Nghiên cứu các giải pháp công nghệ cải tạo mạng phân phối và phát triển theo cấp 20 KW pptx

2.1 Các phương thức nối đất trung tính : Mạng trung thế, còn gọi là mạng điện phân phối MĐPP ở Việt Nam gồm một giải điện ấp sau : Mang 35 kV sử dụng chủ yếu làm cấp phân phối trung gia

CONG TY KHAO SAT THIET KE DIEN 2

Tp Hồ Chí Minh - 6/1994

3635 616/260

Chương 1 : CẤP ĐIỆN ÁP

1.1 Điện ấp danh định ccccvcccccrtrrrrrtrrrrirrrrrrrii 1 1.2 Giới hạn điều chỉnh DA và giá trị ĐA lớn nhất và ahd nbat 2

1.3 Giao động điện ấp cho phép

1.4 Điện áp pha và điện áp dây

1.5 Mức điều chỉnh đầu phân áp của cuộn dây 22 KV

1.6 Điện áp định mức của các thiết bị điện - cscccecsrccer 5

Chương 2 : CHẾ ĐỘ NỐI ĐẤT TRUNG TÍNH

2.1 Các phương thức nối đất trung tính, -< + +x+rerxeerserrsrriel 2.2 Chế độ làm việc của trung tính KNĐTT

2.3 Chế độ làm việc của trung tính nối qua cuộn dập hồ quan 7

2.4 Chế độ làm việc của trung tính NĐTT 8

2.5 So sánh chế độ làm việc của trung tính mạng điện phân phối 8

2.6 Các, chỉ tiêu cơ bản - «chì HH tin 12144142 tre 9

2.7 Luận chứng lựa chọn cv HH HH HH ngưng 17

2.8 Một số ý kiến kết luận

Chương 3 : CÁC GIẢI PHÁP TRẠM NGUỒN

3.1 Các loại trạm nguồn cung cấp 22 kV, -ccccrsrvsresrrresrerree 3.2 Sơ đồ điển hình máy biến ấp hai dây quấn

3.3 Sơ đồ điển hình máy biến áp ba dây quấn

3.4 Lựa chọn công suất MBA tạo trung tính

3.5 Sơ đồ điển hình

Chuong 4 : TRAM PHU TAI

4.1 Các loại trạm phụ tâi và gam công suất ©sc+c+cc-ss+ 27 4.2 Trạm biến áp 3 pha -.- cv n vn HH 0121121 211102122121401 22 28

4.4 Các giải pháp công nghệ chi yéu 4p dung cho tram 22/0.4 KV 29

5.1 Các tiêu chuẩn khoảng cách - nén tre 30

5.8 Đường dây một sợi nối đất lặp lại - cành eree 34

Chương 6 : MỘT SỐ VẤN ĐỀ NẨY SINH TỪ VIỆC ÁP DỤNG

Phụ lục : | QUIDJNHCAC TIRU CHUẨN KỸ THUẬT

MẠNG PHÂN PHỐI ĐIỆN 20 KV (DỰ THẢO)

Lời nói đầu nHnHH1 1c

Chương 1 : Qui định chung

Chương 2 : Chế độ làm việc của trung tính mạng 22 kV

Chương 3 : Đường dây 22 kV scs- v

Chương 4 : Trạm biến ấp 22 kV .- 5c cohonc ceneereree Chương 5 : Các giải pháp cho phép áp dụng ở giai đoạn quá độ 51

CHUONG 1

CẤP ĐIỆN ÁP

1.1 Điện áp danh định :

Theo qui định của IEC, cấp điện ấp 20 kV có hai giá trị danh định là 20 và 22

kV

ES CO day đề nghị chọn cấp 22 kV, vi ba li do sau day:

1 Giữa 20 và 22 kV, khả năng chuyên tải và bán kính cung cấp của 22 kV lớn hơn 10% so với cấp 20 kV Nếu cùng một công suất chuyên tải, bán kính cung cấp của

22 kV cao hơn chừng 15 - 20% Do đã chọn 1 cấp điện ấp phân phối , nến việc tăng cường bán kính cung cấp rất có ý nghĩa về mặt kỹ thuật và kinh tế

Đã tính toán cho 1ï tỉnh miền Trung và tỉnh Đồng Nai, thì điện áp 22 kV hoàn toàn thỏa mãn, trong khi cấp 20 kV , điện 4p hơi thấp ở các phụ tải xa trung tâm

2 Các thiết bị ở cấp 20 kV theo qui định đều chọn cấp điện áp lớn nhất là 24 kV

Như vậy chọn 22 kV là phù hợp và tận dụng được khả năng thiết bị

3 Hầu hết các quốc gia đều chọn 22 kV làm điện ấp danh định Do đó , chọn

22 kV đễ đàng trao đổi thiết bị với các nước trong vàng và trên thế giới

1.2 Giới han điều chỉnh điện áp và giá trị điên áp lớn nhất -

nhỏ nhất :

a Tram nguén :

Phía cao thế :

Ở các trạm 220 - 110 V/22 kV, thông thường phía cao thế có điều chỉnh điện

ấp dưới tải với các mức điều chỉnh như sau :

Điện áp định mức cuộn cao thế chọn bằng 1.05 pu

Phía trung thế có thể chọn một trong hai phương thức sau :

b Tram phu tdi :

