quy trình vận hành các relay trong hệ thống điện

Cách xác định phụ tải HTĐ ? Phụ tải của hệ thống điện là công suất tác dụng và công suất phản kháng yêu cầu tại một điểm nào đó của lưới điện ở điện áp định mức điểm đặt hay điểm đấu ph

Câu 1 : Phụ tải HTĐ là gì ? Cách xác định phụ tải HTĐ ?

 Phụ tải của hệ thống điện là công suất tác dụng và công suất phản kháng yêu cầu

tại một điểm nào đó của lưới điện ở điện áp định mức (điểm đặt hay điểm đấu phụ tải).Phụ tải điện bao gồm công suất yêu cầu của các thiết bị dùng điện được cấp điện từđiểm đấu này và tổn thất công suất trên lưới điện nối điểm đấu với các thiết bị dùngđiện

Phụ tải là thông số cần thiết để qui hoạch thiết kế các phần tử của hệ thống điện và

để lập kế hoạch vận hành Phụ tải còn để chỉ chung các hộ dùng điện và các thiết bịdùng điện

Xét các trường hợp sau:

 Cách xác định phụ tải HTĐ

Đặc điểm của phụ tải điên:

-Biến thiên theo thời gian, theo quy luật ngày đêm do quy luật của sinh hoạt và sảnxuất Tại 1 thời điểm, phụ tải trong các ngày đêm khác nhau biến thiên ngẫu nhiênquanh giá trị tb

-Phụ tải có tính chất mùa, biến thiên mạnh theo thời tiết, biến đổi theo tần số và điện áp

Phân loại phụ tải điện

o Lưới đô thị: có mật độ phụ tải (kVA/km2) rất cao, do đó lưới điện ngắn,tiết diện dây lớn, mật độ trạm nguồn và trạm phân phối dày đặc Lưới đô thị thường làlưới cáp

o Lưới nông nghiệp: Cấp điện cho sinh hoạt và dịch vụ, công nghiệp nhỏphục vụ nông nghiệp, do đó lưới dài, mật độ trạm thưa Lưới nông nghiệp thường làlưới trên không

o Lưới công nghiệp: có đặc điểm là có công suất lớn, lưới tập trung trongdiện tích hẹp, phụ tải cố định, các trạm phân phối đặt rất gần nhau Các xí nghiệp nhỏđược cấp điện bằng đường dây trung áp chung với lưới đô thị hoặc với lưới nôngnghiệp tạo ra lưới điện hỗn hợp Các xí nghiệp lớn được cấp điện bằng đường dây trung

áp hoặc cao áp riêng Lưới bên trong xí nghiệp thường là lưới cáp

Lưới trung áp (10KV) 10/0,4 KV Lưới hạ áp (0,4 KV)

Câu 3:Tại sao f lại mang tính chất hệ thống, còn U lại mang tính chất cục bộ?

 F mang tính chất hệ thống vì:

Điều chỉnh f là giữ cân bằng công suất tác dụng Σ = ΣP F (P pt + ∆P)

-Nếu Σ < ΣP F (P pt+ ∆P) khi đó f sẽ giảm, để giữ ổn định f thì cần phải giảm Ppt để tăng f

lên fđm

-Nếu Σ > ΣP F (P pt+ ∆P) khi đó f sẽ tăng, để giữ ổn định f thì cần phải giảm PF như sau để

giảm f xuống fđm : Thay đổi giảm NLSC, thay đổi giảm độ mở van để thay đổi giảmmomen quay Mq làm giảm tốc độ quay của tuabin MF dẫn tới thay đổi PF và f giảmxuống

Giá trị tần số là như nhau trên mọi điểm của HTĐ, bởi vì giá trị tần số ở thờiđiểm nào đó được xác định bằng tốc độ quay của các MFĐ Trong CĐXL bình thườngtất cả các MF có tốc độ đồng bộ.Tần số chỉ được điều chỉnh ở NMĐ và chỉ có một

