Nghiên cứu khảo sát hệ thống tự động điều chỉnh điện áp dưới tải tính chọn OLTC trạm biến áp 220KV đồng hới quảng bình

Đồ án tốt nghiệp GVHD:Nguyễn Mạnh Hà LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, với tốc độ phát triển khoa học kỹ thuật nhằm mục đích đẩy mạnh cơng nhiệp hóa, đại hóa đất nước, với tăng trưởng khơng ngừng kinh tế nhu cầu sử dụng điện ngày lớn Việc cung cấp điện khơng đơn đủ sản lượng điện cho hộ tiêu thụ, mà yêu cầu chất lượng điện trở thành tiêu chí quan trọng Điều đòi hỏi ngành điện phải có nhũng thay đổi tương ứng Điện áp tiêu để đánh giá chất lượng điện năng, việc trì điện áp giá trị định mức quan trọng Chính nên ngành điện đầu tư xây dựng lắp đặt nhiều thiết bị đại nhằm đáp ứng nhu cầu chất lượng điện ngày cao Để hiểu rõ vấn đề em nhận đề tài “ Nghiên cứu khảo sát hệ thống tự động điều chỉnh điện áp tải.- Tính chọn OLTC Trạm biến áp 220KV Đồng Hới - Quảng Bình “ Nội dung đề tài gồm chương: Chương I : Tổng quan điều chỉnh điện áp hệ thống điện Chương II : Cấu tạo nguyên lý làm việc điều áp tải (OLTC) Chương III :Tính chọn OLTC Phần : Kết luận Với hướng dẫn giúp đỡ tận tình thầy Nguyễn Mạnh Hà với giúp đỡ nguồn tài liệu anh chị trạm biến áp 220kV Đồng Hới - Quảng Bình Tuy nhiên việc sưu tầm tài liệu khó khăn q trình làm đồ án với kiến thức có hạn nên q trình làm có nhiều thiết sót ngồi mong muốn.Do tập đồ án nhiều thiếu sót, mong đóng góp ý kiến q thầy hội đồng, tơi xin chân thành cảm ơn! Quảng Bình, tháng 12 năm 2017 Sinh viên thực Bùi Ngọc Đức SVTH: Bùi Ngọc Đức Trang Đồ án tốt nghiệp GVHD:Nguyễn Mạnh Hà MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 1.1 Lưới điện chất lượng điện 1.1.1 Mở đầu 1.1.2 Ảnh hưởng chất lượng điện đến làm việc phụ tải 1.1.2.1 Ảnh hưởng điện áp đến phụ tải 1.1.2.2 Ảnh hưởng tần số đến phụ tải 1.1.2.3 Ảnh hưởng sóng hài đến phụ tải 1.1.2.4 Ảnh hưởng điện áp đối xứng phụ tải 1.1.3 Tiêu chuẩn chất lượng điện 1.1.3.1 Tiêu chuẩn điện áp 1.1.3.2 Tiêu chuẩn tần số 1.1.3.3 Tiêu chuẩn sóng hài 1.1.3.4 Tiêu chuẩn điện áp không đối xứng 10 1.2 Tổng quan điều chỉnh điện áp tải 10 1.2.1 Luật điều chỉnh điện áp tải 10 1.2.2 Điều chỉnh điện áp tải 11 1.2.3 Máy biến áp điều áp tải 12 1.2.3.2 Giới thiệu loại điều áp tải 13 1.2.3.3 Việc điều chỉnh điện áp mạng 18 1.3 Các phương pháp điều chỉnh điện áp 19 1.3.1 Điều chỉnh điện áp máy phát 19 1.3.2 Điều chỉnh điện áp bù ngang công suất phản kháng 21 1.3.3 Điều chỉnh điện áp phương pháp bù dọc 22 1.4 Điều chỉnh điện áp phương pháp thay đổi đầu phân áp máy biến áp23 1.4.1 Phương pháp đấu nối điều chỉnh kiểu tuyến tính 26 1.4.2 Phương pháp đấu nối đầu điều chỉnh điện áp kiểu đảo cực 27 1.4.3 Phương pháp đấu nối đầu điều chỉnh điện áp tinh - thô 28 1.5 Tổng quan Trạm biến áp 220kV Đồng Hới 31 SVTH: Bùi