BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT

HIỂU CÁCH VẬN HÀNH MÁY PHÁT ĐIỆN ............................................Trang 3 1.1. Câu hỏi 1: Tại sao trong máy phát điện tại các nhà máy điện, chúng ta phải kích từ một chiều (DC) mà không kích từ xoay chiều (AC)?. ......................................Trang 3 1.2. Câu hỏi 2: Trong biểu thức tính toán công suất phản kháng Q, thì Q này là công suất phản kháng đầu vào hay đầu ra?............................................................Trang 4 1.3. Câu hỏi 3: Trong máy phát điện tại các nhà máy điện, khi chúng ta thay đổi dòng kích từ, công suất cơ đầu vào thì đại lượng nào sẽ thay đổi theo và thay đổi như thế nào?...........................................................................................................Trang 5 2. TÌM HIỂU CÁCH VẬN HÀNH HAI MÁY BIẾN ÁP SONG SONG.................Trang 7 2.1. Câu hỏi 1: Điều kiện để vận hànhHIỂU CÁCH VẬN HÀNH MÁY PHÁT ĐIỆN ............................................Trang 3 1.1. Câu hỏi 1: Tại sao trong máy phát điện tại các nhà máy điện, chúng ta phải kích từ một chiều (DC) mà không kích từ xoay chiều (AC)?. ......................................Trang 3 1.2. Câu hỏi 2: Trong biểu thức tính toán công suất phản kháng Q, thì Q này là công suất phản kháng đầu vào hay đầu ra?............................................................Trang 4 1.3. Câu hỏi 3: Trong máy phát điện tại các nhà máy điện, khi chúng ta thay đổi dòng kích từ, công suất cơ đầu vào thì đại lượng nào sẽ thay đổi theo và thay đổi như thế nào?...........................................................................................................Trang 5 2. TÌM HIỂU CÁCH VẬN HÀNH HAI MÁY BIẾN ÁP SONG SONG.................Trang 7 2.1. Câu hỏi 1: Điều kiện để vận hành

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH

KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ



BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT

Lớp: DD12KSKT Sinh Viên Thực Hiện: Lê Trường Tài

MSSV: 41203221

Tp.hcm/ tháng 7/ năm 2015

BÀI BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT TẠI NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN TRỊ AN 2

NỘI DUNG

MỤC LỤC Trang 2

1 TÌM HIỂU CÁCH VẬN HÀNH MÁY PHÁT ĐIỆN Trang 3

1.1 Câu hỏi 1: Tại sao trong máy phát điện tại các nhà máy điện, chúng ta phải kích

từ một chiều (DC) mà không kích từ xoay chiều (AC)? .Trang 3

1.2 Câu hỏi 2: Trong biểu thức tính toán công suất phản kháng Q, thì Q này là

công suất phản kháng đầu vào hay đầu ra? .Trang 4

1.3 Câu hỏi 3: Trong máy phát điện tại các nhà máy điện, khi chúng ta thay đổi

dòng kích từ, công suất cơ đầu vào thì đại lượng nào sẽ thay đổi theo và thay đổi

như thế nào? .Trang 5

2 TÌM HIỂU CÁCH VẬN HÀNH HAI MÁY BIẾN ÁP SONG SONG Trang 7

2.1 Câu hỏi 1: Điều kiện để vận hành hai máy biến áp song song? Trang 7

2.2 Câu hỏi 2: Phương pháp tính toán chia công suất cho hai máy biến áp làm việc

song song Trang 8

3 TÌM HIỂU TRẠM BIẾN ÁP Trang 9

3.1 Tìm hiểu về thanh cái (Bus Bar) .Trang 9

3.2 Tìm hiểu về máy cắt (Circuit Breaker) .Trang 11

3.3 Tìm hiểu về dao cách li (Disconnect Switch) Trang 13

3.4 Tìm hiểu về máy biến áp (transformer) Trang 15

3.5 Tìm hiểu về tủ phân phối điện (Power Distribution Cabinet) Trang 17

3.6 Tìm hiểu về một số thiết bị bảo vệ và cách điện trong trạm biến áp Trang 18

3.6.1 Các loại relay trong trạm biến áp Trang 18

3.6.2 Các loại thiết bị bảo vệ chống sét trong trạm biến áp Trang 20

3.6.3 Các loại sứ cách điện trong trạm biến áp Trang 20

4 THAM QUAN NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN TRỊ AN Trang 21

4.1 Tổng quan về nhà máy thủy điện Trị An Trang 21

4.2 Một số hình ảnh về nhà máy thủy điện Trị An ……… Trang 25

BÀI BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT TẠI NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN TRỊ AN 3

