đồ án tốt nghiệp trạm biến áp

Trạm biến áp trung gian 110 / 1522 kV Trong thực tế ,đối với các trạm biến áp trung gian có công suất nhỏ < 40 MVA,điện áp 110 / 22 kV15 kV thường được sử dụng sơ đồ nốy dây với các lưu

Trang 1

Đồ án tốt nghiệp GVHD: Quyền Huy Ánh

SINH VIÊN THỰC HIỆN : VŨ ĐỨC THỊNH

MSSV : 97202398

TP.HỒ CHÍ MINH THÁNG 02 - 2001

Trạm Biến Aùp 1

Trang 2

LỜI NÓI ĐẦU

Trong những năm gần đây, với chính sách mở cửa của Đảng và Nhà Nước đã làm cho nền kinh tế phát triển một cách nhanh chóng Nhất là về công nghiệp, các thành tựu khoa học kỹ thuật trên thế giới đã nhanh chóng thâm nhập vào nước ta Đặc biệt trong lĩnh vực Điện – Điện tử , sự xuất hiện những công nghệ hiện đại, những dây chuyền sản xuất mới có mức độ tự động hóa cao với hệ thống Điều Khiển tự Động hiện đại đã làm cho các thành phần kinh tế trong nước phát triển vượt bậc cả về số lượng lẫn chất lượng

Với sự phát triển như vậy đòi hỏi phải có một cơ sở hạ tầng vững chắc và đặc biệt đòi hỏi ngành điện lực cung cấp điện phải hoàn chỉnh.Ở Thành Phố Hồ Chí Minh hiện nay với sự phát triển và mở rộng của các khu công nghiệp,khu chế suất,khu dân cư mới… đòi hỏi phải có một hệ thống điện hiện đại và đồng bộ Chính vì điều đó mà việc thiết kế tính toán xây dựng trạm biến áp lá cần thiết.

Dể hoàn thành đồ án này em xin chân thành cám ơn thầy QUYỀN HUY ÁNH và các thầy cô trong Ban Điện Do trình độ còn giới hạn ở sinh viên nên trong quá trình thực hiện không tránh được những sai lầm, thiếu sót Rất mong được sự hướng dẫn và chỉ bảo thêm của các thầy cô để chúng em hiểu rõ hơn về hệ thốngTrạm Biến Áp.

Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn các thầy cô đã xây dựng và hướng dẫn chúng em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này

Sinh viên thực hiện

Trang 3

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này.Em xin chân thành cảm ơn qúy thầy cô trong khoa Điện – Điện Tử Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh đã trang bị và chỉ bảo,mang đến cho chúng em những kiến thức hết sức qúy báu

Đặc biệt là sự hướng dẫn tận tình ,không quản ngại khó khăn của thầy Quyền Huy Aùnh và cũng xin cám ơn anh Đình Thông công ty tư vấn thiết kế điện 3, anh Trịnh Hoàng Dũng ban quản lý cải tạo lưới điện Thành Phố Hồ Chí Minh… đã chỉ dẫn và giúp đở để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này

Vì thời gian có hạn và trình độ còn hạn hẹp nên không tránh khỏi thiếu sót rất mong qúy thầy cô và các anh chị chuyên môn và các bạn sinh viên nhiệt tình chỉ dẫn và đóng góp ý kiến để tập đồ án này ngày càng hoàn thiện hơn

Trang 4

CHƯƠNG 1

TỔNG QUÁT

1 ĐẶT VẤN ĐỀ

rạm biến áp là môt trong những phần tử quan trọng nhất của hệ thống cung cấp điện.Trạm biến áp dùng để biến đổi địên năng từ cấp điện áp này sang cấp điện áp khác.Các trạm biến áp,trạm phân phối,đường dây tải điện cùng với các nhà máy phát điện làm thành một hệ thống phát và truyền tải điện năng thống nhất

T

Dung lượng của các máy biến áp,vị trí,số lượng và phương thức vân hành của các trạm biến áp có ảnh hưởng rất lớn đến các chỉ tiêu kinh tế-kỹ thuật của hệ thống cung cấp điện.Vì vậy việc lựa chọn các trạm biến áp bao giờ cũng phải gắn liền với việc lựa chọn phương án cung cấp điện

Dung lượng và các tham số khác của máy biến áp phụ thuộc vào phụ tải của nó,vào cấp điện áp của mạng,vào phương thức vận hành của máy biến áp.v…v…Vì thế,để lựa chọn được một trạm biến áp tốt nhất,cần phải xét tới nhiều mặt và phải tiến hành tính toán so sánh kinh tế-kỹ thuật giữa các phương án được đề ra

Thông số quan trọng nhất của máy biến áp là điện áp định mức và tỷ số biến áp U1/U2

Hiện nay nước ta đang sử dụng các cấp điện áp sau đây:

a Cấp cao áp:

- 500kV-dùng cho hệ thống điện quốc gia nối liền ba vùng bắc ,trung,nam

- 220kV-dùng cho mạng điện khu vực

- 110kV-dùng cho mạng phân phối,cung cấp cho các phụ tải lớn

b Cấp trung áp:

- 22kV-trung tính nối đất trực tiếp-dùng cho mạng điện địa phương,cung cấp cho các nhà máy vừa và nhỏ,cung cấp cho các khu dân cư

c Cấp hạ áp:

- 380/220kV-dùng trong mạng hạ áp,trung tính nối đất trực tiếp

Do lịch sử để lại hiện nay nước ta cấp trung áp còn dùng 66,35,15,10 và6kV.Nhưng trong tương lai các cấp điện áp nêu trên sẽ được cải tạo để thống nhất cấp điện áp 22kV

Tuy có nhiều cấp điện áp khác nhau nhưng khi thiết kế,chế tạo và vận hành thiết bị điện được chia làm hai loại cơ bản:

-Thiết bị điện hạ áp có U≤á 1000 V

-Thiết bị điện cao áp có U >1000 V

Từ sự phân chia trên sẽ dẫn đến sự khác nhau về cấu trúc ,chủng loại của các khí cụ điện ,của các công trình xây dựng và cả chế độ quản lý vận hành…

2 CÁC THÔNG SỐ ĐẶC TRƯNG CỦA MÁY BIẾN ÁP

a-Công suất định mức

Công suất định mức của MBA là công suất liên tục đi qua MBA trong suốt thời hạn phục vụ của nó ứng với các điều kiện tiêu chuẩn :điện áp định mức ,tần số định mức và nhiệt độââ môi trường làm

Trang 5

mát định mức.Công suất MBA và MBA tự ngẫu một pha bằng 1/3 công suất MBA và MBA tự ngẫu ba pha tương ứng

b Điện áp định mức

Điện áp định mức của cuộn dây sơ cấp MBA là điện áp giữa các pha của nó khi cuộn dây thứ cấp hở mạch và có điện áp bằng điện áp định mức thứ cấp.Điện áp định mức của cuộn dây thứ cấp MBA là điện áp giữa các pha của nó khi không tải mà điện áp trên cực cuộn dây sơ cấp bằng điện áp định mức sơ cấp

c Hệ số biến áp

Hệ số biến áp k được xác định bằng tỷ số giữa điện áp định mức của cuộn dây cao áp với điện áp định mức của cuộn dây hạ áp:

đm

đm H

T

-Tđm

Cđm T

C

-đm H

Cđm H

C

-U

U K

U

U K

U

U K

e Điện áp ngắn mạch

Điện áp ngắn mạchU đặc trưng cho tổng trở toàn phần Z của MBA và thường được biểu diễn Nbằng phần trăm của điện áp định mức

Trị số điện áp ngắn mạchU phụ thuộc vào công suất và điện áp định mức của MBA và thay N

đổi theo phạm vi rộng:từ (4,5÷5,5)% đối với MBA công suất nhỏ, điện áp(10÷35) kV,đến(12÷14)% đối với MBA công suất lớn, điện áp (220÷500)kV

f Dòng không tải

Z.100đm

3I100đm

U

%N

Trang 6

Dòng không tảiI là đại lượng được làm cơ sở để tính công suất phản kháng tiêu thụ trên mạch kt

từ hóa∆Q Fe Thường trị số của dòng không tải cho bằng phần trăm dòng định mức của MBA.

