13 Chuong 11 Cap dien cho tram bom

CHƯƠNG 11 CẤP ðIỆN CHO TRẠM BƠM ðể ñảm bảo cho trạm bơm làm việc được, cần có truyền tải phân phối ñiện ñến trạm ðộ tin cậy nguồn ñiện cấp cho trạm bơm phụ thuộc vào loại trạm bơm Trạm bơm loại ñiện ñược lấy từ hai nguồn không phụ thuộc Trạm bơm loại hai cần lấy ñiện từ nguồn Trạm bơm cơng suất lớn lấy điện theo tuyến điện áp cao 3-10kv cần ñặt trạm biến áp, ñộng dùng điện điện áp cao lấy điện theo tuyến 3-6kv Trạm bơm cơng suất nhỏ trung bình lấy ñiện theo tuyến ñiện áp thấp từ mạng ñiện thành phố từ trạm biến áp gần ñó 11.1 ðỘNG CƠ ðIỆN ðộng ñiện có nhiều loại, loại dùng cho trạm ñộng ñồng động khơng đồng xoay chiều * ðộng điện khơng đồng ðộng điện khơng đồng loại ñược dùng rộng rãi trạm bơm nói riêng với loại máy nói chung ðộng điện khơng đồng loại có kết cấu gọn nhẹ, cách mở máy ñơn giản Tùy theo kết cấu rơto, động điện khơng đồng chia làm hai loại: lồng sóc rơto dây quấn ðộng điện khơng đồng kiểu lồng sóc, dây quấn đồng nhơm đặt rãnh lõi thép rơto, hình thành lồng Cách mở máy động lồng sóc đơn giản mở máy trực tiếp giảm ñiện áp xtato mở máy Mở máy trực tiếp đơn giản, việc đóng trực tiếp ñộng vào lưới ñiện nhờ cầu dao khởi ñộng từ Nhưng cách mở máy làm tụt ñiện áp mạng ñiện nhiều quán tính máy lớn gây cháy cầu chì nên dùng cơng suất mạng điện đủ lớn Hầu hết trạm bơm ñều mở máy theo phương pháp Trường hợp khơng mở máy trực tiếp mở cách giảm điện áp xtato, giảm dòng điện mở máy Các phương pháp giảm ñiện áp • Mắc nối tiếp ñiện kháng vào mạch xtato Khi động quay ổn định ngắt mạch điện kháng • Dùng máy biến áp cho dòng ñiện qua máy tự biến áp trước vào ñộng để giảm điện áp Thay đổi vị trí chạy ñể ñiện áp ñặt vào ñộng lúc mở máy nhỏ nâng lên ñịnh mức • Phương pháp ñổi nối -tam giác Phương pháp sử dụng làm việc bình thường dây quấn xtato đấu hình tam giác ðộng điện khơng đồng kiểu rơto dây quấn, rãnh lõi thép ñặt dây quấn ba pha Ba ñầu nối với vành trượt đồng Ba chổi than nối với mạch biến trở ngồi (để mở máy ñiều chỉnh tốc ñộ) tỳ lên ba vành trượt Cách mở máy động khơng đồng rơto dây quấn đơn giản Người ta thường dùng biến trở ngồi nối với dây quấn rơto Cách mở máy làm giảm dòng điện tăng mơ men mở máy làm cồng kềnh thêm kết cấu ñộng * ðộng ñiện ñồng ðộng điện đồng so với động khơng đồng ưu điểm chỗ mơ men quay phụ thuộc ñiện áp lưới, hệ số cosϕ = Nếu cơng suất hiệu suất động ñồng ñiện cao 1-3% làm việc ổn ñịnh ñộng không ñồng ñiện áp lưới thay ñổi Cách mở máy ñộng ñồng phức tạp nhiều so với động khơng ñồng Bản thân ñộng không tự mở máy ñược phải dùng ñộng phụ trợ cấu tạo động có thêm dây quấn