Cấu tạo và nguyên lý làm việc MBA KHÁNG 500kv

1/ Vai trò quan trọng của máy biến áp trong hệ thống điện• Trong truyền tải và phân phối điện năng, để dẫn điện từ nhà máy điện đến hộ tiêu thụ điện cần phải có đường dây tải điện.. CUỘN

MÁY BIẾN ÁP LỰC

KHÁNG BÙ NGANG

1/ Vai trò quan trọng của máy biến áp trong hệ thống điện

• Trong truyền tải và phân phối điện năng, để dẫn điện từ nhà máy điện đến hộ tiêu thụ điện cần phải có đường dây tải điện.

• Khoảng cách truyền tải thường rất dài nên tổn thất điện năng nhiều và độ sụt áp lớn vì vậy nên được tính toán sao cho lợi nhất

• Nâng cao hiệu quả truyền tải công suất trên đường dây:

-> có 2 hướng lựa chọn

 Chọn điện trở dây dẫn thấp

 Điện áp trên đường dây cao

→Tăng điện áp

• Khoảng cách càng xa cần điện áp càng cao

→ Không thể chọn R thấp quá được

→ Công suất tỉ lệ U2

• Điện áp máy phát 13,8; 24kV

→ CẦN THIẾT MBA TĂNG ÁP để truyền công suất đi và hạ áp xuống cho phụ tải

 Nhà máy phát điện ở xa nơi sản xuất và sinh hoạt nên dẫn đến nhu cầu phải dẫn điện đi xa

 Chúng ta dẫn điện bằng dây dẫn, phát sinh:

 Chúng ta cân nhắc phương án về kinh tế và kỹ thuật

 Bao gồm chi phí : xây dựng , tổn thất , vận hành

KHÁNG BÙ NGANG

 Nhu cầu truyền tải công suất đi xa, cần xây dựng đường dây dài , điện áp cao

 Trên các đường dây siêu cao áp có độ dài lớn, điện dung pha - đất và pha - pha là rất lớn.

 Đường dây không tải hoặc tải nhỏ lượng công suất phản kháng dư thừa lớn thì điện áp ở cuối đường dây sẽ nâng cao hơn đầu đường dây.

 Để giảm ảnh hưởng bất lợi của điện dung này, người ta mắc rẽ nhánh một kháng điện để

tiêu thụ bớt công suất phản kháng Qc.

CUỘN KHÁNG TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN

Tác dụng như tải cảm và giảm điện áp bằng cách tiêu

thụ công suất phản kháng MVAr

Hoạt động như điện cảm và để hạn chế

CÁc BỘ PHẬN CỦA CUỘN KHÁNG

Thành phần:

1 Lõi 5 trụ (Mặt cắt của các lớp Khe

hở không khí được đặt giữa các lớp

CÁc BỘ PHẬN CỦA CUỘN KHÁNG

 Cấu trúc chọn lõi 5 trụ để đạt trở kháng thứ tự không cao Ngoài ra có thêm 3 khe hở trong cuộn dây

 Có 2 phiến hồi từ về ở phía xa hơn được ghép lại

 2 phiến ghép rời để giúp trở kháng thứ tự không cân bằng xấp xỉ trở kháng thứ tự thuận

Cấu trúc lõi có khe hở phù hợp với hệ thống điện áp cao hơn so với cấu trúc lõi nhỏ do cấu trúc lõi có khe

hở đạt được mật độ năng lượng cao

Kháng 1pha Kháng 3 pha

•Các phần lõi giữa các khoảng trống không khí được đúc trong nhựa epoxy để ngăn chặn sự dịch chuyển các tấm lá thép

•Các miếng đệm tại khe hở không khí là một khối gốm sứ và toàn thể xếp chồng lại, không cho bập bênh, hay cọ xát giữa các bộ phận

• Các tấm lõi có cấu tạo nhiều lớp xếp hình tia

• Các lớp hình tia dọc tâm ngăn chặn thông lượng đi vào bề mặt phẳng của lõi thép đó gây dông điện xoáy gây quá nóng và tạo các điểm nóng cục bộ