Trị số tương đối của nó giảm đi khi công suất và điện áp định mức của MBA tăng:đối với MBA (10÷35)kV,I kt =(2,0÷2,5)%;đối với MBA(220÷500)kV,I kt =(0.5÷0,3)%Quan hệ giữa dòng điện không tải và tổn hao không tải như sau:

đm

o dm

0 dm dm

0

S.100S

IU3100I

h Tổ nối dây

Tổ nối dây của MBA được hình thành do sự phối hợp kiểu nối dây sơ cấp so với kiểu nối dây thứ cấp.Nó biểu thị góc lệch pha giữa các sức điện động cuộn dây sơ cấp và thứ cấp của MBA.Góc lệch pha phụ thuộc chiều quấn dây,cách ký hiệu các đầu dây,kiểu nối dây của cuộn sơ cấp và thứ cấp Do cách nối dây hình sao Y hay tam giác∆với những thứ tự khác nhau mà góc lệch pha giữa các sức điện động của cuộn dây sơ cấp và thứ cấp có thể là 30o,60o,…,360o.Để thuận tiện người ta dùng kim đồng hồ biểu thị và gọi tên tổ nối dây của MBA:Kim dài của đồng hồ biểu thị véctơ sức điện động sơ cấp đặt cố định ở con số 12,kim ngắn biểu thị véctơ sức điện động thứ cấp đặt tương ứng ở các con số 1,2,…,12 tùy theo góc lệch pha giữa chúng là 30o,60o,…,360o

Trong MBA ba pha cũng như nhóm baMBA một pha thường cuộn dây điện áp thấp nối tam giác để bù sóng điều hòa bậc ba của dòng từ hóa.Cuộn dây cao áp và trung áp nối hình sao.do cuộn hạ áp nối tam giác nên tiết diện dây dẫn nhỏ đi rất nhiều,vì khi đó dòng trong các pha giảm đi 3lần,so với dòng dây.Cuộn dây cao và trung nối hình sao nên số vòng dây giảm 3 lần,do đó không những giảm được khối lượng đồng mà còn tiết kiệm được cả cách điện

Ngoài ra sơ đồ đấu dây được cho dưới dạng sơ đồ bằng ký hiệu tiêu chuẩn cho cuộn nối hình sao,tam giác và hình sao liên kết,theo ký hiệu chữ ,số quy định bởi IEC

Ký hiệu này đọc từ trái sang phải,chữ cái đầu chỉ cuộn áp lớn nhất,chữ cái thứ hai chỉ mức kế tiếp…

Các chữ cái viết hoa chỉ cuộn có áp lớn nhất:

D = Tam giác

Y = Sao

Z = Zigzag (sao liên kết)

N = Nối trung tính(có đầu nối trung tính đưa ra ngoài)

Trang 7

Các chữ cái thường được dùng cho cuộn thứ cấp và tam cấp:

3 PHÂN LOẠI MÁY BIẾN ÁP

Có hai loại máy biến áp phân phối cơ bản :loại khô (nhựa đúc ) và loại dầu

3.1 Máy biến áp loại khô

Các cuộn dây của máy biến áp loại này

được cách điện bằng nhựa đúc trong chân

không dây quấn được bao bọc bởi hợp chất ba

hợp phần nhực epoxy với độ dẻo đảm bảo

thẩm thấu hoàn toàn vào cuộn dây,chất làm

rắn anhydrit nâng mức đàn hồi để tránh phát

sinh vết nứt trong các chu trình

nhiệt độ xảy ra trong vận hành bình thường và

chất phụ gia al(OH)3 và silic để tăng cường

đặc tính

cơ nhiệt khi bị đốt nóng.Biến áp loại này cho phép đạt mức cách điên loại F(∆Φ=100 K) với tính chất chịu lửa tốt và tự dập tức thời do đó được coi như là không cháy,chống bị ăn mòn ,độc hại bảo đảm mức độ an toàn cao cho người vận hành trong điều kiện sự cố ,ngay cả khi xảy ra cháy và hoạt động tốt trong môi trường công nghiệp nhiều bụi độ ẩm cao.Do đóù chúng được sử dụng ở những nơi cần độ an toàn cao như khi đặt trong nhà,tuy nhiên MBA khô cóø giá thành lớn hơn (3 ÷5) lần giá thành của MBA dầu có cùng công suất

3.2 Máy biến áp dầu

Chất lỏng cách điện và làm mát thông

dụng nhất dùng trong máy biến áp là dầu

khoáng chất Vốn dễ cháy nên có bộ phận

DGPH (phát hiện khí,áp suất và nhiệt độ)đảm

bảo cho việc bảo vệ biến áp dầu.trong trường

hợp sự cố DGPH phát hiện cắt nguồn trung áp

cung cấp cho máy.Dầu cách điện cũng là môi

trường làm mát nó nở ra khi tải hay nhiệt độ

môi trường tăng do đó MBA dầu được thiết kế

để chứa khối lượng chất lỏng thừa mà không tăng áp suất bên trong thùng

Hình 1.1 Máy biến áp khô

Trang 8

• Máy biến áp có thùng chứa đầy và kín hoàn toàn

Việc giãn nở của chất lỏng được bù nhờ biến dạng đàn hồi của các cánh làm mát bên hông thùng dầu,tránh được sự oxy hóacủa chất lỏng điện môi do đó không cần bảo trì thường xuyên ,không cần kiểm tra độ bền điện môi ít nhất trong mười năm,đơn giản trong lắp đặt,nhẹ hơn và thấp hơn so với loại có thùng dầu phụ,phát hiện tức thì sự rỉ dầu,nước không thể vào được trong thùng

• Máy biến áp có thùng chứa phụ ở áp suất khí quyển

Việc giãn nở của chất lỏng cách điện được thực hiện nhờ sự thay đổi mức chất lỏng trong thùng phụ đặt trên thùng chính của máy biến áp (hình 1.3)không gian bên trên chất lỏng trong thùng phụ chứa đầy không khí có thể tăng lên khi mức chất lỏng giảm và thoát ra ngoài một phần khi mức này tăng

Không khí được lấy vào từ môi trường bên ngoài sẽ đi qua bộ lọc,qua một thiết bị hút ẩm(thường chứa các hạt chống ẩm silicagien)trước khi vào thùng phụ.Trong một số thiết kế máy biến áp lớn có một một túi không khí không thấm để cách ly chất lỏng cách điện với khí quyển không khí chỉ vào ra qua bộ lọc và thiết bị hút ẩm

Hình 1.2 Máy biến áp dầu 1 pha

Hình 1.3 Máy biến áp dầu 3 pha

b MBA có thùng dầu phụ

a MBA kín đầy dầu

Trang 9

Đồ án tốt nghiệp GVHD:Quyền Huy Ánh

CHƯƠNG 3

SƠ ĐỒ NỐI DÂY,ĐO LƯỜNG & KẾT CẤU

TRẠM BIẾN ÁP

3.1.Sơ đồ nối dây của trạm biến áp

Sơ đồ nối dây của trạm biến áp phải đáp ứng các yêu cầu về chỉ tiêu kinh tế –kỹ thuật, cụ thể là:

- Đảm bảo liên tục cung cấp điện theo yêu cầu của phụ tải

- Sơ đồ nối dây đến đơn giản, thuận lợi trong vận hành và sử lý lúc sự cố

- An toàn trong vận hành và sửa chữa

- Hợp lý về mặt kinh tế trên cơ sở đảm bảo các yêu cầu về mặt kỹ thuật

3.2 Trạm biến áp trung gian 110 / 15(22) kV

Trong thực tế ,đối với các trạm biến áp trung gian có công suất nhỏ (< 40 MVA),điện áp 110 / 22 kV(15 kV) thường được sử dụng sơ đồ nốy dây với các lưu ý sau đây:

- Đối với trạm biến áp có một máy biến áp,phía sơ cấp thường không sử dụng thanh góp mà kết nối trực tiếp với đường dây trên không và phía thứ cấp sử dụng sơ đồ thanh góp không phân đoạn

- Đối với trạm biến áp có hai máy biến áp, phía sơ cấp thường sử dụng sơ đồ rthanh góp có phân đoạn hay sơ đồ hai thanh góp có máy cắt vòng và phía thứ cấp sử dụng sơ đồ thanh góp có phân đoạn

- Các tuyến dây vào/ra trạm nếu là đường dây trên không đều được trang bị thiết bị chống sét

- Đối với các tuyến cáp ngầm đường dây vào ra trạm thường không cần trang bị thiết bị chống sét

- Để bảo vệ chống qúa điện áp lan truyền vào trạm sử dụng hai chống sét đặt ở hai phía cao và hạ áp của máy biến áp

- Trong trường hợp các tuyến dây vào /ra là cáp ngầm thì các máy cắt đặt trên các tuyến này là các máy cắt kiểu hợp bộ,đặt trong nhà

- Các dao nối đất được trang bị nhằm tiếp đất thiết bị đã cô lập khỏi mạng, đảm bảo an toàn cho người sửa chữa.Một số dao nối đất có liên động cơ khí với dao cách ly(dao nối đất đóng thì dao cắt

ly mở và ngược lại) nhằm tránh sự cố do thao tác nhầm lẫn

- Các trạm biến áp đều được trang bị VT vá CT phục vụ cho bảo vệ rơle và đo lường

- Các trạm biến áp trung gian đều có trang bị biến áp tự dùng nhằm cung cấp điện cho phần điều khiển, bảo vệ, đo lường và sinh hoạt

- Các máy biến áp phân phối thường được bảo vệ bởi hệ thống bảo vệ rơle, còn máy biến áp tự dùng do có công suất nhỏ chỉ cần đóng cắt và bảo vệ bằng dao cắt kèm cầu chì tự rơi(FCO)

Dưới đây giới thiệu một vài trạm điển hình đang được sử dụng trên lưới điện thành phố Hồ Chí Minh

a Trạm An Khánh

Trạm an khánh được cung cấp nguồn từ hai đường dây 66 kV Sàigòn và Chánh Hưng.Phía sơ cấp MBA 3 cuộn dây 40 MVA 115/ 23/10 kV ∆/Y/Y nối kết với đường dây bằng máy cắt đặt ngoài trời(731).Phía thứ cấp là thanh cái TC51 và 4 lộ ra có trang bị các máy cắt hợp bộ đặt trong nhà Trạm được cung cấp điện tự dùng qua máy biến áp 2T 100 kVA, biến áp này được bảo vệ và đóng cắt bởi dao cắt kèm cầu chì(FCO).Các thiết bị chống sét LA để bảo vệ qúa áp lan truyền theo đường

