Bài giảng chương II các thiết bị chính trong nhà máy điện và trạm biến áp (phần 3)

KHÁI NIỆM Khí cụ điện Để vận hành được trong NMĐ và TBA, ngoài các thiết bị chính như máy phát, máy biến áp còn cần phải có các khí cụ điện và các phần dẫn điện KCĐ đĩng cắt mạch KCĐ đo

Trang 1

CÁC KHÍ CỤ ĐIỆN &

CÁC PHẦN DẪN ĐIỆN

CHƯƠNG II PHẦN III

I KHÁI NIỆM

Khí cụ điện

Để vận hành được trong NMĐ và TBA, ngoài các thiết bị chính như máy phát, máy biến áp còn cần phải có các khí cụ điện và các phần dẫn điện

KCĐ đĩng cắt mạch KCĐ đo lường KCĐ hạn chế dịng NM

Phần dẫn điện

Dây dẫn mềm Thanh dẫn cứng Cáp

II MÁY CẮT ĐIỆN CAO ÁP

Nhiệm vụ và công dụng : Máy cắt điện là khí cụ điện

dùng để đóng cắt một phần tử của hệ thống điện như

máy phát, máy biến áp, đường dây v v trong lúc làm

việc bình thường cũng như khi có sự cố (ngắn mạch)

Ký hiệu :

MC

Yêu cầu của máy cắt: thời gian cắt ngắn, khi đĩng cắt

khơng gây cháy nổ, trọng lượng phải gọn nhẹ, kết cấu đơn

giản…

Máy cắt dầu

Trang 2

Máy cắt nhiều dầu

• Dầu làm nhiệm vụ

dập tắt hồ quang và

đồng thời làm nhiệm

vụ cách điện

• Loại này đơn giản

trong chế tạo, sử

dụng, sửa chữa, giá

thành thấp nhưng kích

thước lớn, cĩ khả

năng gây nổ, cháy,

khả năng cắt hạn chế.

• It được sử dụng.

Máy cắt ít dầu

• Dầu chỉ đủ để làm nhiệm vụ dập tắt hồ quang cịn cách điện

sử dụng chất rắn

• Loại này cĩ kích thước gọn hơn, nhưng cũng tồn tại khuyết điểm như máy cắt nhiều dầu

• Chỉ sử dụng với điện

áp từ 15 kV trở lại.

Máy cắt khơng khí

• Dùng khơng khí nén để dập tắt hồ quang

• Loại này kích thước nhỏ, khả năng dập tắt

hồ quang tương đối tốt,

an tồn về nổ, cháy, giá thành khơng cao lắm

• Cần hệ thống nén khí phức tạp đắt tiền.

Dùng khí êlêga (SF6), cĩ khuyết điểm so với khơng khí là

nĩ khơng cĩ trong thiên nhiên nhưng khả năng dập tắt hồ

quang tốt hơn khơng khí nén.

Tuy nhiên khí SF6 cũng cĩ khuyết điểm so với khơng khí nén là khí thải sau khi cắt dịng điện là khí độc với người,

cĩ khả năng cháy và nổ Do đĩ trong cơng nghệ chế tạo yêu

cầu khơng được thải ra ngồi trời.

Máy cắt SF6

Để khắc phục máy cắt khí SF6 hiện nay được chế tạo cĩ

thiết bị thu hồi xử lí và sử dụng lại khí thải sau khi làm

nhiệm vụ dập tắt hồ quang.

Máy cắt khí SF6 cịn cĩ ưu điểm là số lần đĩng cắt dịng

ngắn mạch rất lớn khơng phải ngừng cung cấp điện để sữa

chữa, độ tin cậy cao do đĩ xu thế hiện nay hầu như chỉ sử

dụng loại này đối với điện áp từ 22 kV trở lên.

Máy cắt SF6

Trang 3

Máy cắt tự sinh

khí

•Buồng dập tắt hồ

quang làm bằng vật

liệu rắn tự sinh khí

dưới tác dụng nhiệt

độ cao để dâp tắt hồ

quang khi cắt mạch

điện, cách điện cũng

dùng vật liệu rắn

•Hiện nay chỉ chế

tạo với Uđm đến 15

kV

Máy cắt điện chân khơng

• Các đầu tiếp xúc để đĩng cắt đặt trong buồng chân khơng

• Ưu điểm nổi bật là kích thước nhỏ, chế tạo phức tạp yêu cầu kỹ thuật cao, giá cao