NMĐ làm nhiệm vụ điều tần mới có thể điều chỉnh f Vì vậy tần số f mang tính hệ thống

 U mang tính chất cục bộ vì:

Điều chỉnh U là giữ cân bằng công suất phản kháng

Công suất tại nút bất kì trên lưới điện:

− δ +

ϕ

=

ϕ + δ

− δ +

i

j 1j

ij j i ij j i ii

ii

2 i i

1 n

i

j 1j

ij j i ij

j i ii

ii

2 i i

Sin Y U U Sin

Y U Q

Cos Y U U Cos

Y U P

Câu 4: Hãy nêu các nhiệm vụ vận hành HTĐ và cách tổ chức trong vận hành HTĐ?

 Nhiệm vụ của vận hành HTĐ là: đảm bảo an toàn tuyệt đối cho HTĐ, đảm bảo chất lượng phục vụ và chi phí sản xuất, truyền tải và phân phối điện năng thấp

Chất lượng phục vụ bao gồm:

- Chất lượng điện năng có tính pháp định gồm: chất lượng điện áp và chất lượng tần số

- Độ tin cậy cung cấp điện hợp lý

Chi phí sản xuất bao gồm:

- Chi phí nhiêu liệu

- Tổn thất điện năng

- Chi phí bảo quản định kỳ

- Chi phí di sự cố: khắc phục hậu quả, sửa chữa thiết bị do sự cố

- Chi phí tiền lương

- Khấu hao thiết bị

 Cách thức tổ chức trong vận hành HTĐ

Vận hành được chia thành hai nhóm công việc có tính chất khác nhau:

a) Nhóm công việc liên quan trực tiếp đến các thiết bị đang vận hành, đến chế độ làm việc của HTĐ:

- Theo dõi điều chỉnh chế độ làm việc của lò hơi, đập nước, tua bin, máy phát, máybiến áp, đường dây…

- Điều chỉnh tần số, điện áp, công suất phát, khởi động hoặc ngừng tổ máy, thay đổi cấu trúc vận hành của lưới điện…

- Sửa chữa thiết bị hỏng do sự cố

- Cung cấp nhiên liệu, vật tư

- Thực hiên các biện pháp cải tạo và giảm tổn thất điện năng

Câu 5: điều độ có nghĩa là gì? Tại sao cần phải phân cấp điều độ? Phân cấp điều

độ trong HTĐ như thế nào?

 Điều độ: điều khiển và giám sát các chế độ vận hành của HTĐ

 Do tính chất của HTĐ phức tạp, vận hành ở chế độ tối ưu sẽ đem lại hiệu quả kinh tế, thúc đẩy sự phát triển chung, tiết kiệm tài nguyên quốc gia nên cần phải phân cấp điều độ

 Phân cấp điều độ trong HTĐ

1 Cấp điều độ quốc gia: là cấp chỉ huy cao nhất của toàn bộ HTĐ Quốc gia, trung tâm điều độ quốc gia A0

2 Cấp điều độ HTĐ miền: là cấp điều độ HTĐ miền, chịu sự chỉ huy trực tiếp của cấp điều độ HTĐ quốc gia

- Điều độ miền Bắc – gọi tắt A1

- Điều độ miền Nam – gọi tắt A2

- Điều độ miền Trung – gọi tắt A3

3 Cấp điều độ lưới điện phân phối: là cấp chỉ huy lưới điện phân phối, chịu sự chỉ huy trực tiếp về điều độ của cấp điều độ HTĐ miền tương ứng

Các phòng điều độ của công ty điện lực độc lập, các điện lực tỉnh, thành phố thuộc công ty Điện lực miền đảm nhận

Câu 6: hãy nêu quyền điều khiển và quyền kiểm tra của các cấp điều độ trong HTĐ

* Điều độ quốc gia:

- Quyền điều khiển: các nhà máy điện lớn, hệ thống điện 500kV, tần số hệ thống,

- Quyền kiểm tra: các trạm, đường dây phân phối 110kV- 66kV (quyền điều khiểnthuộc về điều độ lưới phân phối), các hộ sử dụng điện quan trọng trong lưới điện phânphối

* Điều độ lưới điện phân phối:

- Quyền điều khiển: các trạm đường dây phân phối 110kV- 66kV, lưới phân phối,

các trạm thủy điện nhỏ, các trạm diesel, trạm bù trong lưới điện phân phối

- Quyền kiểm tra: các trạm, đường dây phân phối (quyền điều khiển thuộc về kháchhàng )

Câu 7: phương thức vận hành là gì ? hãy nêu nhiệm vụ của bộ phận phương thức ? sự phối hợp giữa các bộ phận phương thức trong các cấp điều độ ntn ?

 Phương thức vận hành là: các biện pháp, chế độ đấu nối, vận hành trong hệ

thống điện

 Nhiệm vụ của bộ phận phương thức.

a) Đối với cấp điều độ quốc gia

- Bộ phận phương thức làm nhiệm vụ chuẩn bị trước chế độ vận hành, thỏa mãn các yêucầu an toàn, chất lượng phục vụ và hiệu quả kinh tế

 Lập kế hoạch bảo quản tối ưu các tổ MPĐ, các đg dây cao áp và siêu cap áp

 Lập cân bằng năng lượng, năm, quý, tháng

 Lập đồ thị phụ tải ngày và đêm

 Tính phân bố tối ưu cstd và cspk, mức điện áp tại các nút chính

 Tính ổn định, chọn và chỉnh định cấu trúc hệ thống bảo vệ role và tự động chống

sự cố

 Lập ra trình tự điểu chỉnh tần số và điện áp

 Dự kiến các tình huống sự cố và trình tự xử lý

 Lập sơ đồ sử dụng tối ưu nguồn nc ở nhà máy thủy điện

b) Đối với điều độ điện lực địa phương

Ban phương thức vận hành có nhiệm vụ lập các kế hoạch để thực hiện cho thời gian năm, quý, tháng, tuần và ngày đêm như sau:

Lập kế hoạch cấu trúc vận hành lưới điện cho chu kỳ năm

 Lập sơ đồ lưới điện

 Chọn lại đầu phân áp của các MBAPP or các MBA không có điều áp dưới tải

 Chọn thiết bị bù công suất phản kháng

 Chỉnh định lại thiết bị bảo về và tự động hóa

Lập kế hoạch đo lường và điều chỉnh trên lưới điện

Các kế hoạch đc đặt ra sao cho đạt hiệu quả kinh tế max và thỏa mãn các yêu cầu

kỹ thuật

 Sự phối hợp giữa các bộ phận phương thức trong các cấp điều độ:

Dựa trên các sơ đồ phương thức đã tính toán của bộ phận phương thức, bộ phận điều độ sẽ phải tuân thủ các sơ đồ đã tính toán( vận hành đúng theo sơ đồ đã tính toán)

Câu 8 Sự phối hợp giữa bộ phận điều độ và bộ phận phương thức trong công tác vận hành và thí nghiệm sửa chữa HTĐ?

Câu 9 : Khi vận hành MFĐ

Nếu f F thay đổi lớn hơn hoặc nhỏ hơn f đm thì bản hiểu diễn biến về mặt công suất giữa MFĐ và HTĐ khi đó như thế nào ?

Điều chỉnh tần số giữ cân bằng công suất tác dụng :Σ = ΣP F (P pt y c, / + ∆P)

- Nếu fF > fđm tức công suất phát lớn hơn công suất yêu cầu của HTĐ

- Nếu fF < fđm tức công suất phát nhỏ hơn công suất yêu cầu của HTĐ

Nếu f F thay đổi lớn hơn hoặc nhỏ hơn f đm thì bạn xử lý như thế nào ?

