NÂNG CAO HIỆU QUẢ TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG là giáo trình chuẩn cho nhiều trường đại học dạy trong các môn đều liên quan. Giáo trình đc các nhà tuyển dụng lao động nghiên cứu và tham khảo ra câu hỏi thi đâu vào
Nâng cao hiệu cung cấp điện Khoa Hệ thống điện – ĐHĐL- Biên soạn TQ Khải CHUYÊN ĐỀ NÂNG CAO HIỆU QUẢ CUNG CẤP ĐIỆN Chương I Nguyên lý chung I.1 Công tác vận hành lưới điện Công tác vận hành lưới điện gồm công việc: Điều khiển lưới điện làm việc chế độ xác lập bình thường theo chương trình chuẩn bị trước Sử lý tình cố: ngắn mạch, thiết bị phân phối điện bị hỏng già hoá, thời tiết yếu tố ngẫu nhiên khác Lập chương trình vận hành ngắn hạn: tính tốn chọn sơ đồ vận hành lưới điện, tinh chỉnh định thiết bị điều khiển, bảo vệ Sửa chữa, bảo dưỡng đường dây, trạm biến áp Thực công tác cải tạo, nâng cấp lưới điện Chi phi cho hạng mục đầu chi phí hoạt động bảo dưỡng I.2 Mục đích vận hành lưới điện Đảm bảo chất lượng điện áp Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện hợp lý cho phụ tải Đảm bảo hiệu kinh tế cao: tổn thất công suất chế độ max tổn thất điện thấp nhất, phối hợp với nguồn điện đảm bảo chi phí sản xuất nhỏ Đảm bảo an toàn cao cho lưới điện chế độ bình thường cố I.3 Các thiết bị dùng cho mục đích điều khiển lưới điện: Thiết bị dùng để điều khiển chế độ bình thường - Máy cắt, dao cách ly, dao cách ly tự động - Thiết bị điều chỉnh điện áp: máy biến áp điều áp tải, máy điều chỉnh điện áp, máy biến áp điều áp tải - Tụ bù dọc, tụ bù ngang, kháng bù dọc, kháng bù ngang - Thiết bị FACTS: Tụ bù ngang (SVC hình 1), tụ bù dọc, điều khiển tự động, tức thời thyristor - Thiết bị cân pha hay lọc sóng hài bậc cao điện áp, dịng điện Các thiết bị đóng cắt điều chỉnh điều khiển tự động theo chương trình cho trước, điều khiển tải từ xa, điều khiển tải từ xa chỗ nhân viên điều độ Thiết bị dùng để bảo vệ điều khiển cố - Bảo vệ rơ le, thiết bị tự đóng lại đường dây điện, - Máy cắt, dao cách ly tự động, - Tự đóng nguồn dự trữ, tự động xa thải phụ tải Các thiết bị điều khiển điều khiển riêng lẻ tích hợp hệ thống SCADA (hệ thống điều khiển giám sát thu thập liệu - Supervisory Control And Data Acquisition) Nâng cao hiệu cung cấp điện Máy biến áp Khoa Hệ thống điện – ĐHĐL- Biên soạn TQ Khải Máy biến điện áp Hình 1 I.4 Phương thức vận hành lưới điện Các tác động điều khiển gồm loại: Điều khiển thơng số chế độ: dịng công suất tác dụng phản kháng đường dây, điện áp nút, để đạt mục tiêu nói cách: - Thay đổi cấu trúc lưới điện: thay đổi số phần tử đường dây điện máy biến áp, tham gia vận hành, thay đổi sơ đồ nối dây lưới điện, ví dụ: cắt bớt máy biến áp chế độ non tải, đưa đường dây điện vào trạng thái bảo dưỡng hay dự phịng - Thay đổi thơng số phần tử điều khiển lưới điện: điện trở, cảm kháng, hệ số biến áp, trạng thải tụ bù, kháng bù, thông số thiết bị tự động, thông số chỉnh định relay Số lượng chất lượng thiết bị điều khiển định hiệu điều khiển Điều khiển lưới điện chia làm giai đoạn: - Điều khiển tức thời nhờ thiết bị điều khiển tự động như: điều chỉnh kích từ máy phát AVR, dùng máy bù tĩnh SCV, tự động đóng điện lặp lại (relay autocreslose), tự đóng nguồn dự trữ ATS, máy biến áp điều áp tải tự động, dao cách ly tự động Các thiết bị tự động theo dõi liên tục thông số chế độ cần điều khiển tự động thay đổi trạng thái thông số chế độ biến thiên giới hạn cho phép Điều khiển tức thời nhằm bảo đảm an toàn cho lưới điện, đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cho phụ tải yêu cầu độ tin cậy cao, chất lượng điện áp; - Điều khiển chậm nhân viên vận hành thực hiện: đảm bảo chất lượng điện áp, độ tin cậy cung cấp điện, giảm tổn thất điện Điều khiển chậm Nâng cao hiệu cung cấp điện Khoa Hệ thống điện – ĐHĐL- Biên soạn TQ Khải thực thường xuyên tải theo mùa năm, ngồi tải Ví dụ: thay đổi đầu phân áp máy biến áp có điều áp tải đóng cắt tụ bù, kháng bù đóng cắt máy biến áp, thay đổi đầu phân áp máy biến áp điều áp tải Chương II Điều chỉnh điện áp lưới điện II Chất lượng điện Chất lượng điện gồm có: chất lượng điện áp chất lượng tần số Chất lượng tần số Chất lượng tần số đánh giá bằng: - Độ lệch tần số so với tần số định mức Δf = (f- f đm)100/fđm - Độ dao động tần số: đặc trưng độ lệch giá trị lớn nhỏ tần sô tần số biến thiên nhanh với tốc độ lơn 1%/s Tần số đảm bảo cách điều khiển cân cơng suất tác dụng chung tồn hệ thống điện, thực nhà máy điện Chất lượng điện áp Chất lượng điện áp gồm tiêu bản: a) Độ lệch điện áp so với điện áp định mức lưới điện δU = U − U dm 100 [%] U dm (II.1) U điện áp thực tế cực thiết bị dùng điện δU phải thoả mãn điều kiện: (II.2) δU- ≤ δU ≤ δU+ -, + δU δU giới hạn độ lệch điện áp Tiêu chuẩn: ±5% nói chung, +5% - 10% cho lưới điện nơng thôn Nguyên nhân gây độ lệch điện áp: tổn thất điện áp lưới điện, biến đổi theo thời gian phụ tải điện Điện áp ảnh hưởng đến công tác thiết bị dùng điện: Khi điện áp cao làm tăng dòng điện thiết bị dùng điện, tăng độ phát nóng làm già hố cách điện, dẫn đến giảm tuổi thọ thiết bị dùng điện thiết bị lưới điện Còn điện áp thấp làm cho thiết bị dùng điện giảm công suất đèn điện