ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ BẢO VỆ RƠLE CHO TRẠM BIẾN ÁP 110 KV BA ĐỒN

Chương I: TỔNG QUAN VỀ NHIỆM VỤ, ĐẶC ĐIỂM VÀ VAI TRÒ CỦA TRẠM BIẾN ÁP TRONG HTĐ. 1. Đặc điểm, vai trò và phân loại trạm biến áp: 1.1 Đặc điểm, vai trò của TBA. • Trạm biến áp thực hiện nhiệm vụ biến đổi và phân phối điện năng từ cấp điện áp này sang cấp điện áp khác cho phù hợp với yêu cầu truyền tải và sử dụng điện. • Điện năng được truyền tải từ nhà máy điện đến hộ tiêu thụ thường qua nhiều lần biến đổi điện áp bằng các máy biến áp tăng và giảm áp. Để đạt hiệu quả cao người ta phải thiết kế hệ thống điện hợp lí, sử dụng máy biến áp tự ngẫu trong mạng điện thích hợp và tận dụng khả năng tải của máy biến áp, không ngừng cải tiến cấu tạo máy biến áp góp phần nâng cao độ tin cậy và tiết kiệm nguyên vật liệu 1.2 Phân loại TBA. Trên thự tế có rất nhiều loại trạm biến áp được xây dựng để truyền tải điện năng từ nhà máy điện đến hộ tiêu thụ, nhưng chủ yếu có các loại trạm sau. Các loại trạm biến áp: • Trạm tăng áp: Trạm tăng áp thường được đặt ở các nhà máy điện có nhiệm vụ tăng điện áp máy phát đến điện áp cao hơn để truyền tải đến các hộ tiêu thụ ở xa. • Trạm hạ áp: Trạm hạ áp đặt ở hộ tiêu thụ, để biến đổi điện áp từ đại lượng cao hơn đến đại lượng thấp hơn thích hợp cho các hộ tiêu thụ. • Trạm biến đổi điện xoay chiều thành mọt chiều và ngược lại. • Trạm phân phối điện.

Chương I: TỔNG QUAN VỀ NHIỆM VỤ, ĐẶC ĐIỂM VÀ VAI TRÒ CỦA

TRẠM BIẾN ÁP TRONG HTĐ

1 Đặc điểm, vai trò và phân loại trạm biến áp:

1.1 Đặc điểm, vai trò của TBA

 Trạm biến áp thực hiện nhiệm vụ biến đổi và phân phối điện năng từ cấp điện

áp này sang cấp điện áp khác cho phù hợp với yêu cầu truyền tải và sử dụng

điện

 Điện năng được truyền tải từ nhà máy điện đến hộ tiêu thụ thường qua nhiều lần biến đổi điện áp bằng các máy biến áp tăng và giảm áp Để đạt hiệu quả cao người ta phải thiết kế hệ thống điện hợp lí, sử dụng máy biến áp tự ngẫu trong mạng điện thích hợp và tận dụng khả năng tải của máy biến áp, không ngừng cải tiến cấu tạo máy biến áp góp phần nâng cao độ tin cậy và tiết kiệm nguyên vật liệu

1.2 Phân loại TBA

Trên thự tế có rất nhiều loại trạm biến áp được xây dựng để truyền tải điện năng

từ nhà máy điện đến hộ tiêu thụ, nhưng chủ yếu có các loại trạm sau

 Trạm biến đổi điện xoay chiều thành mọt chiều và ngược lại

 Trạm phân phối điện

2 Đặc điểm, vai trò của trạm biến áp 110 kV Ba Đồn:

2.1 Đặc điểm TBA 110KV Ba Đồn:

 Trạm biến áp 110kV Ba Đồn-Quảng Bình là trạm hạ áp

 Trạm biến áp 110kV Ba Đồn-Quảng Bình nằm trên địa bàn Xã Quảng

Thọ-Huyện Quảng Trạch-Quảng Bình Nhận điện từ trạm E1 Đồng Hới

 Trạm biến áp 110kV Ba Đồn được xây dựng nhằm mục đích cung cấp điện cho

huyện Quảng Trạch, Minh Hoá, Tuyên hoá

Qui mô TBA: TBA 110kV Ba Đồn được xây dựng với qui mô :

2.1.1 Công suất:

Lắp 02 MBA 110/35/22kV – công suất mỗi máy là 25MVA, nhưng hiện tại do

yêu cầu phụ tải người ta đã tháo MBA T1 và đưa vào lắp tại trạm E2

2.1.2 Số lộ đường dây và các khu vực thiết bị:

a Khu vực OPY- 110 KV: Là khu vực ngoài trời Có 03 MC 110 KV bao gồm :

MC 132; MC171; MC172

 Phía 110kV sử dụng sơ đồ một hệ thống thanh góp Đó là hệ thống thanh góp C11

 Nguồn cấp cho hệ thống thanh góp C11 là trạm biến áp truyền tải 220 kV E1 Đồng Hới Sử dụng tuyến đường dây kép AC-185 với tổng chiều dài là 39.5

km, được bảo vệ bởi máy cắt 171 và các dao cách ly 171-7 và 171-1

 Từ thanh góp C11, thông qua máy cắt 132, cấp điện cho MBA T2 để chuyển đổi điện áp cấp cho các xuất tuyến phía 35kV và 22kV

 Xuất tuyến 172 cấp điện cho nhà máy xi măng Sông Gianh, xuất tuyến này cũng được sử dụng đường dây kép với tổng chiều dài lên tới 21.41 km sử dụng loại dây AC-185, được bảo vệ bởi máy cắt 172 và các dao cách ly 172-7, 172-1

b Khu vực OPY- 35KV: Là khu vực ngoài trời gồm có 04 máy cắt 35 kv:

MC 331; MC 332; MC 371; MC 373 (hiện tại MC 331 đang cắt và XT 373 chưa

đưa vào vận hành)

 Phía 35kV sử dụng sơ đồ một hệ thống thanh góp Đó là hệ thống thanh góp C31

 Hệ thống thanh góp 35kV nhận điện từ phía trung áp MBA T2, thông qua máy cắt 332

 Hệ thống thanh góp 35kV cấp nguồn cho 2 xuất tuyến, đó là xuất tuyến 332 đi

Ba Đồn; xuất tuyến 331 đi Ròn

 Các dao cách ly đi kèm gồm: DCL 331-1; DCL 331-3; DCL 332-1; DCL 332-3; DCL 371-1; DCL 371-7; DCL 373-1; DCL 373-7; 343-1

 Thanh cái C31 còn được nối với MBA tự dùng TD3 thông qua cầu chì tự rơi FCO343-3

c Phòng phân phối 22 KV: Trong nhà gồm có:

 Các máy cắt: MC 431; MC 471; MC 473; MC 475; MC 477; MC 432; MC 412;

MC 472; MC 474; MC 476; MC 478

 Các máy biến điện áp: TUC41; TUC42

 Cầu chì tự rơi: FCO 441-1

 Hệ thống thanh góp 22kV cấp nguồn cho 8 xuất tuyến đó là: xuất tuyến 471,

472, 473, 474, 475, 476, 477, 478

 Trong đó MC 431 đang cắt; các xt 472; 474; 476; 478 chưa đưa vào vận hành

vì vậy các máy cắt hợp bộ MC 472, MC 474, MC 476, MC 478 đều ở chế độ cắt các xt 471 cấp điện cho Quảng Thuận, Ba Đồn, Tân Mỹ, xt 473 cấp điện cho Quảng hải, Quảng Thạch, xt 475 cấp điện cho Quảng trường, và xt 477 cấp điện cho Quảng xuân

