Khái niệm chung
Tổn thất điện năng (TTĐN) trên lưới điện là lượng điện năng tiêu hao trong quá trình truyền tải và phân phối từ nhà máy điện đến các tải tiêu thụ TTĐN, còn gọi là điện năng dùng cho truyền tải và phân phối, phụ thuộc vào đặc tính của mạch điện, lượng điện truyền tải, khả năng của hệ thống và vai trò của công tác quản lý trong hệ thống điện.
Khi truyền tải điện, dòng điện đi qua máy biến áp, dây dẫn và các thiết bị trong hệ thống điện gây phát nóng thiết bị, dẫn đến tiêu hao điện năng Tổn thất vầng quang xảy ra ở lưới điện cao áp 110 kV trở lên, bao gồm dòng điện qua cáp ngầm và tụ điện, còn có tổn thất do điện môi Ngoài ra, đường dây đi song song với đường dây khác cũng gây ra tổn thất do hiện tượng hỗ cảm Những tiêu hao điện năng này là kết quả tất yếu của quá trình truyền tải, được gọi là tổn thất điện năng kỹ thuật.
TTĐN phi kỹ thuật (TTĐN thương mại)
Tình trạng vi phạm trong sử dụng điện, bao gồm việc lấy cắp điện và sai lệch mạch đo đếm, dẫn đến thiệt hại cho hệ thống điện Nguyên nhân chủ yếu là do sự chủ quan của người quản lý trong việc xử lý và thay thế thiết bị đo đếm kịp thời, cùng với việc ghi sai chỉ số của các thiết bị như TU, TI và công tơ Ngoài ra, việc không thực hiện đúng chu kỳ kiểm định và thay thế công tơ theo quy định, cũng như đấu nhầm sơ đồ đấu dây, đã làm giảm lượng điện năng bán ra được đo qua hệ thống so với thực tế.
Biện pháp xác định TTĐN khu vực và nhận dạng
∆A: TTĐN trên lưới điện đang xét (kWh)
A N : tổng điện nhận vào lưới điện (kWh)
A G : tổng điện giao đi từ lưới điện (kWh)
2.2 Xác định qua tính toán kỹ thuật:
∆P 0 : công suất tổn hao khi không tải
∆P n : công suất tổn hao khi phụ tải max
Smax: công suất biểu kiến max trong thời gian khảo sát
Nhận dạng tổn thất điện năng (TTĐN) do đơn vị quản lý được thực hiện thông qua kết quả tính toán từ đo đếm và kỹ thuật Đánh giá TTĐN được thực hiện theo từng cấp điện áp và khu vực lưới điện, bao gồm xuất tuyến trung áp và các trạm biến áp công cộng Bằng cách so sánh kết quả tính toán với các kỹ thuật đo đếm, đơn vị có thể phân loại TTĐN thành kỹ thuật hoặc phi kỹ thuật, từ đó xác định nguyên nhân gây ra tổn thất và đề xuất các biện pháp giảm thiểu TTĐN, tập trung vào các khu vực, cấp điện áp, xuất tuyến và trạm biến áp có tỷ lệ TTĐN cao Để thực hiện việc này, đơn vị cần đảm bảo quy trình nhận dạng được tiến hành một cách chính xác và hiệu quả.
Xác định phụ tải đúng với đường dây, khu vực.
Lắp đặt công tơ tổng, Thu thập đủ thông số và thực hiện tính toán TTĐN kỹ thuật cho từng xuất tuyến trung áp, trạm biến áp công cộng.
Lắp đặt công tơ ranh giới để phân vùng quản lý và tính toán TTĐN.
Các biện pháp quản lý kỹ thuật và vận hành giảm TTĐN
Quá tải dây dẫn : làm tăng nhiệt độ dây dẫn gây TTĐN tăng cao.
Không cân bằng pha : làm tăng TTĐN trên dây trung tính và MBA, đồng thời gây quá tải pha có dòng điện lớn.
Quá tải MBA : dòng điện tăng làm phát nóng cuộn dây và dầu cách điện, đồng thời gây sụt áp và tăng TTĐN trên lưới ở phía hạ áp.
Non tải MBA : tổn hao không tải lớn so với điện năng sử dụng, tải thấp không phụ hợp với hệ thống đo đếm dẫn đến TTĐN cao.
Hệ số cosφ thấp dẫn đến việc tăng dòng truyền tải công suất phản kháng, làm gia tăng dòng tải của hệ thống và kéo theo sự tăng TTĐN Bên cạnh đó, điểm tiếp xúc và mối hàn tiếp xúc kém cũng gây ra sự gia tăng nhiệt độ tại các mối nối, từ đó làm tăng TTĐN.
Thiết bị cũ, lạc hậu : các MBA và thiết bị cũ có hiệu suất thấp và TTĐN cao.
Nối đất không tốt : nối đất không đúng quy định và tiêu chuẩn làm TTĐN tăng cao.
Tổn thất dòng rò và phóng điện xảy ra do quá trình kiểm tra bảo dưỡng không đúng cách các thiết bị như sứ và chống sét van Điện áp thấp dưới giới hạn cho phép có thể do tiết diện dây và bán kính cấp điện không đạt yêu cầu, cùng với việc nấc MBA không được điều chỉnh kịp thời, dẫn đến việc tăng dòng truyền tải và gây ra tổn thất điện năng Ngoài ra, điện áp xấu do lệch pha, không đối xứng và méo sóng điện áp từ sóng hài bậc cao cũng góp phần vào tổn thất phụ do các thành phần dòng điện thứ tự nghịch và thứ tự không.
Hiện tượng vầng quang điện xảy ra do quá bù, vị trí và dung lượng bù không hợp lý Phương thức vận hành không đúng cách có thể gây ra sự cố, dẫn đến tình trạng vận hành không hiệu quả.
Chế độ sử dụng điện không hợp lý: phụ tải chênh lệch theo thời gian gây khó khăn trong vận hành.
Để tránh quá tải đường dây, MBA cần theo dõi các thông số vận hành của lưới điện và sự tăng trưởng phụ tải Việc này giúp lập kế hoạch vận hành và cải tạo lưới điện một cách hợp lý, đảm bảo hiệu suất và an toàn cho hệ thống điện.
Để đảm bảo hiệu quả trong việc hoán chuyển MBA non tải và đầy tải, cần thực hiện một cách hợp lý và tránh để MBA phụ tải hoạt động lệch pha Định kỳ hàng tháng, việc đo dòng pha Ia là cần thiết để theo dõi và điều chỉnh hoạt động của thiết bị.
Để thực hiện cân bằng pha, cần sử dụng Ib Ic và trung tính Io khi dòng Io vượt quá 15% trung bình dòng pha Việc đảm bảo vận hành ở phương thức tối ưu là rất quan trọng, do đó cần thường xuyên kiểm tra và tính toán để duy trì hiệu suất trên lưới điện Đồng thời, cần đảm bảo điện áp luôn nằm trong giới hạn cho phép theo quy định và khả năng của máy biến áp (MBA).
Lắp đặt và vận hành tụ bù hiệu quả yêu cầu theo dõi chỉ số cosφ tại các điểm trên lưới điện Cần tính toán vị trí và dung lượng tụ bù một cách hợp lý để đảm bảo rằng cosφ trung bình tại lộ tổng trung thế của trạm 110 kV đạt mức 0.98.
Kiểm tra và bảo dưỡng lưới điện là cần thiết để đảm bảo hoạt động hiệu quả, tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật như hành lang lưới điện, tiếp địa và mối tiếp xúc Việc này giúp ngăn ngừa các sự cố do mối nối và tiếp xúc không đạt yêu cầu, tránh hiện tượng phát nóng.
Thực hiện tốt công tác quản lý kỹ thuật vận hành, ngăn ngừa sự cố Thực hiện vận hành kinh tế MBA:
Trạm có nhiều hơn 2 MBA vận hành song song, cần xem xét chọn thời điểm đóng cắt MBA theo đồ thị phụ tải
Khách hàng sở hữu TBA chuyên dùng như trạm 110 kV và trạm trung áp thường có tính chất phụ tải theo mùa Để đáp ứng nhu cầu điện năng thấp hơn, việc thuyết phục khách hàng lắp đặt thêm MBA có công suất nhỏ riêng là cần thiết Nếu có điều kiện, có thể tách MBA chính ra khỏi vận hành và cấp điện bằng nguồn hạ thế khu vực.
Hạn chế thành phần không cân bằng và sóng hài bậc cao là rất quan trọng để đảm bảo chất lượng điện năng Cần kiểm tra các khách hàng gây méo điện áp, chẳng hạn như lò hồ quang và máy hàn công suất lớn, trên lưới điện Nếu các thiết bị này gây ảnh hưởng lớn đến méo điện áp, yêu cầu khách hàng thực hiện các giải pháp khắc phục để giảm thiểu tác động tiêu cực.
Để nâng cao hiệu suất và giảm tổn thất, cần từng bước loại bỏ các thiết bị không tin cậy và hiệu suất kém, đặc biệt là trong lĩnh vực máy biến áp (MBA), bằng cách thay thế chúng bằng các thiết bị mới và cải tiến hơn.