Tùy theo cấu trúc người ta chế tạo thành cuộn kháng 1pha hoặc cuộng kháng 3 pha

Đặc điểm cuộn kháng

Cấu trúc của cuộn kháng tương tự như của máy biến áp

Tất cả dòng chạy trong cuộn kháng là dòng kích từ

Trở kháng cuộn kháng rất lớn và dòng chạy qua cuộn kháng nhỏ

Khi dùng khung từ như máy biến áp thông thường, nó sẽ bão hoà rất nhanh

→Mạch từ được khép kín qua khe hở không khí nhằm tránh bão hoà nhanh cho khung từ

Vì cuộn kháng làm việc trong môi trường điện từ rất mạnh, nên yêu cầu cao về sự

chắc chắn của khung từ và vỏ để chống độ rung lớn hơn so với máy biến áp

Với công nghệ tiên tiến, việc thiết kế và sản xuất sẽ đảm bảo các sản phẩm có hao phí thấp và

độ ồn thấp.

Trong lõi thép, người ta tạo rất nhiều những khoảng trống

bằng các nêm chèn vào trong lõi thép

Đặc điểm cuộn kháng bù ngang

Phần 2:

CẤU TẠO MÁY BIẾN ÁP-CUỘN KHÁNG

CẤU TẠO CHUNG

Máy biến áp và cuộn kháng có các bộ phận chính sau đây:

1 Lõi thép ( mạch từ)

Lõi thép được ghép từ các lá thép kỹ thuật điện thành mạch vòng khép kín, dùng làm mạch dẫn từ, đồng thời làm khung để quấn dây quấn, giữa các lá thép có sơn cách điện

Máy biến áp kiểu trụ: Dây quấn bao quanh trụ thép.

Loại này hiện nay rất thông dụng cho các máy biến áp một pha và ba pha có dung lượng nhỏ và trung bình

- Máy biến áp lõi kiểu bọc

Mạch từ được phân ra hai bên và “bọc” lấy một phần dây quấn

Lõi thép máy biến áp gồm hai phần:

Nối đất lõi từ và gông cùm

• Lõi thép và gông được nối vào các sứ nối đất bằng dây dẫn mềm

• Khi cần thiết có thể tháo chỗ đấu nối này

để dễ dàng đo điện trở cách điện của lõi

mà không cần thiết phải mở thùng.

2 Cuộn dây

Cuộn dây là bộ phận dẫn điện của máy biến áp, làm nhiệm vụ thu năng lượng vào và truyền năng lượng ra

Cuộn dây có nhiều cách quấn dây

- Dây quấn đồng tâm

-Dây quấn hình trụ:

-Dây quấn hình xoắn:

-Dây quấn xoáy ốc liên tục

- Dây quấn xen kẽ

Các bánh dây cao áp và hạ áp đặt xen kẽ nhau dọc theo trụ thép Kiểu quấn này chế tạo và cách điện khó khăn, kém vững chắc về cơ học nên chỉ dùng cho các máy kiểu bọc.

3 Vỏ máy

Vỏ máy gồm hai bộ phận thùng và nắp thùng.

- Thùng máy biến áp

Thùng máy làm bằng thép, để chứa lõi từ, cuộn dây, dầu cách điện và các

bộ phận khác

- Nắp thùng

Dùng để đậy thùng và trên đó đặt các chi tiết máy quan

trọng như sứ, CT….

4 THÙNG DẦU PHỤ

• Thùng dầu phụ để giãn nở dầu thân máy.

• Chia thành 2 khoang:

-Khoang cho thân máy chinh

-Khoang cho OLTC

• Bằng cách phân tách này dầu trong thân máy chính được bảo vệ chống lại các tạp chất gây ra bởi hoạt động chuyển mạch trong bộ dao chuyển mạch của bộ chuyển nấc có tải (OLTC).

TỦ ĐIỀU KHIỂN MÁY BIẾN ÁP

• Tủ điều khiển được lắp trên thân máy có sử dụng khung chống rung động Tủ được thiết kế theo tiêu chuẩn chống nước, bụi (IP54.)

ĐIỀU KHIỂN BỘ CHUYỂN NẤC CÓ TẢI VÀ KHÔNG TẢI

• Dùng để điều chỉnh điện áp MBA.

