Dùng cho nghề quản lý vận hành đường dây và trạm pot

Dùng cho nghề QLVH đường dây và trạm - tập 1giangdt - Hỏi đáp qlvh điện 1 Câu hỏi 1: Giải thích tại sao bộ điều chỉnh điện áp của máy biến áp lại đặt phía cuộn dây sơ cấp mà không đặt ph

Trang 1

Dùng cho nghề QLVH đường dây và trạm - tập 1

giangdt - Hỏi đáp qlvh điện

1

Câu hỏi 1: Giải thích tại sao bộ điều chỉnh điện áp của máy biến áp lại đặt phía

cuộn dây sơ cấp mà không đặt phía cuộn dây thứ cấp?

dây sơ cấp W1 và số vòng dây thứ cấp W2 với dòng điện I, điện áp U của máy biến

áp tuân theo quy luật sau:

W - vòng

W1 U1~ I2~ I - Ampe

= = U - Von

Số vòng dây tỉ lệ thuận với điện áp và tỉ lệ nghịch với dòng điện.

Do bán kính cung cấp điện lớn trên đường dây có nhiều phụ tải và công suất tiêuthụ điện của các phụ tải trong một ngày thường dao động gây ra sự dao động điện

áp ở cuối nguồn Máy biến áp lực thường có bộ điều chỉnh điện áp đặt ở phía cuộn

dây sơ cấp để:

+ Trực tiếp điều chỉnh số vòng dây của cuộn dây sơ cấp cho phù hợp điện áp đầunguồn, giữ được điện áp phía đầu ra của máy biến áp đạt định mức

+ Hạn chế được quá điện áp máy biến áp

+ Giảm được tổn thất điện năng cho lưới điện

Vì dòng điện đi qua cuộn dây sơ cấp nhỏ nên dòng điện đi qua tiếp điểm của bộ

ĐCĐA cũng nhỏ do đó các kích thước của tiếp điểm bộ ĐCĐA cũng giảm đi dễ

chế tạo, hạ được giá thành Vì bộ điều chỉnh điện áp được chế tạo theo kiểu phânnấc nên chỉ có khả năng điều chỉnh điện áp đầu ra của máy biến áp gần bằng địnhmức

 Các máy biến áp 3 pha thông dụng không có yêu cầu ổn định điện áp nên

thường hay dùng bộ điều chỉnh điện áp 3 pha kiểu đơn giản có từ 3 đến 5 đầu

phân nấc, không cho phép điều chỉnh điện áp khi máy biến áp vận hành mang tải.

Mỗi khi thay đổi đầu phân nấc điều chỉnh điện áp phải cắt điện toàn bộ máy biến

áp, sau đó phải đo điện trở tiếp xúc rồi mới được phép đóng điện

 Tất cả các máy biến áp có yêu cầu ổn định điện áp đều phải lắp bộ điều chỉnh

điện áp dưới tải Bộ ĐCĐA có cấu tạo đặc biệt cho phép điều chỉnh được điện áp

của máy biến áp ngay cả khi máy biến áp đang mang tải Bộ điều chỉnh điện áp

dưới tải 3 pha thường được chế tạo 19 nấc.

Câu hỏi 2: Máy biến điện áp làm nhiệm vụ gì trong trạm biến áp? Sự giống nhau

và khác nhau giữa máy biến áp lực và máy biến điện áp? Sự giống nhau và khácnhau giữa máy biến điện áp và máy biến dòng điện?

Trả lời:

Máy biến điện áp là máy biến áp chuyên dùng để biến đổi điện áp có 3 nhiệm vụ:1- Cung cấp điện áp 100V~ cho đồng hồ Vonmét để đo điện áp phía cao thế

Trang 2

2- Cung cấp điện áp 100V~ cho các cuộn dây điện áp của công tơ điện 3pha

3- Cung cấp điện áp thứ tự không (3U0) cho rơ le báo chạm đất khi có chạmđất phía cao thế

Máy biến điện áp có một số điểm giống máy biến áp lực:

 Máy biến điện áp và máy biến áp lực được chế tạo dựa trên nguyên lý cảm

ứng điện từ Năng lượng điện được truyền dẫn từ cuộn dây sơ cấp sang cuộn dây

thứ cấp thông qua quá trình cảm ứng từ.

 Máy biến điện áp và máy biến áp lực có cấu tạo cơ bản giống nhau, máybiến điện áp và máy biến áp lực đều có cuộn dây và lõi thép

Máy biến điện áp có một số điểm khác máy biến áp lực:

 Công suất của máy biến điện áp thường nhỏ chưa đến 1kw, dung lượng Scủa máy biến điện áp được tính bằng VA (S250VA)

 Công suất của máy biến áp lực lớn, dung lượng S của máy biến áp tính bằngkVA (S50kVA)

 Máy biến điện áp thường có kích thước hình học nhỏ hơn máy biến áp lựcrất nhiều

 Máy biến điện áp có kích thước mạch từ và kích thước của các cuộn dâynhỏ Theo chủng loại và với từng cấp điện áp khác nhau máy biến điện áp ít thay

đổi về cấu tạo, kiểu cách, hình dáng và kích thước

 Tuỳ theo từng loại máy biến áp lực, cuộn dây sơ cấp và thứ cấp có nhiều cấp

điện áp khác nhau, trong khi đó máy biến điện áp chỉ có duy nhất một cấp điện áp

thứ cấp là 100 V~

 Máy biến áp lực 3 pha có rất nhiều tổ đấu dây khác nhau, trong khi đó máybiến điện áp 3 pha thường có tổ đấu dây Y0/Y0/hở

Máy biến điện áp giống máy biến dòng điện:

 Máy biến điện áp và máy biến dòng điện cùng được chế tạo dựa trên nguyên

lý cảm ứng điện từ Năng lượng điện được truyền dẫn từ cuộn dây sơ cấp sangcuộn dây thứ cấp thông qua quá trình cảm ứng điện trường và từ trường

Máy biến điện áp khác máy biến dòng điện:

 Về nhiệm vụ công tác:

+ Máy biến điện áp chuyên làm nhiệm vụ biến đổi U

+ Máy biến dòng điện chuyên làm nhiệm vụ biến đổi I

 Về cách đấu dây trong lưới điện:

+ Máy biến điện áp đấu song song trong mạch điện

+ Máy biến dòng đấu nối tiếp trong mạch điện

Trang 3

3

Câu hỏi 3: Máy biến dòng điện làm nhiệm vụ gì trong hệ thống điện? Tại sao

trong vận hành không được phép để hở mạch cuộn dây thứ cấp máy biến dòng

điện?

Trả lời:

Trong hệ thống điện máy biến dòng ( TI ) làm nhiệm vụ biến đổi dòng điện từ trị

số lớn thành trị số nhỏ, trị số dòng điện thứ cấp định mức ( I2đm) của máy biến

dòng được quy chuẩn là 5A hoặc 1A

Trong vận hành nếu để hở mạch thứ cấp máy biến dòng sẽ gây ra cháy hỏng vìhai nguyên nhân:

 Nguyên nhân 1: Gây từ hóa lõi thép làm nóng mạch từ dẫn đến cách điện

Trang 4

Bình thường trong cuộn dây sơ cấp và thứ cấp của TI đều có dòng điện chạy qua

F1 gây từ hóa lõi thép TI dẫn đến TI thường xuyên bị nung nóng dẫn đến cách

điện của cuộn dây TI bị hóa già rất nhanh

 Nguyên nhân 2: Làm xuất hiện điện áp đỉnh nhọn E2 trong cuộn dây, chọcthủng cách điện của TI

Khi vận hành có tải cuộn dây sơ cấp và thứ cấp của TI đều có dòng điện chạyqua: Dòng điện phụ tải I1~ sẽ có đặc tuyến hình sin, dòng điện I1~ sinh ra từ thông

1~có dạng hình sin, từ thông này cảm ứng trong cuộn dây thứ cấp một dòng điện

I2~ cũng có dạng hình sin

Khi cuộn dây thứ cấp của TI bị hở mạch trong lõi thép xuất hiện từ thông 1~tần

số 50Hz Đường đặc tuyến có dạng hình thang Tại điểm đổi chiều (điểm 0) tốc độbiến đổi của từ thông d/dt là lớn nhất sẽ sinh ra sức điện động e2 có dạng đỉnhnhọn trên cuộn dây thứ cấp của TI (xem hình vẽ đặc tuyến của TI)

Trang 5

5

Có 5 dạng sự cố cơ bản trong hệ thống điện 3 pha

1 Ngắn mạch 3 pha: ( thường kèm theo chạm đất )

AB

I“K2E

4 Ngắn mạch 1 pha: chạm đất

ABC

I“K1E

5 Ngắn mạch chạm đất tại hai điểm khác nhau trên một đường dây:

ABC

I“K2E

Những nguyên nhân gây ra sự cố ngắn mạch trong hệ thống điện:1- Nguyên nhân khách quan:

Trang 6

Do sét đánh vào hệ thống điện với cường độ lớn, điện áp cao, các thiết bị

chống sét làm việc không hiệu quả

2- Nguyên nhân chủ quan :

Hầu hết các sự cố chủ quan đều do con người gây ra:

- Do trình độ kỹ thuật non yếu

- Do xử dụng các thiết bị cũ, làm việc kém hiệu quả

- Do không thực hiện đúng quy trình vận hành và duy tu bảo dưỡng thiết bị

- Do mang tải không đúng quy định cho phép

- Do phá hoại (đào phải đường cáp, ném chất cháy vào thiết bị làm ngắnmạch )

Các giải pháp kỹ thuật để ngăn chặn và hạn chế suất sự cố:

Một hệ thống điện coi là có tính an toàn, chất lượng tốt đó là hệ thống điện

có suất sự cố thấp nhất, thời gian sự cố nhỏ nhất Để đảm bảo được yêu

cầu nói trên hệ thống điện cần phải có:

- Hệ số dự phòng cao (thiết bị có cấp cách điện và dòng điện cho phép cao

hơn định mức nhiều lần)

- Có phương thức vận hành hợp lý

- Không để xảy ra quá tải hệ thống điện, quá tải máy biến áp

- Cần phải có nhiều nguồn điện dự phòng

Câu hỏi 5: Sự khác nhau giữa máy cắt điện và cầu dao,

cầu chì? Giữa áptômát và cầu dao cầu chì? Nêu trình tự thao tác thiết bị ?

Trả lời :

Trong trạm biến áp và lưới điện thường xử dụng máy

cắt điện, cầu dao, cầu chì, áp tô mát:

 Máy cắt điện:

+ Chịu được dòng điện ngắn mạch tới 25kA với máy cắt SF6

+ Chịu được dòng điện ngắn mạch 300kA với máy cắt chân không

+ Số lần đóng cắt trong chế độ sự cố đạt tới 50 đến 100 lần, 20.000 lần trong chế

độ mang tải

+ Máy cắt điện cho phép đóng cắt ở chế độ mang tải và chế độ ngắn mạch

+ Thời gian cắt của máy cắt có thể đạt tới 45mmgiây

+ Máy cắt điện muốn làm việc được phải có thêm bộ TI và hệ thống rơ le bảo vệ

+ Thường được dùng ở điện áp cao từ 3kV trở lên

+ Dòng điện định mức thông thường là 630A,

1250A, 2500A, 3000A

+ Thao tác máy cắt bằng điện và cơ khí Tự động

hoặc bằng tay

Hình ảnh Máy cắt tự động đóng lại

Trang 7

7



Cầu dao cao thế

+ Nhiệm vụ chính là để cách ly nguồn điệnvới phụ tải phục vụ cho công tác vận hành,duy tu bảo dưỡng thiết bị điện

+ Cầu dao cao thế thường được chế tạo theo

điện áp lưới điện và cấp dòng điện 100A,

200A, 400A, 600A, 800A, 1000A, 1250A,2500A

+ Cầu dao cao thế thường được đóng cắtthông qua bộ truyền động cơ khí đảm bảokhoảng cách an toàn cho người vận hành.+ Dòng điện định mức của cầu dao bao giờcũng phải lớn hơn dòng điện phụ tải đi quadây dẫn

+ Không cho phép thao tác cầu dao trong chế

độ có tải

+ Cầu dao phụ tải là loại cầu dao có trang bịthêm bộ dập hồ quang và lò so cắt, cho phépthao tác trong chế độ mang tải Tuy nhiêncầu dao phụ tải không thể làm việc được nhưmáy cắt vì nó không được trang bị hệ thốngbảo vệ rơ le

đóng ngắt: Cầu dao phân đoạn

có điều khiển

CẦU DAO PHÂN ĐOẠN CÓ ĐIỀU KHIỂN

Hình ảnh Cầu dao phụ tải trung thế

Hình ảnh Cầu dao phụ tải 12,24,36kV

Trang 8

Cầu chì cao thế

THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA CẦU CHÌ TỰ RƠI

5 Nhiệt độ môi trường làm việc oC 5- 45

11 Dòng đóng, cắt MBA không tải A 2,5

12 Dòng đóng, cắt đường dây không tải A 10

14 Tiêu chuẩn chế tạo

IEC 265,282 ASNIC 37,41 ANSIC37,42

 Được lắp nối tiếp sau cầu dao cao thế

 Đây là thiết bị bảo vệ đơn giản trong mạch

điện mà yêu cầu bảo vệ không cao lắm,

 Cầu chỉ chủ yếu dùng để bảo vệ ngắn mạch

 Thường dùng ở lưới trung áp 35kV trở

xuống

 Cầu chì tự rơi thường dùng ở lưới điện trung

áp

 Ở cấp điện áp110kV không dùng cầu chì

HÌNH ẢNH CẦU CHÌ HẠ THẾ

Cầu chì tự rơi 12, 24, 36kV

có dòng điện rò khác nhau

Trang 9

Áp tô mát 250ABảo vệ quá dòng (Overload protection ) (0,4-1) IđmBảo vệ ngắn mạch ( Short circuit protection ) (2- 10) Iđm

 Áptômát thường được dùng ở điện áp thấp từ

1000V trở xuống

 Dòng điện định mức của áptômát thông thường

từ 15A đến 3000A, chịu được dòng điện ngắn

mạch tới 12kA

 Cho phép đóng cắt trong chế độ mang tải và ngắn

mạch

 Thông thường bên trong áptômát không cần phải

Trang 10

Hình ảnh Cầu dao hạ thế kiểu vỏ nhựa

Cầu dao hạ thế thường đi liền với cầu chì Dòng điện định mức của cầu dao và cầuchì phải được lựa chọn phù hợp với dòng điện định mức của phụ tải và dòng điện

cho phép đi qua dây dẫn

IcdIcfIcc = 2,5IttIcf là dòng điện cho phép đi qua dây dẫn

Itt là dòng điện tính toán của phụ tải

Các cầu dao có chất lượng tốt thường có thêm lưỡi dao phụ Lưỡi dao phụ sẽ cắt ra

sau khi lưỡi dao chính đã cắt, tốc độ cắt của lưỡi dao phụ rất nhanh nhờ có trang bị

thêm lò so cắt Lưỡi dao phụ làm nhiệm vụ bảo vệ lưỡi dao chính không bị cháytrong quá trình thao tác