Để giảm thiểu tổn thất điện năng (TTĐN) hiệu quả, cần thực hiện tính toán và quản lý TTĐN tại từng trạm biến áp, đường dây và khu vực cụ thể Việc này giúp đánh giá chính xác tình hình TTĐN và đề ra các biện pháp phù hợp nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng điện.
Biện pháp quản lý kinh doanh giảm TTĐN
Hệ thống đo đếm không phù hợp có thể gây ra nhiều vấn đề, bao gồm việc thiết bị đo không tương thích với phụ tải, có thể quá lớn hoặc quá nhỏ, hoặc không đạt được cấp chính xác yêu cầu Ngoài ra, hệ số nhân của hệ thống đo cũng có thể không chính xác, dẫn đến sai lệch trong kết quả đo.
Lắp đặt và đấu nối hệ thống đo đếm sai có thể dẫn đến các vấn đề như sai sơ đồ đấu dây và sai tỷ số biến Việc kiểm tra và kiểm định hệ thống đo đếm không được thực hiện kịp thời, bao gồm cả kiểm định ban đầu và định kỳ theo quy định, cũng như việc không phát hiện và thay thế hệ thống đo đếm hư hỏng, sẽ gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến độ chính xác và hiệu quả của hệ thống.
Sai sót trong nghiệp vụ kinh doanh : đọc sai chỉ số công tơ, thống kê tổng hợp không chính xác,
Hiện tượng lấy cắp điện không phát hiện kịp thời để ngăn chặn
4.2 Biện pháp quản lý kinh doanh giảm TTĐN:
Kiểm định công tơ ban đầu là yếu tố quan trọng để đảm bảo chất lượng và độ chính xác trong việc đo đếm điện năng, với chu kỳ kiểm định là 5 năm cho công tơ 1 pha và 2 năm cho công tơ 3 pha Đối với hệ thống đo đếm mới lắp đặt, cần phải thiết kế và lắp đặt đúng cấp chính xác, được niêm phong kẹp chì và phù hợp với giá trị định mức của phụ tải Việc thực hiện đúng quy định về lắp đặt, kiểm tra và thí nghiệm công tơ sẽ giúp đảm bảo không có sai sót trong quá trình lắp đặt và nghiệm thu hệ thống đo đếm.
Thực hiện kiểm định, thay thế công tơ đúng thời hạn quy định (5 năm đối với công tơ 1 pha, 2 năm đối với công tơ 3 pha)
Kiểm tra và bảo dưỡng hệ thống đo đếm là cần thiết để đảm bảo các thiết bị được niêm phong và quản lý hiệu quả Việc này giúp phát hiện kịp thời các sự cố, hư hỏng hoặc can thiệp trái phép, từ đó thay thế ngay khi cần thiết Cần tránh tình trạng công tơ bị kẹt hoặc cháy quá một chu kỳ ghi chỉ số.
Củng cố và nâng cấp hệ thống đo đếm là cần thiết để áp dụng công nghệ mới, lắp đặt các thiết bị đo đếm có độ chính xác cao cho phụ tải lớn Việc áp dụng phương pháp đo xa và giám sát thiết bị sẽ giúp tăng cường khả năng theo dõi, phát hiện sai sót và sự cố hiệu quả hơn.
Để đảm bảo chất lượng ghi chỉ số công tơ, cần thực hiện lịch ghi chỉ số đúng theo lộ trình và chu kỳ quy định, đồng thời ghi đúng ngày đã thỏa thuận với khách hàng Việc này không chỉ giúp củng cố quy trình mà còn nâng cao độ chính xác trong việc ghi chỉ số công tơ.
Để đánh giá biến động tổn thất điện năng (TTĐN), cần lắp đặt công tơ ranh giới, công tơ cho từng xuất tuyến và công tơ tổng cho từng trạm công cộng Việc này giúp đảm bảo phụ tải phù hợp với từng đường dây và khu vực Đồng thời, cần kiểm tra và xử lý nghiêm tình trạng trộm cắp điện, đồng thời tuyên truyền để ngăn ngừa hiện tượng này Cần thực hiện nghiêm quy định quản lý như kìm, chì niêm phong công tơ, thiết bị đo (TU TI) và hộp bảo vệ hệ thống đo đếm Ngoài ra, cần ngăn ngừa tình trạng thông đồng với khách hàng vi phạm sử dụng điện, tăng cường phúc tra ghi chỉ số công tơ và gắn trách nhiệm của cán bộ quản lý điều hành với chỉ tiêu TTĐN.
Điện mặt trời áp mái
Đối tượng áp dụng
Các tổ chức và cá nhân là khách hàng mua điện trực tiếp từ Điện lực, có lắp đặt hệ thống điện mặt trời trên mái nhà với công suất dưới 1 kWp, và mong muốn bán lại lượng điện dư cho Điện lực.
Yêu cầu đặc tính kỹ thuật để nối vào lưới điện hạ áp
Công suất và vị trí đấu nối:
Tổng công suất đặt của hệ thống ĐMT áp mái không được vượt quá công suất đặt của trạm biến áp đang cấp điện cho khách hàng.
Hệ thống có công suất < 3 kWp được đấu nối vào lưới hạ áp 1 pha hoặc 3 pha.
Hệ thống có công suất > 3 kWp được đấu nối vào lưới hạ áp 3 pha.
Hệ thống phát điện phải duy trì tần số trong khoảng từ 49 Hz đến 51 Hz, và nếu tần số nằm ngoài dải này, cần có khả năng hoạt động liên tục trong ít nhất 0.2 giây Đối với điện áp, hệ thống cần duy trì hoạt động trong khoảng từ 85% đến 110% điện áp định mức, và nếu điện áp vượt ra ngoài dải này, hệ thống phải có khả năng duy trì hoạt động trong tối thiểu 2 giây.
Cân bằng pha : thành phần thứ tự nghịch của điện áp pha so với danh định trong chế độ làm việc bình thường phải ≤ 5%.
Xâm nhập dòng một chiều : sự xâm nhập so với dòng định mức tại điểm đấu nối phải < 0.5%.
Sóng hài điện áp : độ biến dạng sóng hài (THD) tại điểm đấu nối phải ≤ 6.5%, biến dạng riêng lẻ tại điểm đấu nối ≤ 3%.
Nhấp nháy điện áp : trong điều kiện vận hành bình thường, mức nhấp nháy không được vượt quá Pst95% = 1.00 và Plt95% = 0.80.
Nối đất : trung tính nối đất trực tiếp.
Hệ thống có công suất ≥ 10 kVA phải có hệ thống bảo vệ.
Hệ thống phải tự ngắt kết nối với lưới điện phân phối khi xảy ra sự cố nội bộ hệ thống DMT.
Hệ thống phải tự ngắt kết nối với lưới điện phân phối khi mất điện từ lưới phân phối.
Trình tự đấu nối với lưới điện
Bước 2: Khảo sát hiện trường.
Trong vòng 1 ngày làm việc kể từ khi nhận yêu cầu từ khách hàng, điện lực sẽ tiến hành khảo sát vị trí lắp đặt hệ thống điện mặt trời Quá trình này bao gồm việc xem xét hệ thống đo đếm và trạm biến áp hiện đang được sử dụng.
Bước 3: Tư vấn điều kiện mua bán điện năng lượng mặt trời (theo yêu cầu kỹ thuật ở trên).
Bước 4: Khách hàng thông báo cho điện lực khi hệ thống ĐMT chính thức vận hành.
Trong vòng 1 ngày sau khi hoàn tất việc đóng điện và vận hành, khách hàng cần cung cấp tài liệu liên quan Nếu có giấy chứng nhận kết quả thử nghiệm từ cơ quan kiểm định, sẽ tiến hành thực hiện bước 6.
Nếu khách hàng chưa có giấy chứng nhận kết quả thử nghiệm từ cơ quan kiểm định, nhưng đã cung cấp giấy chứng nhận từ nhà sản xuất, thì cần thực hiện bước tiếp theo.
Bước 5: Điện lực tiến hành kiểm tra sau khi khách hàng lắp đặt hệ thống điện mặt trời (ĐMT) để xác nhận tính phù hợp của thiết bị Nếu hệ thống ĐMT không đủ điều kiện đấu nối hoặc lưới điện khu vực chưa đạt yêu cầu kỹ thuật, điện lực sẽ thông báo bằng văn bản cho khách hàng, nêu rõ lý do và thời gian khắc phục Đối với hệ thống ĐMT đủ điều kiện đấu nối, các bước tiếp theo sẽ được thực hiện.
Xác định thiết bị của khách hàng đáp ứng điều kiện bảo vệ.
Nếu thiết bị không đủ điều kiện đấu nối, cần gửi phản hồi bằng văn bản cho khách hàng Trong vòng 10 ngày kể từ ngày thông báo, nếu khách hàng không khắc phục tình trạng, điện lực sẽ tiến hành tách hệ thống điện mặt trời ra khỏi lưới.
Bước 6: Lắp đặt công tơ và biên bản thoả thuận
Chậm nhất 3 ngày làm việc từ ngày nhận thông báo khách hàng.
Lắp đặt công tơ 2 chiều và hệ thống thu thập dữ liệu từ xa cho hệ thống:
Đối với việc sử dụng điện cho mục đích sinh hoạt hoặc ngoài sinh hoạt mà không áp dụng giá điện theo thời gian sử dụng trong ngày, người dùng cần lắp đặt công tơ 1 giá.
