MỤC LỤC CHƯƠNG 1 Tổng quan 1 1 1 Khối cấp nguồn 1 1 1 1 Nguồn cấp 1 1 1 2 Phụ tải 1 1 1 3 Sơ đồ nối điện 1 DANH MỤC HÌNH ẢNH No table of figures entries found DANH MỤC BẢNG BIỂU No table of figures en.
Tổng quan
Khối cấp nguồn
Có 2 loại nguồn cấp : nguồn xoay chiều (AC) và nguồn một chiều (DC)
Máy biến áp Tự Dùng ( biến đổi về cấp điện áp 0,4kV)
Nguồn địa phương (lấy từ lưới địa phương)
Máy phát điện dự phòng
Nguồn DC : Cần có nguồn DC để dự phòng khi mất hết nguồn AC
Hệ thống Tủ nạp (Chỉnh lưu AC DC) Khi vận hành bình thường, nguồn DC lấy từ nguồn biến đổi AC DC bởi tủ nạp, không dùng nguồn
DC của acqui, chỉ khi mất hết nguồn AC mới lấy nguồn từ acqui.
Phụ tải của nguồn AC :
Hệ thống đèn chiếu sáng
Hệ thống điều hòa làm mát
Motor máy cắt, dao cách ly
Máy biến áp (hệ thống quạt làm mát, bơm dầu tản nhiệt)
Phụ tải của nguồn DC :
Tín hiệu điều khiển, cảnh báo
Rơ le bảo vệ, BCU, đồng hồ đo Metter, Switch
Motor điều khiển máy cắt, dao cách ly, dao tiếp địa
Hệ thống chiếu sáng khẩn cấp
1.1.3 Sơ đồ nối điện và nguyên tắc vận hành
Sơ đồ điển hình là sơ đồ chữ H gồm 2 thanh cái và 3 MCCB vận hành theo nguyên tắc 2/3
Trong quá trình vận hành, trạm ưu tiên khai thác nguồn tự dùng của trạm trước để cấp điện Nếu nguồn của trạm bị mất, hệ thống sẽ tự động chuyển sang nguồn địa phương Nếu cả hai nguồn này đều không còn, trạm sẽ sử dụng nguồn từ máy phát điện dự phòng để duy trì cấp điện cho toàn bộ hệ thống.
Hình 1.Sơ đồ điện nguồn AC
Khi ở chế độ vận hành bình thường, chỉ có 2/3 MCCB được phép đóng (ưu tiên đóng MCCB cấp nguồn tự dùng và đóng MCCB liên lạc giữa 2 thanh cái).
Thông thường, do không có thiết bị kiểm tra hòa đồng bộ, tại một thời điểm chỉ được đóng 2/3 máy cắt; nếu đóng cả 3 sẽ gây sự cố, vì nếu không đồng bộ vector điện áp có thể bị lệch và dẫn tới triệt tiêu điện áp trong hệ thống.
Khi phát hiện sự cố tại nguồn 1 thì sẽ cắt MCCB1 ra, sau đó đóng MCCB2 để tiếp tục cấp nguồn cho hệ thống.
Các chế độ : Manual (thủ công) và Auto (tự động)
Hình 2 Sơ đồ điện nguồn DC
Khi ở chế độ vận hành bình thường, chỉ có 2/3 MCCB được phép đóng (ưu tiên đóng MCCB cấp nguồn tự dùng và đóng MCCB liên lạc giữa 2 thanh cái).
Nếu xảy ra sự cố gián đoạn cấp nguồn trên 1 thanh cái (thấp áp, quá áp,
…) cần có khóa Bypass để bỏ qua liên động 2/3 cho phép đóng điện 3/3 trong thời gian ngắn để chuyển nguồn DC không bị gián đoạn.
Nguồn DC từ các bộ acqui có nội trở, khi mắc song song sẽ làm tổng trở giảm đi một nửa và khiến dòng điện I tăng gấp đôi; trong trường hợp xảy ra sự cố ngắn mạch, dòng điện tăng cao có thể gây hỏng các thiết bị nguồn, vì vậy cần đóng điện an toàn và chỉ vận hành trong thời gian ngắn để giảm thiểu rủi ro.