MBA phụ tải 22/ hạ thế chọn như sau :

Phía trung thế : Chọn một trong hai phương ấn :

i Không có nấc điều chỉnh :

Khi đó , chọn điện áp định mức phía trung thế là 1.0 pu (22 kV)

hoặc 0.95 pu (21 kV)

ii Có điều chỉnh không có điện áp -

Khi đó chọn mức điều chỉnh là + 5% + 2 nấc ,điện áp định mức

0.95 + 1.0 pu cụ thể là :

22kV + 2x25% hoặc 2lkV + 2x2.5%

Phia hạ thế : Chọn một cấp điện áp 380/220 V - Điện áp định mức thứ cấp lấy bằng 1.05 pu =0.4kV

c Giá trị điện áp lớn nhất và nhỏ nhấi :

Phía 22 kV cho phép giao động + 10% của pu, cụ thể là :

22 + 10 % Umax = 24kV (hoặc 24.2 kV) Umin = — 20kV (hoặc 19.8 kV)

Tat cả các giới hạn điều chỉnh điện chinh dién 4p déu nim trong giới hạn

cho phép trên đây

= Ở trạm nguồn , cho phép điều chỉnh :

1.05 pu + 5%

Umax = 24 kV Umin = 22 kV

1.3 Giao déng dién dp cho phép :

Giao động điện áp cho phép tại mỗi nút 22 kV nằm trong giới hạn điều chỉnh

cho phép Í + 10% pu

24kV — (hoặc 24.2kV) 20kV (hoặc 19.8kV)

Umax

min

Trường hợp cá biệt, ở các nút quá xa trạm nguồn , có thể cho phép giới han

min = 0.85 pu (19 kV) Tuy nhiên , đây là trường hợp hãấn hữu , chỉ dùng cho đường

dây phụ tải nhỏ , ở xa trung tâm , và ít quan trọng , đông thời các tính toán phân tích tài chính chứng tỏ là phương ấn cho giá thành phân phối chấp nhận được , hoặc ở bước quá độ , đang trong quá trình cải tạo mạng điện

Tén thất điện áp trên một tuyến đường dây được xác định bằng giải tích mạng

điện Điều kiện kiểm tra là giao động điện ấp ngày đêm cửa ngày điển hình năm

không ra ngoài giới hạn cho phép

1.4 Điện áp pha và điện áp dây :

Điện áp dây danh định của mang 22 kV [a 1 pu (22 kV) Ở mạng có trung tính ,

điện áp pha nhỏ hơn điện áp đây x3 lần :

1.5 Mức điểu chỉnh đầu phân áp của cuôn day 22 kV:

a Cuộn 22 kV của trạm nguồn :

1.05 pu + 5%

,

b Cuộn 22 kV của tram phụ tai:

1.00 pu + 10%

1.6 Điện áp định mức của các thiết bị điện :

1 Máy phái điện :

Điện áp định mức cấp 20 kV (nếu có) của máy phát điện chọn bằng 1.1

pu = 24 KV (hoặc 24.2 kV)

2 Các thiết bị phân phối :

Máy cắt điện, cầu dao, cầu chì, cách điện, biến điện áp, biến dòng điện, v.v lấy theo điện áp danh định (22 kV) hoặc theo điện áp lớn nhất (24 kV)

liêng chống sét van, cách điện chịu theo cấp điện áp (22 hoặc 24 kV)

còn điện áp bảo vệ chọn theo điều kiện quá điện áp

2.1 Các phương thức nối đất trung tính :

Mạng trung thế, còn gọi là mạng điện phân phối (MĐPP) ở Việt Nam gồm một

giải điện ấp sau :

Mang 35 kV sử dụng chủ yếu làm cấp phân phối trung gian PPTG) Các điện

áp còn lại (3 —> 15) sử dụng làm cấp điện áp phụ tải @PPT)

Mang 35 kV có trung tính không nối đất trực tiếp (KNĐTT) Khi có chạm đất

một pha, để triệt tiêu dòng điện chung Ic, hạn chế qua điện áp nội bộ, trung tính được

nối đất qua cuộn dập hồ quang

Mang 3, 6, 10 kV là mạng trung tính KNĐTT Dù khi có chạm đất một pha,

cũng không nối qua một thiết bị nào Riêng trung tính máy phát điện được nối qua một chống sét van để bảo vệ sóng sét truyền đến cuộn Xtato

Mạng 15 kV là mạng trung tính nối đất trực tiếp (NĐTT) Các điểm trung tính

của cuộn 15 kV được nối đất theo tiêu chuẩn

Hiện tại, Bộ Năng Lượng đã quyết định sử dụng cấp điện áp 20 kV làm cấp

điện áp phân phối chính thức Việc xác định phương thức nối đất trung tính cần được xem xét cả trên hai khía cạnh kinh tế và kỹ thuật

Trang 6 Hoàng Hữu Thận

2.2 Chế độ làm việc của trung tính KNĐTT :

- Mạng trung ứnh KNĐTT là mạng 3 dây Trung tính cuộn dây cách điện với đất,

và cấp cách điện trung tính tương đương với cách điện của pha Đôi khi để bảo vệ quá