 Phía 22kV sử dụng sơ đồ một hệ thống thanh góp có phân đoạn bằng máy cắt

Hệ thống đó bao gồm 2 phân đoạn C41 và C42, được phân đoạn bằng máy cắt hợp bộ 412

 Hệ thống thanh góp 22kV nhận điện từ hạ áp của MBA T2 thông qua máy cắt hợp bộ 432

 Phân đoạn C41 còn được nối với MBA tự dùng TD1 thông qua cầu chì tự rơi FCO441-1

d Phòng điều khiển trung tâm:

 Các tủ điều khiển :

 CP3: Điều khiển các máy cắt 172 và các dao cách ly DCL: 172-1; DCL 172-7

 412 CP4 : Điều khiển các máy cắt: MC 132; MC 332; MC 432; MC 171; MC

và các DCL đi kèm

 35CP-1: Điều khiển các máy cắt: MC 371; MC 373; MC 331và các DCL đi kèm

 TCP-1 : Điều khiển các máy cắt: MC 131; MC 431 và các DCL đi kèm

 Các tủ bảo vệ :

 Tủ PP3: bảo vệ các xuất tuyến: XT 172; XT 171

 RP4: Bảo vệ MBA_T2

 35RP-1: Bảo vệ các xuất tuyến:XT 371; XT 373 và thanh cái C31

 RP5: Bảo vệ so lệch thanh cái C11

 TRP-1: Bảo vệ MBA_T1

 Tủ điều khiển MBAT2: RTCCT2

 Tủ đặt ACCU; Tủ phân phối AC; DC; tủ nạp ACCU

Các thiết bị phía 110kV , 35kv và MBA T2 lắp đặt ngoài trời Hệ thống phân phối phía 22kV và các tủ điều khiển, tủ bảo vệ được lắp đặt trong nhà

2.2 Vai trò của TBA 110KV Ba Đồn :

 Trạm biến áp 110kV- Ba Đồn lấy điện từ trạm biến áp E1 Đồng Hới trên xuất tuyến 171

 Trạm biến áp cung cấp điện cho phụ tải thông qua MBA T2 có công suất là 25MVA , cấp điện áp 110/35/22kV

 Phía 110kV là hệ thống sơ đồ gồm : Đường dây 110kV đi từ trạm 220kV Đồng Hới trên xuất tuyến 171 đến TU-171 đến DCL 171-7 đến MC 171 qua DCL 171-1 lên thanh cái C11 và xuất tuyến 172 cung cấp điện cho trạm biến áp Sông Gianh qua DCL 172-1,7 và MC 172, TU 172 Từ thanh cái C11 qua DCL 132-1 đến MC 132 đến DCL 132-3, qua chống sét van CS-1T2 đến MBA-T2 Phía thứ cấp T2 có 2 cấp điện áp 22kV và 35kV

 Các TU 171; 172 dùng cung cấp tín hiệu điện áp cho đo lường, bảo vệ rơ le và

đo đếm điện năng

 Phía 35kV là hệ thống sơ đồ gồm : Sơ đồ hệ thồng gồm 01 thanh cái 35kV C31 MC 332 và 331 xuất tuyến : 332 đi Ba Đồn, 331 đi Ròn, TU C31 phục vụ đo đếm, bảo vệ phía 35kV và TD3 phục vụ tự dùng cho trạm

 Phía 22kV là hệ thống tủ hợp bộ gồm : Sơ đồ hệ thống 02 thanh cái 22kV C41

có MC tổng 431 và các máy cắt xuất tuyến : 471, 473, 475, 477, một tủ TUC42 phục vụ đo đếm bảo vệ, qua MC 441 đến MBA tự dùng TD1 và MC hợp bộ

412 nối qua thanh cái C41 và các máy cắt xuất tuyến : 472, 474, 476, 478 và

một tủ TUC42 phục vụ đo đếm bảo vệ phía 22kV

3 Phần Tự Dùng Của Trạm

 Hệ thống tự dùng của trạm bao gồm sử dụng hai nguồn điện chính là xoay chiều và một chiều Được đặt tại gian tự dùng của nhà máy, gồm hai tủ điều khiển, Các tủ này nối liền thanh cái ở phía trên , mỗi tủ bố trí thanh cái dọc ở giữa và hệ thống áptômát nhánh nằm ngang ở 2 bên Trên mỗi tủ đều có đồng

hồ theo dõi các thông số U, I, P , và hệ thống tap lô tín hiệu báo ATM nhảy

 Hệ thống tự dùng xoay chiều là tủ tự dùng xoay chiều 220/380VAC.Theo thiết

kế được cung cấp nguồn từ MBA tự dùng TD1 và còn để dự trữ là MBA TD3 thông qua 2 ATM tổng MCCB-M1 và MCCB-M2.Tại đây phân phối nguồn

xoay chiều cho các phụ tải thông qua các ATM sau:

- MCCB-1: Đến tủ nạp số 1 (Battery charger No.1 panel)

- MCCB-2: Đến tủ nạp số 2 (Battery charger No.2 panel)

- MCCB-3: Nguồn AC cho tủ điều khiển TCP-1 (sấy và chiếu sáng)

- MCCB-4: Nguồn AC cho tủ điều khiển 110KV (T/D line)

- MCCB-5: Nguồn AC cho tủ Rơle 110KV (sấy và chiếu sáng)

- MCCB-6: Thông tin tải ba

- MCCB-7: Nguồn AC cho các tủ 22KV (sấy và chiếu sáng)

- MCCB-8: AC cho các tủ LTU, RTCC, MBA T2, MK132, MK332, MK132, tủ RP5 và CP4

- MCCB-9: Nguồn AC cho điều khiển MBA T1

- MCCB-10: Nguồn AC cho bàn điều khiển

- MCCB-11: Nguồn AC cho khu tập thể

- MCCB-12: Nguồn AC cho tủ chiếu sáng ngoài trời và trong nhà

- MCCB-13: Nguồn AC cho tủ MK 110KV ngăn XT171

- MCCB-14: Nguồn AC cho tủ MK 35KV

- MCCB-15: Nguồn AC cho quạt mát và điều áp MBAT1, MBAT2

- MCCB-16: Nguồn AC hàn

- QFAC1: Nguồn AC cho tủ CP3

- QFAC2: Nguồn AC cho tủ MK1

 BATD1 Kiểu: BAD 100-22, Chủng loại: Máy biến áp 2 cuộn dây, 3 pha, Số

máy: AAX- 0706T, Nhà chế tạo:VINA-TAKAOKA, Năm sản xuất,lắp đặt :

2000, Tần số định mức: 50Hz, Điện áp định mức: 22/0.4 kV, dòng định mức: 2.62/144.3, Công suất định mức: 100KVA, Điện áp ngắn mạch:UK=3.8%, Tỷ

số biến :222 x 2.5%/0.4 Kv

 BATD3 Kiểu: BAD 100-35, Chủng loại: Máy biến áp 2 cuộn dây, 3 pha, Số máy: AA- 90656T, Nhà chế tạo:VINA-TAKAOKA, Năm sản xuất,lắp đặt :

2000, Tần số định mức: 50Hz, Điện áp định mức: 35/0.4 kV, dòng định mức:

1.65/144.34, Công suất định mức: 100KVA, Điện áp ngắn mạch:UK=6.6%, Tỷ

số biến : 354 x 2.5%/0.4 Kv

 Hệ thống điện một chiều được cung cấp từ các nguồn sau: Acquy, từ tủ nạp 1 hoặc tủ nạp 2 thông qua các ATM tương ứng MCCB-M1, MCCB-M2.Tủ cung cấp nguồn DC cho các phụ tải qua các ATM sau:

