Tài liệu giáo trình chuyên đề thuyết bị điện, chương 2 docx

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

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

Z 2

I 2

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 cos, 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

Z 2

Z 2

+) 3 pha dùng 2 biến dòng

A 2

A 3

A 1

+) 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

U 2

U 1

- 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

m

n

R 1

R 2

X

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

I A

I B

I C

U R 1

U R 2

U x Ux R 2

Umn = 0 Umn = Umax

I A

Umn

Dùng chống đảo pha động cơ 3 pha

2 Bộ lọc điện áp thứ tự nghịch

m n

UA

U B UC

C1 R1 C2 R2

B

U Bm U Bn

m n C A

B

U Bn U mB

U AB

U mA

U nC

- 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

C

B

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

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

Bằng số (

theo IEEE

C37-2-1979)

Bằng chữ

chậm

3 KT Rơle khoá liên động hoặc kiểm

25 S Rơle hòa hoặc kiểm tra đồng bộ

32 P hoặc W

P



hoặc W

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

37  Rơle thiếu dòng điện và thiếu

công suất

46 I2 Rơle dòng điện thứ tự nghịc

hoặc cân bằng pha

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

52a MCa Tiếp điểm phụ thường mở của

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

máy cắt điện

60  hoặc I U  Rơle cân bằng áp hoặc dòng

64 I0 Rơle bảo vệ chống chạm đất

67 I  Rơle quá dòng ( xoay chiều) có

hướng

76 I=> Rơle quá dòng một chiều

78  Rơle lệch pha hoặc bảo vệ mất

đồng bộ

85 P/T Rơle phát và nhận tín hiệu theo

kênh truyền

86 K Rơle khoá

87 SL(  )I 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 = 3.U I®m c®m MVA

Inm  1 3s độ bền nhiệt

1,8 2

I  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