ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP
NGUYỄN THỊ THU HIỀN
MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ BẢO VỆ RƠLE CHO MÁY BIẾN ÁP
ĐIỆN LỰC SỬ DỤNG RƠLE Д 3T-11 ĐỂ BẢO VỆ CHO
MÁY BIẾN ÁP
TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
THÁI NGUYÊN – 2014
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC Độc lập - Tự do – Hạnh phúc
KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP
LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGUYỄN THỊ THU HIỀN
TÊN ĐỀ TÀI:
MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ BẢO VỆ RƠLE CHO MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN
LỰC VÀ SỬ DỤNG RƠLE Д 3T-11 ĐỂ BẢO VỆ CHO
MÁY BIẾN ÁP
Chuyên Ngành : Kỹ Thuật Điện
Mã số : 60520202
Người hướng dẫn khoa học : TS. NGUYỄN QUÂN NHU
Ngày giao đề tài :
Ngày hoàn thành :
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
NGUYỄN QUÂN NHU
XÁC NHẬN KHOA ĐIỆN
HỌC VIÊN
NGUYỄN THỊ THU HIỀN
PHÒNG SAU ĐẠI HỌC
LỜI CAM ĐOAN
Tác giả xin cam đoan luận văn này là công trình do tôi tổng hợp và
nghiên cứu. Trong luận văn có sử dụng các tài liệu tham khảo như đã nêu
trong phần tài liệu tham khảo.
Thái Nguyên, ngày tháng năm 2014
Tác giả luận văn
Nguyễn Thị Thu Hiền
i
MỤC LỤC
MỤC LỤC i
DANG MỤC CÁC BẢNG iii
DANG MỤC CÁC HÌNH VẼ iii
MỞ ĐẦU 1
MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ BẢO VỆ RƠLE CHO MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC. .3
1.1 C C LO I B O V M Y BI N P I N L CÁ Ạ Ả Ệ Á Ế Á Đ Ệ Ự 3
1.1.1.Các d ng s c v các lo i b o v .ạ ự ố à ạ ả ệ 3
1.1.2 Các ch l m vi c không bình th ng i v i máy bi n ế độ à ệ ườ đố ớ ế
áp v các lo i b o v .à ạ ả ệ 3
1.2. B O V SO L CH D C CHO M Y BI N P (87T)Ả Ệ Ệ Ọ Á Ế Á 4
1.2.1. Nguyên lý tác ng c a b o v so l ch.độ ủ ả ệ ệ 4
Hình 1-1. Nguyên lý tác động của bảo vệ so lệch dọc cho máy biến áp 2 cuộn
dây (hoặc 3 cuộn dây) 4
1.2.2. M t s nguyên nhân gây ra dòng i n không cân b ng trongộ ố đ ệ ằ
b o v so l ch, các bi n pháp kh c ph c, xác nh dòng kh i ả ệ ệ ệ ắ ụ đị ở
ng c a b o v .độ ủ ả ệ 5
1.2.3. B o v so l ch có r le dòng m c qua máy bi n dòng bão ả ệ ệ ơ ắ ế
ho nhanh.à 5
1.2.4. Ch n các tham s c a b o v dùng bi n dòng bão ho ọ ố ủ ả ệ ế à
nhanh 5
CHƯƠNG 2 7
NGHIÊN CỨU CHỨC NĂNG CỦA Д3T – 11 ĐỂ BẢO VỆ CHO MÁY
BIẾN ÁP 7
2.1. GI I THI U CHUNGỚ Ệ 7
2.1.1. C u t o c a r le 3T 11–ấ ạ ủ ơ Д 7
Hình 2.1 : Sơ đồ nguyên lý của rơ le Д3T – 11 8
Hình 2.2 : Sơ đồ vị trí các cuộn dây trên mạch từ của rơ le Д3T – 11 9
Hình 2.3 : Sơ đồ nguyên lý điều chỉnh số vòng dây của các cuộn dây 10
trong rơ le Д3T – 11 10
Hình2. 4 : Hình ảnh về rơ le Д3T – 11 11