Trình tự thao tác: Để bảo đảm cho các thiết bị điện làm việc bình thường cần

phải thực hiện các thao tác theo trình tự như sau:

 Khi đóng điện phải đóng cầu dao trước, đóng máy cắt hoặc đóng áp tô mát sau

 Khi cắt điện phải cắt máy cắt hoặc áp tô mát trước, cắt cầu dao sau

BẢNG THÔNG SỐ KỸ THUẬT CẦU DAO HẠ THẾ KIỂU HỘP SẮT

Cầu dao hạ thế

 Điện áp định mứcUđm400V

 Dòng điện định mức

Iđm3000A

Nhiệm vụ chính của cầu dao hạ thế là

để cách ly nguồn điện với phụ tải, phục

vụ cho công tác vận hành và duy tu bảo

dưỡng thiết bị điện Trong mạch điện tính

từ phía nguồn điện cầu dao phải bố trí

trước áptômát Cho phép thao tác cầu dao

có tải trong phạm vi dòng điện định mứccủa cầu dao

Hình ảnh cầu dao an toàn kiểu hộp sắt

Trang 11

630 800 1000

100 150 200

250 400

630 800 1000

1600 2000

2500 3000

100 150 200

250 300 400 500

630 800 1000

100 150 200

250 300 400

630 800 1000 1200

1600 2000

2500 3000

Phần tử bảo vệ: Cầu chảy ống x x x x Cường độ dòng điện quá tải

Cách điện giữa pha với pha và

pha với vỏ >=20MΩ >=20MΩ >=20MΩ >=20MΩ Kích thước ngoài (khi tay đẩy ở vị trí đóng) và khối lượng.

Kích thước ngoài

CDH 3PIN 100A 150A 200A

CDH 3PIN 250A 300A 400A 500A

CDH 630A 800A 1000A

CDH 3P2N 100A 150A 200A

CDH 3P2N 250A 400A

CDH 3P2N 630A 800A 1000A

CDH 3P2N 1600A 2000A

CDH 3P2N 2500A 3000A

19 19 19 20

43.6 46 46.8

9 9 9

32.5 34

41.2 42.8 46

73.6 96

110 120

KÍCH THƯỚC HÌNH HỌC CẦU DAO HẠ THẾ KIỂU HỘP SẮT

Trang 12

Kích thước ngoài (khi tay đẩy ở vị trí đóng) và khối lượng

Kích thước

ngoài

CDH3PIN100A150A200A

CDH3PIN250A300A400A500A

CDH630A800A1000A

CDH3P2N100A150A200A

CDH3P2N250A400A

CDH3P2N630A800A1000A

CDH3P2N1600A2000A

CDH3P2N2500A3000A

19191920

43.64646.8

999

32.534

41.242.846

73.696

110120

Kích thước ngoài (khi tay đẩy ở vị trí đóng) và khối lượng

Kích thước ngoài

CDH4CIN100A150A200A

CDH4CIN250A300A400A500A

CDH4CIN630A

CDH4C2N100A150A200A

CDH4C2N250A300A400A500A

CDH4C2N1600A2000A

CDH4C2N2500A3000A

40464848

1212

40464848

54576161.5

150160

Trang 13

13

BẢNG TÍNH SẴN DÒNG ĐIỆN ĐỊNH MỨC CỦA DÂY CHẢY CẦU CHÌ

CHO MÁY BIẾN ÁP PHÂN PHỐI HẠ THẾ

mức (A)

chủng loại dây dẫn

dòng

điện định

mức (A)

dòng

điện định

mức (A)

dòng

điện định

mức (A)

dòng

điện định

mức (A)

Trang 14

Câu hỏi 6: TI hình xuyến treo ở cổ cáp làm việc như thế nào? Tại sao dây tiếp

địa cổ cáp lại phải luồn trong lòng TI hình xuyến?

tên là máy biến dòng thứ tự không, đai thép tại cổ cáp được hàn một dây tiếp địa

TI hình xuyến treo ở cổ cáp làm việc như sau:

 Bình thường khi không có chạm đất sẽ không có dòng điện đi qua đai thép, khi

có sự cố chạm đất 1 pha dòng điện chạm đất sẽ xuất hiện và đi qua đai thép xuống

đất

 Nếu điểm nối đất của cổ cáp nằm ở phía trước máy biến dòng dây nối đất

không luồn qua máy biến dòng thì dòng điện chạm đất không đi qua máy biếndòng, máy biến dòng sẽ không có tác dụng trong mạch bảo vệ rơ le bảo vệ chạm

đất

 Trong lưới điện trung điểm cách điện, khi xảy ra chạm đất dòng điện thứ tự

không (3I0) đi qua điểm chạm đất rất nhỏ

+ Dòng điện chạm đất có chiều đi từ thanh cái ra đường dây và đi qua điểmnối đất nằm ở sau máy biến dòng

+ Với các đường dây cùng đấu chung một thanh cái thì dòng điện 3I0xuất hiệntrên các lộ đường dây sẽ cùng có chiều đi từ đường dây vào thanh cái sau đó lồngqua cuộn dây máy biến áp chính rồi đi về phía đường dây đang có chạm đất 1 pha

và chui xuống đất Dòng điện chạm đất có giá trị bằng tổng dòng điện thứ tự khôngtrên thanh cái 3I0

 Muốn cho bảo vệ chạm đất làm việc được thì dây tiếp địa tại cổ cáp bắt buộcphải được luồn phía bên trong của máy biến dòng để tập trung được hoàn toàndòng điện chạm đất Thứ tự không 3I0đi qua

Câu hỏi 7: Trong trạm biến áp phân phối hạ thế công tơ điện đặt ở phía trước và

sau máy biến áp có gì khác nhau?

Dây tiếp địa tại cổ cáp luồn qua máy biến dòng.

