SINH VIÊN:............................................ Đại học quốc gia Tp.HCM Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM 3/14/2014 Chương 4: Biến dòng điện và biến điện áp 4.1 Máy biến dòng điện Company GV : ĐẶNG TUẤN KHANH BV rơle và tự động hóa 1 BV rơle và tự động hóa 2 Chương 4: Biến dòng điện và biến điện áp 4.1: Máy biến dòng điện 4.2 Máy biến điện áp 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 rơle và tự động hóa 3 BV rơle và tự động hóa 4 BV rơle và tự động hóa GV: ĐẶNG TUẤN KHANH 1 SINH VIÊN:............................................ 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 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 3/14/2014 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. o Ký hiệu: BI, CT, TI BV rơle và tự động hóa 5 BV rơle và tự động hóa 6 4.1.3. Điều kiện làm việc 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. Chọn biến dòng điện căn cứ vào dòng điện sơ cấp cực đại và dòng NM Tổng trở phụ tải thứ cấp phải Zpt ≤ Zđm tổng trở cho cho phép Phụ tải của biến dòng điện chỉ được mắc nối tiếp 4.1.3. Điều kiện làm việc 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. Cuộn thứ cấp phải nối đất. (lý do an toàn) 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 . e = − dt BV rơle và tự động hóa 7 BV rơle và tự động hóa 8 BV rơle và tự động hóa GV: ĐẶNG TUẤN KHANH 2 SINH VIÊN:............................................ 4.1.3. Điều kiện làm việc 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. 3/14/2014 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: R jX1    II1 U1 0 ` 2  jX0 E2 jX `  ` I2  U2 e = − dΦ R` jX `  Tần số định mức f = 50Hz  Dòng điện sơ cấp I1 = (1 đến 1.2) I1đm  Phụ tải thứ cấp Zpt = (0.25 đến 1 ) Z2đm BV rơle và tự động hóa 9 BV rơle và tự động hóa 10 4.1.4. Cấp chính xác o Cấp chính xác: Do cấu tạo lõi thép ( ;I0 ), dòng điện sơ cấp I1 dây quấn và, phụ tải thứ cấp ( ) làm cho I1 ≠ I2` C B o Sai số gồm: trị số ΔI và góc pha δI o Dựa vào đồ thị vectơ có thể xác định biểu thức 0 1 tính các thành phần sai số: I` ΔI = I1 −I2 = OA−OC  BC = I0 sin( +) I 4.1.4. Cấp chính xác o Để giảm sai số thì lõi thép phải tốt thì ( ;I0 ) sẽ 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 ( ) nhỏ dẫn đến sai số nhỏ o Tuy nhiên, đối với biến dòng điện có cấu tạo đã cho thì (;I ) cố định, sai số biến dòng điện phụ thuộc vào ( ) và(I1 ) mà thôi. R jX1 R` jX ` O I sin(I ) = AB = I0 sin( +) 1  U1   I1 1  R0 jX0 E`  ` I2  U2 R` jX ` BV rơle và tự động hóa 11 BV rơle và tự động hóa 12 BV rơle và tự động hóa GV: ĐẶNG TUẤN KHANH 3 SINH VIÊN:............................................ 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. 3/14/2014 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. Cấp chính xác 0.2 dùng các dụng cụ đo lường mẫu Cấp chính xác 0.5 dùng công tơ điện Cấp chính xác 1 dùng đo lường các dụng cụ lắp bảng Cấp chính xác 3, 10 dùng các bộ truyền động cho CB Đối với hệ thống bảo vệ rơle thì tùy độ chính xác mà chọn. 5P20 o Công suất thứ cấp định mức: (vì Z2 rất bé so với Zpt ) S2dm = I2U2 = I2(E2 −I2Zdm) = I2E2 hay S2dm = I U2 = I2(I2Zdm) = I2 Zdm BV rơle và tự động hóa 13 BV rơle và tự động hóa 14 4.1.5. Công suất máy biến dòng 4.1.6. Sơ đồ nối dây máy biến dòng Bảng đường cong từ hoá 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: Ksd = IR p 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 rơle và tự động hóa 15 BV rơle và tự động hóa 16 BV rơle và tự động hóa GV: ĐẶNG TUẤN KHANH 4 SINH VIÊN:............................................ 4.1.6. Sơ đồ nối dây máy biến dòng 3/14/2014 4.1.6. Sơ đồ nối dây máy biến dòng o Khi bình thường hay N(3) thì Ia =IA K ;Ib =IB K ;Ic =IC K ; In =Ia +Ib +Ic =0 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 Khi bình thường hay N(3) thì II =Ia −Ib =IAK −IB K III =Ib −I =IB I −IC I IIII =Ic −Ia =IC K −IA K 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 Vì vậy ta có dòng vào rơ le sẽ lớn hơn dòng pha 3 lần và lệch góc 30 độ. o Hệ số sơ đồ tùy thuộc vào dạng NM. Nếu là N thì Ksd = 3 BV rơle và tự động hóa 17 BV rơle và tự động hóa 18 4.1.6. Bộ lọc dòng thứ tự không 4.2. Máy biến điện áp o Khi bình thường hay N(3) thì IR =Ia +Ib +Ic =0 Tuy nhiên thực tế tồn tại dòng không cân bằng nên sẽ khác 0 o Khi bất đối xứng: IR =Ia +Ib +Ic =(Ia +Ib +Ic)/K =3.I Dòng qua rơle la IR = 3I0 . o Vậy chỉ bảo vệ NM một pha chậm đất và hai pha chạm đất. BV rơle và tự động hóa 19 ... - tailieumienphi.vn