Tải bản đầy đủ (.ppt) (51 trang)

tài liệu trang web lớp đ5h13b đại học điện lực

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (507.62 KB, 51 trang )

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

<b>CHƯƠNG 6</b>



</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

I. CÁC DẠNG HƯ HỎNG VÀ TÌNH TRẠNG
<b>LÀM VIỆC KHƠNG BÌNH THƯỜNG CỦA </b>
<b>MÁY PHÁT.</b>


<b>1.</b> <b>Các dạng hư hỏng của máy phát.</b>


<b>2.</b> <b>Tình trạng làm việc khơng bình thường của </b>


<b>máy phát.</b>


<b>3.</b> <b>Những yêu cầu cơ bản về bảo vệ máy phát.</b>


</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

<b>1. CÁC DẠNG HƯ HỎNG CỦA MÁY PHAÙT</b>.


 Đa số hư hỏng do cách điện của bộ dây quấn
stator hay rotor bị già cỗi, nứt vỡ, cháy…


 Ở dây quấn stator:


</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>

<b>1. CAÙC DẠNG HƯ HỎNG CỦA MÁY PHÁT</b>.


 Ngắn mạch pha với pha


 Khi chạm đất 1 pha, dòng điện chạm đất cực
đại khi dây quấn bị chọc thủng ở đầu cực sinh
ra hiện tượng q điện áp.


 Ngắn mạch các vòng dây trong cùng 1 pha



</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>

<b>1. CÁC DẠNG HƯ HỎNG CỦA MÁY PHÁT</b>.


 Ở dây quấn rotor:
 H h ng cách điện.ư ỏ


</div>
<span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6>

<b>2. TÌNH TRẠNG LÀM VIỆC KHƠNG BÌNH THƯỜNG CỦA </b>
<b>MÁY PHÁT.</b>


Tình trạng làm việc khơng bình thường của máy
phát là khi dòng qua dây quấn stator, rotor vượt
quá định mức, hoặc phụ tải khơng đối xứng, hoặc
có tình trạng q điện áp.


 Quá tải.


Ngắn mạch ngồi.


</div>
<span class='text_page_counter'>(7)</span><div class='page_container' data-page=7>

<b>2. TÌNH TRẠNG LÀM VIỆC KHƠNG BÌNH THƯỜNG CỦA </b>
<b>MÁY PHÁT.</b>


Khi phụ tải khơng đối xứng, làm nóng rotor và
chấn động cơ học.


</div>
<span class='text_page_counter'>(8)</span><div class='page_container' data-page=8>

<b>3. NHỮNG YÊU CẦU CƠ BẢN VỀ BẢO VỆ </b>
<b>MÁY PHÁT.</b>


 Tình trạng làm việc khơng bình thường của
máy phát: phải báo hiệu cho vận hành viên biết
để xử lý.



 Để ngăn ngừa hư hỏng bên trong máy phát
phát triển rộng ra, bảo vệ cắt máy phát khỏi
lưới đồng thời cắt kích thích của máy, gọi là tự
động diệt từ


</div>
<span class='text_page_counter'>(9)</span><div class='page_container' data-page=9>

II. <b>BẢO VỆ NGẮN MẠCH GIỮA PHA VAØ PHA </b>
<b>TRONG DÂY QUẤN STATOR.</b>


<b>1.Sơ đồ bảo vệ.</b>


</div>
<span class='text_page_counter'>(10)</span><div class='page_container' data-page=10>

<b>1. SƠ ĐỒ BẢO VỆ.</b>


 Sơ đồ so lệch thường dùng bảo vệ ngắn mạch
giữa các pha ở dây quấn stator.


 Các biến dịng có tỷ số biến dịng giống nhau,
các biến dòng này được nối dây theo sơ đồ so
lệch.


 Khi ngắn mạch ngồi, thơng số dịng điện vào
rơ le I=I<sub>kcb</sub>, bảo vệ không tác động.


</div>
<span class='text_page_counter'>(11)</span><div class='page_container' data-page=11>

<b>1. SƠ ĐỒ BẢO VỆ.</b>


 Khi ngắn mạch ở dây quấn stator, thơng số
dịng điện vào rơ le I=I1+I20 làm cho bảo vệ


</div>
<span class='text_page_counter'>(12)</span><div class='page_container' data-page=12>

<b>1. SƠ ĐỒ BẢO VỆ.</b>


 Để mở rộng khu bảo vệ, các biến dòng được


đặt sát máy ngắt và sát trung tính. Cả hai bộ
biến dịng chỉ cần nối đất an tồn ở chung một
điểm.