Trang 15

15

Trả lời:

Trong trạm biến áp công tơ điện được đặt ở phía trước hoặc phía sau máy biến thế

đều làm nhiệm vụ đo đếm điện năng Có một số điểm khác nhau:

 Công tơ điện đặt phía cao thế là công tơ đo đếm điện năng ở phía trước máy

biến thế, để làm việc được công tơ sẽ phải đấu qua máy biến điện áp và máy biếndòng điện cao thế

+ Treo công tơ điện phía cao thế sẽ đo đếm được toàn bộ điện năng tiêu thụcủa trạm biến áp

+ Trong trạm biến áp 110kV phía cao áp và phía trung áp đều lắp TU và TI nên

công tơ điện thường được đặt ở phía 110kV và ở tất cả các lộ ra phía trung áp,

bằng cách này người ta sẽ đo được điện tiêu thụ của trạm biến áp và ở các lộ ra.+ Treo công tơ phía cao thế phải lắp thêm máy biến điện áp và máy biến dòng

điện cao thế nên có giá thành xây dựng tăng

 Công tơ điện đặt phía hạ thế là công tơ đo đếm điện năng ở phía sau máy biến

áp

+ Trạm biến áp phân phối có dung lượng nhỏ nên công tơ điện đặt phía hạ thế.+ Vì MBD lắp sau máy biến áp lực nên sẽ không đo đếm được tổn thất điện

năng trong nội bộ máy biến áp và tổn thất điện năng trên các đoạn đường dây từ

máy biến áp đến công tơ

+ Với những trạm biến áp phân phối hạ áp người ta thường chỉ đặt TI hạ thế đểgiảm giá thành xây dựng

+ Khi đặt công tơ điện phía hạ thế, người ta thường phải đưa thêm vào hệ số

quy đổi để tính toán giá thành tiêu thụ điện Cách làm này sẽ gây ra sai lệch kết

quả đo đếm

Sơ đồ đấu dây công tơ điện Sơ đồ đấu dây Công tơ điện

đặt ở phía cao thế có TU và TI đặt ở phía hạ thế 380/220V chỉ có TI

Câu hỏi 8: Vì sao TI cao thế thường đấu ở 2 pha A, C mà không đấu ở pha B?

Nếu đấu TI ở pha A, B hoặc ở pha C, B có được không? Tại sao cuộn dây thứ cấpmáy biến điện áp thường được nối đất pha b ở mà không nối đất ở pha a hoặc phac?

Trang 16

Trả lời:

Trong trạm biến áp, mạch công tơ đo đếm cao thế ta hay gặp trường hợp TI lắp

ở pha A,C mà không lắp ở pha B Đây là quy ước chung trong việc đấu dây hệ

thống công tơ

 Không đấu TI ở pha A, B hoặc C,B vì:

Công tơ đo đếm điện năng đặt ở phía cao thế thường hay dùng loại công tơ 3 pha

2 phần tử, cuộn dây điện áp của công tơ được cấp điện từ máy biến điện áp bằng

điện áp dây

Uab = Ucb = 100V~

Máy biến điện áp 3 pha được nối đất pha B nên trong sơ đồ đấu dây với công tơ

điện loại 3 pha 2 phần tử bắt buộc phải đấu ở pha a, c Để phù hợp thứ tự pha trong

sơ đồ đấu dây công tơ TI phải lắp ở pha A, C

 TU nối đất ở pha b, không được nối đất ở các pha a hoặc c vì:

Theo sơ đồ đấu dây khi máy biến dòng đặt ở pha A và C, hai cuộn dây điện áp

của công tơ điện phải đấu vào điện áp dây Uab và Ucb

+ Nếu nối đất ở pha c thì hai cuộn dây điện áp của công tơ điện lại đấu vào

điện áp dây Uac và Ubc của TU (Hình 2)

+ Nếu nối đất ở pha a thì hai cuộn dây điện áp của công tơ điện lại đấu vào

điện áp dây Uca và Uba của TU (Hình 3)

Muốn công tơ làm việc đúng ta phải cho nối đất cuộn thứ cấp pha b của TU

Câu hỏi 9: Công tơ điện vô công và công tơ điện hữu công có gì khác nhau? Tại

sao các cực đấu dây của hai loại công tơ này lại giống nhau?

Trả lời:

Công tơ vô công dùng để đếm điện năng vô công, công tơ hữu công dùng đểđếm điện năng hữu công, quy định về sơ đồ đấu dây của cuộn dây dòng điện và

cuộn dây điện áp của hai loại công tơ như sau (Hình 1, hình 2):

1- Công tơ Hữu công:

 dòng điện Ia đi với điện áp Uab - dòng điện Ia đi với điện áp Uao

 dòng điện Ib đi với điện áp Ubc - dòng điện Ib đi với điện áp Ubo

 dòng điện Ic đi với điện áp Uca - dòng điện Ic đi với điện áp Uco

Trang 17

17

Với lưới điện cao thế và hạ thế

 dòng điện Ia đi với điện áp Ubc

 dòng điện Ib đi với điện áp Uca

 dòng điện Ic đi với điện áp Uab

Cách đấu dây bên trong công tơ vô công hoặc hữu công được tuân theo quyđịnh về cực tính và thứ tự pha của cuộn dây dòng điện và điện áp trên sơ đồ Để

tiện cho việc đấu dây các cực đấu dây trên hàng boóc và cách đấu dây bên ngoàicủa hai loại công tơ này được làm giống nhau Muốn nhận biết 2 loại công tơnói trên ta cần phải xem ký hiệu kWh, kVArh ở mặt ngoài công tơ

Hình 1: Công tơ hữu công và vô công 380/220V 5A

Trang 18

Hiện nay tại các điểm đo đếm ranh giới trên lưới điện hoặc tại các trạm biến

áp phổ biến dùng loại công tơ 3 pha 3 phần tử (Hình 3)

Câu hỏi 10: Trình bày cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy biến áp lực? Tại sao

nói máy biến áp lực vừa là nguồn điện trung gian lại vừa là phụ tải của lưới điện?

Trả lời:

E2= i2 (Z0+ Z2) = i2Z0x i2Z2= U0+ U2

- U0là điện áp giáng trên nội bộ cuộn dây W2

- U2là điện áp giáng trên phụ tải mạch ngoài Z2

Mỗi máy biến áp lực đều có một dung lượng tới hạn làm nhiệm vụ cung cấp

điện trực tiếp cho phụ tải, nó đóng vai trò một nguồn điện trung gian phân phốinăng lượng điện của nguồn điện Trong vận hành mỗi máy biến áp lực tiêu thụ

Hình 3: Sơ đồ đấu dây công tơ hữu công và vô công

cao thế 100V/ 5A loại 3 pha 3 phần tử

Cấu tạo: Xem hình ảnh

Nguyên lý làm việc :

Máy biến áp được chế tạo theo nguyên

lý cảm ứng điện từ Khi có điện áp xoay

chiều đặt vào cuộn sơ cấp W1 , trong

cuộn dây sơ cấp sẽ có 1 dòng điện i1

chạy qua, dòng điện i1cảm ứng trong lõi

thép 1 từ thông 1 Từ thông 1 móc

vòng qua cuộn dây thứ cấp W2 sinh ra

trong cuộn dây thứ cấp 1 sức điện động

cảm qua Do cuộn dây thứ cấp của máy

biến áp có trở kháng nên tại cuộn dây

thứ cấp xuất hiện 1 điện áp giáng U0 lúc

này sức điện động:

Hình ảnh máy biến áp phân phối

Trang 19

19

một lượng công suất không tải P0và công suất ngắn mạch PN nên trong hệ thống

điện máy biến áp đóng vai trò phụ tải

Hình vẽ mô tả Hình dáng bên ngoài MBA

THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA MÁY BIẾN ÁP DO VIỆT NAM SẢN XUẤT

suất

(kvA) Cấp điện áp(kV)

Tổn hao (W) Dòng

điện không tải lo%

Điện áp ngắn mạch Uk%

Kích thước bao

xe (mm) D

Trọng lượng

Ko tải (Po)

Có tải (Pk)

Dài A

Rộng B

Cao C

Dầu (lít)

Toàn bộ (Kg)

Trang 20

22/0.4 1150 6040 1.4 4.5 1810 990 2020 820 690 272035/0.4 1250 6210 1.4 5.5 1900 1080 2160 820 900 3020

750

6.3/0.4;

10/0.4 1200 6590 1.4 4.5 1820 1040 2030 820 800 331015/0.4;