1 TÌM HIỂU CÁCH VẬN HÀNH MÁY PHÁT ĐIỆN:

1.1 Câu hỏi 1: Tại sao trong máy phát điện tại các nhà máy điện chúng ta phải kích từ một chiều (DC) mà không kích từ xoay chiều (AC)?

Câu Trả Lời:

 Khi chúng ta kích từ bằng dòng điện 1 chiều (DC):

+ Từ trường (B

) do dòng một chiều qua cuộn kích từ sinh ra là từ trường không đổi (B

0

    + Suất điện động cảm ứng sinh ra được tính theo công thức sau:

+ Khung dây quay quanh trục với tần số góc là , vậy tại một thời điểm t nào đó góc giữa mặt khung dây và từ trường B

hợp với nhau một góc   ( )t + Từ thông gửi qua khung dây được tính theo công thức:

cos( ) ( ) cos[ ( )]

đổi theo thời gian)

+ Suất điện động cảm ứng sinh ra được tính theo công thức sau:

+ Ta thấy suất điện động sinh ra không phải hàm sin như ta mong muốn vì vậy dòng điện sinh ra trong cuộn dây phần ứng cũng không phải hàm sin

[ ( ) .cos( ( ))]

cam

d d n B t S t e

BÀI BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT TẠI NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN TRỊ AN 4

 Kết luận: Chỉ có thể kích từ bằng dòng một chiều cho các máy phát để có thể tạo ra được dòng điện xoay chiều như ta mong muốn

1.2 Câu hỏi 2: Trong biểu thức tính toán công suất phản kháng Q, thì Q này là công suất phản kháng đầu vào hay đầu ra?

Câu Trả lời:

(Giản đồ véc tơ của một máy phát đồng bộ)

 Từ đồ thị trên ta chiếu lên trục Ox:

cos( ) sin( )

cos( ) sin( )

BÀI BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT TẠI NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN TRỊ AN 5

1.3 Câu hỏi 3: Trong máy phát điện tại các nhà máy điện khi chúng ta thay đổi dòng kích từ, công suất cơ đầu vào thì đại lượng nào sẽ thay đổi theo và thay đổi như thế nào?

Câu Trả Lời:

 Trước khi hòa đồng bộ

 Khi công suất cơ đầu vào thay đổi:

+ Ta quan sát công thức sau và kết luận:

(Công thức liên hệ giữa công suất cơ, công suất điện và tốc độ quay của tuabin máy phát_ đã bỏ qua tổn thất)

 Ban đầu hệ thống hoạt động ổn định (Pm=Pe) tốc độ tua bin không đổi

 Khi Pm tăng lên thì vế phải dương dẫn tới tốc độ tua bin tăng lên dẫn đến tần số máy phát tăng lên

 Khi Pm giảm xuống thì vế phải âm dẫn tới tốc độ tua bin giảm xuống dẫn đến tần số máy phát giảm

 Khi dòng kích từ thay đổi:

BÀI BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT TẠI NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN TRỊ AN 6

+ Từ đồ thị trên ta thấy khi tăng kích từ thì sức điện động của máy phát tăng lên dẫn đến điện áp đầu ra của máy phát tăng lên Ngược lại, giảm kích từ thì sức điện động của máy phát giảm dẫn đến điện áp đầu ra của máy phát giảm

 Dựa vào sự thay đổi công suất cơ (Pm _lượng nước) và thay đổi kích từ mà

ta có thể thay đổi được tần số cũng như điện áp máy phát phù hợp trước khi hòa đồng bộ

 Sau khi hòa động bộ:

 Khi công suất cơ đầu vào thay đổi:

+ Nhìn vào công thức dưới và chú ý rằng sau khi đã hòa động bộ tần số

máy phát được giữ ổn định và bằng với tần số của lưới Tức là, vế trái của công thức trên sẽ bằng không vậy nếu:

