Nghiên cứu khảo sát hệ thống tự động điều chỉnh điện áp dưới tải tính chọn OLTC trạm biến áp 220KV đồng hới quảng bình

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 vậ

SVTH: Bùi Ngọc Đức Trang 1

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay, với tốc độ phát triển của khoa học kỹ thuật nhằm mục

đích đẩy mạnh công nhiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, cùng với sự tăng

trưởng không ngừng của nền kinh tế thì nhu cầu sử dụng điện năng ngày

càng lớn Việc cung cấp điện bây giờ không còn đơn thuần là đủ về sản

lượng điện năng cho các hộ tiêu thụ, mà yêu cầu về chất lượng điện năng

cũng trở thành một tiêu chí rất quan trọng Điều đó đòi hỏi ngành điện

phải có nhũng thay đổi tương ứng Điện áp là một chỉ tiêu để đánh giá

chất lượng điện năng, việc duy trì điện áp của một giá trị định mức là rất

quan trọng Chính vì thế nên ngành điện đã đầu tư xây dựng và lắp đặt

nhiều thiết bị hiện đại nhằm đáp ứng nhu cầu chất lượng điện năng ngày

càng cao

Để hiểu rõ hơn về vấn đề này em đã nhận đề tài “ Nghiên cứu khảo

sát hệ thống tự động điều chỉnh điện áp dưới tải.- Tính chọn OLTC

Trạm biến áp 220KV Đồng Hới - Quảng Bình “

Nội dung đề tài gồm 3 chương:

Chương I : Tổng quan về điều chỉnh điện áp trong hệ thống điện

Chương II : Cấu tạo và nguyên lý làm việc của bộ điều áp dưới

tải (OLTC)

Chương III :Tính chọn OLTC

Phần : Kết luận

Với sự hướng dẫn và giúp đỡ tận 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 Bình Tuy nhiên do việc sưu tầm tài liệu khó khăn và

trong quá trình làm đồ án với kiến thức có hạn nên trong quá trình làm

còn có nhiều thiết sót ngoài mong muốn.Do đó tập đồ án còn nhiều thiếu

sót, mong sự đóng góp ý kiến của quí thầy cô trong hội đồng, tôi xin chân

SVTH: Bùi Ngọc Đức Trang 2

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 1

CHƯƠNG I 6

TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 6

1.1 Lưới điện và chất lượng điện năng 6

1.1.1 Mở đầu 6

1.1.2 Ảnh hưởng của chất lượng điện năng đến sự làm việc của phụ tải 6

1.1.2.1 Ảnh hưởng của điện áp đến phụ tải 7

1.1.2.2 Ảnh hưởng của tần số đến phụ tải 8

1.1.2.3 Ảnh hưởng của sóng hài đến phụ tải 8

1.1.2.4 Ảnh hưởng của điện áp đối xứng đối với phụ tải 8

1.1.3 Tiêu chuẩn chất lượng điện năng 9

1.1.3.1 Tiêu chuẩn điện áp 9

1.1.3.2 Tiêu chuẩn tần số 9

1.1.3.3 Tiêu chuẩn sóng hài 9

1.1.3.4 Tiêu chuẩn điện áp không đối xứng 10

1.2 Tổng quan về điều chỉnh điện áp dưới tải 10

1.2.1 Luật điều chỉnh điện áp dưới tải 10

1.2.2 Điều chỉnh điện áp dưới tải 11

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 18

1.3 Các phương pháp điều chỉnh điện áp 19

1.3.1 Điều chỉnh điện áp máy phát 19

1.3.2 Điều chỉnh điện áp bằng bù ngang công suất phản kháng 21

1.3.3 Điều chỉnh điện áp bằng phương pháp bù dọc 22

1.4 Điều chỉnh điện áp bằng phương pháp thay đổi đầu phân áp máy biến áp23 1.4.1 Phương pháp đấu nối điều chỉnh kiểu tuyến tính 26

1.4.2 Phương pháp đấu nối đầu điều chỉnh điện áp kiểu đảo cực 27

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 31

SVTH: Bùi Ngọc Đức Trang 3

1.5.1 Giới thiệu 31

1.5.2 Đặc điểm, vai trò của trạm trong khu vực 31

1.5.3 Các thông số kỹ thuật của Máy Biến Áp T2 33

Các đặc điểm và thông số kỹ thuật 33

CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA BỘ ĐIỀU ÁP DƯỚI TẢI 37

2.1 Cấu tạo chung của bộ điều áp dưới tải 37

2.2 Cấu tạo bộ chuyển nấc 37

2.2.1 Bộ công tắc tơ K (contactor) 37

2.2.2 Bộ chọn nấc 37

2.3 Nguyên lý làm việc của bộ chuyển nấc 38

2.3.1 Nguyên lý chuyển mạch từ NPA lẻ sang NPA chẵn, không có sự tham gia của dao đảo cực 38

2.3.2 Nguyên lý chuyển mạch từ NPA này sang NPA khác có sự tham gia của dao đảo mạch O 44

2.3.3 Các yêu cầu kỹ thuật 53

2.4.1 Phần cơ khí 53

2.4.1.1 Cấu tạo 53

2.4.1.2 Nguyên lý làm việc 53

2.4.2 Phần điện 54

2.4.2.1 Các thông số kỹ thuật của thiết bị lắp trong tủ 54

2.4.2.2 Chức năng các thiết bị điện 54

2.4.2.3 Các phần mạch 55

2.4.3 Nguyên lý hoạt động của mạch chuyển đổi nấc phân áp 55

2.4.3.1 Nguyên tắc điều khiển 55

2.4.3.2 Nguyên lý hoạt động 56

2.4.4 Đánh giá hệ thống tự động điều áp dưới tải 62

2.4.4.1 Các yêu cầu kỹ thuật 62

2.4.4.2 Các thử nghiệm của bộ điều áp dưới tải 62

2.4.4.3 Kiểm tra 63

2.4.4.4 Tuổi thọ của tiếp điểm 63

2.4.4.5 Độ bền cơ 63

SVTH: Bùi Ngọc Đức Trang 4

2.4.4.6 Khả năng chịu ngắn mạch 63

2.4.4.7 Quá tải 63

2.4.4.8 Nhiệt độ dầu 64

CHƯƠNG III 65

TÍNH CHỌN OLTC 65

3.1 Khảo sát thiết bị điều chỉnh điện áp Rơ le 90VC-BU 65

3.1.1.Giới thiệu 65

3.1.2.Giao diện sử dụng 66

3.1.3 Sơ đồ khối chức năng và cách đấu nối bên ngoài 67

3.1.4 Sơ đồ chức năng và nguyên lý làm việc của từng khối trong thiết bị 90VC-100BU 69

3.1.4.1.Tự động thay đổi tỉ số biến đổi của máy biến áp 69

3.1.4.2.Sơ đồ khối của mạch điều khiển điện áp 71

3.1.1.3.Các thông số kỷ thuật chính của rơ le 90 VC100-BU 72

3.2 Cách vận hành 74

3.2.1 Các dữ liệu vào ra và các chức năng 74

3.2.1.1 Giới thiệu chung 74

3.2.1.2 Hiển thị 74

3.2.1.3 Cách điều khiển 75

3.2.1.4 Phím cài đặt chức năng kiểm tra tín hiệu đầu vào 76

3.2.1.5 Giá trị điện áp định mức 77

3.2.1.6 Khởi động dải tần 77

3.2.1.7 Khởi động thời gian trễ 1 hoặc 2 78

3.2.1.8 Cài đặt ngăn chặn điện áp dưới mức (U<) 79

3.2.1.9 Cài đặt bộ phận kiểm soát điện thế cao (U>) bằng điều khiển tự động.80 3.2.1.10 Cài đặt kìm hãm dòng điện vượt mức I> 81

3.2.1.11 Bù dòng 82

3.2.1.12 Cài đặt thay đổi mức điện áp 85

3.2.1.13 Biểu thị dữ liệu (INFO D1- Dn) 86

3.2.2 Đặt dịch vụ 83

3.2.2.1 Điểm đặt 87

SVTH: Bùi Ngọc Đức Trang 5

3.2.2.2 Kết nối 87

3.2.2.3 Cài đặt kiểm tra chức năng 88

3.3 Lựa chọn bộ OLTC 90

3.3.1 Mức cách điện 90

3.3.2 Dòng điện định mức 92

3.3.3 Dòng điện quá tải 92

3.3.4 Dòng ngắn mạch 93

3.3.5 Khả năng cắt 93

3.3.6 Số vị trí nấc 93

3.3.7 Vấn đề phóng điện của bộ chọn chuyển 93

3.3.8 Cơ cấu truyền động 94

3.3.9.Hoạt động liên tục 94

3.3.10.Tuổi thọ cơ khí 94

3.3.11.Nguyên lý lựa chọn 94

3.3.12.Các yêu cầu kỹ thuật và các thử nghiệm khác của bộ OLTC 95

CHƯƠNG IV 97

KẾT LUẬN 97

SVTH: Bùi Ngọc Đức Trang 6

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

SVTH: Bùi Ngọc Đức Trang 7

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

SVTH: Bùi Ngọc Đức Trang 8

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 điện, tần số giảm sẽ làm giảm năng suất công tác