Sử dụng điện mục đích sản xuất hoặc kinh doanh thuộc đối tượng áp dụng giá điện theo thời gian sử dụng trong ngày: lắp đặt công tơ 3 giá.
Bước 7: Cập nhật quản lý khách hàng
Theo dõi cập nhật khách hàng lắp đặt hệ thống ĐMT đã đấu nối vào lưới trên chương trình quản lý khách hàng và tính toán tổn thất.
Nếu khách hàng thay đổi công suất, thiết bị so với bạn đầu: điện lực thực hiện lại các hạng mục kiểm tra theo quy định.
Bước 8: Xác nhận chỉ số công tơ và sản lượng điện giao nhận Bước 9: Thanh toán và ký hợp đồng mua bán điện
Sản lượng điện khách hàng nhận từ lưới điện lực: vẫn thanh toán theo quy định HĐMBĐ đã ký kết.
Sản lượng điện dư phát lên lưới: thực hiện ghi nhận sản lượng hàng tháng, và được điện lực thanh toán theo hướng dẫn.
Nếu khách hàng đã lắp đặt hệ thống điện mặt trời trên mái nhà mà chưa thông báo, và không có nhu cầu bán điện, điện lực khuyến nghị khách hàng tách hệ thống ra khỏi lưới điện Khách hàng cần cam kết không để dòng điện phát lên lưới và chịu trách nhiệm về việc này nếu ảnh hưởng đến chất lượng điện năng và an toàn của nhân viên đang làm việc trên lưới.
Tụ bù trung hạ thế
Nguyên nhân cần lắp tụ bù
Bộ tụ bù đóng vai trò nguồn phát công suất phản kháng.
Hệ số công suất thấp dẫn đến dòng phản kháng lớn từ máy phát vào lưới điện, gây ra tổn thất công suất và sụt áp.
Mắc tụ song song tải giúp triệt tiêu dòng điện có tính dung và dòng có tính cảm, loại bỏ dòng phản kháng qua lưới trước tụ Điều này cũng ngăn chặn tình trạng động cơ chạy không tải, khi hệ số công suất của động cơ giảm xuống rất thấp (0.17) do công suất tác dụng nhỏ.
1.2 Giảm giá thành tiền điện
Theo quy định, tiêu thụ năng lượng phản kháng > 40% năng lượng tác dụng (tgφ
> 0.4: đây là giá trị thoả thuận với công ty cung cấp điện) thì khách hàng mua điện phải trả tiền hàng tháng theo giá hiện hành.
Năng lượng phản kháng được tính tiền như sau:
Mặc dù có lợi về giảm bớt tiền điện, khách hàng cần cân nhắc đến yếu tố chi phí do mua sắm, lắp đặt bảo trì các tụ bù.
Tối ưu hoá kinh tế - kỹ thuật.
Cải thiện hệ số công suất cho phép sử dụng MBA, thiết bị đóng cắt và cáp nhỏ hơn,… đồng thời giảm tổn thất điện năng và sụt áp.
Hệ số công suất cao giúp tối ưu hóa các thành phần cung cấp điện, giảm thiểu nhu cầu định mức cho các thiết bị điện Để đạt hiệu quả tối ưu, cần lắp đặt tụ điện gần từng phần tử của thiết bị.
Các loại tụ bù
Tụ bù với dung lượng bù cố định.
Việc điều khiển có thể thực hiện:
Bằng tay: dùng CB hoặc LBS.
Bán tự động: dùng contactor.
Mắc trực tiếp vào tải, đóng điện cho mạch bù đồng thời khi đóng tải.
Thiết bị tiêu thụ có tính cảm (động cơ, MBA).
Thanh góp cấp nguồn cho động cơ nhỏ và phụ tải tính cảm do bù từng thiết bị quá tốn kém.
Trường hợp các tải không đổi.
2.2 Tụ bù điều khiển tự động (bù ứng động)
Thiết bị điều chỉnh bù tự động hoặc một bộ tụ cho phép điều chỉnh tuỳ theo yêu cầu khi tải thay đổi.
Thiết bị này cho phép giữ hệ số công suất trong một giới hạn cho phép chung Nguyên lý điều khiển:
Bộ tụ bao gồm nhiều phần, mỗi phần được điều khiển bởi contactor Khi một contactor được đóng, nó sẽ kết nối một số tụ song song với các tụ đang hoạt động Nhờ đó, dung lượng bù có thể được điều chỉnh linh hoạt theo tải.
Rơle điều khiển kiểm soát hệ số công suất sẽ thực hiện đóng mở contactor.
Tránh tình trạng bù dư gây quá điện áp.
Vị trí lắp đặt
Nguyên lý hoạt động của bộ tụ là kết nối vào thanh góp hạ áp của tủ phân phối chính trong khi tải đang hoạt động, giúp dòng điện phản kháng tiếp tục đi vào tất cả các lộ ra của tủ phân phối chính Điều này không chỉ không cải thiện kích cỡ dây và công suất tổn hao mà còn mang lại nhiều ưu điểm như giảm tiền phạt, giảm công suất biểu kiến, làm nhẹ tải MBA và có khả năng phát triển phụ tải.
Nhược điểm của hệ thống là dòng điện phản kháng vẫn tiếp tục đi vào tất cả các lộ ra của tủ phân phối chính, dẫn đến kích cỡ dây và công suất tổn hao không được cải thiện.
3.2 Bù nhóm (từng phân đoạn)
Bù nhóm Nên sử dụng khi mạng điện quá lớn và chế độ tải tiêu thụ theo thời gian của các phân đoạn thay đổi khác nhau.
Nguyên lý hoạt động của bộ tụ là kết nối vào tủ phân phối khu vực, giúp dòng điện phản kháng tiếp tục đi vào tất cả các lộ ra của tủ phân phối chính Tuy nhiên, điều này không cải thiện kích thước dây và công suất tổn hao Khi tải thay đổi đáng kể, có thể xảy ra tình trạng bù dư, dẫn đến quá điện áp Ưu điểm của hệ thống này bao gồm việc giảm tiền phạt, giảm công suất biểu kiến và kích thước dây dẫn đến các tủ phân phối khu vực được tối ưu hóa.
Nhược điểm của hệ thống là dòng điện phản kháng tiếp tục đi vào tất cả các lộ ra của tủ phân phối chính, dẫn đến kích cỡ dây và công suất tổn hao không được cải thiện Khi tải thay đổi đáng kể, tình trạng bù dư có thể xảy ra, gây ra hiện tượng quá điện áp.
3.3 Bù riêng Được xét đến khi công suất động cơ lớn đáng kể so với mạng điện.
Tụ điện được mắc trực tiếp vào đầu dây nối của thiết bị điện có tính cảm, chủ yếu là động cơ, giúp giảm tiền phạt và công suất biểu kiến Điều này cũng dẫn đến việc giảm kích thước và tổn hao dây cho tất cả các dây dẫn, đồng thời loại bỏ dòng điện phản kháng có giá trị lớn trong mạng điện.
Qui tắc bù chung
Nếu công suất bộ tụ ≤ 15% MBA cấp nguồn: sử dụng tụ bù tĩnh; ngược lại sử dụng tụ bù động.
Vị trí lắp đặt: phải tính đến chế độ bù công suất hoặc bù tập trung, bù nhóm, bù cục bộ hoặc bù kết hợp.
Trong thực tiễn, chọn phương cách bù dựa vào hệ số kinh tế và kỹ thuật.
Nếu công suất cần bù > 800 kVAr và tải liên tục và ổn định: bộ tụ lắp ở trung thế thường có hiệu quả kinh tế hơn.
Vận hành và xử lý sự cố tụ bù
Trong quá trình vận hành tụ bù trung thế, phải nghiêm chỉnh chấp hành các quy định sau:
Trang bị đầy đủ bảo hộ lao động cá nhân (nón, ủng cách điện, ) khi thao tác đóng cắt tụ bù.
Khi xem xét tụ bù đang vận hành, phải đứng ngoài rào chắn hoặc đứng cách xa theo quy định về khoảng cách an toàn.
Trước khi tiến hành kiểm tra tụ bù, cần cô lập toàn bộ hệ thống tụ bù Sau đó, chờ khoảng 5 đến 10 phút để tụ điện tự xả và thực hiện tiếp địa ở hai đầu nơi công tác trước khi bắt đầu kiểm tra.
Không nên cấp điện cho các tụ điện có dấu hiệu bất thường như mẻ sứ, vỏ móp méo, hoặc phù Các bộ tụ điện được đặt trong phòng cần có rào chắn và biển báo để đảm bảo an toàn, ngoại trừ các tụ điện được lắp đặt trong tủ.
Trước khi đưa vào vận hành, các bộ tụ cần phải có biên bản thử nghiệm với số liệu đạt tiêu chuẩn vận hành Đặc biệt, đối với các tụ được đặt tại các trạm trung gian, việc kiểm tra và xác nhận tiêu chuẩn là rất quan trọng.
Không được đóng điện vào tụ khi MBA đang không tải để tránh quá điện áp, trừ khi có yêu cầu của điều độ viên hệ thống.
Trước khi đóng điện vào tụ, phải kiểm tra đã mở 3 cầu dao tiếp đất.