 Công suất cơ (Pm) tăng thì công suất điện (Pe) tăng theo

 Công suất cơ (Pm) giảm thì công suất điện (Pe) giảm theo

 Công suất cơ (Pm) không đổi thì công suất điện (Pe) không đổi theo

+ Khi Pm thay đổi thì Pe thay đổi theo vì vậy nhìn vào 2 công thức sau ta có thể đánh giá được sự thay đổi của Q:

2 sin( ) ; sin( ) cos( )

 Khi dòng kích từ thay đổi:

+ Khi dòng kích từ thay đổi thì không thể làm công suất cơ thay đổi mà chỉ có thể làm E và Q thay đổi

2 sin( ) ; sin( ) cos( )

BÀI BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT TẠI NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN TRỊ AN 7

+ Cụ thể:

 Khi If tăng lên thì E cũng tăng lên, từ công thức sau ta suy luận: P không đổi, E tăng lên chứng tỏ sin( )  giảm dẫn đến cos( )  phải tăng lên, cùng với E tăng lên ta nhìn vào biểu thức tính Q ta sẽ thấy Q tăng lên

 Nếu If giảm thì E giảm mà P không đổi, E giảm chứng tỏ sin( ) 

tăng dẫn đến cos( )  phải giảm xuống, cùng với E giảm xuống ta nhìn vào biểu thức tính Q ta sẽ thấy Q giảm

2 TÌM HIỂU CÁCH VẬN HÀNH HAI MÁY BIẾN ÁP SONG SONG

2.1 Câu hỏi 1: Điều kiện để vận hành hai máy biến áp song song?

Câu Trả Lời:

 Điều kiện làm việc song song: (Trích Slide Máy Điện của thầy Trần

Công Binh_ĐHBK)

Dòng tải phân bố tỷ lệ theo công suất máy

 Tương đương với 2 điều kiện sau:

+ Không có dòng cân bằng chạy trong các dây quấn thứ cấp + Cùng hệ số tải 

 Để đảm bảo 2 điều kiện trên:

+ Các máy biến áp có cùng điện áp sơ cấp và thứ cấp (cùng tỷ số MBA)

+ Điện áp thứ cấp cùng pha và cùng tổ đấu dây + cùng điện áp ngắn mạch phần trăm (để cùng )

 Phân tích cụ thể: (Trích Slide Máy Điện của Thầy Nguyễn Ngọc

Tú_ĐHBK)

 Điều kiện cùng tổ đấu dây: Nếu tổ đấu dây khác nhau thì giữa các

điện áp thứ cấp sẽ có lệch pha do tổ đấu dây quyết định Như vậy trong mạch nối liền các dây thứ quấn thứ cấp của 2 máy biến áp sẽ xuất hiện một sức điện động ,tạo ra dòng điện cân bằng có trị số lớn hơn gấp nhiều lần so với dòng điện định mức có thể làm cháy cuộn dây máy biến áp

 Điều kiện cùng tỉ số máy biến áp:Nếu tỉ số máy biến áp khác nhau thì

sức điện động thứ cấp khác nhau, trong dây quấn thứ cấp của máy biến áp có dòng điện cân bằng do độ lệch điện áp sinh ra ngay cả khi không tải Khi máy có tải dòng cân bằng này sẽ cộng thêm vào dòng điện tải của từng máy

BÀI BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT TẠI NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN TRỊ AN 8

 Điều kiện trị số điện áp ngắn mạch U n bằng nhau: Hệ số tải của máy

biến áp làm việc song song tỉ lệ nghịch với điện áp ngắn mạch của chúng

Nếu điện áp ngắn mạch Un của các máy bằng nhau thì tải sẽ phân phối theo tỉ lệ công suất Ngược lại nếu Un khác nhau thì máy biến áp nào có Un nhỏ sẽ có hệ số tải lớn và Un lớn sẽ có hệ số tải nhỏ

2.2 Câu hỏi 2: Phương pháp tính toán chia công suất cho hai máy biến áp làm việc song song?

Câu Trả Lời:

 Xét ví dụ sau:

Ta sẽ tính toán hao phí trên từng MBA cũng như công suất biểu kiến của mỗi MBA

1 Ta có: 1 2

N N

U U



  và  1 S rate1   2 S rate2 S

2 Giải ra ta được:

2 1

1 2

4 Công suất tổn hao trên từng MBA và trên cả 2 MBA:

5 Công suất biểu kiến tiêu thụ của mỗi máy: S1  1.S rate1;S2  2.S rate2

 Xét một trường hợp cụ thể như sau:

n n

BÀI BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT TẠI NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN TRỊ AN 9

1 Ta tính được:

2 1

1 2

3 Kết luận: Không thể vận hành 2 MBA song song trong trường hợp

này vì MBA2 sẽ bị quá tải, trong một thời gian nhất định thì MBA2 cháy nên MBA1 sẽ chịu tải 140MVA dẫn đến nó cũng sẽ bị quá tải nên MBA1 cũng cháy

3 TÌM HIỂU TRẠM BIẾN ÁP

3.1 Tìm hiểu về thanh cái (Bus Bar):

a Chức năng: Thanh cái là thiết bị được sử dụng để thay thế cáp điện được

chế tạo theo dạng thanh nhỏ hoặc mô hình kết nối lớn chúng được kết nối bằng đầu nối, và có vị trí lấy điện hay không tùy thiết kế và tùy vị trí lắp đặt Nhiệm vụ chính của thanh cái là đấu nối các phần tử trong hệ thống điện như: đường dây, máy biến áp, máy cắt, dao cách ly, biến áp, biến dòng…

b Một số ưu điểm:

 Năng lực dẫn điện rất lớn lên đến 6300A

 Ít tổn hao, khả năng trích lấy điện cao từ một trục thanh cái ra được nhiều vị trí lấy điện khác nhau

 Tính thẩm mỹ cao, tiết kiệm được diện tích lắp đặt, tiết kiệm diện tích tủ phân phối

c Các hệ thống thanh cái:

Trong một trạm biến áp có thể có nhiều hệ thống thanh cái với các cấp điện áp khác nhau, các thanh cái trong trạm biến áp thường được đặt vuông góc với các lộ đường dây theo thứ tự từng ngăn Khoảng cách ngang giữa các ngăn tuân thủ theo cách điện pha- pha, pha- đất

Khoảng cách cách điện của các loại thanh cái trong trạm biến áp:

 Thanh cái điện áp 35kV: cách điện 3-5 chén sứ, khoảng cách từng ngăn là 4-6m

 Thanh cái điện áp 110kV: cách điện 8-12 chén sứ, khoảng cách từng ngăn là 9-12m

BÀI BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT TẠI NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN TRỊ AN 1

BÀI BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT TẠI NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN TRỊ AN 1

1

3.2 Tìm hiểu về máy cắt (Circuit Breaker):

a Chức năng: Máy cắt điện là một loại khí cụ điện cao áp, dùng để đóng cắt

mạch điện cao áp tại chỗ hoặc từ xa, khi lưới điện đang vận hành bình thường, không bình thường, hoặc khi bị sự cố ngắn mạch trong hệ thống điện

Máy cắt điện cao áp (còn gọi là máy cắt cao áp) là thiết bị dùng để đóng cắt mạch điện có điện áp từ 1000V trở lên ở mọi chế độ vận hành : chế độ tải định mức, chế độ sự cố, trong đó chế độ đóng cắt dòng điện ngắn mạch

là chế độ nặng nề nhất

b Phân loại:

 Theo cấu tạo:

 Máy cắt một hướng và máy cắt nhiều hướng

 Máy cắt một buồng dập hồ quang và máy cắt nhiều buồng dập hồ quang trên cùng một pha

 Máy cắt có lò xo tích năng và máy cắt không có lò xo tích năng

 Theo vị trí lắp đặt:

 Máy cắt trong nhà

 Máy cắt ngoài trời

 Theo buồng dập hồ quang:

 Máy cắt ít dầu: Dầu làm nhiệm vụ sinh khí dập hồ quang, cách điện là chất rắn;

 Máy cắt nhiều dầu: Dầu vừa làm nhiệm vụ cách điện vừa làm nhiệm vụ dập hồ quang

 Máy cắt không khí: Dùng khí nén dập hồ quang

 Máy cắt chân không: Hồ quang được dập tắt trong môi trường chân không;