Chương II: GIỚI THIỆU VỀ THIẾT BỊ VÀ THÔNG SỐ KỸ THUẬT

CỦA THIẾT BỊ TRẠM BIẾN ÁP 110KV BA ĐỒN

1 MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC

Máy biến áp là thiết bị điện từ tĩnh, làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ, dùng

để biến đổi một hệ thống dòng điện xoay chiều ở cấp điện áp này thành một hệ thống dòng điện xoay chiều ở cấp điện áp khác, với tần số không đổi

1.1 Máy biến áp T2 25MVA-115/38.5/24

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

 MBA được lắp đặt ngoài trời, được đặt trên móng bằng xi măng Xung quanh móng MBA có hệ thống mương thoát dầu, phía trên có rải đá 4*6 Hệ thống mương thoát dầu được nối đến bể thu dầu sự cố

Hình 2.1_a : Cấu tạo máy biến áp

Hình 2.1_b : Cấu tạo máy biến áp

11 Dòng điện định mức:

 Chế độ ONAF: 125.51 /250.44 /601.41 A

 Chế độ ONAN: 100/201 /481 A

12 Điện áp và dòng điện tương ứng các phía theo các nấc phân áp:

Bảng 2.1 Điện áp và dòng điện tương ứng các phía theo các nấc phân áp

15 Tổ nối dây: Yo/Δ/Yo-11-0

16 Sự gia tăng nhiệt độ:

- Lớp dầu trên: 550C

- Cuộn dây: 600C

17 Nhiệt độ làm việc cho phép lớn nhất

18 Sứ đầu vào MBA:

 Cao áp: Loại GOB 550/800 with oil level gauge Nhà chế tạo : ABB

Số Serial:ZSC292691,1ZSC292692,1ZSC292333,1ZSC292334

 Trung áp:

Loại Dt52Nf1000 Nhà chế tạo: HOCERATEC

 Hạ áp:

Loại Dt36Nf1000 Nhà chế tạo: HOCERATEC

Bảng 2.3 Thông số của biến dòng chân sứ đầu vào MBA

Vị trí Pha Đầu ra Tỷ số

biến

Số cuộn dây

Công suất định mức

Cấp chính xác

Cao áp

A

S1-S2 S1-S3

100/1 200/1

0.5 S1-S2

S1-S3

100/1 200/1

01 30 VA 10P10

S1-S2 S1-S3

100/1 200/1

01 30 VA 10P10

B

S1-S2 S1-S3

100/1 200/1

0.5 S1-S2

`S1-S3

100/1 200/1

01 30 VA 10P10

S1-S2 S1-S3

100/1 200/1

01 30 VA 10P10

C

S1-S2 S1-S3

100/1 200/1

0.5 S1-S2

S1-S3

100/1 200/1

01 30 VA 10P10

S1-S2 S1-S3

100/1 200/1

01 30 VA 10P10

Trung tính 110

Kv

S1-S2 S1-S3

100/1 200/1

300/1 400/1 600/1

01 30 VA 10P10

10P10 5P20 S1-S2

S1-S3 S1-S4

300/1 400/1 600/1

01 30 VA 10P10

10P10 5P20

B

S1-S2 S1-S3

300/1 400/1

01 30 VA 10P10

10P10

S1-S2 S1-S3 S1-S4

300/1 400/1 600/1

01 30 VA 10P10

10P10 5P20

C

S1-S2 S1-S3 S1-S4

300/1 400/1 600/1

01 30 VA 10P10

10P10 5P20 S1-S2

S1-S3 S1-S4

300/1 400/1 600/1

01 30 VA 10P10

10P10 5P20

Trung

áp

A

S1-S2 S1-S3 S1-S4

500/1 1000/1 1500/1

01 30 VA 5P15

5P20 5P20 S1-S2

S1-S3 S1-S4

500/1 1000/1 1500/1

01 30 VA 5P15

5P20 5P20

B

S1-S2 S1-S3 S1-S4

500/1 1000/1 1500/1

01 30 VA 5P15

5P20 5P20 S1-S2

S1-S3 S1-S4

500/1 1000/1 1500/1

01 30 VA 5P15

5P20 5P20

C

S1-S2 S1-S3 S1-S4

500/1 1000/1 1500/1

01 30 VA 5P15

5P20 5P20 S1-S2

S1-S3 S1-S4

500/1 1000/1 1500/1

01 30 VA 5P15

5P20 5P20

Trung tính 22Kv

S1-S2 S1-S3 S1-S4

500/1 1000/1 1500/1

01 30 VA 5P15

5P20 5P20

20 Điện áp ngắn mạch và công suất ngắn mạch:

Bảng 2.4 Điện áp ngắn mạch và công suất ngắn mạch

1.1.2 Các chế độ làm việc của MBA

a) Cho phép MBA vận hành với điện áp cao hơn định mức của nấc đang vận hành

 Lâu dài 5% Uđm nấc phân áp khi phụ tải không quá phụ tải định mức

 Lâu dài 10% Uđm nấc phân áp khi phụ tải không quá 25% phụ tải định mức

 Ngắn hạn ( dưới 6 giờ/ngày) 10% Uđm nấc phân áp khi phụ tải không quá định mức

b) Cho phép MBA vận hành quá tải bình thường thời gian và mức độ quá tải phụ thuộc vào đồ thị phụ tải, nhiệt độ môi trường làm mát và mức độ non tải khi thấp điểm thời gian quá tải cho phép ở bảng sau:

Bảng 2.5 Thời gian cho phép quá tải

Bảng 2.6 Thời gian cho phép quá tải với dòng điện cao hơn dòng định mức

Thời gian quá tải (phút) 120 80 45 20 10

 Các máy biến áp được phép quá tải cao hơn dòng điện định mức tới 40% với tổng thời gian không quá 6 giờ trong một ngày đêm va trong 5 ngày liên tiếp với điều kiện hệ số phụ tải ban đầu không quá 0,93 ( trong trường hợp này phải tận dụng tối đa khả năng mọi trang bị làm mát của MBA)

 Khi hệ thống làm mát bị sự cố (tất cả các quạt làm mát bị cắt ra) cho phép MBA vận hành với phụ tải định mức theo nhiệt độ không khí xung quanh trong thời gian sau

Bảng 2.7 Thời gian cho phép quá tải khi hệ thống làm mát bị sự cố

Nhiệt độ không khí xung quanh 0 10 20 30

 Phải đưa hệ thống làm mát vào làm việc trong các trường hợp sau:

+ Khi nhiệt độ lớp dầu trên đạt 60 0C (dừng quạt ở 50 0C)

+ Khi nhiệt độ cuộn dây đạt 65 0C ( dừng quạt ở 55 0C)

+ Khi phụ tải đạt định mức bất kể nhiệt độ dầu hoặc nhiệt độ cuộn dây là bao nhiêu

 Cho phép ngừng quạt gió trong trường hợp dưới định mức và nhiệt độ lớp dầu trên không quá 45 0C

 Máy cắt được cấu tạo gồm 03 trụ cực riêng biệt gồm ba phần chính : Ở phía dưới là bộ truyền động cơ khí bố trí trong buồng chứa bằng hợp kim Phía trên

là các trụ cực rỗng và các thanh truyền động cách điện, thanh truyền động này vận hành, di chuyển trong trụ cực máy cắt

 Mỗi phần tử ngắt cấu tạo gồm một buồng cách điện được làm kín bằng các mặt bích ở trên và dưới, các cực đấu dây phía trên - dưới và bộ xả khí dập hồ quang

Bộ xả khí được thiết kế kết nối với tiếp điểm động phía dưới, tiếp điểm này kết nối cứng với cực đấu dây phía dưới Tiếp điểm chịu dòng chính phía trên kết nối cứng với cực đấu dây phía trên

