Đồ án chi tiết: Phương thức bảo vệ rơle máy biến áp T1 & T2, tính toán và chỉnh định

Nội dung đồ án tập trung vào tính toán, thiết kế và chỉnh định phương thức bảo vệ rơle cho máy biến áp T1, T2. Phân tích ngắn mạch, chọn thiết bị, đảm bảo an toàn vận hành.

• Chuyên ngành: Kỹ thuật điện
• Đề tài: Đồ án bảo vệ rơle máy biến áp T1, T2: Phương thức tối ưu
• Loại tài liệu: Đồ án

Mục lục chi tiết

• 1. CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU TRẠM BIẾN ÁP
• 1.1. Mô tả đối tượng bảo vệ
• 1.2. Tính toán thông số trong sơ đồ
• 2. CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH
• 2.1. Khái niệm cơ bản, nguyên nhân và hậu quả của ngắn mạch
• 2.1.1. Nguyên nhân gây ra ngắn mạch
• 2.1.2. Hậu quả của ngắn mạch
• 2.2. Tính toán ngắn mạch
• 2.2.1. Mục đích và yêu cầu tính ngắn mạch
• 2.2.2. Các giả thiết cơ bản khi tính toán ngắn mạch
• 2.2.3. Dự kiến vị trí tính toán
• 2.2.4. Kết quả tính toán ngắn mạch
• 3. CHƯƠNG III: DỰ KIẾN PHƯƠNG THỨC BẢO VỆ RƠLE CHO MÁY BIẾN ÁP T1 VÀ T2
• 3.1. Chế độ làm việc bất thường và các loại sự cố thường gặp trong máy biến áp
• 3.1.1. Sự cố trong
• 3.1.2. Sự cố ngoài
• 3.2. Các loại bảo vệ đặt cho máy biến áp
• 3.3. Cơ sở lựa chọn phương thức bảo vệ máy biến áp
• 3.4. Dự kiến phương thức bảo vệ máy biến áp
• 3.5. Nguyên lí của các loại bảo vệ
• 3.6. Những yêu cầu đối với thiết bị BVRL
• 3.7. Bảo vệ so lệch dòng điện _87T
• 3.8. Bảo vệ quá dòng cắt nhanh (50) và quá dòng trễ thời gian (51)
• 3.9. Bảo vệ quá dòng chạm đất (51N)
• 3.10. Bảo vệ chống quá tải 49
• 4. CHƯƠNG 4: CHỌN VÀ KIỂM TRA CÁC THIẾT BỊ CHÍNH TRÊN
• 4.1. Chọn dao cách ly
• 4.2. Chọn rơ le 7UT613 của Siemens cho bảo vệ 87
• 4.2.1. Thông số kỹ thuật
• 4.2.2. Các chức năng bảo vệ được tích hợp trong rơle 7UT613
• 4.3. Chọn rơ le 7SJ600 cho bảo vệ 50/51
• 4.3.1. Thông số kỹ thuật
• 4.3.2. Các chức năng bảo vệ tích hợp trong rơ le 7SJ600
• 4.4. Chọn máy biến dòng
• 4.4.1. Chọn và kiểm tra CT cho rơ le 7UT613
• 4.4.2. Chọn và kiểm tra CT cho rơ le 7SJ600 kV
• 4.4.3. Chọn và kiểm tra biến dòng phía trung tính
• 5. CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN VÀ CHỈNH ĐỊNH THÔNG SỐ CỦA RƠLE
• 5.1. Các thông số cần thiết để tính toán cho bảo vệ
• 5.1.1. Thông số của MBA
• 5.1.2. Kết quả tính ngắn mạch cần thiết để tính toán cho bảo vệ MBA
• 5.2. Tính toán và chỉnh định các thông số cài đặt đối với rơle 7UT613
• 5.2.1. Bảo vệ so lệch 87T
• 5.2.2. Bảo vệ so lệch 87N/ I0
• 5.2.3. Bảo vệ quá tải
• 5.2.4. Bảo vệ quá dòng 51
• 5.2.5. Bảo vệ quá dòng thứ tự không có thời gian (I0>/51N)
• 5.2.6. Bảo vệ rơle hơi 96
• 5.3. Kiểm tra sự làm việc của bảo vệ
• 5.4. Bảo vệ so lệch dòng điện có hãm
• 5.5. Bảo vệ quá dòng điện có thời gian 51
• 5.6. Sơ đồ dự kiến phương thức bảo vệ cho TBA
• 5.7. Thuyết minh sơ đồ nguyên lý bảo vệ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về Đồ án Bảo vệ Rơle Máy Biến áp T1 T2 Nền tảng vững chắc

Trong các hệ thống điện, máy biến áp lực T1, T2 giữ vai trò trung tâm, đảm nhiệm việc biến đổi điện áp để cung cấp năng lượng ổn định cho phụ tải. Tuy nhiên, chúng cũng là những thiết bị đắt tiền và dễ bị tổn thương trước nhiều loại sự cố. Do đó, việc triển khai một phương án bảo vệ hiệu quả là vô cùng cần thiết. Đồ án bảo vệ rơle máy biến áp T1, T2 không chỉ là một yêu cầu kỹ thuật mà còn là yếu tố then chốt đảm bảo độ tin cậy hệ thống bảo vệ và tính liên tục trong cung cấp điện. Mục tiêu chính là thiết kế một hệ thống bảo vệ rơle toàn diện, có khả năng phát hiện, phân loại và cô lập nhanh chóng các sự cố, từ đó giảm thiểu hư hại cho thiết bị và duy trì sự ổn định của trạm biến áp.

Để đạt được phương thức tối ưu trong bảo vệ rơle máy biến áp, đòi hỏi sự hiểu biết sâu sắc về nguyên lý hoạt động của máy biến áp, các dạng sự cố tiềm ẩn, và khả năng của các thiết bị bảo vệ hiện đại. Công việc này bao gồm việc phân tích chi tiết các thông số của máy biến áp, tính toán dòng ngắn mạch tại nhiều điểm trong lưới điện, và lựa chọn các loại rơle phù hợp như rơle so lệch, rơle quá dòng, và rơle chạm đất. Mỗi loại rơle có một chức năng chuyên biệt, nhưng khi được phối hợp bảo vệ một cách hợp lý, chúng tạo thành một lá chắn kiên cố.

