Slide 1 NHÓM 5 TÌM HIỂU VỀ MÁY BIẾN ÁP VÀ TRẠM BIẾN ÁP PHẦN 1 – MÁY BIẾN ÁP Khái niệm chung về MBA Cấu tạo máy biến áp Nguyên lý làm việc của MBA I Khái niệm chung về máy biến áp 1 1 Định nghĩa Máy bi[.]
TÌM HIỂU VỀ MÁY BIẾN ÁP VÀ TRẠM BIẾN ÁP NHÓM PHẦN – MÁY BIẾN ÁP - Khái niệm chung MBA - Cấu tạo máy biến áp - Nguyên lý làm việc MBA I Khái niệm chung máy biến áp 1.1 Định nghĩa Máy biến áp thiết bị điện từ tĩnh, làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ, dùng để biến đổi hệ thống dòng điện xoay chiều điện áp thành hệ thống dòng điện xoay chiều điện áp khác, với tần số không thay đổi 1.2 Vai trị cơng dụng Máy biến áp chuyển đổi hiệu điện (điện áp) với giá trị mong muốn, ví dụ từ đường dây trung 10 kV sang mức hạ 220 V hay 400 V dùng sinh hoạt dân cư Tại nhà máy phát điện, máy biến áp thường chuyển hiệu điện mức trung từ máy phát điện(10 kV đến 50 kV) sang mức cao (110 kV đến 500 kV hay cao hơn) trước truyền tải lên đường dây điện cao Trong truyền tải điện với khoảng cách xa, hiệu điện cao hao hụt Thiết bị dùng để tăng điện áp đầu đường dây giảm điện áp cuối đường dây gọi máy biến áp (MBA) 1.3 Phân loại - MBA điện lực để truyền tải phân phối công suất hệ thống điện lực - MBA chuyên dùng sử dụng lò luyện kim, thiết bị chỉnh lưu, MBA hàn, - MBA tự ngẫu dùng để liên lạc hệ thống điện, mở máy động không đồng công suất lớn - MBA đo lường dùng để giảm điện áp dòng điện lớn đưa vào dụng cụ đo tiêu chuẩn - MBA thí nghiệm dùng để thí nghiệm điện áp cao II Cấu tạo máy biến áp MBA bao gồm phận chính: lõi thép, dây quấn vỏ máy Ngồi cịn có vỏ máy, cách điện, sứ cách điện 2.1 Lõi thép MBA Lõi thép MBA dùng để dẫn từ thông, chế tạo vật liệu dẫn từ tốt, thường thép kỹ thuật điện có bề dày từ 0,35 ÷ mm, mặt ngồi thép có sơn cách điện ghép lại với thành lõi thép Lõi thép gồm hai phần: Trụ Gông Trụ (T) phần để đặt dây quấn cịn gơng (G) phần nối liền trụ để tạo thành mạch từ kín 2.2 Dây quấn MBA Dây quấn phận dẫn điện MBA, làm nhiệm vụ thu lượng vào truyền lượng Dây quấn MBA thường làm dây đồng nhơm, tiết diện trịn hay chữ nhật, bên ngồi có bọc cách điện Dây quấn gồm nhiều vòng dây lồng vào trụ thép, vòng dây, dây quấn dây quấn với lõi ép có cách điện Dây quấn MBA có hai loại chính: - Dây quấn đồng tâm: có tiết diện ngang vòng tròn đồng tâm + Dây quấn hình trụ, dùng cho dây quấn hạ áp cao áp + Dây quấn hình xoắn, gồm nhiều sợi dây chập lại với quấn theo hình xoắn ốc , vịng dây có rãnh hở (hình c) + Dây quấn hình xốy ốc liên tục, dùng cho dây bẹt quấn thành bánh dây phẳng cách rãnh hở ( hình d) - Dây quấn xem kẽ: Các bánh dây cao áp hạ áp xen kẽ dọc theo trụ thép 2.3 Vỏ MBA - Thùng MBA: đặt lõi thép, dây quấn dầu biến áp Dầu biến áp làm nhiệm vụ tăng cường cách điện tản nhiệt Khi lõi thép phận khác nóng lên Nhờ đối lưu dầu truyền nhiệt từ phận bên MBA sang dầu từ dầu qua vách thùng môi trường xung quanh - Nắp thùng MBA : Dùng để đậy thùng có phận quan trọng như: + Sứ (cách điện) dây quấn cao áp dây quấn