Hình 2.5: Quá trình điện từ xảy ra bên trong rơ le Д3T – 11 12
ii
2.1.2. Tính n ng v ph m vi i u ch nh c a r le 3T 11–ă à ạ đ ề ỉ ủ ơ Д 13
Hình 2.6: Đặc tính khởi động của rơle loại Д3T – 11 13
Hình 2.7: Xác định sức từ động làm việc khởi động của rơ le theo đặc tính
khởi động khi độ hãm lớn nhất 14
2.2. NG D NG C A R LE 3T 11 TRONG B O V H –Ứ Ụ Ủ Ơ Д Ả Ệ Ệ
TH NG I N Ố Đ Ệ 14
CHƯƠNG 3 14
TÍNH TOÁN BẢO VỆ SO LỆCH DÙNG MÁY BIẾN DÒNG BÃO HÒA
TRUNG GIAN CÓ ĐẶC TÍNH HÃM 14
RƠLE LOẠI Д3T-11 14
3.1. TRÌNH T T NH TO N Ự Í Á 14
3.1.2 Ch n phía có t máy bi n dòng n i v i cu n hãm c a r le.ọ ổ ế ố ớ ộ ủ ơ
15
3.1.3. Trong nh ng tr ng h p khi nhìn v o s n i máy bi n ữ ườ ợ à ơ đồ ố ế
áp 15
3.1.4. Xác nh s vòng c a cu n dây l m vi c i v i phía c đị ố ủ ộ à ệ đố ớ ơ
b nả 15
3.1.5. Xác nh s vòng c n thi t c a cu n hãm.đị ố ầ ế ủ ộ 15
3.1.6. Xác nh các dòng ng n m ch s c p, các dòng th c p đị ắ ạ ơ ấ ứ ấ
t ng ng v h s nh y kn ươ ứ à ệ ố độ ậ 15
3.1.7. Xác nh dòng s c p t i ch ng n m ch v các dòng s đị ơ ấ ạ ỗ ắ ạ à ơ
c p t ng ng trong các cu n hãm l m vi c IlvT các phía c a ấ ươ ứ ộ à ệ ở ủ
máy dòng trong cu n hãm IhT ộ 15
3.1.8. Theo các giá tr c a IlvT v IhT ã tính c trong m c ị ủ à đ đượ ụ
3.1.7 15
3.1.9. Theo c tính kh i ng tính toán c a r leđặ ở độ ủ ơ 16
3.2. NH GI B O V SO L CH.ĐÁ Á Ả Ệ Ệ 16
CHƯƠNG 4 17
XÂY DỰNG BÀI THÍ NGHIỆM TỪ MÔ HÌNH SỬ DỤNG Д3T-11 BẢO
VỆ SO LỆCH MÁY BIẾN ÁP TẠI PHÒNG THÍ NGHIỆM TRƯỜNG ĐẠI
HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP THÁI NGUYÊN 17
4.1. GI I THI U MÔ HÌNH TH NGHI M B O V SO L CH D C Ớ Ệ Í Ệ Ả Ệ Ệ Ọ
M Y BI N P S D NG R LE 3T-11 Á Ế Á Ử Ụ Ơ Д 17
4.1.1.S d ng 3 r le so l ch có hãm 3T-11ử ụ ơ ệ Д 17
4.1.2. S d ng b t o ngu n dòng 3 pha ử ụ ộ ạ ồ 18
4.1.3. S d ng b t o ngu n áp 3 pha ử ụ ộ ạ ồ 18
iii
4.1.4. R le th i gianơ ờ 19
4.1.5. S d ng máy bi n áp l c 3 pha 2 cu n dây 6/0,4kV –ử ụ ế ự ộ
160kVA 20
4.1.6. B ng thí nghi m ả ệ 21
4.2. CÔNG D NG MÔ HÌNH TH NGHI M B O V SO L CH D C Ụ Í Ệ Ả Ệ Ệ Ọ
M Y BI N P S D NG R LE 3T-11 Á Ế Á Ử Ụ Ơ Д 22
4.2.1. Công dung 22
4.2.2. i u ki n l m vi c.Đ ề ệ à ệ 23
4.2.3. Yêu c u v an to n khi s d ng b n thí nghi m:ầ ề à ử ụ à ệ 23
4.3.B I TH NGHI M B O V SO L CH D C M Y BI N P S À Í Ệ Ả Ệ Ệ Ọ Á Ế Á Ử
D NG R LE 3T-11 Ụ Ơ Д 23
4.3.1.S nguyên lý.ơ đồ 23
4.3.2. Trình t thí nghi m.ự ệ 24
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 24
TÀI LIỆU THAM KHẢO 25
DANG MỤC CÁC BẢNG
DANG MỤC CÁC HÌNH VẼ
MỤC LỤC i
DANG MỤC CÁC BẢNG iii
iv
DANG MỤC CÁC HÌNH VẼ iii
MỞ ĐẦU 1
MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ BẢO VỆ RƠLE CHO MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC. .3