Điện áp thấp gây phát nóng phụ cho thiết bị dùng điện quay, làm giảm tuổi thọ suất công tác, làm hỏng sản phẩm thấp nhiều thiết bị dùng điện không làm việc Đèn điện thiết bị nhạy cảm với biến thiên điện áp, dễ cháy điện áp cao giảm độ sáng điện áp thấp Độ lệch điện áp tiêu chuẩn điện áp quan trọng ảnh hưởng lớn đến giá thành HTĐ Giới hạn cho phép độ lệch điện áp quy định Việt Nam ±5% so với điện áp định mức vùng nông thôn cho phép +5% - 10% Các thiết bị điều chỉnh điện áp lưới điện nhằm đảm bảo độ lệch điện áp giới hạn cho phép b) Độ dao động điện áp: Sự biến thiên nhanh điện áp cho công Nâng cao hiệu cung cấp điện thức: ΔV = U max − U 100 [%] U dm Khoa Hệ thống điện – ĐHĐL- Biên soạn TQ Khải (II.3) Tốc độ biến thiên từ Umax đến Umin không nhỏ 1%/s Nguyên nhân gây giao động điện áp là: khởi động động cơ, chế độ làm việc số thiết bị cơng nghệ, đóng cắt tụ bù Dao động điện áp gây dao động ánh sáng gây hại mắt người lao động, gây nhiễu radio, TV thiết bị điện tử Dao động điện áp cho phép cực thiết bị chiếu sáng: ΔV ≤ + 6/n (II.4) n số dao động giờ, Δt thời gian trung bình dao động - phút Theo tiêu chuẩn có dao động biên độ phép 7% Đối với thiết bị có biến đổi đột ngột công suất vận hành cho phép ΔV đến 1,5% Còn phụ tải khác khơng chuẩn hố, ΔU lớn 15% dẫn đến hoạt động sai khởi động từ, thiết bị điều khiển Tiêu chuẩn dao động điện áp cho dạng đồ thị hình 2.1 Hình 2.1 Biện pháp giảm độ dao động thiết kế lưới điện đúng, tính đến dao động điện áp có thể, hạn chế biên độ dao động điện áp mức cho phép c) Độ không đối xứng: Phụ tải pha không đối xứng dẫn đến điện áp pha không đối xứng, không đối xứng đặc trưng thành phần thứ tự nghịch U2 thứ tự khơng U0của điện áp Trên hình 2.2a cho thấy thành phần thứ thư nghịch làm cho điện áp dây pha không đối xứng, thành phần thứ tự không làm cho điện áp pha không đối xứng cịn điện áp dây đối xứng (hình 2.2b) Nâng cao hiệu cung cấp điện Khoa Hệ thống điện – ĐHĐL- Biên soạn TQ Khải Hinh 2.2 Điện áp không đối xứng làm hiệu công tác tuổi thọ thiết bị dùng điện, giảm khả tải lưới điện tăng tổn thất điện Tiêu chuẩn quy định lưới sinh hoạt U2 không vượt giá trị làm cho điện áp thực cực thiết bị dùng điện thấp giá trị cho phép Trên cực thiết bị dùng điện pha đối xứng U2 U0 không vượt 2% Uđm Trên cực động không đồng U2 cho phép xác định riêng theo điều kiện phát nóng lớn 2% Biện pháp khắc phục tượng không đối xứng điện áp thiết bị cân điện áp d) Độ khơng sin: Các thiết bị dùng điện có đặc tính phi tuyến như: chỉnh lưu, tiristor làm biến dạng đường đồ thị dòng điện dẫn đến biến dạng đồ thị điện áp, khiến khơng cịn hình sin nữa, xuất sóng hài bậc cao Uj,Ij Các sóng hài bậc cao góp phần làm giảm điện áp đèn điện thiết bị sinh nhiệt, làm tăng thêm tổn thất sắt từ động cơ, tổn thất điện môi cách điện, tăng tổn thất lưới điện thiết bị dùng điện, giảm tiêu kinh tế kỹ thuật hệ thông cung cấp điện, gây nhiễu radio, TV thiết bị điện tử, điều khiển khác Tiêu chuẩn quy định: U jΣ = ∑ U ≤ 5%U1 (II.5) j = 3,5,7 j U1: trị hiệu dụng sóng hài bậc điện áp Biện pháp khắc phục dùng thiết bị lọc sóng bậc cao Trong tiêu chuẩn chất lượng điện áp đây, độ lệch điện áp so với điện áp định mức tiêu chuẩn Điều chỉnh độ lệch điện áp cơng việc khó khăn nhất, tốn nhất, thực đồng toàn hệ thống điện Các tiêu chuẩn cịn lại có tính địa phương điều chỉnh cục xí nghiệp… Chất lượng điện áp đảm bảo nhờ biện pháp điều chỉnh điện áp lưới điện truyền tải phân phối Các biện pháp điều chỉnh điện áp thiết bị Nâng cao hiệu cung cấp điện Khoa Hệ thống điện – ĐHĐL- Biên soạn TQ Khải cần thiết để thực chọn lựa quy hoạch thiết kế lưới điện hoàn thiện thường xuyên vận hành, tác động điều khiển thực vận hành gồm có tác động tải tải Điều khiển tải thực tự động tay từ xa chỗ II.2 Mục đích phương thức điều chỉnh điện áp Mục đích điều chỉnh điện áp Mục đích điều chỉnh điện áp là: a) Đảm bảo độ lệch điện áp cực thiết bị dùng điện tiêu chuẩn b) Giảm tổn thất điện Tổn thất công suất tổn thất điện phụ thuộc mạnh vào điện áp Ta có cơng thức tính tổn thất cơng suất: ΔP = P + Q2 R U2 Nếu P Q biến thiên nhỏ ΔP tỷ lệ nghịch với bình phương điện áp lưới điện cao áp, điện áp vận hành cao tổn thất nhỏ Ở lưới điện trung, hạ áp mức giảm ΔP phụ thuộc vào biến thiên công suất sử dụng thực theo điện áp, nhiều trường hợp điện áp thấp có lợi Ở lưới điện 500kV phải xét đến tổn thất vầng quang, tổn thất tỷ lệ thuận với điện áp, thời tiết tốt tổn thất vầng quang nhỏ điện áp cao có lợi, thời tiết xấu điện áp thấp lại có lợi c) Đảm bảo an toàn cho lưới điện hệ thống điện: Thiết bị phân phối điện: máy biến áp, thiết bị đóng cắt, sứ cách điện chế độ làm việc bình thường chịu điện áp cực đại khoảng từ đến 10% điện áp định mức, phải điều chỉnh điện áp cho khơng xảy tình Đối với nút tải lớn hệ thống điện, điện áp ảnh hưởng đến ổn định điện áp ổn định tĩnh nên phải ý điều chỉnh điện áp Phương thức điều chỉnh điện áp Xét lưới điện hình 2.3 0, U0 P0 + jQ0 X = XL, R P = P1, Q = Q1 a) 1, U1 P1 + jQ1 0, U0 P0 + jQ0 R, X = XL - XC P = P1, Q = Q1-Qb 1, U1 XC P1 + jQ1 Bù dọc Qb Bù ngang b) Hình 2.3 Điều chỉnh điện áp điều