Quy trình thực hiện đồ án bảo vệ rơle máy biến áp thường bắt đầu từ việc mô tả đối tượng bảo vệ, tính toán các thông số cơ bản của sơ đồ, phân tích ngắn mạch để xác định các giá trị dòng điện sự cố. Sau đó, dự kiến các phương thức bảo vệ tối ưu dựa trên các tiêu chí về kích thước, vị trí, cấp điện áp và tổ đấu dây của máy biến áp. Việc lựa chọn và kiểm tra thiết bị bảo vệ (máy cắt, dao cách ly, biến dòng, rơle) là bước tiếp theo, đảm bảo chúng đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật và tiêu chuẩn quốc tế (IEC/ANSI). Cuối cùng, tính toán và cài đặt rơle với các thông số chính xác để đảm bảo hệ thống bảo vệ có độ chọn lọc, tốc độ tác động và độ nhạy cao nhất. Đây là một nhiệm vụ phức tạp, đòi hỏi kiến thức chuyên môn vững vàng trong kỹ thuật điện và kinh nghiệm thực tiễn. Việc đầu tư vào một giải pháp bảo vệ máy biến áp tối ưu sẽ mang lại lợi ích lâu dài về an toàn vận hành và giảm thiểu chi phí sửa chữa. Đồ án này cung cấp cái nhìn toàn diện về quá trình này, từ lý thuyết đến ứng dụng thực tiễn, nhằm mục đích tối ưu hóa hiệu quả bảo vệ cho máy biến áp T1, T2.

1.1. Mô tả Đối tượng và Mục tiêu Đồ án Bảo vệ Rơle Máy Biến áp T1 T2

Đối tượng chính của đồ án bảo vệ rơle máy biến áp là trạm biến áp với hai máy biến áp lực T1, T2 có thông số kỹ thuật giống nhau. Mỗi máy biến áp có công suất định mức Sđm = 125MVA và tỉ số biến đổi 220/110/22 kV, làm việc độc lập. Các máy biến áp này nhận điện từ hai nguồn hệ thống với công suất vô cùng lớn, qua hệ thống hai thanh góp, cung cấp điện cho phụ tải ở các phía 110kV và 22kV. (Theo Chương I, mục 1 của tài liệu).

Mục tiêu hàng đầu là thiết kế một hệ thống bảo vệ rơle có khả năng loại trừ nhanh chóng các sự cố, giảm thiểu tối đa thiệt hại cho máy biến áp và duy trì sự ổn định của lưới điện. Điều này đòi hỏi phương án bảo vệ phải có độ tin cậy hệ thống bảo vệ cao, độ chọn lọc và tốc độ tác động nhanh. Việc bảo vệ hiệu quả giúp kéo dài tuổi thọ của máy biến áp T1, T2 và đảm bảo vận hành liên tục cho toàn bộ hệ thống điện tại trạm biến áp.

1.2. Tính toán Thông số Sơ đồ Nền tảng cho Phương thức Tối Ưu Bảo vệ Rơle

Để xây dựng một phương án bảo vệ đáng tin cậy, việc tính toán thông số trong sơ đồ là bước khởi đầu quan trọng. Các thông số này bao gồm điện trở, điện kháng và tổng trở tương đối của từng cuộn dây và giữa các cuộn dây của máy biến áp T1, T2. Ví dụ, điện trở được xác định dựa trên tổn thất công suất ngắn mạch và công suất định mức, trong khi điện kháng phụ thuộc vào điện áp ngắn mạch giữa các cuộn. (Theo Chương I, mục 1. Tính toán thông số trong sơ đồ).

Các tính toán này cung cấp dữ liệu đầu vào cần thiết cho việc cài đặt rơle và phối hợp bảo vệ. Một sự chính xác trong việc xác định các thông số này là nền tảng để xây dựng sơ đồ bảo vệ hoạt động hiệu quả, tránh tác động nhầm hoặc chậm trễ, góp phần vào phương thức tối ưu cho bảo vệ rơle máy biến áp.

II. Ngắn mạch Thách thức lớn với Hệ thống Bảo vệ Rơle Máy Biến áp

Hiện tượng ngắn mạch là một trong những dạng sự cố nghiêm trọng nhất trong hệ thống điện, gây ra những hậu quả khôn lường đối với máy biến áp lực T1, T2 và toàn bộ trạm biến áp. Đây là tình trạng tiếp xúc trực tiếp hoặc thông qua tổng trở giữa hai điểm có điện áp khác nhau, ví dụ giữa các dây dẫn hoặc giữa dây dẫn với đất. (Theo Chương II, mục 2. Ngắn mạch). Sự cố này không chỉ đe dọa trực tiếp đến tuổi thọ và sự an toàn của thiết bị bảo vệ mà còn có thể làm gián đoạn nghiêm trọng quá trình cung cấp điện, ảnh hưởng đến độ tin cậy hệ thống bảo vệ tổng thể. Vì vậy, việc phân tích sự cố lưới điện và tính toán ngắn mạch là bước không thể thiếu trong bất kỳ đồ án bảo vệ rơle máy biến áp nào, nhằm phát triển phương thức tối ưu để đối phó.

Nguyên nhân gây ra ngắn mạch đa dạng, từ các yếu tố tự nhiên như sét đánh, đến các sự cố vận hành như quá điện áp do đóng cắt, hoặc hư hỏng cách điện do nóng, ẩm. Hậu quả của ngắn mạch cực kỳ nghiêm trọng. Tại điểm sự cố, hồ quang điện có thể gây nóng chảy dây dẫn, phá hủy cách điện, thậm chí gây cháy nổ và nguy hiểm cho con người. Trong mạch sự cố, lực điện động tăng cao làm biến dạng thanh cái, cáp, và nhiệt độ tăng vọt có thể phá hỏng cách điện. Ở những mạch khác, điện áp giảm đột ngột, gây mất ổn định động hoặc mất đồng bộ máy điện, ảnh hưởng đến các thiết bị điều khiển. (Theo Chương II, mục Nguyên nhân gây ra ngắn mạch và Hậu quả của ngắn mạch).

Để thiết kế một giải pháp bảo vệ máy biến áp hiệu quả, việc xác định chính xác dòng điện ngắn mạch là tối quan trọng. Tính toán ngắn mạch giúp kỹ sư lựa chọn đúng máy cắt điện, cài đặt rơle với các thông số phù hợp, và đánh giá phối hợp bảo vệ giữa các thiết bị. Các công cụ mô phỏng bảo vệ rơle như ETAP đóng vai trò then chốt trong việc thực hiện các tính toán phức tạp này theo các tiêu chuẩn như IEC 60909. Điều này không chỉ giúp tối ưu hóa bảo vệ rơle máy biến áp mà còn hạn chế dòng ngắn mạch, nâng cao khả năng chống chịu của hệ thống điện trước các sự cố. Một phương thức tối ưu phải dựa trên kết quả tính toán bảo vệ chi tiết và chính xác. Đây là bước nền tảng để đảm bảo toàn bộ sơ đồ bảo vệ hoạt động hiệu quả khi có sự cố xảy ra, bảo vệ tài sản và tính mạng con người.

2.1. Khái niệm và Hậu quả Nghiêm trọng của Ngắn mạch trong Hệ thống điện

Ngắn mạch là dạng sự cố máy biến áp hoặc hệ thống điện, nơi dòng điện chạy qua một đường dẫn có trở kháng rất thấp, vượt xa giá trị định mức. Các nguyên nhân phổ biến bao gồm quá điện áp do sét hoặc thao tác đóng cắt, và nứt vỡ sứ cách điện do môi trường hoặc quá nhiệt. (Theo Chương II, mục Nguyên nhân gây ra ngắn mạch).