1.1 C C LO I B O V M Y BI N P I N L CÁ Ạ Ả Ệ Á Ế Á Đ Ệ Ự 3
1.1.1.Các d ng s c v các lo i b o v .ạ ự ố à ạ ả ệ 3
1.1.2 Các ch l m vi c không bình th ng i v i máy bi n ế độ à ệ ườ đố ớ ế
áp v các lo i b o v .à ạ ả ệ 3
1.2. B O V SO L CH D C CHO M Y BI N P (87T)Ả Ệ Ệ Ọ Á Ế Á 4
1.2.1. Nguyên lý tác ng c a b o v so l ch.độ ủ ả ệ ệ 4
Hình 1-1. Nguyên lý tác động của bảo vệ so lệch dọc cho máy biến áp 2 cuộn
dây (hoặc 3 cuộn dây) 4
1.2.2. M t s nguyên nhân gây ra dòng i n không cân b ng trongộ ố đ ệ ằ
b o v so l ch, các bi n pháp kh c ph c, xác nh dòng kh i ả ệ ệ ệ ắ ụ đị ở
ng c a b o v .độ ủ ả ệ 5
1.2.3. B o v so l ch có r le dòng m c qua máy bi n dòng bão ả ệ ệ ơ ắ ế
ho nhanh.à 5
1.2.4. Ch n các tham s c a b o v dùng bi n dòng bão ho ọ ố ủ ả ệ ế à
nhanh 5
CHƯƠNG 2 7
NGHIÊN CỨU CHỨC NĂNG CỦA Д3T – 11 ĐỂ BẢO VỆ CHO MÁY
BIẾN ÁP 7
2.1. GI I THI U CHUNGỚ Ệ 7
2.1.1. C u t o c a r le 3T 11–ấ ạ ủ ơ Д 7
Hình 2.1 : Sơ đồ nguyên lý của rơ le Д3T – 11 8
Hình 2.2 : Sơ đồ vị trí các cuộn dây trên mạch từ của rơ le Д3T – 11 9
Hình 2.3 : Sơ đồ nguyên lý điều chỉnh số vòng dây của các cuộn dây 10
trong rơ le Д3T – 11 10
Hình2. 4 : Hình ảnh về rơ le Д3T – 11 11
Hình 2.5: Quá trình điện từ xảy ra bên trong rơ le Д3T – 11 12
2.1.2. Tính n ng v ph m vi i u ch nh c a r le 3T 11–ă à ạ đ ề ỉ ủ ơ Д 13
Hình 2.6: Đặc tính khởi động của rơle loại Д3T – 11 13
Hình 2.7: Xác định sức từ động làm việc khởi động của rơ le theo đặc tính
khởi động khi độ hãm lớn nhất 14
v
2.2. NG D NG C A R LE 3T 11 TRONG B O V H –Ứ Ụ Ủ Ơ Д Ả Ệ Ệ
TH NG I N Ố Đ Ệ 14
CHƯƠNG 3 14
TÍNH TOÁN BẢO VỆ SO LỆCH DÙNG MÁY BIẾN DÒNG BÃO HÒA
TRUNG GIAN CÓ ĐẶC TÍNH HÃM 14
RƠLE LOẠI Д3T-11 14
3.1. TRÌNH T T NH TO N Ự Í Á 14
3.1.2 Ch n phía có t máy bi n dòng n i v i cu n hãm c a r le.ọ ổ ế ố ớ ộ ủ ơ
15
3.1.3. Trong nh ng tr ng h p khi nhìn v o s n i máy bi n ữ ườ ợ à ơ đồ ố ế
áp 15
3.1.4. Xác nh s vòng c a cu n dây l m vi c i v i phía c đị ố ủ ộ à ệ đố ớ ơ
b nả 15
3.1.5. Xác nh s vòng c n thi t c a cu n hãm.đị ố ầ ế ủ ộ 15
3.1.6. Xác nh các dòng ng n m ch s c p, các dòng th c p đị ắ ạ ơ ấ ứ ấ
t ng ng v h s nh y kn ươ ứ à ệ ố độ ậ 15
3.1.7. Xác nh dòng s c p t i ch ng n m ch v các dòng s đị ơ ấ ạ ỗ ắ ạ à ơ
c p t ng ng trong các cu n hãm l m vi c IlvT các phía c a ấ ươ ứ ộ à ệ ở ủ
máy dòng trong cu n hãm IhT ộ 15
3.1.8. Theo các giá tr c a IlvT v IhT ã tính c trong m c ị ủ à đ đượ ụ
3.1.7 15
3.1.9. Theo c tính kh i ng tính toán c a r leđặ ở độ ủ ơ 16
3.2. NH GI B O V SO L CH.ĐÁ Á Ả Ệ Ệ 16
CHƯƠNG 4 17
XÂY DỰNG BÀI THÍ NGHIỆM TỪ MÔ HÌNH SỬ DỤNG Д3T-11 BẢO
VỆ SO LỆCH MÁY BIẾN ÁP TẠI PHÒNG THÍ NGHIỆM TRƯỜNG ĐẠI
HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP THÁI NGUYÊN 17
4.1. GI I THI U MÔ HÌNH TH NGHI M B O V SO L CH D C Ớ Ệ Í Ệ Ả Ệ Ệ Ọ
M Y BI N P S D NG R LE 3T-11 Á Ế Á Ử Ụ Ơ Д 17
4.1.1.S d ng 3 r le so l ch có hãm 3T-11ử ụ ơ ệ Д 17
4.1.2. S d ng b t o ngu n dòng 3 pha ử ụ ộ ạ ồ 18
4.1.3. S d ng b t o ngu n áp 3 pha ử ụ ộ ạ ồ 18
4.1.4. R le th i gianơ ờ 19
4.1.5. S d ng máy bi n áp l c 3 pha 2 cu n dây 6/0,4kV –ử ụ ế ự ộ
160kVA 20
4.1.6. B ng thí nghi m ả ệ 21
4.2. CÔNG D NG MÔ HÌNH TH NGHI M B O V SO L CH D C Ụ Í Ệ Ả Ệ Ệ Ọ
M Y BI N P S D NG R LE 3T-11 Á Ế Á Ử Ụ Ơ Д 22
vi
4.2.1. Công dung 22
4.2.2. i u ki n l m vi c.Đ ề ệ à ệ 23
4.2.3. Yêu c u v an to n khi s d ng b n thí nghi m:ầ ề à ử ụ à ệ 23
4.3.B I TH NGHI M B O V SO L CH D C M Y BI N P S À Í Ệ Ả Ệ Ệ Ọ Á Ế Á Ử
D NG R LE 3T-11 Ụ Ơ Д 23
4.3.1.S nguyên lý.ơ đồ 23
4.3.2. Trình t thí nghi m.ự ệ 24
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 24
TÀI LIỆU THAM KHẢO 25
1
MỞ ĐẦU
Định hướng của đề tài
Ngày nay, hầu như hoạt động của con người trong mọi lĩnh vực đều
không thể tách khỏi nguồn năng lượng điện, ở nước ta điện năng hầu hết được
sản xuất ở những nhà máy nhiệt điện, thủy điện có công suất lớn như: Thủy
điện Hòa Bình, thủy điện Đa Nhim, thủy điện Trị An, nhiệt điện Phỳ Mỹ,
nhiệt điện Phả Lại …vv. Các nhà máy thủy điện được xây dựng ở những vùng
có vị trí địa lý thuận lợi cho việc xây dựng nhà máy thủy điện, còn các nhà
máy nhiệt điện được xây dựng ở những nơi gần nguồn nhiên liệu. Vấn đề đặt
ra là làm sao truyền tải được điện năng từ các nhà máy đến các hộ tiêu thụ
một cách liên tục, an toàn và kinh tế nhất. Để đảm bảo sản lượng và chất
lượng điện năng cần thiết, tăng cường độ tin cậy cung cấp điện cho các hộ
tiêu thụ, đảm bảo an toàn cho thiết bị và sự làm việc ổn định trong toàn hệ
thống cần phải sử dụng một cách rộng rãi có hiệu quả các thiết bị bảo vệ,
thông tin đo lường, điều chỉnh và điều khiển tự động trong hệ thống điện.
Trong số các thiết bị này, rơle và các thiết bị bảo vệ bằng rơle đóng vai
trò hết sức quan trọng trong việc duy trì sự làm việc ổn định của bất kỳ Hệ
thống điện nào. Cùng với sự phát triển của kỹ thuật điện nói chung và hệ
thống điện lực nói riêng, kỹ thuật bảo vệ rơle trong mấy mươi năm gần đây đã
có những biến đổi và tiến bộ rất to lớn. Những thành tựu của kỹ thuật bảo vệ
rơle hiện đại cho phép chế tạo những loại bảo vệ phức tạp với những đặc tính
kỹ thuật khá hoàn hảo nhằm nâng cao độ nhạy của các bảo vệ và tránh không
cho các bảo vệ làm việc nhầm lẫn khi có những đột biến của phụ tải, khi có
những hư hỏng trong mạch điện hoặc khi có dao động điện.