Ngọc Đức Trang Đồ án tốt nghiệp GVHD:Nguyễn Mạnh Hà 1.5.1 Giới thiệu 31 1.5.2 Đặc điểm, vai trò trạm khu vực 31 1.5.3 Các thông số kỹ thuật Máy Biến Áp T2 33 Các đặc điểm thông số kỹ thuật 33 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA BỘ ĐIỀU ÁP DƯỚI TẢI 37 2.1 Cấu tạo chung điều áp tải 37 2.2 Cấu tạo chuyển nấc 37 2.2.1 Bộ công tắc tơ K (contactor) 37 2.2.2 Bộ chọn nấc 37 2.3 Nguyên lý làm việc chuyển nấc 38 2.3.1 Nguyên lý chuyển mạch từ NPA lẻ sang NPA chẵn, khơng có tham gia dao đảo cực 38 2.3.2 Nguyên lý chuyển mạch từ NPA sang NPA khác có tham gia dao đảo mạch O 44 2.3.3 Các yêu cầu kỹ thuật 53 2.4.1 Phần khí 53 2.4.1.1 Cấu tạo 53 2.4.1.2 Nguyên lý làm việc 53 2.4.2 Phần điện 54 2.4.2.1 Các thông số kỹ thuật thiết bị lắp tủ 54 2.4.2.2 Chức thiết bị điện 54 2.4.2.3 Các phần mạch 55 2.4.3 Nguyên lý hoạt động mạch chuyển đổi nấc phân áp 55 2.4.3.1 Nguyên tắc điều khiển 55 2.4.3.2 Nguyên lý hoạt động 56 2.4.4 Đánh giá hệ thống tự động điều áp tải 62 2.4.4.1 Các yêu cầu kỹ thuật 62 2.4.4.2 Các thử nghiệm điều áp tải 62 2.4.4.3 Kiểm tra 63 2.4.4.4 Tuổi thọ tiếp điểm 63 2.4.4.5 Độ bền 63 SVTH: Bùi Ngọc Đức Trang Đồ án tốt nghiệp GVHD:Nguyễn Mạnh Hà 2.4.4.6 Khả chịu ngắn mạch 63 2.4.4.7 Quá tải 63 2.4.4.8 Nhiệt độ dầu 64 CHƯƠNG III 65 TÍNH CHỌN OLTC 65 3.1 Khảo sát thiết bị điều chỉnh điện áp Rơ le 90VC-BU 65 3.1.1.Giới thiệu 65 3.1.2.Giao diện sử dụng 66 3.1.3 Sơ đồ khối chức cách đấu nối bên 67 3.1.4 Sơ đồ chức nguyên lý làm việc khối thiết bị 90VC100BU 69 3.1.4.1.Tự động thay đổi tỉ số biến đổi máy biến áp 69 3.1.4.2.Sơ đồ khối mạch điều khiển điện áp 71 3.1.1.3.Các thơng số kỷ thuật rơ le 90 VC100-BU 72 3.2 Cách vận hành 74 3.2.1 Các liệu vào chức 74 3.2.1.1 Giới thiệu chung 74 3.2.1.2 Hiển thị 74 3.2.1.3 Cách điều khiển 75 3.2.1.4 Phím cài đặt chức kiểm tra tín hiệu đầu vào 76 3.2.1.5 Giá trị điện áp định mức 77 3.2.1.6 Khởi động dải tần 77 3.2.1.7 Khởi động thời gian trễ 78 3.2.1.8 Cài đặt ngăn chặn điện áp mức (U) điều khiển tự động.80 3.2.1.10 Cài đặt kìm hãm dòng điện vượt mức I> 81 3.2.1.11 Bù dòng 82 3.2.1.12 Cài đặt thay đổi mức điện áp 85 3.2.1.13 Biểu thị liệu (INFO D1- Dn) 86 3.2.2 Đặt dịch vụ 83 3.2.2.1 Điểm đặt 87 SVTH: Bùi Ngọc Đức Trang Đồ án tốt nghiệp GVHD:Nguyễn Mạnh Hà 3.2.2.2 Kết nối 87 3.2.2.3 Cài đặt kiểm tra chức 88 3.3 Lựa chọn OLTC 90 3.3.1 Mức cách điện 90 3.3.2 Dòng điện định mức 92 3.3.3 Dòng điện tải 92 3.3.4 Dòng ngắn mạch 93 3.3.5 Khả cắt 93 3.3.6 Số vị trí nấc 93 3.3.7 Vấn đề phóng điện chọn chuyển 93 3.3.8 Cơ cấu truyền động 94 3.3.9.Hoạt động liên tục 94 3.3.10.Tuổi thọ khí 94 3.3.11.Nguyên lý lựa chọn 94 3.3.12.Các yêu cầu kỹ thuật thử nghiệm khác OLTC 95 CHƯƠNG IV 97 KẾT LUẬN 97 SVTH: Bùi Ngọc Đức Trang Đồ án tốt nghiệp GVHD:Nguyễn Mạnh Hà CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 1.1 Lưới điện chất lượng điện 1.1.1 Mở đầu Hai tiêu để đánh giá chất lượng điện hệ thống điện tần số f dòng điện điện áp U cực thiết bị sử dụng điện Mỗi hệ thống điện làm việc với giá trị định mức tần số nhiều cấp điện áp định mức khác nhau, có số cấp điện áp phân phối trực tiếp hệ thống điện, điện cho thiết bị dùng điện, tần số ln có giá trị toàn hệ thống điện Ngược lại, cấp, giá trị điện áp điểm mạng điện khác Do có tổn thất điện áp mạng điện, nên điện áp gần nguồn có giá trị lớn điện áp xa nguồn Mỗi thiết bị dùng điện,đựơc thiết kế để làm việc giá trị tần số định mức hệ thống điện giá trị điện áp lân cận giá trị định mức cấp điện áp phân phối đó, điện áp định mức Như vậy, thiết bị dùng điện, cần rõ điện áp định mức Chất lượng điện đảm bảo, thiết bị dùng điện cung cấp tần số định mức hệ thống điện với điện áp định mức thiết bị Các tiêu chất lượng điện liên quan chặt chẽ với cân công suất tác dụng (P) công suất phản kháng (Q) hệ thống điện Công suất tác dụng P xem đủ tần số hệ thống điện, giá trị định mức Khi thiếu công suất P, tần số giảm ngược lại,sự cân cơng suất P có tính chất tồn hệ thống điện Công suất phản kháng xem đủ điện áp nút phụ tải nằm giới hạn cho phép Khi thiếu công suất Q, điện áp giảm thấp ngược lại cân cơng suất Q tồn hệ thống điện, đánh giá mức độ điện áp trung bình địa phương Như cơng suất phản kháng thừa chổ thiếu chổ khác hệ thống điện 1.1.2 Ảnh hưởng chất lượng điện đến làm việc phụ tải Khi tiêu chất lượng điện lệch khỏi giá trị định mức, tiêu kinh tế kỹ thuật thiết bị dùng điện đi, làm cho q trình cơng nghệ bị ảnh hưởng gây thiệt hại kinh tế Nếu tiêu chất lượng điện lệch nhiều so với giá quy định hư hỏng thiết bị, gây thiệt hại kinh tế lớn SVTH: Bùi Ngọc Đức Trang Đồ án tốt nghiệp GVHD:Nguyễn Mạnh Hà 1.1.2.1 Ảnh hưởng điện áp đến phụ tải - Đối với động Động không đồng bộ: Khi điện áp cực động không đồng giảm đi, mơ men quay tốc độ quay giảm, dòng điện stato tăng lên làm tăng phát nóng động cơ, động khó khởi động, thời gian khởi động kéo dài Động đồng bộ: Khi điện áp thay đổi làm cho mômen quay thay đổi,khả phát công suất phản kháng máy phát máy bù đồng giảm đi, điện áp giảm 5% so với định mức.Vì vậy, máy phát máy bù đồng thiết kế để giữ ngun khả phát cơng suất phản kháng, điện áp biến đổi - Đối với thiết bị chiếu sáng Khi điện áp giảm, quang thông đèn giảm, làm hại sức khoẻ người lao động giảm suất lao động Khi điện áp tăng cao tuổi thọ đèn giảm - Đối với lò điện: Sự biến đổi điện năng, điện áp ảnh hưởng nhiều đến đặc tính kinh tế, kỹ thuật lò điện - Đối với nút phụ tải tổng hợp: Khi thay đổi điện áp nút phụ tải tổng hợp bao gồm phụ tải thành phần cơng suất tác dụng phản kháng tiêu thụ biến đổi theo đường đặc tính tỉnh phụ tải Khi điện áp giảm cơng suất tác dụng phản kháng giảm đến giá trị điện áp giới hạn U gh đó, điện áp tiếp tục giảm cơng suất phản kháng tiêu thụ tăng lên, hậu điện áp lại giảm phụ tải ngừng làm việc - Đối với thân hệ thống điện: Sự biến đổi điện áp, ảnh hưởng đến đặc tính kỹ thuật thân hệ thống điện Điện áp giảm làm giảm lượng công suất phản kháng máy phát điện thiết bị bù sinh Đối với máy biến áp điện áp tăng, làm tăng tổn thất không tải, tăng cảm ứng lỏi thép dẫn đến nguy hiểm, đồng thời điện áp tăng cao làm hỏng cách điện Đối với đường dây, điện áp tăng cao làm giảm tổn thất công suất tác dụng làm tăng tổn thất vầng quang đường dây siêu cao áp SVTH: Bùi Ngọc Đức Trang Đồ án tốt nghiệp GVHD:Nguyễn Mạnh Hà 1.1.2.2 Ảnh hưởng tần số đến phụ tải Đối với động điện, tần số thay đổi làm cho tốc độ quay thay đổi,do ảnh hưởng đến suất cơng tác động Sự thay đổi tần số nguy hiểm nhà máy điện, tần số giảm làm giảm suất công tác thiết bị tự dùng bơm nước, bơm tuần hoàn v.v Tần số giảm làm cho điện áp hệ thống điện giảm theo, sức điện động máy phát giảm, tốc độ quay máy kích thích bị giảm Tần số biến đổi phá hoại phân bố công suất kinh tế hệ thống điện 1.1.2.3 Ảnh hưởng sóng hài đến phụ tải - Đối với tải công nghiệp: Các thiết bị điện tử công suất, lò hồ quang, máy hàn, khởi động điện tử, đóng mạch máy biến áp cơng suất lớn… - Đối với tải dân dụng: Đèn phóng điện chất khí, tivi, máy photocopy, máy tính, lò vi sóng… Với nhiều biện pháp khác nhau, người ta giảm số sóng hài đến giá trị nhỏ khơng đáng kể.Việc khử bỏ hồn tồn chúng tất nhiên khơng thể hồn tồn thực Sóng hài dạng nhiễu khơng mong muốn ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng điện năng, xuất sử dụng tải không tuyến tính (biến tần, chuyển điện thế, UPS,…) có tác dụng xấu đến thiết bị, máy móc sử dụng nhà máy như: - Giảm tuổi thọ động - Quá tải CB, nhiệt gây cháy nổ máy biến áp (trong lượng điện sử dụng nhỏ định mức) - Máy cắt, Aptomat, cầu chì bị tác động mà khơng rõ nguyên nhân - Giảm tuổi thọ tụ bù, chí gây nổ tụ bù bất thường PLC, Role, - Các thiết bị đo hoạt động khơng xác - Lãng phí lượng… 1.1.2.4 Ảnh hưởng điện áp đối xứng phụ tải Đối với mạng điện có phụ tải pha cơng suất lớn như: Máy hàn, lò điện… chúng thường gây tượng phụ tải khơng đối xứng kéo theo điện áp không cần làm lệch điểm trung tính mạng điện Điện áp khơng đối xứng làm giảm hiệu công tác tuổi thỏ thiết bị dùng điện, giảm khả tải lưới điện tăng tổn thất điện nặng SVTH: Bùi Ngọc Đức Trang Đồ án tốt nghiệp GVHD:Nguyễn Mạnh Hà 1.1.3 Tiêu chuẩn chất lượng điện 1.1.3.1 Tiêu chuẩn điện áp Độ lệch điện áp cực thiết bị dùng điện so với điện áp định mức mạng điện định nghĩa là:  Utb  Ut - Udm *100% Udm (1.1) Trong đó: Ut điện áp thực tế Udm điện áp định mức Độ lệch điện áp quy