Nghiên cứu khảo sát hệ thống tự động điều chỉnh điện áp dưới tải rơ le TAPCON 230 MR trạm biến áp 220kv đồng hới quảng bình

Xuất phát từ nhu cầu thực tế đó, với mong muốn tìm hiểu về cách điều chỉnh điện áp trong trạm biến áp được thực hiện một cách tự động nên em đã chọn đề tài tốt nghiệp “Nghiên cứu khảo sá

Trang 1

SVTH: Ngô Thanh Tùng Trang 1

LỜI NÓI ĐẦU

Trong công cuộc công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước, ngành điện đóng một vai trò hết sức quan trọng, sự phát triển của ngành điện lực đã thúc đẩy sự phát triển của nền kinh tế

Ngày nay, khoa học càng ngày phát triển càng cao, máy móc ra đời ngày càng hoàn thiện và quá trình tự động hoá cao đã thay thế rất nhiều sức lao động cho con người Công nghiệp phát triển đòi hỏi các chỉ tiêu chất lượng cung cấp điện ngày càng cao Chất lượng điện năng được đánh giá qua hai chỉ tiêu là điện áp và tần số của lưới điện Khi các thông

số điện áp lệch ra ngoài phạm vi cho phép thì gây nên những thiệt hại đáng kể cho nền kinh tế quốc dân, do đó cần phải tìm cách hiệu chỉnh lại điện áp cho phù hợp Điện áp luôn luôn thay đổi do phụ tải điện biến đổi nên vấn đề điều chỉnh điện áp là một vấn đề khó khăn của ngành điện lực

Xuất phát từ nhu cầu thực tế đó, với mong muốn tìm hiểu về cách điều chỉnh điện áp trong trạm biến áp được thực hiện một cách tự động nên em đã chọn đề tài tốt nghiệp

“Nghiên cứu khảo sát hệ thống tự động điều chỉnh điện áp dưới tải - rơ le TAPCON 230_MR - Trạm biến áp 220kV Đồng Hới - Quảng Bình”

Trong quá trình thực hiện đồ án này, dưới sự dẫn dắt nhiệt tình của thầy Nguyễn

Mạnh Hà, cùng với sự giúp đỡ về nguồn tài liệu của các anh chị ở trạm biến áp 220kV

Đồng Hới - Quảng Trị và sự nỗ lực của bản thân, nay em đã hoàn thành đề tài này Tuy nhiên, trong quá trình làm đồ án với kiến thức có hạn nên trong quá trình làm còn có nhiều thiết sót ngoài mong muốn, em mong sự đóng góp ý kiến của quí thầy, cô để cho đề tài của em được hoàn thiện hơn

Cuối cùng, em xin chân thành cám ơn các quí thầy, cô trong Khoa Kỹ thuật - Công nghệ thông tin cùng với quí thầy cô trong trường đại học Quảng Bình đã trang bị kiến thức

đầy đủ để em phục vụ công việc trong tương lai

Quảng Bình, tháng 12 năm 2017

Sinh viên thực hiện

Ngô Thanh Tùng

Trang 2

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 1

CHƯƠNG I 5

TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 5

1.1 Lưới điện và chất lượng điện năng 5

1.1.1 Mở đầu 5

1.1.2 Ảnh hưởng của chất lượng điện năng đến sự làm việc của phụ tải 5

1.1.2.1 Ảnh hưởng của điện áp đến phụ tải 6

1.1.2.2 Ảnh hưởng của tần số đến phụ tải 6

1.1.2.3 Ảnh hưởng của sóng hài đến phụ tải 7

1.1.2.4 Ảnh hưởng của điện áp đối xứng đối với phụ tải 7

1.1.3 Tiêu chuẩn chất lượng điện năng 8

1.1.3.1 Tiêu chuẩn điện áp 8

1.1.3.2 Tiêu chuẩn tần số 8

1.1.3.3 Tiêu chuẩn sóng hài 9

1.1.3.4 Tiêu chuẩn điện áp không đối xứng 9

1.2 Tổng quan về điều chỉnh điện áp dưới tải 9

1.2.1 Luật điều chỉnh điện áp dưới tải 9

1.2.2 Điều chỉnh điện áp dưới tải 10

1.2.3 Máy biến áp điều áp dưới tải 12

1.2.3.2 Giới thiệu các loại bộ điều áp dưới tải 13

1.2.3.3 Việc điều chỉnh điện áp trong mạng 17

1.3 Các phương pháp điều chỉnh điện áp 17

1.3.1 Điều chỉnh điện áp máy phát 18

1.3.2 Điều chỉnh điện áp bằng bù ngang công suất phản kháng 19

1.3.3 Điều chỉnh điện áp bằng phương pháp bù dọc 21

1.4 Điều chỉnh điện áp bằng phương pháp thay đổi đầu phân áp máy biến áp 22

1.4.1 Phương pháp đấu nối điều chỉnh kiểu tuyến tính 25

1.4.2 Phương pháp đấu nối đầu điều chỉnh điện áp kiểu đảo cực 26

1.4.3 Phương pháp đấu nối đầu điều chỉnh điện áp tinh - thô 28

1.5 Tổng quan về Trạm biến áp 220kV Đồng Hới 29

1.5.1 Giới thiệu 29

Trang 3

1.5.2 Đặc điểm, vai trò của trạm trong khu vực 30

1.5.3 Các thông số kỹ thuật của Máy Biến Áp T2 31

CHƯƠNG II 35

CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA BỘ ĐIỀU ÁP DƯỚI TẢI 35

2.1 Cấu tạo chung của bộ điều áp dưới tải 35

2.2 Cấu tạo bộ chuyển nấc 35

2.2.1 Bộ công tắc tơ K (contactor) 35

2.2.2 Bộ chọn nấc 35

2.3 Nguyên lý làm việc của bộ chuyển nấc 36

2.3.1 Nguyên lý chuyển mạch từ NPA lẻ sang NPA chẵn, không có sự tham gia của dao đảo cực 36

2.3.2 Nguyên lý chuyển mạch từ NPA này sang NPA khác có sự tham gia của dao đảo mạch O 43

2.3.3 Các yêu cầu kỹ thuật 51

2.4 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của bộ truyền động 51

2.4.1 Phần cơ khí 51

2.4.1.1 Cấu tạo 51

2.4.1.2 Nguyên lý làm việc 51

2.4.2 Phần điện 52

2.4.2.1 Các thông số kỹ thuật của thiết bị lắp trong tủ 52

2.4.2.2 Chức năng các thiết bị điện 52

2.4.2.3 Các phần mạch 53

2.4.3 Nguyên lý hoạt động của mạch chuyển đổi nấc phân áp 54

2.4.3.1 Nguyên tắc điều khiển 54

2.4.3.2 Nguyên lý hoạt động 54

2.4.4 Đánh giá hệ thống tự động điều áp dưới tải 60

2.4.4.1 Các yêu cầu kỹ thuật 60

2.4.4.2 Các thử nghiệm của bộ điều áp dưới tải 61

2.4.4.3 Kiểm tra 61

2.4.4.4 Tuổi thọ của tiếp điểm 62

2.4.4.5 Độ bền cơ 62

2.4.4.6 Khả năng chịu ngắn mạch 62

2.4.4.7 Quá tải 62

Trang 4

2.4.4.8 Nhiệt độ dầu 62

CHƯƠNG III 63

NGHIÊN CỨU, KHẢO SÁT RƠLE TỰ ĐỘNG ĐIỀU ÁP DƯỚI TẢI 63

3.1 Giới thiệu chung 63

3.1.1 Khái niệm chung về rơle kỹ thuật số 63

3.1.2 Tổng quan về rơle TAPCON 230_MR 64

3.1.3 Các chức năng chính của rơle TAPCON 230_MR 66

3.1.4 Sơ đồ khối của rơle 67

3.1.5 Chu trình vận hành 67

3.1.6 Sơ đồ khối tự động thay đổi tỉ số biến đổi của máy biến áp 69

3.2 Chức năng và nhiệm vụ của từng khối 71

3.2.1 Khối phát hiện dòng quẩn Ic 72

3.2.2.Khối phát tín hiệu quá dòng IL 73

3.2.3 Khối bù điện áp rơi trên đường dây do điện trở VR 73

3.2.4 Khối bù điện áp rơi trên đường dây do điện kháng VXL 74

3.2.5 Khối bù điện áp 74

3.2.6 Các khối giám sát quá áp V0, kém áp VU 77

3.2.7 Khối tổng 78

3.2.8 Khối đặt điện áp so sánh VS 79

3.2.9 Khối đặt điện áp vùng chết VS 80

3.2.10 Khối so sánh F (A>B) 80

3.2.11 Khối trì hoãn khởi động 81

3.2.12 Khối tạo xung 1s và khối tạo thời gian trễ giữa hai lần chuyển nấc liên tiếp nhau (0  10s) 84

3.3 Nguyên lý làm việc của rơ le tự động điều áp TAPCON 230_MR 87

Kết luận 89

Trang 5

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN

1.1 Lưới điện và chất lượng điện năng

1.1.1 Mở đầu

Hai chỉ tiêu để đánh giá chất lượng điện năng của hệ thống điện là tần số f của dòng

điện và điện áp U trên cực của các thiết bị sử dụng điện năng

Mỗi hệ thống điện làm việc với một giá trị định mức của tần số và nhiều cấp điện áp

định mức khác nhau, trong đó có một số cấp điện áp phân phối trực tiếp mỗi hệ thống điện, điện năng cho các thiết bị dùng điện, tần số luôn có giá trị như nhau trong toàn hệ

thống điện Ngược lại, ngay trong cùng một cấp, giá trị điện áp tại các điểm trong mạng

điện có thể khác nhau Do có tổn thất điện áp trong mạng điện, nên điện áp gần nguồn có

giá trị lớn hơn điện áp ở xa nguồn

Mỗi thiết bị dùng điện,đựơc thiết kế để làm việc ở giá trị tần số định mức của hệ

thống điện và ở giá trị điện áp bằng hoặc lân cận giá trị định mức của cấp điện áp phân phối nào đó, đó là điện áp định mức của nó Như vậy, đối với các thiết bị dùng điện, cần

chỉ rõ điện áp định mức của nó

Chất lượng điện năng được đảm bảo, nếu thiết bị dùng điện được cung cấp ở tần số

định mức của hệ thống điện với điện áp định mức của thiết bị đó

Các chỉ tiêu chất lượng điện năng liên quan chặt chẽ với sự cân bằng công suất tác

dụng (P) và công suất phản kháng (Q) trong hệ thống điện

Công suất tác dụng của P được xem là đủ khi tần số của hệ thống điện, bằng giá trị

định mức Khi thiếu công suất P, tần số giảm đi và ngược lại,sự cân bằng công suất P có

tính chất toàn hệ thống điện

Công suất phản kháng được xem là đủ khi điện áp ở các nút phụ tải nằm trong giới

hạn cho phép Khi thiếu công suất Q, điện áp sẽ giảm thấp và ngược lại sự cân bằng công suất Q trong toàn hệ thống điện, được đánh giá bởi mức độ điện áp trung bình từng địa phương Như vậy công suất phản kháng có thể thừa ở chổ này hoặc thiếu ở chổ khác trong

hệ thống điện

1.1.2 Ảnh hưởng của chất lượng điện năng đến sự làm việc của phụ tải

Khi các chỉ tiêu chất lượng điện năng lệch ra khỏi giá trị định mức, thì các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của các thiết bị dùng điện sẽ kém đi, làm cho các quá trình công nghệ bị ảnh hưởng gây ra thiệt hại về kinh tế Nếu các chỉ tiêu chất lượng điện năng lệch quá nhiều so với các giá quy định sẽ hư hỏng thiết bị, gây ra thiệt hại về kinh tế rất lớn

Trang 6

1.1.2.1 Ảnh hưởng của điện áp đến phụ tải

- Đối với các động cơ

Động cơ không đồng bộ: Khi điện áp trên cực động cơ không đồng bộ giảm đi, thì

mô men quay và tốc độ quay sẽ giảm, dòng điện trong stato tăng lên làm tăng phát nóng trong động cơ, động cơ khó khởi động, thời gian khởi động kéo dài

Động cơ đồng bộ: Khi điện áp thay đổi làm cho mômen quay thay đổi,khả năng phát công suất phản kháng của máy phát và máy bù đồng bộ giảm đi, khi điện áp giảm quá 5% so với định mức.Vì vậy, các máy phát và máy bù đồng bộ được thiết kế để có thể

giữ nguyên khả năng phát công suất phản kháng, khi điện áp biến đổi ít

- Đối với thiết bị chiếu sáng

Khi điện áp giảm, quang thông của đèn giảm, sẽ làm hại sức khoẻ của người lao

động và giảm năng suất lao động

Khi điện áp tăng cao thì tuổi thọ của đèn giảm

- Đối với các lò điện:

Sự biến đổi điện năng, điện áp ảnh hưởng nhiều đến đặc tính kinh tế, kỹ thuật của

các lò điện

- Đối với nút phụ tải tổng hợp:

Khi thay đổi điện áp ở nút phụ tải tổng hợp bao gồm các phụ tải thành phần thì công suất tác dụng và phản kháng do nó tiêu thụ cũng biến đổi theo các đường đặc tính tỉnh của phụ tải Khi điện áp giảm thì công suất tác dụng và phản kháng đều giảm đến một giá trị điện áp giới hạn Ughnào đó, nếu điện áp tiếp tục giảm thì công suất phản kháng tiêu thụ sẽ

tăng lên, hậu quả điện áp lại càng giảm và phụ tải ngừng làm việc

- Đối với bản thân hệ thống điện:

Sự biến đổi điện áp, ảnh hưởng đến đặc tính kỹ thuật của bản thân hệ thống điện Điện áp giảm sẽ làm giảm lượng công suất phản kháng do máy phát điện và các thiết bị

bù sinh ra Đối với máy biến áp khi điện áp tăng, làm tăng tổn thất không tải, tăng sự cảm ứng trong lỏi thép và có thể dẫn đến nguy hiểm, đồng thời khi điện áp tăng cao quá sẽ làm hỏng cách điện Đối với đường dây, điện áp tăng cao sẽ làm giảm tổn thất công suất tác

dụng và làm tăng tổn thất vầng quang ở các đường dây siêu cao áp

1.1.2.2 Ảnh hưởng của tần số đến phụ tải

Đối với động cơ điện, khi tần số thay đổi sẽ làm cho tốc độ quay thay đổi,do đó ảnh hưởng đến năng suất công tác động cơ Sự thay đổi tần số rất nguy hiểm đối với nhà máy

Trang 7

điện, tần số giảm sẽ làm giảm năng suất công tác của các thiết bị tự dùng như bơm nước,

Tần số giảm sẽ làm cho điện áp trong hệ thống điện giảm theo, vì sức điện động của

máy phát giảm, do tốc độ quay của máy kích thích bị giảm

Tần số biến đổi còn phá hoại sự phân bố công suất kinh tế trong hệ thống điện

1.1.2.3 Ảnh hưởng của sóng hài đến phụ tải

- Đối với tải công nghiệp: Các thiết bị điện tử công suất, lò hồ quang, máy hàn, bộ khởi động điện tử, đóng mạch máy biến áp công suất lớn…

- Đối với tải dân dụng: Đèn phóng điện chất khí, tivi, máy photocopy, máy tính, lò

vi sóng…

Với nhiều biện pháp khác nhau, người ta có thể giảm một số sóng hài đến một giá trị nhỏ không đáng kể.Việc khử bỏ hoàn toàn chúng tất nhiên không thể hoàn toàn thực hiện được Sóng hài là dạng nhiễu không mong muốn ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng điện năng, xuất hiện khi sử dụng những tải không tuyến tính (biến tần, bộ chuyển điện thế, UPS,…) có tác dụng rất xấu đến những thiết bị, máy móc được sử dụng trong nhà máy như:

- Giảm tuổi thọ động cơ

- Quá tải CB, quá nhiệt và gây cháy nổ máy biến áp (trong khi lượng điện sử dụng vẫn nhỏ hơn định mức)

- Máy cắt, Aptomat, cầu chì có thể bị tác động mà không rõ nguyên nhân

- Giảm tuổi thọ tụ bù, thậm chí gây nổ tụ bù bất thường

- Gây nhiễu ảnh hưởng đến các thiết bị viễn thông, hệ thống tự động hóa như PLC, Role,

- Các thiết bị đo hoạt động không chính xác

- Lãng phí năng lượng…

1.1.2.4 Ảnh hưởng của điện áp đối xứng đối với phụ tải

Đối với các mạng điện có các phụ tải một pha công suất lớn như: Máy hàn, lò

điện… thì chúng thường gây ra hiện tượng phụ tải không đối xứng do đó kéo theo điện áp không cần bằng làm lệch điểm trung tính của mạng điện

Điện áp không đối xứng làm giảm hiệu quả công tác và tuổi thỏ của thiết bị dùng điện, giảm khả năng tải của lưới điện và tăng tổn thất điện nặng

Trang 8

1.1.3 Tiêu chuẩn chất lượng điện năng

1.1.3.1 Tiêu chuẩn điện áp

Độ lệch điện áp trên cực các thiết bị dùng điện so với điện áp định mức của mạng

điện được định nghĩa là:

Utb

Udm

Udm-Ut

Trong đó: Ut điện áp thực tế

Udm điện áp định mức

Độ lệch điện áp được quy định như sau:

+ Đối với động cơ ở các xí nghiệp công nghiệp

Trang 9

1.1.3.3 Tiêu chuẩn sóng hài

Tổng độ biến dạng sóng hài điện áp (THD) là tỷ lệ giữa giá trị hiệu dụng của sóng hài điện áp với giá trị hiệu dụng của điện áp bậc cơ bản (theo đơn vị %), được tính theo công thức sau:

THD =√∑ 𝑉𝑖

2 𝑁 𝑖−2

𝑉1 × 100%

Trong đó:

THD: Tổng độ biến dạng sóng hài điện áp;

Vi: Giá trị hiệu dụng của sóng hài điện áp bậc i và N là bậc cao nhất của sóng hài cần đánh giá;

V1: Giá trị hiệu dụng của của điện áp tại bậc cơ bản (tần số 50 Hz)

Tổng độ biến dạng sóng hài điện áp tại mọi điểm đấu nối không được vượt quá giới hạn quy định trong Bảng như sau:

Bảng: Độ biến dạng sóng hài điện áp

Cấp điện áp Tổng biến dạng sóng hài Biến dạng riêng lẻ

Cho phép đỉnh nhọn điện áp bất thường trên lưới điện phân phối trong thời gian ngắn vượt quá tổng mức biến dạng sóng hài quy định

1.1.3.4 Tiêu chuẩn điện áp không đối xứng

Hệ thống ba pha không đối xứng khi biên độ điện áp các pha không bằng nhau và (hoặc) góc lệch pha không bằng 120o Để nghiên cứu mạch 3 pha không đối xứng thường

sử dụng phương pháp các thành phần đối xứng của Fortescue, phân tích một hệ thống 3 pha không đối xứng thành 3 hệ thống đối xứng thứ tự thuận, thứ tự nghịch và thứ tự không

1.2 Tổng quan về điều chỉnh điện áp dưới tải

1.2.1 Luật điều chỉnh điện áp dưới tải

Điều chỉnh điện áp dưới tải là chế độ điều chỉnh điện áp khi máy biến áp đang vận hành và mang tải Điều áp dưới tải hoạt động có hiệu quả nếu trong hệ thống điện áp đủ công suất phản kháng (CSPK) Nếu không đủ CSPK mà tăng điện áp ở MBA thì sẽ làm cho sự thiếu hụt CSPK thêm trầm trọng, xấu đi chế độ vận hành của hệ thống điện

Đối với MBA ĐADT điều quan trọng là luật điều chỉnh điện áp tức là quan hệ giữa điện áp ra phía trung áp với thời gian hoặc dòng điện phụ tải Nếu điều chỉnh bằng tay thì điều độ viên hoặc trực nhật viên vận hành theo tín hiệu điện áp mà điều chỉnh các đầu

Trang 10

phân áp Còn điều chỉnh tự động thì thiết bị điều khiển cũng làm việc theo luật điều chỉnh

đã định trước

MBA ĐADT được điều chỉnh theo một trong các luật sau:

- Theo độ lệch điện áp so với giá trị chỉnh định

- Theo độ lệch công suất phản kháng

- Theo đồ thị thời gian cho trước

- Theo dòng điện (điều chỉnh ngược, dùng cho các máy biến áp trung gian cấp điện cho luới phân phối)

Trong các luật trên thì luật điều chỉnh điện áp theo độ lệch điện áp so với giá trị chỉnh định và luật điều chỉnh ngược (theo dòng điện) được áp dụng trong hệ thống điện Việt Nam

1.2.2 Điều chỉnh điện áp dưới tải

Máy biến áp ĐADT có khá nhiều đầu phân áp và các mức điều chỉnh điện áp khác nhau, phạm vi điều chỉnh tương đối rộng Ví dụ như:

MBA 110 KV có Uđm = 115 KV, 19 đầu phân áp với eo = 1,78%

MBA 220 KV có Uđm = 220 KV, 17 đầu phân áp với eo = 1,5%

Trong tính toán điều chỉnh điện áp dưới tải ứng với 3 chế độ phụ tải max, phụ tải min và chế độ sự cố Ta có thể tính được đầu phân áp cần đặt dưới tải cho từng chế độ vận hành, khi biết điện áp đầu vào và điện áp yêu cầu phía đầu ra

Hình 1.1.Sơ đồ thay thế MBA điều áp dưới tải

U1 – các nấc điều chỉnh phía cao áp

U2 – điện áp được điều chỉnh

 Ta quy định điện áp được điều chỉnh như sau:

U2max ,U2min , U2sc : điện áp thực trong các chế độ max, min và sự cố

U’2max ,U’2min , U’2sc : điện áp quy đổi trong các chế độ max, min và sự cố

U2ymax,U2ymin, U2ysc: điện áp yêu cầu trong các chế độ max, min và sự cố

U1dcmax,U1dcmin, U1dcsc: điện áp yêu cầu trong các chế độ max, min và sự cố

BA

U2 U1

Trang 11

Ta có U2:

max 1

20 '

max 2 max 2 '

max 2

dc

U

U U

k

U

min 1

20 '

min 2 min 2 '

min 2

dc

U

U U

k

U

csc 1

20 ' 2 2 '

2

d sc sc sc

U

U U k

U

U  

Ta có U1dc trong các chế độ ứng với U2dydc:

max 2

20 max max

1 max 2

20 '

max 2 max

yc B

dc

U

U U

min 2

20 min min

1 min 2

20 '

min 2 min

yc B

dc

U

U U

csc 2

20 1

2

20 ' 2 csc

y Bsc sc

sc sc d

U

U U U

U

U U

0U đm

nE đm dctc U

U1dctc theo các chế độ max, min và sự cố ứng với các hệ số nmax, nmin,và nsc

Điện áp thực hiện trên thanh góp hạ áp trong các chế độ là:

max 1

2 max

2

05 , 1

dctc

dm t

U

min 1

2 min

2

05 , 1

dctc

dm t

U

csc 1

2 2

05 , 1

dct

dm tsc

dm

dm t

U

U U

dm

dm t

U

U U

dm

dm tsc

sc

U

U U

Trang 12

1.2.3 Máy biến áp điều áp dưới tải

1.2.3.1 Giới thiệu máy biến áp chính

Máy biến áp được chia làm hai phần:(Hình 1.2 a,b)

- Phần dây quấn chính: dây quấn 3 pha và đấu dây các đầu nất phân áp được đặt trong thùng riêng chứa dầu chách điện

- Bộ chuyển nất phân áp được đặt trong thùng dầu riêng

a)

b)

Hình 1.2a,b máy biến áp chính

Trang 13

1.2.3.2 Giới thiệu các loại bộ điều áp dưới tải

a Loại tác động chậm hạn chế dòng bằng điện kháng:

Sơ đồ cuộn dây của máy biến áp và cấu tạo của bộ phận chuyển đổi đầu phân áp cho thấy, cuộn dây cao áp của máy biến áp gồm 2 phần: phần không điều chỉnh a và phần điều chỉnh b Tại phần điều chỉnh có nhiều đầu ra cố định từ 1 đến 4 Các đầu 1 và 2 của cuộn dây có các vòng dây cùng chiều dài với các vòng dây của cuộn chính a (chiều dòng điện được mô tả trên hình vẽ bằng các mũi tên) Khi dùng đầu 1 và đầu 2 thì hệ số của máy biến áp sẽ tăng lên

Các đầu 3 và đầu 4 của cuộn dây có các vòng dây ngược chiều với các vòng dây của cuộn chính.Khi dùng các đầu 3 và 4 thì tỉ số biến áp sẽ giảm bớt tác dụng của cuộn dây chính.Đầu O là đầu phân áp chính của cuộn dây cao áp MBA

Tại cuộn dây có điều chỉnh, người ta dùng bộ chuyển đổi nấc phân áp gồm có 2 đầu dẫn động b1 và b2, công tắc tơ K1 và K2 và cuộn kháng.Tại điểm giữa của cuộn kháng được nối tới cuộn dây chính a của MBA.Bình thường dòng điện phụ tải của cuộn dây cao

áp phân đều 2 nữa cuộn dây kháng điện, vì vậy dòng từ nhỏ và tổn thất điện kháng cũng nhỏ

Hình 1.3.Sơ đồ cuộn dây MBA- loại tác động chậm

Giả thiết cần chuyển đổi từ đầu 2 sang đầu 1 K1 sẽ cắt chuyển tiếp điểm động b1sang đầu 1 đóng K1 Như vậy phần cuộn dây giữa hai đầu 1 và 2 bị ngắn mạch qua cuộn dây kháng điện P Do trị số cảm kháng của P khá lớn nên hạn chế được dòng điện cân bằng xuất hiện trong phân đoạn 1,2 Sau đó cắt K2, chuyển b2 sang đầu 1 và đóng K2 Đầu phân áp chuyển từ 2 sang 1

Trang 14

b Bộ điều áp dưới tải bằng điện trở:

Hình 1.4 Cơ cấu chuyển nấc và bộ điện trở ngắn mạch

Hình 1.5 Phần khung đấu dây các nấc phân áp

Bộ điều áp dưới tải bằng điện trở hay còn gọi là bộ điều áp dưới tải tác động nhanh

Bộ điều áp này sử dụng thiết bị đổi nối hạn chế dòng bằng điện trở

 Cấu tạo chính của bộ ĐADT bằng điện trở gồm:

- Điện trở hạn chế dòng (2 điện trở trên một pha)

- Các tiếp điểm đấu nối đầu phân áp đặt trong thùng dầu riêng, cách ly với thùng dầu MBA Khi đóng cắt dòng điện tải bộ ĐADT dập tắc hộ quan bằng dầu

Trang 15

- Dao lựa chọn với các tiếp điểm động H theo mỗi pha và các dao đảo cực được đặt chung trong thùng dầu MBA

- Tủ truyền động lắp ở vách thùng MBA nối với một motor truyền động và cơ cấu chuyển mạch

 Nguyên lý hoạt động: (Hình 1.6)

Quá trình chuyển 1 nấc phân áp của bộ ĐADT tác động nhanh dùng điện trở hạn chế dòng

Giả sử chuyển từ nấc 1 sang nấc 2:

* Tình trạng ban đầu MBA đang hoạt động ở nấc 1

- Công tắc O ở vị trí (+)

- Công tắc mám lẽ ở vị trí nấc 1

- Công tắc mám chẳn ở vị trí nấc 2

- Dao lựa chọn ở vị trí B

- Dòng điện đi từ AO(+)Nấc 1BX

* Bắt đầu chu trình chuyển nấc

- Dao lựa chọn bắt đầu chuyển từ điểm B sang B1

B Dòng điện chạy từ L O(+)  Nấc 1  X

R1 B1

- Dao lựa chọn tiếp tục di chuyển rời khỏi điểm B đến vị trí B1

Dòng điện chạy từ L O(+) Nấc 1 R1 B1X

Hình 1.6 Sơ đồ nguyên lý làm việc 1 pha dùng điên trở hạn chế dòng

Trang 16

- Dao lựa chọn tiếp tục di chuyển đến điểm C1

Nấc 1R1B1 Dòng điện chạy từ L O(+)  Nấc 1 X

Nấc 2R2 C1

- Khi dao di chuyển rời khỏi điểm B1 đến C1, nấc 1, R1, B1 mất điện

Dòng điện chạy từ L O(+) Nấc 2 R2 C1 X

Tại thời điểm này MBA đã bắt đầu làm việc ở nấc 2

- Dao lựa chọn di chuyển tiếp đến điểm C

Nấc 1R1B1 Dòng điện chạy từ L O(+)  Nấc 1  X

Nấc 2R2 C1

- Dao lựa chọn tiếp tục di chuyển rời khỏi điểm C1 đến C

Dòng điện chạy từ L O(+) Nấc 2 C  X

*Kết thúc quá trình chuyển nấc

Máy biến áp chuyển sang hoạt động ở nấc 2

Như vậy nhờ bộ chuyển đổi dưới tải ta có thể thay đổi đầu phân áp và hệ số biến áp khi MBA vẫn mang tải nên đáp ứng được yêu cầu điện áp đối xứng

Bộ chuyển đổi ĐPA được đặt trong cùng thùng MBA và được chuyển đổi bằng động cơ truyền động 7, dưới sự tác động của bộ tự động điều khiển 8

Hình 1.7.Sơ đồ chuyển đổi ĐPA của MBA điều áp dưới tải

Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7

Z2 Z3 Z4 Z5 Z6 Z7

7 6

Trang 17

1.2.3.3 Việc điều chỉnh điện áp trong mạng

Hình 1.8.Sơ đồ mạng để giải thích nguyên tắc điều chỉnh điện áp

Điện áp trên thanh góp hạ áp của trạm là:

.'

 UF : Điện áp trên thanh góp đầu cực máy phát

 U’B: Điện áp trên thanh góp cao áp của trạm

 r,x : Tổng điện trở tác dụng, phản kháng của đường dây và trạm biến áp

 K : Tỉ số biến đổi của MBA

Từ biểu thức trên ta có thể kết luận rằng, việc điều chỉnh điện áp UB cung cấp cho các hộ tiêu thụ có thể thực hiện bằng cách:

 Thay đổi UF

 Thay đổi tỉ số biến đổi K của máy biến áp

 Thay đổi công suất phản kháng Q truyền trên đường dây bằng cách điều chỉnh kích từ của máy bù hay động cơ đồng bộ hoặc đóng cắt bộ tụ bù ở trạm

1.3 Các phương pháp điều chỉnh điện áp

Muốn giữ điện áp các hộ dùng điện nằm trong dải điện áp yêu cầu thì cần phải thực

hiện các biện pháp điều chỉnh điện áp, các biện pháp điều chỉnh điện áp thông dụng ở trong mạng điện là:

1 Điều chỉnh điện áp máy phát bằng cách điều chỉnh dòng điện kích từ máy phát

2 Điều chỉnh điện áp ra của máy biến áp bằng cách đặt các đầu phân áp cố định hoặc điều áp dưới tải

C C BA

Trang 18

3 Đặt các thiết bị bù ngang có điều chỉnh để thay đổi tổn thất điện áp trên đường dây, ta có thể dùng bộ tụ điện, máy bù đồng bộ, động cơ điện đồng bộ có điều chỉnh kích

từ hoặc thiết bị bù nhanh

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

1.3.1 Điều chỉnh điện áp máy phát

Biện pháp điều chỉnh điện áp, nhằm thoả mản yêu cầu của các hộ tiêu thụ, bằng cách điều chỉnh điện áp ra của máy phát, thường được áp dụng trong mạng điện nhỏ chỉ có một máy phát Lúc này khi phụ tải lớn ta phải nâng cao điện áp của các máy phát điện lên bằng cách tăng dòng điện kích từ của máy phát Ngược lại khi phụ tải nhỏ, ta hạ thấp điện

áp của máy phát bằng cách giảm dòng điện kích từ của máy phát xuống Biện pháp đó ta

có thể giữ được ở phía phụ tải một giá trị điện áp mong muốn Khả năng nâng cao điện áp thanh cái của nhà máy điện lên cao bao nhiêu lúc cực đại, là do phụ tải ở gần nhà máy quyết định và ngược lại, việc hạ thấp điện áp xuống bao nhiêu lúc phụ tải cực tiểu là do phụ tải ở xa nhà máy nhất quyết định Như vậy, việc thay đổi điện áp máy phát lúc vận

+ W1, W2: Là vòng dây của cuộn sơ cấp và thứ cấp máy biến áp

+ U1, U2: Là điện áp phía cuộn sơ và cuộn thứ của máy biến áp

Như vậy điện áp thứ cấp có thể thay đổi được bằng cách: Thay đổi tỷ số biến đổi K

Vì vậy ở các cuộn dây cao áp của các máy biến áp hai cuộn dây và các cuộn dây cao và trung ở các máy biến áp ba cuộn dây, ngoài đầu chính ra còn có các đầu phụ, tạo thành các đầu phân áp Đầu phân áp cho phép chọn tỷ số biến áp K một cách có lợi nhất, để điều chỉnh điện áp thoả mãn yêu cầu

Nếu ta gọi Uc là điện áp định mức của cuộn cao áp đầu phân áp chính, e là độ thay đổi tương đối của tỷ số biến áp của bất kỳ đầu phân áp nào so với đầu chính

Điện áp ra của các đầu phân áp được xác định như sau:

Upa = Uc(1+e)kV (1.5)

Có 2 loại máy biến áp điều chỉnh bằng cách chọn tỷ số biến đổi máy biến áp

- Máy biến áp điều chỉnh thường

Là loại máy biến áp mà mỗi lần muốn thay đổi đầu phân áp ta phải cắt điện, vì nó không có bộ phận đặc biệt để chuyển đổi đầu phân áp, khi máy biến áp đang mang tải Việc này làm phức tạp thêm công tác vận hành và điều chỉnh biến áp vì vậy với các loại

Trang 19

máy biến áp này thường đặt thêm một đầu phân áp cố định ít khi phải thay đổi Để khắc phục nhược điểm của loại máy biến áp này, người ta dùng loại máy biến áp điều áp dưới tải

- Máy biến áp điều áp dưới tải

Là loại máy biến áp nhờ cấu tạo đặc biệt nên có thể thay đổi các đầu phân áp trong lúc máy biến áp vẫn mang tải mà không cần phải cắt điện ra Trong các máy biến áp này người ta thường trang bị cả thiết bị tự động thay đổi đầu phân áp, nên rất thuận tiện trong việc điều chỉnh điện áp, tuy nhiên giá thành có cao hơn

Như vậy với loại máy biến áp điều áp dưới tải này ta có thể chọn các đầu phân áp khác nhau trong chế độ vận hành khác nhau, (khi phụ tải cực đại, cực tiểu, sự cố) để giữ được ở phía phụ tải một giá trị điện áp mong muốn

Hiện nay các máy biến áp thường được chế tạo với nhiều đầu phân áp, nhất là các máy biến áp điều áp dưới tải Các máy biến áp điều áp dưới tải với các cấp điện áp bên cao U  35kV thường có Uđm 6 hay8 x 1.5%,còn với cấp 110kV thường có 115

9x1,78% hay 110 x 4 x 2,5% đầu phân áp Các máy biến áp thường đa số trường hợp có

Udm2 x 2,5% đầu phân áp (với các cấp điện áp)

1.3.2 Điều chỉnh điện áp bằng bù ngang công suất phản kháng

Từ công thức: U =

U

X

* Q R

là ở mạng khu vực thường có X>R nên việc thay đổi Q để điều chỉnh điện áp lại càng thuận lợi, thay đổi Q chuyên chở trên mạng điện có thể thực hiện được bằng cách:

Trang 20

+ Phân bố lại công suất phản kháng phát ra giữa các nhà máy điện trong hệ thống điện

+ Đặt thêm các thiết bị phát ra công suất phản kháng, ngoài máy phát như máy bù đồng bộ, tụ điện tĩnh Gọi là các thiết bị bù

Máy bù đồng bộ là một loại động cơ điện đồng bộ làm việc ở chế độ không tải.Nếu động cơ làm việc ở chế độ quá kích thì nó sẽ phát ra Q, ngược lại ở chế độ non kích thích thì máy bù đồng bộ sẽ tiêu thụ Q, nhưng lúc này khả năng tiêu thụ Q của nó chỉ bằng 0,5 dung lượng định mức

Một số khuyết điểm của máy bù đồng bộ và tụ điện tĩnh trong chức năng điều chỉnh điện áp:

+ Máy bù đồng bộ vừa có công dụng phát ra Q làm tăng điện áp tại phụ tải, vừa có thể tiêu thụ Q làm giảm điện áp, nên phạm vi điều chỉnh của nó rộng hơn tụ điện tĩnh + Máy đồng bộ không chịu ảnh hưởng của điện áp mạng điện trong việc sản xuất ra

Q, chỉ phụ thuộc chủ yếu vào dòng kích từ, trái lại tụ điện tĩnh thì công suất phản kháng Q

mà nó phát ra lại phụ thuộc vào nhiều điện áp ra.Khi điện áp mạng điện giảm xuống thì lượng Q mà tụ điện tĩnh phát ra giảm xuống, còn khi điện áp tăng thì lượng Q của tụ điện tĩnh phát ra lại tăng lên, làm giảm hiệu quả điều chỉnh điện áp tụ điện tĩnh

+ Sử dụng máy bù đồng bộ thì việc điều chỉnh điện áp sẽ rất bằng phẳng và chính xác, còn sử dụng tụ điện tĩnh thì việc điều chỉnh điện áp sẽ không trơn, không bằng phẳng

+ Máy bù đồng bộ tiêu thụ khá nhiều công suất tác dụng (1.3÷5)% so với tụ điện tĩnh (0,5%), ngoài ra việc vận hành tụ điện tĩnh cũng có thể dễ dàng hơn so với máy bù đồng bộ vì tụ điện tĩnh không có phần quay

Về phạm vi ứng dụng: Do các máy bù đồng chỉ chế tạo với cấp điện áp từ 10kV trở xuống, còn tụ điện tĩnh có thể làm việc với các cấp điện áp bất kỳ bằng cách ghép nối tiếp nhiều tụ điện với nhau

Tóm lại: Với những ưu khuyết điểm trên, máy bù đồng bộ chỉ được sử dụng trong những trường hợp rộng rải thật cần thiết, còn tụ điện tĩnh thường được sử dụng rộng rải hơn trong việc điều chỉnh điện áp

Trang 21

*

(1.7)

Ta thấy có thể điều chỉnh điện áp bằng cách thay đổi tổng trở R, X bằng cách:

+ Thay đổi số đường dây hay máy biến áp làm việc song song, nhưng số đường dây

và máy biến áp làm việc song song nhiều hay ít do điều kiện đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cho các hộ phụ tải quyết định Nếu tăng số đường dây hay máy biến áp làm việc song song để giảmU thì không hợp lý về mặt kinh tế Mặt khác, khi đã có đường dây dẫn đã làm việc song song mà cắt bớt chúng đi trong tình trạng phụ tải cực tiểu điều chỉnh điện

áp thì cũng không hợp lý vì nó làm tăng các tổn thất trong mạng điện và giảm độ tinh cậy cung cấp điện Còn việc giảm số máy biến áp làm việc song song lúc phụ tải min để điều chỉnh điện áp thường hợp lý vì máy biến áp làm việc tương đối bảo đảm, nên độ tin cậy cung cấp điện của các hộ tiêu thụ không bị giảm nhiều

+ Biện pháp thứ hai là đặt tụ điện mắc nối tiếp trên đường dây cho cả 3 pha, biện pháp này thường có tên gọi là bù dọc bằng tụ điện tĩnh và được ứng dụng tương đối rộng rải.Tại những đường dây trên không có tiết diện lớn, người ta thường bù dọc bằng tụ điện tĩnh.Nếu điện kháng của đường dây trước lúc chưa bù là X, sau lúc đặt bộ tụ điện có điện kháng là Xk thì điện kháng toàn bộ đường dây sẽ giảm xuống còn X-Xk và tổn thất điện

áp trên đường dây cũng giảm xuống

U =

U

)X-(X

*QR

Trang 22

1.4 Điều chỉnh điện áp bằng phương pháp thay đổi đầu phân áp máy biến áp

Để thay đổi điện áp người ta có thể điều chỉnh phía dây quấn cao áp hoặc dây quấn

hạ áp Điều chỉnh có thể là nhảy cấp hay liên tục

Việc điều chỉnh nhảy cấp bằng cách thay đổi số vòng dây, mức điện áp điều chỉnh nhỏ nhất là điện áp trên một vòng dây Thông thường người ta thay đổi vòng dây, nhưng cũng có thể điều chỉnh điện áp bằng cách giữ vòng dây không thay đổi và tiến hành thay đổi từ thông trong lõi thép Trong thực tế, việc thay đổi số vòng dây bao giờ cũng kèm

theo thay đổi từ thông

Việc điều chỉnh điện áp liên tục thường được thực hiện bằng cách thay đổi từ thông

móc vòng giữa dây quấn sơ cấp và dây cấp thứ cấp

Vì ta biết rằng,khi đưa U1 vào dây quấn sơ cấp W1, trong W1 sinh ra dòng điện i1 Dòng điện i1 qua W1 sinh ra từ thông  trong lõi thép Từ thông này xuyên qua cuộn

dây sơ cấp W1 và cuộn dây thứ cấp W2 sẽ sinh ra suất điện động E1 và E2, ta có:

K =

2 1 2

và giá thành thấp hơn

Hiện nay người ta sử dụng biến áp phương pháp đấu nối các nấc điều chỉnh điện áp trrong máy biến áp đó là:

+ Đấu nối điều chỉnh điện áp kiểu tuyến tính

+ Đấu nối điều chỉnh điện áp kiểu đảo cực

+ Đấu nối điều chỉnh điện áp kiểu tinh - thô

Trang 23

- Đấu nối điều chỉnh điện áp kiếu tuyến tính như hình vẽ (1.3)

Hình 1.11 Đấu nối điều chỉnh điện áp kiểu tuyến tính

Trong đó:

VK: Là cuộn dây cơ bản

VR: Là cuộn dây điều chỉnh

H: Là dao lựa chọn

A: Là đầu nối của cuộn dây cơ bản

- Đấu nối điều chỉnh điện áp kiểu đảo cực như hình vẽ 1.4

Trang 24

Trong đó:

VK:Là cuộn dây cơ bản

VR: Là cuộn dây điều chỉnh

H: Là dao lựa chọn

A: Là đầu nối của cuộn dây cơ bản

- Điều chỉnh điện áp kiểu tinh – thô như hình vẽ 1.5

Hình 1.13 Đấu nối điều chỉnh điện áp kiểu tinh - thô

Trong đó:

Vk: Là cuộn dây cơ bản

JR:Là cuộn dây điều chỉnh

Trang 25

1.4.1 Phương pháp đấu nối điều chỉnh kiểu tuyến tính

Đối với phương pháp này, người ta thường chế tạo theo đơn đặt hàng Việc chuyển nấc thực hiện đơn giản, tuần tự từ đầu này đến đầu kia cuộn điều chỉnh Dãy điện áp điều chỉnh bằng đúng điện áp trên cuộn dây điều chỉnh

Người ta thường chế tạo các loại sau:

Trang 26

H

1 K9

VK

VR

- Loại 13 nấc

Hình 1.16 Nguyên lý đấu nối kiểu tuyến tính 13 nấc

1.4.2 Phương pháp đấu nối đầu điều chỉnh điện áp kiểu đảo cực

Phương pháp này hay dùng với máy biến áp có công suất lớn Nấc điện áp định mức đấu ở đầu cuối cuộn dây cơ bản và từ đó nối với cuộn dây điều chỉnh, dãy điện áp điều chỉnh được nhân đôi bằng cách thay đổi đấu nối cực tính của cuộn dây điều chỉnh Thay đổi điện áp theo hai hướng:

+ Hướng (+) là hướng tăng điện áp

+ Hướng (-) là hướng giảm điện áp

- Loại9 nấc

Hình 1.17 Nguyên lý đấu nối kiểu đảo cực 9 nấc

Trang 27

V K

Trang 28

1.4.3 Phương pháp đấu nối đầu điều chỉnh điện áp tinh - thô

Đối với phương pháp này, thường sử dụng cho các máy biến áp có công suất vừa và nhỏ Dây quấn thô thứ cấp được đặt trên phần dây cuốn cơ bản có số vòng dây vừa đúng bằng dây quấn điều chỉnh mềm Ts Dãy điều chỉnh được nhân đôi bằng cách thay đổi đầu nối với cuộn dây điều chỉnh thô

11 H

V K

H S

Trang 29

- Loại 13 nấc

Hình 1.22 Nguyên lý đấu nối kiểu tinh-thô 13 nấc

1.5 Tổng quan về Trạm biến áp 220kV Đồng Hới

1.5.1 Giới thiệu

Tên đơn vị: TRẠM BIẾN ÁP 220 KV ĐỒNG HỚI

Thuộc: Truyền tải điện Quảng Bình - Công ty Truyền tải điện 2

Địa chỉ: 26 Hà Huy Tập - Phường Bắc Nghĩa - Thành phố Đồng Hới - Tỉnh Quảng Bình Ngày thành lập: Ngày 19 tháng 9 năm 1990 tại quyết định số: 795 NL/DDL3-3 của Giám

- Thực hiện tốt một số công tác khác do cấp trên giao

J S

H S

1 K H

13

V K

Trang 30

1.5.2 Đặc điểm, vai trò của trạm trong khu vực

Đơn vị đang quản lý vận hành 2 MBA - 220/110/10kV - 125MVA; 3 xuất tuyến ĐZ 220kV Đồng Hới - Vũng Áng, Đồng Hới - Ba Đồn và Đồng Hới - Đông Hà theo sơ đồ hệ thống phân phối ngũ giác phía 220 kV; 5 xuất tuyến ĐZ 110kV cung cấp điện cho tỉnh Quảng Bình phía với sơ đồ hệ thống thanh góp có thanh góp vòng phía 110kV Ánh Sơn,

174 đi Trạm 110kV Tây bắc Đồng Hới, 175 đi Trạm 110kV Ba Đồn

Trang 31

1.5.3 Các thông số kỹ thuật của Máy Biến Áp T2

Các đặc điểm và thông số kỹ thuật

MBA ATДцTH-125000-220/110T1 là loại MBA tự ngẫu, làm việc ngoài trời, hệ thống làm mát ONAN/ONAF

Các thông số kỹ thuật cơ bản:

- Công suất định mức 3 phía : 125/125/63MVA

- Điện áp, dòng điện các phía tương ứng với các nấc phân áp:

+ Cuộn cao áp: 230KV/313.8A

+ Cuộn trung áp:

+ Cuộn hạ áp: 10.5KV/1369A

Trang 32

Bảng 1.1 Điện áp và dòng điện làm việc trên các nấc phân áp

Dòng điện (A)

- Điện áp ngắn mạch (Uk%) và công suất ngắn mạch (Pk):

- Tiêu chuẩn chế tạo: IEC 76

- Nhà chế tạo: MBA của Liên Xô cũ chế tạo (nhà máy chế tạo TBĐ Đông Anh sửa chữa)

- Khối lượng toàn bộ: 156000 Kg

- Khối lượng dầu: 48000 L / Dầu loại Shell Dialla BX

Trang 33

Các chế độ làm việc của MBA

Máy biến áp làm việc bình thường:

- Hệ thống làm mát của máy biến áp gồm 10 quạt và 5 bơm dầu chia làm 5 nhóm, mỗi nhóm gồm 1 bơm và 2 quạt, bơm quạt nhóm 1 đóng vai trò dự phòng MBA có các chế độ làm mát như sau:

+ Khi đóng điện vào MBA, các bơm 2,3,4,5 và nhóm quạt 2,5 làm việc

+ Khi tải tăng đến 40% định mức, khởi động thêm nhóm quạt 4

+ Khi tải tăng đến 70% định mức, khởi động thêm nhóm quạt 3

+ Khi có sự cố nhóm bơm quạt nào, bơm 1 và nhóm quạt 1 sẽ tự động đưa vào làm việc

+ Quạt mát và bơm dầu là loại động cơ 3 pha, 380V-50Hz

- MBA được trang bị thiết bị để chỉ thị nhiệt độ lớp dầu trên và nhiệt độ cuộn dây đồng thời bảo vệ máy biến áp theo các đại lượng này Giá trị nhiệt độ để chỉ thị tác động báo tín hiệu và truyền tín hiệu đi cắt MBA như bảng sau:

Xử lý MBA vận hành không bình thường và khi bị sự cố

Để bảo vệ MBA khi có hư hỏng xảy ra trong MBA, có trang bị các bảo vệ nội bộ sau:

- Bảo vệ chính (đi cắt MBA):

+ Bảo vệ rơ le dòng dầu

+ Bảo vệ rơ le hơi cấp 2

+ Bảo vệ nhiệt độ dầu, cuộn dây cấp 2

- Bảo vệ báo tín hiệu:

+ Bảo vệ nhiệt độ dầu, cuộn dây cấp 1

+ Bảo vệ rơ le hơi cấp 1

+ Bảo vệ mức dầu thùng dầu chính, và ngăn dầu bộ OLTC

Ngoài ra, MBA còn được trang bị các bảo vệ so lệch, bảo vệ so lệch dòng thứ tự không, bảo vệ quá dòng pha và chạm đất, bảo vệ quá tải

- Khi MBA vận hành trong chế độ không bình thường hoặc khi có sự cố, phải xử lý theo quy trình vận hành MBA chung

Vận hành thiết bị điều chỉnh điện áp dưới tải

- Bộ điều áp dưới tải loại MI802-170/C-16153W-MR với cơ cấu truyền động kiểu

ED 100S gồm: công tắc chuyển mạch, bộ chọn nấc và cơ cấu truyền động

- Việc điều chỉnh điện áp sử dụng phương pháp điều chỉnh điện áp dưới tải đặt ở phía 110 KV, bộ điều chỉnh điện áp có 15 nấc với mức điều chỉnh 2% mỗi nấc, điện áp tăng tối đa ở nấc số 1, điện áp giảm tối thiểu ở nấc 15 Nấc số 7,8,9 mang điện áp định mức

- Khi bộ điều áp đang ở vị trí giới hạn (vị trí số 1 hoặc 15) thì cấm thực hiện thao tác theo chiều tiếp tục vượt qua vị trí giới hạn đó

- Khi thực hiện chuyển nấc bằng tay quay, phải cắt áp tô mát cấp nguồn cho động cơ của cơ cấu truyền động ED 100S

Trang 34

Bảo dưỡng và thí nghiệm định kỳ

- Bộ điều áp dưới tải cần phải bảo dưỡng sau 80000 lần thao tác hoặc 7 năm vận hành

- Ngoài những điều trên, việc bảo dưỡng và thí nghiệm định kỳ MBA tuân thủ theo quy trình vận hành MBA chung

Trang 35

CHƯƠNG II CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA BỘ ĐIỀU ÁP DƯỚI TẢI 2.1 Cấu tạo chung của bộ điều áp dưới tải

Bộ điều áp dưới tải có cấu tạo gồm 3 bộ phận chính sau:

+ Bộ chuyển nấc

+ Cơ cấu truyền động

+ Tủ điều khiển truyền động

2.2 Cấu tạo bộ chuyển nấc

Gồm bộ công tắc tơ K và bộ chọn nấc phân áp:

2.2.1 Bộ công tắc tơ K (contactor)

Bộ công tắc tơ K cùng phối hợp với bộ chọn nấc làm nhiệm vụ chuyển mạch từ đầu phân áp này sang đầu phân áp khác Là bộ phận đóng cắt khi có điện nên nó được đặt trong một thùng dầu riêng cách ly với bộ chọn nấc và thùng dầu MBA chính, vì bộ phận này thường phải đóng dòng điện tải nên làm giảm chất lượng dầu do hồ quang sinh ra khi đóng cắt tiếp điểm này

Bộ công tắc tơ K có tốc độ làm việc cao, hoạt động bằng lò xo, giới hạn dòng điện bằng điện trở Nó gồm một hệ các tiếp điểm tĩnh và động Các tiếp điểm tĩnh được lắp đặt

cố định trên tấm vách bằng vật liệu cách điện và được làm bằng đồng hoặc đồng pha bạc Chuyển động của các tiếp điểm động được điều chỉnh bằng hệ thống liên kết rất vững chắc và tự khóa tại vị trí cuối hành trình nhờ một lò xo xoắn

Cấu tạo và kích thước của bộ công tắc tơ K đảm bảo cho chúng có độ tin cậy và tuổi thọ cao đồng thời đòi hỏi công bảo dưỡng nhỏ

2.2.2 Bộ chọn nấc

Gồm có dao chỉnh tinh và dao chỉnh thô

- Dao chỉnh thô như một con dao đảo cực (2 ngã) Ký hiệu: O

- Dao chỉnh tinh được chia thành 2 mâm chẵn và lẻ (ký hiệu mC và mL), có cấu tạo như một công tắc xoay Mỗi mâm gồm các tiếp điểm tĩnh bố trí theo vòng tròn xung quanh trục tâm, tiếp điểm động gắn cách điện với trục và do trục này điều khiển Tiếp điểm động nối với vành góp điện

- Bộ chọn nấc được bố trí ngay dưới ngăn công tắc tơ K

- Đối với bộ này khi chuyển từ NPA này sang NPA khác ở tình trạng không có dòng điện chạy qua

Trang 36

2.3 Nguyên lý làm việc của bộ chuyển nấc

Các bộ phận của bộ chuyển được điều khiển bởi một hệ cơ cấu truyền động cơ chắc chắn và chính xác cao

Bình thường các tiếp điểm của bộ công tắc K đóng ở vị trí không có điện trở hạn chế dòng (K4 hoặc K3) Khi chuyển mạch vừa phải đảm bảo dòng điện cung cấp cho tải được liên tục vừa phải hạn chế hồ quang phát sinh nên theo một trình tự nhất định, có sự liên kết chặc chẽ giữa dao đảo cực O, dao chọn nấc mL và mC, việc đóng mở các tiếp điểm của bộ công tắc K

Việc tăng giảm NPA được thực hiện theo nguyên tắc từng nấc

Sau đây ta xét quá trình chuyển NPA của bộ điều áp dưới tải MR từ nấc lẻ sang nấc chẵn và ngược lại

2.3.1 Nguyên lý chuyển mạch từ NPA lẻ sang NPA chẵn, không có sự tham gia của dao đảo cực

Giả sử điện áp đầu vào của MBA khoảng 113KV, dao đảo cực O đang ở vị trí (-), mâm chẵn mC đang đóng ở vị trí D, bộ công tắc K đang đóng ở vị trí K3, tức MBA đang

làm việc ở NPA 11 (ĐPA 1-) Hình 2.1

Bây giờ điện áp đầu vào giảm xuống còn 111kV, bộ MR sẽ chuyển sang làm việc ở NPA (ĐPA 2-), quá trình chuyển mạch như sau:

Hình 2.1 Sơ đồ biểu diễn trạng thái ban đầu của bộ chuyển đổi nấc phân áp

Trang 37

 Vị trí 1 (Hình 2.2): Đầu tiên dao mC rời tiếp điểm (tđ) D di chuyển về tđ2 K3 và

K1 đóng (K2 và K4 cắt); dòng sơ cấp vẫn chạy như cũ, một phần nhỏ chạy qua điện trở R1 Chiều dòng điện:

L  B  O  1  mL  R1  K1  N

Hình 2.2 Sơ đồ biểu diễn trạng thái kế tiếp của quá trình chuyển đổi

Trang 38

 Vị trí 2 (Hình 2.3): Sau khi dao mC chuyển ĐPA 2- thì chỉ K1 đóng (K3, K2 và K4cắt)

Chiều dòng điện:

L  B  O  1  mL  R1  K1  N

Hình 2.3 Sơ đồ biểu diễn trạng thái kế tiếp của quá trình chuyển nấc

Trang 39

 Vị trí 3 (Hình 2.4): K1 và K2 đóng (K3 và K4 cắt), lúc này dòng điện chạy qua R1

và R2 Dòng điện chạy qua mỗi điện trở bằng tổng hình học của nữa dòng sơ cấp

Trang 40

 Vị trí 4 (Hình 2.5): K2 đóng (K3,K1 và K4 cắt) Toàn bộ dòng sơ cấp qua R2 và tđ

Định dạng
Số trang	91
Dung lượng	2,73 MB