1.2 Khối trung gian chuyển đổi tín hiệu
Trong khối trung gian chuyển đổi tín hiệu có 3 thành phần chính là:
Ký hiệu: VT – Voltage transformer. a) Khái niệm:
Máy biến điện áp, hay còn gọi là voltage transformer (VT) hoặc potential transformer (PT), là một loại máy biến thế dùng trong hệ thống điện để biến đổi mức điện áp Đây là thiết bị điện từ tĩnh hoạt động dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ, có nhiệm vụ biến đổi điện áp của hệ thống với tần số không đổi VT/PT được sử dụng trong đo lường, bảo vệ và kiểm soát hệ thống điện, giảm điện áp từ mức cao xuống mức an toàn mà vẫn cung cấp thông tin đo đáng tin cậy cho thiết bị và hệ thống.
Hình 3 Máy biến điện áp
Việc biến đổi điện áp này chỉ thực hiện được khi dòng điện là xoay chiều hoặc dòng điện biến đổi xung.
Máy biến áp được sử dụng rộng rãi trong hệ thống truyền tải và phân phối điện năng để biến đổi điện áp, đáp ứng nhu cầu cung cấp nguồn điện an toàn và hiệu quả cho nhiều thiết bị và ngành công nghiệp Ngoài vai trò chính, máy biến áp còn được dùng cho một số yêu cầu khác như nối mạch chỉnh lưu, làm nguồn cấp điện cho lò điện, máy hàn và máy thử nghiệm Cấu tạo chung của máy biến áp gồm lõi sắt từ, hai cuộn dây (cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp), vỏ bảo vệ và các lớp cách điện, được thiết kế để đảm bảo hiệu suất, độ bền và an toàn trong quá trình vận hành.
Mọi máy biến áp đều có cấu tạo chung gồm 3 thành phần chính: lõi thép, dây quấn và vỏ máy.
Hình 4 Máy biến điện áp c) Công dụng và phân loại máy biến điện áp
Biến áp là thiết bị dùng để biến đổi điện áp từ mức cao xuống mức thấp phù hợp cho các ứng dụng đo lường và điều khiển Thường cho ra điện áp khoảng 110 V hoặc 100√3 V để cấp cho các dụng cụ đo lường và relay trong hệ thống Nhờ sự cách ly giữa mạch sơ cấp và mạch thứ cấp, các thiết bị ở phía thứ cấp được tách khỏi nguồn điện cao áp, từ đó tăng tính an toàn cho người vận hành và giảm thiểu nguy cơ tai nạn điện giật.
Máy biến áp được phân loại thành hai nhóm chính: biến áp khô và biến áp dầu, mỗi loại lại được chia theo số pha thành biến áp một pha và biến áp ba pha để phù hợp với nhiều ứng dụng Việc lựa chọn giữa biến áp khô hay biến áp dầu phụ thuộc vào điều kiện làm mát, môi trường vận hành và yêu cầu an toàn, trong khi phân loại theo số pha giúp xác định kích thước, công suất và cách lắp đặt cho hệ thống điện Thông dụng cho dân dụng và công nghiệp là biến áp một pha cho các tải nhỏ và biến áp ba pha cho hệ thống phân phối công suất lớn, đảm bảo hiệu quả truyền tải, độ ổn định và an toàn cho nguồn điện.
Biến áp khô chỉ được sử dụng cho các thiết bị phân phối trong nhà Biến áp khô 1 pha phù hợp với điện áp lên tới 6 kV, trong khi biến áp khô 3 pha được thiết kế cho điện áp lên tới 500 kV.
Biến điện áp dầu được chế tạo với điện áp 3kV trở lên và dung cho thiết bị phân phối cả trong lẫn ngoài trời.
Biến điện áp dầu 3 pha 5 trụ được chế tạo với điện áp từ 3kV- 20kV.
Đối với điện áp từ 110 kV trở lên, để giảm kích thước và tối ưu hóa chi phí, người ta dùng biến áp phân cấp (biến áp điện áp kiểu phân cấp) nhằm hạ áp và thu nhỏ kích thước thiết bị một cách hiệu quả Các thông số quan trọng cần quan tâm trong máy biến điện áp bao gồm công suất định mức, điện áp và tần số làm việc, hệ số công suất, độ lệch và ổn định điện áp, khả năng quá tải, điện trở và cách điện giữa các cuộn, nhiệt độ vận hành, hiệu suất chuyển đổi và các yêu cầu bảo vệ nhằm đảm bảo an toàn, tin cậy và hiệu quả vận hành của hệ thống điện.