- Phải điều chỉnh tần số để đưa tần số về vùng cho phép (Sự thay đổi của tần số là

do sự mất cân bằng giữa tổng công suất cơ của các động cơ sơ cấp và tổng công suấtđiện của phụ tải hệ thống.)

- Điều chỉnh và phân phối công suất tác dụng giữa các tổ máy và các nhà máyđiện Tần số được thay đổi bằng cách thay đổi lượng hơi hoạc nước đưa vào turbine

- Nếu tần số giảm thấp quá mà điều chỉnh các máy phát không thể phục hồi lại tần

số thì phải sai thải phụ tải

- Nếu tần số tăng cao mà điều chỉnh các máy phát không thể giảm được tần số thìphải có biện pháp cắt các máy phát ra

Nếu U F thay đổi lớn hơn hoặc nhỏ hơn U đm thì bản hiểu diễn biến về mặt công suất giữa MFĐ và HTĐ khi đó như thế nào ?

- Nếu UF < Uđm => SF < SHTĐ

- Nếu UF >Uđm => SF > SHTĐ

Nếu U F thay đổi lớn hơn hoặc nhỏ hơn U đm thì bạn xử lý thế nào?

Thay đổi kích từ => thay đổi QF => thay đổi UF

Điều chỉnh công suất HTĐ (sa thải phụ tải)

Câu 10: Hãy trình bày đặc tính ngoài và đặc tính điều khiển của MFĐ

Trả lời

 Đặc tính ngoài của máy phát điện đồng bộ:

Đặc tính ngoài là quan hệ U = f(I) khi i(t) = const; cos φ = const và f = fđm Nó cho thấy lúc giữ kích thích không đổi điện áp của máy thay đổi thế nào theo tải

Dòng điện it ứng với U = Uđm ; I = Iđm; cos φ = cos φđm; f = fđm gọi là dòng điện từ hóa định mức

Từ hình trên ta thấy dạng của đặc tính ngoài phụ thuộc vào tính chất của phụ tải Nếu tải có tính cảm, khi I tăng, phản ứng phần ứng khử từ của phần ứng tăng, điện áp giảm

và đường biểu diễn đi xuống ngược lại nếu tải có tính dung, khi I tăng, phản ứng phần ứng là trợ từ điện áp tăng và đường biểu diễn đi lên

 Đặc tính điều khiển của máy phát điện đồng bộ

Đặc tính điều khiển của MFĐ là quan hệ it = f(I) khi U = const ;

cos φ = const và f = fđm Nó cho biết chiều hướng điều chỉnh dòng điện kích thích it của máy phát đồng bộ để giữ cho điện áp

U ở đầu máy không đổi

Ta thấy với tải cảm khi I tăng tác dụng khử từ của phản ứng

phần ứng cũng tăng làm cho U bị giảm Để giữ cho U không

đổi phải tăng dòng điện kích thích it ngược lại ở tải dung khi tăng I, muốn giữ cho U không đổi phải giảm dòng điện kích thích it Thông thường cos φ = 0.8( thuần cảm), nên từ không tải (U = Uđm;I = 0) đến tải định mức ( U = Uđm; I = Iđm) phải tăng dòng điện kích thích it khoảng 1,7 đến 2,2 lần

Câu 11: Đặc tính công suất của MFĐ

độ cao hơn và đường đặc tính

giới hạn công suất làm việc

của máy sẽ đc mở rộng ra 

tăng khả năng phát của MF

Câu 12: Hãy trình bày tóm tắt các tiêu chuẩn vận hành máy phát điện mà người vận hành phải nhớ trước khi vận hành máy phát điện?