 Máy cắt tự sinh khí: Dùng vật liệu cách điện tự sinh khí ở nhiệt độ cao để dập tắt hồ quang

 Máy cắt điện từ: Hồ quang bị lực điện từ đẩy vào khe hở hẹp và bị dập tắt trong đó

c Cấu tạo của máy cắt:

BÀI BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT TẠI NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN TRỊ AN 1

2

d Một số hình ảnh về máy cắt ở trạm biến áp:

BÀI BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT TẠI NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN TRỊ AN 1

3

3.3 Tìm hiểu về dao cách li (Disconnect Switch):

a Giới thiệu: Dao cách ly là thiết bị tạo ra khoảng hở cách điện trông thấy được

giữa bộ phận đang mang điện và bộ phận cắt điện để đảm bảo an toàn cho người sử dụng

 Dao cách ly chỉ được sử dụng để đóng cắt khi dòng điện không tải (không có dòng điện)

 Dao cách ly thường được bố trí trên cột

 Trong lưới điện cao áp, dao cách ly ít khi được đặt riêng lẻ mà thường được kết hợp với cầu chì và máy cắt điện

 Nhờ có dao cách ly nên khi sửa chữa một thiết bị nào đó thì các thiết bị bên cạnh vẫn làm việc bình thường

b Nguyên lý hoạt động:

 Ở trạng thái đóng, dao cách ly phải chịu được dòng điện định mức dài hạn

và dòng điện sự cố ngắn hạn như dòng ổn định nhiệt và dòng ổn định điện động

 Dao nối đất ở trạng thái hở mạch cách ly phần mạng điện với đất

 Ở trạng thái cắt, dao nối đất sẽ tự động nối phần mạch điện sau dao cách ly với đất để phóng điện áp dư trong mạch cắt đảm bảo an toàn

 Trong quá trình đóng dao cách ly đóng trước, máy cắt đóng sau, còn trong quá trình cắt, máy cắt được cắt trước sau đó đến dao cách ly cắt sau

 Cấu tạo dao cách ly: gồm dao chính, sứ đỡ, dây nối mềm, đầu dây nối, khung dao

c Một số hình ảnh về dao cách ly trong tạm biến áp:

BÀI BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT TẠI NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN TRỊ AN 1

4

BÀI BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT TẠI NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN TRỊ AN 1

5

3.4 Tìm hiểu về máy biến áp (Transformer)

a Chức năng: Là thiết bị biến đổi điện áp nhưng không làm thay đổi công suất và

tần số dòng điện Máy biến áp là thiết bị quan trọng nhất trong trạm biến áp

b Nguyên lý làm việc:

Máy biến áp làm nhiệm vụ biến đổi điệp áp Có hai loại máy biến áp: Máy biến

áp tăng áp và máy biến áp hạ áp Nguyên lý làm việc của máy biến áp dựa trên

cơ sở hiện tượng cảm ứng điện từ

c Phân loại:

Máy biến áp (MBA) có thể phân làm nhiều loại khác nhau dựa vào:

 Cấu tạo: MBA một pha và MBA ba pha

 Chức năng: MBA hạ thế và MBA tăng thế

BÀI BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT TẠI NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN TRỊ AN 1

6

 Cách thức cách điện: MBA lõi dầu, lõi không khí

 Nhiệm vụ: MBA Điện lực, MBA dân dụng, MBA hàn, MBA xung

 Công suất hay hiệu điện thế

d Một số hình ảnh về máy biến áp trong trạm biến áp:

3.5 Tìm hiểu các tủ phân phối tại trạm biến áp (Power Distribution Cabinet):

a Giới thiệu:

 Tủ điện là nơi dùng để chứa/đựng các thiết bị/bảng thiết bị điện: Công tắc, cầu giao, biến thế, biến áp ở các công trình, nhà cửa, nhà máy thường có hình chữ nhật hoặc vuông, tùy theo vị trí và mục đích sử dụng

 Tủ điện là một bộ phận không thể thiếu trong bất kỳ công trình công nghiệp hay dân dụng nào, từ nhà máy điện đến các trạm biến áp, hệ thống truyền tải phân phối đến các hộ tiêu thụ điện Nó được dùng làm nơi để lắp đặt và bảo