Hậu quả của ngắn mạch rất nghiêm trọng: phát sinh hồ quang điện gây hư hỏng cách điện và nóng chảy dây dẫn tại điểm sự cố; lực điện động và nhiệt độ tăng cao làm biến dạng thanh cái, phá hỏng cáp; và giảm điện áp trên toàn hệ thống, có thể dẫn đến mất ổn định động hoặc mất đồng bộ máy điện. (Theo Chương II, mục Hậu quả của ngắn mạch). Hiểu rõ những tác động này là cần thiết để thiết kế bảo vệ rơle máy biến áp với phương thức tối ưu.

2.2. Phân tích Mô phỏng Dòng ngắn mạch Chìa khóa cho Cài đặt rơle hiệu quả

Tính toán ngắn mạch là một phần không thể thiếu trong đồ án bảo vệ rơle máy biến áp. Mục đích là để lựa chọn khí cụ điện, dây dẫn, và đặc biệt là thiết kế, cài đặt rơle cho các loại bảo vệ rơle máy biến áp. (Theo Chương II, mục Mục đích và yêu cầu tính ngắn mạch).

Để đơn giản hóa, các giả thiết cơ bản được sử dụng theo tiêu chuẩn IEC 60909, bao gồm ngắn mạch ba pha đối xứng, bỏ qua điện dung và dòng tải. Các công cụ mô phỏng bảo vệ rơle như phần mềm ETAP giúp tính toán các dạng ngắn mạch khác nhau (một pha, hai pha, ba pha, hai pha chạm đất), cung cấp dữ liệu chính xác về dòng điện ngắn mạch xung kích (ip) và dòng không cân bằng. (Theo Chương II, mục Các giả thiết cơ bản khi tính toán ngắn mạch và Kết quả tính toán ngắn mạch). Kết quả này cực kỳ quan trọng cho việc tính toán bảo vệ và chỉnh định thông số rơle, đảm bảo độ tin cậy hệ thống bảo vệ và đạt được phương thức tối ưu.

III. Phương thức Tối Ưu Bảo vệ Rơle Giải pháp toàn diện cho MBA T1 T2

Để đảm bảo hoạt động liên tục và an toàn cho máy biến áp lực T1, T2, việc thiết kế và triển khai một phương thức tối ưu cho bảo vệ rơle máy biến áp là trọng tâm của bất kỳ đồ án bảo vệ rơle máy biến áp nào. Điều này đòi hỏi sự nhận diện rõ ràng các chế độ làm việc bất thường và các loại sự cố máy biến áp để áp dụng các giải pháp bảo vệ máy biến áp phù hợp. Một hệ thống bảo vệ rơle hiệu quả phải có khả năng phân biệt giữa các sự cố nghiêm trọng cần tác động cắt và các tình huống bất thường có thể cảnh báo để tránh tác động nhầm, từ đó nâng cao độ tin cậy hệ thống bảo vệ.

Các loại bảo vệ được lựa chọn phải dựa trên một số yếu tố cơ bản như kích thước máy biến áp, vị trí, chức năng và cấp điện áp. (Theo Chương III, mục 3. Cơ sở lựa chọn phương thức bảo vệ máy biến áp). Với máy biến áp T1, T2 công suất 125MVA, tỷ số biến đổi 220/110/22 kV và tổ đấu dây Y0/Y0/∆, yêu cầu một phương án bảo vệ phức tạp, bao gồm các bảo vệ chính và dự phòng. Các nguyên lý bảo vệ rơle cốt lõi được áp dụng bao gồm rơle so lệch (87T, 87N), rơle quá dòng (50, 51), rơle chạm đất (51N), bảo vệ quá tải (49) và bảo vệ rơle hơi (96). Mỗi loại rơle này được thiết kế để phát hiện và phản ứng với các loại sự cố cụ thể, tạo thành một hệ thống phòng thủ nhiều lớp. Ví dụ, rơle so lệch bảo vệ chống ngắn mạch bên trong cuộn dây, trong khi rơle quá dòng và rơle chạm đất cung cấp bảo vệ dự phòng và chống các sự cố bên ngoài.

Việc dự kiến sơ đồ bảo vệ cho máy biến áp T1, T2 trong đồ án bảo vệ rơle máy biến áp này bao gồm việc lắp đặt riêng biệt các biến dòng (CT) cho từng rơle để tăng khả năng dự phòng. Các yêu cầu đối với thiết bị bảo vệ như tác động nhanh, chọn lọc, nhạy, tin cậy, độc lập và kinh tế luôn được ưu tiên. (Theo Chương III, mục Những yêu cầu đối với thiết bị BVRL). Sự phối hợp chặt chẽ giữa các rơle và việc tuân thủ các yêu cầu kỹ thuật này là chìa khóa để đạt được tối ưu hóa bảo vệ điện. Một phương thức tối ưu không chỉ ngăn chặn thiệt hại mà còn duy trì sự ổn định của lưới điện, giảm thiểu thời gian ngừng cấp điện, khẳng định vai trò sống còn của bảo vệ rơle máy biến áp trong kỹ thuật điện hiện đại.

3.1. Các Chế độ Bất thường và Sự cố Ảnh hưởng Máy Biến áp Lực T1 T2

Máy biến áp phải đối mặt với nhiều chế độ làm việc bất thường và sự cố máy biến áp. Các sự cố này được phân loại thành sự cố bên trong (cuộn dây, lõi thép, chạm vỏ) và sự cố bên ngoài (quá tải, quá điện áp, tần số thấp, ngắn mạch ngoài). Sự cố bên trong, như chạm đất cuộn dây hoặc ngắn mạch vòng dây, phụ thuộc vào tổng trở nguồn, kiểu nối dây, và vị trí sự cố. (Theo Chương III, mục 3.1 Sự cố trong).

Sự cố bên ngoài, ví dụ quá tải do mất cân bằng tải, có thể dẫn đến quá nhiệt và giảm tuổi thọ. Quá điện áp có thể gây quá từ lõi thép và phá hỏng cách điện. (Theo Chương III, mục 3.2 Sự cố ngoài). Việc nhận diện chính xác các dạng sự cố này là cơ sở để lựa chọn phương thức tối ưu trong đồ án bảo vệ rơle máy biến áp, đảm bảo độ tin cậy hệ thống bảo vệ và an toàn cho máy biến áp lực T1, T2.