Trang 10

dây vào trạm và các dao nối đất để tiếp đất các thiết bị đảm bảo an toàn cho người sửa chữa.Để điểu chỉnh điện áp phía thứ cấp, sử dụng các đầu phân áp sơ cấp ±(9 x 1,78 %)

b Trạm An Nghĩa

Trạm An Nghĩa có sơ đồ tương tự như trạm An Khánh, nhưng các lộ ra phía thứ cấp là đường dây trên không nên được trang bị loại máy cắt đặt ngoài trời và có các thiết bị chống sét trên các tuyến dây này.Do máy biến áp của trạm là loại máy biến áp hai cuộn dây 11,5 MVA 115 /15 kV(22 kV) Y / ∆ nên để tạo trung tính phía thứ cấp, trạm phải sử dụng biến áp nối đất 1500 kVA 15 /5,5/0,4 kV Y / ∆

c Trạm biến áp Sài Gòn

Trạm biến áp Sài Gòn được trang bị một MBA 3 cuộn dây 40MVA 115 /15 /6,6 kV Y / Y / ∆và một máy biến áp hai cuộn dây 20MVA 115 /15 kV ∆/Y.Phía sơ cấp sử dụng hệ thống hai thanh góp (TC 71 & TC 72) cùng với hai máy cắt vòng (733-1, 733-2 và 734-1, 734-2).Hệ thống thanh góp kiểu này cho phép sửa chữa một thanh góp mà không ngừng cung cấp điện.Hai đầu máy biến áp có thiết bị hai máy cắt để đóng cắt máy biến áp khi cần thiết.Phía thứ cấp sử dụng sơ đồ thanh gop có phân đoạn, bình thường máy cắt phân đoạn 500 ở trạng thái mở (NO) nhằm hạn chế dòng ngắn mạch khi xuất hiện sự cố ngắn mạch trên một trong hai phân đoạn.Các đường dây ra kết nối với các phân đoạn thanh góp đều là đường dây trên không , sử dụng máy cắt đặt ngoài trời.GT1, GT2, GT3, là các máy phát điện tuốcbin khí để cung cấp điện vào hệ thống theo kế hoạch điều độ chung của điều độ lưới

Trang 11

3.3.Trạm biến áp phân phối 22 kV(15 kV) / 0.4 kV

Các trạm biến áp phân phối 22 kV(15 kV) / 0.4 kV thường là các trạm công suất nhỏ có công suất máy biến áp đến 400 kVA.Loại trạm biến áp này có thể có các sơ đồ đấu dây như sau:

a Sơ đồ đơn

Trạm được cấp nguồn bằng một dây rẽ từ mạng phân phối trung thế.Để thực hiện chức năng đóng cắt và bảo vệ máy biến áp,thường được trang bị dao cắt tải(LBS), cầu chì tự rơi(FCO),dao cắt tải kèm cầu chì(LBFCO), dao cắt ly và cầu chì(DS+F) Ở một số quốc gia,đối với trạm biến áp có công suất nhỏ hơn 160 kVA và có kết cấu dạng treo thì phía trung áp máy biến áp không trang bị LBS / LBFCO / FCO.Trong trường hợp này các thiết bị bảo vệ và đóng cắt đặt ở xa và thường điều khiển đường dây trên không trục chính cung cấp điện cho các trạm

Wh

3LA-12KV 3FCO 24KV - 100A Fulse:20K 3CT: 24KV-10/5A Điện kế 208/120V-5A 3VT: 8400/120V- 5A 3xM25 bọc 24kV

MBT 3P- 315KVA 15/0.2KV

APTOMAT 100A-500V

Cáp ngầm hạ thế XLPE 2x(3M240 + M120) Dây trung thế 15KV

Phụ tải Hình 3-4 Sơ đồ nguyên lý trạm 3 pha 315 kVA

Trang 12

b Sơ đồ đôi

Trạm được nuôi bằng hai dây rẽ từ mạng phân phối trung thế Hai dây này được kết nối vào thanh cái qua dao cách ly DS.Máy biến áp được được nối vào thanh cái qua cầu chì tự rơi FCO, phía hạ thế máy biến áp được trang bị máy cắt hạ áp hay cầu dao cao thế.Các đường dây cung cấp cho các phụ tải thường được bảo vệ bằng cầu chì

Wh

120/208V-3 5A

DS - 24kV - 3 - 600A

CT 24kV ( )/5A

DS - 24Kv - 3 - 600A - BỢ CHÌ CHÌ ỐNG

MBT < 1000kVA 15-22/0.4KV MÁY CẮT HẠ THẾ PHỤ TẢI

ĐẦU CÁP 24kV XLPE

VT 8400/120V

TC TRUNG THẾ

BỐ TRÍ 1 MÁY BIẾN THẾ < 1000KVA - 2 ĐẦU CÁP

Hình 3-5 Sơ đồ đôi

Trang 13

c Sơ đồ mạch vòng

Mạch vòng (RMU – Ring Main Unit) là một trục phân phối liên tục có dạng mạch kín với điểm bắt đầu và kết thúc đều ở trên cùng một thanh góp.Mỗi đầu của nó được điề khiển bởi một máy cắt riêng.Mạch vòng thường được kết nối để tạo vòng chính hay trục phân phối- liên lạc, thanh góp của nó sẽ chịu dòng của toàn vòng hay toàn bộ sự liên lạc giữa hai trạm

Mỗi mạch vòng chứa ba liên kết:

- Hai liên kết đến ,mỗ cái chứa LBS / dao cách ly và một dao tiếp đất

- Một liên kết ra và ngăn bảo vệ chung có chứa cầu chì /LBS hay tổ hợp máy cắt với dao tiếp đất

Sơ đồ mạch vòng cho phép hộ phụ tải sử dụng hai nguồn cung cấp,nâng cao độ tin cậy cung cấp điện.Kiểu sơ đồ này thường được dùng trong lưới cáp ngầm phân phối trung áp ở độ thị.Sơ đồ kết cất và bảng kê vật liệu trạm biến áp điển hình sử dụng mạch vòng có thể tham khảo ở phụ lục 2.3

Hình 3-6 Sơ đồ mạch vòng

CT -1000 V /5 A

Phụ tải

RMU

Trang 14

d Sơ đồ trục phân phối song song.

Trong sơ đồ trục phân phối song song, phía trung thế có hai dây hay cáp ngầm cùng xuất phát từ một thanh góp Sự khác biệt chủ yếu của sơ đồ trục phân phối song song với sơ đồ mạch vòng là hai liên kết thường có khóa liên động.Khi liên kết này đóng thì liên kết kia mở.Khi cung cấp điện bị gián đoạn trên liên kết đóng thì thiết bị đóng cắt sẽ tác động cắt mạch và liên kết còn lại sẽ đóng vào hoặc tự động hoặc bằng tay

Sơ đồ này thường được sử dụng ở các nơi có mật độ phụ tải cao, phụ tải yêu cầu độ tin cậy cung cấp điện cao và được cấp điện bằng cáp ngầm

Hình 3-7 Sơ đồ trục phân phối song song

Trang 15

3.4 ĐO LƯỜNG VÀ KIỂM TRA TRONG TRẠM BIẾN ÁP

1 Nguyên tắc chung

- Thiết bị đo lường và kiểm tra trong trạm biến áp phải được trang bị để có thể giám sát tình trạng vận hành của thiết bị và phán đoán trạng thái vận hành trong trạm

- Thiết bị đo lường & kiểm tra phải đặt ở vị trí dễ quan sát

- Số lượng thiết bị đo lường cố gắng đặt ít nhất nhưng đảm bảo theo dõi vận hành tốt…

2) Đo lường & kiểm tra trong trạm trung gian

a Sơ đồ đường dây máy biến áp

- Phía sơ cấp máy biến áp trang bị một đồng hồ Ampe A và công tắc chuyển mạch A S

- Phía thứ cấp máy biến áp trang bị một một đồng hồ Ampe A và công tắc chuyển mạch A S ;

1 đồng hồ V kèm công tắc chuyển mạch V S , đồng hồ đo công suất tác dụng M W , đồng hồ đo công suất phản kháng M v a r

, điện năng kế K W h

- Các tuyến dây phụ tải trang bị điện năng kế K W h , đồng hồ ampe kế A kèm công tắc

chuyển mạch

- Các máy biến dòng điện CT và máy biến điện áp VT được sử dụng để biến tín hiệu dòng và áp về giá trị thích hợp với các cơ cấu đo (5A và 120V);(hình

b) Sơ đồ có thanh góp phân đoạn:

- Nếu 2 đường dây đến 2 phân đoạn tới từ 2 nguồn khác nhau thì dây phân đoạn cần trang bị

V , tần số kế F , đồng hồ hoà đồng bộ syn

- Phía cao áp máy biến áp trang bị đồng hồ Watt kế , V a r , đồng hồ Ampe kế A , kẹp chuyển mạch A S , đồng hồ V , kẹp chuyển mạch V S

- Phía hạ áp máy biến áp , trang bị A , kèm chuyển mạch A S , điện năng kế K W h , Watt kế ,

V a r , W h , V a rh , điện năng kế K W h , V , kèm chuyển mạch V S

- Các tuyến phụ tải trang bị A , kèm chuyển mạch và điện năng kế K W h

3- Đo lường trong trạm phân phối :

- Đo lường trong trạm phân phối có thể thực hiện ở trung áp hoặc hạ áp Thường chỉ cần có đồng hồ điện năng kế K W h , nếu cần thì bổ sung thêm đồng hồ V , kèm chuyển mạch V S , để biết chất lượng điện áp, đo cosϕ để có để có giải pháp nâng cao cosϕ, đồng hồ A , kèm chuyển mạch

