Đồ án tốt nghiệp GVHD: Quyền Huy Ánh CHƯƠNG 1 TỔNG QUÁT 1 .ĐẶT VẤN ĐỀ rạm biến áp là môt trong những phần tử quan trọng nhất của hệ thống cung cấp điện.Trạm biến áp dùng để biến đổi đòên năng từ cấp điện áp này sang cấp điện áp khác.Các trạm biến
uDaiHoc.com Đồ án tốt nghiệp GVHD: Quyền Huy Ánh CHƯƠNG TỔNG QUÁT ĐẶT VẤN ĐỀ rạm biến áp môt phần tử quan trọng hệ thống cung cấp điện.Trạm biến áp dùng để biến đổi đòên từ cấp điện áp sang cấp điện áp khác.Các trạm biến áp,trạm phân phối,đường dây tải điện với nhà máy phát điện làm thành hệ thống phát truyền tải điện thống T Dung lượng máy biến áp,vị trí,số lượng phương thức vân hành trạm biến áp có ảnh hưởng lớn đến tiêu kinh tế-kỹ thuật hệ thống cung cấp điện.Vì việc lựa chọn trạm biến áp phải gắn liền với việc lựa chọn phương án cung cấp điện Dung lượng tham số khác máy biến áp phụ thuộc vào phụ tải nó,vào cấp điện áp mạng,vào phương thức vận hành máy biến áp.v…v…Vì thế,để lựa chọn trạm biến áp tốt nhất,cần phải xét tới nhiều mặt phải tiến hành tính tốn so sánh kinh tế-kỹ thuật phương án đề Thông số quan trọng máy biến áp điện áp đònh mức tỷ số biến áp 21 U/U Hiện nước ta sử dụng cấp điện áp sau đây: a Cấp cao áp: - 500kV-dùng cho hệ thống điện quốc gia nối liền ba vùng bắc ,trung,nam - 220kV-dùng cho mạng điện khu vực - 110kV-dùng cho mạng phân phối,cung cấp cho phụ tải lớn b Cấp trung áp: - 22kV-trung tính nối đất trực tiếp-dùng cho mạng điện đòa phương,cung cấp cho nhà máy vừa nhỏ,cung cấp cho khu dân cư c Cấp hạ áp: - 380/220kV-dùng mạng hạ áp,trung tính nối đất trực tiếp Do lòch sử để lại nước ta cấp trung áp dùng 66,35,15,10 và6kV.Nhưng tương lai cấp điện áp nêu cải tạo để thống cấp điện áp 22kV Tuy có nhiều cấp điện áp khác thiết kế,chế tạo vận hành thiết bò điện chia làm hai loại bản: -Thiết bị điện hạ áp có U ≤ 1000 V -Thiết bò điện cao áp có U >1000 V Từ phân chia dẫn đến khác cấu trúc ,chủng loại khí cụ điện ,của cơng trình xây dựng chế độ quản lý vận hành… CÁC THƠNG SỐ ĐẶC TRƯNG CỦA MÁY BIẾN ÁP a-Cơng suất định mức Cơng suất định mức MBA công suất liên tục qua MBA suốt thời hạn phục vụ ứng với điều kiện tiêu chuẩn :điện áp đònh mức ,tần số đònh mức nhiệt độââ mơi trường làm mát định mức.Cơng suất MBA MBA tự ngẫu pha 1/3 công suất MBA MBA tự ngẫu ba pha tương ứng Trạm Biến p Đồ án tốt nghiệp GVHD: Quyền Huy Ánh b Điện áp đònh mức Điện áp đònh mức cuộn dây sơ cấp MBA điện áp pha cuộn dây thứ cấp hở mạch có điện áp điện áp định mức thứ cấp.Điện áp đònh mức cuộn dây thứ cấp MBA điện áp pha không tải mà điện áp cực cuộn dây sơ cấp điện áp đònh mức sơ cấp c Hệ số biến áp Hệ số biến áp k xác đònh tỷ số điện áp đònh mức cuộn dây cao áp với điện áp đònh mức cuộn dây hạ áp: đm đm H C U U k = Hệ số biến áp MBA ba cuộn dây xác đònh theo cặp cuộn dây tương ứng: H.