22/0.4 1220 6680 1.4 4.5 1830 1080 2060 820 840 336035/0.4 1350 7100 1.4 5.5 1920 1140 2120 820 940 3570

1000

6.3/0.4;

10/0.4 1550 9000 1.3 5 1850 1120 2090 820 1040 404015/0.4;

22/0.4 1570 9500 1.3 5 1910 1150 2130 820 1100 411035/0.4 1680 10000 1.3 6 2200 1400 2410 1070 1440 4750 1250

6.3/0.4;

10/0.4 1710 12800 1.2 5.5 2110 1200 2170 1070 1300 465015/0.4;

22/0.4 1720 12910 1.2 5.5 2150 1230 2210 1070 1340 4980

Trang 21

22/0.4 2100 15700 1.0 5.5 2350 1810 2470 1070 1650 532035/0.4 2400 16000 1.0 6.5 2410 1950 2810 1070 1750 5910

1800

6.3/0.4;

10/0.4 2400 18020 0.9 6 2360 1910 2510 1070 1680 582015/0.4;

22/0.4 2420 18110 0.9 6 2380 1960 2610 1070 1720 610035/0.4 2500 18900 0.9 6.5 2460 2070 2920 1070 2150 6350

2000

6.3/0.4;

10/0.4 2700 18400 0.9 6 2390 1970 2690 1070 2010 621015/0.4;

22/0.4 2720 18800 0.9 6 2410 1980 2740 1070 2230 654035/0.4 2850 19400 0.9 6.5 2590 2160 2980 1070 2470 6820

2500

6.3/0.4;

10/0.4 3250 20000 0.8 6 2420 1980 2740 1070 2360 671015/0.4;

22/0.4 3300 20410 0.8 6 2460 2030 2810 1070 2480 694035/0.4 3400 21000 0.8 6.5 2610 2210 2990 1070 2570 7800

Câu hỏi 11: Những kim loại nào thường dùng để chế tạo dây dẫn điện? So sánh

đặc tính kỹ thuật của từng loại? Tại sao người ta không dùng dây nhôm lõi théptrong lưới điện hạ thế 0.4kV?

Thép

(C)

= 0,1 mm2

/mloại nguyên chất

= 0,13mm2

/mloại có nhiều cacbon

bề mặt Trong thực tế lưới điện công nghiệp thường có tần số 50Hz, lưới điện

Trang 22

thông tin truyền thanh thường dùng điện áp thấp nhưng lại có tần số cao hàng kHz(1kHz = 1000Hz) hoặc hàng MHz (1MHz = 1000kHz) Dòng điện đi qua dây dẫn

sẽ phân bố ra phía mặt ngoài của dây dẫn, lõi thép đóng vai trò tăng cường lực cơgiới đường dây vì vậy ở lưới điện cao áp tần số công nghiệp 50Hz cho phép dùng

dây nhôm lõi thép để làm dây dẫn điện Không dùng dây nhôm lõi thép để làm dây

dẫn điện trong lưới điện hạ thế 0,4kV vì với điện áp thấp < 1000V tần số công

nghiệp 50Hz( 60Hz) sẽ có hiệu ứng bề mặt rất nhỏ nên lõi thép của dây nhôm lõithép

Dây nhôm lõi thép (ACSR) Aluminium conductor steel reinforced TCVN 5064 : 1994 & TCVN 5064:

Calculated Area

Đường kính tổng

Overall Diameter

Trọng lượng gần đúng

at 200C

Lực kéo đứt nhỏ nhất

Minimum breaking load

Chiều dài sản xuất

Dây nhôm lõi thép (ACSR)

Dây nhôm trần xoắn (A)

Trang 23

Calculated Area

Overall Diameter

Trọng lượng gần đúng Approx Weight Điện trở DC

ở 20 0 C DC

Resistance

at 200C

Lực kéo đứt tối thiểu

Trang 24

Calculated Area

Overall Diameter

Trọng lượng gần đúng

at 200C

Lực kéo đứt nhỏ nhất

Trang 25

25

Sợi dây nhôm tròn kỹ thuật điện Electrotechnical round aluminium wire TCVN 5934 - 1995

Suất kéo đứt tối thiểu Minimum

Tensile Strength

Độ dãn dài tối thiểu Minimum

Elongation Trọng

lượng gần đúng

Approx.

Weight

Điện trở

DC ở 20 0 C DC

Resistance

at 200C

Sợi cứng

Hard Wire

Sợi nửa cứng

Hard Wire

Semi-Sợi cứng

Hard Wire

Sợi nửa cứng

Hard Wire

Semi-mm ± mm mm2 kg/mm2 kg/mm2 % % kg/km Ω/km 1.4 0.02 1.539 17.0 9 ¸ 14 1.0 2 4.154 18.389 1.6 0.02 2.010 17.0 9 ¸ 14 1.3 2 5.426 14.073 1.8 0.02 2.543 17.0 9 ¸ 14 1.3 2 6.867 11.120 2.0 0.02 3.140 17.0 9 ¸ 14 1.3 2 8.478 9.008 2.3 0.02 4.153 17.0 9 ¸ 14 1.3 2 11.212 6.812 2.6 0.03 5.307 16.5 9 ¸ 14 1.5 2 14.328 5.331 2.9 0.03 6.602 16.5 9 ¸ 14 1.5 2 17.825 4.285 3.0 0.03 7.065 16.5 9 ¸ 14 1.5 2 19.076 4.011 3.2 0.03 8.038 16.5 9 ¸ 14 1.5 2 21.704 3.520 3.5 0.04 9.616 16.5 9 ¸ 14 1.5 2 25.964 2.942 3.7 0.04 10.747 16.5 9 ¸ 14 1.5 2 29.016 2.633 3.8 0.04 11.335 16.5 9 ¸ 14 1.5 2 30.606 2.497 4.0 0.04 12.560 16.0 9 ¸ 14 2.0 3 33.912 2.252 4.2 0.04 13.847 16.0 9 ¸ 14 2.0 3 37.388 2.045 4.5 0.05 15.896 16.0 9 ¸ 14 2.0 3 42.920 1.780

Trang 26

Sợi dây đồng tròn kỹ thuật

điện

Sợi dây đồng tròn kỹ thuật điện Electrotechnical round copper wire TCVN 5934 - 1995

Trọng lượng gần đúng Approx Weight

Điện trở DC ở 20 0 C

DC Resistance at 200C

Suất kéo đứt tối thiểu

Minimum Tensile Strength

Độ dãn dài tối thiểu

Trang 27

27

Trang 28

Trang 29

29

Câu hỏi 12: Hệ thống điện gồm mấy phần tử? Nhiệm vụ của các phần tử trong hệ

thống điện? Nêu các chỉ tiêu để đánh giá chất lượng hệ thống điện?

Trả lời:

Hệ thống điện bao gồm 3 phần tử :

1- Nguồn điện: Nhà máy phát điện, làm nhiệm vụ sản sinh ra năng lượng

điện

2- Lưới điện: Bao gồm đường dây tải điện và các trạm biến áp

3- Phụ tải: Là các thiết bị tiêu thụ điện năng

Có 2 chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng hệ thống điện:

1- Tần số (f ) : Luôn ổn định ở tần số 50Hz

2- Điện áp (U ): Luôn đảm bảo ở chế độ điện áp định mức U = Uđm.Một hệ thống điện có chất lượng tốt phải luôn đảm bảo được hai chỉ tiêu trên

Câu hỏi 13: Dầu biến thế làm nhiệm vụ gì trong máy biến áp? Nêu các tiêu

chuẩn quan trọng nhất của dầu máy trong vận hành? Phương pháp quản lý dầu máybiến áp trong vận hành?