của các thiết bị tự dùng như bơm nước, bơm tuần hoàn v.v

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

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

SVTH: Bùi Ngọc Đức Trang 9

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

 *100% (1.1) 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

Độ dao động tần số không vượt quá 0.2 Hz so với độ lệch cho phép

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 =

SVTH: Bùi Ngọc Đức Trang 10

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

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 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)

SVTH: Bùi Ngọc Đức Trang 11

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

BA

U2 U1

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:

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

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

U U

U U

SVTH: Bùi Ngọc Đức Trang 12

min 2

20 min min

1 min 2

20 '

min 2 min

yc B

dc

U

U U

U 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

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

U

min 1

2 min

2

05 , 1

dctc

dm t

U

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

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

SVTH: Bùi Ngọc Đức Trang 13

a)

b)

Hình 1.2.a,b máy biến áp chính

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

SVTH: Bùi Ngọc Đức Trang 14

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 b1 sang 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

SVTH: Bùi Ngọc Đức Trang 15

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

SVTH: Bùi Ngọc Đức Trang 16

 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

- 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

SVTH: Bùi Ngọc Đức Trang 17

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

- 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

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

SVTH: Bùi Ngọc Đức Trang 18

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

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

C C BA

Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7

Z2 Z3 Z4 Z5 Z6 Z7

7 6

SVTH: Bùi Ngọc Đức Trang 19

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

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 hành là có giới hạn

+ 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 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

SVTH: Bùi Ngọc Đức Trang 21

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

+ 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

+ 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

+ 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

* Q R

Hình 1.10 Sơ đồ nguyên lý đấu nối tụ bù điện áp

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

SVTH: Bùi Ngọc Đức Trang 24

động E1 và E2, ta có:

K =

2 1

Trong thực tế, người ta thường thay đổi điện áp phía dây quấn sơ cấp W1,

vì trong máy biến áp, hạ áp thì dòng điện sơ cấp bao giờ cũng nhỏ hơn dòng điện ở dây quấn thứ cấp nên việc chế tạo thiết bị điều chỉnh ở sơ cấp sẽ nhẹ nhàng hơn thiết bị cũng nhỏ gọn 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

- Đấu nối điều chỉnh điện áp kiếu tuyến tính như hình vẽ (1.11)

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

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

Hình 1.12 Đấu nối điều chỉnh kiểu đảo cực

SVTH: Bùi Ngọc Đức Trang 26

Trong đó:

Vk: Là cuộn dây cơ bản

JR:Là cuộn dây điều chỉnh

H: Là dao lựa chọn

Hs:Là dây quấn thô

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:

+ Hướng (+) là hướng tăng điện áp

+ Hướng (-) là hướng giảm điện áp

Người ta thường chế tạo các loại sau:

- Loại9 nấc

Hình 1.17 Nguyên lý đấu nối kiểu đảo cực 9 nấc

V K

11 H

V K

SVTH: Bùi Ngọc Đức Trang 31

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 đốc Công ty Điện lực 3

Chức năng và nhiệm vụ:

- Quản lý vận hành Trạm biến áp 250 MVA 220/110/10 kV Đồng Hới, thực hiện tốt các mệnh lệnh thao tác và nhiệm vụ theo quy trình điều độ quy định

- Thực hiện tốt công tác kiểm tra, bảo quản, sửa chữa… tài sản, thiết bị, vật

tư thuộc phạm vi quản lý

- Tổ chức tốt công tác đào tạo, bồi huấn, học tập quy trình, quy phạm không ngừng nâng cao trình độ, kiến thức kỹ thuật, nghiệp vụ và tổ chức đời sống cho CBCNVC trong đơn vị

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

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

SVTH: Bùi Ngọc Đức Trang 32

SVTH: Bùi Ngọc Đức Trang 33

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

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

SVTH: Bùi Ngọc Đức Trang 35

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

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:

Nhiệt độ lớp dầu

trên

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

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

SVTH: Bùi Ngọc Đức Trang 37

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:

+ 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

SVTH: Bùi Ngọc Đức Trang 38

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

SVTH: Bùi Ngọc Đức Trang 39

 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