đm đm T H-T Tđm Cđm T-C đm H Cđm H-C U U K U U K U U K = = = d Dòng điện đònh mức Dòng đònh mức cuộn dây sơ cấp thứ cấp MBA xác định theo cơng suất điện áp đònh mức phù hợp với cuộn dây e Điện áp ngắn mạch Điện áp ngắn mạch N U đặc trưng cho tổng trở toàn phần Z MBA thường biểu diễn phần trăm điện áp đònh mức Trò số điện áp ngắn mạch N U phụ thuộc vào công suất điện áp đònh mức MBA thay đổi theo phạm vi rộng:từ (4,5 5,5÷ )% MBA cơng suất nhỏ, điện áp () 3510 ÷ kV,đến () %1412 ÷ MBA công suất lớn, điện áp () kV500220 ÷ f Dịng khơng tải Dịng khơng tải kt I đại lượng làm sở để tính cơng suất phản kháng tiêu thụ mạch từ hóa Fe Q∆ Thường trị số dịng khơng tải cho phần trăm dòng đònh mức MBA Trạm Biến p Z.100 đm U đm 3I 100 đm U N U % N U == Đồ án tốt nghiệp GVHD: Quyền Huy Ánh Trị số tương đối giảm cơng suất điện áp định mức MBA tăng:đối với MBA ()() %5,20,2,3510 ÷=÷ kt IkV ;đối với MBA ()() %3,05.0,500220 ÷=÷ kt IkV Quan hệ dịng điện khơng tải tổn hao khơng tải sau: đm o dm 0dm dm kt S S 100 S IU3 100 I I %I === Vì Fe QΔ > Fe PΔ nên coi Feo QΔS ≈ kt I % 100 S QΔ đm Fe ≈ g Mức cách điện đònh mức Mức cách điện đònh mức cho giá trò chòu qúa áp tần số thường thí nghiệm thí nghiệm xung áp cao mơ xét đánh.Ở mức điện áp nói đây,qúa áp thao tác đóng cắt thường nghiêm trọng sét đánh ,do khơng cần thí nghiệm khả chịu qúa áp đóng cắt h Tổ nối dây Tổ nối dây MBA hình thành phối hợp kiểu nối dây sơ cấp so với kiểu nối dây thứ cấp.Nó biểu thị góc lệch pha sức điện động cuộn dây sơ cấp thứ cấp MBA.Góc lệch pha phụ thuộc chiều quấn dây,cách ký hiệu đầu dây,kiểu nối dây cuộn sơ cấp thứ cấp Do cách nối dây hình Y hay tam giác ∆ với thứ tự khác mà góc lệch pha sức điện động cuộn dây sơ cấp thứ cấp 30 o ,60 o ,…,360 o Để thuận tiện người ta dùng kim đồng hồ biểu thò gọi tên tổ nối dây MBA:Kim dài đồng hồ biểu thò véctơ sức điện động sơ cấp đặt cố đònh số 12,kim ngắn biểu thò véctơ sức điện động thứ cấp đặt tương ứng số 1,2,…,12 tùy theo góc lệch pha chúng 30 o ,60 o ,…,360 o Trong MBA ba pha nhóm baMBA pha thường cuộn dây điện áp thấp nối tam giác để bù sóng điều hịa bậc ba dịng từ hóa.Cuộn dây cao áp trung áp nối hình sao.do cuộn hạ áp nối tam giác nên tiết diện dây dẫn nhỏ nhiều,vì dòng pha giảm lần,so với dòng dây.Cuộn dây cao trung nối hình nên số vịng dây giảm lần,do khơng giảm khối lượng đồng mà tiết kiệm cách điện Ngoài sơ đồ đấu dây cho dạng sơ đồ ký hiệu tiêu chuẩn cho cuộn nối hình sao,tam giác hình liên kết,theo ký hiệu chữ ,số quy đònh IEC Ký hiệu đọc từ trái sang phải,chữ đầu cuộn áp lớn nhất,chữ thứ hai mức kế tiếp… Các chữ viết hoa cuộn có áp lớn nhất: D = Tam giác Y = Sao Z = Zigzag (sao liên kết) N = Nối trung tính(có đầu nối trung tính đưa ngồi) Các chữ thường dùng cho cuộn thứ cấp tam cấp: d = Tam giác y = z = Zigzag n = nối trung tính(có đầu nối đưa ngồi) Trạm Biến p Đồ án tốt nghiệp GVHD: Quyền Huy Ánh Một tổ đấu dây phổ biến dùng biến áp phân phối ù Dyn 11 có cuộn sơ cấp đấu tam giác,cuộn thứ cấp đấu hình với đầu nối trung tính.Thay đổi pha qua biến áp 30 độ,nghóa áp thứ cấp pha vị trí 11 mặt đồng hồ,trong pha phía sơ cấp vị trí 12 giờ.Các tổ đấu dây tam giác ,sao Zigzag