</div>
<span class='text_page_counter'>(13)</span><div class='page_container' data-page=13>

<b>1. SƠ ĐỒ BẢO VỆ.</b>


</div>
<span class='text_page_counter'>(14)</span><div class='page_container' data-page=14>

<b>1. SƠ ĐỒ BẢO VỆ.</b>


</div>
<span class='text_page_counter'>(15)</span><div class='page_container' data-page=15>

<b>1. SƠ ĐỒ BẢO VỆ.</b>


 Sơ đồ bảo vệ so lệch 3 pha chỉ dùng cho máy
phát làm việc hợp bộ với MBA, vì dịng điện
điện_dung bé, khơng có bảo vệ chạm đất riêng.
Để giảm ảnh hưởng của dịng điện khơng cân


bằng, tăng cường tính bảo đảm và nhạy, ta nối
thêm một điện trở 5 nối tiếp với cuộn dây của


</div>
<span class='text_page_counter'>(16)</span><div class='page_container' data-page=16>

<b>1. SƠ ĐỒ BẢO VỆ.</b>


 Hiện nay, người ta
dùng biến dòng bão
hòa trung gian để loại
trừ ảnh hưởng của


dòng không cân bằng
do thành phần không
chu kỳ của dòng ngắn


</div>
<span class='text_page_counter'>(17)</span><div class='page_container' data-page=17>

<b>2. CHỌN DỊNG KHỞI ĐỘNG.</b>



 Để tránh bảo vệ làm việc sai khi ngắn mạch
ngồi, ta phải có Ikđ>Ikcbmax  Ikđ=Kat.Ikcbmax.


Dịng khơng cân bằng tùy thuộc vào sai số của
biến dòng, độ đồng nhất của biến dòng được
chọn, ảnh hưởng thành phần khơng chu kỳ.


</div>
<span class='text_page_counter'>(18)</span><div class='page_container' data-page=18>

<b>2. CHỌN DỊNG KHỞI ĐỘNG.</b>


Với:


K<sub>at</sub>=1,3 là hệ số an tồn.


K<sub>kck</sub>=1~1,3 (nếu có biến dòng bão hòa trung gian)
K<sub>kck</sub>=2 (nếu dùng điện trở phụ)


K<sub>đn</sub>=0,5 là hệ số đồng nhất của biến dòng.
0,1 là sai số cho phép của biến dòng.


</div>
<span class='text_page_counter'>(19)</span><div class='page_container' data-page=19>

<b>2. CHỌN DỊNG KHỞI ĐỘNG.</b>


I<sub>Nngmax</sub> là thành phần chu kỳ của dòng ngắn


mạch qua biến dịng của bảo vệ khi ngắn mạch
ở pha trên đầu cực máy phát tại thời điểm t = 0.
Thơng thường I<sub>kđ</sub> tính chọn theo I<sub>kcb</sub> nhỏ hơn


</div>
<span class='text_page_counter'>(20)</span><div class='page_container' data-page=20>

<b>2. CHỌN DÒNG KHỞI ĐỘNG.</b>



 Độ nhạy của bảo vệ được kiểm tra theo dòng
ngắn mạch 2 pha trên đầu cực máy phát khi
máy phát cắt khỏi lưới, độ nhạy phải bảo đảm
Knh2.


</div>
<span class='text_page_counter'>(21)</span><div class='page_container' data-page=21>

<b>Bài tập:</b>


Tính tốn chọn bảo vệ quá dòng và bảo vệ so


lệch cho máy phát điện có Sdm = 60MVA, Udm =


10,5kV, suất điện động trong đơn vị tương đối


E* = 1,05, điện trở siêu quá độ dọc trục X”d =


0,15


Biết: kat =1,2 ; kmm =1,5; kv =0,98


Dòng không cân bằng của bảo vệ so lệch:


</div>
<span class='text_page_counter'>(22)</span><div class='page_container' data-page=22>

<b>Giải:</b>


<b>22</b>


Dịng điện định mức máy phát:


Chọn BI 4000/5 Cấp chính xác 0,5


Chọn sơ đồ đấu các biến dịng theo hình sao


đủ, có Ksd =1


Tính dịng ngắn mạch 3 pha:


- Bảo vệ quá dòng cực đại:


Dòng khởi động rơle:


1, 2


1 1.5 3299 7.57
0,98 800


<i>at</i>


<i>kdR</i> <i>sd</i> <i>mm</i> <i>F</i>
<i>v i</i>


<i>k</i>


<i>I</i> <i>k</i> <i>k</i> <i>I</i> <i>A</i>


<i>k n</i>
        

3
60
10 3299


3 3 10,5



<i>F</i>
<i>F</i>
<i>dm</i>
<i>S</i>
<i>I</i> <i>A</i>
<i>U</i>
   

"
3 <sub>*</sub>
"
1,05
3299 23093
0,15
<i>N</i> <i>F</i>
<i>E</i>


<i>I</i> <i>I</i> <i>A</i>


<i>X</i>


</div>
<span class='text_page_counter'>(23)</span><div class='page_container' data-page=23>

Chọn dòng khởi động rơle: IkdR= 8 A


Dòng khởi động thực tế của bảo vệ dòng điện cực
đại là:


Độ nhạy của bảo vệ:


Vậy độ nhạy của bảo vệ đạt yêu cầu.



8 800
6400
1
<i>dR</i>
<i>kdcd</i> <i>i</i>
<i>sd</i>
<i>I</i>


<i>I</i> <i>n</i> <i>A</i>


<i>k</i>




   


(3)


.min 0,87 0,87 23093 <sub>3,13 1,5</sub>


</div>
<span class='text_page_counter'>(24)</span><div class='page_container' data-page=24>

<b>24</b>
Bảo vệ quá dòng cắt nhanh:


Dòng khởi động thực tế của bảo vệ cắt nhanh là:


Chọn dòng khởi động rơle: IkdR= 35 A


Dòng khởi động thực tế của bảo vệ cắt nhanh là:



(3)


1, 2 23093


1 34.63
800
<i>at</i> <i>N</i>
<i>kdcn</i> <i>sd</i>
<i>I</i>
<i>k</i> <i>I</i>


<i>I</i> <i>k</i> <i>A</i>


<i>n</i>
 
    
35 800
28000
1
<i>dR</i>
<i>kdcn</i> <i>i</i>
<i>sd</i>
<i>I</i>


<i>I</i> <i>n</i> <i>A</i>


<i>k</i>





</div>
<span class='text_page_counter'>(25)</span><div class='page_container' data-page=25>

Bảo vệ so lệch:


Dòng khởi động của bảo vệ so lệch là:


Chọn dòng khởi động rơle: IkdR= 5 A


Dòng khởi động thực tế của bảo vệ so lệch là:


1, 2 3299


1 4.94
800
<i>at</i> <i>F</i>
<i>kdR</i> <i>sd</i>
<i>I</i>
<i>k</i> <i>I</i>


<i>I</i> <i>k</i> <i>A</i>


<i>n</i>
 
    
5 800
4000
1
<i>kdR</i>
<i>kdsl</i> <i>i</i>
<i>sd</i>
<i>I</i>



<i>I</i> <i>n</i> <i>A</i>


<i>k</i>




</div>
<span class='text_page_counter'>(26)</span><div class='page_container' data-page=26>

<b>26</b>


Độ nhạy của bảo vệ:


Vậy độ nhạy của bảo vệ đạt yêu cầu.


(3)


.min 0,87 0,87 23093 <sub>5,022 1,5</sub>


</div>
<span class='text_page_counter'>(27)</span><div class='page_container' data-page=27>

<b>III. BẢO VỆ NGẮN MẠCH GIỮA CÁC VÒNG DÂY TRONG CÙNG MỘT PHA. </b>


</div>
<span class='text_page_counter'>(28)</span><div class='page_container' data-page=28>

<b>III. BẢO VỆ NGẮN MẠCH GIỮA CÁC VÒNG DÂY TRONG CÙNG MỘT PHA. </b>


Khi ngắn mạch một số vòng dây, sức điện động
ngắn mạch EN sinh ra dòng điện ngắn mạch IN


rất lớn, chạy qua các vòng dây hư hỏng.


