Các loại rơ le bảo vệ máy biến áp phổ biến

Rơ le bảo vệ máy biến áp là thiết bị then chốt đảm bảo an toàn và ổn định cho tài sản đắt tiền này. Bài viết của Sài Gòn Sinco sẽ giải thích rơ le bảo vệ là gì, nguyên lý hoạt động và đi sâu vào các loại rơ le phổ biến nhất hiện nay, giúp bạn có cái nhìn toàn diện về hệ thống bảo vệ không thể thiếu này.

Rơ le bảo vệ máy biến áp là gì?

Rơ le bảo vệ máy biến áp là một thiết bị điện tử hoặc điện từ được sử dụng để giám sát, phát hiện các điều kiện làm việc bất thường hoặc sự cố xảy ra trong máy biến áp, từ đó gửi tín hiệu điều khiển để ngắt máy biến áp ra khỏi hệ thống nhằm bảo vệ an toàn cho thiết bị và lưới điện.

Rơ le bảo vệ máy biến áp là gì

Nguyên lý hoạt động của rơ le bảo vệ máy biến áp

Rơ le bảo vệ máy biến áp thường hoạt động dựa trên nguyên lý của cuộn dây điện từ: khi phát hiện các đại lượng điện (dòng điện, điện áp, nhiệt độ, áp suất dầu...) vượt quá ngưỡng cho phép, lực điện từ sẽ tác động lên bộ phận truyền động bên trong rơ le, kích hoạt tiếp điểm để gửi tín hiệu điều khiển máy cắt hoặc phát báo động.

Nguyên lý hoạt động của rơ le bảo vệ máy biến áp

Các loại rơ le bảo vệ máy biến áp

Dưới đây là những loại rơ le bảo vệ phổ biến và quan trọng nhất mà bạn thường gặp.

Rơ le bảo vệ so lệch

Thường được gọi là bảo vệ chênh lệch dòng điện, đây là tuyến phòng thủ chính, quan trọng nhất để chống lại các sự cố nghiêm trọng xảy ra bên trong máy biến áp. Nguyên lý của nó là liên tục so sánh dòng điện đi vào cuộn sơ cấp và dòng điện đi ra từ cuộn thứ cấp. Ở trạng thái vận hành bình thường, hai dòng điện này luôn tỷ lệ với nhau. Khi có chạm chập giữa các vòng dây hoặc giữa cuộn dây với lõi thép, sự cân bằng này ngay lập tức bị phá vỡ. Rơ le 87 sẽ phát hiện sự khác biệt này và gửi tín hiệu cắt máy cắt trong một phần nhỏ của giây, cô lập sự cố trước khi nó kịp gây ra hư hỏng nặng nề.

Rơ le bảo vệ quá dòng

Đây là loại rơ le bảo vệ cơ bản, có mặt ở hầu hết các máy biến áp, đóng vai trò là "người gác cổng" chống lại các sự cố từ bên ngoài và tình trạng quá tải. Nó hoạt động khi dòng điện chạy qua máy vượt quá ngưỡng an toàn đã được cài đặt. Chức năng của nó thường bao gồm:

• Bảo vệ quá dòng cắt nhanh (50): Chống lại các sự cố ngắn mạch có dòng điện rất lớn. Khi phát hiện dòng điện tăng vọt, nó sẽ tác động tức thời.

• Bảo vệ quá dòng có thời gian (51): Chống lại tình trạng quá tải. Khi dòng điện chỉ cao hơn định mức một chút, rơ le sẽ đợi một khoảng thời gian. Nếu tình trạng quá tải kéo dài, nó mới tác động để tránh ngắt điện không cần thiết do các dao động tải tạm thời.

Rơ le bảo vệ quá áp/quá nhiệt

Đây là hai chức năng bảo vệ máy biến áp khỏi các điều kiện vận hành khắc nghiệt không liên quan trực tiếp đến dòng điện.

• Bảo vệ quá nhiệt (49): Sử dụng các cảm biến để theo dõi trực tiếp nhiệt độ của cuộn dây và dầu. Khi máy biến áp bị quá tải kéo dài, nhiệt độ sẽ tăng cao. Rơ le sẽ tác động theo nhiều cấp: khởi động hệ thống quạt làm mát, gửi tín hiệu báo động, và cuối cùng là cắt máy biến áp nếu nhiệt độ vượt ngưỡng nguy hiểm, tránh làm lão hóa và cháy lớp cách điện.

• Bảo vệ quá áp (59): Giám sát điện áp của hệ thống. Tình trạng quá áp có thể xảy ra do sét đánh, thao tác đóng cắt trong lưới điện hoặc khi máy biến áp bị mất tải đột ngột. Điện áp tăng cao có thể chọc thủng lớp cách điện của máy. Rơ le quá áp sẽ phát hiện và cắt máy biến áp ra khỏi lưới để tự bảo vệ.

Rơ le bảo vệ dòng dầu

Đây là chức năng tác động cắt khẩn cấp của rơ le Buchholz, một thiết bị cơ khí được lắp trên ống dẫn dầu của máy biến áp dầu. Khi một sự cố nghiêm trọng như ngắn mạch lớn xảy ra bên trong máy, nó sẽ gây ra một sự giãn nở nhiệt đột ngột, tạo ra một luồng dầu mạnh và một lượng khí lớn đẩy từ thùng chính về phía bình dầu phụ. Luồng dầu mạnh này sẽ tác động vào một lá chắn hoặc một phao nổi thứ hai bên trong rơ le, kích hoạt tín hiệu đi cắt máy biến áp ngay lập tức để ngăn chặn một thảm họa.