Chờ ít nhất 5 phút trước khi đóng điện lại bộ tụ vừa cô lập.
5.2 Nguyên tắc thao tác đóng, cắt cụm tụ bù Đóng một cụm tụ bù tĩnh vào lưới
Cắt máy cắt, Recloser hoặc LBS tại đầu nguồn cấp điện đến cụm tụ bù Tiến hành đóng 3 FCO của cụm tụ bù Sau đó, đóng lại máy cắt, Recloser hoặc LBS để cấp điện trở lại cho cụm tụ bù Lưu ý: cần đứng cách tụ bù ít nhất 10m để quan sát quá trình đóng máy cắt, Recloser hoặc LBS.
Cô lập một cụm tụ bù tĩnh ra khỏi lưới
Cắt máy cắt hoặc Recloser hoặc LBS đầu nguồn cấp điện đến cụm tụ bù.
Chờ ít nhất 5 phút để tụ bù tự xả hoàn toàn.
Thực hiện thử điện và cắt 3 FCO của cụm tụ bù Sau đó, đóng lại máy cắt, Recloser hoặc LBS tại đầu nguồn cấp điện đến cụm tụ bù Cuối cùng, tiến hành đóng một cụm tụ bù động vào lưới điện.
Trước khi thực hiện thao tác, cần kiểm tra cờ chỉ thị trạng thái làm việc của ba máy cắt và trạng thái của FCO Để điều khiển đóng cụm tụ, hãy sử dụng bộ điều khiển bằng cách gạt công tắc sang vị trí CLOSE hoặc ON (đối với điều khiển bằng TIMER).
Thao tác đóng cụm tụ bù vào lưới từ bộ điều khiển.
Khi sử dụng bộ điều khiển INTELLICAP hoặc MINICAP, cần lưu ý rằng thời gian từ khi thao tác đến khi máy cắt thực sự đóng là 30 giây Trong khoảng thời gian này, hãy giữ khoảng cách ít nhất 30m khỏi bộ tụ để đảm bảo an toàn.
Cô lập một cụm tụ bù động vào lưới
Chuyển công tắc bộ điều khiển tụ bù sang chế độ đóng cắt bằng tay (MANUAL) để điều khiển cắt cụm tụ bù ra khỏi lưới Để thực hiện việc này, bạn chỉ cần gạt công tắc sang vị trí ON hoặc OFF nếu sử dụng điều khiển bằng TIMER.
Kiểm tra tụ bù trong vận hành bình thường
Tụ bù đường dây: 1 tháng 1 lần.
Tụ bù trạm trung gian, nhà máy: mỗi ca trực kiểm tra ít nhất 1 lần.
Kiểm tra kỹ thuật: một năm 1 lần.
Kiểm tra đặc biệt: lúc sự cố hay vận hành bình thường.
Chế độ kiểm tra định kỳ:
Tình trạng bên ngoài của tụ: xem có bị biến dạng, chảy dầu hoặc cháy nổ.
Kiểm ra sứ của tụ điện có bị rạn nứt và dơ không.
Tình trạng dây đấu nối và tiếp địa.
Có bị nổ chì, cháy ống không.
Kiểm tra thiết bị đóng cắt như FCO, máy cắt và bộ điều khiển là rất quan trọng Đối với tụ bù ứng động, cần kiểm tra thời gian điều khiển tụ bù để đảm bảo khớp với thời gian thực tế và tình trạng đóng cắt của cụm tụ Nếu phát hiện sự không đúng, cần điều chỉnh ngay và ghi nhận báo cáo về bộ phận kỹ thuật để xử lý Đối với tụ bù hư hỏng, việc thay thế tụ phải được thực hiện trong vòng 10 ngày kể từ khi phát hiện.
Chế độ kiểm tra kỹ thuật
Nội dung như kiểm tra định kỳ Thử nghiệm tụ bù (tại phân xưởng) như sau:
Đo góc tổn hao điện môi
Thử chịu điện áp tăng cao tần số công nghiệp
Thử điện áp xung (BIL) sóng tiêu chuẩn (1.2/50 μs )
Đo trị số điện dung
Kiểm tra thiết bị phóng điện
Kiểm tra độ kín vỏ tụ bù
Đóng tụ 3 lần với điện áp định mức và đo dòng điện dung mỗi pha
Chế độ kiểm tra đặc biệt : nội dung như kiểm tra kỹ thuật
Xử lý tụ bù vận hành không bình thường và khi sự cố
Khi phát hiện tụ bù vận hành không bình thường hoặc gặp sự cố, cần nhanh chóng áp dụng các biện pháp khắc phục và báo cáo tình hình cho cấp trên Đồng thời, hãy ghi chép lại các hiện tượng và nguyên nhân vào sổ nhật ký vận hành để đảm bảo theo dõi và xử lý kịp thời.
7.1 Những trường hợp phải tách tụ bù ra khỏi vận hành
Tụ bị vỡ và rạn nứt, sứ tụ có dấu hiệu bị phóng điện
Tụ bị nổi chì nhiều lần
Hư hỏng thiết bị đóng cắt, bộ điều khiển tụ bù Các số liệu thử nghiệm không đạt tiêu chuẩn vận hành
7.2 Các hiện tượng bất thường và cách xử lý
Tụ bị phóng điện bên trong
Thay chì đúng cỡ Kiểm tra, thử nghiệm lại tụ trước khi thay chì
Tụ bị biến dạng do phóng điện làm bung các mối nối
Cô lập thay tụ mới
3 Rơle quá dòng tác động (tụ tại trạm trung gian)
Kiểm tra xác định tụ bị phóng, cô lập tụ hỏng để thay thế
4 Rơle quá điện áp tác động (tụ tại trạm trung gian) Điện thế thanh cái cao
Chờ điện thế thanh cái trở về bình thường rồi vận hành lại bình thường
Khi đứt chì tụ bù mà không xác định được nguyên nhân, không nên đóng lại tụ bù Cần tránh để công suất phản kháng trên lưới có giá trị dương lớn (bù thiếu) hoặc âm (bù dư) Đảm bảo duy trì giá trị cosφ trong khoảng từ 0.95 đến 0.98.
Yếu tố làm tăng, giảm tuổi thọ của tụ bù
Điện áp : quá áp 1.1 lần làm giảm tuổi thọ đi gấp đôi Nhiệt độ : giảm nhiệt độ môi trường xuống 7°C làm tăng tuổi thọ lên gấp đôi
Số lần đóng cắt : đóng cắt không có bộ phận giảm dòng làm tuổi thọ còn 0.4 lần
Tính toán bù
Phương pháp chung: tính toán công suất phản kháng trong giai đoạn thiết kế, qua đó xác định mức độ bù khác nhau.
Những lưu ý khi tính toán:
Tiền điện trước khi bù
Tiền điện tương lại sau khi bù
Chi phí: mua tụ và mạch điều khiển
Lắp đặt và bảo trì
Tổn thất trong tụ và tổn thất dây cáp, MBA sau khi lắp tụ
Máy Biến Áp (MBA)
Tiêu chuẩn vận hành MBA
Khi nhiệt độ MBA cao:
Tính chất cơ và điện của vật liệu cách điện của cuộn dây giảm.
Dầu biến áp bị oxy hoá nhanh, làm cho MBA giảm tuổi thọ.
Nhiệt độ của MBA tăng lên 8°C thì tuổi thọ giảm đi một nửa.
Nguyên nhân nhiệt độ tăng:
Một số vòng dây của cuộn dây hoặc một số lá thép của lõi thép bị chập.
Điều kiện làm mát không tốt.
Trong quá trình vận hành, cần theo dõi và kiểm soát nhiệt độ của máy biến áp (MBA) để đảm bảo nằm trong giới hạn cho phép Đối với phụ tải định mức, nhiệt độ dầu ở lớp trên không được vượt quá 95°C, trong khi nhiệt độ tối đa cho cách điện cuộn dây là 105°C, áp dụng cho MBA sử dụng phương pháp làm mát tự nhiên bằng dầu.
1.2 Theo dõi, khống chế điện áp của MBA
Khi điện áp đặt vào MBA lớn hơn định mức ở nấc phân áp đang vận hành:
Dòng từ hoá lõi thép tăng và lõi bị bão hoà.
Từ thông trong lõi thép tạo ra một sức động lớn trong cuộn dây, dẫn đến hiện tượng quá điện áp Điều này có thể gây nguy hiểm cho cách điện của vòng dây máy biến áp (MBA).
Điện áp ra phụ tải của MBA lớn hơn định mức của thiết bị điện thì tuổi thọ của thiết bị giảm.
Do đó, phải khống chế điện áp đặt vào MBA không vượt quá giá trị cho phép Quy định khi MBA vận hành quá điện áp:
Phụ tải định mức: vận hành lâu dài với quá 5% định mức.
Phụ tải ≤ 25% định mức: vận hành lâu dài quá 10% định mức.
Phụ tải không quá định mức: vận hành ngắn hạn (dưới 6 giờ 1 ngày) với quá 10% định mức.
1.3 Theo dõi, khống chế phụ tải của MBA Độ lớn của phụ tải và điều kiện làm mát quyết định nhiệt độ MBA.
Trường hợp phụ tải gây ảnh hưởng MBA:
Phụ tải tăng lên đột ngột làm dây dẫn giãn nở nhiều hơn so với vật liệu cách điện làm rạn nứt cách điện.
