Bài giảng môn Khí cụ điện - Chương 15: Máy biến dòng điện

MÁY BIẾN DÒNG ĐIỆN (BI) KHÁI NIỆM CHUNG  Máy biến dòng điện (BI) hay biến dòng là thiết điện dùng để biến đổi dòng điện có trị số lớn và điện áp cao xuống dòng điện có trị số tiêu chuẩn 5A hoặc 1A, điện áp an toàn cung cấp cho mạch đo lường, điều khiển và bảo vệ.  Ở mạch điện xoay chiều, nguyên lý làm việc của biến dòng tương tự như MBA. CẤU TẠO CẤU TẠO CẤU TẠO  Cuộn dây sơ cấp của biến dòng có số vòng rất nhỏ, có khi chỉ một vài vòng, còn cuộn thứ cấp có số vòng nhiều hơn và luôn được nối đất đề phòng khi cách điện giữa sơ và thứ cấp bị chọc thủng thì không nguy hiểm cho dụng cụ phía thứ cấp và người phục vụ.  Phụ tải thứ cấp của biến dòng điện rất nhỏ vì vậy có thể coi biến dòng luôn làm việc ở trạng thái ngắn mạch.  Trong trường hợp không có tải phải nối đất cuộn thứ cấp để tránh quá điện áp cho nó. SƠ ĐỒ ĐẤU NỐI BI  Sơ đồ đấu dây của biến dòng trong mạch điện được trình bày như hình .Tải của biến dòng được đấu vào cuộn thứ cấp w2 của nó và một đầu được nối đất, thứ tự đầu và cuối của các cuộn dây máy biến dòng thường được phân biệt , đầu cuộn dây đánh dấu “sao” W1 W1,r2, x2 ZT2 ZT1 I1 I2 SƠ ĐỒ NỐI E C RADSB Transformer differential protection Signal from MV current transformer SƠ ĐỒ ĐO LƯỜNG A/D conversion Computer Rb METER Energy output VT CT Energy Meters kWh kVAr Mechanical Integrator kWh kVAr Electronic Analogue Integrator kWh kVAr Numerical Energy calculation Yesterday Today Ancient Tomorrow CÁC THÔNG SỐ BI  Điện áp định mức là trị số của điện áp dây của lưới điện mà biến dòng làm việc,điện áp này quyết định cách điện giữa phía sơ cấp và thứ cấp của biến dòng.  Dòng điện định mức phía sơ cấp và thứ cấp là dòng làm việc dài hạn theo phát nóng có dự trữ.  Hệ số biến đổi : Kđm = I1ddm/I2ddm  Sai số của biến dòng điện CHỌN BI Theo vị trí đặt: Trong nhà hoặc ngoài trời.  Cấp chính xác: Tùy theo mục đích sử dụng (công tơ cấp chính xác 0,5).  Điện áp: UđmBI U HT  Dòng điện:IđmBI  Icb/1,2, Vì BI cho phép quá tải lâu dài 20%  Phụ tải của BI : CHỌN BI Sau khi chọn được BI theo các điều kiện trên, dựa vào sơ đồ nối dây của BI và các dụng cụ nối vào BI ta kiểm tra điều kiện phụ tải: Z2BIZ2đmBI nhằm đảm bảo sai số nằm trong giới hạn cho phép. Trong đó Z2 là phụ tải tính toán Z2 = Zdc + Zdd Zdc là tổng trở của toàn bộ các dụng cụ nối vào mạch thứ cấp xác định theo sơ đồ nối dây của các dụng cụ nối vào BI . Zdd chính là tổng trở của dây dẫn mạch thứ cấp MÁY BIẾN DÒNG ĐIỆN (BU) KHÁI NIỆM CHUNG Biến điện áp đo lường dùng để biến đổi điện áp từ trị số lớn xuống trị số thích hợp (100V hay 100/ V) để cung cấp cho các dụng cụ đo lường, rơle và tự động hóa. Như vậy các dụng cụ thứ cấp được tách khỏi mạch điện cao áp nên rất an toàn cho người. Cũng vì an toàn, một trong những đầu ra của cuộn dây thứ cấp phải được nối đất. Các dụng cụ phía thứ cấp của BU có điện trở rất lớn nên có thể coi BU làm việc ở chế độ không tải. CÁC THÔNG SỐ CHÍNH  Điện áp định mức của cuộn dây sơ cấp, chính là điện áp định mức của BU.  Hệ số biến điện áp định mức :  Sai số : Sai số điện âp tương đối Sai số góc của BU  Công suất định mức của BU CẤU TẠO SƠ ĐỒ NỐI A B C A A X X x a x a a b c SƠ ĐỒ NỐI RU b a c 0 A B C Th SƠ ĐỒ NỐI 132 kV Earth fault Lightning E C REL 511 Line protection SƠ ĐỒ ĐO LƯỜNG A/D conversion Computer Rb METER Energy output VT CT Energy Meters kWh kVAr Mechanical Integrator kWh kVAr Electronic Analogue Integrator kWh kVAr Numerical Energy calculation Yesterday Today Ancient Tomorrow SƠ ĐỒ NỐI