điện ấp do sét, trưng tính được nối qua chống sét van Chống sét van ở chế độ bình thường là một điện trở cách điện (do có khe hở và điện trở phi muyến), nên thực chất trung tính không nối đất

E© Các đặc trưng chế đệ làm việc của hệ thống trung tính KNĐTT là :

1 Cuộn dây cho phếp đấu sao hay tam giác, không làm thay đổi sơ đồ điện Đó

là một điểm thuận lợi cho việc lựa chọn tổ đấu dây khi chế tạo máy biến áp

2 Ở chế độ làm việc bình thường, đòng điện 3Io không tổn tại, nên đồi hỏi phải

có sự đối xứng phụ tải Khi phụ tải mất đối xứng, sẽ có hiện tượng di trung tính, làm

mất cân bằng hệ điện áp pha, trong khi hệ điện ấp dây không thay đổi

3 Trạng thái nguy hiểm là khi bị chạm đất (vỡ sứ, sứ bị chọc thủng, đứt dây,

cây đổ vào đường dây ), điện ấp hai pha còn lại sẽ tăng lên bằng điện áp dây Ngoài

ra, do dòng điện dung phóng nạp trong trạng thái chạm đất không hoàn toàn, sẽ tạo ra

quá điện áp nội bộ, đe dọa đến an toàn của hệ cách điện

4 Mạng phân phối là loại ba dây, không có dây trung tính Khi sử dụng máy biến áp một pha, phải đấu vào hai dây pha

2.3 Chế độ làm việc của trung tính nối qua cuôn dập hồ quang :

Trung tính nối qua cuộn đập hồ quang (DHQ) được áp dụng hạn chế quá điện

áp do dòng điện dung gây ra

Cuộn DHQ được nối qua trung tính khi có chạm đất một pha Dòng điện điện

dung sẽ cùng mạch cuộn DHQ tạo mạch cộng hưởng song song bù trừ nhau, để tổng

dòng điện qua điểm chạm đất giẩm nhỏ, và có thể bằng 0 Nhờ vậy, sẽ đập tắt tia lửa (hồ quang) ở chỗ chạm đất

Cuộn DHQ có tác dụng loại trừ ảnh hưởng của quá điện áp cũng như phóng điện

tia lửa Tuy nhiên, nó không thay đổi được mức tăng căn ba lần điện áp hai pha còn lại

Do đó, cách điện của hệ pha vẫn phải chịu điện ấp dây

2.4 Chế đô làm việc của trụng tính nối đất trực tiếp :

- Mạng trung tính NĐTT là mạng 3 pha 4 dây Trung tính cũng có thể được nối

với đất qua điện trở nối đất R; Do đó cách điện trung tính thấp hơn cách điện pha từ một đến hai, ba lần *

E© Các đặt trưng chế độ làm việc của mạng trung tính NĐTT là :

1 Cuộn dây đấu sao không là thuận lợi nhất Trường hợp đấu tam giác, thì trên thanh cái đấu cuộn dây vào, phải có máy biến ấp tạo trung tính

2 Việc nối đất có thể lựa chọn : nối tất cả các cuộn đầy có cùng cấp điện ấp hay đấu ở một số cuộn trong cùng mội mạng Việc lựa chọn nối / không trung tính ở một số

cuộn chỉ thực hiện được khi các cuộn đó hoà điện với nhau Nếu các cuộn làm việc _riêng rẽ, thì bắt buộc phải nối đất

3 Ở chế độ làm việc bình thường , dòng điện 3o tôn tại trong đây trung tính ,

có tác dụng cân bằng điện áp pha Do đó cho phép làm việc ở chế độ tải không đối

Cũng có thể dùng dây trung tính của mạng hạ thế Cũng có thể dùng đất làm trung tính

6 Khi mạng phát triển, đòng ngắn mạch một pha lớn lên, thì phải có biện pháp hạn chế dòng ngắn mạch, đó là nối đất qua trở kháng (điện trở hay điện kháng)

2.5 So sánh chế đô làm việc của trung tính mang điện phân phối :

Sau đây là những đặc điểm cơ bản của chế độ làm việc của trung tính

a Về kết cấu mạch điện :

1 Mạch trung tính trực tiếp nối đất (NĐTT) cần có cuộn đây đấu sao tạo

ra trung tính Nếu cuộn dây là tam giác thì phải có thiết bị tạo ra trung tính,

Cuộn tam giác của máy biến ấp có nhiều công dụng : cải thiện

dạng sóng sức điện động, chống sóng sết xâm nhập vào máy biến ấp Do đó, nếu bắt buộc sử dụng kiểu đấu sao, sẽ hạn chế tính năng trong chế tạo

2, Mạng trung tính NĐTT cần có thếm dây trung tính Dây này không mang điện 4p nên rất dễ bị lấy cắp

Do là mạng 3 pha 4 day, nên việc bố trí dây trên cột đòi hỏi phức tạp hơn, hành lang tuyến rộng hơn Để khắc phục, có thể sử dụng đất làm dây trung tính hoặc dùng chung với dây trung tính mang ha thé