Phụ tải các pha không đối xứng gây phát nóng cục bộ.
Trong vận hành theo dõi, khống chế phụ tải MBA bao gồm:
Phụ tải lúc vận hành bình thường.
Phụ tải cho phép lúc hệ thống làm mát không bình thường.
Quá tải và thời gian quá tải cho phép, bao gồm quá tải bình thường và sự cố
Cân bằng phụ tải các pha.
Trong vận hành, MBA cho phép quá tải sự cố
Quá tải bình thường : là quá tải có thể áp dụng thường xuyên trong thời gian sử dụng MBA Tham khảo số liệu sau:
Bộ i số qu á tải the o đị nh m ức
Thời gian quá tải (giờ - phút) với mức tăng nhiệt độ của lớp dầu so với nhiệt độ không khí trước khi quá tải, °C
Quá tải sự cố là tình huống cho phép một máy biến áp (MBA) hoạt động vượt quá dòng điện định mức khi có sự cố xảy ra Cụ thể, khi hai MBA vận hành song song và một MBA gặp sự cố, MBA còn lại sẽ phải gánh cả hai tải Trong trường hợp này, MBA dầu có thể vận hành với mức quá tải cao hơn giới hạn dòng điện định mức cho phép, với tỷ lệ quá tải được quy định cụ thể.
Thời gian quá tải cho phép (phú t)
MBA 3 pha đấu Y/Yo không được phép tải 1 pha hoặc tải 3 pha không đối xứng lớn, vì điều này có thể gây ra tăng điện áp thứ cấp lớn, dẫn đến hư hỏng MBA và các thiết bị đầu vào của các pha.
MBA 3 pha lõi thép đấu Y/Yo – 12: dòng trung tính không quá 25% dòng pha định mức.
MBA cho phép quá tải cao hơn dòng định mức 40% với điều kiện: hệ số phụ tải 0.93 và thời gian không quá 6 giờ.
Theo dõi, khống chế hệ thống làm mát của MBA: Giữ các ống tản nhiệt và cánh tản nhiệt làm việc bình thường, không được tắc dầu.
1.4 Theo dõi, khống chế điện trở cách điện của MBA Điện trở cách điện cuộn dây R 60 ở cùng nhiệt độ cuộn dây, sử dụng cùng loại đồng hồ đo để đảm bảo chính xác (không được lệch quá 30% so với số liệu nhà chế tạo hoặc so với lần thí nghiệm trước).
Tối thiểu: R 60 ≥ 200 MΩ với nhiệt độ cuộn dây 30°C.
Nếu đo khác với lần trước thì phải qui về cùng nhiệt độ thông qua hệ số K I như sau:
Xác định hệ số hấp thụ Kht = R 60 / R 15 (ở 15°C) để xem xét cuộn dây có bị ẩm không, với:
Kht < 1.3: cuộn dây bị nhiễm ẩm
Kht = 1: cuộn dây bị ẩm nặng, cần phải sấy
Kht >1.3: cuộn dây cách điện khô và tốt
Đối với máy biến áp (MBA) 1 pha, giá trị Kht = 2 cho thấy cuộn dây cách điện rất khô và hiệu quả Cần đo điện trở cách điện giữa cuộn cao – hạ và hạ – vỏ Đối với MBA 3 pha, cũng cần đo điện trở cách điện giữa các cuộn: cao – hạ, cao – vỏ và hạ – vỏ để đảm bảo hiệu suất và an toàn.
Khi đo điện trở phải vệ sinh sạch sẽ các sứ đầu ra của các cuộn dây.
Giám sát nghiêm ngặt các tiêu chuẩn về chất lượng dầu:
Chất lượng dầu MBA ảnh hưởng đến vận hành an toàn, liên tục và lâu dài của MBA.
Dầu trong MBA thường xuyên tiếp xúc với không khí, hơi ẩm và nước mưa, dẫn đến nguy cơ oxy hóa và lão hóa, làm giảm chất lượng dầu như cường độ cách điện và gia tăng tạp chất Điều này có thể gây ra sự cố nghiêm trọng như chọc thủng cách điện và ăn mòn lõi thép Hơn nữa, khi MBA hoạt động không bình thường, tình trạng quá nhiệt sẽ xảy ra, khiến dầu phân hủy và tạo ra nhiều tạp chất, làm giảm nhiệt độ cháy và có thể dẫn đến cháy dầu.
Trước khi vận hành MBA, cần tiến hành lấy mẫu để phân tích chất lượng dầu Ngoài ra, việc lấy mẫu thử phải được thực hiện định kỳ mỗi năm một lần để đảm bảo tiêu chuẩn chất lượng.
Dầu phải đạt tiêu chuẩn thí nghiệm điện áp chọc thủng.
Cấp điện áp của MBA (kV) Điện áp chọc thủng của dầu MBA (kV)
Nếu điện áp chọc thủng của dầu giảm trên 15% thì phải lọc dầu để nâng chất lượng dầu lên
Nếu điện áp chọc thủng của dầu giảm trên 30% thì phải sấy MBA
1.5 Kịp thời phát hiện và xử lý hiện tượng không bình thường của MBA
MBA phải được đưa ra khỏi vận hành trong các trường hợp sau:
Có tiếng kêu mạnh, không đều và tiếng phóng điện bên cạnh máy
Sự phát nóng của máy tăng lên bất thường và liên tục trong điều kiện làm mát bình thường, phụ tải định mức
Dầu tràn ra ngoài máy, vỡ kính phòng nổ hoặc dầu phun ra van an toàn
Mức dầu hạ thấp dưới mức quy định và còn tiếp tục hạ thấp
Màu sắc của dầu thay đổi đột ngột
Các sứ bị rạn, vỡ, bị phóng điện bề mặt Đầu cốt bị nóng đỏ
Kết quả phân tích dầu cho thấy dầu không đạt tiêu chuẩn trong sự cố MBA Khi xảy ra sự cố chỉ có nổ chì FCO hoặc aptomat, thiết bị bảo vệ cao áp và hạ áp sẽ tác động Nếu kiểm tra không phát hiện cháy, phát nóng hay hiện tượng bất thường nào, cần tiến hành đo tỷ số biến áp trước khi thao tác đóng điện để đưa MBA vào vận hành.
Kiểm tra và quan sát bên ngoài MBA trong vận hành
Để kịp thời phát hiện những thiếu sót và hiện tượng bất thường của MBA, việc xử lý ngay là rất quan trọng Nếu không được chú ý và khắc phục, những vấn đề này có thể dẫn đến hư hỏng nghiêm trọng và gây ra sự cố cho MBA.
2.2 Nội dung kiểm tra, quan sát
Ghi chép các thông số vận hành: điện áp, dòng điện, công suất hữu công, vô công, nhiệt đầu dầu
Kiểm tra quan sát bên ngoài MBA , bao gồm:
Mức dầu trong bình dầu phụ (nếu có):
MBA 1 pha: mức dầu ngang sứ xuyên hạ thế.
MBA 3 pha: mức dầu trong giới hạn khoảng vạch quị định trên mức chỉ ống dầu.
Hệ thống nối đất vỏ máy, trung tính, chống sét, vỏ tủ hạ áp (nguyên vẹn, chắc chắn, tiếp xúc tốt và điện trở nối đất Rnđ ≤ 4Ω).
Tiếng kêu o o đều đặn nhưng to: có thể do quá điện áp, quá tải hoặc bù lon ép lõi thép bị hỏng.
Tiếng kêu lách cách của hiện tượng phóng điện trong MBA.
Cánh tản nhiệt : bình thường phần trên nóng hơn phần dưới.
Tình trạng buồng MBA : cửa sổ, cửa ra vào, lỗ thông hơi,
Trang bị phòng, chữa cháy Các trang bị khác:
Tủ hạ áp: nêm cửa, đáy tủ và mặt sau tủ, khoảng hở
Thiết bị bảo vệ bao gồm FCO hoặc LBFCO, dao cách ly với các thành phần như ống mang chì, tiếp xúc lưỡi dao, lò xo ép tiếp điểm, mối nối, nối đất và cỡ dây phù hợp Ngoài ra, áptomat cần phải đạt tiêu chuẩn và có dòng định mức phù hợp để đảm bảo an toàn và hiệu quả trong hệ thống điện.
Hệ thống đo đếm: TI và công tơ có quá tải; nối đất.
Hệ thống tụ bù hạ áp cần được kiểm tra các đầu nối, tiếng kêu và tình trạng bên ngoài như phòng rộp hoặc chảy dầu Cần đảm bảo tiếp địa tụ hoạt động hiệu quả và có hệ thống bảo vệ, tự động Lưu ý rằng không nên sử dụng CB tép để bảo vệ hệ thống này.
MBA > 1000 kVA sau khi chuyển nấc điều chỉnh điện áp cần kiểm tra điện trở một chiều Ngược lại cần kiểm tra thông mạch.
MBA quá 3 tháng không sử dụng phải tiến hành đo điện trở cách điện và lấy mẫu thí nghiệm dầu.
