ROLE BẢO VỆ MÁY BIẾN THẾ.DOC

Phần 2 (tt)
IV. RƠLE BẢO VỆ MÁY BIẾN THẾ :
1/ RƠLE BẢO VỆ TÁC ĐỘNG THEO DÒNG ĐIỆN :
1.1/ Rơle so lệch 87 :
Kiểu MBCH-13 , nhà chế tạo GEC ALSTOM. Chỉ danh vận hành trên sơ đồ hệ
thống rơle bảo vệ của trạm là R.87T.
Đây là rơle bảo vệ chính của 02 máy biến thế lực. Chỉ danh R.87T 1 bảo vệ
MBT 1T ; R.87T 2 bảo vệ MBT 2T.
Hình 34 : Rơle bảo vệ so lệch MBCH-13
a/ Đặc điểm :
+ Là loại rơle bảo vệ đơn pha hoặc bảo vệ 03 pha máy biến thế. Có tốc độ làm
việc cao.
+ Thời gian tác động nhanh, từ 10ms – 25ms.
+ Đặc tính so lệch của rơle tính theo tỷ lệ phần trăm, với giá trò ngưỡng cơ bản có
thể
điều chỉnh và lựa chọn từ (10% - 50%) I
n
.
+ Độ ổn đònh cao trong suốt quá trình sự cố, ngay cả dưới điều kiện bảo hoà của
biến dòng và có tỉ số mất đối xứng 20% do sai số CT.
+ Có tính hãm khi dòng từ hoá xuất hiện đột ngột và ngăn chặn trạng thái quá
kích thích của máy biến thế.
+ Có thể cho 6 mạch hãm ngõ vào.
+ Khi cần hiệu chỉnh tỉ số biến dòng nhóm pha MBT và đường dây, dùng biến
dòng phụ có nấc chuyển đổi để thực hiện.
+ Có đèn led để báo hiệu sự cố.
+ Các thông số kỹ thuật của rơle :
- Dòng đònh mức của Rơle : 1A hoặc 5A .
- Tần số 50 Hz hoặc 60Hz
- Nguồn cung cấp : 24 – 48 – 110 – 125 – 220 VDC
- Trò số so lệch nhỏ nhất : 10%,20%,30%,40%,50% I

n
- Độ chính xác :  10%
- Thời gian tác động khoảng 10ms – 25ms
- MBCH-13 có 03 ngõ vào.
b/ Ứng dụng :
+ Dùng cho bảo vệ chính máy biến thế 2, 3 cuộn dây, máy biến thế tự ngẫu hoặc
bộ máy phát - máy biến thế.
+ Rơle so lệch này có ưu điểm là ngoài chức năng bảo vệ so lệch còn cho phép
dễ dàng kết hợp với rơle chống chạm đất; đặc biệt ở các máy biến áp có trung tính nối
đất qua một điện trở giới hạn dòng điện.
Rơle MCAG 14 hoặc MFAC 14 nối với mạch so lệch rơle MBCH tạo thành một
hệ thống so lệch kết hợp với biến dòng nối ở trung tính của máy biến thế (xem sơ đồ
hình 6).
Rơle so lệch có tác động hãm tổng trở thấp MBCH cũng được dùng như rơle tổng
trở cao dùng để bảo vệ động cơ, máy phát, bộ kháng điện.
Các kiểu rơle Số mạch hãm ng dụng cho bảo vệ
MBCH 12 2 Máy biến thế 2 cuộn dây
MBCH 13 3 Máy biến thế 3 cuộn dây
MBCH 16 6 Dùng cho các yêu cầu sử dụng 4,5,6
mạch hãm
c/ Nguyên lý bảo vệ của rơle :
Rơle so lệch dòng điện MBCH 13 sẽ so sánh biên độ và góc pha của 2 hoặc 3 tín
hiệu thứ cấp của cuộn biến dòng đặt ở các phía sơ cấp,thứ cấp máy biến áp. Khi biên
độ hoặc góc pha của 2 véc tơ dòng điện thứ cấp máy biến dòng đặt ở các phía máy
biến áp không bằng nhau,thì rơle so lệch dòng điện tác động. Rơle so lệch chỉ tác động
khi sự cố ở trong khoảng các máy biến dòng cấp tín hiệu cho rơle so lệch.


Hình 35 : Sơ đồ nguyên lý rơle MBCH-13
Mạch biến dòng nối đến rơle so lệch dòng điện MBCH-13 gồm 03 mạch thứ cấp