Trả lời:

Dầu biến áp làm 2 nhiệm vụ :

1- Cách điện cho máy biến áp

2- Làm mát cho máy biến áp theo nguyên tắc đối lưu tuần hoàn

Có 3 chỉ tiêu quan trọng nhất của dầu máy biến áp trong vận hành:

1- Điện áp chọc thủng [kV]

Thử nghiệm Điện áp chọc thủng của dầu bằng cốc thử dầu, khoảng cách phóng

điện giữa 2 cực mang điện áp cao trong môi trường chứa đầy dầu là 2,5cm

- Cấp điện áp dưới 15kV:

+ 30kV với dầu mới trong MBA chưa qua vận hành

+ 25kV với dầu trong MBA đang vận hành

- Cấp điện áp dưới 15kV đến 35kV:

- Cấp điện áp dưới 110kV:

- Cấp điện áp 110kV đến 220kV:

Trang 30

- Cấp điện áp 500kV:

2- Nhiệt độ chớp cháy kín: Không thấp hơn 1350C, suy giảm không quá5% so với lần phân tích trước

3- Trị số axít: không quá 0,25mg KOH trong 1g dầu

Quản lý dầu trong vận hành :

- Bình thường mỗi năm phải thí nghiệm định kỳ mẫu dầu 1 lần

- MBA làm việc trong tình trạng đầy tải hoặc quá tải thường xuyên thì phải rútngắn thời gian thí nghiệm định kỳ

- Khi sự cố cháy máy biến áp thường là kèm theo dầu bị cháy, chất lượng dầuMBA suy giảm, phải thay dầu

- Khi đại tu MBA phải thay dầu

- Khi mức dầu trong máy biến áp giảm thấp, phải bổ xung dầu theo hướng dẫncủa nhà chế tạo

- Dầu bổ xung vào máy phải có cùng gốc dầu hoặc có gốc dầu tương đương

- Phải kiểm định lại dầu trước khi đổ vào máy theo các tiêu chuẩn kỹ thuậtcủa ngành điện

Câu hỏi 14: Nêu các thông số kỹ thuật ghi trên biển nhãn của một máy biến áp

lực phân phối hạ thế? Giải thích ý nghĩa của các thông số đó?

Trả lời:

Các thông số kỹ thuật trên biển nhãn của một máy biến áp lực phân phối hạ thế là:

1 Sđm[kVA]: Dung lượng định mức của máy biến áp

2 Uđm1, Uđm2[kV]: Điện áp định mức của cuộn dây phía sơ cấp và thứ cấp của

máy biến áp

3 Iđm1, Iđm2[A]: Dòng điện định mức của cuộn dây phía sơ cấp và thứ cấp củamáy biến áp

4 UN% (còn gọi là UK%): Điện áp ngắn mạch tính theo phần trăm, cho ta biết

tổn thất điện áp trong cuộn dây máy biến áp khi máy biến áp mang tải

UN

Uđm

5 I0% : Dòng điện không tải của máy biến áp tính theo phần trăm dòng điện

định mức của máy biến áp

7 f [Hz]: Tần số của nguồn điện

8 Trọng lượng toàn bộ của máy biến áp [kG]

9 Trọng lượng của dầu máy biến áp [kG]

Câu hỏi 15: Trước khi đưa một máy biến áp lực vào vận hành phải làm những thí

nghiệm gì, nêu các hạng mục cần thí nghiệm và giải thích?

Trang 31

31

Trả lời:

Các hạng mục cần thí nghiệm máy biến áp trước khi đưa vào vận hành bao gồm:1- Đo R cách điện bằng mê gôm mét 2500 V

- Giữa các cuộn dây cao và cuộn dây hạ

- Giữa các cuộn dây cao và cuộn dây cao

- Giữa cuộn dây cao và vỏ

- Giữa cuộn dây hạ và cuộn dây hạ

2- Đo điện trở 1 chiều của các cuộn dây

3- Đo tỉ số biến máy biến áp

4- Đo điện áp ngắn mạch UN%

5- Đo dòng điện không tải I0.

6- Thí nghiệm dầu máy biến áp

Đây là những hạng mục thí nghiệm quan trọng cần phải làm trước khi đóng điện

máy biến áp

Câu hỏi 16: Độ võng và khoảng cách tới đất là gì? Biểu diễn bằng hình vẽ? Độ

võng và khoảng cách tới đất phụ thuộc vào các yếu tố gì?

+ Qua hình vẽ ta thấy: Khoảng cách tới đất h của dây phụ thuộc vào f và độcao của điểm treo dây

Trang 32

Câu hỏi 17: Biểu diễn lực tác dụng lên đầu cột tại các vị trí cột xuất tuyến, cột

cuối, cột néo góc, cột néo trung gian, cột chuyển hướng, cột đỡ trung gian?

Trả lời:

Câu hỏi 18: Tổn thất điện áp là gì?

Nêu các giải pháp làm giảm tổn thất điện áp?

1- Cột néo đầu cuối, 2- cột góc,

3- cội néo trung gian, 4- Cột chuyển hướng, 5- Cột trung gian

F1, F2: lực căng dây Fc: lực cột FN: Lực néo cột F: Lực tổng hợp



Trang 33

33

U% = 5%

U1Nếu tổn thất điện áp lớn sẽ làm cho các thiết bị dùng điện không hoạt động được,giảm năng suất của hiệu suất thiết bị dùng điện, gây ra tổn thất điện năng trên

đường dây tải điện

Các giải pháp làm giảm tổn thất điện áp :

1- Phải làm giảm điện trở R và điện kháng X của đường dây bằng cách :

+ Có bán kính cung cấp điện hợp lý

+ Chọn dây dẫn có điện trở suất nhỏ, có tính dẫn điện tốt

+ Tăng cường tiết diện dây dẫn, có hệ sô dự phòng cao

+ Hạn chế tối đa các mối nối, các mối nối phải có R tiếp xúc nhỏ nhất

2 - Phải lựa chọn cấp điện áp lưới điện phù hợp với công suất chuyên tải và bánkính cung cấp điện, điều chỉnh điện áp đầu nguồn luôn đạt điện áp định mức

3 - Đặt thiết bị bù công suất vô công cho thiết bị điện

Câu hỏi 19: Hãy giải thích ý nghĩa của tổ đấu dây máy biến áp? Tại sao khi hòa

song song các máy biến áp bắt buộc phải có cùng chung một tổ đấu dây?