• Thường hay sử dụng một số hãng sản xuất thông dụng như :MR, ABB…

Phần 3:

HỆ THỐNG LÀM MÁT

CHỨC NĂNG CỦA HỆ THỐNG LÀM MÁT

• Khi làm việc máy biến áp cần có các hệ thống làm mát để:

– Bảo vệ máy

– Duy trì công suất hoạt động.

• Người ta phân chia ra tùy theo:

  - Với máy biến áp khô : là loại MBA áp dùng không khí để làm mát  

  - Với máy biến áp dầu : làm bằng không khí, cưỡng bức bằng quạt mát, đối lưu dầu tự nhiên,

bơm dầu cưỡng bức hoặc bằng nước

• Do dầu bao quanh lõi thép và cả dây quấn sẽ nóng dần lên, đẩy năng lượng ra vách thùng.

• Khi làm mát hệ thống bằng dầu, nhiệt lượng sẽ truyền từ vách thùng truyền ra không khí xung quanh bằng hai quá trình đối lưu và bức xạ

• Chính nhờ nguyên tắc đó mà hiệu ứng làm mát được tăng lên, hệ thống này sẽ tăng công suất máy, giảm được kích thước

và trọng lượng , tăng khả năng tải của lõi thép và dây quấn.

 Tuy nhiên tùy theo hoạt động và tính chất của máy biến áp mà thiết kế sử dụng phương pháp làm mát thích hợp. 

 Đối với MBA dung lượng 25 - 100kVA: vách thùng dầu thường phẳng hay gợn sóng

• Đối với các máy biến áp lớn hơn, vách thùng gắn thêm dãy cánh tản nhiệt hay dãy ống nhằm tăng bề mặt tản nhiệt của vách thùng.

• Đối với MBA công suất từ 10MVA trở lên, sử dụng thêm hệ thống quạt, hệ thống bơm để đối lưu cưỡng bức không khí, dầu trong thùng để có được hiệu quả như mong muốn.

Ký hiệu các kiểu làm mát MBA như sau:

 Làm mát không khí tự nhiên: AN

 Làm mát bằng không khí cưỡng bức: AF

 Tuần hoàn dầu và không khí tự nhiên: ONAN

 Tuần hoàn dầu tự nhiên, thông gió cưỡng bức: ONAF

 Tuần hoàn dầu và không khí cưỡng bức: OFAF

 Thông gió cưỡng bức và tuần hoàn dầu định hướng: ODAF

 Tuần hoàn dầu và nước cưỡng bức: OFWF

Các MBA lưới truyền tải làm mát kiểu AFOF

NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA

HỆ THỐNG LÀM MÁT CỦA MBA DẦU

 Mỗi pha MBA được trang bị các quạt gió và động cơ

bơm dầu, chia làm các nhóm được bố trí xung quanh cánh tản nhiệt lắp hai bên thân máy biến áp

 Mỗi động cơ bơm được trang bị thêm 1 đồng hồ chỉ

thị hướng bơm dầu tuần hoàn

 Các động cơ quạt và bơm sử dụng nguồn điện xoay

chiều 3 pha, 220/380Vac, 50Hz và được bảo vệ bằng

các áptômát  

NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA

HỆ THỐNG LÀM MÁT CỦA MBA DẦU

 Có 2 chế độ điều khiển quạt mát: "Tại chỗ" và "Từ

xa" thông qua khóa LOCAL / REMOTE tại tủ điều khiển MBA

 Ở chế độ MANUAL có thể điều khiển bằng tay tất cả các

quạt mát và các bơm dầu

NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA

HỆ THỐNG LÀM MÁT CỦA MBA DẦU

 Đối với hệ thống bơm dầu tuần hoàn, trong chế độ vận hành tự động, khi nhiệt độ dầu MBA đạt đến

giá trị chỉnh định, hệ thống khởi động bơm hoạt động

 Ở chế độ bằng tay, hệ thống cho phép điều khiển được tất cả các bơm

Chức năng Nhiệt độ dầu (0C) Nhiệt độ cuộn dây (0C)

 Đồng hồ chỉ thị nhiệt độ lớp dầu trên cùng

và đồng hồ chỉ thị nhiệt độ cuộn dây được trang bị để:

Sơ đồ điều khiển quạt mát máy biến áp 220kV 250MVA Nha Trang

Sơ đồ điều khiển quạt mát máy biến áp 220kV 250MVA Nha Trang