Bài giảng Bảo vệ Rơle và tự động hóa: Chương 4 - Đặng Tuấn Khanh

Chia sẻ: Le Hải Hậu | Ngày: | Loại File: PPTX | Số trang:29

Thêm vào BST

Báo xấu

115
lượt xem 25
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chương 4 "Biến dòng điện và biến điện áp" thuộc bài giảng Bảo vệ Rơle và tự động hóa do Đặng Tuấn Khanh biên soạn giới thiệu đến các bạn định nghĩa, đánh dấu cực tính, điều kiện làm việc của biến dòng điện, cấp chính xác của biến dòng điện, công suất của biến dòng điện và biến điện áp,... Với các bạn đang học và nghiên cứu chuyên ngành Điện tử thì đây là tài liệu tham khảo hữu ích.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Bảo vệ Rơle và tự động hóa: Chương 4 - Đặng Tuấn Khanh

Đại học quốc gia Tp.HCM Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM BẢO VỆ RƠLE VÀ TỰ ĐỘNG HÓA Company LOGO GV : ĐẶNG TUẤN KHANH BV rơ le và tự động hóa 1
Chương 4: Biến dòng điện và biến điện áp 4.1 Máy biến dòng điện 4.2 Máy biến điện áp BV rơ le và tự động hóa 2
4.1: Máy biến dòng điện 4.1.1 Định nghĩa 4.1.2 Đánh dấu cực tính 4.1.3 Điều kiện làm việc của biến dòng điện 4.1.4 Cấp chính xác của biến dòng điện 4.1.5 Công suất của biến dòng 4.1.6 Sơ đồ đấu dây biến dòng BV rơ le và tự động hóa 3
4.1.1. Định nghĩa o Máy biến dòng điện là khí cụ điện có nhiệm vụ biến đổi dòng điện sơ cấp I1 trong mạch điện có điện áp cao về dòng điện thứ cấp I2 tương ứng với thiết bị đo lường thông qua tỷ số nBI o Dòng điện I2 thường là 1A, 5A, đôi khi lên đến 10A. o Biến dòng điện có thông số định mức: Uđm , Iđm , Zđm o Ngoài ra còn có thông số khác như sai số, cấp chính xác, phụ tải thứ cấp o Ký hiệu: BI, CT, TI BV rơ le và tự động hóa 4
4.1.2. Đánh dấu cực tính o Đánh dấu 2 mối dây sơ cấp I và II o Đánh dấu 2 mối dây thứ cấp 1 và 2 o Nếu đấu nối I ≡ 1 và II ≡ 2 thì dòng điện qua tải là không đổi o Thực hành: Nối mạch điện như hình vẽ và để ý cực tính của bình điện và điện kế G. Khi nhấn nút công tắc điện kế G chỉ theo chiều thuận thì đánh dấu như hình vẽ. BV rơ le và tự động hóa 5
4.1.3. Điều kiện làm việc ü Biến dòng điện bảo vệ làm việc cũng nặng nề hơn biến dòng điện đo lường, nghĩa là khi quá tải biến dòng điện vẫn hiển thị đúng trị số. ü Chọn biến dòng điện căn cứ vào dòng điện sơ cấp cực đại và dòng NM ü Tổng trở phụ tải thứ cấp phải Zpt ≤ Zđm tổng trở cho cho phép ü Phụ tải của biến dòng điện chỉ được mắc nối tiếp BV rơ le và tự động hóa 6
4.1.3. Điều kiện làm việc ü Không được để cho thứ cấp biến dòng điện hở mạch vì khi đó ta có I0 = I1 rất lớn làm từ thông bị bảo hòa bằng đầu gay sức điện động cảm ứng xung làm hư hỏng cách điện. ü Cuộn thứ cấp phải nối đất. (lý do an toàn) ü Lưu ý: Khi có tải làm việc, biến dòng không được hở mạch thứ cấp, nếu cần tháo gở thì phải nối tắt 2 mối thứ cấp. Nếu Zpt tăng cao thì cũng làm cho điện áp thứ cấp tăng Zpt . dΦ e=− dt BV rơ le và tự động hóa 7
4.1.4. Cấp chính xác o Định nghĩa: Cấp chính xác của biến dòng điện được gọi theo sai số lớn nhất về trị số ΔI%max khi nó làm việc trong các điều kiện sau: üTần số định mức f = 50Hz ü Dòng điện sơ cấp I1 = (1 đến 1.2) I1đm ü Phụ tải thứ cấp Zpt = (0.25 đến 1 ) Z2đm BV rơ le và tự động hóa 8
4.1.4. Cấp chính xác o Ψ; I 0 Cấp chính xác: Do cấu tạo lõi thép ( ), dòng đi ện sơ cấp I1 dây quấn và, phụ tải thứ cαấp ( ) làm cho I1 ≠ I2' C B o Sai số gồm: trị số ΔI và góc pha δI α +Ψ A I 0 I1 o Dựa vào đồ thị vectơ có thể xác định biểu thức tính các thành phần sai số: I 2' δI I1 − I 2' OA − OC BC I 0 ∆I = = = sin(α + Ψ ) I1 OA OA I1 R1 jX 1 R2' jX 2' O ' AB I 0 I 1I 1 R' δI sin(δ I ) = = sin(α + Ψ ) I2 OA I1 U1 R0 jX 0 E ' U 2' 2 jX ' BV rơ le và tự động hóa 9
4.1.4. Cấp chính xác o Để giảm sai số thì lõi thép phải tốt thì ( ) s Ψ; I 0 ẽ nhỏ dẫn đến sai số nhỏ o Khi I1 có giá trị lớn thì sai số sẽ nhỏ nhưng lại gay phát nóng. o Phụ tải có tính chất trở thì α( ) nhỏ dẫn đến sai số nhỏ o Tuy nhiên, đối với biến dòng điện có cấu tạo đã cho thì ( ) c Ψ; I 0 α ố định, sai số biến dòng điện phụ thuộc vào ( ) và(I1 ) mà thôi. BV rơ le và tự động hóa 10
4.1.4. Cấp chính xác o Căn cứ vào sai số mà người ta chia làm các cấp chính xác: 0.2, 0.5, 1, 3, 10. ü Cấp chính xác 0.2 dùng các dụng cụ đo lường mẫu ü Cấp chính xác 0.5 dùng công tơ điện ü Cấp chính xác 1 dùng đo lường các dụng cụ lắp bảng ü Cấp chính xác 3, 10 dùng các bộ truyền động cho CB ü Đối với hệ thống bảo vệ rơle thì tùy độ chính xác mà chọn. BV rơ le và tự động hóa 11
4.1.5. Công suất máy biến dòng o Công suất thứ cấp định mức của biến dòng S2 đm là công suất max của phụ tải mà nó gay sai số trong giới hạn cho phép. o Công suất thứ cấp định mức: (vì Z2 rất bé so với Zpt ) S 2 dm = I 2U 2 = I 2 ( E2 − I 2 Z dm ) = I 2 E2 hay S2 dm = I 2U 2 = I 2 ( I 2 Z dm ) = I 22 Z dm BV rơ le và tự động hóa 12
4.1.6. Sơ đồ nối dây máy biến dòng o Dòng qua rơle IR và dòng trên dây pha Ip có thể bằng nhau và có thể khác nhau phụ thuộc vào sơ đồ nối dây. o hệ số sơ đồ: IR K sd = Ip a.Sơ đồ sao đủ b.Sơ đồ sao thiếu c.Sơ đồ biến dòng nối tam giác nhưng rơle đấu sao d.Sơ đồ rơle nối vào hiệu số dòng điện trên 2 pha e.Sơ đồ bộ lọc dòng thứ tự không BV rơ le và tự động hóa 13