định sau: + Đối với động xí nghiệp cơng nghiệp -5%  ∂U  +10% + Đối với thiết bị chiếu sáng xí nghiệp cơng nghiệp, cơng sở chiếu sáng công cộng -2.5%  ∂U  +5% + Đối với thiết bị dùng điện khác thành phố xí nghiệp -5%  ∂U  +5% + Đối với thiết bị dùng điện đấu vào mạng nông nghiệp -10%  ∂U  +7.5% Trong trạng thái cố, cho phép tăng giới hạn thêm 2.5% giảm giới hạn đến 5% 1.1.3.2 Tiêu chuẩn tần số Độ lệch tuyệt đối: f = f - fđm Độ lệch phần trăm:  f = [( f  f dm ) x100%] f dm (1.2) (1.3) Độ lệch cho phép tần số là:  0.2% tương ứng với độ lệch tuyệt đối  0.1 Hz Độ dao động tần số không vượt 0.2 Hz so với độ lệch cho phép 1.1.3.3 Tiêu chuẩn sóng hài Tổng độ biến dạng sóng hài điện áp (THD) tỷ lệ giá trị hiệu dụng sóng hài điện áp với giá trị hiệu dụng điện áp bậc (theo đơn vị %), tính theo cơng thức sau: THD = SVTH: Bùi Ngọc Đức Trang Đồ án tốt nghiệp GVHD:Nguyễn Mạnh Hà Trong đó: THD: Tổng độ biến dạng sóng hài điện áp; Vi: Giá trị hiệu dụng sóng hài điện áp bậc i N bậc cao sóng hài cần đánh giá; V1: Giá trị hiệu dụng của điện áp bậc (tần số 50 Hz) Tổng độ biến dạng sóng hài điện áp điểm đấu nối không vượt giới hạn quy định Bảng sau: Bảng: Độ biến dạng sóng hài điện áp Cấp điện áp Tổng biến dạng sóng hài Biến dạng riêng lẻ 110 kV 3,0 % 1,5 % Trung hạ áp 6,5 % 3,0 % Cho phép đỉnh nhọn điện áp bất thường lưới điện phân phối thời gian ngắn vượt tổng mức biến dạng sóng hài quy định 1.1.3.4 Tiêu chuẩn điện áp không đối xứng Hệ thống ba pha không đối xứng biên độ điện áp pha không (hoặc) góc lệch pha khơng 120o Để nghiên cứu mạch pha không đối xứng thường sử dụng phương pháp thành phần đối xứng Fortescue, phân tích hệ thống pha khơng đối xứng thành hệ thống đối xứng thứ tự thuận, thứ tự nghịch thứ tự không 1.2 Tổng quan điều chỉnh điện áp tải 1.2.1 Luật điều chỉnh điện áp tải Điều chỉnh điện áp tải chế độ điều chỉnh điện áp máy biến áp vận hành mang tải Điều áp tải hoạt động có hiệu hệ thống điện áp đủ công suất phản kháng (CSPK) Nếu không đủ CSPK mà tăng điện áp MBA làm cho thiếu hụt CSPK thêm trầm trọng, xấu chế độ vận hành hệ thống điện Đối với MBA ĐADT điều quan trọng luật điều chỉnh điện áp tức quan hệ điện áp phía trung áp với thời gian dòng điện phụ tải Nếu điều chỉnh tay điều độ viên trực nhật viên vận hành theo tín hiệu điện áp mà điều chỉnh đầu phân áp Còn điều chỉnh tự động thiết bị điều khiển làm việc theo luật điều chỉnh định trước MBA ĐADT điều chỉnh theo luật sau: - Theo độ lệch điện áp so với giá trị chỉnh định - Theo độ lệch công suất phản kháng - Theo đồ thị thời gian cho trước - Theo dòng điện (điều chỉnh ngược, dùng cho máy biến áp trung gian cấp điện cho luới phân phối) SVTH: Bùi Ngọc Đức Trang 10 Đồ án tốt nghiệp GVHD:Nguyễn Mạnh Hà Tính tốn cài đặt: Mức tăng điện áp (%) “V”  100 Utr  