 Trụ cực được đặt tách rời trên xà đỡ cấu tạo bằng thép mạ nhúng nóng, tất cả được đặt lên trụđỡ Trụ đỡ gồm hai khung cấu tạo bằng thép hàn kết nối với nhau bằng các thanh giằng

Bảng 2.8 Khối lượng của các bộ phận

 Bộ truyền Động máy cắt:

 Bộ truyền động BLK 222 được sử dụng kết hợp với lò xo cắt để điều khiển đóng/cắt máy cắt Không được vận hành cũng như hiệu chỉnh bộ truyền động khi bộ truyền động chưa đặt trên giá đỡ

 Bộ truyền động cơ khí gồm có lò xo đóng đi kèm với động cơ tích năng làm việc theo nguyên lý tựđộng, lò xo tích năng sẽđược căng sau mỗi lần đóng máy cắt Bộ truyền động sẽ khóa không cho đóng máy cắt khi lò xo đang tích năng, khi đóng máy cắt sẽ tích năng lò xo đóng Khi quá trình cắt máy cắt đang được thực hiện, cơ chếđóng máy cắt sẽ được khóa một cách tức thời

 Các bộ phận hợp thành bộ truyền động cơ khí là một khối không thể tách rời và được bố trí trong một buồng thích hợp kèm theo bảng điều khiển và các thiết bị điều khiển Vỏ bảo vệ của bộ truyền động được cốđịnh chắc chắn và được thiết

kế hợp lý cho công tác vận hành và sửa chữa

 Lò xo cắt ở trong máy cắt và lò xo đóng ở trong bộ truyền động cơ khí đã được

tích năng khi máy cắt đã đóng ở chếđộ vận hành bình thường Khi máy cắt đã

đóng bộ phận khóa cơ khí sẽ khóa không cho máy cắt đóng lại lần nữa

Hình 2.3 Bộ phận khóa

1 chi tiết khóa chu trình đóng

2 chi tiết khóa chu trình cắt

Trạng thái cắt máy cắt:

 Khi máy cắt cắt, bộ phận khóa sẽđược giải phóng từ hộp truyền động (1) Ở

cuối hành trình cắt, bộ truyền độrng sẽ được giảm chấn nhờ bộ giảm chấn (2)

đồng thời con bài chỉ thị trạng thái cắt (OPEN) sẽ rơi xuống lỗ quan sát Lò xo

đóng máy cắt lúc này đã được tích năng

Quá trình dập hồ quang được mô phỏng như hình 2.6

Hình 2.6-1 mô phỏng máy cắt ở trạng thái đóng Ở trạng thái này dòng điện đi từ đầu cực trên đến thân tiếp điểm trên 1 → tiếp điểm chính tỉnh 9 → tiếp điểm chính động 10

→ xylanh thổi 12 → thân tiếp điểm dưới → đầu cực dưới Song song với dòng điện mạch

3 Hệ thống tiếp điểm tỉnh trên

→ thân tiếp điểm dưới → đầu cực dưới

Đầu tiên trong quá trình cắt, tiếp điểm chính (bao gồm tiếp điểm chính tĩnh 9 và tiếp điểm chính động 10) mở ra (xem hình 2.6-2),

hệ thống tiếp điểm dập hồ quang (tỉnh 3 và động 3) vẫn đóng Lúc này dòng điện khép mạch qua tiếp điểm

Dập hồ quang (Dòng điện đi từ đầu cực trên đến thân tiếp điểm trên 1 → tiếp điểm dập

hồ quang tỉnh 2 → tiếp điểm dập hồ quang động 3 → xylanh thổi 12 → thân tiếp điểm dưới → đầu cực dưới)

Tiếp theo hệ thống tiếp điểm dập hồ quang mở ra (hình 2.6-3), hồ quang được sinh ra tại đây và được thổi vào buồng 4, 5 Lúc đó xilanh thổi 12 chuyển động xuống phía dưới và nén khí SF6 xilanh thổi 12 và piston tỉnh 7, khi áp lực khí SF6 trong buồng 5 đủ lớn (thắng áp lực khí SF6 tại buồng 4 do hồ quang sinh ra ), Van 11 sẽ tác động và khí SF6 tại buồng 5 sẽ thổi hồ quang về phía đối diện với chiều chuyển động của tiếp điểm động thông qua van 11 đến khoảng trống giữa tiếp điểm dập hồ quang

và miệng vòi phun Hồ quang được dập tắt tại đây khi dòng điện xấp xĩ không (xem hình 2.6-4 và 2.6-5)

Hình 2.6 : Mô phỏng quá trình dập hồ quang trong máy cắt

1 Thân tiếp điểm trên

2 Tiếp điểm tỉnh dập hồ quang

3 Tiếp điểm động dập hồ quang

14 Thân tiếp điểm dưới

Trong trường hợp dòng sự cố lớn, khí SF6 buồng 4 và 5 bị đốt nóng bởi năng lượng của hồ quang và được thổi vào trong xilanh nhiệt 12 với áp lực cao Khi dòng điện gần bằng không, khí được thổi ra khỏi xilanh thổi qua miệng phun và dập tắt hồ quang Khi này van 13 tác động giảm khí SF6 áp lực cao do sự nén giữa xi lanh 12 và piston 7

Hình 2.7 Cấu tạo buồng dập hồ quang

 Ba pha được điều khiển chung bằng một cơ cấu truyền động bằng lò xo tích năng đặt trong tủ truyền động được gắn với giá đỡ Năng lượng cần để thao tác được tich năng trong lò xo đóng va lò xo cắt chung cho cả 3 pha tủ truyền động được nối với trụ cực pha B qua một cơ cấu dẫn động và nối với các trụ cực pha khác qua các cần liên kết

 Sau mỗi lần đóng lò xo tự động được tích năng cho lần đóng tiếp theo bằng một

cơ cấu nén lò xo, thời gian tích năng không nhỏ hơn 15s

 Chu trình đóng cắt của máy cắt là: Mở - 0.3s – đóng cắt – 3 min – đóng cắt Thời gian giữa hai lần đóng máy cắt khi thử nghiệm không nhỏ hơn 1 phút Không được thao tác đóng cắt quá 3 lần trong công tác thí nghiệm, hiệu chỉnh

 Máy cắt có theerbaos tin hiệu hoặc tự động khóa khí áp lực khi khí SF6 bị giảm thấp

 Máy cắt có tiếp điểm liên động chống đóng hoặc cắt khi áp lực khí SF6 giảm thấp

 Máy cắt có hai cuộn cắt có thể làm việc độc lập hoặc song song

 Máy cắt có thể thao tác từ xa hoặc tại chỗ tùy theo việc chọn chế độ REMOTE hoặc LOCAL

 Máy cắt có trang bị bộ sấy đặt tại tủ truyền động có bộ cảm biến nhiệt để điều khiển đưa bộ sấy vào làm việc khi nhiệt độ môi trường nhỏ hơn 10 oC

 Máy cắt có kết cấu kín các trụ nạp đầy khí nên có thể dùng ở mọi khí hậu kể cả trong môi trường nhiễm bẩn nặng và khí hậu nhiệt đới

 Tất cả các chi tiết của một cực máy cắt đều được lắp ráp hiệu chỉnh và thí nghiệm xuất xưởng sẵn sàng cho việc lắp đặt sau đó nạp khí ở áp lực +0,5 bar bảo đảm cho các chi tiết trong cực máy cắt không bị nhiễm ẩm trong quá trình vận chuyển và bảo quản trong kho Do đó không cần kiểm tra và xử lý cách điện trước khi vận hành nếu áp lực trong máy cắt khi mở hòm không nhỏ hơn +0,3 bar