 Quy ước đặt tên tổ đấu dây như sau:

Dùng kim đồng hồ thời gian để làm mẫu so sánh Quy ước:

+ Nếu trên mặt đồng hồ có 12 vạch chia thì khoảng chia của mỗi vạch là 30o.+ Quy ước véc tơ điện áp sơ cấp U1 tương ứng với kim dài của đồng hồ ở vị trí

12 giờ

+ Quy ước véc tơ điện áp thứ cấp U2 tương ứng với kim ngắn của đồng hồ, kim

ngắn nằm ở vị trí tương ứng với góc lệch pha của điện áp thứ cấp U2 với điện

trung điểm cuộn thứ cấp

nối đất (0) và có cùngchiều quấn dây, Khi vậnhành sẽ xuất hiện góc lệchpha của điện áp phía sơcấp và thứ cấp là 3600, lấy

3600 chia cho 300 được 12

Trang 34

Nếu cuộn dây sơ cấp và thứ cấp cùng đấu sao, trung điểm cuộn dây thứ cấp nối

đất (0) nhưng có chiều quấn dây ngược nhau khi vận hành sẽ xuất hiện góc lệch

pha của điện áp phía sơ cấp và thứ cấp là 1800, lấy 1800 chia cho 300được 6 ta có

tổ đấu dây Y/Yo- 6

Tổ đấu dây là một tiêu chuẩn quan trọng dùng cho hòa song song các MBA

nếu hoà hai máy biến áp khác tổ đấu dây sẽ xuất hiện sự lệch pha điện áp tại đầu cực máy biến áp dẫn đến sự cố ngắn mạch.

Trước khi hoà song song 2 máy biến áp phải kiểm tra lại tổ đấu dây thực tế bằngcách đo điện áp giữa 2 đầu cực của 2 máy biến áp

Điện áp đo được là:

4; 8

10; 2

4; 8

Tổ đấu dây Y/ Y 0 - 12

Trang 35

35

Câu hỏi 20: Nêu các tiêu chuẩn hòa song song hai máy biến áp? Giải thích vì sao

máy biến áp có cùng dung lượng, cùng cấp điện áp UK% lại không hoàn toàn giốngnhau?

Trả lời:

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 Điện áp ngắn mạch tính theo phần trăm UK% hoặc UN%

- Phải có cùng tổ đấu dây

- Ở cấp điện áp 380/220V còn thêm yêu cầu: Dây trung tính 2 MBA nối chung.Tuy rằng các MBA có cùng dung lượng, cùng cấp điện áp nhưng có thể vật liệuchế tạo không hoàn toàn giống nhau, dây quấn không cùng tiết diện, số vòng dâykhông bằng nhau, các bối dây quấn chặt hoặc quấn lỏng, khoảng cách các vòng

dây không đều nhau.vv sẽ làm cho UK% không hoàn toàn giống nhau

Câu hỏi 21: Phân biệt :

- Điện năng hữu công và điện năng vô công

- Công suất hữu công và công suất vô công

- Điện năng tiêu thụ và tổn thất điện năng

Trang 36

Điện năng hữu công:

Là điện năng được chuyển hóa thành

công hữu ích dưới dạng cơ năng, nhiệt

năng, hóa năng tính trong một khoảng

thời gian

AP= P t [kWh]

Điện năng vô công:

Là điện năng được chuyển hóa thành

công vô ích tồn tại trong từ trường và

điện trường (cuộn dây điện từ, tụ điện )

tính trong một khoảng thời gian

AQ= Q t [kVArh]

Công suất hữu công:

Là công suất tiêu thụ được biến thành

công suất tác dụng dưới dạng cơ năng,

nhiệt năng, hóa năng, quang năng

Công suất hữu công được xác định tại 1

thời điểm

P = S.cos [kW]

Công suất vô công:

Là công suất tiêu thụ điện được chuyển

hóa dưới dạng điện trường và từ trường

Công suất vô công được xác định tại 1thời điểm

Q = S.sin [kVAr]

Điện năng tiêu thụ:

Điện năng tiêu thụ là lượng điện năng

mà phụ tải đã tiêu thụ tính trong một

khoảng thời gian

A = Pt + jQt [kwh]

Tổn thất điện năng:

Tổn thất điện năng là năng lượng điện

bị mất mát trên hệ thống điện trong quátrình vận hành tính trong một khoảngthời gian

A =Pt [kwh]

Câu hỏi 22: Hãy giải thích vì sao lưới điện phân phối 3 pha 4 dây cuộn thứ cấp

của máy biến áp bắt buộc phải đấu theo sơ đồ hình sao và có thêm dây trung hòa?

Trả lời:

Lưới điện phân phối 3 pha 4 dây cuộn thứ cấp của MBT bắt buộc phải đấu theo

sơ đồ hình sao có thêm dây trung tính để tạo ra được 2 cấp điện áp 220V/ 380V

 Điện áp 380V là điện áp dây Uab, Ubc, Uca,

 điện áp 220V là điện áp pha Uao, Ubo, Uco

 Quan hệ giữa điện áp dây và điện áp pha:

U dây =3 U pha

 Trung điểm của cuộn dây hạ thế máy biến áp nối đất được gọi là nối đất làm

việc Khi vận hành nếu xảy ra sự cố ngắn mạch 1 pha ở phía thứ cấp máy biến

áp sẽ gây ra dòng điện ngắn mạch lớn đủ để các thiết bị bảo vệ như cầu chì,aptômát khởi động cắt điện bảo đảm an toàn cho lưới điện

 Trên dây trung tính sẽ được nối đất một số điểm được gọi là nối đất lặp lại tạonên một đường dây trung tính dự phòng đi qua đất, hạn chế được nguy cơ quá

điện áp nội bộ khi bị đứt dây trung tính Vì các phụ tải 1 pha dùng điện áp220V thường có công suất không bằng nhau, dây trung tính đóng vai trò tạo rađiện áp pha Nếu xảy ra đứt dây trung tính của nguồn điện thì dây trung tính sẽ

chuyển thành điểm nối dây trung gian của các phụ tải 1 pha Lúc này điện áppha chuyển thành điện áp dây, điện áp đặt vào phụ tải 1 pha sẽ phân bố lại theotrở kháng của các phụ tải dẫn đến tình trạng một số lớn phụ tải 1 pha bị quá

điện áp, ta gọi đó là quá điện áp nội bộ gây ra cháy hỏng các thiết bị dùng điện

Trang 37

37

Câu hỏi 23: Giải thích vì sao trước khi đóng điện máy biến áp phải thí nghiệm

không tải? Dòng điện không tải có liên quan gì đến việc đánh giá chất lượng máybiến áp?

Trả lời:

Thí nghiệm không tải được thực hiện bằng cách đóng điện vào cuộn dây thứ cấp

có điện áp thấp của máy biến áp và để hở mạch cuộn dây sơ cấp, sau đo dòng điện

không tải ở cuộn dây thứ cấp máy biến áp

Trước khi xuất xưởng máy biến áp phải làm thí nghiệm không tải 3 pha để xácđịnh dòng điện không tải I0và tổn thất không tải P0của máy biến áp

Trước khi đóng điện vận hành máy biến áp cũng phải làm thí nghiệm không tải

Thí nghiệm không tải trước khi vận hành chủ yếu là để kiểm tra và phát hiện xem

các cuộn dây của máy biến áp có bị chạm chập không Trường hợp thí nghiệm

không tải trong vận hành chỉ cần làm lần lượt với từng pha và chỉ cần dùng nguồn

điện có điện áp khoảng 220V~, sau khi có kết quả đo dòng không tải Io ta sẽ tính

toán quy đổi về trị số thực

Mỗi một máy biến áp sẽ có một dòng không tải khác nhau Trị số dòng điệnkhông tải Iothường ít thay đổi theo thiết kế nên khi đo được dòng điện không tải ta

có thể xác định ngay được công suất của máy biến áp

Câu hỏi 24: Nêu những nguyên nhân gây ra tổn thất điện áp và tổn thất điện

năng? Tổn thất điện áp có liên quan gì đến tổn thất điện năng? Nêu các biện pháp

làm giảm tổn thất điện áp và tổn thất điện năng? Tại sao khi vận hành lệch pha tổnthất điện năng lại tăng lên?