3.2. Cơ sở Lựa chọn và Dự kiến Sơ đồ Bảo vệ Rơle cho Máy Biến áp

Việc lựa chọn phương án bảo vệ cho máy biến áp được căn cứ trên nhiều yếu tố: kích cỡ (công suất), vị trí, chức năng, cấp điện áp và tổ đấu dây. (Theo Chương III, mục 3. Cơ sở lựa chọn phương thức bảo vệ máy biến áp). Với máy biến áp T1, T2 công suất 125MVA, tổ đấu dây Y0/Y0/∆, các bảo vệ chính và dự phòng dự kiến bao gồm: Bảo vệ so lệch dòng điện (87T) chống ngắn mạch bên trong; Bảo vệ so lệch trung tính (87N) cho chạm đất cuộn dây; Bảo vệ quá dòng cắt nhanh (50) và quá dòng trễ thời gian (51) làm dự phòng; Bảo vệ quá dòng chạm đất (51N) dự phòng cho 87N; Bảo vệ quá tải (49) chống quá nhiệt; Bảo vệ rò rỉ và cạn dầu (63); và Bảo vệ rơle hơi (Buchholz, 96). (Theo Chương III, mục 3. Dự kiến phương thức bảo vệ máy biến áp). Sơ đồ bảo vệ này nhằm đạt được phương thức tối ưu, tăng độ tin cậy hệ thống bảo vệ.

3.3. Nguyên lý Hoạt động của Rơle So lệch Quá dòng và Chạm đất

Nguyên lý bảo vệ rơle là cốt lõi trong đồ án bảo vệ rơle máy biến áp. Bảo vệ so lệch dòng điện (87T) hoạt động bằng cách so sánh dòng điện ở hai đầu đối tượng bảo vệ. Nếu dòng điện vượt quá giá trị đặt, rơle sẽ tác động. Nguyên lý này thường sử dụng hãm hài (bậc 2, bậc 5) để tránh tác động nhầm khi đóng cắt máy biến áp không tải hoặc quá kích thích. (Theo Chương III, mục Bảo vệ so lệch dòng điện _87T).

Bảo vệ quá dòng cắt nhanh (50) và quá dòng trễ thời gian (51) tác động khi dòng điện vượt quá ngưỡng khởi động, với 50 cắt tức thời và 51 có thời gian trễ để phối hợp bảo vệ. (Theo Chương III, mục Bảo vệ quá dòng cắt nhanh (50) và quá dòng trễ thời gian (51)). Bảo vệ quá dòng chạm đất (51N) hoạt động dựa trên dòng điện dư (Io), độc lập với dòng tải, phát hiện các sự cố chạm đất nhỏ. (Theo Chương III, mục Bảo vệ quá dòng chạm đất (51N)). Những thiết bị bảo vệ này, khi được cài đặt rơle chính xác, sẽ tạo nên phương thức tối ưu cho máy biến áp T1, T2.

IV. Hướng dẫn Lựa chọn Thiết bị Bảo vệ Rơle Chính xác cho MBA

Việc lựa chọn thiết bị bảo vệ chính xác là yếu tố then chốt quyết định hiệu quả của đồ án bảo vệ rơle máy biến áp T1, T2. Mỗi thành phần, từ máy cắt đến rơle và máy biến dòng, đều phải được chọn lọc kỹ lưỡng dựa trên các thông số kỹ thuật và tiêu chuẩn vận hành để đảm bảo phương thức tối ưu trong mọi tình huống. Quá trình này không chỉ liên quan đến khả năng chịu tải và cắt dòng sự cố mà còn đến khả năng tương thích và độ tin cậy hệ thống bảo vệ tổng thể.

Đầu tiên, máy cắt điện và dao cách ly cần được chọn với điện áp định mức lớn hơn hoặc bằng điện áp lưới, dòng điện định mức lớn hơn hoặc bằng dòng làm việc cưỡng bức, và đặc biệt là khả năng cắt dòng ngắn mạch và ổn định lực động điện. Các thông số này được xác định từ tính toán ngắn mạch chi tiết, như đã trình bày trong Chương II. (Theo Chương 4, mục 4. Máy cắt điện và 4. Chọn dao cách ly). Việc lựa chọn đúng các thiết bị bảo vệ này là bước đầu tiên để đảm bảo an toàn cho trạm biến áp và máy biến áp lực T1, T2.

Tiếp theo, việc lựa chọn rơle kỹ thuật số hiện đại là một phần không thể thiếu trong tối ưu hóa bảo vệ điện. Đồ án này đã lựa chọn rơle Siemens 7UT613 cho các chức năng bảo vệ so lệch (87T, 87N) và rơle Siemens 7SJ600 cho bảo vệ quá dòng (50/51) và chạm đất (51N). Các rơle này tích hợp nhiều chức năng bảo vệ tiên tiến như hãm hài, cắt nhanh ngưỡng cao, và không nhạy cảm với bão hòa biến dòng, tăng cường độ nhạy và độ tin cậy hệ thống bảo vệ. (Theo Chương 4, mục 4. Chọn rơ le 7UT613 và 4. Chọn rơ le 7SJ600).

Cuối cùng, máy biến dòng (CT) đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong việc cung cấp tín hiệu dòng điện chính xác cho rơle. Việc lựa chọn CT phải tuân thủ các điều kiện về điện áp định mức, dòng điện định mức, tổng trở tải, và đặc biệt là kiểm tra điều kiện tránh bão hòa để đảm bảo tính toàn vẹn của tín hiệu ngay cả trong điều kiện ngắn mạch lớn. (Theo Chương 4, mục 4. Chọn máy biến dòng). Việc cài đặt rơle và phối hợp bảo vệ sẽ không hiệu quả nếu tín hiệu từ CT không chính xác. Do đó, việc lựa chọn và kiểm tra cẩn thận từng thiết bị bảo vệ là trụ cột cho một phương án bảo vệ mạnh mẽ và hiệu quả cho máy biến áp T1, T2.

4.1. Tiêu chí và Cách chọn Máy cắt điện Dao cách ly phù hợp cho Trạm biến áp

Việc lựa chọn máy cắt điện và dao cách ly là rất quan trọng đối với đồ án bảo vệ rơle máy biến áp. Các tiêu chí chính bao gồm: Điện áp định mức (UđmMC) phải lớn hơn hoặc bằng điện áp lưới; Dòng điện định mức (IđmMC) phải lớn hơn hoặc bằng dòng điện làm việc cưỡng bức lớn nhất; Khả năng cắt định mức (ICđm) phải lớn hơn hoặc bằng dòng ngắn mạch lớn nhất (I”k); và khả năng ổn định lực động điện phải lớn hơn dòng ngắn mạch xung kích (ip). (Theo Chương 4, mục 4. Máy cắt điện).

Ví dụ, cho phía 220kV, máy cắt 3AQ1 của Siemens với UđmMC = 245kV, IđmMC = 4000A được chọn. Tương tự, dao cách ly cũng được chọn với các điều kiện tương tự. (Theo Chương 4, Bảng 4.1 và Bảng 4.2). Lựa chọn chính xác các thiết bị bảo vệ này là nền tảng để đảm bảo an toàn và độ tin cậy hệ thống bảo vệ của trạm biến áp.

4.2. Lựa chọn Rơle Kỹ thuật số Siemens 7UT613 và 7SJ600 cho Bảo vệ Rơle

Trong đồ án bảo vệ rơle máy biến áp này, rơle kỹ thuật số Siemens 7UT613 được chọn cho chức năng bảo vệ so lệch (87T) và các chức năng phụ trợ khác. Rơle này phù hợp cho máy biến áp ba cuộn dây, có khả năng hãm chống dòng từ hóa (sóng hài bậc hai) và các dòng sai số, nâng cao độ tin cậy hệ thống bảo vệ. Nó còn có khả năng bảo vệ quá dòng có thời gian, bảo vệ chạm đất có giới hạn và bảo vệ quá tải theo nhiệt độ. (Theo Chương 4, mục 4. Chọn rơ le 7UT613).

Siemens 7SJ600 được lựa chọn cho bảo vệ quá dòng cắt nhanh (50) và quá dòng trễ thời gian (51) cùng bảo vệ quá tải theo nhiệt độ và bảo vệ tải không cân bằng. Đây là các rơle vi xử lý mạnh mẽ, cung cấp nhiều đặc tính thời gian độc lập hoặc phụ thuộc theo tiêu chuẩn IEC, giúp tối ưu hóa bảo vệ điện và phối hợp bảo vệ hiệu quả. (Theo Chương 4, mục 4. Chọn rơ le 7SJ600).

4.3. Chọn và Kiểm tra Máy biến dòng CT Đảm bảo Tín hiệu chuẩn xác

Máy biến dòng (CT) là thành phần không thể thiếu, cung cấp tín hiệu dòng điện đầu vào cho rơle bảo vệ máy biến áp. Việc lựa chọn CT phải tuân thủ các điều kiện: Điện áp định mức (UđmCT) lớn hơn hoặc bằng điện áp lưới; Dòng điện định mức (I1đmCT) lớn hơn 1,2 lần dòng phụ tải lớn nhất. (Theo Chương 4, mục 4. Chọn máy biến dòng).

Quan trọng nhất là việc kiểm tra điều kiện tránh bão hòa (US ≤ (0,5÷0,7)UK) và điều kiện bão hòa ở 20 lần dòng định mức thứ cấp CT. Việc này đảm bảo CT hoạt động tuyến tính và cung cấp tín hiệu chính xác cho rơle ngay cả khi có ngắn mạch lớn. Ví dụ, cho phía 220kV, CT loại C800 được chọn sau khi kiểm tra các điều kiện này. (Theo Chương 4, mục 4. Chọn và kiểm tra CT cho rơ le 7UT613). Tín hiệu chuẩn xác từ CT là yếu tố quyết định để cài đặt rơle đúng và đạt được phương thức tối ưu.

V. Cách Tính Toán Chỉnh Định Rơle 7UT613 7SJ600 để Tối Ưu

Bước quan trọng nhất trong việc hiện thực hóa một phương thức tối ưu cho bảo vệ rơle máy biến áp T1, T2 là tính toán và chỉnh định thông số của rơle một cách chính xác. Việc cài đặt rơle không đúng có thể dẫn đến tác động nhầm hoặc chậm trễ, gây hậu quả nghiêm trọng cho máy biến áp lực T1, T2 và toàn bộ hệ thống điện. Công đoạn này đòi hỏi sự kết hợp giữa kiến thức lý thuyết sâu rộng và kinh nghiệm thực tiễn để đảm bảo độ chọn lọc, tốc độ tác động và độ nhạy tối ưu cho hệ thống bảo vệ rơle.

Các thông số cần thiết để tính toán bảo vệ bao gồm thông số của máy biến áp (Sđm, Uđm, UN%), thông số của biến dòng (CT) và đặc biệt là kết quả tính toán ngắn mạch chi tiết từ Chương II. (Theo Chương 5, mục 5. Các thông số cần thiết để tính toán cho bảo vệ). Từ các giá trị dòng điện ngắn mạch tại các điểm sự cố, dòng không cân bằng và dòng làm việc lớn nhất, các kỹ sư sẽ xác định các ngưỡng khởi động (Ikđ) và thời gian tác động cho từng rơle.

Đối với rơle so lệch 7UT613 (87T), việc chỉnh định bao gồm dòng khởi động, ngưỡng hãm hài bậc hai (chống dòng từ hóa xung kích khi đóng cắt máy biến áp không tải) và hãm hài bậc năm (khi quá kích thích). Điều này giúp rơle ổn định hơn, tránh tác động nhầm và tăng độ tin cậy hệ thống bảo vệ. Bảo vệ quá tải (49) được chỉnh định theo ngưỡng nhiệt độ để bảo vệ máy biến áp khỏi các sự cố quá nhiệt kéo dài. (Theo Chương 5, mục 5. Tính toán và chỉnh định các thông số cài đặt đối với rơle 7UT613).

Các bảo vệ quá dòng 7SJ600 (50/51) và chạm đất (51N) cũng yêu cầu cài đặt rơle cẩn thận. Dòng khởi động cho rơle 51 thường được chỉnh định theo dòng làm việc lớn nhất của phần tử được bảo vệ, nhân với hệ số dự trữ. Đối với rơle 50, dòng khởi động được chỉnh định cao hơn, để cắt tức thời các sự cố lớn. Phối hợp bảo vệ giữa các rơle 50/51/51N và các rơle lân cận là cực kỳ quan trọng để đảm bảo độ chọn lọc và tốc độ tác động mong muốn. (Theo Chương 5, mục 5. Bảo vệ quá dòng 51 và 5. Bảo vệ quá dòng thứ tự không có thời gian). Quy trình tối ưu hóa bảo vệ điện này đảm bảo rằng hệ thống bảo vệ rơle sẽ phản ứng nhanh chóng và chính xác với mọi sự cố máy biến áp, đóng góp vào sự thành công của đồ án bảo vệ rơle máy biến áp T1, T2.

5.1. Các Thông số cần thiết và Kết quả Ngắn mạch để Tính toán Bảo vệ Rơle

Để tính toán và chỉnh định thông số của rơle, cần có các dữ liệu đầu vào cụ thể. Chúng bao gồm các thông số chi tiết của máy biến áp T1, T2 như công suất định mức (Sđm), điện áp định mức (Uđm), điện áp ngắn mạch (UN%), tổ đấu dây. Ngoài ra, thông số của các biến dòng (CT) và mạch thứ cấp CT cũng rất quan trọng. (Theo Chương 5, Bảng 5.1).

Đặc biệt, kết quả tính toán ngắn mạch từ Chương II là không thể thiếu. Các giá trị dòng ngắn mạch lớn nhất tại các điểm sự cố (ví dụ, dòng ngắn mạch 3 pha tại N1) và dòng không cân bằng chạy qua trung tính của máy biến áp là cơ sở để xác định dòng khởi động và các thông số hãm cho bảo vệ rơle máy biến áp. (Theo Chương 5, Bảng 5.2). Dữ liệu này giúp đảm bảo cài đặt rơle chính xác, phù hợp với mọi sự cố máy biến áp và đạt được phương thức tối ưu.