mở máy Q trình mở máy gồm hai giai đoạn mở máy khơng ñồng ñưa vào ñồng Giai ñoạn ñầu ñộng ñược mở máy ñộng không ñồng lồng sóc Sau ñộng ñã quay với tốc độ @ gần đồng @ nối với dòng điện kích thích chiều để đưa ñộng vào làm việc ñồng Do cách mở máy phức tạp nên ñộng ñồng nên dùng công suất lớn (từ 300 kw trở lên) * Chọn ñộng ñiện Chọn ñộng ñiện bao gồm công việc chọn kiểu loại, ñiện áp công suất ñộng Trong loại động động lồng sóc có giá thành rẻ, cấu tạo ñơn giản nên ñược dùng rộng rãi công suất 100 kw ðộng rơto dây quấn đắt hơn, kích thước lớn cách vận hành phức tạp hệ số công suất cosϕ thấp Tuy nhiên có ưu điểm dòng điện mở máy khơng đặt động lồng sóc ðộng đồng có hệ số cơng suất cosϕ cao phí tổn vận hành nhỏ đắt cách mở máy phức tạp Nó sử dụng thích hợp cơng suất lớn u cầu khơng ñiều chỉnh tốc ñộ Trong loại ñộng kể người ta lại chế tạo theo hai kiểu Kiểu kín kiểu hở Ở trạm bơm cấp nước thường dùng động kiểu kín Chọn cơng suất động có ý nghĩa kinh tế, kỹ thuật lớn Nếu chọn công suất bé yêu cầu, ñộng chóng hỏng Nếu chọn lớn quá, khơng kinh tế Cơng suất động điện chạy máy bơm tính theo cơng thức (2.41) ðiện áp xoay chiều ñược dùng phổ biến hệ thống 380/220v Hệ thống vừa dùng cho mạng ñộng lực, vừa dùng cho mạng thắp sáng ðộng có cơng suất trung bình dùng điện áp 500v Những động cơng suất lớn sử dụng trực tiếp điện áp 6-10kv Tuy nhiên ñộng sử dụng ñiện áp cao thiết bị điều khiển phức tạp, giá thành cao, vận hành khó 11.2 MÁY BIẾN ÁP VÀ THIẾT BỊ PHÂN PHỐI Hình 138 giới thiệu sơ đồ bố trí trang bị điện trạm bơm bố trí bốn tổ máy, động dùng điện điện áp thấp, dẫn ñến trạm bơm ñiện cao áp Sơ ñồ ñiện tải ñến trạm bơm ñiện cao áp (H-139) ñược áp dụng rộng rãi, đơi điện dẫn đến trạm bơm ñiện áp thấp Trường hợp sau sơ ñồ bố trí trang bị điện đơn giản nhiều Nhìn chung, trạm biến áp thiết bị phân phối gồm trang bị chủ yếu máy biến áp ñộng lực, ngắt dần, phận tải lưu, máy biến dòng điện điện áp, dao ngắt, sứ cách điện, dụng cụ ño lường ro le, Trong phần giới thiệu sơ lược vài thiết bị chủ yếu * Máy biến áp ñộng lực Máy biến áp ñặt trạm bơm máy hạ áp dùng ñể biến dòng ñiện xoay chiều ñiện áp cao thành dòng điện xoay chiều điện áp thấp cung cấp cho động điện mạng lưới chiếu sáng Cơng suất yêu cầu máy biến áp xác ñịnh theo cơng thức: S = ∑ KP / cosϕ ηđc + Pcs (11.1) Nếu dùng máy mua Liên Xô nước châu u tính theo cơng thức: S/ = 1,23 S (11.2) Trong ∑P K ηđc cosϕ Pcs 1,23 tổng cơng suất thiết bị dòng ñiện (không kể thiết bị dự trữ) hệ số yêu cầu cơng suất hiệu suất động điện hệ số cơng suất động điện tổng cơng suất chiếu sáng hệ số kể ñến thay ñổi nhiệt ñộ so với thiết kế Khi làm việc máy biến áp bị nóng lên Nhiệt độ phát nóng lớn cho phép 1050C Tuy nhiên, cho máy biến áp làm việc thường xuyên tuổi thọ giảm 8-10 lần Các máy biến áp công suất nhỏ chế tạo kiểu khô, làm nguội khơng khí Máy cơng suất trung bình (7500 kv trở lại) làm nguội dầu Máy cơng suất lớn ñược làm nguội dầu tăng cường làm nguội nước khơng khí Do đặc điểm cấu tạo làm việc đơi xảy cháy máy biến áp Trong trạm bơm, ñể an tồn máy biến áp thường đặt phòng riêng xây ghé vào với trạm bơm Tường sàn phòng phải vật liệu khơng cháy * Máy ngắt dầu Thiết bị đóng cắt mạch điện điện áp cao có nhiều loại Máy ngắt dầu, máy ngắt sinh khí thối, máy ngắt kiểu khơng khí Trong loại máy ngắt dầu ñược sử dụng rộng rãi Máy ngắt điện dầu phận thiết bị phân phối ñiện áp cao Nhiệm vụ để đóng ngắt điện điện áp cao có dòng điện phụ tải ngắt mạch Máy ngắt điện dầu điều khiển tay tự động ngắt mạch có dòng điện ngắn mạch Vì vậy, khơng thiết bị dòng ngắt mạch điện mà thiết bị bảo vệ ñường dây bị ngắn mạch Máy ngắt ñiện dầu sản xuất có hai loại: loại nhiều dầu loại dầu Máy ngắt nhiều dầu, dầu vừa làm nhiệm vụ dập tắt hồ quang vừa làm nhiệm vụ cách điện Trong máy ngắt dầu, dầu làm nhiệm vụ dập tắt hồ quang cần cách ñiện dùng sử ba kê lít Trong máy ngắt nhiều dầu ñiện áp 10kv trở lại ba pha đặt thùng, pha có ngắn cách điện Nếu điện áp lớn pha ñặt thùng riêng Thùng làm thép hàn Mặt thùng lót giấy gỗ để cách ñiện Máy ngắt ñiện nhiều dầu có ưu ñiểm ngắt ñược dòng ñiện ñiện áp lớn kết cấu cồng kềnh, trọng lượng lớn, bị nổ gây cháy nên phải đặt phòng riêng Loại máy ngắt ñược sản xuất ñiện áp 35500 kv Máy ngắt dầu, pha đặt thùng riêng Trọng lượng máy ngắt dầu nhỏ máy ngắt nhiều dầu nhiều Chẳng hạn ñiện áp 10kv cơng suất cắt 250kva máy ngắt nhiều dầu có 250 kg dầu máy ngắt có 10kg Vì dầu nên cấu tạo máy ngắt đơn giản, chắn an toàn mặt chống nổ, chống cháy, với máy ngắt nhiều dầu, máy ngắt dầu giá thành hạ bị hạn chế ñiện áp (sử dụng rộng rãi ñiện áp 6-10 kv điện áp 35110 kv bị hạn chế) Hình 139 Sơ đồ mạng điện trạm bơm 1- Mạch cao áp; 2- ðường dây cao áp; 3- ðường dây thấp áp; 4- ðộng chạy bơm 5- ðiện thắp sáng; 6- Dao ngắt; 7- Cái ngắt dầu; 8- Máy biến dòng điện 9- Máy biến điện áp; 10- Máy biến áp động lực; 11- Cơng tắc; 12- Tụ ñiện; 13 - Cầu chì ống Dao ngắt: dao ngắt thiết bị đóng ngắt mạch điện Dao ngắt dùng ñiện áp cao thường gọi dao cách ly, dùng điện áp thấp gọi cầu dao Theo quy ñịnh, dao ngắt cách ly sử dụng khơng có dòng điện, tức ñã ngắt máy biến áp sau máy ngắt dầu ñể tránh hồ quang Dao cách ly dùng ñể cách ly thiết bị ñường dây ñang kiểm tra, sửa chữa Cầu dao dùng ñể ngắt ñộng ñiện thiết bị, phụ tùng khỏi nguồn ñiện ðây thiết bị dùng ñể ñóng cắt mạch điện cơng suất nhỏ khơng đóng ngắt nhiều lần Nếu sơ ñồ ñiều khiển tự ñộng mạch điện đóng cắt nhiều dùng cơng tắc tơ cầu dao làm nhiệu vụ cách ly thiết bị với mạng ñiện cần sửa chữa Trong hệ thống ñiện trạm bơm thường dùng cầu dao ba có hộp bảo vệ Cầu dao thường dùng với ñiện áp 380v 220v ñược chế tạo với ñiện áp ñịnh mức ñến 500v dòng ñiện ñịnh mức ñến 1000A * Máy biến ñiện áp Máy biến ñiện áp loại máy biến áp hạ áp ñể cung cấp ñiện cho dụng cụ ño lường rơ le bảo vệ Cuộn dây sơ cấp có nhiều vòng nối song song với mạng điện cần đo Cuộn thứ cấp có vòng dây nối song song với dụng cụ ño rơ le bảo vệ ðiện áp máy biến áp ñược chế tạo ñịnh mức 100v 100√2v dù ñiện áp sơ cấp * Máy biến dòng điện Máy biến dòng điện loại máy biến áp dùng để biến dòng điện có trị số cao xuống trị số thấp ñể thuận tiện cho việc ño lường nối với thiết bị bảo vệ Ngược lại với máy biến ñiện áp, máy biến dòng điện có cuộn sơ cấp vòng dây mắc nối tiếp với mạng điện cần đo, cuộn thứ cấp nhiều vòng dây mắc nối tiếp với dụng cụ đo Máy biến dòng điện chế tạo với dòng điện thứ cấp định mức 5A 1A dòng điện sơ cấp Ngồi thiết bị nêu trên, thiết bị phân phối gồm thiết bị bảo vệ (cầu chì, rơ le ) dụng cụ ño lường Trong trạm biến áp, thiết bị phân phối ñược chia làm ba nhóm: thiết bị phân phối điện áp cao, thiết bị phân phối ñiện áp thấp bảng ñiều khiển Thiết bị phân phối ñiện áp cao ñược chế tạo theo hai loại: lắp riêng trọn Thiết bị phân phối ñiện áp cao loại trọn ñược lắp sẵn tủ thép nên gọn nhẹ Thiết bị phân phối loại lắp riêng thiết bị ñược lắp riêng tùy theo thiết kế trang bị ñiện trạm bơm Thiết bị phân phối ñiện áp thấp thường ñược lắp bảng chung gồm cầu dao, thiết bị bảo vệ máy biến dòng ñiện dụng cụ ño lường Bảng ñiều khiển ñặt dụng cụ kiểm tra, ño lường, rơ le bảo vệ tín hiệu, sơ đồ điều khiển động ñiện trang bị thiết bị ñiều khiển thiết bị phân phối ñiện áp cao ... (2.41) ðiện áp xoay chiều ñược dùng phổ biến hệ thống 380/220v Hệ thống vừa dùng cho mạng ñộng lực, vừa dùng cho mạng thắp sáng ðộng có cơng suất trung bình dùng điện áp 500v Những động cơng... dụng ñiện áp cao thiết bị điều khiển phức tạp, giá thành cao, vận hành khó 11. 2 MÁY BIẾN ÁP VÀ THIẾT BỊ PHÂN PHỐI Hình 138 giới thiệu sơ đồ bố trí trang bị điện trạm bơm bố trí bốn tổ máy, động... điện xoay chiều điện áp thấp cung cấp cho ñộng ñiện mạng lưới chiếu sáng Cơng suất u cầu máy biến áp xác định theo cơng thức: S = ∑ KP / cosϕ ηđc + Pcs (11. 1) Nếu dùng máy mua Liên Xô nước châu