Bài giảng Vận hành và điều khiển hệ thống điện: Chương 6 - Võ Ngọc Điền

Bài giảng Vận hành và điều khiển hệ thống điện - Chương 6: Công tác vận hành trạm biến áp cung cấp cho người học các kiến thức: Khái niệm chung, chế độ vận hành MBA, những trạng thái không bình thường của máy biến áp và biện pháp xử lý,... Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Trang 1

VẬN HÀNH VÀ ĐIỀU KHIỂN

HỆ THỐNG ĐIỆN

Chương 6 Công Tác Vận Hành Trạm Biến Áp

2

- Vận hành trạm biến áp bao gồm các công việc như:

kiểm tra định kỳ, sữa chữa, bảo dưỡng định kỳ, thử nghiệm, thao tác đóng cắt duy trì chế độ làm việc bình thường với hiệu quả cao nhất.

I Khái niệm chung

Trang 2

* Phải theo dõi thực hiện những quy định về chếđộ vận hành cho phép của máy biến áp về:

– Nhiệt độ.– Điện áp

* Chếđộ vận hành cho phép của máy biến áp được quy

định rất chặt chẽ nhằm bảo đảm cho máy biến áp cung

cấp điện liên tục, an toàn:

- Phải đủ công suất theo yêu cầu của các phụ tải

- Phải đủđiện áp cho phụ tải

II Chế độ vận hành MBA

Trang 3

* Nhi ệ t độ:

- Nhiệt độ của máy phải luôn phải được duy trì dưới hoặc

bằng nhiệt độ cho phép Khi nhiệt độ máy biến áp càng cao thì:

+ Tuổi thọ của máy biến áp càng giảm + Dầu máy biến áp càng bị hoá già nhanh

+ Cách điện của máy biến áp càng bị suy giảm nhanh

- Những nguyên nhân làm cho nhiệt độ của máy biến áp

tăng lên là do :+ Máy biến áp vận hành quá tải

- Mỗi máy biến áp chỉ cho phép mang tải ở một trị sốđịnh

mức Nếu vượt quá giới hạn định mức sẽ làm cho máy

biến áp nóng lên, tuổi thọ máy biến áp càng giảm

- Theo dõi tình trạng mang tải của máy biến áp là việc làm quan trọng trong vận hành

- Tuy vậy máy biến áp cũng được phép quá tải vì máy

biến áp được ngâm trong dầu, điều kiện làm mát đảm

bảo có sự hỗ trợ của quạt gió sẽ làm cho nhiệt độ lớp dầu trên cùng giảm xuống

Trang 4

-Được áp dụng trong trường hợp sự cố Trong một trạm

biến áp có 2 máy biến áp vận hành song song, nếu máy T1 bị sự cố thì máy số T2 phải mang tải toàn bộ Như

vậy máy biến áp số T2 sẽ bị quá tải Thời gian quá tải cho phép được quy định theo bảng

8

Trang 5

10

Trang 7

+ Nhiệtđộcủa máy biến áp trênđồng hồ đo nhiệtđộ.+ Tình trạng chảy dầu các gioăng cáchđiện chân sứ,

đầu sứ, vỏmáy biến áp, cái chỉmức dầu, van xảdầu

14

*Có ti ế ng kêu khác th ườ ng:

- Tiếng kêu o,o đều đặn là bình thường Sự dao động

của một số lá thép trong mạch từ khi có từ thông đi qua

hoặc sự dao động của vỏ máy biến áp khi có từ thôngkhép mạch qua vỏ máy biến áp là nguyên nhân gây ra

tiếng o,o Đây là tác dụng của lực điện từ tác dụng vàolõi thép Lực này sinh ra khi có dòng điện đi qua cuộndây nên khi dòngđiện càng lớn thì tiếng o,o càng to

- Tiế ng kêu khác th ườ ng báo hi ệ u tình tr ạ ng không bình

th ườ ng c ủ a máy bi ế n áp.