Nguyên nhân và biện pháp ngăn ngừa sự cố
Nguyên nhân Biện pháp ngăn ngừa
1 Quá tải công tơ (trực tiếp) Theo dõi phụ tải thường xuyên để thay đổi công tơ
2 Chạm chập lưới hạ thế mà
CB không tác động do kẹt cơ cấu cơ khí, dính tiếp điểm hoặc dòng danh định không phù hợp
Dùng CB hợp chuẩn và dòng định mức phù hợp với phụ tải MBA
Thực hiện đúng chế độ bảo dưỡng
3 Đấu sai cực tính khi ghép song song MBA cuộn thứ cấp Đào tạo hoặc đào tạo lại CB quản lý vận hành MBA
4 Đấu nhầm dây dẫn phía thứ cấp của MBA 3 pha vào các pha khác nhau
Xác định bằng VOM và phân biệt theo màu sắc
5 Các tiếp xúc không tốt Làm sạch bề mặt các đầu nối
6 Nối đất MBA trung tính 3 pha không tốt
Xiết lại đai ốc ti sứ trung tính
7 Điện áp vào MBA cao hơn cho phép Đặt lại nấc điều chỉnh điện áp
8 Sứ cao áp bị phóng điện do động vật bám vào
Dùng chụp cách điện/ rửa sứ định kỳ
9 MBA bị lệch pha Cân bằng lại phụ tải
10 MBA bị quá tải Đo tải định kỳ
Kiểm tra mức dầu Không để MBA bị rỉ sét
Để tránh hiện tượng trào dầu từ MBA do nứt sứ ở ti sứ hạ áp, cần đảm bảo rằng các MBA, đặc biệt là MBA 1 pha, không bị hụt dầu và không để phát nóng Việc theo dõi tình trạng dầu là rất quan trọng, vì MBA 1 pha không có chỉ thị để cảnh báo về tình trạng này.
12 Chất lượng dầu kém (suy giảm cách điện)
Thí nghiệm định kỳ hàng nămKhông để MBA vận hành quá
13 Quá dòng do khởi động động cơ Áp dụng phương pháp hạn chế dòng khởi động: sao – tam giác, soft start
Các kiểu làm việc của MBA 1 pha
Bên thứ cấp 2 cuộn dây (X1-X2 , X3-X4) được đấu song song
Đầu cuộn 1 (X1) và đầu cuộn 2 (X3) cho ra dây pha
Cuối cuộn 1 (X2) và cuối cuộn 2 (X4) cho ra trung tính (X2-X4 nối đất, làm trung hòa cho lưới).
4.2 Đấu MBA 1 pha 3 cuộn dây
Bên thứ cấp 2 cuộn dây (X1-X2 , X3-X4) được đấu nối tiếp
Cuối cuộn 1 (X2) và đầu cuộn 2 (X3) được đấu nối tiếp
Đầu cuộn 1 (X1) cho ra dây pha L1
Cuối cuộn 2 (X4) cho ra dây pha L2
Cuối cuộn 1 (X2) và đầu cuộn 2 (X3) cho ra trung tính (X2-X3 nối đất, làm trung hòa cho lưới).
4.3 Đấu ghép 2 MBA 1 pha 2 cuộn dây: thành lưới 1 pha 3 dây
Giả sử 2 MBA 1 pha 2 cuộn dây giống nhau cực tính (X1-X2 , X3-X4).
Đầu cuộn 1 (X1) và đầu cuộn 2 (X3) của máy 1 cho ra dây pha 1.
Cuối cuộn 1 (X2) và cuối cuộn 2(X4) của máy 1 cho ra trung tính,nối vỏ làm trung hoà cho lưới.
Đầu cuộn 1 (X1) và đầu cuộn 2 (X3) của máy 2 cho ra nối vỏ,cho ra trung tính và nối với trung tính của máy 1.
Cuối cuộn 1 (X2) và cuối cuộn 2(X4) của máy 2 cho ra dây pha 2.
4.4 Đấu ghép 3 MBA 1 pha 2 cuộn dây: thành lưới 3 pha 4 dây (dấu Y)
Giả sử 3 máy biến thế 1 pha 2 cuộn dây giống nhau cực tính (X1-X2 , X3-X4) Cuộn dây bên sơ cấp:
Đầu cuộn dây (H1) của máy 1, máy 2, máy 3 được đấu đúng thứ tự pha: pha
1, pha 2, pha 3 của lưới điện phân phối.
Cuối cuộn dây (H2) của máy 1, máy 2, máy 3 được đấu vào vỏ máy và được nối đất.
Hai cuộn dây bên thứ cấp của mỗi máy được đấu được đấu song song:
Đầu cuộn 1 (X1) và đầu cuộn 2 (X3) cho ra dây pha P
Cuối cuộn 1 (X2) và cuối cuộn 2 (X4) cho ra trung tính (X2-X4).
Máy 1: Đầu 2 cuộn dây X1-X3 cho ra dây pha P1.
Máy 2: Đầu 2 cuộn dây X1-X3 cho ra dây pha P2.
Máy 3: Đầu 2 cuộn dây X1-X3 cho ra dây pha P3.
Cuối cuộn 1 (X2) và cuối cuộn 2 (X4) của 3 máy được nối tắt cho ra trung tính (X2-X4 nối đất, làm trung hòa cho lưới).
Thực tế, các hãng sản xuất có cách đầu sứ ra hạ thế vào các đầu ra của 2 cuộn dây theo thứ tự khác nhau
MBA của THIBIDI và Cơ Điện có đầu ra hạ thể theo thứ tự từ trái sang phải, bắt đầu từ 2 cực đầu của cuộn dây thứ cấp, tiếp theo là 2 cực cuối của cuộn dây thứ cấp, cụ thể là X1 - X3 - X2 - X4.
Hiện nay trên lưới có một số MBA có các đầu ra hạ thế không còn theo nguyên tắc trên và không giống trên Nameplate
Khi vận hành đầu dây MBA cho từng chế độ, việc xác định đúng cực tính của từng cuộn dây là rất quan trọng Điều này có thể thực hiện bằng cách tham khảo phiếu kiểm tra MBA để đảm bảo kết nối chính xác.
Các thao tác xác định thông số trên MBA
Dụng cụ đo : VOM đo được VDC và Pin 9V.
Bước 1: Chỉnh VOM để thang đo VDC Dùng VOM để đo điện áp ra của cuộn dây thứ nhất (giả sử X1 và X2)
Để thực hiện kết nối, đầu tiên hãy đặt que đo màu đỏ vào đầu dây X1 và que đo màu đen vào đầu dây X2 Tiếp theo, nối cực âm (-) của Pin 9V vào vỏ máy, cụ thể là đầu thứ hai của cuộn dây sơ cấp Cuối cùng, quẹt nhẹ cực dương (+) của Pin 9V vào sứ cao của MBA để hoàn tất quá trình.
Quan sát nhanh giá trị điện áp hiển thị trên VOM và để ý đến giá trị (-) hoặc ( + ) hiển thị trên màn hình
Nếu giá trị ( + ) thì cực X1 là đầu cuộn , nếu giá trị ( - ) thì cực X1 là cuối cuộn ( X2 là đầu cuộn ).
Bước 5: Lặp lại phép đo cho 2 đầu dây còn lại (xem thao tác thực tế trên MBA)
Việc xác định cực tính rất quan trọng khi thực hiện đầu dây MBA
Khi lắp đặt MBA, việc đo và xác định cực tính cuộn dây là bắt buộc Nếu MBA đã có phiếu kiểm tra xác định đúng cực tính, quá trình xác định lại có thể không cần thiết.
Dụng cụ đo : VOM đo được VAC và nguồn điện AC 220V
Trường hợp đo trạm bị sự cố, CNĐ phải chuẩn bị máy phát điện
Trường hợp được trang bị thêm Variac để chỉnh điện áp tăng từ từ đến 220V thì càng tốt
Kiểm tra vị trí Tap - changer chọn cấp điện áp ở nấc 12,7
Kiểm tra vị trí Tap - changer chỉnh điện áp ở đúng vị trí muốn đo tỉ số biến, ví dụ đo tỉ số biến ở nấc 3 (100%).
Tính toán sơ bộ giá trị điện áp ra ở thứ cấp theo tỉ số biến lý thuyết:
Tỉ số biến theo định mức (ở nấc 100 %): K= 12,7/0,23 = 55,217.
Khi đưa điện áp 220V vào sứ cao, điện áp ra sứ hạ là: U ht = 220/ 55,217 = 3,984V.
Bước 1: Kết nối nguồn 220VAC vào hai đầu cuộn sơ cấp (đầu sứ cao và vỏ MBA) Bước 2: Bật cầu dao nguồn AC và sử dụng VOM để kiểm tra lại giá trị điện áp sơ cấp.
Bước 3 : Dùng VOM đo điện áp ra thứ cấp ở cuộn dây 1 (X1 và X2) Đặt là U tc1
Bước 4 : Tính tỉ số biến: K1 = Usc / Utc1
Lưu ý : Khi đo bằng phương pháp này không được đưa áp 220VAC vào 2 đầu dây hạ thể của MBA
Bước 5: Dùng VOM đo điện áp ra thứ cấp ở cuộn dây 2 (X3 và X4) Đặt là Utc2 Bước 6 : Tính tỉ số biến: K2 = Usc / Utc2
Bước 7 : Tắt CB nguồn Chỉnh Tap - changer sang vị trị nấc điện áp khác và lặp lại phép đo tương tự như trên
Sau khi đo xong phải đối chiếu lại tỉ số biển với thông số của nhà chế tạo ( sai số cho phép ≤ ±0,5 % ).