 Kiểm tra chuẩn bị trước khi khởi động máy

- Thu hồi các phiếu công tác và giải trừ các biện pháp an toàn ở MFĐ và các thiết

bị liên quan

- Kiểm tra toàn diện các thiết bị sau khi sửa chữa

- Kiểm tra MFĐ và các thiết bị phụ thuộc phải sạch sẽ

- Kiểm tra đấu dây nhất thứ và đấu dây của máy biến dòng điện, biến áp đo lường

- Kiểm tra hệ thống làm mát và không khí làm mát

- Kiểm tra điện trở cách điện của mạch stato và roto

- Thử tín hiệu liên lạc điện – tuabin và ngược lại, thử DDC điều tốc

- Thử đóng cắt aptomat máy kích thích, máy cắt, máy phát điện, thử liên động giữa

MC đầu cực MF và aptomat mạch kích thích

 Khởi động MF

a) Diều kiện để khởi động máy phát thủy lực.

Trước khi khởi động cần phải khẳng định không có vật lạ trong tất cả các khu vực MF, chỉ được phép khởi động khi :

- Hệ thống phanh không có áp lực và các quốc phanh đã hạ xuống

- Mức dầu trong các thùng ổ đỡ và ổ hướng bình thường

- Nhiệt độ dầu trong các thùng k thấp dưới 100độ

- Có nước tuần hoàn trong tất cả các bộ làm mát dầu và khí

b) Diều kiện để khởi động máy phát nhiệt điện

- Xem có tiếng kêu gõ đặc biệt không

- Sự làm việc của hệ thống bôi trơn, các gối đỡ và các dầu chèn lưu lượng phải vừa

đủ, độ chênh lệch áp lực của dầu, H2 nằm trong giới hạn cho phép

- Sự làm việc tối ưu của các bộ làm mát khí, nhiệt độ của nước ở đầu vào và của H2 phải duy trì trong giới hạn độ rung của gối đỡ <0.03mm

- Không có sự rò rỉ H2 từ máy phát

Câu 13: Hãy vẽ và trình bày nguyên lý làm việc của hệ thống kích từ sử dụng máy phát kích từ một chiều khi:

- Khởi động máy phát điện?

- Khi xảy ra sự cố trên hệ thống điện?

Trả lời

Để quay MFĐ 1 chiều ng ta sử dụng năng lượng của chính trục quay của MFĐ đồng bộ.Đôi khi cũng có thể sử dụng một động cơ điện xoay chiều riêng cho mục đích này.Động cơ xoay chiều đc cung cấp từ lưới điện tự dùng của nhà máy qua MBA hoặc từ 1MFĐ đồng bộ riêng ghép cùng trục với MFĐ chính nhưng có công suất nhỏ

Câu 14: Hãy vẽ và trình bày nguyên lý làm việc của hệ thống kích từ sử dụng cầu chỉnh lưu có điều khiển bằng thysistor có phản hồi điện áp

- Khởi động máy phát điện?

- Giải thích chức năng các bộ phận trong sơ đồ?

Trả lời

Hình vẽ:

• Khởi động máy phát điện

- Ban đầu, trục máy phát được truyền chuyển động quay bởi tuabin => roto

- MFC: Phát điện lên lưới

- Bộ phận kích từ mồi ban đầu: cung cấp dòng kích từ ban đầu cho MFKT

- MBA kích từ: lấy điện áp từ đầu cực máy phát trở lại kích từ cho MFKT

- Cầu chỉnh lưu đi-ốt: chỉnh lưu dòng điện từ MFKT thành dòng 1 chiều kích từ cho MFC

- Cầu chỉnh lưu Thyristor: chỉnh lưu dòng xoay chiều 3 pha từ cuộn thứ cấp MBA kích từ thành dòng 1 chiều kích từ cho MFKT

Câu 15: Hòa đồng bộ MFĐ với HTĐ

1.Điều kiện hòa đồng bộ MFĐ với HTĐ

Điều kiện về tần số: fF = fHTĐ

Điều kiện về điện áp: UF = UHTĐ

Điều kiện về pha: 2 máy phải cùng thứ tự pha, và góc pha phải trùng nhau.φF = φHTĐ