 Máy cắt có thể đống lặp lại cho cả 3 pha

 Các thông số kỹ thuật của máy cắt 110Kv:

1- Kiểu: LTB 145D1/B

2- Chủng loại: Máy cắt khí SF6 truyền động bằng lò xo

3- Số máy: 170 00 179

4- Nhà chế tạo: ABB

14- Dòng điện ngắn mạch chịu đựng trong thời gian 3s: 25KA

15- Thời gian đóng riêng:

16- Thời gian cắt riêng:

17- Thời gian cắt toàn bộ:

18- Tốc độ cắt:

19- Tốc độ đóng:

20- Điện trở tiếp xúc (Với dòng đo bằng 100A 1 chiều):

21- Chu trình thao tác định mức : O-0.3s-CO-3Min-CO

22- Hành trình

23- Độ ngập:

24- Áp lực khí SF6 khi nhiệt độ 20 0c:

- Áp suất định mức: 7 BAR

- Áp suất cảnh báo cấp 1: 6,2BAR

- Áp suất cảnh báo cấp 2(Đi khóa): 6 BAR

25-Điện áp nguồn cấp cho:

- Cuộn dây đóng/ cắt: 220VDC

- Điện trở sấy: 220VAC

- Động cơ tích năng lò xo: 220 VDC

26-Trọng lượng khí: kg

27-Trọng lượng toàn bộ: 1460kg

3 Dao Cách Ly

 Dao cách ly khí cụ điện dùng để đóng cắt mạch điện cao áp không có dòng điện hoặc dòng điện nhỏ hơn dòng định mức nhiều lần và tạo nên khoảng cách an toàn có thể nhìn thấy được

 Dao cách ly có thể đóng cắt dòng điện dung của đường dây hoặc cắt không tải của máy biến áp

 Dao cách ly thường được thao tác bằng tay hoặc bằng điện cơ ( động cơ điện) dao cách ly được chế tạo cho tất cả các cấp điện áp

Trạm 110 kv Ba Đồn sử dụng dao cách ly với các thông số sau:

* Ngoài ra Trong trạm còn có các thiết bị khác như:

 Máy biến điện áp: TU 172; Kiểu: WN145N2, Số pha: 1 pha (A), Số máy:

1203093, Nhà chế tạo: ABB, Năm sản xuất, lắp đặt : 2004, Tần số định mức: 50Hz, Điện áp sơ cấp định mức định mức: 110/√3 Kv, Điện áp thứ cấp định mức: 110/√3 /110/3 V, Tụ điện C1/C2 : 6111/27500 pF, Dầu cách điện, Trọng lượng dầu trong máy : 100 Kg, Trọng lượng cả máy: 560 Kg

 Máy biến dòng điện: Kiểu: CH-123, Số pha: 1 pha, Số máy: 0400421/6, Nhà chế tạo: ARTECHE - TÂY BANN NHA, Năm sản xuất, lắp đặt : 2004, Tần số định mức: 50Hz, Điện áp sơ cấp định mức định mức: 123 KV, Điện áp thử nghiệm trong 1 phút: 230/550 KV, Số cuộn : 04, Công suất danh định: 30 VA

Bảng 2.9 Tỷ số biến dòng:

600-300/1 A 600-300/1 A 600-300/1 A 600-300/1 A Bảng 2.10 Cấp chính xác và công suất tương ứng:

 Chống sét van; Kiểu: U309607752B4AA1; Chủng loại: Chống sét van cao áp; Số pha: 1 pha; số chế tạo : 2040801942, 2040801943, 2040801944; Nhà chế tạo: COOPER - Mỹ; Điện áp định mức: 96 kv; Dòng điện phóng định mức:

10 KA; Điện áp làm việc liên tục cực đại:

Chương: III: CÁC DẠNG SỰ CỐ VÀ CÁC LOẠI RƠ LE BẢO VỆ TRONG

TRẠM BIẾN ÁP

1 CÁC DẠNG SỰ CỐ XẢY RA TRONG TRẠM BIẾN ÁP

1.1 Các hư hỏng và tình trạng làm việc không bình thường xảy ra đối với MBA 1.1.1 Sự cố bên trong MBA:

Sự cố bên trong MBA được chia làm hai nhóm sự cố trực tiếp và sự cố gián tiếp

 Sự cố trực tiếp là ngắn mạch các cuộn dây, hư hỏng cách điện làm thay đổi đột ngột các thông số điện

 Sự cố gián tiếp diễn ra từ từ nhưng sẽ trở thành sự cố trực tiếp nếu không phát hiện và xử lý kịp thời (như quá nhiệt bên trong MBA, áp suất dầu tăng cao )

Vì vậy khi xảy ra sự cố trực tiếp yêu cầu phải nhanh chóng cách ly MBA bị sự cố

ra khỏi hệ thống điện để giảm ảnh hưởng đến hệ thống Sự cố gián tiếp không đòi hỏi phải cách ly MBA ra khỏi hệ thống nhưng phải được phát hiện và xử lý kịp thời Sau đây phân tích một số sự cố bên trong MBA thường gặp

a) Ngắn mạch giữa các pha trong MBA ba pha

 Dạng ngắn mạch này rất hiếm khi xảy ra, nhưng nếu xảy ra dòng ngắn mạch sẽ rất lớn so với dòng một pha

Hình 3.1 Ngắn mạch nhiều pha trọng cuộn dây MBA

c) Ngắn mạch giữa các vòng dây của cùng một pha:

 Khoảng ( 70 – 80 %) hư hỏng MBA là từ chạm chập giữa các vòng dây cùng 1 pha bên trong MBA

Hình 3.3 Ngắn mạch giữa các vòng dây trong cùng một pha

 Trường hợp này dòng điện ngắn mạch tại chỗ ngắn mạch rất lớn vì một số vòng dây bị nối ngắn mạch, dòng điện này phát nóng đốt cháy cách điện cuộn dây và dầu biến áp, nhưng dòng điện từ nguồn đến máy biến áp Is có thể vẫn nhỏ (vì tỷ

số MBA rất lớn so với số ít vòng dây bị ngắn mạch ) không đủ cho bảo vệ rơ le tác động

d) Ngoài ra còn có các sự cố như hư thùng dầu , hư sứ dẫn, hư bộ điều chỉnh đầu

phân áp

1.1.2 Dòng điện từ hóa tăng vọt khi đóng MBA không tải

 Hiện tượng dòng điện từ hóa tăng vọt có thể xuất hiện vào thời điểm đóng MBA không tải Dòng điện này chỉ xuất hiện trong cuộn sơ cấp MBA Nhưng đây không phải là dòng ngắn mạch do đó yêu cầu bảo vệ không được tác động

1.1.3 Sự cố bên ngoài ảnh hưởng đến tình trạng làm việc của MBA

 Dòng điện tăng cao do ngằn mạch ngoài và quá tải

 Mức dầu bị hạ thấp do nhiệt độ không khí xung quanh MBA giảm đột ngột

 Quá điện áp khi ngắn mạch một pha trong hệ thống điện

1.1.4 Các loại bảo vệ trong trạm biến áp

Các loại bảo vệ được dùng để bảo vệ MBA T2 bao gồm:

