắn mạch của biến điện áp, thường thì điện áp ngắn mạch biến điện áp khoảng 0.4 đến 1 %

0

I

' 2

I

'

1 ; 2

Z Z

26

o Căn cứ vào sai số mà người ta chia làm các cấp chính xác: 0.2, 0.5, 1, 3, 10

 Cấp chính xác 0.2 dùng các dụng cụ đo lường mẫu

 Cấp chính xác 0.5 dùng công tơ điện

 Cấp chính xác 1dùng đo lường các dụng cụ lắp bảng

 Cấp chính xác 3, 10 dùng các bộ truyền động cho CB

 Đối với hệ thống bảo vệ rơle thì tùy độ chính xác mà chọn

a Sơ đồ nối sao

b Sơ đồ nối tam giác thiếu

c Sơ đồ bộ lọc áp thứ tự không

4.2.4 Sơ đồ nối dây

Trang 8

o Trong sơ đồ nối sao để có điện áp pha so với đất ta phải nối trung tính xuống đất Thứ cấp nối sao phải có dây N Nếu dây trung tính bị đứt thì

sẽ không có điện áp pha so với đất, mà chỉ có điện áp pha so với điểm trung tính của hệ thống.

o Với sơ đồ này ta có thể lấy áp pha hay áp dây tùy ý.

o Có thể dùng 3 máy biến điện áp đo lường rời hay dùng máy biến điện áp 3 pha 5 trụ (Vì nếu dùng máy biến điện áp 3 trụ thì không có đường

đi cho từ thông thứ tự không, làm cho dòng từ hóa lớn khi chạm đất sẽ gay phát nóng.

29

o Sơ cấp nối sao có trung tính nối đất, thứ cấp nối tam giác hở và rơle nối vào 2 mối dây hở này (để lấy áp thứ tự không).

o Khi vận hành bình thường hay ngắn mạch nhiều pha thì UR= 0 Tuy nhiện thực tế thì tồn tại dòng không cân bằng.

o Khi có ngắn mạch chạm đất thì UR≠ 0.

o Ta có thể dùng đấu sao sao tam giác hở để có thể lấy được điện áp tùy thích: pha hay dây

0

( A B C) 3

R a b c

 

30

o Có thể dùng máy biến áp đo lường 2 cuộn thứ cấp, đấu sao sao tam giác hở, như thế ta có cả điện áp: pha, dây và thứ tự không

o Đối với MBA hay MF ta có thể láy điện áp thứ tự không từ trung tính nhờ biến điện áp đo lường

Cám ơn các bạn

đã lắng nghe

Định dạng
Số trang	8
Dung lượng	2,3 MB