tạo thay đổi pha 30 o hay bội số 30 PHÂN LOẠI MÁY BIẾN ÁP Có hai loại máy biến áp phân phối :loại khô (nhựa đúc ) loại dầu 3.1 Máy biến áp loại khô Các cuộn dây máy biến áp loại cách điện nhựa đúc chân không dây quấn bao bọc hợp chất ba hợp phần nhực epoxy với độ dẻo đảm bảo thẩm thấu hoàn toàn vào cuộn dây,chất làm rắn anhydrit nâng mức đàn hồi để tránh phát sinh vết nứt chu trình nhiệt độ xảy vận hành bình thường chất phụ gia al(OH)3 silic để tăng cường đặc tính nhiệt bị đốt nóng.Biến áp loại cho phép đạt mức cách điên loại F( ∆Φ =100 K) với tính chất chịu lửa tốt tự dập tức thời coi khơng cháy,chống bị ăn mịn ,độc hại bảo đảm mức độ an toàn cao cho người vận hành điều kiện cố ,ngay xảy cháy hoạt động tốt môi trường công nghiệp nhiều bụi độ ẩm cao.Do đóù chúng sử dụng nơi cần độ an toàn cao đặt nhà,tuy nhiên MBA khơ cóø giá thành lớn (3 ÷ 5) lần giá thành MBA dầu có cơng suất 3.2 Máy biến áp dầu Chất lỏng cách điện làm mát thông dụng dùng máy biến áp dầu khoáng chất Vốn dễ cháy nên có phận DGPH (phát khí,áp suất nhiệt độ)đảm bảo cho việc bảo vệ biến áp dầu.trong trường hợp cố DGPH phát cắt nguồn trung áp cung cấp cho máy.Dầu cách điện mơi trường làm mát nở tải hay nhiệt độ mơi trường tăng MBA dầu thiết kế để chứa khối lượng chất lỏng thừa mà không tăng áp suất bên thùng Trạm Biến p Hình 1.1 Máy biến áp khơ Hình 1.2 Máy biến áp dầu pha Đồ án tốt nghiệp GVHD: Quyền Huy Ánh • Máy biến áp có thùng chứa đầy kín hồn tồn Việc giãn nở chất lỏng bù nhờ biến dạng đàn hồi cánh làm mát bên hông thùng dầu,tránh oxy hóacủa chất lỏng điện mơi khơng cần bảo trì thường xun ,khơng cần kiểm tra độ bền điện mơi mười năm,đơn giản lắp đặt,nhẹ thấp so với loại có thùng dầu phụ,phát tức rỉ dầu,nước khơng thể vào thùng • Máy biến áp có thùng chứa phụ áp suất khí Việc giãn nở chất lỏng cách điện thực nhờ thay đổi mức chất lỏng thùng phụ đặt thùng máy biến áp (hình 1.3)khơng gian bên chất lỏng thùng phụ chứa đầy khơng khí tăng lên mức chất lỏng giảm ngồi phần mức tăng Khơng khí lấy vào từ mơi trường bên ngồi qua lọc,qua thiết bò hút ẩm(thường chứa hạt chống ẩm silicagien)trước vào thùng phụ.Trong số thiết kế máy biến áp lớn có một túi khơng khí khơng thấm để cách ly chất lỏng cách điện với khí khơng khí vào qua lọc thiết bò hút ẩm Trạm Biến p b MBA có thùng dầu phụ Hình 1.3 Máy biến áp dầu pha a MBA kín đầy dầu TaiLieuDaiHoc.com ... điện áp pha không tải mà điện áp cực cuộn dây sơ cấp điện áp đònh mức sơ cấp c Hệ số biến áp Hệ số biến áp k xác đònh tỷ số điện áp đònh mức cuộn dây cao áp với điện áp đònh mức cuộn dây hạ áp: ... sánh kinh tế-kỹ thuật phương án đề Thông số quan trọng máy biến áp điện áp đònh mức tỷ số biến áp 21 U/U Hiện nước ta sử dụng cấp điện áp sau đây: a Cấp cao áp: - 500kV-dùng cho hệ thống điện... rạm biến áp môt phần tử quan trọng hệ thống cung cấp điện.Trạm biến áp dùng để biến đổi đòên từ cấp điện áp sang cấp điện áp khác .Các trạm biến áp, trạm phân phối,đường dây tải điện với nhà máy