 Bảo vệ so lệch 87T

 Bảo vệ quá dòng cắt nhanh 50

 Bảo vệ quá dòng chạm đất 51N

 Bảo vệ quá dòng có thời gian 51

 Bảo vệ quá tải MBA 49

 Rơ le dòng dầu 96P

 Rơ le hơi 96B

 Van phòng nổ 63S

 Bảo vệ nhiệt độ dầu tăng cao 26Q

 Bảo vệ nhiệt độ cuộn dây tăng cao 26W

 Bảo vệ mức dầu trong thùng dầu chính tăng cao giảm thấp 71Q1

 Bảo vệ mức dầu trong bộ OLTC tăng cao giảm thấp 71Q2

 Bảo vệ quá áp 59

 Bảo vệ kém áp 27

a Bảo vệ quá dòng cực đại

 Vùng tác động của bảo vệ quá dòng cực đại bao gồm cả phần tử được bảo vệ

và các phần tử lân cận

 Dòng khởi động của bảo vệ:

- Ikđ= Kat.Kmm.Ksđ.Ilvm / Ktv.nI

- Trong đó : Kat - Hệ số an toàn

- Kmm- Hệ số mở máy

 Đặc tính thời gian tác động của bảo vệ: Để đảm bảo tính chọn lọc của bảo vệ,

thời gian tác động được chọn theo nguyên tắc từng cấp (tăng dần từ hộ tiêu thụ

đến nguồn) Trong bảo vệ quá dòng, đặc tính thời chia làm hai dạng:

- Đặc tính thời gian độc lập: Thời gian tác động không phụ thuộc vào dòng ngắn mạch Bậc chọn lọc 0.35 - 0.6sec

- Đặc tính thời gian phụ thuộc: Thời gian tác động phụ thuộc vào dòng ngắn mạch, dòng ngắn mạch càng lớn thì thời gian tác động càng nhỏ Bậc chọn lọc 0.4 - 1.0 sec

Ưu điểm của bảo vệ có đặc tính thời gian phụ thuộc là có thể phối hợp thời gian của các bảo vệ gần nhau để giảm thời gian cắt ngắn mạch của các bảo vệ đặt gần nguồn, có thể giảm Kmm khi chọn dòng khởi động của bảo vệ làm tăng độ nhạy.Tuy nhiên, khuyết điểm là sự phối hợp các đặc tính phức tạp, thời gian cắt ngắn mạch lớn khi dòng sự cố xấp xỉ dòng khởi động

Hình 3.4 Các dặc tính phụ thuộc theo tiêu chuẩn ICE

b Bảo vệ quá dòng cắt nhanh (50)

 Vùng tác động của bảo vệ cắt nhanh chỉ một phần của phần tử được bảo vệ

 Tính chọn lọc của bảo vệ dòng điện cắt nhanh được đảm bảo bằng cách chọn dòng khởi động lớn hơn dòng ngắn mạch lớn nhất qua chổ đặt bảo vệ khi ngắn mạch ở cuối vùng được bảo vệ:

Ikđ=Kat Inm max Kat- Thường 1.2 đến 1.3

Khi tính toán cần chú ý mạng có một hoặc nhiều đầu nguồn cung cấp, thanh cái có một hay nhiều lộ ra

 Bảo vệ dòng điện cắt nhanh thường tác động tức thời ( 0.02-0.06sec ).Tuy nhiên, đối với các đường dây trên không có đặt chống sét ống chống quá điện

áp, khi chúng làm việc tạo nên ngắn mạch tạm thời (0.01-0.03sec), do đó thời gian bảo vệ cắt nhanh thường 0.06-0.08sec

c Bảo vệ quá dòng cực đại có kiểm tra điện áp

 Để tăng độ nhạy của bảo vệ quá dòng cực đại, trong một số trường hợp người ta thường dùng rơle kiểm tra điện áp thấp làm bộ phận khởi động Bảo vệ chỉ tác động sau khi rơle điện áp thấp tác động

 Áp khởi động được chọn theo điều kiện sau:

-Rơle không được tác động đối với áp làm việc tối thiểu mặc dù lúc

đó rơle dòng có thể tác động do quá tải

-Rơle tác động khi có ngắn mạch và trở về khi sự cố được loại trừ Thường chọn: Ukđ =0.7-0.75Ulvmax

 Lúc đó, dòng khởi động được chọn sao cho không được tác động đối với phụ tải làm việc lâu dài: Ikđ=Kat.Ilv/Ktv Vì Ilv thường nhỏ hơn dòng làm việc cực đại Ilvmax nên độ nhạy cao hơn Độ nhạy của bảo vệ lúc này được kiểm tra theo giá trị áp lớn nhất khi ngắn mạch cuối vùng bảo vệ Kn= Ukđ/UNmax > =1.5

d Bảo vệ quá dòng 3 cấp

 Bảo vệ quá dòng ba cấp bao gồm cắt nhanh tức thời, cắt nhanh có thời gian và quá dòng cực đại Nó đảm bảo cắt nhanh đường dây được bảo vệ đồng thời dự trữ cho chính đường dây được bảo vệ và đường dây kế tiếp

e Rơle khí Buchholz (96 B)

Rơle khí hoạt động dựa vào sự bốc hơi của dầu máy biến áp khi bị sự cố và mức độ hạ thấp dầu quá mức cho phép

Hình 3.9 nguyên lý cấu tao (a) và vị trí bố trí

trên MBA của rơle hơi

Rơle khí được đặt trên đoạn ống nối từ thùng dầu đến bình dãn dầu của MBA Rơle cóa hai cấp tác động gồm có 2 phao bằng kim loại mang bầu thủy tinh có tiếp điểm thủy ngân hay tiếp điểm từ Ở chế độ làm việc bình thừơng trong bình đầy dầu, các phao nỗi lơ lững trong dầu, tiếp điểm rơ le ở trạng thái hở khi bốc ra yếu ( ví dụ dầu nóng do quá tải), khí tập trung lên phía trên của bình rơle đẩy phao số 1 xuống, rơle gởi tín hiệu cấp 1 cảnh báo Nếu khí bốc ra mạnh (chẳng hạn do ngắn mạch cuộn dây MBA đặt trong thùng dầu) luồng khí di chuyểntừ thùng dầu lên bình dãn dầu đẩy phao số 2 xuống gởi tín hiệu đi cắt máy cắt của MBA

Một van thử được lắp trên rơle: khi thử nghiệm rơle, lắp máy bơm không khí nén vào đầu van thử mở khóa van, không khí nén bên trong rơle cho đến khi phao hạ xuống đóng tiếp điểm

Một nút nhấn thử để kiểm tra sự làm việccủa hai phao Khí nhấn nút thử đến nửa hành trình, sẽ tác động cơ khí cho phao trên hạ xuống (lúc này cả hai phao đang nâng lênvì rơle chứa đầy dầu) Đóng tiếp điểm báo hiệu (cấp 1) của phao trên Tiếp tục nhấn nút thử đến cuối hành trình, sẽ tác động cơ khí cho phao dưới cũng bị hạ xuống (do phao trên đã hạ xuống rồi) đóng tiếp điểm mở máy cắt (cấp 2) của phao dưới

Dựa vào thành phần và khối lượng hơi sinh ra người ta có thể xác định được tính chất và mức độ sự cố Do đó trên rơle hơi có thể thêm van để lấy hỗn hợp khí sinh

ra nhằm phục vụ cho việc phân tích sự cố Rơle hơi tác động chậm thời gian làm việc tối thiểu là 0,1 s; Trung bình là 0,2 s

f Rơle bảo vệ quá nhiệt cuộn dây MBA (26W)

Nhiệt độ định mức máy biến áp phụ thuộc chủ yếu vào dòng điện tải chạy qua cuộn dây MBA và nhiệt độ của môi trường xung quanh Tùy theo từng loại cũng như công suất định mức của MBA mà dải nhiệt độ cho phép của chúng có thể thay đổi, thông thường nhiệt độ của cuộn dây dưới 950C được xem là bình thường

