quy trình vận hành các relay trong hệ thống điện

So sánh sự giống, khác nhau và phạm vi sử dụng của việc làm mát bằng không khí và khí hidro cho MFĐ?. làm giảm công suất và làm cho máy phát bị phát nóng , làm già hóa cách điện nhanh dẫ

Đề 1

Câu 1: Tại sao phải làm mát cho MFĐ, trình bày các phương pháp làm mát cho MFĐ? So sánh sự giống, khác nhau và phạm vi sử dụng của việc làm mát bằng không khí và khí hidro cho MFĐ ?

Tại sao phải làm mát?

Trong quá trình vận hành MFĐ làm phát sinh các tổn hao (tổn hao do cơ ) làm giảm công suất

và làm cho máy phát bị phát nóng , làm già hóa cách điện nhanh dẫn đến cháy máy , giảm tuổi thọ Để nâng cao khả năng vận hành MF , tuổi thọ nên ta phải làm mát cho MF

Lợi ích?

Làm mát giúp tăng tuổi thọ cách điện của MF

Làm mát giúp MF vận hành liên tục mà ko làm ảnh hưởng đến tuổi thọ của máy

Làm mát giúp MF tăng khả năng mang tải và tăng khả năng vận hành linh hoạt của MF

Phương thức làm mát?

Có 2 kiểu làm mát cho MFĐ: Làm mát bề mặt ( làm mát gián tiếp), Làm mát trực tiếp

Làm mát gián tiếp : được thực hiện bằng cách thổi môi chất làm mát (không khí hoặc khí

hydro) qua các khe hở giữa stator và rotor và các khe hở được chế tạo với mục đích làm mát + Làm mát gián tiếp có 3 loại :- bằng không khí tự nhiên; bằng không khí có hệ thống lạnh tuần hoàn cưỡng bức; bằng khí H2

Làm mát gián tiếp:

+ làm mát bằng không khí tự nhiên:

-Gắn quạt vào trục roto, khi roto quay sẽ hút gió vào làm mát

Ưu điểm: đơn giản và rẻ tiền

Nhược điểm: hiệu suất thấp, chế độ quay phụ thuộc tải,quá trình hút gió phụ thuộc vào tự nhiên

nên hiệu quả thấp

-Chỉ dùng cho máy phát có công suất thấp <10MW

+ bằng không khí tuần hoàn cưỡng bức:

Đóng toàn bộ MF trong phòng khép kín, hệ thống làm lạnh được dẫn qua ống dẫn (không khí được làm lạnh và hút bớt O2, hơi nóng từ máy phát được đưa ra ngoài

Ưu:hệ số lên cao,luôn duy trì nhiệt độ làm mát thấp

Nhược:chi phí đắt cho xây dựng lắp đặt hệ thống.

Dùng làm mát cho máy phát có công suất >10MW, nhưng nếu công suất >300MW thì không đảm bảo làm mát phải sử dụng khí H2 để làm mát

+làm mát dùng khí H 2 :

Ưu điểm: Khí H2 là loại khí nhẹ ,mật độ lớn, điều chế H2 dễ dàng hơn các loại khí khác

khả năng làm mát>8 lần không khí,khả năng cách điện của H2 tốt hơn không khí.Tăng độ bền cách điện và tuổi thọ của thiết bị vì không gây oxi.,phân tử bé len lỏi vào các chỗ làm giảm tổn hao ma sát

Nhược điểm:

-Trong quá trình vận hành ống dẫn H2 phải dày

-Van dẫn là van một chiều

-P>1 vì H2+O2=H2O +Q nhiệt rất lớn, và để tránh khi rò rỉ chỉ có H2 thoát ra tránh O2 vào , hệ thống van dẫn phải tốt

Làm mát trực tiếp:

-làm mát trực tiếp trong rãnh mạch từ hoặc trực tiếp cho cuộn dây với môi chất làm mát có thể là khí và nước do các nhà chế tạo thiết kế

-Thụng thường làm mỏt trực tiếp làm MF đắt lờn gấp nhiều lần ,vỡ vậy chỉ sử dụng cho nhà mỏy

cú cụng suất lớn,ỏp dụng cho cỏc nhà mỏy nhiệt điện

-Ưu điểm: hiệu suất cao

-Nhược điểm: đắt

So sỏnh sự giống và khỏc nhau của việc làm mỏt bằng khụng khớ và khớ hidro cho MFĐ ?

- Giống nhau: đều mục đớch để làm mỏt phớa bờn ngoài của mỏy phỏt mục đớch trung chuyển

nhiệt độ bờn trong mỏy tốt hơn

- Khỏc nhau:

làm mỏt bằng khụng khớ làm mỏt bằng khớ Hidro

-đặc điểm

-ưu điểm

-nhược điểm

-phạm vi ứng

dụng

-PP làm mỏt bằng cỏch đặt cỏnh quạt gắn vào 2 đầu trục roto, khi roto quay

sẽ tạo thành luồng giú tuần hoàn tự nhiờn, thổi mỏt mỏy theo hướng trục hoặc hướng kớnh

-Đơn giản, rẻ tiền

-Khụng khớ cú lẫn bụi bẩn và hơi nước nờn làm giảm hiệu suất của mỏy phỏt

(Hiệu suất làm mỏt khụng cao) -Ít gõy chỏy nổ,khụng cần mỏy cú độ bền cao và cấu trỳc đặc biệt kớn

-Sử dụng làm mỏt cho MFĐ cụng suất nhỏ

-MF < 10 MW

-PP làm mỏt bằng: hệ thống quạt thổi khớ H2 vào hai đầu mỏy phỏt , giú núng đi ra được đưa vào buồng làm lạnh rồi lại tỏi tuần hoàn đi vào 2 đầu MF

-Giảm ma sỏt và tăng hiệu suất của mỏy phỏt

-Hiệu suất làm mỏt cao -Gõy nổ nếu trong mỏy cú lẫn O2,

do vậy mỏy cần cú độ bền cao vỡ cấu trỳc đặc biệt kớn

+Hệ thống điều chế H2 đắt tiền -Sử dụng làm mỏt cho MFĐ cụng suất lớn

-Mf > 300 MW

Cõu 2: Mục đớch, ý nghĩa của việc bự cụng suất phản khỏng trong hệ thống điện ? Trỡnh bày cỏc phương phỏp điều chỉnh điện ỏp trong hệ thống điện?

Mục đớch :

- Động cơ khụng đồng bộ cần 1 lượng cụng suất phản khỏng khỏ lớn để từ húa mạch từ làm quay động cơ

- Mỏy biến ỏp cần 1 lượng cụng suất phản khỏng để từ húa mạch từ biến đổi điện ỏp

- Đường dõy trờn khụng, điện khỏng và cỏc thiết bị điện khỏc đều cần 1 lượng cụng suất phản khỏng nhất định Công suất phản kháng tiêu thụ càng nhiều thì hệ số cosϕ thấp và sẽ làm xấu chất lợng lới điện, nhà máy truyền tải phải thêm công suất Q từ đó làm tăng thêm dung lợng máy phát, tăng dòng điện phụ tải nên tổn thất trong hệ thống cũng tăng

→ Vỡ vậy để trỏnh truyền tải một lượng Q khỏ lớn trờn đường dõy người ta đặt gần cỏc hộ dựng

điện cỏc thiết bị sinh ra Q để cung cấp trực tiếp cho phụ tải Làm như vậy được gọi là bự cụng suất phản khỏng Khi cú bự cụng suất phản khỏng thỡ gúc lệch pha giữa U và I trong mạng sẽ nhỏ

đi, do đú cosϕ của mạng được nõng cao

í nghĩa:

- Giảm được tổn thất cụng suất trờn mạng điện:

dm

U

+

∆ =

=> Q giảm thì tổn thất trên đường dây giảm.

- Giảm được tổn thất điện áp trong mạng điện :

P R Q X U

U

+

∆ =

- Tăng khả năng truyền tải của đường dây và máy biến áp:

3

→ Kết luận:

Các phương pháp điều chỉnh điện áp

Để điều chỉnh điện áp ta có thể sử dụng các phương pháp sau đây:

+/Điều chỉnh điện áp máy phát điện bằng điều chỉnh dòng điện kích từ máy phát

+/Điều chỉnh điện áp đầu ra của máy biến áp tăng áp và của máy biến áp giảm áp bằng cách đặt đầu phân áp cố định hoặc điều áp dưới tải

+/Điều chỉnh điện áp trên đường dây tải điện bằng máy biến áp điều chỉnh và máy biến áp bổ trợ +/Đặt các thiết bị bù ngang có điều chỉnh để thay đổi tổn thất điện áp trên đường dây, có thể dùng bộ tụ điện, máy bù đồng bộ hoặc động cơ điện đồng bộ có điều chỉnh kích từ

+/Đặt thiết bị bù dọc trên đường dây để thay đổi điện kháng đường dây nhằm thay đổi tổn thất điện áp

+/Để giảm công suất phản kháng trên đường dây ta tiến hành bù cho các phụ tải ,ta đặt thiết bị bù ở phía thứ cấp của MBA trong các trạm hạ áp.

*/ Về địa điểm thực hiện điều chỉnh điện áp, có thể ở nhà máy điện, trên mạng điện khu vực và ở mạng điện địa phương hoặc đặt ngay tại thiết bị dùng điện

Các thiết bị sử dụng để điều chỉnh điện áp gồm có:

-Máy biến áp có bộ điều áp

-Máy biến áp bổ trợ và máy biến áp điều chỉnh đường dây

-Máy bù đồng bộ

-Bộ tụ điện có điều chỉnh

-Động cơ đồng bộ có điều chỉnh kích từ

-Thiết bị bù thông minh FACTS

Câu 3: Một máy điện công suất 45 kVA, điện áp định mức 0,4 kV, hệ số công suất là cosϕ =0,85, vỏ bằng gang,U S = 220 V, biết kích thước như sau :

kích thước, cm

Hãy tính tiết diện dây, công suất và dòng từ hóa để sấy cho máy điện

Giải

US = 220 Vs

Suất điện động của cuộn dây từ hoá với hệ số ke = 0,8 [vỏ gang chọn 0,8; vỏ nhôm chọn 0,9)

E = keU = 0,8.220 = 176 V

Chiều cao hiệu dụng của stator, cm ;

55 45

4,5 0,5

n tr

D D

h = − −h = − − = cm

Diện tích mạch từ :

Fc = kc(L − b.n)ha= 0,9(55 − 3,5.4).0,5 = 18,45 cm2 Giá trị thực tế của cảm ứng từ :

17000

14166, 67

1, 2

a s

B B k

Tesla

Số vòng dây cần thiết của cuộn từ hoá :

303,3162

222 a c 222.14166, 67.18, 45

E

B F

≈ 304 vòng ứng với giá trị của Ba= 14166,67 tra bảng 7.3 xác định cường độ từ trường H=17,3272A/cm Chiều dài trung bình của đường sức :

ltb = (Dn − ha)π =(55 − 0,5).3,14 = 171,13 cm Lực từ hoá :

Fµ = H.ltb= 17,3272.171,13 = 2965,204 A Dòng từ hoá của cuộn dây :

2965, 204

9, 75396 304

F

ω

, Công suất từ hoá :

S = U.I.10-3= 220.9,75396.10-3 = 2,146 kVA Tiết diện dây dẫn từ hoá bằng đồng với j = 3,5 A/mm2 là :

9,75396

2, 787 3,5

I F j

, mm2 Chọn tiết diện dây là Fcu= 3 mm2