A S , để theo dõi tình hình tải của máy biến áp và đường dây

Trang 16

Hình 3-8 Sơ đồ đo lường đường dây trạm biến áp

Trang 17

Trang 18

3.5 KẾT CẤU TRẠM BIẾN ÁP

Các trạm biến áp trung /hạ có kết cấu khác nhau phụ thuộc vào độ lớn của tải (công suất của trạm),loại nguồn hệ thống, số đường dây đến ,đường dây đi,tầm quan trọng phụ tải v.v… Các trạm có thể được xây nơi công cộng,chẳng hạn như khu dân cư ,trong khuôn viên các hộ phụ tải dân dụng công suất lớn,trong khuôn viên xínghiệp…

Về hình thức và cấu trúc của trạm biến áp được chia thành trạm ngoài trời và trạm trong nhà

• Trạm biến áp ngoài trời:là loại trạm mà các thiết bị điện như dao cách ly,cầu chì,máy

cắt,thanh góp,máy biến áp đều đặt ngoài trời.Riêng phần phân phối điện áp thấp đặt trong nhà hoặc đặt trong các tủ chế tạo sẵn chuyên dùng.Trạm ngoài trời thích hợp cho các trạm trung gian công suất lớn vì máy biến áp và các thiết bị phân phối có kích thước lớn nên có đủ diện tích để lắp đặt các thiết bị này ,và tiết kiệm được chi phí xây dựng khá lớn

• Trạm biến áp trong nhà:là loại trạm mà máy biến áp và tất cả các thiết bị điện đều đặt trong nhà,về chức năng trạm biến áp được chia thành trạm trung gian (tram khu vực)và trạm phân phối (trạm phân xưởng).Loại trạm này hay gặp ở trạm biến áp phân xưởng hoặc các trạm biến áp của các khu vực trong thành phố

* Trạm trạm trung gian thường có công suất lớn, cấp điện áp 110 ÷ 220/ 35 ÷22kV và một số trường hợp cá biệt khác điện áp phía thứ cấp có thể là 0,4 kV

* Trạm phân phối:Công suất tương đối nhỏ (hàng trăm kVA) cấp điện áp 15 ÷22 kV Loại trạm biến áp này thường được dùng để cung cấp điện cho khu dân cư hoặc cho phân xưởng

Trạm biến áp loại này thường có kết cấu như sau: trạm treo, trạm giàn,trạm nền, trạm kín(lắp đặt trong nhà), trạm trọn bộ(nhà lắp ghép)ä

Trong thực tế cần căn cứ vào địa hình, môi trường làm việc,công suất trạm,tính chất quan trong của phụ tải, mỹ quan và kinh phí đầu tư mà chọn loại trạm cho phù hợp

3.5.1 Trạm treo

Trang 19

Trạm biến áp treo(Hình 5.1) là kiểu trạm

mà toàn bộ các thiết bị cao hạ áp và máy

biến áp đều được treo trên cột.MBA thường

là loại môt pha hoặc tổ ba máy biến áp một

pha.Tủ hạ áp được đặt trên cột.Trạm này

thường rất tiết kiệm đất nên thường được

dùng làm trạm công cộng đô thị cung cấp

cho một vùng dân cư.Máy biến áp của trạm

treo thường có công suất nhỏ(≤3 x 75

kVA),cấp điện áp 15 ÷22 / 0,4 kV,phần đo

đếm được trang bị phía hạ áp Tuy nhiên loại

trạm này thường làm mất mỹ quan thàmh

phố nên về lâu dài loại trạm này không được

khuyến khích dùng ở đô thị.Kích thước kết

cấu và bảng kê vất liệu trạm treo điển hình

cho ở phụ lục 2.1

3.5.2 Trạm giàn

Trạm giàn là loại trạm mà toàn bộ các trang thiết bị và máy biến áp đều được đặt trên các giá đỡ bắt giữa hai cột.Trạm được trang bị ba máy biến áp một pha (≤3 x 75 kVA) hay một máy biến áp ba pha(≤ 400 kVA),cấp điện áp 15 ÷22 kV /0,4 kV.Phần đo đếm có thể thực hiện phía trung áp hay phía hạ áp.Tủ phân phối hạ áp đặt trên giàn giữa hai cột đường dây đến có thể là đường dây trên không hay đường cáp ngầm.Kích thước kết cấu và bảng kê vật liệu trạm giàn điển hình tham khảo ở phụ lục 2.1.Trạm giàn thường cung cấp điện cho khu dân cư hay các phân xưởng

Trạm Biến Aùp

19

Hình 3.11 Trạm biến áp treo(Phần chi tiết xem phụ lục)

Trang 20

3.5.3 Trạm nền

Trạm nền thường được dùng ở những nơi

có điều kiện đất đai như ở vùng nông thôn, cơ

quan, xí nghiệp nhỏ và vừa.Đối với loại trạm

nền.thiết bị cao áp đặt trên cột, máy biến áp

thường là tổ ba máy biến áp một pha hay một

máy biến áp ba pha đặt bệt trên bệ ximăng

dưới đất, tủ phân phối hạ áp đặt trong nhà

Xung quanh trạm có xây tường rào bảo vệ

(Hình 5.3).Đường dây đến có thể là cáp ngầm

hay đường dây trên không,phần đo đếm có thể

thực hiện phía trung áp hay phía hạ áp.Kích

thước kết cấu và bảng kê vật.1iệu trạm nền

điển hình tham k hảo ở phụ lục 2.1

3.5.4 Trạm kín

Trạm kín là loại trạm mà các thiết bị

điện và máy biến áp được đặt trong

nhà.Trạm kín thường được phân làm trạm

công cộng và trạm khách hàng

Trạm công cộng thường được đặt ở khu

đô thị hóa,khu dân cư mới để đảm bảo mỹ

quan và an toàn cho người sử dụng

Trạm khách hàng thường được đặt trong

khuôn viên của khách hàng khuynh hướng

hiện nay là sử dụng bộ mạch vòng

chính(Ring Main Unit) thay cho kết cấu

thanh cái,cầu dao,có bợ chì và cầu chì ống

để bảo vệ máy biến áp có công suất nhỏ hờn

1000 kVA.Đối với loại trạm kiểu này cáp

vào và ra thường là cáp ngầm .Các cửa

thông gió đều phải có lưới đề phòng chim

,rắn ,chuột và có hố dầu sự cố

Trạm Biến Aùp

20

Hình 3.14 Trạm biến áp kín

Hình 3.12 Trạm biến áp giàn

Hình 3.13 Trạm biến áp nền(Phần chi tiết xem phụ lục)

Trang 21

Luận án tốt nghiệp GVHD:TS.QUYỀN HUY ÁNH

Trạm Biến Áp

Hình 5.3 Trạm nền (trạm bệt)Chi tiết xem phụ lục

Trang 22

3.5.5 Trạm trọn bộ

Đối với nhiều trạm phức tạp đòi hỏi sử dụng cấu trúc nối mạng nguồn kiểu vòng hoặc tủ đóng cắt chứa nhiều máy cắt,gọn ,không chịu ảnh hưởng của thời tiết và chịu được va đập,trong những trường hợp này các trạm trọn bộ kiểu kín được sử dụng Các khối được chế tạo sẵn sẽ được lắp đặt trên nền nhà bê tông và được sử dụng đối với trạm ở đô thị cũng như trạm ở nông thôn

Các ưu điểm của trạm kiểu này là :

+ Tối ưu hóa về vật liệu và sự an toàn do :

- Có sự chọn lựa thích hợp từ các kiểu lắp đặt có thể

- Tuân theo toàn bộ các tiêu chuẩn quốc tế hiện hành và các tiêu chuẩn dự định trong tương lai + Giảm thời gian nghiên cứu và thiết kế,giảm chi phí lắp đặt do:

- Cực tiểu hóa sự phối hợp vài nguyên lý của xây dựng và kỹ thuật điện

- Tin cậy ,độc lập với xây dựng công trình chính ;

- Loại bỏ nhu cầu một kết nối tạm thời tại lúc bắt đầu chuẩn bị thi công công trình;

- Đơn giản hoá trong thi công ,chỉ cần cung cấp một móng bằng bêtông chịu lực

+ Vô cùng đơn giản trong lắp đặt thiết bị và kết nối

+ Các trạm kiểu này chắc chắn,gọn đẹp thường được dùng ở các nơi quan trọngnhư cơ quan ngoại giao,văn phòng,khách sạn…

Tuy nhiên hiện nay ở thành phố Hồ Chí Minh còn có trạm trọn bộ,hoặc là trạm dùng thiết bị

phân phối kín cách điện bằng khí SF6 gọi là trạm phân phối kín “GIS”.Đặc điểm của trạm

loại này là diện tích xây dựng trạm nhỏ hơn khoảng vài chục lần so với trạm ngoài trời

Hình 3-15 Mặt cắt của một trạm trung/hạ áp sử dụng trạm lắp ghépï

Trang 23

CHƯƠNG 4

SƠ ĐỒ BẢO VỆ TRẠM

3.1 YÊU CẦU CHUNG

Mục tiêu bảo vệ trong ngành năng lượng điện là đảm bảo an toàn cho người, bảo vệ chống những mối nguy hiểm hoặc hư hại tài sản, nhà máy và các thiết bị

Có thể sắp xếp các mục tiêu này như sau:

•Bảo vệ ngưới và vật chống nguy hiểm do qúa điện áp và điên giật cháy nổ và hơi độc v.v…

•Bảo vệ nhà máy thiết bị và các thành phần kháctrong hệ thống điện chống nguy hiểm do ngắn mạch, sét đánh trực tiếp và sự không ổn định hệ thống ( mất đồng bộ)v.v…