Thiết bị chỉ thị nhiệt độ cuộn dây MBA người ta thường dùng thiết bị loại AKM 35, đây là thiết bị sử dụng điện trở nhiệt có phần tử đốt nóng được cấp điện từ biến dòng phía cao và hạ MBA Rơle nhiệt độ cuộn dây gồm 4 bộ tiếp điểm (mỗi bộ

có một tiếp điểm thường mở, một tiếp điểm thường đóng và cực chung) lắp bên trong một nhiệt kế có kim chỉ thị

Hinh3 10 Thiết bị chỉ thị nhiệt độ cuộn dây

Cơ cấu rơle gồm: Chỉ thi quay số để ghi số đo, một bộ phận cảm biến nhệt, một ống mao dẫn nối bộ phận cảm biến nhiệt với cơ cấu chỉ thị Bên trong ống mao dẫn làchất lỏng được nén lại Sự co giãn của chất lỏng trong ống mao dẫn thay đổi theo nhiệt độmà bộ cảm biến nhận được, tác động lên cơ cấu chỉ thị và 4 bộ tiếp điểm Đồng thời, tác động lên cơ cấu chỉ thị và các tiếp điểm, còn có một một điện trở đốt nóng Để chỉnh định cho phần tử đốt nóng, người ta sử dụng một biến trở đặt ở tủ điều khiển cạnh máy biến áp Tác dụng của điện trở đốt nóng ( tùy theo dòng điện qua cuộn dây máy biến áp ) và bộ cảm biến nhiệt lên cơ cấu đo cùng các bộ tiếp điểm sẽ tương ứng với nhiệt độ điểm nóng, nhiệt độ của cuộn dây

Có 4 vít điều chỉnh nhiệt độ để đặt trị số tác động cho 4 tiếp điểm Tùy theo thiết kế, các tiếp điểm rơle nhiệt độ có thể được nối vào các mạch, báo hiệu sự cố “

nhiệt độ cuộn ây cao”, mạch tự động mở máy cắt để cô lập máy biến áp, mạch tự động khởi động và ngừng các quạt làm mát máy biến áp

Rơle nhiệt độ cuộn dây hoạt đông ở hai cấp :

- Cấp 1: Khi nhiệt độ cuộn dây MBA ở 1150C sẽ báo động bằng tín hiệu đèn còi

- cấp 2: Khi nhiệt độ cuộn dây MBA là 1200C thì báo động bằng tín hiệu đèn, còi

và tác động đi cắt máy cắt cô lập MBA ra khỏi lưới

Ngoài ra rơle nhiệt độ cuộn dây MBA còn có tác dụng đưa các tín hiệu đi điều khiển hệ thống làm mát cho MBA Ví dụ đối với MBA làm mát bằng quạt thổi thì

hệ thống quạt mát sẽ làm việc khi nhiệt độ cuộn dây MBA đạt đến một trong các giá trị 750C ở cộn cao, 800C ở cuộn hạ và 600C đối với nhiệt độ dầu hệ thống này

sẽ dừng khi nhiệt độ cuộn dây và dầu MBA giảm 100C dưới các giá trị khởi động trên

g Rơle nhiệt độ dầu (26Q):

Để đo nhiệt độ lớp dầu trên sử dụng hai đồng hồ Một đồng hồ đo nhiệt độ dầu báo tín hiệu ở 800C và một đồng hồ nhiệt độ dầu tác động cắt máy cắt ở nhiệt độ 900C các đồng hồ này sử dụng nguyên lí cảm ứng nhiệt độ phần tử cảm ứng nhiệt được bỏ trong hộp nhỏ và được đặt gần đỉnh của thùng dầu của MBA

Hinh3.11 Cách lắp rơle nhiệt độ trong MBA

Rơle nhiệt độ dầu gồm có cơ cấu chỉ thị quay để ghi số đo, một bộ phận cảm biến nhiệt, một ống mao dẫn là chất lỏng ( dung dịch hữ cơ) được nén lại sự co giãn chất lỏng (trong ống mao dẫn) thay đổi theo nhiệt độ mà bộ phận cả biến nhiệt nhận được, sẽ tác động cơ cấu chỉ thị và các tiếp điểm Các tiếp điểm sẽ đổi trạng thái “mở” thành “đóng”, “đóng” thành “mở” khi nhiệt độ cao hơn trị số đặt trước bộ phận cảm

biến nhiệt được lắp trong lỗ trụ bọc kín, ở phía trên nắp máy biến áp, bao quanh lỗ trụ

là dầu, để đo nhiệt độ lớp dầu trên cùng của MBA Thường dùng nhiệt kế có hai (hoặc bốn) vít điều chỉnh nhiệt độ có thể đặt sẵn 2( hoặc 4) trị số tác đông cho 2 (hoặc 4) bộ tiếp điểm riêng rẽ lắp trong nhiệt kế khi nhiệt độ cao hơn trị số lắp đặt cấp 1, rơle sẽ đóng tiếp điểm cấp 1 để báo tín hiệu sự cố “ cắt do nhiệt độ dầu cao” (Bộ phận chỉ thị nhiệt đô như hình 3.10)

Trong đó:

- 1 Bộ phận cảm biến nhiệt

- 2.Ống mao dẫn (capillary tubo)

- 3 Kim chỉ thị nhiệt độ

- 4.Hai vít điều chỉnh nhiệt độ hai bộ tiếp điểm

- 5 Hai bộ tiếp điểm rơle nhiệt độ dầu

- Nhiệt độ môi trường sử dụng : -100C đến 700C

- Thang đo : -200C đến 0 đến +1300C

- thang điều chỉnh : -200C đến 0 đến +1300C

- sai số của trị số đo được : +30C

- Khoảng sai biệt tác động của tiếp điểm : 10-14

h Bảo vệ áp suất tăng cao trong MBA (63):

Rơle bảo vệ dự phòng cho máy biến thế lực, chỉ danh vận hành là R.63 Khi

có sự cố trong MBA, hồ quang điện làm dầu sôi và bốc hơi ngay, tạo nên áp suất rất lớn trong MBA Thiết bị an toàn áp suất lắp trên nắp thùng chính MBA sẽ mở rất

nhanh (mở hêt van khoảng 2 ms) để thoát khí dầu từ thùng chính MBA ra môi trường ngoài, áp suất trong thùng chính sẽ giảm Trong thiết bị an toàn áp suất có gắn rơle áp suất

 Sơ đồ khối của bảo vệ R.63 tại trạm :

Hinh 3.14Sơ đồ khối bảo vệ R.63

Ở tình trạng làm việc bình thường, van đĩa bị nén bởi lò xo nên làm kín thùng chính MBA Khi có sự cố bên trong thùng chính MBA thì áp suất trong thúng chính tăng cao sẽ lớn hơn áp lực nén của lò xo, van đĩa sẽ chuyển động thẳng lên, làm hở thành khe hở xung quanh chu vi van đĩa Khí sẽ thoát ra tại khe hở vòng đệm, làm giảm áp suất trong thùng Khi van đĩa di chuyển lên thì cũng tác động lên cái chỉ thị cơ khí bung lên, đồng thời tác động tiếp điểm rơle áp suất gữi tín hiệu tới mạch báo động

và tự động cắt máy cắt cô lập MBA ra khỏi lưới điện Khi áp suất trở lại bình thường, muốn tái lập lại MBA thì phải nhấn cái chỉ thị cơ khí (đã bị bung lên) về vị trí cũ, đồng thời đặt lại rơle áp suất bằng nút nhấn

k Bảo vệ áp suất tăng cao trong bộ đổi nấc MBA (R.63 OLTC):

