Các hệ thống bảo vệ nào được sử dụng trong biến áp?

Biến áp là thành phần quan trọng trong hệ thống điện. Để đảm bảo hoạt động an toàn và đáng tin cậy, chúng thường được trang bị các hệ thống bảo vệ khác nhau. Các hệ thống này có thể phát hiện và phản ứng với nhiều loại sự cố và điều kiện bất thường, cắt nguồn điện ngay lập tức để ngăn chặn sự cố lan rộng. Dưới đây là một số hệ thống bảo vệ biến áp phổ biến:

1. Bảo vệ quá dòng

1.1 Bảo vệ quá dòng tức thời

• Chức năng: Phát hiện và phản ứng nhanh chóng với sự cố ngắn mạch, cắt nguồn điện ngay lập tức.

• Ứng dụng: Phù hợp để cách ly nhanh chóng sự cố ngắn mạch, ngăn biến áp bị quá nhiệt và hư hỏng.

1.2 Bảo vệ quá dòng có độ trễ

• Chức năng: Phát hiện dòng điện quá tải kéo dài và cắt nguồn điện sau một khoảng thời gian nhất định.

• Ứng dụng: Phù hợp để xử lý tình trạng quá tải, ngăn biến áp bị quá nhiệt trong thời gian dài.

2. Bảo vệ sai biệt

2.1 Bảo vệ sai biệt biến áp

• Chức năng: So sánh dòng điện ở hai bên biến áp để phát hiện sự cố nội bộ.

• Nguyên tắc: Trong điều kiện bình thường, dòng điện ở hai bên biến áp phải bằng nhau và ngược chiều. Bất kỳ sự không khớp nào đều cho thấy khả năng có sự cố nội bộ.

• Ứng dụng: Phù hợp cho các biến áp lớn, có khả năng phát hiện và cách ly nhanh chóng sự cố nội bộ.

3. Bảo vệ khí (Rơle Buchholz)

3.1 Bảo vệ khí nhẹ

• Chức năng: Phát hiện lượng khí nhỏ được tạo ra bên trong biến áp và kích hoạt báo động.

• Ứng dụng: Dùng để cảnh báo sớm, thúc đẩy nhân viên bảo trì tiến hành kiểm tra.

3.2 Bảo vệ khí nặng

• Chức năng: Phát hiện lượng khí lớn được tạo ra bên trong biến áp và ngắt nguồn điện ngay lập tức.

• Ứng dụng: Dùng để cách ly nhanh chóng sự cố nội bộ nghiêm trọng, ngăn cháy nổ.

4. Bảo vệ nhiệt độ

4.1 Bảo vệ nhiệt độ cuộn dây

• Chức năng: Giám sát nhiệt độ cuộn dây biến áp và kích hoạt báo động hoặc cắt nguồn điện nếu nhiệt độ vượt quá giá trị đặt.

• Ứng dụng: Ngăn biến áp bị quá nhiệt, kéo dài tuổi thọ.

4.2 Bảo vệ nhiệt độ dầu

• Chức năng: Giám sát nhiệt độ dầu biến áp và kích hoạt báo động hoặc cắt nguồn điện nếu nhiệt độ vượt quá giá trị đặt.

• Ứng dụng: Ngăn dầu bị quá nhiệt, gây suy giảm và hỏng hóc vật liệu cách điện.

5. Bảo vệ áp suất

5.1 Bảo vệ xả áp

• Chức năng: Giám sát áp suất nội bộ của biến áp và xả áp nếu vượt quá giá trị đặt để ngăn nổ.

• Ứng dụng: Phù hợp cho biến áp ngâm dầu, đảm bảo xả áp an toàn khi áp suất nội bộ quá cao.

6. Giám sát cách điện

6.1 Giám sát điện trở cách điện

• Chức năng: Giám sát điện trở cách điện của cuộn dây biến áp và kích hoạt báo động nếu nó thấp hơn giá trị đặt.

• Ứng dụng: Phát hiện sớm lão hóa hoặc hư hỏng cách điện, ngăn sự cố.

7. Bảo vệ dòng điện thứ tự không

7.1 Bảo vệ dòng điện thứ tự không

• Chức năng: Phát hiện dòng điện thứ tự không trong hệ thống ba pha để xác định sự cố tiếp đất đơn pha.

• Ứng dụng: Phù hợp cho hệ thống có trung tính nối đất, ngăn hư hỏng thiết bị do sự cố tiếp đất đơn pha.

8. Bảo vệ điện áp

8.1 Bảo vệ quá điện áp

• Chức năng: Giám sát điện áp hệ thống và kích hoạt báo động hoặc cắt nguồn điện nếu điện áp vượt quá giá trị đặt.

• Ứng dụng: Ngăn hỏng hóc cách điện và thiết bị do quá điện áp.

8.2 Bảo vệ thiếu điện áp

• Chức năng: Giám sát điện áp hệ thống và kích hoạt báo động hoặc cắt nguồn điện nếu điện áp thấp hơn giá trị đặt.

• Ứng dụng: Ngăn thiết bị hoạt động không đúng do thiếu điện áp.

9. Bảo vệ phi điện

9.1 Bảo vệ mức dầu

• Chức năng: Giám sát mức dầu trong biến áp và kích hoạt báo động nếu nó thấp hơn giá trị đặt.

• Ứng dụng: Ngăn hiệu quả làm mát giảm và hư hỏng thiết bị do mức dầu thấp.

9.2 Phân tích sắc ký dầu

• Chức năng: Định kỳ phân tích hàm lượng khí trong dầu biến áp để phát hiện sự cố nội bộ.

• Ứng dụng: Dùng để phát hiện sớm sự cố nội bộ, hướng dẫn bảo dưỡng và sửa chữa.

10. Bảo vệ kỹ thuật số

10.1 Bảo vệ dựa trên vi xử lý

• Chức năng: Sử dụng vi xử lý và thuật toán thông minh để tích hợp nhiều chức năng bảo vệ, nâng cao độ chính xác và độ tin cậy của bảo vệ.

• Ứng dụng: Phù hợp cho lưới điện thông minh hiện đại, cho phép giám sát từ xa và bảo vệ tự động.

Tóm tắt

Các hệ thống bảo vệ biến áp sử dụng nhiều phương pháp để phát hiện và phản ứng với nhiều loại sự cố và điều kiện bất thường, đảm bảo hoạt động an toàn và đáng tin cậy của biến áp. Các hệ thống bảo vệ này bao gồm bảo vệ quá dòng, bảo vệ sai biệt, bảo vệ khí, bảo vệ nhiệt độ, bảo vệ áp suất, giám sát cách điện, bảo vệ dòng điện thứ tự không, bảo vệ điện áp và bảo vệ phi điện. Việc chọn hệ thống bảo vệ phụ thuộc vào loại, công suất và môi trường ứng dụng của biến áp. Thông qua các biện pháp bảo vệ này, sự cố của biến áp có thể được ngăn chặn và giảm thiểu hiệu quả, kéo dài tuổi thọ của thiết bị và đảm bảo vận hành ổn định của hệ thống điện.