•Bảo vệ người và nhà máy không bị nguy hiểm do vận hành sai hệ thống điện bằng cách sử dụng các khoá liên động cơ hay điện Tất cả các thiết bị đóng cắt(gồm cả bộ chỉnh đầu phân áp máy biền áp)phải có các giới hạn vận hành rõ ràng, có nghĩa là thứ tự thao tác của các thiết bị đóng tắt khác nhau để đảm bảo an toàn khi đóng hay mơ ûphải được tuân thủn ghiêm ngặt Các khoá liên động và các mạch điện điều khiển tương tự thường dùng để đảm bảo các thao tác vận hành theo thứ tự chính xác

3.2 B ẢO VỆ CHỐNG ĐIỆN GIẬT VÀ QUÁ ĐIỆN ÁP

3.2.1 Bảo vệ chống điện giật

Biện pháp bảo vệ chống điện giật nhằm loại trừ các mối nguy hiểm dẫn đến do :

+ Chạm trực tiếp vào dây mang điện

+ Chạm gián tiếp(chạmvào vỏ thiết bị bị hư cách điện)

+ Đi vào vùng có dòng chạy vào đất

+ Tiếp xúc vào vỏ thiết bị đặt trong vùng có đường phân bố thế

1-Bảo vệ chống điện giật do chạm trực tiếp

Biện pháp chủ yếu chống chạm điện trực tiếp là đặt tất cả phần dẫn điện trong vỏ bọc cách

điện hoặc ngoài tầm với tới(đặt sau rào chắn cách điện hoặc trên cao) hoặc dùng vật chắn

Khi các thiết bị như máy biến áp,động cơ,các thiết bị điện dân dụng khác có phần vỏ bằng kim loại,vỏ kim loại này sẽ được nối vào dây nối đất bảo vệ của mạng điện.Đối với thiết bị gia dụng hạ áp,điều này được thực hiện bằng ổ cắm ba chấu

2 Bảo vệ chống điện giật do chạm gián tiếp

Người chạm vào vỏ thiết bị bị chạm(hỏng cách điện) là chạm điện gián tiếp Lúc này sẽ xuất hiện dòng đi qua người, song song với dòng rò đi trong dây nối đất vỏ các thiết bị

Trong mạng hạ áp, các thiết bị cho thấy rằng nếu điện áp so với đất<=50V ở nơi khô ráo, hoặc 25V nơi ẩm ướt như phòng tắm sẽ không gây nguy hiểm

Trong mạng cao và trung áp không thể giảm điện áp so với đất của các vỏ thiết bị khi có hiện tượng chạm vỏ xuống thấp hơn 50V bằng cách thực hiện các điện cực nối đất,mà phải thực hiện lưới đẳng thế

3.2.2-Bảo vệ chống qúa điện áp

Qúa điện áp có thể xảy ra do hư hỏng cách điện phía trung thế làm xuất hiện điện áp thứ cấp

Ngoài ra còn có thề kể một số tình trạng sau:

-Sóng qúa điện áp khí quyển

Trang 24

Luận án tốt nghiệp GVHD:TS.QUYỀN HUY ÁNH-Chạm đất một pha trong mạngù trung tính không nối đất hoặc nối đất qua điện trở lớn.

-Cộng hưởng sắt từ

-Đóng bộ tụ bù

-Cắt ngắn mạch bằng máy cắt hay đứt cầu chì

Qúa điện áp được phâm loại theo tính chất sau:

-Theo thời gian tồn tại: lâu dài, qúa độ, nhất thời(thoáng qua)

-Theo tần số: tần số hệ thống, tần số sóng hài, tần số cao, sóng một hướng(unidirectional)

1.Qúa điện áp khí quyển:

Bảo vệ chống dạng qúa điện áp này phải được thực hiện khi trạm được cấp nguồn trực tiếp bằng đường dây trên không Biện pháp thường sử dụng nhất là thiết bị chống sét (Lightning Arrestor-LA) ,thực chất là các điện trở phi tuyến Các LA được nối song song từ các dây pha xuống đất(hệ thống nối đất của trạm) và đặt càng gần điểm vào trạm càng tốt

Đối với các trạm biến áp khách hàng, bảo vệ này được thực hiện nhờ:

+ LA (đặt trên từng pha) và đôi khi các LA này được mắc nối tiếp với một thiết bị để tác động tự động cắt máy cắt

+ Giảm điện trở nối đất của trạm xuống mức thấp nhất có thể để tránh hiện tượng chọc thủng cách điện phía hạ do việc tăng điện thế của hệ thống nối đất khi có dòng điện xung sét đi vào đất

Để tránh sét đánh trực tiếp, nên sử dụng điện cực phóng điện (loại Franklin) hoặc dây chống sét

nối vào hệ thống nối đất của trạm

Chú ý rằng đối với cấp điện áp U<=35kv, sóng điện áp xuất hiện do sự đóng cắt các máy cắt ít nguy hiểm hơn xung xét vì vậy các thiết bị bảo vệ sét cảm ứng có thể đảm bảo chống xung qúa điện áp

do đóng cắt

2 Sự cố chạm đất trong mạng trung tính không nối đất hay nối đất qua điện trở lớn (mạng IT)

Trong tình trạng làm việc bình thường, các pha đều có cùng điện thế so với đất và bằng điện áp pha Giá trị này phụ thuộc vào điện dung và điện trở cách điện của các dây pha so với đất Khi hệ thống không có sự cố, các thông số này là bằng nhau cho cả 3 pha và điểm trung tính của thứ cấp máy biến áp sẽ có thể xấp xỉ bằng không so với đất

Khi một pha bị chạm đất, điện áp giữûa các pha không đổi, điện áp các pha so với đất sẽ thay đổi Sự bảo toàn vectơ điện áp dây và dòng chạm đất có trị số nhỏ làm cho mạng IT được áp dụng ở những nơi cần đảm bảo liên tục cung cấp điện ngay cả khi có chạm đất một điểm

Chú ý: Khi có chạm đất một điểm trong mạng IT và điểm trung tính của máy biến áp cách ly:

-Thế của trung tính sẽ tăng lên bằng điện áp pha so với đất

-Điện áp pha bị sự cố sẽ bằng không so với đất;

-Điện áp pha không bị sự cố tăng lên 3 lần so với điện áp pha so với đất

Do các thiết bị như máy biến áp, cáp và các thiết bị khác phải có mức cách điện bằng 3 Upha so với đất khi được sử dụng ở mạng IT

điện trở cách điện

dung dẫn của dây 1

Trang 25

Hình 3.1 Sự cố chạm đất trong mạng IT

3 Cộng hưởng sắt từ

Đây là hiện tượng tự phát, nó xảy ra do tác động phức tạp giữa điện dung nội tại trong hệ thống và cảm kháng phi tuyến của máy biến áp hay cuộn kháng phụ thuộc phi tuyến theo điện áp khi mạch từ của các thiết bị này ở trạng thái bão hoà từ cao(do sự cố hay vận hành không bình thường) Hiện tượng cộng hưởng có thể xảy ra ở nhiều tần số khác nhau, và có thể là cộng hưởng nối tiếp hay song song

Ngoài ra, cộng hưởng còn có thể xảy ra trên 1 hoặc 2 hay ở cả 3 pha của hệ thống

Tất cả các máy biến áp của hệ thống đều bị ảnh hưởng, kể cả các máy biến áp đo lường(voltage transformater VT) VT kiểu tụ đặc biệt dễ gây cộng hưởng ở sóng hài bậc phụ(1/3 tần số cơ bản)

VT kiểu điện từ( rất thường dùng ở trung thế) tránh được khả năng cộng hưởng trên do:

+ Lõi của các VT được thiết kế để làm việc ở ức độ có mật độ trừ thông thấp

+ Có các điện trở cản thứ cấp hoặc tam cấp của VT

< 90

(C+R)2 I (C+R)2

I

(C+R)2 I

V V

V 2

V 3=0

V NE

Trang 26

Luận án tốt nghiệp GVHD:TS.QUYỀN HUY ÁNHNgoài khả năng cung cấp tín hiệu đo lường sai do hiện tượng cộng hưởng, các VT còn có thể bị qúa áp lâu dài.

Hình 3.2 Giản đồ vectơ trình bày sự dịch chuyển điểm trung tính do hiện tượng

cộng hưởng sắt từ ở tần số công nghiệp

Ngoài các điều lưu ý nói trên, tình trạng sau đây có thể xuất hiện Điều này liên quan đến kiểu mạng IT, trung tính cóø thể bị dịch ( so với đất) do đó địên áp của các pha có thể tăng giá trị vượt Upha (xem hình 3.2) Điều kiện bão hoà 2 trong 3 lõi sắt của VT loại 1 pha(xem hình 3.3), có thể do qúa áp tạm thời như đã mô tả trong hình 3.1(như ngắn mạch thoáng qua do chim chóc, cành cây,do gió thổiv.v…)

Sự qúa áp làm bão hoà hai lõi sắt của VT một pha do đó sẽ tạo ra điện cảm phi tuyến có già trị thấp hơn giá trị bình thường

Sự kết hợp song song giữa điện dung pha-đấtvà điện cảnm pha đất trong điều kiện làm việc bình thường được xem như một điện dungK cì giá trị dung kháng nhỏ hơn giá trị cảm kháng Khi hai

VT một pha bị bão hoà, sự kết hợp này sẽ biến trị số điện dung K thành điện cảm H trên hai pha

N

2N V

V 1N V 1E

V 3E

V 3N

E

2E V

N

1

a mạch khi bình thường

ở tần số hệ thống bình thường

X > X ở tần số cộng hưởngH K

Hình 3.3 Mạch tương đương ở điều kiện cộng hưởng sắt từ

Trang 27

Luận án tốt nghiệp GVHD:TS.QUYỀN HUY ÁNHTrên hình 3.3(a 1)ba điện kháng và ba dung kháng nối tiếp theo hình Y độc lập nhau nên không có dòng chạy quẩn giữa chúng với nhau.