3, Mạng trung tính NĐTT cho phép sử dụng máy biến áp một pha

Đối với cuộn dây ba pha có đầu trung tính ra, cách điện trung tính

là loại giảm nhẹ

Đối với mạng trung tính không trực tiếp nối đất (KNĐTT), có thể

sử dụng máy biến ấp một pha, nhưng hai sứ trung thế phải dùng đúng cấp

4 Mạng trung tính NĐTT sử dụng cách điện pha chịu điện ấp pha Ngược lại, mạng trung tính KNĐTT sử dụng cách điện pha chịu điện áp dây

Ngoài ra, lưu ý rằng ở mạng trung tính KNĐTT, có hiện tượng

quá điện áp nội bộ khi chạm đất một pha, nên phải tăng cường cách điện hơn

b Về chế độ vận hành :

1 Mạng trung tính NĐTT có sự cố ngắn mạch một pha Do đó, tính toán chế độ làm việc, lựa chọn thiết bị, đặc bảo vệ role đêu theo chế độ ngắn mạch một pha

Mạng trung tính KNĐTT khi một pha chạm đất, không có đòng ngắn

mạch Đó là trạng thái làm việc một pha chạm đất Điểm trung tính thay đổi làm thay

đổi điện áp pha, lớn nhất đến căn ba lần điện ấp bình thường Đồng thời có thể xuất hiện hỗ quang do dòng điện điện dung gây ra ở điểm chạm đất Do đó, việc tính toán chế độ làm việc lựa chọn thiết bị, bố trí bảo vệ rơle đều tuân theo chế độ trung tính

KĐNTT

2 Khi xảy ra sự cố với đất, ở mạng điện trung tính NĐTT, bảo

vệ sẽ cắt phần sự cố ra khỏi mạng Ngược lại, ở mạng trung tính KNĐTT, tín hiệu báo

cham đất sẽ tác động Cũng có thể sử dụng sơ đồ bảo vệ cắt sự cố chạm đất I pha và

khi đó suất cắt các sự cố ở mạng trung tính KNĐTT cũng cao như mạng NĐTT

<®> Những hậu quả của từng loại như seu :

L Ở mang NĐTT, suất sự cố lăng lên nhiêu lấn :

Hiện tại, mạng phân phối chủ yếu dùng cầu dao - cầu chì tự nhả ở các trạm hạ thế Loại này không có tự động đóng lại Do sự phối hợp cầu chì kém chọn lọc, nên thường nhảy vượt cấp về máy cắt đầu nhánh Kết quả là máy cắt làm việc quá

nhiều, dẫn đến bỏng hóc nhanh Do thiết bị tự động đóng điện lại chưa được sử dụng có hiệu quả nên thời gian phục hỏi điện sau sự cố bị kéo dài

ii Ở mạng trung tính KNĐTT, suất cắt điện sự cố giắm nhiều (it hon mạng trên đến 3 - 4 lần) Tuy nhiên, việc xử lý tim điểm chạm đất mất rất nhiều thời gian và đòi hỏi phải có kinh nghiệm Trường hợp sử dụng bảo vệ cắt sự cố chạm đất, suất cắt sự cố tương tự mạng NĐTT

3 Ở mạng trung tính NĐTT, nhờ có dây trung tính, sự cân bằng do tải không

đối xứng được giảm nhẹ nhiều, do sự giảm điện áp thứ tự không trên dây trung tính (điện áp dầy trung tính bằng 3 lần điện 4p thứ tự không) Do đó, việc sử dụng MBA một pha thuận lợi nhiều

J mạng trung tính KNĐTT, khi có tải khóng đối xứng, điểm trung tính bị di

nhiều, gây ra mất cân bằng điện ấp lớn Ở mạng này sử dụng MBA 1 pha cần được tính toán cẩn thận, đảm bảo ít gây ra mất đối xứng phụ tải khi tải thay đổi Đây là một hạn chế lớn ở mạng KNĐTT

Mạng trung tính KNĐTT luôn có cách điện chịu điện ấp đây, kể cả cách điện

pha và cách điện trung tính Các thiết bị trong mạng phải thiết kế để chịu được điện ấp đây như cách điện, cuộn dây thiết bị, chống sết

Ngược lại, mạng điện trung tính NĐTT chỉ chịu điện ấp pha, nên các pha tính toán theo tiêu chuẩn điện áp pha, còn trung tính được hạ đi 1-2 cấp Nhờ vậy, cách điện

IL Chi tiéu về chế độ làm việc :

a, Mang trang tinh KNDTT :

1 Cham đất một pha : Mạng trung tính KNĐTT có chế độ làm việc một

pha chạm đất Đó là chế độ làm việc không bình thường Quy phạm cho phép kéo dài

Ở mạng 6 - 10 kV quá điện ấp do hồ quang chạm đất không gây nguy

hiểm đáng kể Ngược lại, ở mạng 20 - 35 kV, quá điện ấp do phóng điện hỗ quang có

thể vượt quá độ bền điện, gây chọc thủng cách điện Đó là do ở mạng này, dòng Ic khá

lớn, nên gầy quá điện ấp cao Để bù dòng điện dung, khí xảy ra chạm đất một pha ở mạng 20 - 35 kV , cần đưa cuộn dập hồ quang vào làm việc

Khi xảy ra chạm đất I pha, hệ điện ấp dây không thay đổi nên các phụ tải điện làm việc không bị ảnh hưởng, trừ việc chịu điện áp pha tăng cao

