Sách hướng dẫn học tập Nhà máy điện và trạm biến áp

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT KHOA KỸ THUẬT – CÔNG NGHỆ SÁCH HƯỚNG DẪN HỌC TẬP NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP Chủ biên: ThS Hà Văn Du Nhà máy điện trạm biến áp LỜI NÓI ĐẦU Error! Bookmark not defined Chƣơng 1: KHÁI NIỆM VỀ NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁPError! Bookmark not defined 1.1 Sơ lƣợc phát triển ngành điện lực Việt nam ngành lƣợng giới Error! Bookmark not defined 1.2.Quá trình sản xuất điện nhà máy điện Error! Bookmark not defined 1.2.1 Nhà máy nhiệt điện Error! Bookmark not defined 1.2.2 Nhà máy thủy điện Error! Bookmark not defined 1.2.3 Nhà máy điện nguyên tử Error! Bookmark not defined 1.2.4 Nhà máy điện địa nhiệt Error! Bookmark not defined 1.2.5 Nhà máy điện mặt trời Error! Bookmark not defined 1.2.6 Nhà máy điện dùng sức gió Error! Bookmark not defined 1.3 Khái niệm trạm biến áp Error! Bookmark not defined 1.4 Hệ thống lƣợng Error! Bookmark not defined 1.5 Đồ thị phụ tải hộ tiêu thụ điện Error! Bookmark not defined 1.5.1 Đồ thị phụ tải ngày Error! Bookmark not defined 1.5.2 Đồ thị phụ tải năm Error! Bookmark not defined 1.5.3 Công dụng đồ thị phụ tải Error! Bookmark not defined 1.5.4 Xác định đồ thị phụ tải nhà máy điện thiết kế Error! Bookmark not defined 1.6 Chế độ làm việc điểm trung tính hệ thống điện Error! Bookmark not defined 1.6.1 Mạng điện ba pha trung tính cách điện Error! Bookmark not defined 1.6.2 Mạng điện ba pha trung tính nối đất qua cuộn dập hồ quang hay trung tính nối đất qua điện kháng hòa hợp Error! Bookmark not defined 1.6.3 Mạng điện ba pha trung tính nối đất trực tiếp Error! Bookmark not defined 1.7 Câu hỏi Bài tập Error! Bookmark not defined Chƣơng 2: MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC Error! Bookmark not defined 2.1 Các đặc trƣng máy biến áp điện lực Error! Bookmark not defined 2.1.1 Các loại máy biến áp điện lực Error! Bookmark not defined 2.1.2 Làm mát máy biến áp Error! Bookmark not defined 2.1.3 Điện áp định mức máy biến áp Error! Bookmark not defined 2.1.4 Nhiệt độ phát nóng cho phép máy biến áp Error! Bookmark not defined 2.1.5 Công suất định mức máy biến áp Error! Bookmark not defined Nhà máy điện trạm biến áp 2.1.6 Sơ đồ tổ nối dây cuộn dây máy biến áp Error! Bookmark not defined 2.1.7 Các đại lƣợng đặt trƣng máy biến áp Error! Bookmark not defined 2.2 Quá tải máy biến áp Error! Bookmark not defined 2.2.1 Quá tải bình thƣờng máy biến áp Error! Bookmark not defined 2.2.1.1 Trƣờng hợp đồ thị phụ tải hai bậc Error! Bookmark not defined 2.2.1.2.Trƣờng hợp đồ thị phụ tải nhiều bậc có lần máy biến áp bị tải Error! Bookmark not defined 2.2.1.3 Trƣờng hợp đồ thị phụ tải nhiều bậc máy biến áp bị tải hai lần ngày với thời gian tƣơng ứng t1 t2 Error! Bookmark not defined 2.2.2 Quá tải cố máy biến áp Error! Bookmark not defined 2.3 Máy biến áp tự ngẫu điện lực Error! Bookmark not defined 2.3.1 Nguyên lý làm việc Máy biến áp tự ngẫu Error! Bookmark not defined 2.3.2 Công suất tính tốn máy biến áp tự ngẫu Error! Bookmark not defined 2.3.3 Phân bố dòng điện cuộn dây máy biến áp tự ngẫu Error! Bookmark not defined 2.3.3.1 Máy biến áp tự ngẫu làm việc theo chế độ hạ áp Error! Bookmark not defined 2.3.3.2 Máy biến áp tự ngẫu làm việc theo chế độ tăng áp Error! Bookmark not defined 2.3.4 So sánh tổn thất công suất tác dụng máy biến áp tự ngẫu máy biến áp ba