Trên hình 3.3(b2) có thể thấy rằng hai điện cảm và một điện dung liên kết thành một nhóm 3 pha không cân bằng điểm chung là đất.Do đó với tải ba pha không cân bằng, mạng 3 pha nối Y sẽ có trung tính thả nổi và trong trường hợp này trung tính sẽ bị lệch so với đất

Lưu ý vectơ biểu diễn ở hình 3.2 là gần đúng, nhưng đủ hữu ích, mô tả cho hiện tượng thực tế vì cùng biểu diễn các sóng hài dòng và áp Tuy nhiên, trong điều kiện cộng hưởng ở tần số 50Hz(60Hz), các giá trị tần số công nghiệp chiếm ưu thế Do vậy, đặc tính mạch chủ yếu tuân theo các đại lượng tần số công nghiệp và cho sự biểu diễn xấp xỉ bằng vectơ

3.3 BẢO VỆ ĐIỆN

Mạng điện và các thiết trong trạm phải được bảo vệ sao cho tình trạng qúa dòng và áp phải được nhanh chóng loại ra khỏi hệ thống trước khi gây ra nguy hiểm và hư hỏng Các thiết bị sử dụng trong trạm biến áp có các định mức về khả năng chịu qúa dòng và qúa áp trong khoảng thời gian rất ngắn , vì vậy các quy tắc bảo vệ là để đảm bảo các mức chịu đựng và không bị vượt qúa.Tổng quát , điều này có nghĩa là các tình trạng sự cố phải được xoá nhanh tới mức cò thể,trong giới hạn cho phép, nhằm đạt độ tin cậy cao nhất

Qúa dòng do qúa tải thường cho phép kéo dài lâu hơn qúa dòng do ngắn mạch và thiết bị bảo vệ được thiết kế làm việc theo sự tăng tốc độ tăng của dòng (ví dụ đặc tuyến thời gian-nghịch/dòng của rơle qúa dòng)

Ngoài bảo vệ qúa áp như đã trình bày trong mục trước, các bảo vệ về điện được cung cấp để tránh các tình trạng sau:

-Qúa tải (có nghĩa dòng tăng cao nhưng không phải do sự cố ngắn mạch);

-Sự cố máy biến áp;

-Ngắn mạch giữa các pha;

-Ngắn mạch chạm đất

Thường được bảo vệ bằng:

-CB đầu ra máy biến áp;

-Các thiết bị kiễm tra lắp sẵn trong máy biến áp;

-Máy cắt hay cầu chì(có hoặc không kết hợp với LBS)phía sơ cấp của MBA

Việc chọn các bảo vệ thích hợp phụ thuộc tính chất của trạm được bảo vệ và các thiết bị bảo vệ phía trung áp phải phối hợp bảo vệ với phía hạ áp

1 Bảo vệ qúa tải

Qúa tải thường là do nhu cầu ngẫu nhiên của một số các phụ tải nhỏ,do sự tăng nhu cầu phụ tải của mạng ,do mở rộng xí nghiệp, công trình v v Sự tăng tải làm tăng nhiệt độ của các dây dẫn và của máy biến áp

Khi nhiệt độ vượt qúa giới hạn cho phép của thiết bị, nó sẽ làm tăng tốc độ già cỗi của cách điện,giảm tuổi thọ của thiết bị Thiết bị chống qúa tải thường được đặt ở phía sau máy biến áp đối với trạm biến áp khách hàng,nhưng thường được đặt ở phía trước các trạm biến áp công cộng

Đối với máy biến áp:Bảo vệ chống qúa tải được thực hiện bằng cách sử dụng rơle qúa tải

có trễ (hoặc là loại rơle nhiệt có thanh lưỡng kim hoặc thiết bị điện tử).Bảo vệ này sẽ tác động cắt

Trang 28

Luận án tốt nghiệp GVHD:TS.QUYỀN HUY ÁNHmạch phía đầu ra của máy biến áp.Thời gian trễ này nhằm bảo đảm không cắt nhầm máy biến áp trong trường hợp qúa tải ngắn hạn.

Các hình thức bảo vệ khác:

+ Đối với loại máy biến áp kiểu treo,rơle nhiệt thường được sử dụng.Các rơle này cảm nhận nhiệt độ cuộn dây MBA với mức chính xác đủ để đảm bảo an toàn cho cách điện;

+ Đối với máy biến áp khô sẽ sử dụng bộ cảm biến nhiệt độ được cài ở phần nóng nhất của cách điện các cuộn dây để báo tín hiệu và tác động cắt máy biến áp

+ Các máy biến áp làm mát bằng dầu có công suất lớn thường có các thermostat với hai chỉ số đặt,một để báo tín hiệu và một để cắt máy biến áp

2.Bảo vệ sự cố máy biến áp

Bảo vệ máy biến áp chống các dạng sự cố bên trong thùng dầu máy biến áp được thực hiện đối với máy biến áp có thùng dầu phụ và thường sử dụng rơle cơ loại Buchholz Các rơle này có thể kiễm tra sự tích tụ chậm hơi do dầu máy biến áp bốc do hồ quang xuất hiện chỗ chạm các cuộn dây

do hư hỏng cách điện, hoặc do sự xâm nhập của không khí khi dầu bị rò

Rơle hơi mức một thường cho tín hiệu báo động ,mức hai sẽ tác động cắt máy cắt phía sơ cấp.Khả năng kiễm tra đột biến về sự bốc hơi của dầu máy biến áp trong rơle Buchholz cho phép cắt máy cắt nằm phía sơ cấp máy biến áp một cách tức thời nếu xung dầu xảy ra trong ống nối thùng dầu phụ và chính

Sự đột biến về xung do dịch chuyển dầu chỉ có thể xảy ra do sự tạo bọt khí gây ra bởi hồ quang dòng ngắn mạch trong dầu

Tất cả máy biến áp đều được lắp vài loại rơle bổ sung loại qúa áp suất nhằm giới hạn sự tăng áp suất dầu tới mức lớn có thể gây phá hủy thùng máy biến áp

Với loại máy biến áp công suất lớn≥10MVA hiện nay, hệ thống tản nhiệt,làm mát được thiết kế kiểu đối lưu Do đó sự dãn dầu sẽ không gây nên tăng áp suất, nhờ các cánh tản nhiệt(xem hình 3.4).Trong trường hợp này rơle hơi kiểu Buchholz không áp dụng được,mà phải sử dụng thiết bị bảo vệ “DGPT” gồm các chức năng:

-Kiểm tra lượng hơi bốc ra;

-Kiểm tra qúa áp suất;

-Kiểm tra quá nhiệt độ

Hai điều kiện đầu sẽ tác động máy cắt phía sơ cấp biến áp còn điều kiện thứ b asẽ cắt máy cắt phía thứ cấp

Hình 3.4 Máy biến áp đầy dầu

3.Bảo vệ ngắn mạch

Trang 29

Ngắn mạch có thể xảy ra giữa các dây pha , pha-đất, hoặc giữa 3 pha.Sự cố ngắn mạch giữa cuộn dây sơ và cuộn dây thứ sẽ tạo thành dạng ngắn mạch chạm đất đối với cuộn dây sơ nếu cuộn dây thứ nối đất(thường rất phổ biến).Khi cuộn hạ áp của máy biến áp nối sao có trung tính không nối đất,máy biến áp cung cấp điện cho mạng kiểu IT thường có thiết bị bảo vệ chống qúa địên áp.Thiết bị này sẽ có tác động để nối trung tính cuộn hạ của máy biến áp trực tiếp xuống đất.Sự cố chạm đất phía cuộn dây sơ cấp có thể gây nguy hiểm do điện áp lan truyền sinh ra …Vì lý do

này,bảo vệ chóng chạm đất có độ nhạy và tốc độ cao được coi là tiêu chuẩn đối với phía sơ cấp của máy biến áp phân phối công cộng và biến áp phân phối khách hàng.Sơ đồ trên hình 3.5 có thể áp dụng đối với máy biến áp có cuộn sơ cấp nối tam giác hoặc sao trung tính không nối đất Sơ đồ này được gọi là”Bảo vệ chống chạm đất có giới hạn”(Restricted Earth Fault-REF)

Sơ đồ REF sẽ phát hiện sự cố chạm đất chỉ khi nào có sự cố này xảy ra ở cuộn sơ cấp hay ở phía sau của biến dòng tới đầu cuộn dây

Ưu điểm của sơ đồ bảo vệ này là:

+ Đơn giản và giá lắp đặt thấp;

+ Tác động tức thời;

+ Độ nhạy cao;

+ Hạn chế tới mức thấp nhất mối nguy hiểm của điện áp lan truyền(do tác động cắt mạch tức thời);

+ Không cần phải phối hợp với các bảo vệ phía sau:sự cố chạm đất xảy ra phía hạ áp coi như ngắn mạch trên pha-pha phía sơ cấp.Do đó,bảo vệ REF sẽ không làm việc