3 Chế độ làm việc của cuộn đây :

Cuộn dây trong mạng trung tính KNĐTT có thể đấu theo các kiểu Y,

Yo, D, không ảnh hưởng đến việc cấp điện Tuy nhiên, để bù dòng điện dung trong

mạng 20 - 35 kV, phải tạo trung tính Khi đó, cuộn dây tốt nhất nên đấu Vo Nến đấu D thì phải có thiết bị tạo trung tính

Thiết bị tạo trung tính (nếu có) được đấu trên thanh cái mỗi phân đoạn một cái Có thể sử dụng cuộn kháng 3 pha đấu Yo, hoặc MBA đấu Yo/D Công suất cần thiết được chọn trên cơ sở bù dòng điện đung toàn mạng đấu vào thanh cái

4 Chế độ làm việc không đối xứng :

Khi tải mất đối xứng, độ di trung tính trong mạng trung tính KTTNĐ rất lớn Trong mọi trường hợp, không được để tải mất đối xứng quá 10% Tốt nhất là mức

không đối xứng chỉ hạn chế ở + 5% để chênh lệch điện ấp giữa các pha trong giới hạn cho phép (10%)

~ Mạng 3 pha 4 dây và 3 đây

- Mạng 3 pha 3 dây

- Mạng 2 pha 3 dây và 2 dây

- Mạng I pha 2 day

- Mang 1 pha 1 dây nối lặp lại

Mạng cho phép sử dụng cả MBA 3 pha và 1 pha MBA 1 pha có thể đấu

vào điện ấp dây hoặc điện áp pha Đó là thuận lợi cơ bản cho việc phân phối điện Khi

MBA 1 pha đấu vào điện ấp pha, thiết bị đồng cắt - bảo vệ chỉ bố trí trên một pha là

đủ

3, Chế làm việc của cuộn dây :

Cuộn dây mạng trung tính NĐTT cẩn có trung tính Do đó, thuận tiên

nhất là đấu YVo Trường hợp phải đấu D thì cần có thiết bị tạo trung tính bằng cuộn

kháng hoặc MBA đấu Yo/Ð

Á Công suất cuả thiết bị nối đất tính chọn theo hai điều kiện :

i Đảm bảo độ di trung tính 3% lâu đài và 5% trong 60 phút

ii Chịn được dòng ngắn mạch một pha

4 Chế đô làm việc không đối xứng :

Trong mọi trường hợp, cho phép mạng trung tính NĐTT làm việc với độ

mất đối xứng tới 20%, đầm bảo độ di trung tính không quá 3,5% và độ chênh điện 4p không quá 10% Nhiều trường hợp cho phép độ mất đối xứng tới 30% và cao hơn nữa

II Quén ty vận hành mạng điện :

a Meng trung tinh KNDTT :

1 Mạng trung tính KNĐTT có suất cắt sự cố giảm đi từ 2,5 đến 3 lần so với mạng trung tính NĐTT Đó [a vì sự cố một pha với đất chiếm từ 60 đến 75% tổng sự

cố trong mạng phân phối.Khi xuất hiện chạm đất một pha,tín hiệu báo chạm đất tác động Điển độ viên mạng điện thực hiện các thao tác để ủm điểm chạm đất, ngắt ra

khỏi phần mạng còn lại Thời gian cho phép là một giờ

2 Việc tìm điển chạm có các hạn chế sau :

i Phải thao tác đóng cắt nhiều lần các nhánh và các phần mach của mạng phân phối Điều đó làm mất điện chốc lát của nhiều phụ tải

ii Các máy cắt phải thao tác nhiễu, ảnh hưởng lớn đến bộ truyền

động cơ khí ‘

ñii Mất thời gian thao tác, vì hầu hết mạng phân phối của ta hiện nay đều sử dụng thao tác tại chỗ, nên cần phải có đội thao tác đi phân đoạn tìm hiểu sự

cố

3 Trong thời gian tổn tại sự cố, điện truyền lan trên vật thể tiếp xúc với

pha chạm đất, rất nguy hiểm cho người đi lại vùng đó Tình trạng đó không cho phép

đối với mạng điện đô thị và vùng dân cư đông đúc

A Để hạn chế tác hại đã kiến nghị áp dụng hai giải pháp :

¡ Sử dụng đây bọc trung thế thay cho dây trần Dây bọc sẽ hạn chế được

nhiều nguy hiểm, nhất là sự cố đứt dây hay vật dẫn (cây cối, kim loại ) chạm vào đây

Mặt khác, đây bọc cho phép giảm hành lang an toàn, Tuy nhiên, biện pháp này tạo ra

hiện tượng che lấp sự cố, làm việc tâm điểm chạm đất sẽ khó khăn hơn

ii Sử dụng bộ bảo vệ dòng điện Io cắt mạch có chạm đất Bộ bảo vệ này

có độ nhạy kém, để tác động sai Mặt khác, sẽ làm tăng suất các sự cố lên như mạng có

trung tính NĐTT và ưu điểm của mạng trung tính KNĐTT không còn nữa

4 Quản lý vận hành cuộn đập hỗ quang theo một quy trình riêng

b Mạng trung tính NĐTT :