2.Biểu diễn các điều kiện đồng bộ bằng sơ đồ vecto trên mặt phẳng phức:

3.Thực hiện được các điều kiện đồng bộ khi hòa MFĐ với HTĐ rốt cuộc để đạt được mục đích:

Dòng cân bằng nhỏ nhất và lý tưởng là Icb = 0

4.Điều chỉnh như thế nào để đạt được những điều kiện trên

+ Có 2 cách để hòa đồng bộ MFĐ:

a.Phương pháp đồng bộ chính xác:

Máy phát được kích từ và tăng tốc độ quay gần bằng tốc độ đồng bộ để đạt được điều kiện fF = fHTĐ, UF = UHTĐ Nhân viên vận hành chọn thời điểm khi thứ tự pha bằng nhau đóng hòa đồng bộ, hoặc do thiết bị tự động khi đạt được các điều kiện

b.Phương pháp tự đồng bộ

Dùng mạch tự động đóng vào mạch roto máy phát với điện trở dập tắt và chuẩn bị đưa

cơ cấu tự động điều chỉnh kích từ vào làm việc Máy phát được quay không kích từ, khiđạt tới tốc độ quay 96-98% tốc độ đồng bộ thì đóng MFĐ vào lưới, sau đó đóng kích từ

5.Nếu vi phạm một trong các điều kiện trên thì sẽ xảy ra vấn đề gì khi đóng MFĐ với HTĐ?

Khi đó sẽ làm xuất hiện dòng điện xung Icb và momen điện từ có trị số rất lớn gây phá hỏng máy và các thiết bị khác, gây rối loạn HTĐ

Nếu không đảm bảo được các điều kiện trên, khi hòa MFĐ với HTĐ có thể sẽ xảy ra những sự cố trầm trọng, ví dụ như UF và UHTĐ lệch pha nhau 180 độ, sẽ tương đương với nối ngắn mạch máy phát với điện áp UF –UL =2UF; Điều này là rất nguy hiểm

Câu 16 Làm mát cho MBA

a Tại sao khi vận hành mba bị nóng lên? Các nguồn nhiệt nào tác động làm nóng mba?

Trả lời

a) Tại sao Vận hành MBA bị nóng lên?

+Máy biến áp bị quá tải

+Tiếp xúc của các phần tử mang điện kém

+Điều kiện làm mát không tốt

+Một số lá thép trong lõi thép bị chập

+Chạm chập một vài vòng dây

Các nguồn nhiệt nào tác động làm nóng MBA?

- Nhiệt độ của các cuộn dây MBA

- Nhiệt độ dầu MBA

- Nhiệt độ của môi trường xung quanh MBA

- Nhiệt độ lõi thép

b Trình bày các phương pháp làm mát mba ( vẽ sơ đồ): tùy thuộc vào công suất định

mức của mba mà người ta áp dụng các pp làm mát khác nhau:

1 Làm mát bằng không khí tự nhiên

- Các máy biến áp làm mát bằng không khí tự nhiên gọi là máy biến áp khô, luồng không khí tự nhiên tràn qua máy biến áp và làm mát nó.Hiệu quả rất thấp nên người ta phải sử dụng cách điện tăng cường, làm cho giá thành của máy cao hơn so với các máy biến áp dầu đến trên 3 lần U<35kV;S<750 kVA

2 Làm mát bằng sự đối lưu tự nhiên của dầu(ONAN)

- ký hiệu là TM, U>35kV;S>6300kVA; nguyên tắc dầu nóng được đẩy lên phía trên

còn dầu nguội hơn thì đi xuống phía dưới Để tăng bề mặt làm mát, người ta chế tạo cáccánh tản nhiệt dạng hình ống gắn trên thùng biến áp