Máy biến điện áp gồm các thông số cơ bản như:
Cấp chính xác là sai số lớn nhất về trị số điện áp khi thiết bị làm việc ở điều kiện f = 50 Hz, với U1 từ 0,9 đến 1,1 Udm, tải thứ cấp biến từ 0,25 đến định mức và cos φ = 0,8 Cấp chính xác được chế tạo theo các mức: 0,2%, 0,5%, 1,0% và 3,0%.
1.2.2 Máy biến dòng điện a) Khái niệm
Máy biến dòng hay gọi tắt là biến dòng (tên tiếng anh là: Current
Máy biến dòng CT là một loại máy biến thế dùng để đo và bảo vệ hệ thống điện, thường được ký hiệu là CT, có chức năng giảm dòng điện xoay chiều (AC) đi qua nó và sinh ra một dòng điện ở cuộn thứ cấp có tỷ lệ tương ứng với dòng điện đi qua cuộn sơ cấp Dòng điện ở cuộn thứ cấp tỷ lệ thuận với dòng điện qua cuộn sơ cấp theo hệ số biến đổi đã được xác định Cấu tạo của máy biến dòng CT gồm lõi sắt từ, hai cuộn dây (sơ cấp và thứ cấp), vỏ bảo vệ và hệ thống cách điện, nhằm đảm bảo an toàn và khả năng cách ly giữa mạch đo và mạch nguồn cao áp.
Hình 5 Máy biến dòng điện
Máy biến dòng bao gồm các phần chính sau đây:
Primary Current: Dòng điện sơ cấp
Secondary Winding: Cuộn dây thứ cấp
Ammeter : Đồng hồ đo dòng c) Công dụng và phân loại máy biến dòng điện
Máy biến dòng điện là thiết bị dùng để biến đổi dòng điện có trị số lớn xuống một trị số thích hợp, phục vụ cho các dụng cụ đo và rơ-le trong hệ thống điện Thông thường, đầu ra của máy biến dòng ở mức 5A, và trong các trường hợp đặc biệt có thể cho ra 1A hoặc 10A nhằm đáp ứng yêu cầu đo lường và điều khiển.
Phân loại: Máy biến dòng có 2 kiểu chính là biến dòng kiểu xuyên và kiến dòng kiểu đế.
Trong sơ đồ 1 sợi của máy biến áp, biến dòng thường được đấu nối tại các
MC xuất tuyến. d) Các thông số của máy biến dòng điện
Các thông số bao gồm:
+ Cấp chính xác: có 2 cấp là đo lường và cấp bảo vệ.
Trong sơ đồ 2 thanh cái, ta sử dụng mạch chọn để đảm bảo BCU, Role luôn nhận đúng tín hiệu phù hợp với sơ đồ đang vận hành.
Để biết thanh cái nào đang có điện, chúng ta điều khiển thiết bị đọc trạng thái của dao cách ly tương ứng với từng thanh cái Khi dao cách ly ở vị trí đóng, thanh cái liên kết sẽ có điện và thiết bị đọc trạng thái sẽ xác định thanh cái đang được cấp điện Từ kết quả này, hệ thống quyết định nguồn cấp cho BCU và Role từ đâu để điều phối điện một cách an toàn và hiệu quả.
Để thực hiện đo lường chính xác trong hệ thống điện, ta cần lấy tín hiệu và đảm bảo điện áp đo được là điện áp 3 pha của thanh cái và đường dây; trường hợp đo bằng một pha sẽ không cho kết quả đúng.
Thiết bị đo nhiệt độ, độ ẩm bằng cách chuyển đổi tín hiệu đo được sang dạng A ( 4-20mA) hoặc 0 - 10V a) Câu hỏi b) Cấp chính xác 0.5 và 5P20 nghĩa là gì?
Thường được dùng trong biến dòng bảo vệ
Biến dòng bảo vệ là một loại biến dòng có nhiệm vụ chuyển đổi dòng điện sơ cấp (50, 100, 2000, 5000 A) xuống dòng thứ cấp có trị số thấp (thường 1 A hoặc 5 A) để cấp tín hiệu cho các thiết bị bảo vệ Tín hiệu từ biến dòng được các thiết bị bảo vệ sử dụng để thực hiện chức năng quá dòng và bảo vệ chạm đất, từ đó nâng cao an toàn và độ tin cậy của hệ thống điện.
5 sai số, cấp chính xác của dòng Thứ cấp
20: hệ số giới hạn độ chinh xác tiêu chuẩn: thường là 5, 10, 20, 30