III Những trạng thái không bình thường của

máy biến áp và biện pháp xử lý

Trang 8

*Tr ườ ng h ợ p có ti ế ng kêu đề u đặ n nh ư ng to h ơ n:

-Là do quá đ i ệ n áp: Thí dụkhi chạmđất 1 pha trung

điểm không nốiđấtđiện áp 2 pha còn lại tăng lên 1,73

tăng vọt

+ Điểm tiếpđất của lõi thép bên trong máy bịtuột

hoặcđứt

+ Tiếp xúcđầu phân áp máy biến áp không tốtđang

có hiện tượng phóngđiện nhất là khi máy biến ápđangmang tải lớn

- Khi theo dõi vận hành máy biến áp mà thấy có các hiện

tượng phóngđiện nêu trên phải xửlý kịp thời

Trang 9

thấp thì phải theo dõi qua đồng hồvon mét một thời gian

nếu tình trạng này vẫn không thayđổi phải cắtđiệnđể

thayđổiđầu phân nấc, tăngđiện ápđầu vào cho máy

biến áp

Khi theo dõi vận hành máy biến áp mà thấy có các

hiện tượng phóngđiện nêu trên phải xửlý kịp thời

18

*Nhi ệ t độ máy bi ế n áp t ă ng cao:

-Nhiệtđộmáy biến ápđođược trênđồng hồ đo nhiệtđộ

là tổng nhiệtđộcủa lớp dầu trên cùng với nhiệtđộmôi

trường

- Nhiệtđộmáy biến áp tăng cao là biểu hiện không bình

thường, thường do những nguyên nhân:

+ Máy biến áp quá tải

+ Chất lượng dầu xấu

+ Hệthống làm mát tựnhiên hoặc cưỡng bức bằng

quạt gió hoạtđộng kém hiệu quả + Nhiệtđộmôi trường tăng cao trong khi máy biến áp

vận hành non tải

Trang 10

*Máy bi ế n áp v ậ n hành quá t ả i:

-Máy biến thếvận hành quá tải sẽlàm cho tuổi thọcủamáy giảmđi So sánh với vận hànhđịnh mức thì máy

biến thếsẽbịgiảm thọtheo ngày nhưsau:

20

*Máy bi ế n áp v ậ n hành ở ch ế độ không đố i x ứ ng:

-Hệthốngđiện 3 pha khôngđối xứng là hệthốngđiệnkhông cóđủ điện áp 3 pha, điện áp 3 pha không cân

bằng nhau, dòngđiện phụtải 3 pha không bằng nhau

- Trườ ng h ợ p ph ụ t ả i 3 pha không cân b ằ ng nhau:

+ Khi vận hành lệch pha: Các phụtải 1 pha trên lưới

điện hạthếthường không cân bằng nhau dẫnđếnđiện

áp giáng trên các phụtải từng pha không bằng nhau

Điện áp 3 phađầu cuộn dây thứcấp của máy biến ápkhôngđối xứng

Trang 11

củađộng cơ điện giảm 10%, quang thông của bóngđèn

giảm 18%

+ Nhưvậy khi vận hành lệch pha tổn thấtđiện năngtrênđường dây sẽtăng lên vì ngoài tổn thấtđiện áp trêndây pha còn có thêm tổn thấtđiện áp trên dây trung tính

22

*Máy bi ế n áp v ậ n hành ở ch ế độ không đố i x ứ ng:

-Tr ườ ng h ợ p đứ t dây ch ạ m đấ t 1 pha c ấ p đ i ệ n vào máy

bi ế n áp v ớ i l ướ i đ i ệ n 3 pha trung đ i ể m không n ố i đấ t:

Khiđóđiện áp 3 pha cấp vào máy biến áp sẽkhông

đối xứng vì tổng trởcủađất khác với tổng trởcủa 2 dây

dẫn Điện áp giáng trên 3 pha không bằng nhau dẫnđến

điện ápđầu ra của máy biến áp khôngđối xứng

a b c 6kV

35kV

6kV

a b c

Trang 12

- Trườ ng h ợ p đứ t dây 1 pha c ấ p đ i ệ n vào máy bi ế n áp

v ớ i l ướ i đ i ệ n 3 pha trung đ i ể m n ố i đấ t:

Cho phép vận hành nhưvới máy biến áp 2 pha Lúcnàyđiện áp 3 pha khôngđối xứng ảnh hưởngđến máy

biến áp không lớn nhưngảnh hưởngđến phụtải

Trường hợp này phải giảm tải: Sm = 0,58 Sđm

24

Trang 13

* Nh ữ ng nguyên nhân gây ra t ổ n th ấ t đ i ệ n áp và t ổ n

th ấ t đ i ệ n n ă ng:

-Trong các cuộn dây dẫnđiện cóđiện trởR(Ω) vàđiệnkháng X(Ω)

- Do các máy biến áp có tổn thất công suấtở trong cuộndây và tổn thất không tảiở trong lõi thép

- Do tiêu thụnhiều công suất vô công trên lướiđiện, chủ

yếu do các phụtải có thành phầnđiện cảm như cuộn dâymáy biến áp, cuộn dâyđộng cơ điện, cuộn cảm có lõithép làm giảm cosϕcủa lướiđiện

IV Tổn thất điện năng trong máy biến áp

+ Tổn thất càng lớn khi thời gian sửdụng công suất

cựcđại càng kéo dài (thời gian sửdụng công suất cực

đại ký hiệu là TMax)

+ Do máy biến áp thường xuyên vận hành trong tình

trạng non tải hoặc không tải

+ Do tình trạng lệch tải các pha, tình trạng này

thường xảy ra trong lướiđiện phân phối hạthế

IV Tổn thất điện năng trong máy biến áp

Trang 14

*Giảm công suất phản kháng chuyên tải trong mạngđiện.

*Bù vô công bằng máy bùđồng bộhoặc bằng tụ điện tĩnh

* Máy biến áp vận hành theo phương thức tổn thất điện

+ Trong lướiđiện≥110kV cứ200km lại có 1 lần hoán vị

phađểgiảmđiện kháng củađường dây

V Các phương pháp giảm tổn thất điện áp và tổn thất điện năng trong vận hành máy biến áp

Trang 15

* Các tiêu chuẩn hòa song song hai máy biến áp là:

+ Phải có công suất tương đương, không chênh lệch nhau quá 3 lần

+ Phải có cùng cấp điện áp

+ Phải có cùng tỉ số biến (KU1= KU1)+ Phải có cùng cực tính (còn gọi là thứ tự pha)+ Phải có cùng Un% (Điện áp ngắn mạch tính theo phần

trăm)+ Phải có cùng tổđấu dây

+ Ở cấp điện áp 380/220V còn thêm yêu cầu: Dây trung tính 2 MBA nối chung

VI Hoà song song máy biến áp

30

* Quy định thời hạn làm thí nghiệm định kỳ

-Thí nghiệm định kỳ trạm biến áp nhằm mục đích kiểm tra chất lượng thiết bịđiện trong vận hành Sau một thời gian đóng điện mang tải các thiết bịđiện sẽ bị xuống cấp, cách điện bị suy giảm

+ Các máy biến áp phân phối hạ áp: Quy định mỗi

năm phải làm thí nghiệm định kỳ một lần

+ Các máy biến áp 110kV: Quy định ba năm phải làm thí nghiệm định kỳ một lần

VII Thí nghiệm định kỳ trạm biến áp

Trang 16

* Nội dung thí nghiệm định kỳ

- Thí nghiệm máy biến áp+ Đ o đ i ệ n tr ở cách đ i ệ n c ủ a các cu ộ n dây: Để kiểm tra sơ bộ tình trạng cách điện của các phần cách điện

giữa các cuộn dây với nhau, giữa các cuộn dây với vỏ

máy

+ Đo đ i ệ n tr ở các cu ộ n dây ở t ấ t c ả các đầ u phân

n ấ c phân áp b ằ ng dòng đ i ệ n m ộ t chi ề u ( Đ o đ i ệ n tr ở 1 chi ề u): Kiểm tra tình trạng các mối nối, tiếp xúc của các

tiếp điểm trong cuộn dây máy biến áp

32

+ Đ o tgδs ứ , và tgδc ủ a các cu ộ n dây máy bi ế n áp 110kV: Đểđánh giá chất lượng cách điện của máy biến

áp đối với điện áp xoay chiều

Tất cả các vật liệu cách điện đều có cùng chung một

đặc tính có tên gọi là điện môi nằm trong vật liệu cách

điện Khi đặt vào hai đầu vật cách điện một điện áp thử

nghiệm U thì sẽ có một dòng điện ~ đi qua Dòng điện này gồm 2 thành phần: Dòng điện điện trở và dòng điện