5.2. Hướng dẫn Chỉnh định Thông số cho Rơle So lệch 87T và Quá tải 49

Việc tính toán và chỉnh định thông số cho rơle so lệch 87T của Siemens 7UT613 là một quy trình phức tạp. Đầu tiên, cần xác định dòng khởi động của bảo vệ, phải lớn hơn dòng không cân bằng (Ikđbv > Ikcb) để tăng độ ổn định. Sau đó, các thông số hãm được cài đặt, bao gồm hãm hài bậc 2 và bậc 5. Hãm hài bậc 2 giúp chống tác động nhầm khi máy biến áp đóng cắt không tải (dòng từ hóa xung kích). Hãm hài bậc 5 giúp chống tác động khi máy biến áp bị quá kích thích. (Theo Chương 5, mục 5. Tính toán và chỉnh định các thông số cài đặt đối với rơle 7UT613).

Đối với bảo vệ quá tải 49, việc chỉnh định dựa trên đường cong quá tải của máy biến áp. Rơle sẽ phản ánh mức tăng nhiệt độ và có các cấp tác động khác nhau: cảnh báo, khởi động làm mát, hoặc cắt máy biến áp nếu nhiệt độ vượt quá giới hạn trong thời gian quy định. (Theo Chương 3, mục Bảo vệ chống quá tải 49). Việc cài đặt rơle chính xác các thông số này là yếu tố then chốt để đạt được phương thức tối ưu trong bảo vệ rơle máy biến áp T1, T2.

5.3. Cài đặt Thông số cho Rơle Quá dòng 50 51 và Chạm đất 51N hiệu quả

Để đảm bảo phối hợp bảo vệ tối ưu, việc cài đặt rơle cho bảo vệ quá dòng (50/51) và chạm đất (51N) cần được thực hiện cẩn thận. Dòng khởi động của rơle quá dòng trễ thời gian (51) được chỉnh định theo dòng làm việc lớn nhất cho phép của phần tử được bảo vệ, nhân với hệ số dự trữ (kđt = 1.5-4). Đối với bảo vệ quá dòng cắt nhanh (50), dòng khởi động cao hơn, dựa trên dòng ngắn mạch lớn nhất trên thanh góp kế tiếp để đảm bảo chọn lọc và cắt tức thời. (Theo Chương 3, mục Bảo vệ quá dòng cắt nhanh (50) và quá dòng trễ thời gian (51)).

Bảo vệ quá dòng chạm đất (51N) hoạt động dựa trên dòng điện dư (Io). Dòng khởi động được chỉnh định nhỏ, nhân với hệ số dự trữ (kđt = 0.3-0.4) và dòng chạm đất dư nhỏ nhất mà rơle có thể giải trừ (IEmin). (Theo Chương 3, mục Bảo vệ quá dòng chạm đất (51N)). Sự chính xác trong tính toán bảo vệ và cài đặt rơle các thông số này sẽ quyết định khả năng tối ưu hóa bảo vệ điện và độ chọn lọc của hệ thống bảo vệ rơle.

VI. Triển khai Đánh giá Đồ án Bảo vệ Rơle Máy Biến áp Kinh nghiệm thực tiễn

Hoàn thiện đồ án bảo vệ rơle máy biến áp T1, T2 không chỉ dừng lại ở việc thiết kế và cài đặt rơle trên lý thuyết, mà còn bao gồm quá trình triển khai thực tế và đánh giá toàn diện. Đây là bước then chốt để xác minh rằng phương thức tối ưu đã được xây dựng thực sự hoạt động hiệu quả, đảm bảo độ tin cậy hệ thống bảo vệ trong mọi điều kiện vận hành của trạm biến áp. Việc kiểm tra và đánh giá kỹ lưỡng giúp phát hiện các điểm chưa tối ưu, từ đó điều chỉnh và hoàn thiện giải pháp bảo vệ máy biến áp.

Sơ đồ nguyên lý bảo vệ tổng thể là bản đồ chỉ dẫn cách các thiết bị bảo vệ được kết nối và phối hợp bảo vệ với nhau. Nó mô tả các vùng bảo vệ của từng rơle, ví dụ như rơle so lệch (87T, 87N) bảo vệ bên trong máy biến áp, trong khi rơle quá dòng (50/51) và chạm đất (51N) cung cấp bảo vệ dự phòng và cho các sự cố bên ngoài. (Theo Chương 5, mục 6. Sơ đồ dự kiến phương thức bảo vệ cho TBA). Thuyết minh sơ đồ này giúp hiểu rõ logic tác động và sự phối hợp thời gian giữa các rơle để đảm bảo sự chọn lọc và tốc độ tác động mong muốn, hạn chế tối đa phạm vi ảnh hưởng của ngắn mạch.

Sau khi triển khai, việc kiểm tra sự làm việc của bảo vệ là bắt buộc. Các phương pháp kiểm tra bao gồm thí nghiệm định kỳ, thử nghiệm chức năng và mô phỏng sự cố bằng phần mềm chuyên dụng như ETAP. Mục đích là để xác nhận rằng các rơle đã được cài đặt rơle đúng thông số, phản ứng chính xác với các loại sự cố máy biến áp và duy trì độ nhạy, độ tin cậy hệ thống bảo vệ. (Theo Chương 5, mục 5. Kiểm tra sự làm việc của bảo vệ). Các kết quả kiểm tra này là cơ sở để đánh giá hiệu quả của phương án bảo vệ và thực hiện các điều chỉnh cần thiết.

Nhìn về tương lai, giải pháp bảo vệ máy biến áp sẽ tiếp tục phát triển với sự xuất hiện của các rơle kỹ thuật số tiên tiến hơn, tích hợp các công nghệ thông minh và khả năng tự chẩn đoán. Xu hướng tối ưu hóa bảo vệ điện hướng tới việc sử dụng trí tuệ nhân tạo và học máy để dự đoán sự cố, tự động điều chỉnh thông số rơle, và tăng cường khả năng phục hồi của lưới điện. Những tiến bộ này sẽ nâng cao hơn nữa độ tin cậy hệ thống bảo vệ, đóng góp vào sự phát triển bền vững của kỹ thuật điện và vận hành trạm biến áp hiệu quả hơn. Đồ án bảo vệ rơle máy biến áp T1, T2 này là một bước tiến quan trọng trong hành trình đó.

6.1. Thuyết minh Sơ đồ Nguyên lý Bảo vệ Rơle tổng thể cho Trạm Biến áp

Sơ đồ bảo vệ nguyên lý tổng thể cho trạm biến áp thể hiện rõ cách các thiết bị bảo vệ được bố trí để bảo vệ máy biến áp T1, T2 và các phần tử liên quan. (Tham khảo Hình 6.2: Sơ đồ phương thức). Sơ đồ này chi tiết hóa các vùng bảo vệ của từng rơle, chẳng hạn như vùng bảo vệ so lệch bao trùm cuộn dây máy biến áp, và vùng bảo vệ quá dòng mở rộng ra các thanh góp.