</div>
<span class='text_page_counter'>(29)</span><div class='page_container' data-page=29>

<b>III. BẢO VỆ NGẮN MẠCH GIỮA CÁC VÒNG DÂY TRONG CÙNG MỘT PHA. </b>


Vì có chêch lệch sức điện động (E<sub>1</sub>–E<sub>2</sub>) nên
sinh ra dòng điện cân bằng



Icb=(E1-E2)/(X1–X2)


Với E, X là sức điện động và điện kháng


</div>
<span class='text_page_counter'>(30)</span><div class='page_container' data-page=30>

<b>III. BẢO VỆ NGẮN MẠCH GIỮA CÁC VÒNG DÂY TRONG CÙNG MỘT PHA. </b>


Dòng cân bằng I<sub>cb</sub> tùy thuộc vào số vòng dây bị
ngắn mạch vì vậy bảo vệ có khu chết.


Thường chọn tỷ số biến dịng K<sub>I</sub>=0,25.I<sub>đmMF</sub>/5,
dịng khởi động lớn hơn dịng khơng cân bằng
cực đại khi ngắn mạch ngoài trên đầu cực máy
phát, và chọn bằng (20~40)%.IđmMF


</div>
<span class='text_page_counter'>(31)</span><div class='page_container' data-page=31>

<b>III. BẢO VỆ NGẮN MẠCH GIỮA CÁC VÒNG DÂY TRONG CÙNG MỘT PHA. </b>


</div>
<span class='text_page_counter'>(32)</span><div class='page_container' data-page=32>

IV. BẢO VỆ DÂY QUẤN STATOR CHẠM ĐẤT
MỘT ĐIỂM.


1.Nguyên tắc thực hiện bảo vệ.


2.Sơ đồ nguyên lý của bảo vệ chạm đất.
3.Chọn dòng điện khởi động.


</div>
<span class='text_page_counter'>(33)</span><div class='page_container' data-page=33>

<b>1.</b> NGUYÊN TẮC THỰC HIỆN BẢO VỆ.


Ở dây quấn stator, trung tính khơng nối đất trực
tiếp, mà nối đất qua 1 tổng trở, kinh nghiệm vận
hành cho: dịng chạm đất I<sub>G</sub><5A khơng gây nguy
hiểm, ta chỉ cần báo hiệu. Nếu IG>5A thì bảo vệ



</div>
<span class='text_page_counter'>(34)</span><div class='page_container' data-page=34>

<b>1.</b> NGUYÊN TẮC THỰC HIỆN BẢO VỆ.


 Về nguyên tắc có thể dùng bảo vệ so lệch,


nhưng thường khơng đủ độ nhạy, nên dùng bảo
vệ thứ_tự_khơng. Có 2 cách:


Dùng 3 biến dịng mắc theo sơ đồ bộ lọc dịng
điện thứ_tự_khơng. Vì dịng khơng cân bằng I<sub>kcb</sub>
khá lớn nên bảo vệ chỉ tác động khi IG khoảng


(15~20)A.


</div>
<span class='text_page_counter'>(35)</span><div class='page_container' data-page=35>

<b>1.</b> NGUYÊN TẮC THỰC HIỆN BẢO VỆ.


 Dùng 3 biến dòng mắc theo sơ đồ bộ lọc dịng
điện thứ_tự_khơng. Vì dịng khơng cân bằng Ikcb


khá lớn nên bảo vệ chỉ tác động khi IG khoảng


(15~20)A.


</div>
<span class='text_page_counter'>(36)</span><div class='page_container' data-page=36>

<b>1.</b> NGUYÊN TẮC THỰC HIỆN BẢO VỆ.


Khi dây quấn stator chạm đất, dịng


thứ_tự_khơng của lưới sẽ qua biến dịng


thứ_tự_khơng và cảm ứng qua thứ cấp sinh ra


dòng vào rơ le IR, nếu dòng qua rơ le lớn hơn


dịng khởi động thì bảo vệ sẽ tác động. Dịng
thứ_tự_khơng tỷ lệ với số vịng dây bị chạm
đất, nếu chạm đất gần trung tính của máy phát
IR<Ikđ, vậy bảo vệ có khu chết.


</div>
<span class='text_page_counter'>(37)</span><div class='page_container' data-page=37>

<b>1.</b> NGUYÊN TẮC THỰC HIỆN BẢO VỆ.


Khi chạm đất ngoài, chỉ có dịng thứ_tự_khơng
do điện dung dây quấn máy phát qua biến dịng
thứ_tự_khơng.


</div>
<span class='text_page_counter'>(38)</span><div class='page_container' data-page=38>

<b>2.</b> <b>BIẾN DỊNG THỨ_TỰ_KHƠNG.</b>


<b>38</b>


Nếu mạch từ của biến dịng
thứ_tự_khơng có đặt thêm
cuộn kích từ bằng dịng xoay
chiều thì sức điện động thứ
cấp do dòng chạm đất sinh ra
sẽ tăng từ 15~20 lần, dòng
điện qua rơ le tăng làm độ
nhạy tăng.