Rơle bảo vệ tác động theo áp suất thùng điều áp dưới tải máy biến áp lực, là bảo

vệ dự phòng cho MBA Chỉ danh vận hành trên sơ đồ bảo vệ là R.63

OLTC (On Load Tap Changer)

Cấu tạo và nguyên lý vận hành của rơle tương tự như R.63 đã nói ở trên Khi có

sự cố bên trong thùng đổi nấc MBA thì rơle sẽ tác động và tự động cắt máy cắt cô lập MBA ra khỏi lưới điện

Sơ đồ khối của bảo vệ R.63 OLTC tại trạm:

Hình 3.15 Sơ đồ khối bảo vệ R.63 OLTC

Muốn tái lập lại MBA sau khi rơle tác động phải đặt rơle khóa trung gian R86

l Bảo vệ quá tải (BVQT): (49)

 Có chức năng báo tín hiệu quá tải MBA Dùng bảo vệ quá dòng điện Ở MBA hai dây quấn bảo vệ được bố trí phía nguồn , MBA ba dây quấn bảo vệ quá tải

có thể bố trí ở hai hoặc cả ba dây cuốn bảo vệ quá tải chỉ bố trí ở một pha và đi báo tín hiệu sau một thời gian định trước

 Tuy nhiên rơle dòng điện không thể phản ánh được chế độ mang tải của MBA trước khi xảy ra quá tải vì vậy đối với MBA công suất lớn người ta sử dụng nguyên lý hình ảnh nhiệt để thực hiện bảo vệ chống quá tải

 Bảo vệ loại này phản ánh mức tăng nhiệt độ ở những thời điểm kiểm tra khác nhau trong MBA tùy theo mức tăng nhiệt độ mà có nhiều cấp tác động khác nhau: Cảnh báo, khởi động các mức làm mát bằng tăng tốc độ tuần hoàn của không khí hoặc dầu, giảm tải MBA

Nếu các cấp tác động này không mang lại hiệu quả nhiệt độ MBA vẫn vượt qua dưới hạn cho phép và kéo dài quá thời gian quy định thì MBA sẽ được cắt ra khỏi hệ thống

m Bảo vệ so lệch thứ tự không MBA (64)

Hinh 3.7 Sơ đồ nguyên lý bảo vệ so lệch thứ tự không

 Bảo vệ so lệch thứ tự không 87N còn được gọi là bảo vệ quá dòng chạm đất có giới hạn 50REF hoặc 64REF

 Nguyên tắc của bảo vệ so lệch thứ tự không MBA : Bảo vệ so lệch thứ tự

không MBA làm việc trên nguyên tắc định luật Kiffhop 1 so sánh tổng dòng điện 3 pha và dòng điện trong dây trung tính của cùng một cuộn dây MBA

iREF = iA + iB + iC + io

 Khi ngắn mạch ngoài khu bảo vệ và khi vận hành bình thường, dòng điện vào

rơ le gần bằng không, bảo vệ không tác động

iREF = iA + iB + iC + io = ikcb  0

 Khi ngắn mạch trong khu bảo vệ, iREF có trị số lớn (vượt quá giá trị cài đặt) làm rơ le tác động đi cắt máy cắt các phía MBA không thời gian

Hình 3.8 rơ le so lệch dòng thứ tự không

Các đặt điểm đối với bảo vệ so lệch MBA

 Như vậy điều cần đặc biệt chú ý trong các sơ đồ bảo vệ so lệch là cần phải đấu đúng cực tính của các cuộn thứ cấp của các TI để đảm bảo lúc bình thường và ngắn mạch ngoài dòng thứ cấp của các TI ngưọc chiều nhau và bằng nhau về trị

2 CÁC DẠNG SỰ CỐ XẢY RA TRÊN THANH GÓP

Sự cố với xảy ra với thanh góp rất ít, nhưng vì thanh góp là đầu mối liên hệ của nhiều phần tử trong hệ thống nên khi xảy ra ngắn mạch trên thanh góp nếu không được loại trừ được một cách nhanh chóng và tin cậy thì có thể gây ra những hậu quả ngiêm trọng và làm tan rã hệ thống với thanh góp có thể không cần xét tới bảo vệ quá tải vì khả năng quá tải của thanh góp là rất lớn

Bảo vệ thanh góp cần thỏa mãn những đòi hỏi rất cao về chọn lọc, khả năng tác động nhanh và độ tin cậy

Nguyên nhân gây sự cố trên thanh góp

Các nguyên nhân gây sự cố trên thanh góp có thể là:

 Hư hỏng cách điện do già cỗi vật liệu

 Quá điện áp

 Máy cắt hư do sự cố ngoài thanh góp

 Thao tác nhầm

 Sự cố ngẫu nhiên do vật dụng rơi chạm thanh góp

Đối với hệ thống thanh góp phân đoạn hay hệ thống nhiều thanh góp cần cách

ly thanh góp bị sự cố ra khỏi hệ thống càng nhanh càng tốt

Các loại bảo vệ được dùng bảo vệ cho thanh góp

Như vậy, khác với các loại rơle quá ngưỡng, trạng thái bình thường của rơle kém áp là trạng thái luôn có điện áp Trạng thái tác động là trạng thái điện áp giảm thấp hoặc không có điện

Thông thường rơle kém áp được thiết kế với thời gian trì hoãn : Rơle thực tế gồm một phần tử kém áp kết hợp với một phần tử tạo thời gian Khi điện áp đặt vào rơle giảm dưới ngưỡng định trước, phần tử kém áp sẽ tác động, cấp nguồn cho phần tử thời gian Sau thời gian đặt trước, tiếp điểm thời gian sẽ đóng và đi cắt máy cắt hoặc báo tín hiệu

3 CÁC DẠNG SỰ CỐ XẢY RA TRÊN ĐƯỜNG DÂY

Phương pháp và chủng loại thiết bị bảo vệ các đường dây (ĐZ) tải điên phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như: ĐZ trên không hay ĐZ cáp, chiều dài ĐZ, phương thức nối đất của hệ thống, công suất truyền tải và vị trí của ĐZ trong cấu hình của hệ thống, cấp điện áp của ĐZ

Phân loại đường dây

Hiện nay có nhiều cách để phân loại ĐZ, theo cấp điện áp người ta có thể phân biệt:

 ĐZ hạ áp (low voltage:LV) tương ứng với cấp điện áp U<1 kV

 ĐZ trung áp ( međium voltage: MV): 1 kV ≤ U ≤ 35 kV

 ĐZ cao áp (high voltage: HV): 60kV ≤ U ≤ 220 kV

 ĐZ siêu cao áp (extra high voltage: EHV): 330 kV ≤ U ≤ 1000 kV

 ĐZ cực cao áp ( ultra high voltage: UHV): U>1000 kV

Thông thường các ĐZ có cấp điện áp danh định từ 110 kV trở lên được gọi là

ĐZ truyền tải và dưới 110 kV Trở xuống gọi là ĐZ phân phối

Theo cách bố trí có : ĐZ trên không, ĐZ cáp, ĐZ đơn, ĐZ kép

Các dạng sự cố đường dây tải điện

Những dạng sự cố thường gặp đối với ĐZ tải điện là ngắn mạch (một pha hoặc nhiều pha), chạm đất một pha (trong lưới điện có trung tính cách đất hoặc nối đất qua cuộn dập hồ quang) quá điện áp (khí quyển hoặc nội bộ) đứt dây và quá tải

Để chống các dạng ngắn mạch trong lưới hạ áp thường người ta dùng cầu chảy hoặc aptomat

Để bảo vệ các ĐZ trung áp chống ngắn mạch, người ta dùng các loại bảo vệ :

 Quá dòng cắt nhanh hoặc có thời gian với đặc tính thời gian độc lập hoặc phụ thuộc