biến dòng 03 pha của 03 tổ máy biến dòng đặt ở 03 phía (máy biến áp 03 cuộn dây).
Yêu cầu bảo đảm để tổng các véc tơ dòng điện thứ cấp của cùng một pha (A,B hoặc C)
cấp cho rơle, phải bằng không. Như vậy,trên cùng một pha, các véctơ dòng điện thứ
cấp “vào”, “ra” phải ngược pha 180
0
và tổng đại số các biên độ dòng điện phải bằng
không.
Cần lưu ý :
- Đối với các máy biến thế nối dây /Y hoặc Y/ thì dòng điện dây phía sơ cấp và
phía thứ cấp của máy biến thế đã lệch góc pha 30
0
. Để bù lại sự lệch pha 30
0
của dòng
điện máy biến thế, thì 03 máy biến dòng phía dây quấn  của máy biến thế sẽ được nối
thứ cấp theo hình Y, còn 03 máy biến dòng phía dây quấn Y của máy biến thế sẽ được
nối thứ cấp theo hình . Ngoài ra, nếu máy biến thế nối dây Y/Y thì để loại trừ sự sai
biệt do có dòng thứ tự không, máy biến dòng ở 2 phía máy biến thế được nối mạch thứ
cấp theo sơ đồ /.
- Để các véc tơ dòng điện thứ cấp “vào”, “ra” của rơle ngược pha 180
0
, cần nối
đúng cực tính thuận, nghòch của máy biến dòng ở các phía của máy biến thế.
- Để tổng đại số các dòng điện “vào”, “ra” của véctơ bằng không, cần chọn tỉ số
biến dòng của máy biến dòng các phía tương ứng với tỉ số dòng điện của máy biến thế.
Trường hợp không có được các tỉ số biến dòng phù hợp, có thể dùng thêm các máy biến
dòng phụ (máy biến dòng tương hợp tỉ số).
Hình 35 : Sơ đồ nguyên lý - cấu tạo rơle MBCH-13
Tác dụng của biến dòng phụ là cân bằng dòng 2 phía, giảm dòng không cân bằng.
Các biến dòng phụ giống nhau cũng được dùng để hiệu chỉnh pha cho MBT khi cần.

Cuộn dây S
3
– S
4
phải nối ∆ để hạn chế dòng thứ tự không do chạm đất pha ngoài
vùng bảo vệ. Cuộn dây S
3
– S
4
được ưu tiên dùng để nối tiếp với cuộn dây S
1
– S
2
khi
cuộn dây đầu ra nối ∆. Ngoài ra cuộn dây S
1
– S
2
có thể dùng riêng khi cần thiết.
Hình 36 : Sơ đồ đấu dây biến dòng phụ cho rơle MBCH-13
Ký hiệu các
đầu nối dây
Công suất của biến thế
1/1A 5/1A 5/5A
1 - 2 5 1 1
2 - 3 5 1 1
3 – 4 5 1 1
4 – 5 5 1 1
5 – 6 125 25 25
X – 7 25 5 5

7 – 8 25 5 5
8 – 9 25 5 5
S1 – S2 125 125 2
S3 – S4 90 90 18
Hình 37 : Ký hiệu đầu ra của các biến dòng phụ
d/ Đặc tính làm việc của rơle :
d.1/ Hạn chế dòng từ hoá tăng đột biến :
Có thể xảy ra dòng từ hoá tăng đột biến khi cấp năng lượng cho máy biến thế,
dòng này phụ thuộc vào điểm sóng đóng ngắt cũng như trạng thái từ trong lõi thép
MBT.
Khi có dòng từ hoá tăng đột biến qua cuộn dây được cung cấp năng lượng, bảo vệ
rơle xem dòng này như dòng so lệch. Để tránh việc tác động cắt máy biến thế ngoài ý
muốn, cần phải kết hợp chặt chẽ với việc hạn chế dòng hoạ tần bậc 2 để cản hoạt động
của bảo vệ rơle.
Trong thực tế, dạng sóng dòng từ hoá này được biểu thò bởi một khoảng thời gian
trong mỗi chu kỳ khi có dòng rất nhỏ hoặc không có dòng chạy qua. Bằng cách đo dòng
từ hoá tăng đột biến hoặc xác đònh dòng sự cố chính xác. Từ đó có thể hạn chế được tác
động của rơle khi có dòng từ hoá tăng đột biến.
d.2/ Chế độ quá kích thích của máy biến thế :
Khi máy biến thế mất tải đột ngột, điện áp tại đầu vào của MBT tăng 10% - 20%
giá trò đònh mức. Dòng kích thích tăng đến giá trò đủ cao để rơle bảo vệ so lệch tác
động. Dòng kích thích làm cho điện áp rơle vượt quá điện áp điểm gãy của MBT do
dạng sóng dòng từ hoá.
Bằng cách tìm dòng ở thời điểm 0 để xác đònh dòng từ hoá tăng đột biến nhằm
tránh tác động lầm của rơle.
d.3/ Đặc tính hãm của rơle tính theo tỉ lệ phần trăm :
- Dòng so lệch I
sl
= I
1

+ I
2
+ I
3
+ I
4
+ I
5
+ I
6
- Dòng hãm I
h
= 0,5 (I
1
+ I
2
+ I
3
+ I
4
+ I
5
+ I
6
)
Đặc tính hãm của rơle được nhà chế tạo cho trước và rơle sẽ khởi động theo đặc
tính này.

Hình 38 : Đặc tính làm việc của rơle MBCH-13
Để đảm bảo độ nhạy, giá trò đặt nhỏ nhất :

I
đặt
= (0,1 – 0,5) I
n

Với I
n
: Dòng điện đònh mức
Trong điều kiện làm việc bình thường dòng không cân bằng vẫn có thể xuất hiện.
Biên độ dòng không cân bằng phụ thuộc nhiều vào các nấc chuyển đổi của máy biến
dòng bảo hoà trung gian. Trong suốt thời gian sự cố dòng không cân bằng này tăng xem
như một hàm theo dòng sự cố. Để tránh điều này, dòng so lệch phải tương đối nhỏ và
để giữ ổn đònh cao thì phải dùng đến đặc tính hãm.
Độ dốc hãm ban đầu là 20% ( K
h
= 0,2 ).
Giá trò K
h
= I
sl
/ I
h

Ở mức I
h
= 0 – I
n
: Độ dốc 20% đảm bảo độ nhạy đối với các sự cố kể cả độ
không đối xứng của biến dòng là 15%. Khi máy biến thế ở giới hạn các nấc đặt, cộng
thêm 5% do sai số của tỉ số biến dòng.