dây quấn Error! Bookmark not defined 2.3.4.1 Các máy biến áp làm việc theo chế độ hạ áp Error! Bookmark not defined 2.3.4.2 Các máy biến áp làm việc theo chế độ tăng áp Error! Bookmark not defined 2.3.5 Ƣu nhƣợc điểm phạm vi sử dụng máy biến áp tự ngẫu Error! Bookmark not defined 2.4 Chọn máy biến áp hệ thống điện Error! Bookmark not defined 2.4.1 Chọn máy biến áp trạm hạ áp Error! Bookmark not defined 2.4.1.1 Trạm biến áp có hai cấp điện áp Error! Bookmark not defined 2.4.1.2 Trạm biến áp có ba cấp điện áp Error! Bookmark not defined 2.4.2 Chọn máy biến áp trạm biến áp liên lạc nối hai mạng cao áp có điện áp khác Error! Bookmark not defined 2.4.2.1 Đối với chế độ làm việc thứ thứ hai Error! Bookmark not defined 2.4.2.2 Đối với chế độ làm việc thứ ba Error! Bookmark not defined Nhà máy điện trạm biến áp 2.4.3 Chọn máy biến áp nhà máy điện phát toàn điện lên điện áp cao Error! Bookmark not defined 2.4.3.1 Nhà máy điện có cấp điện áp cao Error! Bookmark not defined 2.4.3.2 Nhà máy có phụ tải điện áp trung cao Error! Bookmark not defined 2.4.4 Chọn máy biến áp nhà máy điện cung cấp phần điện điện áp máy phát Error! Bookmark not defined 2.4.4.1 Trƣờng hợp công suất đặt nhà máy lớn phụ tải điện áp máy phát Error! Bookmark not defined 2.4.4.2 Trƣờng hợp công suất nhà máy nhỏ phụ tải tổng cực đại Error! Bookmark not defined điện áp máy phát trung áp 2.5 Câu hỏi tập Error! Bookmark not defined Chƣơng 3: KHÍ CỤ ĐIỆN CAO ÁP VÀ PHẦN DẪN ĐIỆN Error! Bookmark not defined 3.1.Máy cắt điện Error! Bookmark not defined 3.1.1 Công dụng đại lƣợng đặc trƣng máy cắt Error! Bookmark not defined 3.1.2 Môi trƣờng dập hồ quang phân loại máy cắt Error! Bookmark not defined 3.1.3 Máy cắt điện trung áp Error! Bookmark not defined 3.1.3.1 Máy cắt điện chân không Error! Bookmark not defined 3.1.3.2 Máy cắt khí SF6 Error! Bookmark not defined 3.1.3.3 Máy cắt dầu Error! Bookmark not defined 3.1.3.4 Máy cắt khơng khí Error! Bookmark not defined 3.1.4 Máy cắt điện cao áp Error! Bookmark not defined 3.1.5 Thiết bị đóng cắt dịng điện lớn Error! Bookmark not defined 3.1.5.1 Máy cắt mạch máy phát kiểu HE Error! Bookmark not defined 3.1.5.2 Máy cắt mạch máy phát kiểu HG Error! Bookmark not defined 3.1.5.3 Máy cắt mạch máy phát kiểu DR Error! Bookmark not defined 3.1.6 Bộ truyền động máy cắt Error! Bookmark not defined 3.1.7 Các điều kiện chọn máy cắt điện Error! Bookmark not defined 3.2 Dao cách ly Error! Bookmark not defined 3.2.1 Dao cách ly trung áp Error! Bookmark not defined 3.2.2 Dao cách ly cao áp Error! Bookmark not defined 3.2.2.1 Dao cách ly kiểu quay hai trụ Error! Bookmark not defined 3.2.2.2 Dao cách ly kiểu quay ba trụ Error! Bookmark not defined Nhà máy điện trạm biến áp 3.2.2.3 Dao cách ly kiểu quay trụ, tiếp điểm đóng mở Error! Bookmark not defined 3.2.2.4 Dao cách ly hai trụ đứng, cắt Error! Bookmark not defined 3.2.3 Bộ truyền động dao cách ly Error! Bookmark not defined 3.2.4 Các điều kiện chọn dao cách ly Error! Bookmark not defined 3.3.Máy biến điện áp Error! Bookmark not defined 3.3.1 Tham số máy biến điện áp Error! Bookmark not defined 3.3.2 cấu tạo phân loại máy biến điện áp Error! Bookmark not defined 3.3.2.1 Máy biến điện áp kiểu cảm ứng Error! Bookmark not defined 3.3.2.2 Máy biến điện áp kiểu điện dung Error! Bookmark not defined 3.3.2.3 Máy biến điện áp kiểu Error! Bookmark not defined 3.3.4 Các điều kiện chọn máy biến điện áp Error! Bookmark not defined 3.4.Máy biến dòng điện Error! Bookmark not defined 3.4.1 Các tham số máy biến dòng điện Error! Bookmark not defined 3.4.2 Cấu tạo phân loại máy biến dòng điện Error! Bookmark not defined 3.4.3 Chọn máy biến dòng điện Error! Bookmark not defined 3.5.Kháng điện Error! Bookmark not defined 3.5.1 Các tham số kháng điện Error! Bookmark not defined 3.5.1.1 Điện kháng kháng điện đơn Error! Bookmark not defined 3.5.1.2 Điện kháng kháng điện kép Error! Bookmark not defined 3.5.2 Cấu tạo phân loại kháng điện Error! Bookmark not defined 3.5.2.1 Kháng điện khô Error! Bookmark not defined 3.5.2.2 Kháng điện dầu Error! Bookmark not defined 3.5.3 Các điều kiện chọn kháng điện Error! Bookmark not defined 3.6.Chọn dẫn cứng Error! Bookmark not defined 3.6.1 Tiết diện dẫn Error! Bookmark not defined 3.6.2 Kiểm tra ổn định nhiệt dẫn Error! Bookmark not defined 3.6.3 Kiểm tra ổn định động dẫn Error! Bookmark not defined 3.6.3.1 Kiểm tra ổn định động dẫn phƣơng pháp đơn giản hóa Error! Bookmark not defined 3.6.3.2 Kiểm tra ổn định động dẫn có xét đến dao động Error! Bookmark not defined 3.7.Chọn dây dẫn mềm Error! Bookmark not defined 3.8.Chọn sứ đỡ sứ xuyên Error! Bookmark not defined 3.9.Chọn cáp điện lực Error! Bookmark not defined Nhà máy điện trạm biến áp 3.10.Thanh dẫn mạch máy phát điện máy biến áp Error! Bookmark not defined 3.11 Câu hỏi tập Error! Bookmark not defined Chƣơng 4: SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP Error! Bookmark not defined 4.1.Khái niệm chung Error! Bookmark not defined 4.2 Sơ đồ cấu trúc Error! Bookmark not defined 4.2.1.Sơ đồ cấu trúc NMĐ Error! Bookmark not defined 4.2.2.Sơ đồ cấu trúc TBA Error! Bookmark not defined 4.3.Các sơ đồ góp Error! Bookmark not defined 4.3.1 Sơ đồ nối mạch với góp qua máy cắt Error! Bookmark not defined 4.3.1.1 Sơ đồ hệ thống góp Error! Bookmark not defined 4.3.1.2 Sơ đồhệ thống hai góp Error! Bookmark not defined 4.3.1.3 Sơ đồ hệ thống hai góp có góp vịng Error! Bookmark not defined 4.3.2 Sơ đồ nối mạch với góp qua nhiều máy cắt Error! Bookmark not defined 4.3.2.1 Sơ đồ hai góp có hai máy cắt mạch Error! Bookmark not defined 4.3.2.2 Sơ đồ hai góp có ba máy cắt hai mạch (Sơ đồ rƣỡi) Error! Bookmark not defined 4.3.2.3 Sơ đồ nối mạch vịng kín (sơ đồ đa giác) Error! Bookmark not defined 4.3.3 Sơ đồ cầu Error! Bookmark not defined 4.4.Sơ đồ nối điện Error! Bookmark not defined 4.4.1 Sơ đồ nối điện nhà máy nhiệt điện ngƣng Error! Bookmark not defined 4.4.1.1 Sơ đồ nối điện điện áp máy phát Error! Bookmark not defined 4.4.1.2 Sơ đồ nối điện điện áp cao Error! Bookmark not defined 4.4.1.3 Sơ đồ nối điện nhà máy nhiệt điện Error! Bookmark not defined 4.4.2 Sơ đồ nối điện nhà máy điện nguyên tử Error! Bookmark not defined 4.4.3 Sơ đồ nối điện nhà máy thủy điện (TĐ) Error! Bookmark not defined 4.4.4 Sơ đồ nối điện trạm biến áp Error! Bookmark not defined 4.4.4.1 Sơ đồ phía cao áp trạm biến áp Error! Bookmark not defined 4.4.4.2 Sơ đồ phía hạ áp trạm biến áp Error! Bookmark not defined Nhà máy điện trạm biến áp 4.4.4.3 Sơ đồ nối điện số trạm biến áp Error! Bookmark not defined 4.5 Câu hỏi tập Error! Bookmark not defined 5.1.Khái niệm điện tự dùng nhà máy điện trạm biến áp Error! Bookmark not defined 5.2.Chọn số lƣợng công suất máy biến áp tự dùng Error! Bookmark not defined 5.3 Sơ đồ nối điện tự dùng nhà máy điện trạm biến áp Error! Bookmark not defined 5.3.1 Sơ đồ tự dùng nhà