1 Mạng trung tính NĐTT có sự cố N(1) và N(1,1) nên phải bố trí bảo vệ

lo cất mạch Suất sự cố lớn hơn mạng trung tính NĐTT từ 2,5 đến 3 lân

Hiện tại mạng phân phối sử dụng nhiều thiết bị đóng cắt cầu chì tự nhả FCO Do khó phối hợp đặc tinh chon lọc, nên thường gây nhầy vượt cấp về máy cắt đầu nguồn hoặc máy cắt phân đoạn Các máy cắt này cất sự cố nhiêu lần nên chu kỳ sửa chữa sẽ ngắn đi Để khắc phục, trong mạng phân phối nên sử dụng các máy cắt rẽ nhánh và máy cắt phân đoạn, dùng dòng thao tác xoay chiều kết hợp với thiết bị đóng điện lại (TĐL), giảm cường độ mất điện sự cố đi 1,5 đến 2 lần

2 Do khi sự cố, điểm sự cố bị loại trừ nên ít gây nguy hiểm tại vùng sự

3 Việc xác định nhánh sự cố dễ dàng hơn nhiều so với mạng trung tính

KNDTT

IV Kết cấu mang điện:

a, Mang trung tinh KNBIT :

1, Mạng sử dụng loại 3 pha 3 dây là phổ biến Rất ít gặp loại 1 pha 2

dây, vì máy biến 4p 1 pha trong mạng trung tính KNĐTT rất hiếm Điều này rất lãng phí cho mạng phân phối ở vùng mật độ phụ tải nhỏ

2 Cách điện đường đây và trạm đều chọn theo điện ấp đây

3 Ở mạng 22 - 35 kV cần bố trí cuộn DHQ tại trạm nguồn (trạm 220-

110-66/35-22 kV) Mỗi trạm có một cuộn DHQ, được đấu vào trung tính cuộn dây

MBA hoặc thiết bị tạo trung tính của thanh cái có chạm đất

Mạng 6-10 kV không cần bố trí cuộn DHQ

Do bố trí cuộn DHQ, kèm theo cần có thiết bị thao tác (dao cách ly) thiết

bị đo lường và thiết bị điểu chỉnh dòng điện bù Thực tế, cuộn DHQ như một MBA đặc

biệt

4 Nếu sử dụng MBA một pha, cần dùng loại chịu điện ấp dây Do mức cho phép không đối xứng rất nhỏ, nên hạn chế việc dùng MBA một pha trong mạng

này /

Với loại công suất đến 100 kVWA, trạm ba pha có giá thành cỡ 125 -

133% so với trạm một pha cùng công suất Điều đó sẽ làm tăng giá thành xây dựng lên

đáng kể, nhất là với mạng điện nông thôn, miễn nói

5 Do phải sử dụng MBA 3 pha, có gam công suất từ 100 kWA trở lên mới kinh tế, nên mạng hạ thế phát triển mạnh, nhất là vùng nông thôn và miễn núi Tổn

thất sẽ lớn và kết cấu mạng điện céng kénh (day to, kết cấu năng, tốn nhiều vật liệu) |

È Mạng trung tính NĐTT :

1, Mang cho phép sử dung cdc dang sau:

i Ba pha 4 đây, chủ yếu dùng cho đô thị lớn, mật độ phụ tải cao

Khi đó, điện trở nối đất các trạm phụ tải không có trị số đủ bé theo yêu cầu chế độ làm

việc

Do mạng phân phối đồ thị thường đùng loại hỗn hợp trung hạ th: nên cho phép dùng chung trung tính của mang hạ thế Điều đó, không làm tăng gi thành của mạng rung thế

ii Mang 3 pha 3 dầy, sử dụng đất làm dây trung tính Mạng nà

thích ứng cho vùng mật độ trunề bình (nông thôn phát triển) Do phần hạ thế chỉ có khu dân cư nên đường dây vượi đồng đỡ phải tốn dầy trung tính

Hi Mạng 1 pha 2 day, trong đó dây trung tính có thể dùng chun

với mạng hạ thế Kiểu này thích hợp cho các nhánh rẽ vào các xóm có mật độ phụ t: không cao

iv Mạng 1 pha 1 dây nốt đất lặp lại, trong đó dùng đất làm dâ trung tính Mạng này thích hợp cho vùng mật độ phụ tải nhỏ như cao nguyên, miễn núi

2 Cách điện dây và trạm theo điện ấp pha nên được giảm nhẹ

3, Nếu cuộn dây trung thế ở trạm nguôn dùng kiểu đấu sao thì phải c

thiết bị tạo trung tính Cách thích hợp nhất là sử dụng MBA đấu Yo/D, công suất từ 10

- 15% công suất trạm (ứng với mức di trung tính 3-5% là mức cho phép cộng thêm phẩ

ty dang)

4 Mang cho phép dùng không hạn chế MBA I pha Khi thiết kế, cả

tính toán để mức di trung tính không vượt quá cho phép (5%)

Š Ta có thể sử dụng MBA I pha công suất nhỏ, nên mạng trung thế ‹ sâu vào từng xóm ấp, trang trại Nhờ vậy, mạng hạ thế ít phát triển, kết cấu mạng điệ

gọn, hài hòa

V Chỉ phí khai thác vận hành :

a Chi phi quan ty:

Mạng phân phối có sử dụng MBA một pha sẽ yêu cầu một lượng đ phòng ít hơn Việc xử lý sự cố, cải tạo nâng công suất, cấy thêm trạm biến ấp cũng đ:

b Vấn đầu tử xây dựng :

So sánh mạng phân phối chung cả trung và hạ thế, mạng trung tính

NĐTT không cao hơn mạng trung tính NĐKTT Phần bảo vệ rơle của loại trung tính

NĐTT đất hơn Bù lại, mạng này có cách điện giảm nhẹ, dùng được nhiều MBA 1 pha nên kinh tế hơn Do đó, chỉ phí“khấu hao và trả lãi vốn vay của 2 mạng chênh không

đáng kể Tính toán chỉ tiết có thể chỉ ra là mạng trung tính NĐTT có vốn đầu tư thấp

hơu

c Tổn thất điện năng -

Ở chế độ vận hành đối xứng, tổn thất mạng phân phối đưa trung thế đến

gần phụ tải có tổn thất nhỏ hơn so với mạng dùng bạ thế phân phối

Ở chế độ vận hành không đối xứng, độ lệch dòng điện và điện áp 3 pha

càng lớn, tổn thất phụ càng tăng Ngược lại, do tổn thất dây trung tính cững tăng theo,

nền sự tăng của cả 2 loại là tương tự nhau

2.7 Luân chứng lưa chọn :

OS? X61 todn thé cdc chi tiêu, mạng trung tính NĐTT có nhiều thuận lợi hơn :

1 Đảm bảo chế độ làm việc an toàn bình thường của mạng

2 Cho phép sử dụng các kết cấu nhẹ và hợp lý (cách điện, đường dây, trạm biến

ấp)

3 Thuận lợi khai thác sử dụng

4 Giá thành xây dựng và giá thành phân phối không tăng

5 Xuất sự cố có thể khắc phục bằng kết cấu hợp lý mạng và sử dụng thiết bị

đóng điện lại

6 Tạo điều kiện giảm tốn thất điện năng

Do đó, kiến nghị chọn phương thức TOUNC: TINH MANG DHAN PHO! 22 kV NOLDAT TRUC NED

Một gố ý kiến kết luận

—®% _—

1 Trung tính mạng 22 kV nên chọn phương thức nối đất trực tiếp cho giai đoạn

1994 -2000

2 Trường hợp mạng 22 kV liên kết với nhau thành hệ thống lớn, có dòng ngắn

mạch với đất lớn, sẽ ấp dụng các giải pháp sau :

i Tách một số điểm trung tính cuộn dây thứ cấp 22 kV của máy biến ấp

ở các nơi mà khi sự cố, không làm cho phần nào của mạng 22 kV trở thành trung tính

không nối đất trực tiếp

ii Nối đất qua trở kháng để hạn chế dòng ngắn mạch ở một số cuộn dây nguồn 22 kV

Điều kiện tính toấn là hạn chế dòng ngắn mạch với đất trong phạm vi

khả năng cắt của máy cắt

3 Trung tính cưộn 22 kV trạm nguồn được nối đất chung vào hệ nối đất của

trạm Điện trở nối đất của hệ thống không được lớn hơn 0.5 ©

Điện trở nối đất trạm phụ tải cho phép như sau :

10 © đối với trạm có dung lượng đến 100 kVA

4 Q đối với trạm trên 100 kVA

Trang 18 Hoàng Hữu Thận

CHƯƠNG 3

CAC GIAI PHAP TRAM NGUON

3.1, Các loai tram nguồn cung cấp 22 kV:

Theo mô hình mới , mạng phân phối chỉ còn một cấp điện ấp - cấp 22 kV Trong giai đoạn quá độ , vẫn tỐn tại các cấp cũ như 6, 10, 12, 15 và 35 kV Do đó, tôn

tại trong giai đoạn quá độ các trạm nguồn có hai cấp điện ấp phân phối kiểu 35/22 kV

hoặc 22/10-6 kV hoặc 22/15 kV

Điện áp sơ cấp trạm nguồn thông thường là 110 - 66 kV Cấp 66 kV chỉ tổn tại

trong giai đoạn quá độ Do đó, chính thức chỉ xét điện áp 110 kV Một số trạm sẽ sử

đụng điện áp sơ cấp 220 kV Một số trạm tăng thế ở các nguồn điện sẽ có điện ấp sơ

cấp là điện áp thanh cái máy phát Điện áp thường gặp là 04 - 6.3 - 10.5 - 13.2 - 13.8

kV

Như vậy, các trạm nguồn có sẽ hai dang chinh :

1 Tram tang thé ở các nhà máy điện :

Dang A : MBA hai dây quấn :

Ug/22 kV

Up điện áp đầu cực mấy phát điện : 0.4 - 6.6 - 11.0 - 13.2 - 13.8 kV

% Dang B : ba dây quấn

Ug/ Ucao thế /22 KV

Up - như trên Ucao thé - 220/110 kV

2 Tram biến áp phân phối trung gian :

% Dang A : Hai dây quấn

Ucao thé 22 kV

Ucao thé - điện áp cao thế 220/110 KV

% Dang B: Ba dây quấn

cao thế / Uưnng thế /22 kV

cao thế - như trên

Utrung thé: 10 - 15 - 35 kV

3.2 Sơ đồ điển hình máy biến áp hai dây quất :

1 Máy biến áp tăng áp :

Trạm tăng áp có thể là sơ đồ khối hay sơ đồ có thanh cái điện áp mấy phát điện Do đó., sơ đổ trạm tùy thuộc sơ đồ nhà máy phát điện

