Máy biến áp dầu 3 pha-1 pha - Máy Biến Áp Đông Anh

A. GIỚI THIỆU CHUNG

I. MỤC ĐÍCH ĐẶT BẢO VỆ

Trong hệ thống điện, máy biến áp dầu 3 pha hay 1 pha là một trong những phần tử quan trọng nhất liên kết hệ thống sản xuất, truyền tải và phân phối điện. Vì vậy, việc nghiên cứu các tình trạng làm việc không bình thường, sự cố xảy ra với máy biến áp là rất cần thiết.

Để bảo vệ cho máy biến áp dầu làm việc an toàn cần phải tính đầy đủ các hư hỏng bên trong máy biến áp và các yếu tố bên ngoài ảnh hưởng đến sự làm việc bình thường của máy biến áp dầu. Từ đó đề ra các phương án bảo vệ tốt nhất, loại trừ các hư hỏng và ngăn ngừa các yếu tố bên ngoài ảnh hưởng đến sự làm việc của máy biến áp.

II. CÁC HƯ HỎNG VÀ TÌNH TRẠNG LÀM VIỆC KHÔNG BÌNH THƯỜNG XẢY RA VỚI MÁY BIẾN ÁP DẦU

II.1. Sự cố bên trong máy biến áp :

Sự cố bên trong được chia làm hai: sự cố trực tiếp và sự cố gián tiếp.

Sự cố trực tiếp là ngắn mạch các cuộn dây, hư hỏng cách điện làm thay đổi đột ngột các thông số điện.
Sự cố gián tiếp diễn ra từ từ nhưng sẽ trở thành sự cố trực tiếp nếu không phát hiện và xử lý kịp thời (như nhiệt bên trong máy biến áp, áp suất dầu tăng cao…).

Vì vậy yêu cầu bảo vệ sự cố trực tiếp phải nhanh chóng cách ly máy biến áp bị sự cố ra khỏi hệ thống điện để giảm ảnh hưởng đến hệ thống. Sự cố gián tiếp không đòi hỏi phải cách ly máy biến áp, nhưng phải được phát hiện kịp thời thông báo cho nhân viên vận hành biết để xử lý. Sau khi phân tích một số sự cố bên trong thường gặp.

II.1.1. Ngắn mạch giữa các pha trong máy biến áp 3 pha:

Dạng ngắn mạch này rất hiếm khi xảy ra, nhưng nếu xảy ra dạng ngắn mạch sẽ rất lớn so với dạng 1 pha.

II.1.2. Ngắn mạch một pha:

Có thể là chạm vỏ hoặc chạm lõi thép máy biến áp. Dòng ngắn mạch một pha lớn hay nhỏ phụ thuộc chế độ làm việc của điểm trung tính máy biến áp đối với đất và tỷ lệ vào khoảng cách từ điểm chạm đất đến điểm trung tính.

Dưới đây là đồ thị quan hệ dòng điện sự cố theo vị trí điểm ngắn mạch. Từ đồ thị ta thấy khi điểm sự cố dịch chuyển xa điểm trung tính tới đầu cực máy biến áp, dòng điện sự cố càng tăng.

II.1.3. Ngắn mạch giữa các vòng dây của cùng 1 pha:

Khoảng (70>80)% hư hỏng máy biến áp là từ chạm chập giữa các vòng dây cùng 1 pha bên trong máy biến áp.

Trường hợp này dòng điện tại chỗ ngắn mạch rất lớn vì một số vòng dây bị nối ngắn mạch, dòng điện này phát nóng đốt cháy cách điện cuộn dây và dầu biến áp, những dòng điện từ nguồn tới máy biến áp IS có thể vẫn nhỏ (vì tỷ số máy biến áp rất lớn so với số ít vòng dây bị ngắn mạch) không đủ cho bảo vệ rơle tác động.

Ngoài ra còn có các sự cố như hư thùng dầu, hư sứ dẫn, hư bộ phận điều chỉnh đầu phân áp …

II.2. Dòng điện từ hóa tăng vọt khi đóng máy biến áp không tải:

Hiện tượng dòng điện từ hóa tăng vọt có thể xuất hiện vào thời điểm đóng máy biến áp không tải. Dòng điện này chỉ xuất hiện trong cuộn sơ cấp máy biến áp. Nhưng đây không phải là dòng điện ngắn mạch do đó yêu cầu bảo vệ không được tác động.

II.3. Sự cố bên ngoài ảnh hưởng đến tình trạng làm việc của máy biến áp :

Dòng điện tăng cao do ngắn mạch ngoài và quá tải.
Mức dầu bị hạ thấp do nhiệt độ không khí xung quanh MBA giảm đột ngột.
Quá điện áp khi ngắn mạch một pha trong hệ thống điện…

B. CÁC LOẠI BẢO VỆ THƯỜNG SỬ DỤNG ĐỂ BẢO VỆ MÁY BIẾN ÁP

I. BẢO VỆ CHỐNG SỰ CỐ TRỰC TIẾP BÊN TRONG MÁY BIẾN ÁP

I.1. Bảo vệ quá dòng điện:

I.1.1. Cầu chì:

Với máy biến áp phân phối nhỏ thường được bảo vệ chỉ bằng cầu chì. Trong trường hợp máy cắt không được dùng thì cầu chì làm nhiệm vụ cắt sự cố tự động, cầu chì là phần tử bảo vệ quá dòng điện và chịu được dòng điện làm việc cực đại của máy biến áp dầu. Cầu chì không được đứt trong thời gian quá tải ngắn như động cơ khởi động, dòng từ hóa nhảy vọt khi đóng máy biến áp không tải…

I.1.2. Rơle quá dòng điện:

Máy biến áp lớn với công suất (1000-1600)kva hai dây quấn, điện áp đến 35kv, có trang bị máy cắt, bảo vệ quá dòng điện được dùng làm bảo vệ chính, máy biến áp dầu có công suất lớn hơn bảo vệ quá dòng được dùng làm bảo vệ dự trữ. Để nâng cao độ nhạy cho bảo vệ người ta dùng bảo vệ quá dòng có kiểm tra áp (BVQIKU). Đôi khi bảo vệ cắt nhanh có thể được thêm vào và tạo thành bảo vệ quá dòng có hai cấp. Với máy biến áp 2 cuộn dây dùng một bộ bảo vệ đặt phía nguồn cung cấp. Với máy biến áp dầu nhiều cuộn dây thường mỗi phía đặt một bộ.