• Hiện nay trong thời gian thử nghiệm và chế tạo với Uđmđến 22 kV

Máy cắt phụ tải

• Chỉ cĩ khả năng đĩng cắt dịng điện bình thường, khơng

cĩ nhiệm vụ đĩng cắt dịng ngắn mạch

• Buồng dập tắt hồ quang đơn giản hơn, kích thước nhỏ hơn, giá thành cũng bé hơn so với máy cắt điện

Máy cắt 365 kV

Máy cắt 220 kV

Nhiệm vụ và cơng dụng : tạo khoảng cách trơng thấy

được để đảm bảo an tồn khi sửa chữa thiết bị Trong khả năng DCL cũng cĩ thể đĩng cắt mạch điện trong một số trường hợp, đĩng cắt khi khơng cĩ dịng hoặc dịng nhỏ, điện áp khơng cao lắm, sau khi máy cắt đã cắt mạch điện

Ký hiệu :

DCL có cấu tạo đơn giản không có buồng dập hồ quang, chủ yếu truyền động bằng tay

MC

III DAO CÁCH LY

Trang 4

Dao cách ly

DCL 500 kV ở trạm Phú Lâm

Mở DCL 345 kV

Mở DCL 500 kV

Trang 5

CẦU CHÌ CAO THẾ

Nhiệm vụ và công dụng :

Cầu chì dùng để bảo vệ mạch điện khi quá dòng Bộ phận

chính của nó là dây chảy và giá đỡ, cũng có loại có buồng

dập hồ quang

CC khác MC ở chỗ MC có thể điều khiển được trị số dòng

cắt, thời gian cắt do chỉnh định của bảo vệ rơle, còn CC sẽ

tự động cắt theo đường đặc tính cắt của dây chảy

Kyù hieäu :

CC

c Cầu chì cao thế

Cầu chì có nhiều loại phụ thuộc vào cấu tạo và công

dụng Hiện nay chỉ chế tạo đến 35 kV, chủ yếu sử dụng

trong mạng điện hình tia có dòng làm việc không lớn lắm

và cho các máy biến điện áp (BU)

Cầu chì tự rơi ( FCO ) thực chất là cầu chì nhưng có cấu

tạo đặc biệt, khi cắt sẽ cắt luôn dao cách ly ( trên phần động của dao cách ly gắn cầu chì )

Trang 6

Cầu chì cao thế

Khi dịng điện ngắn mạch lớn, ta khơng chọn được thiết bị

phù hợp hoặc phải chọn MC, DCL và các phần dẫn điện rất

lớn (trong khi dịng điện làm việc bình thường nhỏ) làm tăng

vốn đầu tư khơng cần thiết.

Trị số dòng ngắn mạch được xác định gần đúng theo biểu thức :

Trong đó E là điện áp nguồn, không thể thay đổi

XΣ là tổng trở đến điểm ngắn mạch

IV KHÁNG ĐIỆN

Kháng điện là một cuộn dây điện cảm gồm w vịng,

khơng cĩ lõi Chế tạo khơng cĩ lõi vì yêu cầu hạn chế

dịng ngắn mạch

Kháng điện dùng để hạn chế dịng

điện ngắn mạch Hạn chế dịng điện khởi động

Tác dụng nâng cao điện áp dư trên thanh gĩp khi ngắn mạch

Phân loại

Theo vị trí đặt

Kháng phân đoạn (K 1 , K 2 )

Kháng đường dây (K I , K II , K III )

Kháng đơn (K I , K III )

Kháng kép (K II )

Trang 7

Theo cấu tạo

Kháng điện bê tơng (sử dụng rộng rãi) Kháng điện dầu

- Kháng điện bê tơng chủ yếu sử dụng với

điện áp ≤ 35KV

- Kháng điện bê tơng tuy chế tạo đơn giản,

cĩ độ bền cơ và bền điện cao nhưng kích

thước và trọng lượng lớn nên giá thành cao

Khi cấp điện áp ≥ 35 KV sử dụng kháng điện dầu

khác với kháng điện bê tơng làm mát bằng khơng khí kháng điện dầu làm mát bằng dầu

BU kiểu tụ 500 kV

V KHÍ CỤ ĐIỆN ĐO LƯỜNG

1 Máy biến điện áp (BU)

Nhiệm vụ và cơng dụng : biến đổi điện áp cao U 1về điện

áp thấp U 2 tương ứng với thiết bị đo lường, tự động

BU

Đồng hồ đo lường

Ưu điểm :

+ An tồn cho người và cho thiết bị

+ Tiêu chuẩn hĩa được việc chế tạo thiết bị đo lường

và tự động

Cấp chính xác của BU là sai số điện áp lớn nhất của BU khi BU làm việc trong điều kiện tần số f = 50 Hz

Các máy biến điện áp được chế tạo với 4 cấp chính xác

như sau: 0,2 ; 0,5 ; 1 ; 3 và 10.