Mặt khác, nhằm hoàn thiện các phương pháp dự phòng trong các hệ
thống khi có hư hỏng trong các sơ đồ bảo vệ và sơ đồ điều khiển máy cắt
điện cũng như khi bản thân máy cắt điện bị trục trặc… vv hiện nay người ta
2
đó chế tạo được các thiết bị bảo vệ rơle ngày càng gọn nhẹ, hoạt động chính
xác, tốc động nhanh, độ an toàn và tin cậy rất cao.
Tại Việt Nam hiện nay cũng đó có một số công trình nghiên cứu khoa
học về chủ đề bảo vệ rơle cho máy biến áp. Tuy nhiên, phạm vi nghiên cứu
chỉ hạn chế ở lý thuyết, chưa áp dụng thực tiễn trên đối tượng bảo vệ cụ thể.
Mặt khác, thiết bị rơle để bảo vệ cho máy biến áp có nhiều loại khác
nhau, với những chức năng bảo vệ khác nhau. Chính vì vậy, để đáp ứng một
phần yêu cầu này tôi quyết định nghiên cứu đề tài:
“MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ BẢO VỆ RƠLE CHO MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN
LỰC VÀ SỬ DỤNG RƠLE Д 3T-11 ĐỂ BẢO VỆ CHO MÁY BIẾN ÁP”.
Mục tiêu của nghiên cứu
1. Nghiên cứu lý thuyết về bảo vệ rơle cho máy biến áp.
2. Nghiên cứu các chức năng của rơle Д 3T-11 bảo vệ cho máy biến áp.
3. Thiết kế bảo vệ so lệch dọc máy biến áp dùng rơ le Д 3T-11 tại Trung
tâm Thí nghiệm – Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp
Cấu trúc luận văn
Luận văn gồm 4 chương, 63 trang, 7 tài liệu tham khảo
Thái Nguyên, ngày tháng năm 2014
Tác giả
Nguyễn Thị Thu Hiền
3
CHƯƠNG 1
MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ BẢO VỆ RƠLE CHO MÁY BIẾN ÁP
ĐIỆN LỰC
1.1 CÁC LOẠI BẢO VỆ MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC
1.1.1.Các dạng sự cố và các loại bảo vệ.
Các dạng sự cố gồm có:
Ngắn mạch giữa các vòng dây trong một pha.
Chạm đất cuộn dây hoặc đầu ra cuộn dây.
Dầu trong máy biến áp bị cạn, dầu bị phân huỷ.
Vỡ sứ đầu vào và đầu ra máy biến áp.
Các loại bảo vệ sự cố bên trong máy biến áp:
a.Bảo vệ cắt nhanh.
b. Bảo vệ so lệch.
c. Bảo vệ chạm vỏ thùng máy biến áp.
d. Bảo vệ rơle hơi.
1.1.2 Các chế độ làm việc không bình thường đối với máy biến áp
và các loại bảo vệ.
- Ngắn mạch ngoài
- Quá tải:.
Các loại bảo vệ:
- Bảo vệ dòng cực đại.
- Bảo vệ dòng cực đại có khoá điện áp cực tiểu.
- Bảo vệ thứ tự nghịch, thứ tự không .v.v
- Bảo vệ quá tải.
4
1.2. BẢO VỆ SO LỆCH DỌC CHO MÁY BIẾN ÁP (87T)
1.2.1. Nguyên lý tác động của bảo vệ so lệch.
Để bảo vệ máy biến áp khi xẩy ra ngắn mạch giữa các pha, ngắn mạch
một pha và ngắn mạch một số vòng dây trong một pha người ta sử dụng bảo
vệ so lệch (Hình 1 - 1).
Hình 1-1. Nguyên lý tác động của bảo vệ so lệch dọc cho máy biến áp 2
cuộn dây (hoặc 3 cuộn dây).
Tỉ số biến đổi của các máy biến dòng được chọn sao cho:
IITIT
II =
Do dòng chạy qua rơle là hiệu số các dòng điện thứ cấp của các máy
biến dòng nên:
I
R
= I
IT
- I
IIT
= 0 (1 - 1 )
Bảo vệ không khởi động được. Còn khi ngắn mạch trong vùng bảo vệ
của nó (điểm N2), dòng chảy qua rơle bằng tổng các dòng thứ cấp, dòng IIIT
sẽ bằng không hoặc đảo chiều khi đó:
I
R
= I
IT
+ I
IIT
≠ 0 (1 - 2 )
Nếu I
R
> I
KđR
thì rơle tác động đến cắt máy biến áp.