Việc phối hợp bảo vệ được thể hiện qua các đường đặc tính thời gian tác động của các rơle, đảm bảo rơle gần điểm sự cố tác động trước, trong khi rơle dự phòng chỉ tác động nếu rơle chính bị lỗi. (Tham khảo Hình 6.3: Đường Đặc tính phối hợp thời gian tác động của các bảo vệ). Sự minh bạch trong sơ đồ bảo vệ này là yếu tố cốt lõi để đảm bảo độ chọn lọc và tốc độ tác động của hệ thống bảo vệ rơle, góp phần vào phương thức tối ưu.

6.2. Kiểm tra Sự làm việc của Bảo vệ Rơle Đảm bảo Độ tin cậy và Hiệu quả

Sau khi cài đặt rơle, việc kiểm tra sự làm việc của bảo vệ là không thể thiếu. Mục đích chính là xác nhận rằng các thiết bị bảo vệ phản ứng đúng theo thiết kế và các thông số đã chỉnh định. Các bước kiểm tra bao gồm: kiểm tra logic điều khiển, đo lường các giá trị khởi động và thời gian tác động của từng rơle (ví dụ, bảo vệ so lệch dòng điện có hãm, bảo vệ quá dòng điện có thời gian). (Theo Chương 5, mục 5. Kiểm tra sự làm việc của bảo vệ).

Quá trình này có thể sử dụng các bộ thử rơle chuyên dụng hoặc phần mềm mô phỏng bảo vệ rơle để tái tạo các tình huống sự cố máy biến áp thực tế. Kết quả kiểm tra giúp đánh giá độ tin cậy hệ thống bảo vệ, độ chọn lọc, và độ nhạy. Việc này đảm bảo rằng đồ án bảo vệ rơle máy biến áp T1, T2 đã triển khai đạt được phương thức tối ưu và sẵn sàng ứng phó với mọi thách thức trong vận hành hệ thống bảo vệ.

6.3. Tương lai và Phát triển Giải pháp Bảo vệ Máy biến áp T1 T2 Hiện đại

Đồ án bảo vệ rơle máy biến áp T1, T2 đặt nền tảng cho việc tối ưu hóa bảo vệ điện trong tương lai. Xu hướng phát triển của kỹ thuật điện đang hướng tới các rơle kỹ thuật số thông minh hơn, tích hợp khả năng học máy (Machine Learning) và trí tuệ nhân tạo (AI) để phân tích dữ liệu vận hành lớn. Điều này giúp các hệ thống bảo vệ rơle có thể tự động điều chỉnh thông số cài đặt rơle theo thời gian thực, dự đoán các sự cố máy biến áp tiềm ẩn và đưa ra quyết định nhanh chóng, chính xác hơn.

Việc ứng dụng Internet of Things (IoT) trong vận hành hệ thống bảo vệ cũng sẽ mang lại khả năng giám sát từ xa và cảnh báo sớm, tăng cường độ tin cậy hệ thống bảo vệ. Các giải pháp bảo vệ máy biến áp hiện đại sẽ tập trung vào khả năng tự phục hồi của lưới điện (self-healing grid) sau sự cố. Những cải tiến này sẽ tiếp tục hoàn thiện phương thức tối ưu cho bảo vệ rơle máy biến áp, đảm bảo sự ổn định và hiệu quả năng lượng cho trạm biến áp.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 của lưới điện ta nhập số liệu vào phần mềm ETAPThông số nguồn: Bảng 2.1 Thông số của nguồn ID( tên) S1 S2 mode( chế độ) Swing Swing rated( điện áp định mức) 220 kV 220 kV sc rating( công suất nguồn sự cố) 5000 MVA 5000 MVA X/R 3 3 download by : [e-mail]  Thông số máy biến áp T1 và T2: Hình 2.3 Trang info của T1 Hình 2.4 trang rating của T1 Hình 2.5 Trang impedance của T1 Hình 2.6 Trang Grouding của T1 download by : [e-mail]  Thông số phụ tải Hình 2.7 Trang info của tải Hình 2.8 Trang nameplate Sử dụng tiêu chuẩn IEC 60909 đưa ra được các dòng ngắn mạch (dòng ngắn mạch siêu quá độ), ip( dòng ngắn mạch xung kích) trong các trường hợp sự cố khác nhau như sau: Bảng 2.2: Dòng ngắn mạch tại các điểm sự cố Dạng NM N(3) N(1) N(2) N(1.1) Điểm NM ip(kA) ip(kA) ip(kA) IB IC N1 14,1 38,7 14,4 39,4 12,3 33,5 15,3 41,9 154 36,8 N2 14,1 38,7 14,4 39,4 12,3 33,5 15,3 41,9 154 36,8 N3 7,9 20,9 7,96 20,9 6,9 18,1 7,96 20,96 153 33,9 N4 7,9 20,9 7,96 20,9 6,9 18,1 7,96 20,96 153 33,9 N5 19,6 51,9 0 0 17 44,9 17 44,9 177,8 17,22 N6 19,6 51,9 0 0 17 44,9 17 44,9 177,8 17,22 download by : skknchat@gmail.3: Dòng ngắn mạch lớn nhất tại các điểm sự cố Vị trí NM N1 N2 N3 N4 N5 N6 Dòng điện 15,3 15,3 7,96 7,96 19,6 19,6 41,9 41,9 20,96 20,96 51,9 51,9 Bảng 2.4: Dòng không cân bằng chạy qua trung tính cua máy biến áp tại điểm sự cố Vị trí NM N1 N2 N3 N4 N5 N6 Dòng điện 4,8 4,8 2,6 2,6 0 0 download by : [e-mail] CHƯƠNG III: DỰ KIẾN PHƯƠNG THỨC BẢO VỆ RƠLE CHO MÁY BIẾN ÁP T1 VÀ T2 3. Chế độ làm việc bất thường và các loại sự cố thường gặp trong máy biến áp Máy biến áp là một phần tử quan trọng nhất trong bất kỳ hệ thống điện nào, làm nhiệm vụ biến đổi điện áp (tăng hoặc giảm áp) phù hợp với yêu cầu mỗi loại, mỗi vị trí. Tuy nhiên máy biến áp có sự đa dạng về cấu trúc nhằm thỏa mãn các yêu cầu riêng, như máy biến áp hai cuộn dây, ba cuộn dây, máy biến áp tự ngẫu, máy biến áp có đầu phân áp, chuyển pha, tổ đấu dây sao, tam giác, hay ziczag… Vì thế, khi thiết kế bảo vệ rơ le cần xem xét kỹ lưỡng yêu cầu của từng loại nhằm đảm bảo các nguyên tắc thiết kế của bảo vệ rơ le, mang lại hiệu quả cao nhất đồng thời cũng phải phù hợp với chi phí đầu tư thiết kế hệ thống bảo vệ rơ le. Sự cố máy biến áp thường được chia thành 4 loại chính: - Sự cố cuộn dây và đầu cực.