điện dung

Trang 17

Tỷ số của 2 thành phần dòng điện này chính là tgδ

Nếu tgδlớn có nghĩa là thành phần dòng điện tác dụng

lớn dẫn đến việc làm nóng vật liệu cách điện gây ra tổn hao lớn, như vậy chất lượng cách điện kém

Công suất máy biến áp(kVA)

Giá trị lớn nhất cho phép của tg δ (%) cuộn dây cùng sứ đầu vào theo nhiệt độ ( 0 C )

+ Thí nghi ệm bộ điều chỉnh điện áp:

* Với các máy biến áp phân phối có công suất đến 1000kVA, điện áp đến 35kV thì chỉ làm thí nghiệm kiểm tra điện trở tiếp xúc của các đầu phân nấc bằng mê gôm mét và cầu đo điện trở một chiều sau khi chuyển nấc không điện

Trang 18

* Các máy biến áp có U ≥110kV và các máy biến áp

đặc biệt có lắp bộđiều chỉnh điện áp dưới tải thì cần phải làm thí nghiệm:

(*) Lấy đồ thị vòng để kiểm tra trình tựđóng mở của các dao lựa chọn và dao dập lửa theo đúng yêu cầu của nhà chế tạo

(*) Chụp sóng bộ dao dập lửa để kiểm tra độổn định

động và kiểm tra thời gian hoạt động của dao dập lửa

Thời gian dập lửa là thời gian chập tắt các vòng dây nằm

giữa 2 đầu phân nấc đang điều chỉnh của máy biến áp

+ Kiể m tra t ổ đấ u dây: Kiểm tra tổđấu dây đúng của máy biến áp

+ Thí nghiệ m không t ả i: Xác định chất lượng của lõi thép, hư hỏng của cách điện cuộn dây pha với pha, cuộn dây pha với vỏ

+ Thí nghiệ m d ầ u máy bi ế n áp: Để kiểm tra chất

lượng dầu máy biến áp trong vận hành

Trang 19

-Thí nghi ệ m h ệ th ố ng ti ế p đị a tr ạ m bi ế n áp: Kiểm tra tình

trạng tiếpđịa của trạm biến áp

Trong trạm biến áp có nhiều vị trí làm tiếpđịa:

• Ti ế p đị a trung đ i ể m cu ộ n dây 110kV máy bi ế n áp.

• Ti ế p đị a trung đ i ể m cu ộ n dây h ạ th ế ( đấ u sao).

• Ti ế p đị a v ỏ máy bi ế n áp chính, máy bi ế n đ i ệ n áp, máy bi ế n áp t ự dùng

• Ti ế p đị a các giá đỡ thi ế t b ị đ i ệ n

• Tr ế p đị a c ộ t thu lôi.

• Ti ế p đị a các v ỏ t ủ b ả ng đ i ệ n.

• Ti ế p đị a trung đ i ể m cu ộ n dây cao th ế c ủ a máy bi ế n đ i ệ n áp.

• Ti ế p đị a cu ộ n dây pha b h ạ th ế c ủ a máy bi ế n đ i ệ n áp.

tự rơi chỉđược phép đóng không tải máy biến áp Khi sự

Trang 20

tự rơi chỉđược phép đóng không tải máy biến áp Khi sự

hạn, trong khi đó điện áp xung của sét có biên độ cao

đến hàng triệu vôn, dòng điện lên đến ≈100 kA

+ Nếu sét đánh vào trạm biến áp và đường dây tải

điện sẽ gây nên quá điện áp, ta gọi đó là quá điện áp khí quyển

+ Vì vậy thiết bị chống sét đóng vai trò quan trọng trong việc ngăn ngừa ảnh hưởng của điện áp khí quyển

đánh vào lưới điện và trạm biến áp

Trang 21

+ Đ o tgδδδδc ủ a cu ộ n dây cao ápVII Thí nghiệm định kỳ trạm biến áp

Trang 22

- Thí nghiệmđiện áp xoay chiều tăng cao tần sốcôngnghiệp:

+ Cách thí nghiệmđiện áp xoay chiều tăng cao tần số

công nghiệp của cuộn dây cao áp máy biến dòng

Định dạng
Số trang	22
Dung lượng	699,09 KB