Để bảo vệ so lệch dọc bảo vệ cho máy biến áp 3 pha 3 dây quấn (cuộn
dây thứ 3 vẽ nét đứt trên Hình 1 - 1), các máy biến dòng được đặt ở cả ba phía
N
3
I
I T
I
II T
RI
2
I
R
I
II
I
I
BI1
BI2
I
III T
I
III
N
1
N
3
I
I T
I
II T
RI
2
I
R
I
II
I
I
BI1
BI2
I
III T
I
III
N
2
5
của máy biến áp, phạm vi bảo vệ của bảo vệ nằm trong vùng giới hạn bởi các
vị trí đặt các máy biến dòng ở 3 phía máy biến áp.Tỉ số biến đổi của các máy
biến dòng được chọn sao cho:
IIITIITIT
III +=
Thực tế do nhiều nguyên nhân khác nhau, nên trong chế độ làm việc
bình thường và ngắn mạch ngoài dòng điện qua rơle có giá trị khác không,
dòng điện đó được gọi là dòng không cân bằng I
Kcb
, dòng điện này có thể làm
cho bảo vệ tác động nhầm và làm giảm độ nhậy của bảo vệ.
1.2.2. Một số nguyên nhân gây ra dòng điện không cân bằng trong
bảo vệ so lệch, các biện pháp khắc phục, xác định dòng khởi động của
bảo vệ.
a. Sự lệch pha của dòng điện và bù sự không cân bằng dòng sơ và thứ cấp
máy biến áp điện lực.
b. Dòng không cân bằng do chọn tỉ số các máy biến dòng và tỉ số biến đổi của
máy biến áp điện lực.
c.
Thành phần dòng không cân bằng do sai số của các máy biến dòng khác nhau
d. Thành phần dòng không cân bằng do điều chỉnh hệ số biến áp của máy biến
áp điện lực I"
kcb
.
e. Ảnh hưởng của dòng từ hoá máy biến áp.
1.2.3. Bảo vệ so lệch có rơle dòng mắc qua máy biến dòng bão hoà nhanh.
1.2.4. Chọn các tham số của bảo vệ dùng biến dòng bão hoà nhanh.
Trình tự tính toán:
a. Xác định các dòng sơ cấp của các biến dòng ở tất cả các phía của máy biến
áp hoặc biến áp tự ngẫu được bảo vệ
b. Xác định tỉ số biến đổi n
BI
của các máy biến dòng
c. Theo các hệ số biến đổi của các tổ máy biến dòng
d. Xác định dòng ngắn mạch sơ cấp cực đại chạy qua máy biến áp khi ngắn
mạch ngoài ở tất cả các phía của máy biến áp.
6
e. Tính toán dòng điện không cân bằng sơ cấp:
f. Xác định sơ bộ giá trị dòng khởi động của bảo vệ I
kđbv
chưa kể đến thành
phần
'''
Kcbtt
I
.
g. Sơ bộ kiểm tra độ nhậy
h. Xác định số vòng của cuộn cơ bản của máy biến dòng bão hoà trung gian
tương ứng với dòng khởi động của bảo vệ (phía cơ bản là phía có
dòng điện thứ cấp của máy biến dòng lớn nhất).
i.Số vòng của các cuộn dây ở các phía khác xác định từ điều kiện cân bằng
j. Xác định giá trị chính xác của dòng không cân bằng sơ cấp của bảo vệ có kể
đến thành phần I”’
Kcbtt
k. Xác định giá trị chính xác của dòng khởi động sơ cấp của bảo vệ theo giá
trị chính xác của dòng không cân bằng tính toán theo
l. Xác định các dòng ngắn mạch sơ cấp và những dòng thứ cấp tương ứng
7
CHƯƠNG 2
NGHIÊN CỨU CHỨC NĂNG CỦA Д3T – 11 ĐỂ BẢO VỆ
CHO MÁY BIẾN ÁP
2.1. GIỚI THIỆU CHUNG
2.1.1. Cấu tạo của rơ le Д3T – 11
- Rơ le Д3T – 11 có một mạch từ 3 trụ và 6 cuộn dây
+ Cuộn dây 1, cuộn dây làm việc
+ Cuộn dây 2, cuộn dây rơ le
+ Cuộn dây 3, cuộn dây hãm
+ Cuộn dây 4.0, cuộn dây cân bằng chính