chỉnh môđun điện áp Môđun điện áp chủ yếu thành phần dọc trục điện áp định Điện áp U1 nút biết điện áp U0 nút nguồn 0, bỏ qua tổn thất công suất đường dây : Nâng cao hiệu cung cấp điện U1 = U − PR + QX U0 Khoa Hệ thống điện – ĐHĐL- Biên soạn TQ Khải (II.6a) Ta thấy điện áp nút phụ thuộc vào: - Điện áp nguồn U0; - Dòng công suất phản kháng Q tác dụng P lưới điện; - Điện trở R cảm kháng X lưới điện Như muốn điều chỉnh điện áp nút ta tác động vào thành phần: * Điện áp nút nguồn U0 * Dòng công suất phản kháng Q công suất tác dụng P * Điện trở R cảm kháng X lưới điện Trên lưới điện cao siêu cáo áp: điện trở nhỏ nhiều so với điện kháng viết lại phương trình : U1 = U − QX U0 (II.6b) Ta thấy điện áp nút hệ thống phụ thuộc vào dịng cơng suất phản kháng Q Ở lưới điện điện áp thấp hơn, điện áp phụ thuộc vào dòng công suất tác dụng Tuy nhiên ta điều chỉnh dịng cơng suất tác dụng cơng suất yêu cầu phụ tải Điện trở lưới điện trung, hạ áp có ảnh hưởng đến điện áp nên chọn tiết diện dây để bảo đảm điện áp, lưới điện cao siêu cao áp điện trở ảnh hưởng đến điện áp dùng dây tiết diện lớn, nên không chọn tiết diện theo tổn thất điện áp mà chọn theo điều kiện mật độ dòng điện kinh tế (Jkt) Như điều chỉnh điện áp phải dựa chủ yếu vào điều chỉnh dịng cơng suất phản kháng hay xác điều chỉnh cân công suất phản kháng lưới điện cảm kháng X Nếu nguồn điện máy phát điện điện áp cực điều chỉnh cách điều chỉnh dịng điện kích thích (gọi tắt điều chỉnh kích từ) Nếu nguồn máy biến áp trung gian điều chỉnh cách điều chỉnh đầu phân áp Điều chỉnh đầu phân áp điều chỉnh dịng cơng suất phản kháng, muốn điều chỉnh thành cơng lưới điện phải có đủ nguồn cơng suất phản kháng Dịng cơng suất phản kháng Q lưới điện điều chỉnh cách đặt tụ bù (bù ngang- hình II.1b) nút tải làm giảm dịng cơng suất phản kháng lấy từ nguồn: Q = Q1- Qb Cịn điện trở cảm kháng chọn trước theo điều kiện điện áp, cảm kháng X lớn dùng tụ bù dọc (hình II.1b) để giảm bớt: X = XL- XC XL: cảm kháng đường dây điện XC: dung kháng tụ điện Điều chỉnh điện áp lưới điện thực tải lưới điện Nâng cao hiệu cung cấp điện Khoa Hệ thống điện – ĐHĐL- Biên soạn TQ Khải làm việc điều chỉnh ngồi tải: dừng cơng tác lưới điện để điều chỉnh Nếu việc điều chỉnh phải thực nhiều lần ngày phải điều chỉnh tải, năm cần điều chỉnh vài lần nên điều chỉnh ngồi tải lý kinh tế Trong thực tế việc điều chỉnh kết hợp hình thức: - Điều chỉnh tự động theo thời gian thực: nhằm đáp ứng tức thời biến thiên nhanh điện áp bảo đảm an tồn cho hệ thống điện Đó điều chỉnh kích từ máy phát, điều chỉnh đầu phân áp tự động máy biến áp trung gian, điều chỉnh máy bù tĩnh SVC - Điều chỉnh tải tay: điều chỉnh đầu phân áp máy biến áp trung gian, tụ bù - Điều chỉnh tải: điều chỉnh đầu phân áp máy biến áp phân phối, máy biến áp trung gian, tụ bù ngang, tụ bù dọc Nếu lưới điện có đường dây 500kV cịn phải dùng thêm kháng bù ngang để điều chỉnh điện áp cho đường dây Phân cấp điều chỉnh điện áp Điều chỉnh điện áp lưới điện phân chia làm cấp: a) Cấp hệ thống điện mục đích điều chỉnh điện áp cấp là: - Giữ điện áp đầu vào trạm trung gian chế độ vận hành cho việc điều chỉnh điện áp cấp lưới phân phối thuận lợi - Giảm tổn thất điện - Đảm bảo an toàn cho hệ thống điện lưới điện b) Điều chỉnh điện áp lưới phân phối Mục đích: - Đảm bào chất lượng điện áp cho phụ tải - An toàn cho lưới điện - Giảm tổn thất điện II.3 Điều chỉnh điện áp lưới điện hệ thống truyền tải Trên lưới điện hệ thống truyền tải có thiết bị điều chỉnh điện áp: - Máy phát điện - Tụ bù cố định tụ bù điều khiển đơn giản theo bậc - Máy bù tĩnh SVC - Kháng bù - Máy biến áp điều áp tải tải Các thiết bị chọn công suất, vị trí cách thức điều khiển theo tiêu chuẩn tối ưu: đảm bảo điều chỉnh điện áp hiệu có giá thành rẻ Q trình điều chỉnh chia làm giai đoạn: - Điều chỉnh cấp 1: thiết bị tự động thực tức thời: điều chỉnh kích từ, svs nhằm đảm bảo mức điện áp an toàn cho hệ thống tình - Điều chỉnh cấp 2: điều chỉnh chậm tay tự động nhằm đưa điện áp mức yêu cầu, điều độ viên tiến hành điều chỉnh Nâng cao hiệu cung cấp điện Khoa Hệ thống điện – ĐHĐL- Biên soạn TQ Khải tay, từ xa chỗ đầu phân áp máy biến áp, đóng cắt tụ bù cho điện áp nút kiểm tra lưới hệ thống đạt giá trị yêu cầu - Điều chỉnh cấp 3: điều chỉnh để giảm tổn thất điện năng, điều chỉnh thực cho chế độ xác lập kéo dài, nâng điện áp lên mức trần để giảm tổn thất điện Riêng đường dây 500kV phải tính đến tổn thất vầng quang điều chỉnh điện áp, trời xấu nên giữ điện áp thấp để giảm tổn thất vầng quang tổn thất thời tiết sấu lớn II.4 Điều chỉnh điện áp lưới phân phối Độ lệch điện áp cực thiết bị dùng điện Mục đích điều chỉnh điện áp tronglưới điện phân phối đảm bảo chất lượng điện cho phụ tải điện, trước hết độ lệch điện áp so với định mức cực thiết bị dùng điện Độ lệch điện áp tiêu chuẩn chung, quan trọng cho phụ tải điện, điều chỉnh chung cho lưới phân phối điện Còn tiêu chuẩn khác độ dao động, độ không đối xứng độ không sin có tính cục hạn chế đến mức cho phép nhờ biện pháp điều chỉnh cục nơi cần thiết Độ lệch điện áp so với điện áp định mức tính sau: U − U đm 100[%] (II.7) δU = U đm U điện áp thực tế thiết bị dùng điện Tiêu chuẩn chất lượng điện áp (viết tắt CLĐA) quy định: Độ lệch điện áp cực thiết bị dùng điện khơng vượt ngồi phạm vi cho phép: δU- ≤ δU ≤ δU+ (II.8) -, + δU δU quy định tiêu chuẩn CLĐA Thường δU- = - 5%, δU+ = 5% Độ lệch điện áp ảnh hưởng đến hoạt động tất loại thiết bị dùng điện Điện áp tăng cao làm tăng tiêu thụ điện thiết bị, gây phát nóng tăng cao làm hỏng thiết bị Ví dụ đèn điện sợi đốt dễ cháy điện áp tăng cao Điện áp giảm thấp làm giảm tiêu thụ điện năng, giảm suất thiết bị gây hư hỏng sản phẩm, ví dụ điện áp thấp làm giảm mạnh quang thơng đèn điện, đèn huỳnh quang khơng khởi động Độ lệch điện áp tiêu chuẩn CLĐA, ảnh hưởng lớn đến cấu trúc lưới điện Đánh giá chất lượng điện áp lưới hạ áp Lưới đện phân phối hạ áp ( viết tắt LPPHA)cấp điện cho đại phận thiết bị dùng điện Trong LPPHA chỗ đấu thiết bị dùng điện, toàn lưới phân phối hạ áp thời gian điện áp phải thoả mãn tiêu chuẩn δU- ≤ δUxt ≤ δU+ (II.9) x- địa điểm, t- thời gian Tuy nhiên có vị trí thời điểm mà CLĐA đảm bảo đảm bảo địa điểm thời gian cịn lại Đó điểm đầu (điểm B) Nâng cao hiệu cung cấp điện 10 Khoa Hệ thống điện – ĐHĐL- Biên soạn TQ Khải điểm cuối lưới HA (điểm A, điểm có điện áp thấp nhất) (hình II.5) chế độ phụ tải max Phối hợp điều kiện ta viết tiêu chuẩn, quy ước số chế độ max, số chế độ min: δU- ≤ δUA1 ≤ δU+ δU- ≤ δUA2 ≤ δU+ δU- ≤ δUB1 ≤ δU+ (II.10) δU- ≤ δUB2 ≤ δU+ Thể đồ thị ta thấy độ lệch điện áp phải nằm vùng gạch chéo hình 2.4 gọi miền chất lượng điện áp B A δU δU δU+ Miền CLĐA δU- Hình 2.4 Miền chất lượng điện áp Nếu sử dụng tiêu chuẩn (II.10) phải đo đạc điện áp điểm A B chế độ max Trong điểm A khó xác định, mặt khác nhiều cần đánh giá kỹ thuật lưới phân phối trung áp Do ta quy đổi đánh giá chất lượng điện áp điểm B điểm đầu lưới phân phối hạ áp hạ áp trạm phân phối Ta biết: δUA1 = δUB1 - ΔUH1 (II.11) δUA2 = δUB2 - ΔUH2 ΔUH tổn thất điện áp LHA Thay vào (I.10): δU- ≤ δUB1 - ΔUH1 ≤ δU+ δU- ≤ δUB2 - ΔUH2 ≤ δU+ δU- ≤ δUB1 ≤ δU+ δU- ≤ δUB2 ≤ δU+ bất phương trình tiêu chuẩn đánh giá chất lượng điện áp điểm A quy B, bất phương trình sau tiêu chuẩn đánh giá chất lượng điện áp điểm B Chuyển ΔUH1 ΔUH2 bất phương trình đầu sang hai vế: δU- + ΔUH1≤ δUB1≤δU+ + ΔUH1 δU- + ΔUH2 ≤ δUB2 ≤δU+ + ΔUH2 δU- ≤ UB1 ≤ δU+ δU- ≤ UB2 ≤ δU+ Ta nhận thấy bất phương trình thoả mãn vế trái phương trình sau thoả mãn, cịn phương trình sau thoả mãn vế phải phương trình Nâng cao hiệu cung cấp điện 63 Khoa Hệ thống điện – ĐHĐL- Biên soạn TQ Khải Đại lượng đầu vào PSS thay đổi mức dao động công suất phát hệ thống điện - ΔP: - Ưu điểm: Việc đo công suất phát dễ dàng thực thiết bị đo lường điện sử dụng điện áp thứ cấp máy biến điện áp dòng điện thứ cấp máy biến dòng - Nhược điểm: Có thể làm thay đổi tới mức khơng cần thiết độ lớn mô men Ứng dụng PSS: Hiện PSS ứng dụng rộng rãi AVR nhà máy điện có cơng suất phát lớn Muốn đưa PSS vào sử dụng trước tiên thơng qua q trình phân tích máy tính hệ thống thử nghiệm tương đương Các PSS đưa vào sử dụng sau qua thử nghiệm tương đương với đường dây mang tải, đường dây chuyên tải hở mạch IV.8 Thử nghiệm đáp ứng điều kiện mang tải: Điều kiện tiêu chuẩn dao động công suất đo với giá trị chỉnh định AVR máy phát thay đổi ± 3% điện áp máy phát (hình 2.23) Hình 4.22 Tín hiệu bước dùng cho thử nghiệm mang tải Trong ứng dụng thực tế AVR có tham số bù cho độ lệch pha, tham số bù cho vùng rộng tần số PSS-1 tham số bù cho vùng tần số riêng PSS-2 cho dao động cơng suất giảm cách nhanh chóng (hình 4.23) Hình 4.23 Minh họa kết thử nghiệm máy phát mang tải Nâng cao hiệu cung cấp điện 64 Khoa Hệ thống điện – ĐHĐL- Biên soạn TQ Khải IV.9 Thử nghiệm đáp ứng điều kiện đường dây truyền tải hở mạch: Một đường dây truyền tải có cấp điện áp 500kV gần nhà máy phát điện bị hở mạch đột ngột điều kiện máy phát làm việc ổn định Đo dao động công suất phát Hình 4.24 Một đường dây 500kV bị cắt khỏi máy cắt Hình 4.25 Minh họa kết thử nghiệm với đường dây truyền tải bị hở mạch Qua thử nghiệm nhận thấy PSS dùng tham số PSS- có đặc tính điều khiển tốt so với PSS có tham số PSS – Tuy nhiên việc điều khiển mạch kích từ cơng suất phản kháng dùng PSS với tham số PSS-2 không hiệu mong muốn IV.2 Các điều chỉnh điện áp máy biến áp: Cấu tạo điều chỉnh điện áp kiểu khơng tải: Bộ điều chỉnh điện áp có nhiệm vụ điều chỉnh số vòng dây cuộn dây sơ cấp cho phù hợp điện áp đầu nguồn để giữ cho điện áp phía đầu máy biến áp đạt định mức Mục đích việc điều chỉnh điện áp hạn chế điện áp hạn chế tình trạng áp máy biến áp, giảm nguy cố điện áp giảm tổn thất điện cho lưới điện Trong máy biến áp thường dùng thêm điều chỉnh điện áp pha kiểu quay tay có từ đến đầu phân nấc đặt cuộn dây trung áp 22kV, 35kV… Bộ điều chỉnh điện áp không tải có hình trụ nhiều tầng, tiếp điểm pha xếp chồng chung trụ quay Mỗi cặp tiếp điểm pha đấu vào đầu phân nấc máy biến áp Các cặp tiếp điểm có hình dáng giống lưỡi dao cầu dao, lưỡi dao nằm cố định bên ngoài, má dao động nằm Khi làm việc má động quay theo góc định để tiếp xúc với lưỡi dao Trong vận hành để đảm bảo an toàn lần thay đổi phân Nâng cao hiệu cung cấp điện 65 Khoa Hệ thống điện – ĐHĐL- Biên soạn TQ Khải nấc bắt buộc phải cắt điện máy biến áp để kiểm tra tiếp xúc đồng hồ vạn cầu đo điện trở chiều Với máy biến áp khơ phân áp chế tạo riêng cho pha Các đổi nối điều chỉnh phân áp thường đặt vị trí dễ quan sát, thơng thường gắn bên ngồi cuộn dây dạng cầu đấu dây Cấu tạo nguyên lý làm việc điều chỉnh điện áp tải: Tất máy biến áp có yêu cầu ổn định điện áp phải lắp tự động điều chỉnh điện áp Bộ điều chỉnh điện áp kiểu mang tải đặt phía cuộn dây sơ cấp có cấu tạo đặc biệt cho phép điều chỉnh điện áp máy biến áp mang tải lớn Vì điều chỉnh điện áp chế tạo theo kiểu phân nấc nên điều chỉnh điện áp gần định mức Bộ điều chỉnh điện áp tải pha thường chế tạo 19 nấc (115± 9x 1,78%) nấc số 10 nấc định mức Các điều chỉnh điện áp tải có thêm dao đảo chiều pha có tác dụng đảo ngược chiều cực tính cuộn dây điều chỉnh làm cho từ thông "cuộn dây điều chỉnh" ngược với chiều từ thông "cuộn dây chính", mục đích để giảm bớt nửa số vịng cuộn dây điều chỉnh, tăng gấp đơi số đầu nấc phân áp Bộ điều chỉnh điện áp kiểu mang tải đặt tên chung điều chỉnh điện áp tải (ĐCĐADT) Có nhiều loại ĐCĐADT nhiều hãng sản xuất, loại có cấu tạo riêng: • Loại PC-3, PC4, PC9 dùng cho MBA 25MVA – 110kV • Bộ ĐAT hãng ABB loại UCGRT 650/400C dùng cho MBA 125kVA- 220kV, loại UZERN 380/300, UZERN 380/150 dùng cho MBA 110kV, 220kV • Bộ ĐAT hãng MR loại kiểu M, MS… dùng cho MBA 110kV, 220kV Bộ ĐAT Nga loại PC-3, PC4, PC9: a Cấu tạo: Gồm có phần: − Bộ cơng tắc P gọi dao lựa chọn làm nhiệm vụ chọn trước phân nấc điện áp máy biến áp Bộ cơng tắc P nằm thùng dầu bên cạnh máy biến áp, đầu dây cuộn dây điều chỉnh máy biến áp đấu vào công tắc P Bộ tiếp điểm lựa chọn gồm có bộ: lựa chọn chẵn, lựa chọn lẻ dao đảo chiều Bộ tiếp điểm lựa chọn chẵn gồm có tiếp điểm tĩnh X2, X4, X6, X8, X10 tiếp điểm động Bộ tiếp điểm lựa chọn lẻ gồm có tiếp điểm tĩnh X1, X3, X5, X7, X9 tiếp điểm động Tiếp điểm tĩnh nối với cuộn dây điều chỉnh, tiếp điểm động nối với dập lửa điện trở − Bộ cơng tắc K cịn gọi công tắc dập lửa nằm thùng dầu riêng chứa khoảng 100 lít dầu cách điện có vai trò tương tự máy cắt điện Bộ cơng tắc K gồm 13 cặp tiếp điểm, có cặp tiếp điểm chung sứ trung tính Các tiếp điểm cơng tắc K có cấu tạo hình khối chữ nhật, làm việc tiếp điểm tạo tiếp xúc mặt Mỗi pha cơng tắc K có cặp tiếp điểm, đơi cặp tiếp điểm có lắp điện trở hạn chế chịu dòng điện qua từ 200A đến Nâng cao hiệu cung cấp điện 66 Khoa Hệ thống điện – ĐHĐL- Biên soạn TQ Khải 800A gọi điện trở dập lửa Tiếp điểm đầu cuối công tắc K đấu vào trung điểm dao lựa chọn chẵn, lẻ sau đầu sứ trung tính b Nguyên lý làm việc: Bộ ĐAT 110kV làm việc tự động tay Bộ ĐAT chế tạo có nhiều kiểu dáng khác nhau, tiếp điểm thường làm việc theo nguyên lý tiếp xúc kiểu đóng thẳng Mỗi có cấu truyền động riêng Thuyết minh (hình 4.26): Khi làm việc dao lựa chọn P chuyển động trước để chọn đầu phân nấc điện áp mới, sau tắc K chuyển động Đầu cực chung dao lựa chọn hệ lẻ (1,3,5,7,9) đấu vào cực 32, đầu cực chung dao lựa chọn hệ chẵn (2,4,6,8,10) đấu vào cực 31 (với pha A mang tên 31A; 32A, với pha B mang tên 31B; 32B, với pha C có tên 31C; 32C) Công tắc K chuyển động theo cấu kiểu cu lít “biến chuyển động quay thành chuyển động thẳng” Bộ cơng tắc K có tốc độ làm việc cực nhanh từ 45miligiây đến 50miligiây chịu dòng điện ngắn mạch tạm thời từ 200 đến 600A Thời gian ngắn mạch từ 0,1 đến 6miligiây, thời gian hai tiếp điểm chẵn lẻ thuộc dao lựa chọn P đóng lúc tiếp điểm đầu cuối công tắc K bị nối tắt gây ngắn mạch vòng dây hai nấc điều chỉnh phân áp, lượng xuất thời gian ngắn mạch tiêu hao qua điện trở Sáu điện trở có trị số R=4Ω÷ Ω Nhiệt lượng sinh thời điểm ngắn mạch tản nhanh dầu Giả sử máy biến áp làm việc nấc 2, tiếp điểm số pha A nối vào cực 31-A, nấc số nối vào cực 32-A Muốn chuyển nấc dao chọn bên lẻ phải chuyển từ nấc nấc trước, sau cơng tắc K bật 32-A điện trở R giống dùng để hạn chế dòng điện ngắn mạch thời điểm nấc nấc cuộn dây điều chỉnh bị chập tắt, lúc điện trở R đóng vai trị phụ tải Bộ cơng tắc P K dùng chung truyền động Tất chuyển động điều chỉnh điện áp tải thực truyền động khí theo hành trình định sẵn Một lị xo nằm phía cơng tắc K quay nhanh (45÷50m giây) cơng tắc K dao lựa chọn P làm việc xong Hình 4.26 Sơ đồ nguyên lý PC Nâng cao hiệu cung cấp điện 67 Khoa Hệ thống điện – ĐHĐL- Biên soạn TQ Khải Relay dịng dầu Nắp đậy Hình 4.27 Giản đồ chụp sóng cơng tắc K Hình 4.28 Mơ tả cấu tạo công tắc K Bộ ĐATDT hãng ABB loại 110kV UZERN – 380/150: a Cấu tạo: Bộ điều chỉnh điện áp tải UZERN – 380/150 có kiểu đấu dây hình Y chịu điện áp xung 380kV có dịng điện max liên tục 150A Bộ bố trí khoang riêng bên ngồi thùng dầu máy biến áp Dầu khoang ĐAT khoang thùng MBA ngăn cách nối thông với khoang dãn nở riêng thùng dầu phụ Mỗi pha ĐAT gồm có tiếp điểm lưạ chọn, tiếp điểm đảo Từ đảo chọn có đầu dây nối tới sứ xuyên nằm vách ngăn cách khoang thùng MBA khoang ĐAT, sứ xuyên nối tới vòng dây quấn cuộn dây MBA Bộ ĐAT dùng cho MBA 25MVA - 110kV trở lên có điện áp điều chỉnh 115 ± 9x 1,78%, có 19 nấc điều chỉnh nấc trung gian 9a,10a, 11a Nấc 9a, 10a, 11a điện áp, nấc 10 10a nấc định mức Sau nạp dầu vào khoang ĐAT phải tạo khoảng đệm khơng khí đỉnh khoang ĐAT để tránh áp lực đột ngột ĐAT chuyển nấc có tải vận hành Ký hiệu: E, R – Kiểu đấu dây, N- pha đấu sao, 380, điện áp xung 380kV, 150, dòng điện cực đại liên tục (A) b Nguyên lý làm việc: Bộ tiếp điểm lựa chọn H (tiếp điểm động) gồm có tiếp điểm (1 tiếp điểm tiếp điểm chuyển tiếp) Tiếp điểm mở trước đóng sau tiếp điểm chuyển Nâng cao hiệu cung cấp điện 68 Khoa Hệ thống điện – ĐHĐL- Biên soạn TQ Khải tiếp hai điện trở hạn chế M1, M2 Tiếp điểm đảo gồm tiếp điểm động R hai tiếp điểm tĩnh 12, 14 Tiếp điểm lựa chọn tĩnh gồm có 12 tiếp điểm tính từ đến 12 có tiếp điểm 1, 10,11 nối với nhau, kích thước tiếp điểm 12 tương đương với tiếp điểm Trên hình vẽ MBA vận hành nấc 10 tiếp điểm đảo nối với 12 sang 13, tiếp điểm lựa chọn H tiếp xúc với tiếp điểm 12, mạch điện sau: từ cuộn dây tiếp điểm 12 H 15 N Như nấc có cuộn dây tham gia (đây nấc định mức), tiếp tục tăng tới nấc 10 (cũng nấc định mức) dịng điện từ cuộn dây 12 H 15 N, đồng thời lúc tiếp điểm đảo chiều chuyển từ 12 13 thành 12 14 để đảo chiều từ thông cuộn dây điều chỉnh Nếu tiếp tục chuyển tới nấc nấc 11, lúc tiếp điểm lựa chọn chuyển sang tiếp xúc với tiếp điểm 1, mạch điện sau: từ cuộn dây 12 14 ngược chiều cuộn dây điều chỉnh H N Quá trình tiếp tục chuyển đến nấc 19 Hoạt động lựa chọn động: Giả sử MBA vận hành nấc 1, ta muốn chuyển nấc từ nấc đến nấc trình diễn theo bước Cuộn dây : Cuộn dây điều chỉnh Hình 4.29 Sơ đồ nguyên lý điều áp tải 110kV UZERN – 380/ 150 Bước 1: Lúc đầu tiếp điểm động H tiếp xúc với tiếp điểm tĩnh tiếp điểm (tồn dịng Nâng cao hiệu cung cấp điện 69 Khoa Hệ thống điện – ĐHĐL- Biên soạn TQ Khải Bước 2: Tiếp điểm chuyển tiếp M2 tiếp xúc vào tiếp điểm tĩnh 1và tiếp điểm tách ra, dịng điện qua điện trở M2 tiếp điểm chuyển tiếp Bước 3: Tiếp điểm M1 tiếp xúc với tiếp điểm tĩnh 2, lúc dòng điện qua tiếp điểm 2, cuộn dây điều chỉnh bị nối tắt điện trở M1, M2 có tác dụng hạn chế dòng ngắn mạch Bước 4: Tiếp điểm M2 tách lúc dòng điện qua M1 (dòng tải chuyển hoàn toàn sang nấc 2) Bước 5: Tiếp điểm tiếp xúc với tiếp điểm tĩnh tiếp điểm chuyển tiếp tách ra, dòng điện qua tiếp điểm Q trình chuyển nấc tiếp điểm chọn lựa hoàn thành Bộ ĐATDT hãng ABB loại UCGT 650/400: Bộ điều chinh dùng cho MBA 125MVA -220V(điều chỉnh cuộn dây 220kV) Ký hiệu: R- Kiểu đấu dây T- Loại pha 650 - Chịu điện áp xung 400-dòng điện max liên tục C-kích thước điều chỉnh điện áp Máy biến áp có điều chỉnh điện áp tải loại UCGRT 650/400C đặt pha cuộn dây truyền động chung cho pha Mỗi ĐCĐA có tiếp điểm chọn nấc, tiếp điểm đảo chọn nằm thùng dầu MBA Từ tiếp điểm dập hồ quang, đảo chọn có đầu dây nối tới nấc vòng dây quấn cuộn dây MBA Bộ ĐCĐA có 19 nấc có nấc 9A, 9, 9B nấc định mức Sau nạp dầu vào khoang ĐAT phải tạo khoảng đệm khơng khí bên ĐAT để tránh áp lực đột ngột ĐAT chuyển nấc có tải Bộ tiếp điểm động A, tiếp điểm x,v, hai điểm trung gian y u nối với điện trở hạn chế dòng R1 R2 Bộ tiếp điểm đảo gồm có tiếp điểm Nâng cao hiệu cung cấp điện 70 Khoa Hệ thống điện – ĐHĐL- Biên soạn TQ Khải động R,20,10 tiếp điểm tĩnh 21 22 Bộ tiếp điểm chọn chẵn gồm có tiép điểm tĩnh 2, 4, 6, 8,10 tiếp điểm động H Tiếp điểm động tiếp tiếp điểm tĩnh Bộ tiếp điểm chọn lẻ gồm có tiếp điểm tĩnh 1,3,5,7,9 tiếp điểm động V Tiếp điểm động tiếp tiếp điểm tĩnh Tiếp điểm động dập hồ nối với cuối cuộn dây chung tiếp điểm Z Tiếp điểm u,v dập hồ với tiếp điểm động V chọn lẻ Tiếp điểm động R đảo nối với đầu 10 20 ( xem hình hình 6) Tiếp điểm 21 22 đảo nối tương ứng với đầu đầu cuộn dây điều chỉnh Các tiếp điểm tĩnh 1,2,4,4,5,6,7,8,9 hai chọn nối tương ứng với đầu 1,2,4,4,5,6,7,8,9 cuộn dây điều chỉnh Các mối nối thực dây cáp đồng bọc điện Trên hình vẽ ta thấy MBA vận hành nấc 9, mạch điện cuộn dây 220kV nối từ sứ trung tính N qua cuộn dây chung 1, qua đầu 30 đến tiếp điểm v tiếp điểm v tiếp điểm dập hồ tới chọn chẵn tiếp H qua đầu 20 tới cuộn dây nối tiếp tới đầu sứ 220kV, nấc cuộn dây điều chỉnh không tham gia vào machj điện nên cuộn dây 220 nấc trung bình Khi MBA nấc 1, mạch điện 220kV từ sứ trung tính N qua cuộn dây chung qua đầu 30 đến tiếp điểm x tiếp điểm dập hồ ( tiếp điểm động A dập hồ tiếp phía x,y) tới chọn lẻ tiếp V-1 ( lúc chọn chẵn tiếp V-2) tới nấc cuộn dây điều chỉnh xuôi hết cuộn dây điều chỉnh lên đầu sau qua đầu 21 đảo qua R ( đảo tiếp 20-R-21), đầu 20 qua cuộn dây nối tiếp tới sứ 220kV Ở nấc cuộn dây điều chỉnh tham gia hoàn toàn vào mạch điện, cực tính với cuộn dây chung cuộn nối tiếp nên điện áp cuộn dây 220kV mức lớn Ngược lại nấc 17, chọn lẻ tiếp V-9 tiếp điểm động R đảo tiếp đầu nên cuộn dây điều chỉnh tham gia hồn tịn vào mạch điện cuộn dây 220kV, ngược cực tính với cuộn dây chung cuộn nối tiếp nên điện áp cuộn dây 220kV mức thấp Khi ta thực chuyển tăng nấc từ lên trục BTĐ quay số vịng ( chọn khơng chuyển) tiếp điểm động tiếp điểm dập hồ chuyển từ A-x sang A-v nên mạch điện cuộn dây 220V từ N qua A v H chọn chẵn 2-9 cuộn dây điều chỉnh đầu 21, R đảo đầu 20 cuộn dây nối tiếp đầu sứ 220kV Ở nấc cuộn dây điều chỉnh tham gia 7/8 vòng dây nên cực tính với cuộn dây chung cuộn dây nối tiếp nên điện áp cuộn dây 220VkV nhở nấc Khi ta thực chuyển nấc từ lên 3, trục tự động BTĐ quay số vịng tiếp điểm động chọn lẻ chuyển không tải từ V-1 lên V-3, sau tiếp điểm động tiếp điểm dập hồ quang chuyển từ A- v lên V – x, nên mạch điện dây 220kV từ N qua A x V chọn chẵn 3-9 cuộn dây điều chỉnh 21, R đảo đầu 20 cuộn dây nối tiếp đầu sứ 220kv Ở nấc cuộn dây điều chỉnh tham gia 6/8 số vịng dây nên cực tính với cuộn dây chung cuộn dây nối tiếp nên điện áp cuộn dây 220kV nhỏ nấc Quá trình tăng nấc chuyển nấc tiếp tục nấc 17 Từ nấc 9B đến nấc 17, đảo tiếp R sang 22 đảo chiều cuộn dây điều chỉnh ngược cực tính với cuộn dây chung cuộn nối tiếp Khi ta thực chuyển giảm nấc từ 17 lên Khi chuyển từ 17 xuông 16, chọn chẵn, chọn lẻ khơng chuyển có tiếp điểm dập hồ Nâng cao hiệu cung cấp điện 71 Khoa Hệ thống điện – ĐHĐL- Biên soạn TQ Khải quang chuyển từ x sang y, nấc từ 16 chọn tiếp điểm dập hồ chuyển không Bộ chọn chuyển không tải Từ nấc 17 đến nấc 9, đảo tiếp R tiếp điểm 22, từ nấc 9A đến nấc 1, đảo chuyển tiếp R đầu 21 Cơ cấu chuyển nấc dập hồ quang tiếp điểm dập hồ quang: Khi MBA vận hành nấc lẻ, tiếp điểm động A dập hồ tiếp điểm x Khi ta thực chuyển nấc từ nấc lẻ sang nấc chẵn tiếp theo, tiếp điểm động A chuyển từ x, y y y, u u u u,v Nghĩa ban đầu tiếp điểm động A tách khỏi tiếp điểm x, lúc dòng điện qua tiếp điểm y sau tiếp điểm động A chuyển tiếp xúc với hai tiếp điểm y u, lúc dòng điện qua tiếp điểm y u tiếp điểm động tách khỏi tiếp điểm y vf dòng điệ chỉ qua u, bước cuối tiếp điểm động A chuyển sang tiếp với tiếp với tiếp điểm v, lúc tiếp điểm động A tiếp với hai tiếp điểm u,v tiếp điểm u nối với điện trở R nên dòng điện qua tiếp điểm v gần Như trình chuyển nấc dập hồ ln liền mạch Khi thực chuyển nấc từ chẵn sang lẻ, tiếp điểm động A chuyển theo chu trình ngược lại từ v,u u u, v y y,x Các điện trở R1 R2 làm nhiệm vụ hạn chế dòng không gây chênh lệch điện áp lớn tiếp điểm x,y,u,v Khi tiếp điểm động A tiếp y u, nối tắt vịng dây nấc điều chỉnh liên tiếp qua điện trở R1 R2, nhờ có R1 R2 mà vịng dây nấc điều chỉnh liên tiếp không bị ngắn mạch Trong thực tế tiếp điểm bắt đầu tiếp xúc bắt đầu ngắt ra, có chênh lệch chút điện áp chúng nên có hồ quang nhỏ phát sinh Nhưng tốc độ chuyển đổi nhanh nên hồ quang khơng trì Vì có hồ quang nên chất lượng dầu bị suy giảm, nên dập hồ quang phải đặt khoang riêng Nâng cao hiệu cung cấp điện x 72 V Ry y u Ru v Khoa Hệ thống điện – ĐHĐL- Biên soạn TQ Khải x y u Bước x u Ru v V x y u v Ru Ru v H H V H Bước V Ry y Ry u Bước x Bước Ry y Ru v H V Ry x y u H Bước v Ru Bước 4.30 Các bước hoạt động dập hồ ĐADT kiểu UCGRT650-400C Bộ điều chỉnh điện áp tải hãng MR: V Ry H Nâng cao hiệu cung cấp điện 73 Khoa Hệ thống điện – ĐHĐL- Biên soạn TQ Khải Bộ điều chỉnh điện áp tải hãng MR gồm nhiều chủng loại như: kiểu A, kiểu V, kiểu M, kiểu MS, kiểu T… truyền động gồm loại MA7, MA9 Dùng cho máy biến áp 220kV; điều chỉnh VIII 200/350Y-10191W Bộ điều chỉnh điện áp loại MI 501-170/C-10193W • M – kiểu điều áp • I – số pha (dùng cho pha) • 501 - dịng điện làm việc liên tục cực đại • 170 - điện áp làm việc lớn (điện áp pha) • C- Kích thước • 10193W – sơ đồ đấu điều chỉnh a Bộ điều áp kiểu M loại MI 501 -170/C-10193W Máy biến áp có ba điều chỉnh điện áp tải loại MI 501 – 170/C-10193W đặt pha cuộn dây nối tiếp phía 220kV truyền động chung cho ba ba pha Mỗi điều chỉnh điện áp tải gồm có tiếp điểm chọn nấc, tiếp điểm đảo nằm thùng máy biến áp, tiếp điểm dập hồ quang nằm khoang ngăn cách với thùng máy biến áp Từ tiếp điểm dập hồ quang, đảo chọn có đầu dây nối tới nấc vòng dây quấn cuộn dây máy biến áp Bộ điều chỉnh điện áp tải dùng cho máy biến áp 125MVA – 220kV (dùng cho cuộn 220kV) có 19 nấc điều chỉnh, có nấc 9a, 9a, 9a nấc định mức (225 ± x 1,25%) b Nguyên lý hoạt động Bộ tiếp điểm dập hồ gồm có tiếp điểm động A, tiếp điểm tĩnh chẵn 2, tiếp điểm tĩnh lẻ tiếp điểm trung gian nối với điện trở hạn chế dòng R1 R2 _ Bộ tiếp điểm đảo gồm có tiếp điểm tĩnh K ,+, - tiếp điểm động D nối K với + K với Bộ tiếp điểm chọn chẵn gồm có tiếp điểm tĩnh 2, ,6, , K tiếp điểm động II Tiếp điểm động tiếp tiếp điểm tĩnh Bộ tiếp điểm chọn lẻ gồm có tiếp điểm tĩnh 1, 3, 5, 7, tiếp điểm động Tiếp điểm động tiếp tiếp điểm tĩnh Tiếp điểm động dập hồ nối với cuối cuộn dây chung Tiếp điểm chẵn dập hồ nối với tiếp điểm động II chọn chẵn Tiếp điểm lẻ dập hồ nối với tiếp điểm động I chọn lẻ Tiếp điểm K đảo nối với đầu cuộn nối tiếp Tiếp điểm + – đảo nối tương ứng với điểm cuối điểm đầu cuộn dây điều chỉnh Các tiếp điểm tĩnh 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, , hai chọn nối tương ứng với đầu 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, , cuộn dây điều chỉnh Các mối nối thực dây cáp đồng bọc cách điện Trên hình vẽ ta thấy máy biến áp vận hành mức 9b, mạch điện cuộn 220kV nối từ sứ trung tính N qua cuộn dây chung 1, qua tiếp điểm dập hồ tiếp bên chẵn tới chọn chẵn tiếp II-K qua K tới cuộn dây nối tiếp tới đầu sứ 220kV Ở nấc này, cuộn dây điều chỉnh không tham gia vào mạch điện nên điện áp cuộn 220kV nấc trung bình Khi MBA nấc 1, mạch điện 220kV từ sứ N qua cuộn dây chung 1, tiếp điểm dập hồ tiếp bên lẻ tới chọn lẻ qua chọn lẻ tiếp I-1 (lúc Nâng cao hiệu cung cấp điện 74 Khoa Hệ thống điện – ĐHĐL- Biên soạn TQ Khải chọn chẵn tiếp II-2) tới nấc cuộn dây điều chỉnh Nhờ tiếp điểm đảo tiếp K+ nên mạch điện qua hết cuộn dây điều chỉnh nấc tới + K cuộn dây nối tiếp tới sứ 220kV Ở nấc này, cuộn dây điều chỉnh tham gia hồn tồn vào mạch điện, cực tính với cuộn dây chung cuộn nối tiếp nên điện áp cuộn dây 220kV mức lớn Ngược lại nấc 17, chọn lẻ tiếp I-9 đảo tiếp K - nên cuộn dây điều chỉnh tham gia hoàn toàn vào mạch điện cuộn 220kV, ngược cực tính với cuộn dây chung cuộn nối tiếp nên điện áp cuộn dây 220kV mức thấp Khi ta thực chuyển tăng nấc từ lên 2, trục BTĐ quay số vòng (2 chọn khơng chuyển) tiếp điểm động tiếp điểm dập hồ chuyển từ A-1 sang A-2 nên mạch điện cuộn dây 220kV từ N qua A-2—II-2 chọn chẵn -2-9 cuộn dây điều chỉnh + K đảo – cuộn nối tiếp Ở nấc này, cuộn dây tham gia 7/8 số vịng dây nên cực tính với cuộn dây chung cuộn nối tiếp nên điện áp cuộn dây 220kV nhỏ nấc Khi ta thực chuyển nấc từ lên 3, trục BTĐ quay số vịng tiếp điểm động chọn lẻ chuyển không tải từ I-1 lên I-3, sau tiếp điểm động tiếp điểm dập hồ chuyển sang từ A-2 sang A-1 nên mạch điện cuộn dây 220kV từ N qua A-1— I-3 chọn chẵn -3-9 cuộn dây điều chỉnh + K đảo – cuộn nối tiếp Ở nấc cuộn dây điều chỉnh tham gia 6/8 số vòng dây nên cực tính với cuộn dây chung cuộn nối tiếp nên điện áp cuộn dây 220kV nhỏ mức Quá trình chuyển tăng nấc tiếp tục tương tự nấc 17 Từ nấc 9c đến nấc 17, đảo tiếp K – đảo chiều cuộn dây điều chỉnh ngược cực tính với cuộn dây chung cuộn nối tiếp Khi ta thực chuyển giảm nấc từ 17 xuống trình diễn theo trình tự tương tự chuyển từ nấc lên 17 Khi chuyển từ 17 xuống 16, chọn chẵn, lẻ khơng chuyển, có tiếp điểm dập hồ chuyển từ lẻ sang chẵn Còn nấc từ 16 chọn tiếp điểm dập hồ chuyển, chọn chuyển không tải Từ nấc 17 đến mức 9b, đảo tiếp K-, từ nấc 9a đến nấc 1, đảo chuyển sang tiếp K+ Vị trí tiếp điểm dập hồ, chọn, đảo nấc từ 1-17 trình tăng giảm nấc cho bảng hình 6.28 Cơ cấu chuyển nấc dập hồ quang tiếp điểm dập hồ quang: Khi MBA vận hành nấc lẻ, tiếp điểm động A dập hồ tiếp bên lẻ Khi ta thực chuyển nấc từ nấc lẻ sang nấc chẵn tiếp theo, tiếp điểm động A chuyển từ Khi chuyển động từ tiếp xúc với xong ngắt 1, sau tiếp xúc với xong ngắt 3, cuối tiếp xúc với xong ngắt Nhờ dòng điện qua cuộn dây 220kV liền mạch không bị ngắt Khi thực chuyển nấc từ chẵn sang lẻ, tiếp điểm động A chuyển theo trình tự ngược lại Nâng cao hiệu cung cấp điện 75 Khoa Hệ thống điện – ĐHĐL- Biên soạn TQ Khải K Số vị trí: 19 Các nấc khác nhau: 17 A: Vị trí nấc đảo B: Số thứ tự nấc C: Vị trí nấc chọn D: Nấc 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 K 17 16 15 14 13 12 11 10 9C 9B 9A 3-5 4-6 3-5 4-6 3-5 4-6 3-5 4-6 3-5 4-6 3-5 4-6 3-5 4-6 3-5 4-6 3-5 Nâng cao hiệu cung cấp điện 76 Khoa Hệ thống điện – ĐHĐL- Biên soạn TQ Khải K Hình 4.31 Sơ đồ nguyên lý ĐAT (vẽ cho pha) A B C D Đ Các điện trở R1 R2 làm nhiệm vụ hạn chế dịng khơng gây chênh điện áp lớn tiếp điểm 1, 2, 3, Khi tiếp điểm động A tiếp 3, nối tắt vịng dây nấc điều chỉnh liên tiếp qua điện trở R1 R2, nhờ có R1 R2 mà vòng dây nấc điều chỉnh liên tiếp không bị ngắn mạch Thực tế tiếp điểm bắt đầu tiếp xúc bắt đầu ngắt ra, có chênh lệch chút điện áp chúng nên có hồ quang nhỏ phát sinh Nhưng tốc độ chuyển chu trình dập hồ nhanh nên hồ quang nhỏ khơng trì lâu Do có hồ quang nên chất lượng dầu khoang dập hồ nhanh giảm, dập hồ quang phải đặt khoang riêng, không chung với khoang máy (hình 4.32.) N Hình 4.32 Cơ cấu chuyển nấc dập hồ quang tiếp điểm dập hồ quang a Quản lý vận hành điều chỉnh điện áp tải Nâng cao hiệu cung cấp điện 77 Khoa Hệ thống điện – ĐHĐL- Biên soạn TQ Khải Bộ điều chỉnh điện áp tải máy biến áp hoạt động thường xuyên, ngày làm việc đến 20 lần Tại thời điểm xảy ngắn mạch điều chỉnh điện áp không làm việc Bộ điều chỉnh điện áp tải có tuổi thọ khoảng 30 đến 50 năm tương ứng với 50.000 lần làm việc thực tể không làm tốt công việc vệ sinh bảo dưỡng thường xuyên nên tuổi thọ bị giảm Vì phải thực nghiêm ngặt chế độ theo dõi thời gian hoạt động chúng Bộ công tắc K ngâm dầu làm việc chế độ ngắn mạch nên dầu cách điện thường bị bẩn bị hoá già nhanh Trung bình sau tháng vận hành tương ứng với 3600 lần làm việc phải thay dầu cách điện lần Phải làm vệ sinh bùn dầu bám vào tiếp điểm, tráng rửa thùng dầu trước thay dầu ... công tác thi? ??t bị dùng điện: Khi điện áp cao làm tăng dòng điện thi? ??t bị dùng điện, tăng độ phát nóng làm già hố cách điện, dẫn đến giảm tuổi thọ thi? ??t bị dùng điện thi? ??t bị lưới điện Còn điện áp... pháp giảm dao động điện áp, khơng đối xứng khơng hình sin Giảm dao động điện áp Nguyên nhân dao động điện áp là: - Khởi động động cơ; Nâng cao hiệu cung cấp điện 23 Khoa Hệ thống điện – ĐHĐL-... Nâng cao hiệu cung cấp điện Khoa Hệ thống điện – ĐHĐL- Biên soạn TQ Khải Hinh 2.2 Điện áp không đối xứng làm hiệu công tác tuổi thọ thi? ??t bị dùng điện, giảm khả tải lưới điện tăng tổn thất điện