máy nhiệt điện ngƣng Error! Bookmark not defined 5.3.2 Sơ đồ tự dùng nhà máy điện nguyên tử (NT) Error! Bookmark not defined 5.3.3 Sơ đồ tự dùng nhà máy thủy điện (TĐ) Error! Bookmark not defined 5.4 Câu hỏi tập Error! Bookmark not defined Chƣơng 6: THIẾT BỊ PHÂN PHỐI ĐIỆN Error! Bookmark not defined 6.1.Khái niệm chung Error! Bookmark not defined 6.2.Thiết bị phân phối điện nhà Error! Bookmark not defined 6.2.1 Thiết bị phân phối điện trung áp thông dụng Error! Bookmark not defined 6.2.2 Thiết bị phân phối điện trung áp dùng cách điện khí SF6 Error! Bookmark not defined 6.2.3 Nối máy biến áp trung áp Error! Bookmark not defined 6.2.3.1 Nối máy biến áp cách ly hoàn toàn Error! Bookmark not defined 6.2.3.2 Nối góp cách điện SF6 Error! Bookmark not defined 6.2.4 Cách đặt kháng điện Error! Bookmark not defined 6.3.Thiết bị phân phối điện trời Error! Bookmark not defined 6.3.1 Sơ đồ đặt thấp Error! Bookmark not defined 6.3.2 Các sơ đồ dạng đặt biệt Error! Bookmark not defined 6.3.3 Sơ đồ đƣờng chéo Error! Bookmark not defined 6.3.4 Sơ đồ máy cắt Error! Bookmark not defined 6.3.5 Thiết bị phân phối kiểu hỗn hợp Error! Bookmark not defined 6.4.Thiết bị GIS Error! Bookmark not defined 6.4.1 Thiết bị GIS dùng cho điện áp 52 đến 72,5kV Error! Bookmark not defined .6.4.2 Thiết bị GIS dùng cho điện áp 72,5 đến 800kV Error! Bookmark not defined 6.4.2.1 Các linh kiện Error! Bookmark not defined 6.4.2.2 Bố trí máy cắt Error! Bookmark not defined Nhà máy điện trạm biến áp 6.4.1.3 Bố trí trạm GIS Error! Bookmark not defined 6.5 Câu hỏi tập 296 TÀI LIỆU THAM KHẢO 297 LỜI NÓI ĐẦU Sách hƣớng dẫn học tập:”Nhà máy điện trạm biến áp” Trình bày vấn đề phần điện Nhà máy điện trạm biến áp Nội dung sách gồm có 06 chƣơng nhƣ sau: Nhà máy điện trạm biến áp Chƣơng 1: Khái niệm Nhà máy điện trạm biến áp Chƣơng 2: Máy biến áp điện lực Chƣơng 3: Khí cụ điện cao áo phần dẫn điện Chƣơng 4: Sơ đồ nối điện Nhà máy điện trạm biến áp Chƣơng 5: Tự dùng Nhà máy điện trạm biến áp Chƣơng 6: Thiết bị phân phối điện Nếu nắm vững đƣợc nội dung trình bày sách này, sinh viên dễ dàng đọc đƣợc tài liệu nâng cao Nhà máy điện trạm biến áp nƣớc Việc mở rộng, đào sâu kiến thức cần thiết sinh viên muốn phát huy đƣợc khả làm việc độc lập hiệu tốt sau tốt nghiệp Sách hƣớng dẫn học tập: ”Nhà máy điện trạm biến áp” đƣợc biên soạn dựa kinh nghiện giảng dạy, nghiên cứu nhiều năm tài liệu có đƣợc nhằm phục vụ hƣớng dẫn học tập cho sinh viên ngành điện công nghiệp Khoa Kỹ thuật – Công nghệ, Trƣờng Đại học Thủ Dầu Một Quyển sách mong muốn cung cấp cho ngƣời đọc kiến thức cần thiết Nhà máy điện trạm biến áp để có đƣợc kết tốt học tập nghiên cứu Trong trình biên soạn sách này, có nhiều cố gắng nhƣng chắn không tránh khỏi hết khiếm khuyết Tác giả chân thành cảm ơn ý kiến đóng góp cho nội dung sách đƣợc hồn chỉnh Tác giả Chƣơng KHÁI NIỆM VỀ NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP 1.1.Sơ lƣợc phát triển ngành điện lực Việt nam ngành lƣợng giới Điện lực ngành kinh tế then chốt kinh tế Do xác định đƣợc vị trí tầm quan trọng ngành công nghiệp điện lực Nhà máy điện trạm biến áp kinh tế quốc dân, từ nhiều năm nay, có khó khăn nhiều mặt, Đảng nhà nƣớc ta dành quan tâm lớn cho việc đầu tƣ, phát triển nguồn điện từ trung ƣơng đến địa phƣơng Đặc biệt, thập kỷ qua, ngành điện lực đƣợc coi hƣớng ƣu tiên phát triển hàng đầu Bởi lẽ động lực vận hành toàn kinh tế đáp ứng nhu cầu dân sinh ngày cao