+ Cuộn dây 4.1, cuộn dây cân bằng phụ 1
+ Cuộn dây 4.2, cuộn dây cân bằng phụ 2
8
- Trong rơ le Д3T – 11 ngoài các cuộn dây và mạch từ còn có 1 cặp tiếp
điểm thường đóng, một cặp tiếp điểm thường mở và một biến trở được
nối song song với cuộn dây của rơ le
a/ Sơ đồ nguyên lý rơ le Д3T – 11
Hình 2.1 : Sơ đồ nguyên lý của rơ le Д3T – 11
R
1
3
2
2
4
6
8
9
10
11
12
4-0 4-1
4-2
1
3
5
7
2
9
b/Vị trí của các cuộn dây trên mạch từ trong rơ le Д3T – 11
Hình 2.2 : Sơ đồ vị trí các cuộn dây trên mạch từ của rơ le Д3T – 11
10
12
3
8
4
1
6
2
22
1
4.2
4.1
33
9
10
c/ Sơ đồ điều chỉnh số vòng dây trên các cuộn dây của rơ le Д3T – 11
Hình 2.3 : Sơ đồ nguyên lý điều chỉnh số vòng dây của các cuộn dây
trong rơ le Д3T – 11
1
2
3
4
5
0
11
Hình2. 4 : Hình ảnh về rơ le Д3T – 11
Cầu điều chỉnh số vòng dây cuộn làm việc
Cầu điều chỉnh số vòng dây cuộn cân bằng 1
Cầu điều chỉnh số vòng dây cuộn cân bằng 2
Cầu điều chỉnh số vòng dây cuộn hãm
12
d/ Quá trình điện từ xảy ra bên trong rơ le Д3T – 11
Hình 2.5: Quá trình điện từ xảy ra bên trong rơ le Д3T – 11
K R
R
Wlv
Wcb1
Wcb2
Wh Wh
W2 W2
Φlv
Φh
3
8
4
9
1
2 6
10
11
13
2.1.2. Tính năng và phạm vi điều chỉnh của rơ le Д3T – 11
- Rơle loại Д3T - 11 có một cuộn hãm trong máy biến dòng bão hoà trung
gian cho phép ta hãm bảo vệ dòng điện lấy từ bộ máy biến dòng đặt ở một
phía nào đó. Đặc tính khởi động của rơle khi có hãm F
lv
= f(F
h
) phụ thuộc vào
góc giữa dòng làm việc I
lv
và dòng hãm I
h
. Trên hình 3 vẽ các đặc tính giới
hạn tương ứng với các giá trị hãm lớn nhất và bé nhất.
Dùng cuộn hãm cho phép ta không cần chỉnh định dòng khởi động theo dòng
không cân bằng khi ngắn mạch ngoài (tất nhiên là khi có dòng đi qua cuộn
hãm). Khi ấy sức từ động do cuộn hãm sinh ra sẽ đảm bảo cho bảo vệ không
tác động. Vì thế bảo vệ vùng rơle có cuộn hãm thường có độ nhậy cao hơn so
với các bảo vệ không có cuộn hãm (với các rơle loại PHT).
Hình 2.6: Đặc tính khởi động của rơle loại Д3T – 11.
F
h
(Ampe-vòng)
300
100
500
700
900
100 300 500 700
900
Vùng tác động
F
lv
(Ampe - vòng)
Vùng hãm
II
1100
I
14
- Để điều chỉnh dòng tác động của bảo vệ người ta tính toán điều chỉnh
số vòng dây trên các cuộn dây của biến dòng bão hòa trung gian bên
trong rơ le so lệch Д3T – 11 bằng cách thay đổi vị trí các ốc vít để nối
tắt các vòng dây. Các vòng dây bị nối tắt là các vòng dây nằm giữa 2 ốc
vít trên cuộn dây.
- Cách xác định Fkđbv được thể hiện trên hình 4
Hình 2.7: Xác định sức từ động làm việc khởi động của rơ le theo đặc
tính khởi động khi độ hãm lớn nhất
2.2. ỨNG DỤNG CỦA RƠ LE Д3T – 11 TRONG BẢO VỆ HỆ THỐNG ĐIỆN
CHƯƠNG 3
TÍNH TOÁN BẢO VỆ SO LỆCH DÙNG MÁY BIẾN
DÒNG BÃO HÒA TRUNG GIAN CÓ ĐẶC TÍNH HÃM
RƠLE LOẠI Д3T-11
3.1. TRÌNH TỰ TÍNH TOÁN
3.1.1. Xác nh dòng s c p t t c các phía c a máy áp c b ođị ơ ấ ở ấ ả ủ đượ ả
v t ng ng v i công su t nh m c (công su t c a cu n kh e nh t) c a nóệ ươ ứ ớ ấ đị ứ ấ ủ ộ ỏ ấ ủ .