Độ chính xác :

Điện áp U2:

Thường là 100 V (với BU ba pha) hoặc 100/ V (với BU

một pha)

Trang 8

BU cấp chính xác 0.2 dùng cho các đồng hồ mẫu hoặc

dùng trong phịng thí nghiệm

BU cấp chính xác 0.5 dùng cho các cơng tơ

Cấp 1.0 và 3.0 dùng cho dụng cụ để bảng.

Đối với các thiết bị bảo vệ rơle và tự động hĩa ta cĩ thể

dùng cấp chính xác 0.5 hoặc 1.0 hoặc 3.0 tùy theo yêu cầu

của từng loại bảo vệ

Tên cấp chính xác

Sai số điện áp cực đại(%)

Sai số gĩc cực đại (phút)

Sơ đồ nguyên lý nối phụ tải của BU

Nối kiểu V / V Nối kiểu Y 0 / Y 0 Nối kiểu Y 0 / Y 0 /

Cuộn thứ cấp phải nối đất để đảm bảo an toàn cho

người và thiết bị đề phòng khi điện áp cao xâm nhập sang cuộn thứ cấp

Không được nối tắt ngõ ra (cuộn thứ cấp)của BU

Phụ tải của BU mắc song song: Phụ tải của BU là

toàn bộ các đồng hồ đo nối vào thanh góp

Không được tùy tiện mắc thêm dụng cụ vào mạch

thứ cấp của BU Làm sai số tăng lên.

MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM

Trang 9

2 Máy biến dòng điện (BI)

Nhiệm vụ và cơng dụng: Máy biến dịng là một máy biến

áp đo lường dùng để biến đổi một dịng điện lớn thành một

dịng điện thích hợp (5 A, 1 A, 10 A) để cung cấp cho thiết

bị đo lường, rơle và tự động hĩa

Ký hiệu :

Ưu điểm :

+ An tồn cho người và cho thiết bị

+ Tiêu chuẩn hĩa được việc chế tạo thiết bị đo lường

và tự động

MBA

BI Đồng hồ đo lường

Cấp chính xác của BI là sai số lớn nhất về dịng điện khi

nĩ làm việc trong các điều kiện (f, phụ tải thứ cấp…)

Căn cứ vào trị số của sai số về trị số và sai số gĩc chia

thành các cấp chính xác 0,2 ; 0,5 ; 1 ; 3 và 10

Cấp chính xác 0,2 dùng cho các dụng cụ đo lường

mẫu

Cấp chính xác 0,5 dùng cho cơng tơ điện

Cấp chính xác 1 dùng cho các dụng cụ đo lường

lắp bảng

Cấp 3 và 10 dùng cho các bộ truyền động cho máy

cắt

Sơ đồ nguyên lý nối phụ tải của BI

Nối trên 1 pha Nối kiểu Y khuyết Nối hình Y hồn tồn

W

MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM

Nguyên lý làm việc của BI cũng giống như MBA điện lực

Phụ tải của BI mắc nối tiếp Phụ tải của BI là tổng trở của

tất cả các dụng cụ và dây dẫn nối vào mạch thứ cấp của nĩ (các đồng hồ đo)

Cuộn thứ cấp phải nối đất để đảm bảo an tồn cho người

và thiết bị đề phịng khi điện áp cao xâm nhập sang cuộn thứ cấp

Phụ tải thứ cấp rất nhỏ do đĩ cĩ thể coi BI làm việc trong tình trạng ngắn mạch

Lưu ý: trong trường hợp khơng tải phải nối tắt để tránh

quá điện áp cho BI.

Trang 10

BI 110 kV

BI 220 kV ở trạm Phú Lâm

Trang 11

BÀI TẬP

Cho sơ đồ NMĐ-TBA như hình vẽ:

Mỗi MF có công suất SF= 100MVA

Phụ tải tổng kể cả tự dùng trên mỗi thanh góp UFlà:

SHmax= 30MVA và SHmin= 20MVA

Phụ tải ở 110kV là STmax= 80MVA và STmin= 60MVA

Mỗi MBATN có công suất 160MVA (đã tính kqt= 1,4 để chọn

MBA) Nhà máy phát toàn bộ công suất thừa về hệ thống

a Tính công suất SHbt max, SHcbmaxcho mỗi MBATN

b Tính công suất STbt max, STcb maxcho mỗi MBATN

BÀI TẬP 1

Định dạng
Số trang	11
Dung lượng	3,03 MB