Rơ le bảo vệ ga

Đây là chức năng tác động cảnh báo sớm của cùng rơ le Buchholz đã nêu ở trên. Khi có các sự cố nhỏ hoặc mới manh nha hình thành bên trong máy (ví dụ phóng điện cục bộ, điểm phát nóng...), dầu cách điện sẽ bị phân hủy từ từ và sinh ra các bọt khí. Những bọt khí này sẽ bay lên và tích tụ lại ở buồng chứa phía trên của rơ le. Khi lượng khí đạt đến một mức nhất định, nó sẽ làm hạ một phao nổi, kích hoạt một tín hiệu cảnh báo (alarm) đến phòng điều khiển. Tín hiệu này cho phép người vận hành kiểm tra và xử lý sự cố trước khi nó trở nên nghiêm trọng.

Rơ le bảo vệ chống ngắn mạch, chạm đất

Đây là một dạng bảo vệ chuyên dụng và cực kỳ quan trọng, thường đi kèm với rơ le quá dòng. Nó được thiết kế đặc biệt để phát hiện các sự cố chạm đất, tức là khi một dây dẫn điện tiếp xúc với vỏ máy hoặc mặt đất. Dòng điện chạm đất đôi khi không đủ lớn để rơ le quá dòng thông thường nhận biết, nhưng lại cực kỳ nguy hiểm, có thể gây điện giật và làm hư hỏng lõi thép của máy biến áp. Rơ le bảo vệ chạm đất có độ nhạy rất cao, có thể phát hiện những dòng điện rò rỉ nhỏ nhất và tác động cắt kịp thời, đảm bảo an toàn tuyệt đối.

Các loại rơ le bảo vệ máy biến áp

Lợi ích khi sử dụng rơ le bảo vệ máy biến áp

Việc trang bị một hệ thống rơ le bảo vệ đầy đủ và hoạt động tin cậy không phải là một lựa chọn, mà là một yêu cầu bắt buộc. Những lợi ích mà nó mang lại là vô cùng to lớn, vượt xa chi phí đầu tư ban đầu.

• Bảo vệ tài sản, tiết kiệm chi phí: Máy biến áp là một trong những thiết bị đắt tiền nhất trong một trạm điện. Rơ le giúp ngăn chặn những hư hỏng nặng, tránh phải sửa chữa tốn kém hoặc thay thế hoàn toàn thiết bị.

• Đảm bảo an toàn cho con người: Một sự cố máy biến áp có thể gây ra cháy nổ kinh hoàng. Rơ le bảo vệ giúp ngăn chặn thảm họa này, đảm bảo an toàn tính mạng cho các kỹ sư, công nhân vận hành và những người xung quanh.

• Nâng cao độ tin cậy cung cấp điện: Bằng cách cô lập nhanh chóng máy biến áp bị sự cố, rơ le giúp phần còn lại của hệ thống điện vẫn hoạt động ổn định, giảm thiểu thời gian và phạm vi mất điện.

• Hỗ trợ chẩn đoán và bảo trì: Các rơ le kỹ thuật số hiện đại có khả năng ghi lại thông số và sự kiện khi sự cố xảy ra. Dữ liệu này là nguồn thông tin vô giá giúp các kỹ sư phân tích nguyên nhân, từ đó đưa ra các biện pháp khắc phục và bảo trì phòng ngừa hiệu quả hơn.

Lợi ích khi sử dụng rơ le bảo vệ máy biến áp

Có thể thấy, hệ thống bảo vệ máy biến áp không phải là một thiết bị đơn lẻ, mà là sự kết hợp chặt chẽ của nhiều loại rơ le khác nhau. Mỗi rơ le là một người vệ sĩ chuyên trách, cùng nhau tạo thành một tấm lá chắn vững chắc, bảo vệ máy biến áp khỏi mọi nguy cơ tiềm ẩn, từ sự cố bên trong đến các tác động bên ngoài. Hy vọng Sài Gòn Sinco đã cung cấp cho bạn những thông tin hữu ích!

CTY TNHH TM XÂY LẮP CÔNG NGHIỆP SÀI GÒN (SINCO ENGINEERING): 

Công Ty TNHH Thương Mại Xây Lắp Công Nghiệp SÀI GÒN Sinco - nhà sản xuất và phân phối thiết bị điện hàng đầu tại Việt Nam. Chúng tôi cung cấp tủ điện, máy biến áp và nhiều sản phẩm chất lượng khác.

• Địa chỉ: 489/9 Mã Lò, Khu phố 1, Phường Bình Hưng Hòa A, Bình Tân, Hồ Chí Minh
• Hotline: 0946556058 - 0914510058
• Email: saigonsinco@gmail.com
• Website: https://www.saigonsinco.com

MỜI QUÝ KHÁCH XEM THÊM CÁC SẢN PHẨM KHÁC CỦA CHÚNG TÔI TẠI ĐÂY: