Tài Liệu Vận Hành HTĐ Tự Dùng Trạm 500KV

Nhằm giới thiệu cho cán bộ kỹ sư, công nhân mới nắm được cấu tạo, nguyên lý làm việc, các phương thức vận hành và kinh nghiệm để xử lý một số hiệntương bất thường xảy ra trong quá trình

MỤC LỤC

Trang

Chương 1: Giới thiệu chung

IV Điện áp của hệ thống điện tự dùng 3

V Các phụ tải hệ thống điện tự dùng 3

VI Khái quát hệ thống điện tự dùng Trạm 500kV 4

Chương 2: Hệ thống điện tự dùng xoay chiều

I Các thông số kỹ thuật cơ bản của các thiết bị điện chính 5

II Cấu tạo và nguyên lý làm việc 7

IV Các quy định và phương thức vận hành 9

V Các hư hỏng và biện pháp xử lý trong vận hành 9

Chương 3: Hệ thống điện tự dùng một chiều

I Các thông số kỹ thuật cơ bản của các thiết bị điện chính 13

II Cấu tạo và nguyên lý làm việc 16III Các quy định và phương thức vận hành 18

IV Các hư hỏng và biện pháp xử lý trong vận hành 20

Chương 4: Kết luận và các yêu cầu đối với học viên 23

Hình 1: Sơ đồ hệ thống điện tự dùng xoay chiều Trạm 500kV 25Hình 2: Sơ đồ hệ thống điện tự dùng một chiều Trạm 500kV 26

Chương 1 GIỚI THIỆU CHUNG

I MỞ ĐẦU:

Tài liệu này phục vụ công tác đào tạo và học tập cho các chức danh vận hànhTrạm 500kV và các chức danh vận hành khác có nội dung đào tạo phần hệ thốngđiện tự dùng xoay chiều và một chiều Trạm 500kV

Nhằm giới thiệu cho cán bộ kỹ sư, công nhân mới nắm được cấu tạo, nguyên

lý làm việc, các phương thức vận hành và kinh nghiệm để xử lý một số hiệntương bất thường xảy ra trong quá trình vận hành hệ thống điện tự dùng xoaychiều và một chiều Trạm 500kV nhà máy thuỷ điện Ialy

Tài liệu gồm có 4 chương:

• Chương 1: Giới thiệu chung

• Chương 2: Hệ thống điện tự dùng xoay chiều

• Chương 3: Hệ thống điện tự dùng một chiều

• Chương 4: Kết luận và các yêu cầu đối với học viên

II KHÁI NIỆM CHUNG:

Để sản xuất và truyền tải điện năng các nhà máy điện và trạm biến áp cầntiêu thụ một phần điện năng cho các phụ tải của nhà máy điện và trạm biến áplàm việc Hệ thống cung cấp điện cho các các phụ tải đó gọi là hệ thống điện tựdùng Trong nhà máy nhiệt điện, điện năng tự dùng dùng để vận chuyển nhiênliệu vào lò đốt, đưa nước vào nồi hơi, bơm nước làm mát, quạt gió, thắp sáng,điều khiển, tín hiệu, liên lạc v.v… Trong nhà máy thuỷ điện, điện năng tiêu thụ

để cung cấp dầu, nước, thông gió, thắp sáng, các truyền động phục vụ công tácsản xuất khác v.v Trong các trạm biến áp, trạm phân phối, điện năng dùng đểlàm mát MBA, truyền động các DCL, MC, chiếu sáng v.v…

Điện tự dùng phụ thuộc vào nhiều yếu tố như dạng nhiên liệu, loại và côngsuất của tua bin, loại truyền động, điều kiện chiếu sáng và thông gió v.v… Điện

tự dùng của các nhà máy nhiệt điện chiếm khoảng 5-8% tổng điện năng sản xuấtcủa nhà máy Điện tự dùng của các nhà máy thuỷ điện và các trạm điện thấp hơnnhiều và chỉ chiếm khoảng một vài % tổng điện năng sản xuất của nhà máy.Các phụ tải tự dùng được lấy qua các MBA giảm áp Để cung cấp cho hệthống điều khiển, chiếu sáng và các phụ tải quan trọng, trong điều kiện sự cốngười ta dùng các nguồn năng lượng độc lập như các bộ ắc quy, máy phát diezel

dự trữ Tập hợp các máy công tác truyền động điện, lưới điện, thiết bị phân phối,máy biến áp giảm áp, nguồn năng lượng độc lập, hệ thống điều khiển, thắp sáng

… tạo thành hệ thống điện tự dùng nhà máy điện, trạm điện Nhà máy điện, trạmđiện chỉ có thể làm việc bình thường trong điều kiện hệ thống điện tự dùng làmviệc tin cậy

Như vậy yêu cầu cơ bản đối với hệ thống điện tự dùng là độ tin cậy cao Tuynhiên, hệ thống phục vụ công tác sản xuất nên yêu cầu về kinh tế cũng khôngkém phần quan trọng

III NGUỒN CUNG CẤP ĐIỆN TỰ DÙNG:

Chọn nguồn cung cấp điện tự dùng tin cậy và kinh tế đối với nhà máy điện làvấn đề có ý nghĩa quan trọng Trước đây người ta thường dùng các nguồn nănglượng độc lập dạng tổ tuabin máy phát hay trạm thuỷ điện nhỏ riêng lẻ Kinhnghiệm vận hành chứng tỏ nguồn cung cấp điện tự dùng có thể đảm bảo độ tincậy và kinh tế nếu lấy từ các máy phát điện chính và hệ thống điện Người takhông dùng nguồn điện độc lập dưới dạng tuabin hay máy thuỷ điện riêng vìvốn đầu tư lớn, chi phí vận hành hàng năm tăng

Ngoài nguồn điện xoay chiều, trong nhà máy điện còn đặt các bộ ắc quy lànguồn độc lập để cung cấp dòng một chiều (trong điều kiện bất kỳ) cho hệ thốngđiều khiển, bảo vệ rơle, tự động hoá, tín hiệu và liên lạc Dung lượng của bộ ắcquy được chọn xuất phát từ việc tính toán gián đoạn cung cấp điện xoay chiềucủa hệ thống tự dùng trong nửa (1/2) giờ Tăng thêm dung lượng bộ ắc quy làkhông cần thiết Đối với các nhà máy có phụ tải sự cố lớn, người ta đặt máy phátdiezel dòng điện xoay chiều, công suất không lớn lắm để nhanh chóng khởiđộng trong điều kiện sự cố, ví dụ như các nhà máy nhiệt điện, hay các nhà máythuỷ điện có các yêu cầu chiếu sáng, thông gió đặc biệt…

IV ĐIỆN ÁP CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN TỰ DÙNG:

Để cung cấp cho các phụ tải hệ thống điện tự dùng có thể dùng các cấp điện

áp 380V, 500V, 3kV và 6kV

Các nhà máy điện công suất nhỏ có điện áp máy phát 6,3kV trở lại, các trạmbiến áp, thường dùng một cấp điện áp tự dùng 380V Sử dụng các máy biến áp

có điện áp thứ cấp 380/220V để cung cấp điện cho các phụ tải

Các nhà máy điện công suất lớn và trung bình, điện áp máy phát 6,3kV cóthể dùng hai cấp: 380V, 6,3kV hay ba cấp: 380V, 500V và 6,3kV Các nhà máyđiện công suất lớn điện áp máy phát 10,5kV trở lên có thể dùng hai cấp: 380V

và 3kV hoặc 6kV hay ba cấp: 380V, 500V và 3kV hoặc 6kV Do đặc trưng cácphụ tải tự dùng là các máy công nghiệp sử dụng động cơ điện nên cấp điện ápcao có nhiều ưu điểm với các động cơ có công suất lớn, như giảm khối lượngkim loại màu trong động cơ, hiệu suất cao, tăng công suất đơn vị, điều kiện mởmáy tốt, dòng ngắn mạch nhỏ… Tuy nhiên có nhược điểm là phải dùng máybiến áp riêng, nhiều cấp điện áp và tăng khối lượng thiết bị phân phối trong nhàmáy