Máy biến áp hai đây quấn có một dây quấn sử dụng ở cấp điện áp mấy phất Dây quấn này đấu tam giác Do đó, dây quấn còn lại ( dây quấn 22 kV ) sẽ được đấu sao có đây trung tính trực tiếp nối đất ( hình 3.1 }

Điện áp định mức cuẩ máy biến áp được chọn theo hai phương án:

* Phương án 1 : Có nấc điều chỉnh điện áp không có điện ấp

22KV —

Hinh 3.1 So dé MBA ting hai

đầy quấn Dmra/22 KV

22 KY " Phương án 2 : Không có điều

22 kV đấu Yọ Đây là phương án tiện lợi

cho trạm (hình 3-2a) Trường hợp dây

quấn cao thế đấu sao có trung tính nối đất

trực tiếp, dây quấn trung thế sẽ có hai

Sơ đồ MBA phần phối trung gian

hai dầy quấn

Cụ thể là: 23+2x2.5% kV

* Phương án 2 : Dây quấn 22 kV đấu sao Trong trường hợp này cần thêm dây quấn thứ ba đấu tam giác Công suất

cuộn tam giác chọn theo điểu kiện cẩn

bằng sóng hài bội ba của sức điện động

và điểu kiện chống sóng sét xâm nhập

vào MBA (hình 3-3)

Cả hai phương ấn trên đều

kiến nghị cho ấp dụng Việc lựa chọn sẽ

dựa theo các chỉ tiêu phân tích kinh tế -

tài chính đự án

b Điện áp định mức và điều chỉnh điên áp :

1 Phía cao thế : Để nghị chọn phương ấn điểu chỉnh dưới tải Giới

hạn điêu chỉnh chọn theo quy định chung,

đã nêu ở chương 1

2 Phía trung thế : Đẻ nghị chọn phưỡng ấn điều chỉnh không tải

A Cuộn cao thế : 220-110 kV đấu sao, trung tính trực tiếp nối đất

Phương thức điêu chỉnh điện áp phía cao thế đề nghị chọn một trong hai phương

Trang 22 Hoàng Hữu Thận

220-110 KV ‡ Phương án 1 : Không có điều chỉnh

Ucao = 1-1 pu = 242/121 kV

È Phương ấn 2 : Có nấc điều chỉnh không tải

⁄ Uẹao = 1.05 pu + 2 x 2.5% = (230/115) + 2 x 2.5%

i Á Cuộn trung thế : 22 kV đấu sao

trung tính trực tiếp nối đất

Phương thác điều chỉnh điện áp chọn một trong

22 KV hai phuong dn :

} Phương án 1 : Không có điều chỉnh :

Hhh33 Sơ đổ MBA

phân phối trung gian : = Li pu =24 kV

có cuộn dây chống sét trung

‡ Phương ấn 2 : Có nấc điều chỉnh không tải :

điện áp máy phát điện (UƑ)

2 Máy biến áp phân phối trung gian :

` a, MBA trung gian 3 dây quấn :

Hình 3-4 Sơ đồ MBA tăng

ba dây quấn

Dạng phổ biến là Ucao /U¿1 /Uy2 (hình 3-5a)

Ucạo : Điện ấp cao thế 220 - 110 kV , đấu sao, trung tính nối đất trực tiếp Việc lưa chọn điện ấp tương

tự như mba trung gian 2 dây quấn

Uy : Là dây quấn 35- 10- 6 kV Đây quấn đấu tam giác, có&không có điều

cạo : Tương tự như trên

Day quấn trung thế : Sử dụng dây quấn 22 kV có đầu ra 15 kV để tạo 2 cấp 22/15 kV Dây quấn đấu sao, trung tính trực tiếp nối đất Sử dụng điều chỉnh điện

ấp không tải ở phía trung tính (hình 3-5b)

Cuén day 22 kV chia làm hai

nửa (hình 3-6) khi đấu nối tiếp, ta có

điện ấp 22 kV Khi đấu song song 1a

3.4 Lưa chon công sudt_mba tao trung tinh :

Hình 3-5 Máy biến áp tc„ng gian

a) Ba đầy quấn b} Cao thế đấu tam giác c) Tự ngẫn

Mức độ mất đối xứng điện áp cho phép lã 3.5 - 5% Trong trường hợp bất lợi nhất , dòng điện không cân bằng qua MBA tạo trung tính sẽ bằng dòng điện không đối xứng Do đó, mức mất đối xứng mà MBA tạo trung tính phải chịu là ba lần mức trên Kiến nghị chọn dung lượng MBA tạo trung tính là 10.5 - 15% cửa cuộn dây MBA cần

tạo trung tính (cuộn 22 kV đấu tam giấc)

v Phía trung thế 22 kY :

Sử dụng sơ đề một thanh cái phân đoạn : mỗi MBA một đoạn

MBA 63-10 - l6MVA -25 MVA :2 - 3 lộ ra