- Sự cố lõi thép. - Sự cố chạm vỏ. - Sự cố đầu điều chỉnh điện áp dưới tải. Để đơn giản cho việc phân tích và lựa chọn phương thức bảo vệ, có thể chia các loại sự cố máy biến áp ra làm 2 loại chính: Sự cố trong máy biến áp và sự cố ngoài máy biến áp.1 Sự cố trong:  Sự cố chạm đất cuộn dây máy biến áp.

Độ lớn của dòng điện ngắn mạch cũng như mức độ nguy hiểm của loại sự cố gây ra phụ thuộc vào các yếu tố sau: - Tổng trở nguồn. - Tổng trở trung tính.  Trung tính cuộn dây nối qua điện trở/tổng trở.  Trung tính cuộn dây nối đất trực tiếp.

- Điện kháng rò. - Điện áp ngắn mạch. download by : [e-mail] - Kiểu nối dây các cuộn. Độ lớn của dòng điện chạm đất phụ thuộc vào kiểu tổ đấu dây máy biến áp (sao hay tam giác), phương thức nối đất của điểm trung tính và vị trí sự cố.

Người ta thường quy ước vị trí sự cố theo khoảng cách hay phần trăm cuộn dây tính từ điểm trung tính tới đầu cực máy biến áp. Do vậy, điện áp sự cố càng xa điểm trung tính càng tăng nên dòng điện sự cố cũng tỉ lệ với mức điện áp này. - Ngắn mạch giữa các vòng dây. - Ngắn mạch pha-pha trên cuộn dây.

- Sự cố lõi thép và thùng dầu.2 Sự cố ngoài: Là những sự cố hoặc mối nguy hiểm tiềm ẩn có thể xuất hiện bên ngoài vùng bảo vệ máy biến áp. Những nguy cơ này có thể làm giảm tuổi thọ của máy biến áp, bao gồm:  Quá tải. Quá tải máy biến áp có thể do cắt các máy biến áp làm việc song song, phân bố tải trên các máy biến áp làm việc song song không đồng đều hay mất cân bằng tải trên các pha. Quá tải máy biến áp thường dẫn đến quá nhiệt trong máy biến áp có nguy cơ hư hỏng vĩnh viễn hoặc làm giảm tuổi thọ của các bộ phận bên trong.

Mỗi máy loại máy biến áp thường có khả năng chịu quá tải riêng, và thời gian chịu quá tải dài có thể vài giờ hay quá tải lâu dài tùy từng điều kiện cụ thể. Phần lớn các trường hợp thì không cần trang bị bảo vệ cắt máy biến áp quá tải. Tuy nhiên, cần phải trang bị các cảnh báo quá tải như: đèn, còi…  Quá điện áp. Có thể là quá điện áp tạm thời (ngắn hạn) do quá điện áp khí quyển gây ra và quá điện áp nội bộ (quá điện áp dài hạn).

Quá áp nội bộ có thể do cắt đường dây không tải điện áp cao, cắt đột ngột tải lớn dẫn đến điện áp tăng cao, dẫn đến quá từ trong lõi thép và uy hiếp cách điện cuộn dây. Quá từ lõi thép gây tăng tổn hao lõi thép và có thể tăng vọt dòng từ hóa có thể gây quá nhiệt mạch từ của máy biến áp. Nếu không có biện pháp hạn chế hay bảo vệ gây lên hư hỏng cách điện lõi thép thậm chí gây hư hỏng cách điện cuộn dây.  Tần số thấp.

download by : [e-mail] Tần số giảm thấp gây ra bởi sự mất cân bằng lượng lớn công suất giữa nguồn và tải. Cũng giống như quá áp nội bộ, tình trạng này gây tăng dòng từ hóa. Phần lớn các trường hợp, máy biến áp vẫn tiếp tục làm việc với một trong hai trường hợp này. Tuy nhiên, nếu cả 2 tình trạng xuất hiện đồng thời sẽ rất nguy hiểm.

Thông thường tỉ lệ điện áp và tần số không được vượt quá 1,1, thường được gọi là giới hạn “Vol trên Hertz”.  Ngắn mạch ngoài. Các sự cố ngắn mạch có dòng lớn có thể xảy ra ngoài vùng bảo vệ máy biến áp có thể gây nguy hiểm cho các cuộn dây máy biến áp. Nguy hiểm chủ yếu là do lực từ lớn xuất hiện trên các cuộn dây ngay ở chu kỳ đầu tiên của dòng điện ngắn mạch.

Với một khoảng thời gian ngắn như vậy thì khó có thể thiết kế vệ bảo rơ le đáp ứng được, mà thông thường người ta tính toán khi thiết kế máy biến áp. Các loại bảo vệ đặt cho máy biến áp. Các vấn đề liên quan đến máy biến áp yêu cầu đề xuất các phương án bảo vệ phù hợp với mỗi đối tượng cụ thể để phát hiện và phân biệt chế độ làm việc bất thường với các chế độ sự cố để đưa ra các quyết định hợp lý, đảm bảo các yêu cầu cơ bản của bảo vệ rơ le.1: Các loại bảo vệ máy biến áp theo sự cố” đưa ra các phương án bảo vệ phổ biến cho từng loại sự cố. download by : skknchat@gmail.

1: Các loại bảo vệ máy biến áp theo sự cố Loại bảo vệ Loại sự cố Chức năng sử dụng So lệch 87T BV khi NM giữa các pha phía bên trong các CT Sự cố pha- pha cuộn dây sơ cấp Quá dòng 50/5 BV NM và sự cố trong vùng BV, dự phòng cho 87T 1 BV khi NM chạm đất cuộn dây và chạm chập So lệch 87N Sự cố pha-đất các vòng dây phía cuộn dây TT nối đất TT cuộn dây sơ cấp Quá dòng BV khi NM và sự cố trong vùng BV, dự phòng cho 50N/51N 87N Sự cố pha-pha cuộn dây thứ cấp So lệch 87T BV khi NM giữa các pha phía bên trong các BI BV khi NM chạm đất cuộn dây và chạm chập các vòng So lệch 87N Sự cố pha-đất dây phía cuộn dây TT nối đất trực tiếp cuộn dây thứ cấp Hạn chế chạm BV khi NM giữa các pha phía bên trong các BI đất 51N Sự cố các So lệch 87T BV khi NM giữa các pha phía bên trong các BI vòng dây 63 BV khi rò rỉ, cạn dầu và dự phòng cho 87N So lệch 87T BV khi NM giữa các pha phía bên trong các BI 63 BV khi rò rỉ, cạn dầu và dự phòng cho 87N Chạm đất BV khi NM và sự cố trong vùng BV, dự phòng cho Sự cố thùng dầu thùng dầu 51N 87N Dám sát dòng BV khi thùng dầu phát sinh bọt khí, cạn dầu, sôi dầu khí và dòng , dự phòng cho 87, 50, 51 dầu Bảo vệ hình Quá nhiệt BV khi quá tải theo nhiệt độ ảnh nhiệt 49 download by : skknchat@gmail.