4.1.6. Sơ đồ nối dây máy biến dòng o Khi bình thường hay N(3) thì IA IB IC Ia = ; Ib = ; Ic = ; In = Ia + Ib + Ic = 0 KI KI KI o khi N(2) thì dòng NM chỉ chạy qua 2 rơle của 2 pha bị sự cố. o Khi N(1) , chỉ có 1 rơle của pha sự cố có dòng NM đi qua. o Sơ đồ sao đủ bảo vệ mọi dạng NM o Hệ số sơ đồ Ksd = 1 o Lưu ý: chọn 3 biến dòng điện giống nhau để tránh tình trạng mất cân bằng. thực tế luôn tồn tại dòng không cân bằng khoảng 0.01 đến 0.02 A BV rơ le và tự động hóa 14
4.1.6. Sơ đồ nối dây máy biến dòng Khi bình thường hay N(3) thì o IA IB I I = I a − Ib = − KI KI IB IC I II = Ib − I c = − KI KI IC IA I III = I c − I a = − KI KI 3 Vì vậy ta có dòng vào rơ le sẽ lớn hơn dòng pha lần và lệch góc 30 độ. K sd = 3 o Hệ số sơ đồ tùy thuộc vào dạng NM. Nếu là N thì BV rơ le và tự động hóa 15
4.1.6. Bộ lọc dòng thứ tự không Khi bình thường hay N(3) thì o I R = I a + Ib + Ic = 0 Tuy nhiên thực tế tồn tại dòng không cân bằng nên sẽ khác 0 o Khi bất đối xứng: I R = I a + Ib + I c = ( I a + I b + I c ) / K I = 3.I 0 Dòng qua rơle la IR = 3I0 . o Vậy chỉ bảo vệ NM một pha chậm đất và hai pha chạm BV rơ le và tự động hóa 16
4.2. Máy biến điện áp 4.2 Máy biến điện áp 4.2.1 Định nghĩa 4.2.2 Điều kiện làm việc của biến điện áp 4.2.3 Cấp chính xác của biến điện áp 4.2.4 Sơ đồ đấu dây biến điện áp vào Rơle BV rơ le và tự động hóa 17
4.21. Định nghĩa o Máy biến điện áp là khí cụ điện có nhiệm vụ biến đổi điện áp sơ cấp U1 về điện áp thứ cấp U2 tương ứng với thiết bị đo lường thông qua tỷ số nU o 100 3 Điện áp U thường là 100V (máy biến điện áp 3 pha), V (đối với máy biến điện áp 1 pha) o Biến điện áp có thông số định mức: Uđm , Iđm , Sđm o Ngoài ra còn có thông số khác như sai số, cấp chính xác, phụ tải thứ cấp. Ký hiệu: BU, VT, TU, PT BV rơ le và tự động hóa 18
4.2.2. Điều kiện làm việc ü Có thể dùng mỗi một biến áp đo lường cho từng bảo vệ. Tuy nhiên, do kinh tế nên thường dùng một biến áp đo lường cho nhiều bảo vệ. ü Chọn biến điện áp theo dụng cụ điện có yêu cầu cấp chính xác cao nhất ü Tổng phụ tải thứ cấp VA Spt ≤ Sđm tương ứng với cấp chính xác ü Không được để cho thứ cấp biến dòng điện ngắn mạch. ü Phụ tải của biến điện áp chỉ được mắc song song ü Cuộn thứ cấp phải nối đất. (lý do an toàn) BV rơ le và tự động hóa 19
4.2.3. Cấp chính xác o Định nghĩa: Cấp chính xác của biến điện áp được gọi theo sai số lớn nhất về trị số ΔU%max khi nó làm việc trong các điều kiện sau: üTần số định mức f = 50Hz ü Điện áp sơ cấp U1 = (0.9 đến 1.1) Uđm ü Phụ tải thứ cấp Spt = (0.25 đến 1 )S2đm ü Hệ số sông suất phụ tải cosφ = 0.8 BV rơ le và tự động hóa 20