Thường trên mạng công cộng không có máy cắt phía hạ áp (CB) mà chỉ đơn giản là cầu dao phụ tải LBS(Load break switch).Rơle bảỏ vệ qúa dòng(chỉ cần 2 bộ)được nối nối tiếp với các biến dòng trên mạch nối REF ,như hình vẽ phần đứt nét ở trên hình 3.5.Những rơle qúa dòng này đảm bảo nhiệm vụ chống ngắn mạch và qúa tải phía sau của máy biến dòng.Tuy nhiên cần phải phối hợp chặt chẽ với các thiết bị bảo vệ qúa dòng phía hạ áp

1 2

2 1

E/F relay Hình 3.5 Bảo vệ chống chạm đất phía cuộn dây sơ cấp

Trang 30

a Chọn thiết bị bảo vệ đặt phía trước máy biến áp cho trạm biến áp

Theo tiêu chuẩn của một vài quốc gia ,sự lựa chọn này được thực hiện theo hai trị số dòng điện:

*Dòng chuẩn I , giá trị của nó sẽ là: b

+ Nếu được đo phía thứ cấp,đây sẽ là dòng định mức thông thườnh của máy biến áp;

+ Nếu được đo phía sơ cấp,dòng này sẽ là tổng của dòng định mức thông thường của máy biến áp và của các máy móc khác làm việc ở mức điện áp trung áp khác (ví dụ các động cơ,v v), giá trị nhỏ nhất của dòng ngắn mạch 3 pha trung áp tại điểm lắp đặt

Khi dòng chuần nhỏ hơn 45A và chỉ có môt máy biến áp, có thể thực hiện bảo vệ bằng cầu chì hoặc máy cắt

Khi dòng chuẩn bằng hoặc lớn hơn 45A hoặc khi có nhiều máy biến áp ,sẽ cần phải sử dụng máy cắt để thực hiện nhiệm vụ bảo vệ

Căn cứ theo dòng đầy tải phía sơ cấp của máy biến áp xét theo điều kiện <45A,trị số định mức kVA chuẩn của các máy biến áp theo tiêu chuẩn IEC được cho trong bảng 3.6

Bảng 3.6 :Công suất giới hạn của các máy biến áp khi dòng sơ cấp tối đa không vượt qúa 45A

Điện áp sơ cấp(kV) Công suất tối đa của máy biến

áp theotiêu chuẩn IEC(kVA)

b.Bảo vệ bằng cầu chì

Mối liên quan giữa dòng chuẩn Ib,dòng định mức của cầu chì In và dòng ngắn mạch phía sơ cấp của máy biến áp Ic được xác định theo tiêu chuẩn quốc gia và có thể theo quan hệ sau:

-Khi trạm chỉ có một máy biến áp,dòng định mức của cầu chì In phải thỏa mãn các quan hệ sau:

Trang 31

Luận án tốt nghiệp GVHD:TS.QUYỀN HUY ÁNHcắt cả ba pha nhờ tác động của hệ thống tự động cắt mạch của LBS trung áp, (ví dụ tổ hợp dao cắt- cầu chì).

Cần chú ý là sau khi có một hoặc vài cầu chì tác động cắt ngắn mạch hoặc qúa tải,cả ba cầu chì trên

ba pha nên được thay vì có thể các cầu chì không đứt trong qúa trình xảy ra sự cố đã bị xuống cấp do phải chịu dòng điện lớn đi qua

Trang 32

Dòng định mức(A) của cầu chì trung thế để bảo vệ máy biến áp theo tiêu chuẩn IEC

Định mức

của thiết bị

Định mức của lưới

3,3

1616

2525

4040

5050

6363

8080

100100

125125

160160

200200

5,566,6

10101010

25161616

31,5252525

4031,131,525

504031,531,5

50404040

63505040

80635050

80636363

100808080

1251008080

160125100100

6,36,3

1010

1616

2516

2525

31,531,5

4040

5050

22

6,36,3

1010

1610

1616

2525

31,525

31,531,5

4031,5

Trang 33

c.Bảo vệ bằng máy cắt

Khi trạm được cấp nguồn thông qua một máy cắt trung áp cần phải đảm bảo là các điều kiện bất thường (sự cố ngắn mạch hay qúa tải … )trong mạch hạ áp sẽ không làm các rơle bảo vệ trên mạng cung cấp tác động nhầm

Để đảm bảo điều kiện này được tuân thủ,cơ quan điện lực phải xác địng thời gian cắt sự cố cho phép lớn nhất đối với mạng hạ áp khi:

-Ngắn mạch 3 pha;

-Ngắn mạch 2 pha;

-Ngắn mạch 1 pha với đất;

-Ngắn mạch 2 pha với đất

Mức dòng ngắn mạch 3 pha lớn nhất tại nơi lắp đặt cần được biết khi lập đồ án thiết kế mạng hạ áp nhằm đặt mua các thiết bị thích hợp Để đảm bảo các thiết bị bảo vệ có thể tác động đúng ,trị số dòng ngắn mạch 3 pha bé nhất cũng cần phải được công ty cung cấp

Khi thiết kế sơ đồ bảo vệ của mạng, nguyên tắc căn bản phải tuân theo là máy cắt gần nguồn nhất sẽ có thời gian cắt ngắn mạch lâu nhất,trong trường hợp đang phân tích,đây là máy cắt phía trung áp của máy biến áp

Tuy nhiên,thời gian cắt lâu nhất này không được vượt quá trị số được ngành điện lực cung cấp.Sự hạn chế về thời gian này được xác định bằng thời gian tác động của hệ thóng bảo vệ rơle đặt phía máy cắt trung thế của máy biến áp như đã nói trên.Khi thực hiện bảo vệ chống chạm đất như đã trình bày,không cần phối hợp thời gian tác động với các bảo vệ khác khi phía sơ cấp của máy biến áp nối tam giác hoặc nối sao trung tính không nối đất.Lý do vì khi có trạm đất một pha phía hạ áp ,dòng suất hiện trên 2 pha phía sơ cấp giống tình trạng ngắn mạch pha-pha tại đây.Sự cố chạm đất tại phía trung thế của trạm có thể được loại bỏ tức thời nhờ sơ đồ bảo vệ REF

Để cắt tức thời sự cố ngắn mạch pha-pha xảy ra ở phía sơ cấp,có thể sử dụng các thiết bị bảo vệ đơn giản tương tự như các rơle “trị số đặt cao”

Nguyên tắc “trị số đặt cao”dựa trên yếu tố nếu dòng đi qua thiết bị bảo vệ đủ lớn hơn trị số tác động của thiết bị này thì sự cố ắt hẳn được xảy ra trên phía sơ cấp vì khi ngắn mạch phía hạ áp hoặc trên các cuộn dây,dòng ngắn mạch sẽ không đủ lớn ,làm cho các role phía sơ cấp không tác động được

Các rơle qúa dòng cótrị số đặt cao này (2 hoặc 3 cái như được ghi chú trong phần “bảo vệ chống ngắn mạch”) sẽ được nối tiếp với một rơle qúa dòng có đặc tuyến thời gian phụ thuộc

[t=f(I)].Phần này được vẽ bằng nét đứt trên hình 3.6.Đối với máy biến áp loại phân phối ,các rơle này thường được chỉnh định dòng đặt bằng 25 lần dòng đầy tải của máy biến áp Bằng các biện pháp đơn giản nêu trên,việc loại bỏ tức thời sự cố ngắn mạch xảy ra ở phía sơ cấp của máy biến áp có thể được thực hiện mà không ảnh hưởng tới việc phối hợp giữa các thiết bị bảo vệ phía hạ áp

Tuy nhiên ,khi dòng ngắn mạch bé hơn dòng đặt của rơle có trị số đặt cao,rơle sẽ không tác động (vấn đề này không giống đối với sơ đồ bảo vệ REF vì sơ đồ này rất nhạy)

Trong những trường hợp đặc biệt,khi sự khác nhau giữa mức độ của dòng ngắn mạch cực đại và cực tiểu rất lớn,cần thiết phải sử dụng sơ đồ bảo vệ so lệch cho máy biến áp

+Bảo vệ so lệch dựa trên nguyên tắc so sánh dòng đi vào cuộn sơ cấp của máy biến áp với dòng đi ra khỏi cuộn thứ cấp (sau khi đã quy đổi thông qua các biến dòng để chúng cùng độ lớn và góc pha).Khi có sự chêch lệch đáng kể giữa hai trị số dòng này,rơle sẽ tác động cắt máy cắt nối vào máy biến áp

Trang 34

Mạch bảo vệ như vậy sẽ cung cấp độ nhạy thích hợp với tốc độ cắt sự cố cao và sẽ không ảnh hưởng tới sự phối hợp bảo vệ của các thiết bị phía hạ áp

Cần phải ghi nhớ rằng các rơle tácđộng nhanh được sử dụng trong cácsơ đồ bảo vệ REF ,bảo vệ trị số đặt cao,,bảo vệ so lệch phải được ổn định hóa nhằm tránh tác động sai do sự bảo hòa của các biến dòng (ví dụ khi đóng máy biến áp)

Thường thường,bảo vệ REF,bảo vệ qúa dòng có trị số đặt cao và bảo vệ so lệch được đặt trong cùng một hộp rơle

d.Chọn thiết bị bảo vệ phía sau máy biến áp

Thiết bị bảo vệ máy cắt hạ áp(CB) hoặc cầu chì-cầu dao đặt sau máy biến áp phải tuân thủ các yêu cầu sau:

+Phải có dao cách ly(nhằm đảm bảo an toàn cho người),dao này có tiếp điểm khi mở tạo khoảng hở có thể nhìn thấy một cách rõ ràng;

+Có dòng định mức tương ứng với máy biến áp liên quan;

+Có dòng cắt định mức phù hợp với dòng ngắn mạch 3 pha phía thứ cấp

+Có số cực phù hợp với kiểu sơ đồ nối đất của mạng:

-4 cực,đối với sơ đồ nối đất kiểu IT có dây trung tính,sơ đồ TT va TN-S ø

-3 cực ,đối với sơ đồ IT không có dây trung tính và mạng TN_C

Bảng 3.9 liệt kê dòng định mức vàdòng ngắn mạch ,khi ngắn mạch ở đầu ra thứ cấp của máy biến áp theo tiêu chuẩn IEC cấp điện áp 20/0,4(kV).Từ các số lượng này,tổng trở ngắn mạch là 4% đối với máy biến áp 100 kVA và 6,9% đối với máy biến áp 2000 KVA

Trang 35

Bảng 3.9 Dòng ngắn mạch 3 pha của một số máy biến áp tiêu biểu

Trang 36

e.Tính chọn lọc giữa các thiết bị bảo vệ trước và sau máy biến áp

Trạm biến áp khách hàng với đo lường phía hạ áp cần phải đảm bảo tính tác động chọn lọc giữa cầu chì trung thế và CB hoặc cầu chì hạ thế.Cầu chì phía trung thế sẽ được chọn tùy theo đặc tính của máy biến áp

Đặc tính cắt của CB phía hạ phải được chọn tùy theo điều kiện ngắn mạch hoặc qúa tải phía sau vị trí đặt nó.CB sẽ cắt đủ nhanh nhằm đảm bảo cầu chì phía trung áp không bị ảnh hưởng bất lợi do dòng điện lớn đi qua chúng

Những đường cong đặc tính cắt của cầu chì trung áp và CB hạ áp được cho trên đồ thị biểu diễn mối quan hệ thời gian cắt ứng với trị số dòng điện đi qua[t=f(I)].Cả hai đường cong đều thuộc dạng tỷ lệ nghịch giữa thời gian/dòng (đường đặc tính của CB có đột biến tại giá trị dòng mà CB sẽ tác động tắt nhanh)

Dạng tiêu biểu của các đường cong được vẽ trên hình 3.10

Để đảm bảo tính chọn lọc toàn bộ đường đặc tính của cầu chì trung thế phải nằm trên và bên phải của đường đặc tính CB hạ thế

Để đảm bảo cầu chì trung thế không bị ảnh hưởng:

-Phạm vi tiền hồ quang tối thiểu ứng với đặc tính của cầu chì trung thế cần nằm bên phải đặc tính làm việc của CB tương ứng bằng 1,35 hoặc lớn hơn (ví dụ tại thời điểm T,đường đặc tính của

CB tương ứng trị số tác động 100A thì cầu chì trung áp phải có trị số dòng tác động là 135 A hoặc lớn hơnv v.);

-Thời gian tác động của cầu chì trung áp so với CB hạ áp phải lớn hơn gấp hai lần tại một trị số dòng điện.Ví dụ khi dòng điện là I,theo đặc tính của CB thì thời gian tác động là 1,5s,tương đương với dòng I này,theo đặc tính của cầu chì thời gian tác động phải là 3s

Các hệ số 1,35 và 2 dựa trên tiêu chuẩn về sai số chế tạo lớn nhất của cầu chì trung thế và

CB hạ áp

Để có thể so sánh được hai đường cong đặc tính như đã nói trên, cần phải chuyển đổi dòng điện phía sơ về phía thứ hoặc ngược lại

Hình 3.10 minh họa những yêu cầu nói trên

Khi sử dụng cầu chì –cầu dao phía hạ thế,nhất thiết phải tuân thủ việc tách rời 2 đường cong đặc tuyến làm việc của cầu chì trung thế và cầu chì hạ thế

thời

cầu chì trung thế B/A>=1,35 tại thời điểm bất kỳ D/C>=2 ở các giá trị dòng bất kỳ

đặc tuyến tác động của CB

dòng

D C

A B

Hình 3.10 Sự phối hợp tác động của cầu chì trung thế và đặc tính cắt củc CB

Phía hạ thế khi thực hiện bảo vệ máy biến áp

Trang 37

Ghi chú:Trường hợp sử dụng rộng rãi và đơn giản là khi máy cắt phía sơ cấp bao gồm các role REF,rơle có trị số đặt cao,và rơle qúadòng có đặc tính làm việc t=f(I) như đã mô tả trên,việc bảo vệ chống sự cố xảy ra trên cuộn dây hạ áp,trên đầu ra phía hạ áp tới CB tồng sẽ do bảo vệ qúa dòng với đặc tính thời gian nghịch đặt phía sơ cấp đảm nhận

Không bắt buộc đảm bảo sự chọn lọc giữa các rơle phía sơ cấp nói trên và CB bảo vệ phía thứ câp vì khi xảy ra ngắn mạch trước hoặc sau CB hạ áp cũng đều làm cho mất điện nguồn

Thông thường, dòng ngắn mạch 3 pha đầu ra phía hạ áp của máy biến áp phân phối đạt trị số 14-25 lần dòng đầy tải của máy biến áp

Nếu ngắn mạch pha đất xảy ra ngay phía trước CB hạ áp,giá trị này sẽ được giảm xuống bằng khoảng8-14 lần dòng đầy tải phía trung thế của máy biến áp và chỉ chạy trong 2 pha.Thời gian cắt các rơle làm việc theo đặt tuyến t=f(I) trong trường hợp này có thể kéo dài tới mức không cho phép

Giải pháp thích hợp cho vấn đề này là thực hiện việc nối đầu ra phía hạ áp một cách an toàn,cụ thể là các dây dẫn đầu ra này dược đặt trong ống dẫn có vỏ bọc bằng kim loại.Giải pháp này về phương diện vị trí (những nơi cấm và chỉ cho phép nhân viên có thẫm quyền tiếp cận)thường được coi là thỏa mãn.Một giải pháp hòan chỉnh(100%) là đặt bảo vệ tổng thể tới CB hạ thế,chẳng hạn như sơ đồ bảo vệ so lệch đã trình bày

f Chỉnh định rơle chống sự cố chạm đất phía trung thế

Các rơle chống chạm đất có mức dòng đặt thấp,chúng là những thiết bị rất nhạy và có thể tác động cắt nguồn ,tránh sự cố phát triển ở giai đoạn đầu.Do vậy sẽ giảm được các sự hư hại về cách điện tại chỗ xảy ra sụ cố ,làm giảm các nguy cơ về cháy nổ

Tuy nhiên cần chú ý để tránh làm tăng độ nhay của bảo vệ(bằng việc chỉnh định dòng đặt thấp) để các rơle này không tác động khi sự cố xảy ra trên các mạch lân cận.Sự tác động sai này là

do điện dung pha đất của dây pha và của tải được nối vào và thường xảy ra trên mạng nối đất qua tổng trở (dạng thường gặp của lưới trung thế )

Thông thường ,dòng điện dung pha- đất trên các pha có cùng biên độ (Ic) và tổng vectơ ba dòng điện dung này được gọi là dòng rò.Về lý thuyết khi mạng cân bằng dòng rò bằng không

Khi ngắn mạch 1 pha – đất sẽ gây nên:

-Điện áp của dây dẫn bị sự cố và toàn bộ phần dây dẫn trên pha bị sự cố trong phạm vi rộng quanh điểm xảy ra chạm đất giảm xuống gần bằng không

-Điện áp của hai pha không bị sự cố so với đất tăng lên 3 lần so với giá trị cũ

Do đó dòng rò sẽ khác không.Trên phần mạng không bị sự cố gần chỗ xảy ra ngắn mạch dòng rò đạt giá trị là 3Ic do đó chúng sẽ được nhận biết bằng rơle bảo vệ chạm đất ,nếu trị số đặt của rơle trên mức nhạy cần thiết rơle này sẽ tác động cắt mạch không sự cố.Để tránh hiện tượng này giá trị đặt bé nhất thích hợp đối với bảo vệ chống chạm đất thường là 6Ic (hệ số an toàn là 2) đối với mạng phân phối điện công nghiệp Hiện tượng này chỉ lưu ý khi thiết kế mạng trung thế trong trường hợp máy cắt trung thế và rơle bảo vệ nằm xa máy biến áp ,đặc biệt là khi nguồn được cấp bằng cáp ngầm và điện áp định mức phía trung thế lớn,ví dụ ≥ 20 kV

Trang 38

CHƯƠNG 5

TÍNH TỔN CÔNG SUẤT VÀ TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MÁY BIẾN ÁP

5.1 Tổn thất công suất trong máy biến áp

Tổn thất công suất trong máy biến áp bao gồm tổn thất không tải(tổn thất sắt) và tổn thất có tải(tổn thất đồng)

Tổn thất công suất tác dụng và phản kháng trong máy biến áp được tính theo các công thức sau:

)S

S(PΔPΔPΔ

đm

pt N O

)đm

pt N O

S(QΔQΔQ

Ở đây:ΔP O,ΔP N là tổn thất công suất tác dụng không tải và ngắn mạch của máy biến áp, cho trong lý lịch của máy, kW; ΔQ O,ΔQ N là tổn thất công suất phản kháng không tải và ngắn mạch của máy biến áp, kVAr; Spt,Sđm là phụ tải toàn phần(thường lấy bằng phụ tải tính toán Spt) và dung lượng định mức của máy biến áp, kVA

Các tổn thất ΔQ 0 vàΔQ Nø được tính theo công thức sau:

,kVAr;

100

i%.SQ

100

%.SUQ

dm

B (0,105 0,125).SQ

Các công thức trên được dùng cho máy biến áp có Sdm ≤1000kVA,i%=5÷7,UN%=5,5