Bảo vệ Ngân hàng tụ điện
Giống như các thiết bị điện khác, tụ shunt cũng có thể gặp phải các lỗi điện bên trong và bên ngoài. Do đó, thiết bị này cũng cần được bảo vệ khỏi các lỗi bên trong và bên ngoài. Có nhiều phương án để bảo vệ bộ tụ điện, nhưng khi áp dụng bất kỳ phương án nào, chúng ta nên nhớ về khoản đầu tư ban đầu vào tụ điện từ góc độ kinh tế. Chúng ta nên so sánh khoản đầu tư ban đầu và chi phí bảo vệ áp dụng cho nó. Có chủ yếu 3 loại bố trí bảo vệ được áp dụng cho bộ tụ điện.
Phích cầu phần tử.
Phích cầu đơn vị.
Bảo vệ bộ tụ.
Phích cầu phần tử
Các nhà sản xuất thường cung cấp phích cầu tích hợp trong mỗi phần tử của đơn vị tụ. Trong trường hợp này, nếu có lỗi xảy ra ở bất kỳ phần tử nào, nó sẽ tự động ngắt kết nối với phần còn lại của đơn vị. Trong trường hợp này, đơn vị vẫn hoạt động, nhưng với công suất đầu ra nhỏ hơn. Đối với bộ tụ điện có công suất nhỏ, chỉ áp dụng phương án bảo vệ tích hợp này để tránh chi phí cho các thiết bị bảo vệ đặc biệt khác.
Phích cầu đơn vị
Bảo vệ bằng phích cầu đơn vị thường được cung cấp để hạn chế thời gian hồ quang bên trong đơn vị tụ điện bị lỗi. Khi thời gian hồ quang được hạn chế, khả năng biến dạng cơ học lớn và sản sinh khí trong đơn vị bị lỗi giảm, do đó các đơn vị lân cận của bộ tụ được bảo vệ. Nếu mỗi đơn vị của bộ tụ điện được bảo vệ riêng lẻ bằng phích cầu, thì trong trường hợp một đơn vị bị hỏng, bộ tụ điện vẫn có thể hoạt động mà không bị gián đoạn trước khi tháo và thay thế đơn vị bị lỗi.
Một lợi ích lớn khác của việc bảo vệ mỗi đơn vị của bộ tụ bằng phích cầu là nó chỉ ra chính xác vị trí của đơn vị bị lỗi. Tuy nhiên, khi chọn kích thước phích cầu cho mục đích này, cần lưu ý rằng phần tử phích cầu phải chịu được tải quá mức do harmonics trong hệ thống. Do đó, định mức dòng điện của phần tử phích cầu cho mục đích này thường được lấy là 65% trên dòng điện toàn tải. Khi từng đơn vị của bộ tụ điện được bảo vệ bằng phích cầu, cần cung cấp điện trở xả trong mỗi đơn vị.
Bảo vệ bộ tụ
Mặc dù thông thường bảo vệ bằng phích cầu được cung cấp cho mỗi đơn vị tụ điện, nhưng khi một đơn vị tụ điện bị lỗi và phần tử phích cầu liên quan bị đứt, ứng suất điện tăng lên đối với các đơn vị tụ điện khác được kết nối theo chuỗi trong cùng hàng. Thông thường, mỗi đơn vị tụ điện được thiết kế để chịu đựng 110% của điện áp định mức bình thường. Nếu có đơn vị tụ điện khác tiếp tục ngừng hoạt động, trong cùng hàng mà trước đó đã có một đơn vị bị hỏng, ứng suất điện lên các đơn vị khỏe mạnh khác trong hàng đó sẽ tăng thêm và dễ dàng vượt qua giới hạn điện áp cho phép của các đơn vị này.
Do đó, luôn mong muốn thay thế đơn vị tụ điện bị hỏng từ bộ tụ càng sớm càng tốt để tránh ứng suất điện quá mức lên các đơn vị khỏe mạnh khác. Do đó, phải có một số cách sắp xếp để xác định chính xác đơn vị bị lỗi. Ngay khi đơn vị bị lỗi được xác định trong bộ tụ, bộ tụ nên được rút khỏi dịch vụ để thay thế đơn vị bị lỗi. Có nhiều phương pháp để cảm nhận điện áp mất cân bằng do sự cố của đơn vị tụ điện.
Hình dưới đây hiển thị cách sắp xếp phổ biến nhất của bảo vệ bộ tụ điện. Ở đây, bộ tụ điện được kết nối theo hình sao. Cuộn sơ cấp của biến áp điện áp được kết nối qua mỗi pha. Cuộn thứ cấp của cả ba biến áp điện áp được kết nối theo chuỗi để tạo thành một tam giác mở và rơ-le nhạy điện áp được kết nối qua tam giác mở này. Trong điều kiện cân bằng hoàn hảo, không có điện áp nào xuất hiện qua rơ-le nhạy điện áp vì tổng của ba điện áp pha cân bằng là không. Nhưng khi có mất cân bằng điện áp do sự cố của đơn vị tụ điện, điện áp kết quả sẽ xuất hiện qua rơ-le và rơ-le sẽ được kích hoạt để cung cấp tín hiệu báo động và tín hiệu cắt.
Rơ-le nhạy điện áp có thể được điều chỉnh sao cho đến một mức mất cân bằng điện áp nhất định, chỉ các tiếp điểm báo động sẽ đóng và ở mức mất cân bằng điện áp cao hơn, các tiếp điểm cắt và báo động sẽ đóng. Biến áp điện áp được kết nối qua các tụ điện của mỗi pha cũng phục vụ để xả bộ tụ sau khi tắt nguồn.
Trong một phương án khác, các tụ điện trong mỗi pha được chia thành hai phần bằng nhau kết nối theo chuỗi. Cuộn xả được kết nối qua mỗi phần như được hiển thị trong hình. Giữa cuộn thứ cấp của cuộn xả và rơ-le nhạy điện áp mất cân bằng, một biến áp phụ được kết nối để điều chỉnh sự khác biệt về điện áp giữa các cuộn thứ cấp của cuộn xả trong điều kiện bình thường.
Ở đây, bộ tụ điện được kết nối theo hình sao và điểm trung tính được kết nối với đất thông qua biến áp điện áp. Rơ-le nhạy điện áp được kết nối qua cuộn thứ cấp của biến áp điện áp. Ngay khi có mất cân bằng giữa các pha, điện áp kết quả sẽ xuất hiện qua biến áp điện áp và do đó rơ-le nhạy điện áp sẽ được kích hoạt vượt qua một giá trị đặt trước.
Ở đây, bộ tụ điện của mỗi pha được chia thành hai phần bằng nhau kết nối song song và các điểm sao của cả hai phần được kết nối thông qua biến áp dòng. Cuộn thứ cấp của biến áp dòng được kết nối qua rơ-le nhạy dòng. Trong trường hợp có mất cân bằng giữa hai phần của bộ tụ, sẽ có dòng điện mất cân bằng chảy qua biến áp dòng và do đó rơ-le nhạy dòng sẽ được kích hoạt. Trong phương án này, để xả bộ tụ sau khi tắt nguồn, cuộn xả có thể được kết nối qua các tụ điện trong mỗi pha.
Trong một phương án khác của bảo vệ bộ tụ điện, điểm sao của bộ tụ điện ba pha được kết nối với đất thông qua biến áp dòng và rơ-le nhạy dòng được kết nối qua cuộn thứ cấp của biến áp dòng. Ngay khi có mất cân bằng giữa các pha của bộ tụ điện, sẽ có dòng điện chảy xuống đất thông qua biến áp dòng và do đó rơ-le nhạy dòng sẽ được kích hoạt để cắt mạch đóng liên quan đến bộ tụ điện.
Lời tuyên bố: Tôn trọng các bài viết tốt, nếu có vi phạm bản quyền xin vui lòng liên hệ để xóa.