A B C


Đến rơ le



</div>
<span class='text_page_counter'>(39)</span><div class='page_container' data-page=39>

<b>3.</b> SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CỦA BẢO VỆ CHẠM ĐẤT.<b>.</b>


Máy phát chỉ đặt bảo vệ
chạm đất dây quấn stator
khi dòng chạm đất I<sub>G</sub>>5A.
+ Rơ le 51<sub>MP</sub> chỉ dùng bảo
vệ chạm đất, để bảo vệ
không tác động nhầm do
dịng q độ khi có chạm


</div>
<span class='text_page_counter'>(40)</span><div class='page_container' data-page=40>

<b>3.</b> SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CỦA BẢO VỆ CHẠM ĐẤT.<b>.</b>


<b>40</b>


+ Rơ le 51<sub>MP</sub> chỉnh thời gian (1~2)s.


</div>
<span class='text_page_counter'>(41)</span><div class='page_container' data-page=41>

<b>3.</b> SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CỦA BẢO VỆ CHẠM ĐẤT.<b>.</b>


<b>41</b>


+ Khi ngắn mạch 2 pha nối đất, trong đóù có một
điểm trong khu vực bảo vệ, dòng điện ngắn


</div>
<span class='text_page_counter'>(42)</span><div class='page_container' data-page=42>

<b>3.</b> SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CỦA BẢO VỆ CHẠM ĐẤT.<b>.</b>


<b>42</b>


.NOT.
51<b><sub>Ng</sub></b>



.AND.
51<b><sub>MP</sub></b>


50<b><sub>MP</sub></b> .OR. 52 TDT
74<sub>1</sub>


74<sub>2</sub>


</div>
<span class='text_page_counter'>(43)</span><div class='page_container' data-page=43></div>
<span class='text_page_counter'>(44)</span><div class='page_container' data-page=44>

Bảo vệ máy phát chống ngắn mạch


ngoài dùng để cắt máy phát khi có hư


hỏng trên thanh góp máy phát, hoặc các
phần tử nối trực tiếp với thanh góp


(đường dây, máy biến áp, ...).


</div>
<span class='text_page_counter'>(45)</span><div class='page_container' data-page=45>

Ngày nay, người ta dùng sơ đồ bảo vệ


quá dòng với bộ khởi động kém điện áp
để phân biệt dòng quá tải hay dòng


</div>
<span class='text_page_counter'>(46)</span><div class='page_container' data-page=46>

Khi máy phát mất kích từ điện áp thanh
góp giảm còn 70% điện áp làm việc định
mức. Trong điều kiện này nếu muốn để
máy phát tiếp tục làm vjệc thì chọn:


U<sub>kđ</sub> = (0,50,6)U<sub>lvđm</sub>


Độ nhạy của bảo vệ:



KnhI = INmin / Ikđ.


K<sub>nhU</sub> = U<sub>kđ</sub> / U<sub>Nmax</sub>.


</div>
<span class='text_page_counter'>(47)</span><div class='page_container' data-page=47>

Nếu có dùng bộ khởi động kém áp, thì


dịng khởi động của bảo vệ là:


Ikđ = IđmMFKat/KV (Kat = 1,11,2)


Ukd = Ulvmin KatKV


</div>
<span class='text_page_counter'>(48)</span><div class='page_container' data-page=48>

Thường quá tải có tính đối xứng nên bảo


vệ q tải dùng 1 rơle dòng điện đặt trên
1 pha và dùng chung biến dòng với bảo
vệ quá dòng chống ngắn mạch ngồi.


 Dịng khởi động: I<sub>kđ</sub> = I<sub>đmMF</sub><sub></sub>K<sub>at</sub>/K<sub>V</sub>.
 Để nâng cao độ nhạy ta chọn K<sub>at</sub> =


1,05; KV = 0,85 Ikđ = 1,22IđmMF.


 Thời gian làm việc chọn t = 9s


</div>
<span class='text_page_counter'>(49)</span><div class='page_container' data-page=49></div>
<span class='text_page_counter'>(50)</span><div class='page_container' data-page=50></div>
<span class='text_page_counter'>(51)</span><div class='page_container' data-page=51></div>

<!--links-->

×