Dụng cụ đo : MOhm – met 2500V
Bước 1 : đấu nối tiếp 2 đầu dây ra của 2 cuộn thứ cấp Bước 2 : Đo Rcđ cao - hạ Ghi nhận giá trị điện trở ở giây thứ 15 và giây thứ 60
Bước 3 : Đo Rc1 hạ - vỏ Ghi nhận giá trị điện trở ở 15 giây và 60 giây (R15 và
R60 ) Sau khi đo xong phải đối chiếu lại với thông số của nhà sản xuất và thông số quy định ( R60 > 200M2 )
5.4 Tính hệ số hấp thụ
Dùng công thức K ht = R60/R15Sau khi đo xong phải đối chiếu lại với thông số của nhà chế tạo và thông số quy định (≥1,3)
Trạm Biến Áp (TBA)
An toàn khi vận hành trạm
Điện áp bước là điện áp xuất hiện giữa hai chân người khi tiếp xúc với mặt đất có điện Trong khi đó, điện áp tiếp xúc là điện áp tại điểm cơ thể chạm vào thiết bị có điện Khi đứng xa khu vực có điện áp bước, điện áp sẽ giảm dần Để di chuyển ra khỏi vùng có điện áp bước, người bị nạn nên nhảy cò cò bằng một chân hoặc nhảy chụm chân để tránh tiếp xúc với điện.
1.2 An toàn khi kiểm tra vận hành thiết bị
Người kiểm tra thiết bị cao hạ áp cần có bậc 3 an toàn trở lên Khi thực hiện kiểm tra hoặc ghi số công tơ điện, họ không được vượt qua rào chắn hoặc tự ý sửa chữa thiết bị.
Khi mở lưới kiểm tra thiết bị đang hoạt động, người giám sát bên ngoài cần có bậc 4 an toàn trở lên, trong khi người vào kiểm tra phải có trình độ không thấp hơn bậc 3 an toàn Việc quan sát cẩn thận các phần mang điện là rất quan trọng để đảm bảo khoảng cách an toàn.
Nhân viên công tác tại trạm cần chú ý rằng các thiết bị đang hoạt động có thể mất điện hoặc đã bị cắt điện nhưng chưa được nối đất, đồng thời các thiết bị dự phòng cũng cần được xem xét kỹ lưỡng, vì dòng điện có thể khôi phục một cách bất ngờ Do đó, cấm thực hiện công việc trên những thiết bị này Ngoài ra, trong trường hợp có giông sét, tuyệt đối không tiến hành kiểm tra các trạm ngoài trời.
1.3 Biện pháp an toàn khi làm việc trên máy cắt
Sau khi cắt máy cắt phải kiểm tra lại chỗ trạng thái cắt, nếu sau đó có thao tác dao cách ly.
Trước khi thao tác với cầu dao thanh cái, cần kiểm tra vị trí đóng của máy cắt liên lạc tại chỗ khi chuyển điểm đóng từ hệ thống thanh cái này sang hệ thống thanh cái khác.
Trước khi thao tác di chuyển máy cắt hợp bộ từ trạng thái làm việc sang thí nghiệm hoặc ngược lại, cần phải kiểm tra vị trí của nó.
1.4 Biện pháp an toàn khi làm việc ở mạch đo lường bảo vệ có điện
Tất cả cuộn dây thứ cấp của TU và TI cần phải có dây nối đất cố định.
Cuộn thứ cấp của TI không được hở mạch.
Cuộn thứ cấp của TU không được ngắn mạch.
Phải có phiếu công tác, có 2 người làm việc.
1.5 Biện pháp an toàn dùng mêgomet đo cách điện thiết bị
Chỉ được dùng mêgomet để đo khi:
Khi các thiết bị đã tách rời khỏi hoàn toàn ở mọi phía.
Trước khi đo cần phải biết chắc chắn là không có người làm việc ở bộ phận thiết bị đang cần đo.
Cấm những người ở gần đó không được chạm vào những vật dẫn điện.
1.6 Biện pháp an toàn dùng tụ điện cao thế
Trước khi đấu lên dây pha, mỗi tụ cần được bảo vệ bằng cầu chì tự rơi, đảm bảo rằng dòng định mức của cầu chì không vượt quá 110% dòng định mức của tụ.
Máy cắt bảo vệ cho tụ được cài đặt không quá 120% dòng định mức, và trước khi thực hiện công tác, cần đóng dao tiếp đất hoặc tiếp địa lưu động để xả điện trên tụ ít nhất 5 phút Điện áp vận hành của tụ không được vượt quá 110% định mức; nếu vượt quá, cần cắt tụ ra khỏi mạng điện.
Khi thấy tụ bị phình, phải cô lập tụ ngay vì đó là hiện tượng sự nguy hiểm, tụ điện có thể nổ.
Rơle
2.1 Rơle quá dòng tức thì
Rơle quá dòng tức thì là thiết bị tự động ngắt điện khi dòng điện vượt quá mức cho phép, giúp bảo vệ hệ thống điện Khi xảy ra sự cố, rơle này sẽ ngay lập tức kích hoạt máy cắt mà không có thời gian trì hoãn, đảm bảo an toàn cho thiết bị và người sử dụng.
Rơle này bao gồm hai phần chính: phần tĩnh là cuộn dây có lõi sắt và phần động là tấm sắt non với tiếp điểm động Khi dòng điện qua cuộn dây đạt ngưỡng đủ lớn, tấm sắt non sẽ bị hút vào lõi sắt, làm cho tiếp điểm động đóng vào tiếp điểm tĩnh Để điều chỉnh dòng tác động, phần động thường được gắn với một lò xo có thể điều chỉnh, giúp thay đổi lực tác động và do đó điều chỉnh dòng điện tác động của rơle.
2.2 Rơle quá dòng định thì
Rơle quá dòng là thiết bị hoạt động khi dòng điện vượt quá mức quy định, nhưng có thời gian trì hoãn trước khi tác động đến máy cắt Có hai loại rơle quá dòng: loại độc lập về thời gian, bao gồm rơle tức thì và rơle thời gian kết hợp Khi rơle tức thì hoạt động, nó sẽ cấp nguồn cho rơle thời gian Nếu trong thời gian trì hoãn, dòng điện giảm, rơle thời gian sẽ không được cấp điện và không tác động đến máy cắt Loại rơle phụ thuộc vào thời gian được thiết kế theo nguyên tắc cảm ứng, sử dụng dòng điện để tạo ra từ trường làm quay đĩa nhôm, từ đó đóng tiếp điểm và cắt máy cắt Thời gian tác động có thể điều chỉnh thông qua lo xo xoắn trên trục đĩa, giúp tối ưu hóa thời gian phản ứng với sự cố, đặc biệt là khi dòng điện lớn.
Máy cắt
Máy cắt là thiết bị quan trọng trong hệ thống điện, có chức năng đóng cắt mạch điện và dập tắt hồ quang khi xảy ra dòng phụ tải hoặc ngắn mạch Thiết bị này hoạt động an toàn, không gây hư hại cho con người và các thiết bị khác.
3.1 Các loại máy cắt (phân loại dựa vào phương pháp dập hồ quang)
Loại Nguyên lý Ưu điểm Nhược điểm
Nhiều dầu Dầu vừa là chất cách điện, vừa là chất sinh khí dập tắt hồ
Kích thước to; khi có sự cố có thể gây cháy lớn do dầu Recloser
LBS quang chứa trong máy khá nhiều Ít dầu Dầu chỉ làm nhiệm vụ dập hồ quang, cách điện chất rắn
Gọn nhẹ, hiệu quả; ít tốn kém bảo trì
Dầu ít nên thời gian bảo trì ngắn, cách điện dễ nhiễm ẩm
Không khí Dùng không khí nén dập hồ quang
An toàn sự cố, tác động nhanh, khả năng cắt lớn, độ mòn ít
Hệ thống khí nén phức tạp, cồng kềnh; áp suất cao dễ gây cháy nổ
Chân không Dập hồ quang trong môi trường chân không
Gọn nhẹ, không tốn kém trong chế tạo và vận hành
Phù hợp cấp điện áp thấp, dòng cắt bé
SF6 Dập hồ quang bằng khí SF6 Đồ bền điện cao; gọn nhẹ, an toàn; độ tin cậy cao, sử dụng mọi cấp điện áp và công suất
3.2 Hư hỏng trong máy cắt và cách xử lý
Để bảo trì cách điện hiệu quả, cần tháo máy cắt và tiến hành sấy lại các bộ phận cách điện như sứ xuyên và lót cách điện Đối với máy cắt dầu, hãy thay dầu mới, trong khi máy cắt SF6 cần được làm chân không trong các cực và thay khí SF6 mới Nếu điện trở tiếp xúc của tiếp điểm tăng cao, hãy tháo và vệ sinh sạch sẽ các mặt tiếp xúc của máy cắt để đảm bảo hiệu suất hoạt động.