tầng lớp nhân dân Trong nghiệp “Cơng nghiệp hóa, đại hóa” đất nƣớc, vai trò ngành điện lực lại đƣợc nhân lên gấp bội Điều đáng mừng sau thập niên thiếu điện triền miên năm gần đây, nỗ lực mình, khơng cung cấp đủ điện để đáp ứng nhu cầu nƣớc, mà cịn có điện xuất sang nƣớc láng giềng Nhiều cơng trình kỷ thuộc ngành điện thực Để thấy đƣợc bƣớc tiến quan trọng ngành điện lực, xin đƣợc điểm qua giai đoạn ngành thập kỷ qua tƣơng lai thập niên tới kỷ 21 Ngành điện lực Việt Nam đƣợc thành lập từ 15/08/1954 với sở ban đầu cơng trình điện nhỏ Pháp để lại Có nhà máy điện nhỏ nhƣ Yên Phụ, Cửa Cấm, Thƣợng Lý, Cọc Năm… Truyền tải điện đƣờng dây không 35kV; đáp ứng nhu cầu hạn chế cho khu vực xung quanh, chủ yếu cơng sở, xí nghiệp nhỏ sinh hoạt Tổng công suất nguồn khoảng 100MW với sản lƣợng điện hàng năm 180 triệu kWh Đầu năm 1954, sau đất nƣớc thống nhất, với tiềm lớn nguồn lƣợng tự nhiên: Nhiều sơng dài địa hình dốc, xây dựng nhiều nhà máy thủy điện lớn; mỏ than, dầu, khí với trữ lƣợng lớn thuận tiện cho việc phát triển nhà máy nhiệt điện Ngành điện lực Việt Nam tiến bƣớc vững với lên kinh tế đất nƣớc Có thể chia q trình phát triển qua ngành điện lực Việt Nam qua giai đoạn sau: Giai đoạn 1954-1975: Đất nƣớc bị chia cắt thành hai miền Nam, Bắc Ở miền Bắc, cục điện lực đƣợc thành lập, tiền thân Tổng Công Ty Điện Lực Việt Nam ngày (EVN) Nhiệm vụ ban đầu huy động nhanh chóng nguồn điện để phát triển kinh tế Các nhà máy điện cũ đƣợc đại tu, cải tiến, đồng thời xây dựng thêm nhiều nhà máy điện với công suất nhỏ trung bình nhƣ: Việt Trì, Thái Ngun, Hà Bắc, ng bí, Thác Bà, Ninh Bình…Song song với việc xây dựng nhà máy điện mới, lƣới điện không ngừng mở rộng, nhiều đƣờng dây 110kV xuất với chiều dài hàng trăm kilơmét Tính đến cuối năm 1975, công suất nhà máy điện miền Bắc đạt 450MW, tổng sản lƣợng hàng năm đạt khoảng 1.264 triệu kWh (1975) Giai đoạn 1975-1995: Năm 1975 đất nƣớc hoàn toàn thống Cả nƣớc tập trung tái thiết đất nƣớc phát triển kinh tế Chính phủ đầu tƣ lớn vào việc xây dựng, phát triển hệ thống điện nƣớc, nhiều Nhà máy điện công suất lớn, Nhà máy điện trạm biến áp Hình 6.29 Sơ đồ trạm đóng cắt lai máy cắt có đóng cắt cách điện SF6, vỏ kim loại MC, DCL, máy biến dòng), phận cao áp khác loại thơng thƣờng 1-bộ đóng cắt; 2- dao cách ly đƣờng dây cầu dao nối dất; 3- máy biến điện áp; 4- chống sét van; 5- tách tín hiệu tần số rađiơ 285 Nhà máy điện trạm biến áp Hình 6.30 Sơ đồ mặt TBPP trời Trạm biến áp 500kV 286 Nhà máy điện trạm biến áp 6.4.Thiết bị GIS 6.4.1 Thiết bị GIS dùng cho điện áp 52 đến 72,5kV Khi dùng thiết bị cách điện khí SF6, ngăn góp, máy cắt, buồng nhánh đƣợc phân cách với hồn tồn kín Áp suất khí cách điện định mức thƣờng bar ; nạp khí có áp suất dƣơng 0,2bar Ngăn truyền động điều khiển chứa khơng khí áp suất thƣờng Trên hình 6.31 giới thiệu mặt cắt TBPP có hai hệ thống góp; dao cách ly đƣợc điều khiển động loại có ba vị trí Các máy cắt làm việc áp suất 6bar đƣợc theo dõi rơle tỷ trọng; BI kiểu trụ đỡ đổ nhựa có từ đến lõi Các máy biến điện áp đƣợc đổ nhựa êpơxy, có cuộn thứ cấp nối Y0 dùng cho đo lƣờng cuộn dùng cho bảo vệ cố chạm đất Để thí nghiệm cáp điện áp chiều, phía sơ cấp BU đƣợc ngắt từ phía ngồi Bộ nối ngồi dùng cho cáp dầu cáp XLPE Các dẫn cách điện SF6 đƣợc dẫn ngồi có cách điện rắn Hình 6.31 Máy cắt khí cách điện SF6 kiểu ENK-2 điện áp 725kV hai góp a) Sơ đồ mạch; b) Mặt trƣớc tủ; c) Phân đoạn cáp đƣờng dây 1- ngăn hệ thống góp I; 2- ngăn hệ thống góp II; 3- máy cắt ngăn nhánh; 4- ngăn cáp; 5- ngăn hạ áp dùng để diều khiển truyền động 287 Nhà máy điện trạm biến áp 6.4.2 Thiết bị GIS dùng cho điện áp 72,5 đến 800kV Các thiết bị GIS dùng cho điện áp 72,5 đến 800kV đƣợc chế tạo theo kiểu mơđun với thiết kế có kích thƣác khác Hãng ABB chế tạo với kích thƣớc với máy cắt loại ELK Cấu trúc theo mơđun có ƣu điểm sản xuất đƣợc, số lƣợng lớn, cấu kiện đƣợc tiêu chuẩn hóa nên việc bảo quản, dự phòng đơn giản đồng Bằng cách phối hợp cấu kiện mơđun có kích thƣớc khác tổ hợp đƣợc thiết bị đóng cắt TBPP theo cấu hình mạch khác Do chúng đáp ứng yêu cầu sơ đồ, thích hợp cho cácthiết bị nhà, cấu trúc gọn nhẹ Khi lắp đặt ngồi trời, thiết bị GIS cần có thay đổi đôi chút để phù hợp với điều kiện khí hậu mơi trƣờng 6.4.2.1 Các linh kiện Các góp đƣợc phân cách khí cách điện SF6 ngăn tạo nên gồm dao CLTG dao nối đất an toàn sửa chữa Máy cắt khí cách điện làm việc theo nguyên lý tự thổi hay nén có từ đến chỗ cắt cực, tùy thuộc kích thƣớc mơđun Cơ cấu truyền động pha ba pha Máy cắt phụ tải đƣợc dùng trạm nhỏ, có khả cắt dịng phụ tải, cắt đóng máy biến áp nhƣ đƣờng dây không cáp không tải Cũng làm việc theo nguyên lý thổi áp lực cấu truyền động kiểu lò xo đƣợc thực động Máy biến dòng dùng cho đo lƣờng bảo vệ kiểu lõi hình xuyến, đặt trƣớc sau máy cắt, cách điện khí SF6 Máy biến điện áp dùng cho đo lƣờng bảo vệ có cuộn thứ cấp nối Y0 cho đo lƣờng, bảo vệ cuộn nối tam giác hở cho bảo vệ chống chạm đất Các BU kiểu cảm ứng dùng cách điện khí SF6 BU kiểu điện dung thƣờng dùng cho điện áp 300kV Các tụ điện cao áp dùng loại cách điện dầu khí SF6 Hộp đấu cáp đƣợc chế tạo với loại cáp cao áp có tiết diện đến 2000mm2 Có tiếp điểm cách ly phƣơng tiện nối để thử nghiệm điện áp chiều Dao ngắn mạch tốc độ cao có khả đóng dịng ngắn mạch tồn phần, nhờ cấu lò xo truyền động động thao tác tay Các dao nối đất an toàn thƣờng đƣợc đặt trƣớc sau máy cắt, chúng đƣợc lắp vỏ cách điện đƣợc thao tác động tay khơng có điện Có thể 288 Nhà máy điện trạm biến áp bỏ dao nối đất an toàn sau máy cắt có dao ngắn mạch tốc độ cao phía đƣờng dây Để nối máy cắt kiểu vỏ kín với đƣờng dây không với máy biến áp, ngƣời ta dùng ống nối ngồi trời cách điện khí SF6 Để có khoảng cách khơng khí cần thiết, đầu cuối trời ống nối đƣợc làm mát Với máy biến áp, ống nối SF6 đƣợc bắt trực tiếp vào thùng máy biến áp Các ống nối dài phải có phận bù giãn nở nhiệt dung sai lắp ghép Việc dùng ống nối SF6 thích hợp với việc truyền tải cơng suất lớn khoảng cách xa nhƣ từ nhà máy điện, trạm biến áp ngầm đến đƣờng dây không Các chống sét van thƣờng dùng loại có khe hẹp, chứa điện trở ơxyt kim loại, có khả hấp thu lƣợng lớn Khi trạm có kích thƣớc lớn vùng bảo vệ chống sét van phía đƣờng dây, ngƣời ta đặt chống sét van bên trạm Cần có phƣơng án tối ƣu cho hệ thống bảo vệ chống điện áp trạm, đặc biệt khoảng cách trạm lớn 50m 6.4.2.2 Bố trí máy cắt Loại dùng vỏ nhơm có trọng lƣợng thấp nên u cầu móng bình thƣờng Vỏ bọc quanh phần có điện nhựa cách điện đƣợc cách điện với vỏ khí SF6 có áp suất 3,5 đến 4,5bar Rào cách điện chia ngăn thành ngăn kín chứa đầy khí đƣợc hàn kín lại với Do giảm đƣợc ảnh hƣởng khí cụ điện lẫn nhau, đơn giản việc kiểm tra bảo dƣỡng Mặt bích ngăn có vịng đệm khơng lão hóa Lƣợng khí rị ngồi mà khơng nằm ngăn Hình 6.32 Máy cắt SF6 (GIS) điện áp 123 đến 170kV, mặt cắt qua gian, hai TG nhánh cáp 1-thanh góp có phối hợp dao cách ly/cầu dao nối đất bảo dƣỡng;2-máy cắt; 3-máy biến dòng; 4-máy biến điện áp; 5-phối hợp DCL/DNĐ bảo dƣỡng với hộp đầu cáp; 6-Dao nối đất tốc độ cao; 7-tủ điều khiển Trên hình 6.32 giới thiệu loại máy cắt có buồng dập hồ quang pha Trong đó, hình 6.33 giới thiệu loại máy cắt có ba buồng dập hồ quang pha Dòng điện cắt chúng tới 6kA 289 Đối với nhánh phải cắt dịng phụ tải có điện áp định mức đến 362kV, ngƣời ta sử dụng máy cắt phụ tải thay cho máy cắt để giảm vốn đầu tƣ Nhà máy điện trạm biến áp Mỗi dao cách ly có cấu thao tác dễ dàng tay, bố trí phía ngồi vỏ Có thể nhìn đƣợc vị trí đóng nhờ vị trí khí làm việc tin cậy 6.4.1.3 Bố trí trạm GIS Cấu trúc mơđun máy cát khí SF6 nhƣ khí cụ điện khác cho ta tạo nên trạm đóng cát có cấu hình Lối trạm cần có kích thƣớc đủ lớn để đƣa cấu kiện vào lắp ráp bảo dƣỡng Chiều rộng tối thiểu lối đƣợc tính tốn Hình 6.33 Mặt cắt gian máy cắt SF6 tủ vị trí mở Khi cần, cuối trạm có điện áp 420 đến 550kV thể để sàn rộng tạo điều kiện thuận lợi cho việc 1-thanh góp; 2-dao cách ly góp; 3- máy cắt; 4- dao cách ly đƣờng dây cung cấp; lắp đặt, mở rộng kiểm tra Giá cáp nên đặt riêng rẽ để dễ dàng đặt cáp kiểm tra, thay 5- máy biến dòng; 6- máy biến điện áp; 7- ống nối ngoài; 8- cầu dao nối đất bảo dƣỡng; 9- cầu dao nối đất tốc dộ cao Trên hình 6.34 đến 6.39 giới thiệu sơ đồ trạm có số mơđun từ đến Từ xác định đƣợc kích thƣớc cần thiết cấu trúc (tính theo m) Hình 6.34 giới thiệu sơ đồ máy cắt môđun 0, ba pha, vỏ chung, điện áp 123170kV, có chiều rộng 1,2m, sâu 7,0m, khoang có đặt góp, dao cách ly dao nối đất, BI BU 290 Nhà máy điện trạm biến áp Hình.6.34 Máy cắt SF6 kiểu ELK-0 điện áp 123 đến 170 kV, hai góp a) Tiết diện gian cáp; b) Tiết diện gian đƣịng dây khơng; c) Mạch Sơ đồ khí 1- rào cách điện; 2- ngăn góp chứa khí; 3- ngăn đƣờng dây cung cấp chứa khí; 4- ngăn máy cắt chứa khí; 5- máy biến điện áp Hình 6.35 giới thiệu thiết bị môđun 1, điện áp 170 - 245kV, kiểu pha tách rời nên cấu kiện nhỏ dễ điều khiển Thanh góp dao CLTG đặt phối hợp Các góp đƣợc phân đoạn theo gian để tránh hƣ hỏng gian lân cận bị cố Để giảm độ cao cơng trình, máy cắt thƣờng đƣợc bố trí nằm ngang Để kiểm tra bảo dƣỡng, buồng máy cắt kéo đƣợc 291 Nhà máy điện trạm biến áp Hình 6.35 Một phần trạm đóng cắt SF6 kiểu ELK-1 có điện áp định mức tới 245 kV, góp pha riêng máy cắt phân doạn a) Mặt cắt gian cáp; b) Mặt bằng; c) Sơ đồ pha Hình 6.36 Trạm máy cắt SF6 kiểu ELK -1 điện áp 245 kV, pha riêng rẽ, góp góp đƣờng vịng a) Mặt cắt gian tuyến SF6; b) Mặt bằng; c) Sơ đồ pha 292 Nhà máy điện trạm biến áp Các trạm mơđun có điện áp 420 - 525kV đƣợc bố trí tƣơng tự nhƣ trạm mơđun 1, trừ gian máy cắt (hình 6.36) Để kiểm tra sửa chữa buồng nâng máy cắt lên cách dễ dàng cần cẩu, tời Hình 6.36 giới thiệu trạm GIS điện áp 420/525kV pha bố trí theo nhóm, nhóm cách khoảng tùy theo yêu cầu pha tuyến ống nối trời Chiều rộng gian tối thiểu 4m cho máy cắt ba cực, tạo nên sơ đồ gọn nhẹ, thích ứng với khu thị trung tâm cơng nghiệp Trên hình 6.36 giới thiệu trạm máy cắt ELK-3 có điện áp 420/525kV dùng sơ đồ rƣỡi Trạm 800 kV thuộc môđun đƣợc giới thiệu hình 6.38 Sử dụng máy cắt có buồng dập hồ quang pha, đặt vỏ, máy cắt bố trí nằm ngang nên tiết kiệm đƣợc khơng gian Hình 6.37 Trạm máy cắt SF6 kiểu ELK -3, điện áp 420/525 kV, pha tách rời, hai góp a) Mặt cắt gian tuyến SF6 Mặt bằng; c) Sơ đồ pha 293 Nhà máy điện trạm biến áp Hình 6.38 Sơ đồ trạm máy cắt SF6 