V CÁC PHỤ TẢI HỆ THỐNG ĐIỆN TỰ DÙNG:

Tuỳ theo mức độ quan trọng có thể chia các phụ tải tự dùng ra làm 3 loại:

- Loại một gồm các phụ tải tự dùng quan trọng nhất Nếu các cơ cấu tự dùngnày ngừng làm việc có thể dẫn đến ngừng tổ máy hoặc ngừng cả nhà máy Vìvậy các cơ cấu này không cho phép mất điện quá một phút

- Các phụ tải tự dùng loại hai kém quan trọng hơn, cho phép ngừng làm việckhông quá ba phút Những cơ cấu này ngừng làm việc thường chỉ làm giảmcông suất máy phát.

- Các phụ tải loại ba là các hộ tiêu thụ không quan trọng, như các nguồn lưuđộng, chiếu sáng công cộng v.v…

VI KHÁI QUÁT HỆ THỐNG ĐIỆN TỰ DÙNG TRẠM 500KV:

1 HTĐ tự dùng xoay chiều:

Hệ thống điện tự dùng xoay chiều Trạm 500kV bao gồm 02 bộ DCL 6kV và

02 bộ CSV đặt ngoài trời, trạm biến áp hợp bộ THB9, các tủ bảng phân phốiBNF, BKF, CBQ01 và các phụ tải Các phụ tải quan trọng được cung cấp điện

từ cả hai thanh cái

2 HTĐ tự dùng một chiều:

Hệ thống điện tự dùng một chiều Trạm 500kV bao gồm 02 bộ ắcquy và 03

tủ nạp, các tủ phân phối dòng điện một chiều và các phụ tải Các phụ tải quantrọng được cung cấp điện từ cả hai phân đoạn thanh cái

Chương 2

HỆ THỐNG ĐIỆN TỰ DÙNG XOAY CHIỀU

I CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CƠ BẢN CỦA CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN CHÍNH:

- Dòng điện cắt định mức khi Cosφ =0,7: 630A

- Dòng điện cắt lớn nhất khi Cosφ =0,7: 1.000A

- Dòng điện ngắn mạch duy trì trong 3s: 20kA

- Dòng điện định mức sơ cấp: 24,1A

- Dòng điện định mức thứ cấp: 361,0A

- Điện áp ngắn mạch (UN): 5,7%

- Kiểu làm mát: Đối lưu không khí tự nhiên

- Nấc phân áp: ± 2 x 2,5% Uđm, tương ứng:

Đấu nối phân áp 1 - 6 1 - 5 2 - 5 2 - 4 3 - 4

5 Các máy cắt đầu vào, liên lạc hợp bộ:

Có 5 nấc phân áp để điều chỉnh điện áp phía cao áp.

Các máy biến áp này nhận điện từ các đường dây 691, 692, cung cấp điện áp0,4kV cho các thanh cái trạm hợp bộ Thiết kế trạm hợp bộ chỉ cho phép vậnhành độc lập

2 Dao cách ly:

Trạm hợp bộ 9 có 2 dao cách ly loại BMΠ-M1-10/630-20 3Π 3Y2 được đặttrong tủ ALF1 và ALF2 Đây là loại DCL cho phép cắt dòng phụ tải, truyềnđộng bằng tích năng lò xo, mỗi lần tích năng lò xo thực hiện được một chu trìnhđóng/cắt Mỗi DCL có một dao tiếp địa kèm theo, cơ cấu liên động cơ khí chỉcho phép thao tác DTĐ khi DCL ở vị trí cắt

Mạch điều khiển DCL cho phép đóng cắt từ xa nhờ được trang bị các namchâm điện đóng/cắt Đầu vào DCL đặt cầu chì trên mỗi pha loại ΠKĐ-10-6-31,5-Y2 Khi cầu chì tác động, liên động khép tiếp điểm phụ gửi đi cắt chínhDCL đó và MC đầu ra

3 Các rơle bảo vệ và tự động:

3.1 Các xuất tuyến của các áptômát Q114, Q116, Q120, Q122 được trang bịbảo vệ chạm đất một pha và bảo vệ quá dòng cực đại, tác động cắt các áptômátxuất tuyến tương ứng với thời gian trễ 0,1s

3.2 Các thanh cái 9C1, 9C2 được trang bị bảo vệ chạm đất một pha lưới0,4kV tác động cắt MC đầu vào với thời gian trễ 0,5s; bảo vệ kém áp có thờigian tác động cắt MC đầu vào và khởi động cơ cấu ABP

3.3 Các MBA TD91, TD92 được trang bị bảo vệ bằng cầu chì ở đầu vàoMBA, khi tác động sẽ cắt DCL và MC đầu ra của chính MBA đó Bảo vệ quá tảimáy biến áp đặt ở pha B tác động báo tín hiệu với thời gian trễ 9s

3.4 Hệ thống các MC đầu vào và MC liên lạc được trang bị mạch tự độngđóng nguồn dự phòng ABP và mạch khôi phục sơ đồ Khi điện áp thấp hoặc mấtđiện áp trên một thanh cái mà thanh dẫn hạ áp của MBA kia vẫn có điện áp thìmạch ABP tác động có thời gian trễ, cắt MC đầu vào của thanh cái mất điện áp

đó rồi đóng MC liên lạc Ngược lại, nếu các thanh dẫn hạ áp của MBA đều cóđiện trở lại, mạch khôi phục sơ đồ sẽ cắt MC liên lạc rồi đóng lại MC đầu vào đểphục hồi chế độ làm việc bình thường

III CÁC CHẾ ĐỘ THAO TÁC:

1 Các áptômát xuất tuyến, phụ tải:

Thao tác đóng/cắt trực tiếp bằng tay tại chỗ trên

các áptômát đó

2 Các MC 491, 492, 409:

2.1 Thao tác bằng cần thao tác:

Áp dụng khi thao tác bằng khóa điều khiển bị trục trặc

Thực hiện bằng cách dùng cần thao tác xoay bộ truyền động theo chiều quaykim đồng hồ đến khi chỉ thị vị trí chỉ vị trí đóng "B", cắt "O" tương ứng

2.2 Thao tác bằng khóa điều khiển tại chổ:

Áp dụng khi không thể thao tác từ xa Thực hiện bằng cách lắc khóa điềukhiển của nó trên tủ MC tương ứng tại trạm hợp bộ:

- Thao tác đóng: Lắc khóa điều khiển về vị trí đóng "B"

- Thao tác cắt : Lắc khóa điều khiển về vị trí cắt "O"

2.3 Thao tác bằng khóa điều khiển từ xa:

Đây là chế độ thao tác bình thường Thực hiện bằng cách lắc khóa điềukhiển của nó trên tủ +CBB01 hoặc trên tủ MC tương ứng:

- Thao tác đóng: Lắc khóa điều khiển về vị trí đóng "B"

- Thao tác cắt : Lắc khóa điều khiển về vị trí cắt "O"

Lưu ý: Trong quá trình

thao tác, khoá SA1; SA2 phải được đặt ở vị trí "O"

3 Các DCL 691-3, 692-3:

Thao tác DCL 691-3 được thực hiện tại chỗ trên

tủ ALF1, còn DCL 692-3 được thực hiện tại chỗ trên

Thao tác đóng/cắt thực hiện bằng tay tại chỗ bằng

cần thao tác trên BTĐ của DTĐ đó đặt tại tủ ALF1 (với DTĐ 691-38), ALF2(với DTĐ 692-38)

5 Các DCL 691-7, 692-7:

Thao tác đóng/cắt thực hiện bằng tay tại chỗ bằng cần thao tác trên BTĐ củaDCL đó đặt trên trụ đỡ ngoài trời

2.1 Phương thức vận hành bình thường (A0):

- Các áptômát xuất tuyến, phụ tải đóng theo nhu cầu cung cấp điện

2.2 Phương thức vận hành khi bảo dưỡng hoặc sửa chữa MBA TD92 (A1):

- Các áptômát xuất tuyến, phụ tải đóng theo nhu cầu cung cấp điện

2.3 Phương thức vận hành khi bảo dưỡng hoặc sửa chữa MBA TD91 (A2):

- Các áptômát xuất tuyến, phụ tải đóng theo nhu cầu cung cấp điện

* Lưu ý: Việc chuyển đổi phương thức vận hành từ A1 (A2) về A2 (A1) được

thực hiện bằng cách chuyển đổi về phương thức vận hành A0 sau đó mới chuyển

về phương thức vận hành A2 (A1)

V CÁC HƯ HỎNG VÀ BIỆN PHÁP XỬ LÝ TRONG VẬN HÀNH:

Khi xảy ra sự cố trên các thiết bị của HTĐ tự dùng xoay chiều, trừ trườnghợp mất điện toàn bộ, thì xảy ra các hiện tượng chung sau đây:

- Chuông (Trên tủ CEH01) kêu

- Các đèn tín hiệu: HLS trên tủ CEH01; HLS6 trên tủ CBB01; HLW2 trên tủBNF02.02 sáng

- Các rơle tín hiệu KH19 trên tủ CEH01 tác động

Tuỳ từng trường hợp cụ thể sẽ có các tín hiệu đèn, rơle tín hiệu trên các tủ

bổ sung

1 Khi xảy ra sự cố ngắn mạch trên các xuất tuyến 0,4kV.

1.1 Hiện tượng:

- Đèn tín hiệu HLW1 trên tủ áptômát xuất tuyến bị sự cố sáng

- Rơle tín hiệu KH1 trên tủ áptômát xuất tuyến bị sự cố sáng

- Áptômát xuất tuyến bị sự cố cắt

1.2 Nguyên nhân:

Ngắn mạch một pha hoặc nhiều pha trên xuất tuyến

1.3 Xử lý:

- Ấn nút SBR1 (Trên tủ CEH01) để giải trừ chuông

- Xác định nguyên nhân sự cố và cô lập điểm sự cố

- Giải trừ các tín hiệu đèn, con bài liên quan

Nếu xác định và khắc phục được sự cố, cho phép đóng lại áptômát đó đểkhôi phục cho phụ tải Nếu không xử lý được thì báo cho đơn vị sửa chữa để kịpthời xử lý

2 Khi xảy ra sự cố ngắn mạch trên thanh cái 9C1 (9C2):

2.1 Hiện tượng:

- Các đèn tín hiệu: HL5 (Trên tủ CBB01), HLW1 trên tủ MC nối với thanhcái bị sự cố sáng

- Rơle tín hiệu KH1 trên tủ MC nối với thanh cái bị sự cố tác động

- Các MC cấp nguồn nối với thanh cái bị sự cố cắt

2.2 Nguyên nhân:

- Ngắn mạch một pha hoặc nhiều pha trên thanh cái 9C1 (9C2)

- Ngắn mạch một pha hoặc nhiều pha trên xuất tuyến nối với thanh cái 9C1(9C2) nhưng áptômát của xuất tuyến đó chưa cắt

2.3 Xử lý:

- Ấn nút SBR1 (Trên tủ CEH01) để giải trừ chuông

- Chuyển các khoá chuyển mạch SA1, SA2 trên tủ CBB01 về vị trí cắt “O”

- Xác định thanh cái bị sự cố

- Cắt các áptômát phụ tải nối với thanh cái bị sự cố

- Chuyển các phụ tải (Nhận nguồn từ cả 2 thanh cái) sang thanh cái còn lại

- Giải trừ các tín hiệu đèn, con bài liên quan

3 Khi xảy ra sự cố mất điện áp đầu vào thanh cái 9C1 (9C2):

3.1 Hiện tượng:

- Các đèn tín hiệu: HL5 (Trên tủ CBB01), HLW1 (Trên tủ BNF01 đối vớithanh cái 9C1; BNF08 đối với thanh cái 9C2) sáng.

- Rơle tín hiệu KH1 trên tủ MC nối với thanh cái bị sự cố tác động

- Các MC 491 (492) cắt

3.2 Nguyên nhân:

Mất điện áp đầu vào thanh cái 9C1 (9C2)

3.3 Xử lý:

- Ấn nút SBR1 (Trên tủ CEH01) để giải trừ chuông

- Kiểm tra MC 491 (492) tự động cắt tốt, MC 409 tự động đóng tốt Nếukhông phải thực hiện bằng tay

- Giải trừ các tín hiệu đèn, con bài liên quan

4 Khi xảy ra sự cố mất điện trên toàn bộ HTĐ tự dùng:

4.1 Hiện tượng:

Các đồng hồ PA1, PV1 (Trên các tủ BNF01, BNF8); PA2, PV2, PA3, PV3(Trên tủ CBB01) chỉ 0

4.2 Nguyên nhân:

- Mất điện áp trên cả hai thanh cái C61, C62 ở Nhà máy

- Sự cố xếp chồng trên cả hai đường dây 691, 692; trên cả hai MBA TD91,TD92 hoặc trên cả hai thanh cái 9C1, 9C2

- Sự cố trên đường dây 691 (692) hoặc trên MBA TD91 (TD92) hoặc thanhcái 9C1 (9C2) khi đang loại đường dây 692 (691) hoặc trên MBA TD92 (TD91)hoặc thanh cái 9C2 (9C1) ra khỏi vận hành

4.3 Xử lý:

- Chuyển các khoá chuyển mạch SA1, SA2 trên tủ CBB01 về vị trí cắt “O”

- Cắt các áptômát xuất tuyến

- Cắt các áptômát phụ tải

- Giải trừ các tín hiệu đèn, con bài liên quan

5 Khi xảy ra sự cố nội bộ MBA TD91 (TD92):

- Ấn nút SBR1 (Trên tủ CEH01) để giải trừ chuông

- Kiểm tra MC 491 (492) tự động cắt tốt, MC 409 tự động đóng tốt Nếukhông, phải thực hiện bằng tay

- Kiểm tra và xác định nguyên nhân sự cố.

- Giải trừ các tín hiệu đèn, con bài liên quan

6 Khi xảy ra quá tải MBA TD91 (TD92):

- Ấn nút SBR1 (Trên tủ CEH01) để giải trừ chuông

- Tăng cường kiểm tra, giám sát Nếu vượt quá thời gian cho pháp phải tiếnhành cắt các phụ tải không quan trọng

- Giải trừ các tín hiệu đèn, con bài liên quan

Chương 3

HỆ THỐNG ĐIỆN TỰ DÙNG MỘT CHIỀU

I CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CƠ BẢN CỦA CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN CHÍNH:

1 Các bộ ắcquy BTA12, BTA22:

- Số lượng bình: 36 bình/bộ, mỗi bình 3 ngăn

- Dung lượng định mức: C10 = 175 Ah

- Có 2 kênh đầu ra:

Hai kênh này có cùng nguồn AC đầu vào nhưng hoàn toàn độc lập với nhau

về mạch chỉnh lưu, điều khiển và nguồn DC đã chỉnh lưu

+ Phạm vi điều chỉnh dòng điện: 10 ÷ 80A

+ Dòng điện đã chỉnh lưu: 20 ÷ 80A

Với độ chính xác ±5% khi điện áp thay đổi trong phạm vi 260 ÷ 220V

±1%V trong khoảng 60 ÷ 90V, khi dòng điện tải thay đổi từ 2 ÷ 50A

- Chế độ II: Trong chế độ này điện áp đầu ra được điều chỉnh trơn nhờ biếntrở R2, phạm vi điều chỉnh từ 0 ÷ 8V, với dòng điện tải đến 50A Cấp chính xác

và sự ổn định dòng điện trong chế độ này không được chuẩn hóa

3 Các tủ phân phối dòng điện một chiều:

3.1 Tủ 2BUA01: