Rơle khí cho máy biến áp hai phao
Thời gian đăng tải:15 tháng 7 năm 2025, 08:27:10
Biến áp khí hai phaoRơle khí(còn gọi là rơle khí hai phao) là một thiết bị quan trọng dùng để bảo vệ biến áp khỏi các sự cố không liên quan đến điện, được lắp đặt trên đường ống nối giữa bể chứa dầu biến áp và bể chứa dầu dự phòng (thường có độ dốc từ 1% đến 1,5%), nhằm phát hiện các sự cố bên trong biến áp.
Cấu trúc và nguyên lý hoạt động:
-
Thiết kế hai phao: Có hai phao nổi ở trên và dưới, tương ứng với chức năng báo động khí nhẹ và chức năng ngắt mạch khí nặng.
-
Phao nổi(Báo động khí nhẹ): Khi xảy ra sự cố nhỏ bên trong máy biến áp dẫn đến việc sinh ra một lượng khí nhỏ, khí này sẽ tích tụ ở phần trên của rơle, khiến mực dầu giảm xuống, từ đó làm cho phao nổi cũng hạ xuống, kích hoạt tiếp điểm lưỡi dao đóng lại và phát ra tín hiệu báo động khí nhẹ.
-
Phao nổi(Ngắt mạch do khí nặng): Khi xảy ra sự cố nghiêm trọng bên trong máy biến áp (chẳng hạn như ngắn mạch) dẫn đến lượng lớn khí và dầu dồn vào vách ngăn, hoặc rò rỉ dầu nghiêm trọng khiến mực dầu giảm xuống, làm cho phao nổi mất lực nổi và chìm xuống, kích hoạt điểm ngắt mạch do khí nặng, từ đó ngắt nguồn điện của máy biến áp.
-
-
Cấu trúc tấm chắn: Phao nổi dưới phối hợp với tấm chắn; khi dòng dầu va vào tấm chắn sẽ làm phao nổi dưới chuyển động, từ đó kích hoạt tín hiệu ngắt mạch.
Ứng dụng và ưu điểm:
-
Thân máy biến áp 220 kV trở lênNên sử dụng rơle khí có cấu trúc hai phao nổi kèm tấm chắn để tăng cường độ an toàn.
-
So với rơle một phao, rơle hai phao có khả năng phân biệt rõ ràng hơn giữa các sự cố nhẹ và sự cố nghiêm trọng, từ đó tránh được các rủi ro an toàn do rò rỉ dầu nghiêm trọng hoặc hoạt động sai gây ra.
Các tính năng khác:
-
Chức năng kiểm tra: Có thể kích hoạt thủ công chế độ báo động khí nhẹ hoặc khí nặng thông qua chốt kiểm tra ở phía trên rơle, giúp kiểm tra chức năng của rơle một cách thuận tiện.
Nguyên lý hoạt động của rơle khí hai phao (Buchholz Relay) dựa trênSự thay đổi lực nổi与Sóng xung dầu, thông qua cấu trúc gồm hai phao nổi trên và dưới cùng tấm chắn, giúp phát hiện các sự cố bên trong máy biến ápBảo vệ theo cấp độ. Logic cốt lõi của nó như sau:
✅ Trạng thái hoạt động bình thường
-
Bên trong rơleĐược đổ đầy dầu cách điện, các phao nổi lên xuống do lực nổiTăng đều, tiếp điểm lưỡi daoNgắt kết nối, không có tín hiệu đầu ra.
✅ Cơ chế kích hoạt sự cố
| Loại sự cố | Hiện tượng vật lý | Chuyển động của phao | Tín hiệu đầu ra |
|---|---|---|---|
| Sự cố nhỏ(chẳng hạn như phóng điện cục bộ, quá nhiệt) | Một lượng nhỏ khí thoát ra, tích tụ ở phần trên của rơle, mực dầu từ từ hạ xuống | Phao nổiKhi mực dầu giảm, cơ chế sẽ được kích hoạtĐiểm tiếp xúc reed đóng lại | Báo động khí nhẹ(Đầu ra nút tín hiệu) |
| Sự cố nghiêm trọng(ví dụ như ngắn mạch giữa các cuộn dây, phóng điện hồ quang) | Sinh ra một lượng lớn khí + Dòng dầu phun với tốc độ cao vào bộ giảm chấn | Tấm chắn va đập dòng dầu, dưới tác động của tấm chắn, phao nổi nhanh chóng chìm xuống, kích hoạtĐiểm tiếp xúc reed đóng lại | Ngắt mạch do nồng độ khí cao(Đầu ra của nút ngắt mạch, ngắt nguồn điện của máy biến áp) |
| Rò rỉ dầu nghiêm trọng | Mực dầu tiếp tục giảm, mặt dầu thấp hơn phao nổi | Phao nổi trên và dướiMất dần khả năng nổi, lần lượt kích hoạt tín hiệu khí nhẹ và khí nặng | Trước tiên là báo động khí gas, sau đó là ngắt mạch do khí gas |
✅ Tính năng hỗ trợ
-
Kiểm tra thủ công: Qua phần trên của rơleKim thửCó thể mô phỏng chuyển động của phao nổi để kiểm tra chức năng của điểm tiếp xúc (nhấn nhẹ để kích hoạt chế độ gas nhẹ, nhấn mạnh để kích hoạt chế độ gas nặng).
-
Thiết kế chống kích hoạt nhầm: Một số loại rơle mới thông quaPhân tích phương sai về sự biến đổi áp suấtXác định khu vực sự cố để tránh tình trạng ngắt mạch nhầm do sự cố xảy ra ngoài khu vực đó.
✅ Các thông số chính
-
Thể tích khí báo động khí nhẹ: Khoảng 250–300 mL
-
Tốc độ dòng dầu khi ngắt mạch do nồng độ khí cao: Thông thường 0,6–1,2 m/s(Biến áp tuần hoàn dầu cường độ cao có thể đạt tới 1,4 m/s）
📌 Sơ đồ quy trình tóm tắt
Sự cố bên trong máy biến áp
Mức độ nghiêm trọng của sự cố
Khí tích tụ từ từ → Mực dầu giảm → Phao nổi kích hoạt báo động khí nhẹ
Sự va chạm giữa dòng khí và dòng dầu → Cánh chắn đẩy phao nổi → Hệ thống ngắt khí nặng tự động kích hoạt
Mực dầu tiếp tục giảm → Các phao nổi trên và dưới lần lượt hoạt động → Báo động + ngắt mạch
Cấu trúc hai phao thông quaPhản ứng theo cấp độ和Dự phòng cơ học, giúp nâng cao đáng kể độ tin cậy và độ nhạy của hệ thống bảo vệ không điện của máy biến áp.