Trả lời:

Những nguyên nhân gây ra tổn thất điện áp và tổn thất điện năng :

Tổn thất điện áp và tổn thất điện năng sinh ra trong quá trình truyền tải vàtiêu thụ điện Nguyên nhân là do :

1- Trên đường dây dẫn điện có điện trở R và điện kháng X

2- Do các máy biến áp có tổn thất công suất ở trong cuộn dây và tổn thất khôngtải ở trong lõi thép

3- Do tiêu thụ nhiều công suất vô công trên lưới điện, chủ yếu do các phụ tải cóthành phần điện cảm như cuộn dây máy biến áp, cuộn dây động cơ điện,cuộn cảm có lõi thép làm giảm coscủa lưới điện

4- Do chế độ vận hành của lưới điện :

+ Tổn thất càng lớn khi công suất tiêu thụ điện của phụ tải càng lớn

+ Tổn thất càng lớn khi thời gian sử dụng công suất cực đại càng kéo dài(thời gian sử dụng công suất cực đại ký hiệu là TMax)

+ Do máy biến áp thường xuyên vận hành trong tình trạng non tải hoặckhông tải

+ Do tình trạng lệch tải các pha, tình trạng này thường xảy ra trong lưới

điện phân phối hạ thế

Tổn thất điện áp liên quan trực tiếp đến tổn thất điện năng vì :

 Khi lưới điện không tải chỉ tồn tại điện áp không có dòng điện đi qua thì

sẽ không có tổn thất điện áp và tổn thất điện năng

U=0, A=0

Trang 38

Khi lưới điện có tải, trong dây dẫn sẽ có dòng điện I chạy qua Do dây dẫn cóđiện trở R và điện kháng X nên trên dây dẫn xuất hiện tổn thất điện áp

U0

 Tổn thất điện áp:

 Tổn thất điện năng được tính bằng:

giả thiết nếu phụ tải của mạng điện không thay đổi ta có

Trong đó:

 Imax là dòng điện cực đại

 R là điện trở của đường dây

  là thời gian tổn thất công suất lớn nhất, là thời gian mà mạng điện liêntục chuyên chở công suất lớn nhất Pmax (hay Imax) sẽ gây ra một tổn thất

điện năng trong mạng điện đúng bằng tổn thất điện năng thực tế của mạngđiện sau 1 năm vận hành

Rõ ràng tổn thất điện năng và tổn thất điện áp có liên quan trực tiếp đến nhau,

chúng đều phụ thuộc vào điện trở đường dây (R) và tình trạng mang tải của mạngđiện

Các biện pháp làm giảm tổn thất điện áp và tổn thất điện năng :

1 Nâng cao hệ số công suất cos ở các hộ dùng điện chủ yếu là các xí nghiệp

cụ thể là lựa chọn công suất của động cơ hoặc loại động cơ cho phù hợp, nâng cao

hệ số phụ tải kB hạn chế làm việc không tải

cos  là hệ số công suất được tính bằng:

P P là công suất tác dụngcos=

S S là công suất biểu kiến

Phân phối công suất tác dụng và công suất phản kháng trong mạng điện theomột phương thức hợp lý nhất Giảm công suất phản kháng chuyên tải trong mạng

điện Bù vô công bằng máy bù đồng bộ hoặc bằng tụ điện tĩnh

2 Máy biến áp vận hành theo phương thức tổn thất điện năng ít nhất, vận hànhkinh tế trạm biến áp bằng cách hòa đồng bộ máy biến áp

3 Nâng cao mức điện áp vận hành của mạng điện

Trang 39

39

4 Nâng cao cấp điện áp định mức của mạng điện

5 Lựa chọn sơ đồ nối dây hợp lý nhất cho mạng điện

Thí dụ:

 Nên dùng mạng điện kín thay cho mạng điện hở

 Bán kính cung cấp điện phù hợp theo tiêu chuẩn cho phép

 Kiểm tra thường xuyên tình trạng tổn thất điện áp, tổn thất điện năng và thựchiện cân đảo pha thường xuyên trong lưới điện phân phối hạ thế 220/380V,

trong lưới điện  110kV cứ 200km lại có 1 lần hoàn thành hoán vị pha để giảm

điện kháng của đường dây

Trong lưới điện hạ thế 220/380V nếu vận hành lệch pha thì tổn thất điện áp,

tổn thất điện năng tăng lên vì: Khi vận hành lệch pha trên dây trung tính xuấthiện một dòng điện không cân bằng Io chạy qua và bằng tổng hình học dòng

điện trong các pha

I0= IA+ IB+ IC

(ký hiệu mũi tên để biểu diễn đại lượng véctơ)

 Dòng điện này gây ra trong dây trung tính một tổn thất điện áp:

U0= IAro+ IBro+ ICro (Cộng véctơ)

rolà điện trở của dây trung tính

 Dòng điện đi trong dây pha gây ra tổn thất điện áp trong các dây pha là:

UPA= IAr UPB= IBr UPC= ICr (Cộng véctơ)

Trong đó r là điện trở của dây pha

 Tổn thất điện áp toàn phần của 1 pha sẽ bao gồm cả tổn thất điện áp trongdây pha và trong dây trung tính :

Trang 40

- Fo, F [ mm2] Fo, F là Tiết diện của dây dẫn trung tính và dây pha

Như vậy khi vận hành lệch pha tổn thất điện năng trên đường dây sẽ tăng lên vì

ngoài tổn thất điện áp trên dây pha còn có thêm tổn thất điện áp trên dây trungtính

Câu hỏi 25: Tụ bù có vai trò gì trong việc giảm tổn thất điện năng trên lưới điện?

Trả lời:

Tụ bù có vai trò tích cực trong việc giảm tổn thất điện năng trên lưới điện

Trong thực tế phụ tải điện là các động cơ điện không đồng bộ có cos rất thấp,ngoài ra các phụ tải khác như các máy biến thế phân xưởng, các lò điện kiểu cảm

ứng, máy biến thế hàn, quạt điện, đèn tuýp, các loại đèn huỳnh quảng cáo cũng tiêu

thụ khá nhiều công suất phản kháng và cũng có cos thấp Đương nhiên khi

đường dây chuyên tải thêm một lượng công suất phản kháng Q lớn sẽ làm hạn chế

nhiều đến khả năng dẫn điện của dây dẫn, làm cho dây dẫn bị phát nóng và làmcho tổn thất điện năng tăng lên

Thí dụ: Mạng điện có phụ tải là P- jQ thì tổn thất công suất trong mạng là:

P- jQ là cách biểu diễn dưới dạng phức

P là công suất tác dụng kW

Q là công suất phản kháng kVAr

X là điện kháng đường dây 

R là điện trở đường dây 

U là điện áp của điểm đặt tụ bù V(kV)

Nếu ta đặt tụ bù ngay tại hộ dùng điện, tụ bù sẽ đưa vào lưới một dòng điệnmang tính chất điện dung IC và phát ra 1 công suất phản kháng gọi là Qbù Côngsuất phản kháng cần chuyên tải trên đường dây sẽ giảm xuống còn là Q - Qbù

Như vậy tụ bù có tác dụng hạn chế công suất vô công phát sinh trên lưới điện cải

thiện được cosvà giảm được tổn thất điện năng