kiểu ELK -3 điện áp 420/525kV, hệ thống máy cắt có pha bố trí theo nhóm máy cắt nằm ngang a) Máy cắt khoang ; b) Mặt đơn giản pha; c) Sơ đồ pha Nếu nhƣ trƣớc sơ đồ góp dùng nơi công suất nhỏ không quan trọng, đƣợc sử dụng nơi công suất lớn quan trọng thiết bị GIS làm việc tin cậy có sơ đồ đơn giản Để thuận tiện vận hành ngƣời ta chia trạm thành phân đoạn Khi dùng sơ đồ góp ngƣời ta hay dùng sơ đồ chữ H chữ H kép, đƣợc dùng chủ yếu cho trung tâm phụ tải đô thị khu công nghiệp Trong trạm quan trọng, có nhiều máy cắt, ngƣời ta dùng góp vịng để tiến hành sửa chữa máy cắt mà không làm gián đoạn cung cấp điện Song việc bố trí góp vịng phức tạp, đắt tiền thiết bị GIS Do vậy, ngƣời ta thƣờng dùng góp kiểu hỗn hợp thiết bị GIS có hai góp : góp ngồi nhiệm vụ làm góp thứ hai, cịn làm nhiệm vụ góp vịng (hình 6.39) với hỗ trợ dao cách ly phụ Cách bố trí nhƣ nâng cao đƣợc độ linh hoạt sơ đồ làm giảm giá thành trạm nhiều 294 Nhà máy điện trạm biến áp Hình 6.39 Sơ đồ trạm máy cắt kiểu ELK-4 điện áp 800kV có góp riêng pha máy cắt nằm ngang, chiều rộng gian 14,0m a)Mặt cắt khoang;b)Mặt bằng(ở đƣờng dây pha);c)Sơ đồ pha 295 Nhà máy điện trạm biến áp Một số hình ảnh dùng cơng nghệ GIS Hình 6.40 Dao cách ly, dao nối đất dùng cơng nghệ GIS Hình 6.41 Sơ đồ nối điện thiết bị dùng công nghệ GIS 296 Nhà máy điện trạm biến áp Hình 6.42.Sơ đồ nối điện dùng cơng nghệ GIS Hình 6.43 Sơ đồ nối điện TG dùng công nghệ GIS 297 Nhà máy điện trạm biến áp Hình 6.44.Sơ đồ nối điện thiết bị dùng công nghệ GIS 6.5 Câu hỏi tập Câu 1: Nêu khái niệm thiết bị phân phối nhà máy điện trạm biến áp? Câu 2: Thiết bị phân phối điện nhà? Cho ví dụ? Câu 3: Thiết bị phân phối điện ngồi trời? Cho ví dụ? Câu 4: Thiết bị phân phối điện ngồi trời? Cho ví dụ? Câu 5: Mơ tả thiết bị sơ đồ nối điện TG? Câu 6: Mô tả thiết bị sơ đồ nối điện góp có góp vịng? Câu 7: Mô tả thiết bị sơ đồ nối điện rƣỡi? Câu 8: Mô tả thiết bị sơ đồ nối điện đa giác? Câu 9: Thiết bị gis? Mục đích việc sử dụng cơng nghệ gis? Câu 10: Nêu số TBA sử dụng công nghệ GIS? 298 Nhà máy điện trạm biến áp TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Huỳnh Nhơn (2006), Trạm Nhà máy điện, Nhà xuất Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh [2] Huỳnh Nhơn (2007), Thiết kế nhà máy điện trạm biến áp, Nhà xuất Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh [3] Nguyễn Hữu Khái (2009), Giáo trình nhà máy điện trạm biến áp, Nhà xuất Giáo dục Việt nam [4] Nguyễn Hữu Khái (2005), Thiết kế nhà máy điện trạm biến áp, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [5] Đào Quang Thạch, Phạm Văn Hòa (2007), Phần điện nhà máy điện trạm biến áp, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [6] Trịnh Hùng Thám (chủ biên) (1996), Phần điện nhà máy điện trạm biến áp, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 299 ... Sách hƣớng dẫn học tập: ? ?Nhà máy điện trạm biến áp? ?? Trình bày vấn đề phần điện Nhà máy điện trạm biến áp Nội dung sách gồm có 06 chƣơng nhƣ sau: Nhà máy điện trạm biến áp Chƣơng 1: Khái niệm Nhà. .. Nhà máy điện trạm biến áp Chƣơng 2: Máy biến áp điện lực Chƣơng 3: Khí cụ điện cao áo phần dẫn điện Chƣơng 4: Sơ đồ nối điện Nhà máy điện trạm biến áp Chƣơng 5: Tự dùng Nhà máy điện trạm biến áp. .. 1.11 Nhà máy điện địa nhiệt 25 Nhà máy điện trạm biến áp 1.2.5 Nhà máy điện mặt trời Sơ đồ nhà máy điện mặt trời cho hình 1.12 Cũng nhƣ nhà máy điện NT ĐĐ, thực chất nhà máy điện mặt trời nhà máy