F
h
(A - Vòng)
300
100
500
700
900
100 300
500
700
900
F
lv
(A - Vòng)
I
A
A’
F
lvtt
F
lvkđR
15
Theo các hệ số biến đổi của các tổ máy biến dòng dùng trong sơ đồ bảo
vệ tính các dòng thứ cấp trong các nhánh của mạch bảo vệ I
IT
, I
IIT
và I
IIIT
.
3.1.2 Chọn phía có tổ máy biến dòng nối với cuộn hãm của rơle.
3.1.3. Trong những trường hợp khi nhìn vào sơ đồ nối máy biến áp
có thể xác định ngay được chỗ nối cuộn hãm như đã trình bày trên đây
với phía nối cuộn hãm đã được chọn xác định sơ bộ giá trị dòng khởi động sơ
cấp tối thiểu của bảo vệ chưa kể đến thành phần dòng không cân bằng I”’
Kcbtt
.
3.1.4. Xác định số vòng của cuộn dây làm việc đối với phía cơ bản
3.1.5. Xác định số vòng cần thiết của cuộn hãm.
3.1.6. Xác định các dòng ngắn mạch sơ cấp, các dòng thứ cấp tương
ứng và hệ số độ nhậy k
n
Khi có ngắn mạch trực tiếp xảy ra trên cực máy biến áp được bảo vệ
trong chế độ cực tiểu của hệ thống và cuộn hãm không làm việc
3.1.7. Xác định dòng sơ cấp tại chỗ ngắn mạch và các dòng sơ cấp
tương ứng trong các cuộn hãm làm việc I
lvT
ở các phía của máy dòng
trong cuộn hãm I
hT
Ở những dạng ngắn mạch tính toán khác nhau xảy ra trong vùng bảo vệ
khi cuộn hãm làm việc. Chế độ làm việc tính toán là chế độ cực tiểu của hệ
thống và máy biến áp được bảo vệ làm việc sao cho dòng điện sự cố đi vào
cuộn hãm là lớn nhất.
Cần chú ý rằng trong chế độ cực đại của hệ thống dòng sự cố đi vào
cuộn hãm sẽ tăng lên. Tuy nhiên dòng sự cố nói chung sẽ ảnh hưởng nhiều
đến kết quả tính toán hơn là phần dòng điện đi vào cuộn hãm và hệ số độ
nhậy sẽ cao hơn.
3.1.8. Theo các giá trị của I
lvT
và I
hT
đã tính được trong mục 3.1.7
Xác định các sức từ động làm việc F
lv
và F
h
cho các trường hợp ngắn
mạch đã khảo sát.
16
3.1.9. Theo đặc tính khởi động tính toán của rơle
Tương ứng với tác động hãm lớn nhất và các sức từ động F
lv
và F
h
nhận
được ở mục 8 bằng phương pháp đồ thị xác định sức từ động làm việc khi
khởi động của rơle F
lvkđR
cho các trường hợp khi mà bảo vệ trong những điều
kiện tính toán đã nêu trên kia nằm ở biên giới của miền khởi động bởi vì tại
chỗ ngắn mạch có các điện trở ngắn mạch.
3.1.10. Xác nh h s nh y kn (hãm) trong nh ng tr ng h pđị ệ ố độ ậ ữ ườ ợ
ng n m chắ ạ
Trong vùng bảo vệ và cuộn hãm làm việc với các giá trị F
lv
và F
lvkđR
đã
nhận được trong mục 3.1.8 và3.1. 9
Trong những trường hợp khi mà giá trị của hệ số độ nhậy tối thiểu k
n
và
k
h
(hãm) (xác định ở mục 3.1.6 và 3.1.10) thấp hơn giá trị cho phép và điều
kiện tính toán để cho dòng khởi động lại là điều kiện chỉnh định khỏi dòng
không cân bằng cực đại khi không có hãm hoặc là điểm tính toán nằm cách
đường cong khởi động tính toán thấp hơn 10% tung độ của nó thì nên dùng
bảo vệ với loại rơle Д3T-11.
3.2. ĐÁNH GIÁ BẢO VỆ SO LỆCH.
Ưu điểm cơ bản của bảo vệ so lệch cho máy biến áp là nó bảo đảm cắt nhanh
và chọn lọc sự cố trong máy biến áp cũng như trên đầu ra của nó và trong
phần dẫn dòng từ nó tới máy cắt.
Nếu bảo vệ so lệch cắt nhanh đơn giản không bảo đảm đủ độ nhậy thì ta dùng
bảo vệ so lệch có máy biến dòng bão hoà nhanh