hạ áp + Bình dãn dầu (bình dầu phụ) có ống thủy tinh để xem mức dầu + Ống bảo hiểm + Lỗ nhỏ đặt nhiệt kế + Rơle dùng để bảo vệ MBA + Bộ truyền động cầu dao đổi nối đầu điều chỉnh điện áp dây quấn cao áp III Nguyên lý làm việc MBA ! Khi nối cuộn dây sơ cấp w1 với điện áp xoay chiều hình sin u1, dòng điện i1 chạy dây quấn sơ cấp sinh lõi thép từ thông biến thiên Φ = Φm.sinωt (với ω = 2πf) ! Từ thông biến thiên làm cảm ứng dây quấn sơ cấp thứ cấp sđđ e1 e2 Chiều sđđ từ thông chọn theo quy tắc vặn nút chai Theo định luật cảm ứng điện từ: c Dao ngắt mạch dao ngắn mạch Dao ngắt mạch dùng để bảo vệ máy biến áp có cố xảy Dao ngắt mạch có cấu tạo giống dao cách ly tự cắt mạch mạng khơng có dịng điện Dao ngắn mạch có cấu tạo gần giống dao cách ly cực nối với dây pha, cực nối đất, có cố dao tự động đóng lại tạo thành điểm ngắn mạch d Cầu chảy Cầu chảy thiết bị bảo vệ đơn giản dùng để bảo vệ thiết bị trạm biến áp khỏi bị tải chống ngắn mạch Nguyên lý làm việc (giống cầu chì) dựa vào tác dụng nhiệt dòng diện Dòng điện tải làm cắt mạch e Máy biến đổi đo lường Máy biến dòng : dùng để cung cấp tín hiệu dịng điện cho mạch đo bảo vệ điều khiển Máy biến điện áp : dùng để hạ điện áp mạnh điện cần đo cấp điện áp 100V cung cấp cho mạch đo lường, mạch bảo vệ mạch điều khiển Máy biến dòng Máy biến điện áp f Kháng điện Cuộn kháng điện dùng để hạn chế dịng ngắn mạch, có cấu tạo gồm cuộn dây quấn dây dẫn cách điện cứng gắn vịng bêtơng Cuộn kháng có đường đặc tính Von – Ampe tuyến tính khơng có lõi thép III Lắp đặt trạm biến áp Các loại trạm biến áp Trạm treo Trạm Trạm biến áp nhà Trạm biến áp ngầm Trạm biến áp hợp Vị trí lắp đặt trạm biến áp - An toàn liên tục cung cấp điện - Gần trung tâm phụ tải, thuận tiện cho dây dẫn vào - Thao tác, lắp đặt, vận hành, quản lý dễ dàng - Phịng nổ, cháy, bụi bặm, khí ăn mòn tốt - Tiết kiệm vốn đầu tư chi phí vận hành nhỏ - Có tính đến phát triển hệ thống cung cấp điện IV Lựa chọn công suất số lượng máy biến áp Một máy biến áp - Được dùng trường hợp phụ tải không quan trọng, trạm cung cấp đường dây từ hệ thống - Trạm biến áp xây dựng thường chia làm hai giai đoạn, giai đoạn đầu đặt máy, sau phụ tải phát triển ta lắp đặt thêm máy thứ hai - Thiết kế vốn đầu tư ban đầu nhỏ, tận dụng vốn đầu tư tốt Tuy nhiên tính liên tục cung cấp điện trường hợp không cao Hai máy biến áp - Là phương án sử dụng nhiều tính đảm bảo cung cấp điện áp cao Phương án thường thiết kế khi: + Có hai đường dây cung cấp điện từ hệ thống + Khi khơng có máy biến áp lớn phù hợp với phụ tải + Không có khả xây dựng chuyên chở máy biến áp lớn Ba máy biến áp - Phương pháp sử dụng khơng có hai máy biến áp phù hợp trạm xây dựng mà phụ tải phát triển khơng có khả thay hai máy phải đặt thêm máy thứ ba - Đặt ba máy biến áp từ đầu thường sử dụng vốn đầu tư cao, diện tích xây lắp lớn, phức tạp Với toán lưới điện (U ≥ 110 kV), trạm biến áp l trạm biến áp trung gian, cần biết phụ tải cực đại cực tiểu để phục vụ cho tính tốn chế độ vận