Thời gian đóng mở tăng vượt quy định : kiểm tra, chỉnh định, bôi trơn lại toàn bộ hệ thống truyền động.
Không thể đóng mở từ xa : hư hỏng do mạch điều khiển, kiểm tra sửa chữa lại mạch.
Không thể thực hiện việc đóng mở tại chỗ do chi tiết truyền động gặp trở ngại như kẹt, hư hỏng hoặc sai lệch Cần tiến hành sửa chữa hoặc thay thế các chi tiết hư hỏng để khôi phục chức năng hoạt động.
Rò rĩ dầu (khí nén, SF6 ): do các đệm kín hư hỏng, bulong siết các mặt nối lỏng , van rò,… sửa chữa hoặc thay thế mới tuỳ mức độ.
Dao cách ly
Dao cách ly là thiết bị thiết yếu trong hệ thống điện, có chức năng đóng cắt mạch điện không tải Nó được sử dụng để cách ly các phần tử thiết bị cần sửa chữa khỏi các phần tử còn lại của lưới điện, đảm bảo an toàn trong quá trình bảo trì và sửa chữa.
4.1 Các loại dao cách ly
Phân loại dao cách ly theo:
Ví trí lắp đặt: trong nhà, ngoài trời
Truyền động đồng thời: đóng cắt 1 pha hay 3 pha
Kết cấu lưỡi dao: lưỡi chém, quay ngang hoặc co duỗi
4.2 Các hư hỏng dao cách ly và cách xử lý
Việc lắp ráp các trục nối và trục quay cần được thực hiện chính xác, tránh tình trạng khô mỡ do không được bôi trơn đúng cách Để đảm bảo hiệu suất hoạt động, cần kiểm tra và điều chỉnh lại các bộ phận, đồng thời vệ sinh và bôi mỡ đầy đủ.
Khi gặp hiện tượng nóng đỏ, đổi màu kim loại, hoặc cháy, biến dạng, cần kiểm tra các lò xo ép và các điểm tiếp xúc để xác định nguyên nhân do tiếp xúc không đúng hoặc lò xo bị hư hỏng Để khắc phục, hãy siết chặt lại các mối nối, tăng lực ép lò xo hoặc thay mới nếu cần thiết Ngoài ra, cần đánh sạch hoặc dũa lại các vết cháy tại điểm tiếp xúc; nếu tình trạng quá nghiêm trọng, việc thay mới lò xo là cần thiết.
Sứ đỡ có thể bị phóng điện dẫn đến tình trạng nám hoặc vỡ do bề mặt bị bẩn, quá điện áp, hoặc tác nhân bên ngoài gây nối tắt như rắn bò hay chim bay Để khắc phục, cần chùi sạch vết nám và thay thế sứ bể hoặc hỏng nặng.
5 Máy biến điện áp (TU)
Máy biến điện áp là thiết bị quan trọng giúp cách ly phần sơ cấp với thứ cấp, biến đổi điện áp từ mức cao xuống mức thấp Nó cung cấp tín hiệu cho các thiết bị đo lường, bảo vệ và tự động hóa Với công suất tải nhỏ, chỉ khoảng vài chục đến vài trăm VA, máy biến điện áp thường xuyên hoạt động trong trạng thái không tải do tổng trở mạch ngoài lớn.
Phân loại TU: TU khô và TU dầu; TU 1 pha và TU 3 pha
TU khô: thường được dùng ở cấp điện áp 35kV trở xuống
TU dầu: sử dụng mọi nhu cầuVới cấp điện áp cao người ta chế tạo theo kiểu phân cấp hoặc phân áp:
Phân cấp bằng cuộn dây: gồm nhiều tầng lõi từ, cuộn dây sơ cấp được chia đều trên các lõi, cuộn thứ cấp chỉ quấn trên lõi cuối cùng.
Phân áp bằng tụ: dùng bộ phân áp bằng tụ lấy 1 phần điện áp cao đưa vào cuộn sơ cấp.
5.2 Yêu cầu kỹ thuật đảm bảo an toàn của TU Để đảm bảo an toàn cho người và thiết bị bảo vệ, đo lường… đối với TU: trong mạch thứ cấp, tuyệt đối phải thực hiện nối đất một đầu của cuộn thứ cấp trước khi đóng điện vào TU nhằm đề phòng cuộn sơ cấp mạng điện áp cao chạm trực tiếp sang cuộn thứ cấp Việc nối đất vỏ thiết bị cũng phải tuyệt đối tuân thủ.
Khi xảy ra ngắn mạch ở hai đầu thứ cấp của biến dòng (TU), do TU chỉ cung cấp tín hiệu áp và công suất máy nhỏ, dẫn đến nguy cơ cháy nổ ngay lập tức Việc này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc bảo vệ thiết bị và đảm bảo an toàn trong quá trình sử dụng.
6 Máy biến dòng điện (TI)
TI là thiết bị cách li giữa phần sơ cấp và thứ cấp, có chức năng biến đổi dòng điện từ trị số lớn xuống trị số nhỏ hơn để cung cấp cho các thiết bị đo lường và bảo vệ Với tổng trở mạch ngoài rất nhỏ, TI hoạt động gần như trong trạng thái ngắn mạch Dòng định mức phía thứ cấp của TI thường là 1A hoặc 5A.
6.1 Yêu cầu kỹ thuật đảm bảo an toàn TI
Để đảm bảo an toàn cho thiết bị TI, cần tránh tình trạng chạm chập giữa cuộn sơ cấp mang điện cao áp và cuộn thứ cấp cũng như vỏ thiết bị Việc tuân thủ quy trình kết nối thiết bị và kiểm tra một đầu cuộn thứ cấp trước khi tiến hành đóng điện là rất quan trọng.
TI hoạt động ở trạng thái gần như ngắn mạch, do đó cần đảm bảo không để hở mạch thứ cấp Nếu không có tải, cần phải nối tắt để tránh tình trạng quá điện áp, điều này có thể gây hư hỏng cho TI.
6.2 Các hư hỏng TI và cách xử lý
Nóng đỏ đầu cosse, dây dẫn phía sơ cấp, có thể gây nứt, hỏng TI
Nguyên nhân: do lắp lỏng hoặc vận hành lâu ngày ốc xiết bị lỏng ra hay bị oxy hoá tại mối tiếp xúc.
Sửa chữa: tháo ra đánh sạch, bôi mỡ chống oxy hoá, bắt chặt lại.
TI vận hành nóng, bóc khỏi hoặc cháy nổ
Nguyên nhân: do để hở các đầu dây thứ cấp hoặc phu thải TI bị đứt hở mạch
Sửa chữa: kiểm tra siết lại các đầu dây thứ cấp hoặc thay thế các thiết bị phụ tải bị hỏng, đứt
TI bị nhiễm ẩm, suy giảm trị số cách điện
Nguyên nhân: do không kín hoặc phần khử ẩm mất tác dụng
Sửa chữa: xông sấy lại cuộn dây, mạch từ, thay dầu cách điện mới
TU – TI LẮP TRÊN TRỤ
Chống sét ống : được dùng để bảo vệ các đường dây không treo dây chống sét hoặc bảo vệ phụ trong các TBA.
Chống sét van : bảo vệ chính chống sóng quá điện áp truyền từ đường dây vào trạm, trên thanh cái MBA,…
Kim thu sét : thường dùng bố trí nhiều kim để bảo vệ sét đánh trực tiếp vào TBA.
Dây thu sét được bố trí dọc theo các đường dây dẫn điện hoặc tạo thành lưới che chéo trên toàn bộ khu vực trạm biến áp (TBA) nhằm bảo vệ an toàn cho hệ thống điện.
Cấu tạo của thiết bị chống sét bao gồm hai khe hở không khí: khe S2 nằm giữa thiết bị mang điện và đầu ống chống sét, trong khi khe S1 được đặt trong ống 1 làm từ vật liệu sinh khí Giữa cực trên và cực 2 ở cuối ống chống sét, có kết nối với đất.
Khi xảy ra quá điện áp, cả hai khe đều phóng điện, tạo ra hồ quang và đốt cháy chất sinh khí, từ đó tạo ra áp lực để thổi tắt hồ quang Tuy nhiên, khả năng dập hồ quang của chống sét ống rất hạn chế.
Cấu tạo gồm 3 phần chính: khe hở phóng điện, điện trở làm việc, nam châm vĩnh cửu để dịch chuyển hồ quang.
Khe hở phóng điện là chuỗi các khe hở nhỏ, thường cách ly, nhưng khi gặp quá điện áp, chúng sẽ phóng điện Điện trở làm việc là loại điện trở phi tuyến, có chức năng hạn chế dòng điện qua chống sét van khi sóng quá điện áp vượt qua khe hở Giá trị điện trở giảm khi điện áp tăng và tăng lên khi điện áp giảm xuống tương ứng với điện áp của mạng điện.
Khi sóng quá điện áp truyền từ đường dây vào trạm, chống sét van sẽ hoạt động nhờ vào sự giảm giá trị điện trở phi tuyến Các khe hở làm việc sẽ dẫn dòng xung kích của sóng quá điện áp xuống đất Sau khi sóng quá điện áp mất đi, giá trị điện trở phi tuyến tăng lên, khiến chống sét trở thành cách điện đối với đất.