hành điều chỉnh điện áp Ngoài trạm biến áp cấp điện cho vùng lớn, có phụ tải loại loại 3, khó mà cắt phụ tải loại xảy cố máy biến áp trạm máy, Vì cơng thức để xác định phụ tải tính tốn sau: S dmB S max Đối với trạm máy : S max Đối với trạm máy : K qt Trong Kqt hệ số tải thiết kế MBA ( Trong nhà: Kqt=1,3 ; Ngoài trời: Kqt=1,4) Công thức dùng cho máy sản xuất nội địa dùng cho máy ngoại nhập nhiệt hóa Với máy ngoại nhập chưa nhiệt đới hóa, cần phải hiệu chỉnh nhiệt độ, nghĩa phải sử dụng công thức sau: S dmB Đối với trạm máy : S dmB S max K hc S max Đối với trạm máy : S dmB K qt * K hc Trong : Khc - hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ ,kể đến chênh lệch nhiệt độ nơi chế tạo nơi sử dụng máy: K hc t1 − t0 = 1− 100 Trong : t1- nhiệt độ nơi sử dụng máy ; t2- nhiệt độ nơi chế tạo máy; Ví dụ với máy biến áp Nga chế tạo dùng Việt Nam có: t0= -5℃ (nhiệt độ trung bình tai Matcova) t1= +24℃ (nhiệt độ trung bình Hà Nội) 24 − K hc = − = 0.81 100 Với lưới cung cấp điện (U≤ 35kV), cần tính tốn chế độ cực đại, theo cơng suất tính tốn xác định trực tiếp từ phụ tải Mặt khác, lưới cung cấp điện làm nhiệm vụ cấp điện trực tiếp cho hộ tiêu thụ nên biết xác phụ tải quan trọng khơng phép cắt điện, phụ tải quan trọng ngừng cung cấp điện cố máy biến áp để chọn biến áp hợp lý Ngoài ra, biến áp lưới cung cấp điện thường dùng hàng nội địa không cần hiệu chỉnh nhiệt độ Công thức chọn công suất biến áp cho trạm máy sau: Với trạm máy : SdmB Stt Với trạm máy, cấp cho phụ tải 100% loại 1: Stt + Khi máy làm việc : SdmB (1) + Khi máy cố : SdmB Stt Kqt (2) Nhận thấy ,trong trường hợp kết chọn theo (2) lớn hơn, nên cần chọn theo công thức (2) Với trạm máy cấp cho phụ tải loại 1, có α % loại 3, máy làm việc bình thường chọn theo (1),sau kiểm tra lại điều kiện cố máy,có cắt phụ tải loại 3: S dmB S sc Sl1 (1 − %)Stt = = K qt K qt K qt Trong : Ssc – cơng suất phải cấp cố biến áp, phụ tải loại cắt điện Số Lượng Máy Biến áp trạm: - Phụ tải loại I: MBA - Phụ tải loại II: 1-2 MBA - Phụ tải loại III: MBA Cách tính tốn chung cho trạm có Nb MBA: Kiểm tra điều kiện sau + Điều kiện chọn: S dmB S max N b * K qt * K hc - Smax : công suất phụ tải cực đại trạm - Kqt : Hệ số tải thiết kế MBA - Khc : hệ số hiệu chỉnh - Sđm B : công suất MBA + Điều kiện n-1: S dmB S sc ( N b − 1) * K qt * K hc - Ssc: công suất phụ tải cố trạm Thank for Watching! Nhóm ... tính khơng có lõi thép III Lắp đặt trạm biến áp Các loại trạm biến áp Trạm treo Trạm Trạm biến áp nhà Trạm biến áp ngầm Trạm biến áp hợp Vị trí lắp đặt trạm biến áp - An toàn liên tục cung cấp điện... lưới điẹn hạ áp Trạm biến áp tiêu thụ đa dạng với số dạng tiêu biểu : trạm treo, trạm bệt, trạm nhà… II Cấu trúc trạm biến áp 2.1 Thiết bị phân phối cao áp a Máy cắt Máy cắt điện cao áp thiết bị... I1 : MBA tăng áp - Nếu w2 < w1 U2 < U1 I2 > I1 : MBA giảm áp PHẦN II TRẠM BIẾN ÁP - Khái niệm chung phân loại - Cấu trúc trạm biến áp - Lắp đặt trạm biến áp - Lựa chọn máy biến áp I Khái niệm