Uload In.Rct Uload I ( 4.5) Trong đó: Mức tăng điện áp (voltagerisse) giá trị cài đặt tính theo tỉ lệ, đơn vị % Urt: Là biến điện điện dòng I Uload: Là giá trị điện cuối dòng I vị trí thay đổi đấu nối I: Là dòng tải Ampe kế đơn vị (A) In: Là giá trị dòng tỉ lệ Am pe máy biến dòng lựa chọn nối với điều áp Ví dụ: 0,2A ; 1A 5A R ct : Là tỉ số máy biến dòng ví dụ: 200 A 5A Nếu khơng có bù dòng giá trị khởi động lúc đầu - Cài đặt giới hạn tăng điện (LIMIT) Để có giá trị khởi động cách ta nhấn phím chức (LIMT)và điều chỉnh bánh quay Nếu bù dòng định mức tránh tăng biến áp máy biến áp trường hợp tải cao bất ngờ tăng biến áp bị giới hạn đến mức cao nhất,giá trị cho phép phù hợp với mức điện áp định mức - So sánh LDC với Z – Compensation (Z-COMP) Ứng dụng với Z – COMP: + Nhỏ góc pha Cos  + Dễ khởi động + Có thể sử dụng mạng lưới điện Ứng dụng LCD + Xác định xác giảm dòng điện áp SVTH: Bùi Ngọc Đức Trang 84 Đồ án tốt nghiệp GVHD:Nguyễn Mạnh Hà + Khó khởi động +Dữ liệu dòng xác 3.2.1.12 Cài đặt thay đổi mức điện áp Hình 4.16 Phím chức điều khiển song song - Trong phiên trang bị mô đun điều khiển song song thay cho chức thay đổi mức điện áp mục 4.2.1.5 Vì điều khiển song song máy biến áp hai điều khiển biến áp mà không cần đến thiết bị điều khiển phụ song song Hình 4.16 phiên mô tả Tỉ lệ % mức thay đổi điện áp định mức đạt từ % đến 10 %, cách nhấn phím chức (VOLTAGE LEVEL CHANGE) điều chỉnh bánh quay Chức cho phép rút giảm điện áp nguồn bước tiền chương trình giảm mức điện áp Sự giảm theo % nguồn hoạt động gấp lần rút giảm theo % mức điện áp, tương tự giảm mức diện áp theo bước nghĩa là: SVTH: Bùi Ngọc Đức Pact  2U (Voltage leved ) Rcact ( 4.6) Trang 85 Đồ án tốt nghiệp GVHD:Nguyễn Mạnh Hà hay đổi mức điện áp công tắc ngồi cơng tắc rơle N/O (ở điện điện cực 31, 33, 34 hiển thị đèn LED) Khi cơng tắc hoạt động mức thay đổi điện áp giá trị 3.2.1.13 Biểu thị liệu (INFO D1- Dn) Hình 4.17 Phím biểu thị liệu Khi ta nhấn phím (INFO D1- Dn) điều chỉnh bánh quay liệu điều hành hiển thị hình (Bảng 4.1) Bảng 4.1-Bảng hiển thị sử dụng phím INFO D1-Dn Tham số liệu điều hành Gía trị - Điện đo theo đơn vị (V)( Measured Voltage 110,5V inV) - Điện đo theo đơn vị (KV)( Measured Voltage 110,5kV inkV) - Điện lệch tần theo % (Deviation  Uin %) SVTH: Bùi Ngọc Đức dU- 2,5% Trang 86 Đồ án tốt nghiệp GVHD:Nguyễn Mạnh Hà - Dòng điện máy biến dòng tỉ lệ %(Cusssent in% of 105,5% thesateed) - Công xuất biểu kiến theo kVA MVA (Apparent 330 KVa or pawer in KVA or MVA) 0,33MVA - Công xuất nguồn hoạt động (Active Power in W, kW, 500kV MVA) or 0,5MVA - Công xuất nguồn phản kháng (Reactide power in 330KVAR or VAR,KVAR,MVAR) 3,3 MVA - Hệ số công xuất Cos  (Power Pactor COS  ) COS  0,85 - Góc pha  theo độ (Deg) (Phaseangle  in degrees) - 31,8 (deg) - Tần số Hz (Frequency in Hz) 50,0 Hz - Điểm nối điện áp dương (Tap position) Tap 19 3.2.2 Đặt dịch vụ 3.2.2.1 Điểm đặt Bộ điều khiển VC 100 – BU thích hợp cho nơi có khung ván gỗ kim loại có sơn cách điện chắn, Nên đặt điều khiển nơi dễ tiếp cận phòng điều khiển hộp cơng tắc đóng khung với thùng máy biến áp 3.2.2.2 Kết nối Bộ điều khiển VC 100 – BU kết nối hình vẽ (4.2) Nên ý: - Pha phải với điểm nối thứ cấp biến điện áp (TU) biến dòng điện (TI) - Điểm kết nối Rơle phải với thông số động SVTH: Bùi Ngọc Đức Trang 87 Đồ án tốt nghiệp GVHD:Nguyễn Mạnh Hà - Điểm kết nối với nhà đất phải hợp lý (phù hợp với nhà đất) - Nguồn cung cấp công suất (năng lượng) cho điều áp biến diện áp TU cung cấp - Bộ biến điện áp nối với điện cực Điện áp phụ nối đến điện cực hình (4.2) - Bộ điều áp dùng cho nhà máy với mức điện áp 230V (AC) xoay chiều Chú ý: Bộ điều khiển VC 100-BU thiết kế phù hợp với tiêu chuẩn EMC Để trì bảo dưỡng phận phải tuân theo bảng hướng dẫn sử dụng 3.2.2.3 Cài đặt kiểm tra chức Trước đưa điều áp vào vận hành kiểm tra toàn khung máy đo nguồn cung cấp gồm: Khởi động công tắc Local/Remote (tại chỗ / từ xa), phải vị trí Local chọn Manual dựa vào mục 4.2.1.3 - Khởi động cài đặt tỉ lệ khung hình máy biến dòng điện biến điện áp dựa vào mục 4.2.1.4 - Để xem giá trị góc pha, cơng xuất, dòng điện, điện áp hiển thị hình điều áp ta sử dụng phím INFO D1- Dn điều chỉnh bánh quay - Cài đặt khởi động giá trị điện áp định mức cách thay đổi phím vị trí đấu nối (TAP MAX) điều chỉnh bánh quay điều khiển tay để đạt mức điện áp định mức - Cài đặt mức điện áp định mức sử dụng phím Voltage Level trình bày mục 4.2.1.5 - Cài đặt khởi động băng tần phím Bandwidth trình bày mục 4.2.1.6 chức điện nhảy Mức cài đặt chức đạt đến giá trị 1% Lúc điện áp phải cân (khơng có đèn tín hiệu trước) Nếu khơng cân điều chỉnh mức điện áp định mức mức cân - Cài đặt thời gian trễ (DELAY TIME 1;2) SVTH: Bùi Ngọc Đức Trang 88 Đồ án tốt nghiệp GVHD:Nguyễn Mạnh Hà + Cài đặt thời gian trễ 1: (DELAY 1) đến 20 giây lin Như mô tả mục 4.2.1.7 Bằng điều khiển tay ta di chuyển thay đổi điểm đấu nối (đảo cực) (TAP MAX) đến vị trí tăng (RAISE) lúc đèn LED cho giảm (LOWER) bật sáng Sau cài đặt lại điều hành cơng tắc tự động (AUTO) với giá trị thời gian 20 giây Sau phải thay đổi mức điều khiển điểm đấu nối trở lại vị trí ban đầu Khi đèn LED tắt + Cài đặt thời gian trễ (DELAY2) đến 10 giây Sử dụng cài đặt công tắc điều hành tay (Manual) điều khiển tay ta di chuyển điểm đấu nối đến vị trí tăng (RAISE) bước lúc đèn LED cho giảm (LOWER) bật sáng Cài đặt công tắc điều hành cho tự động (AUTO) 20 giây, sau đèn tín hiệu, điều áp phải điều chỉnh mức thay đổi bước sau 10 giây, cho quay vị trí ban đầu + Cần thiết ta cài đặt thời gian trễ đến giá trị định mức Nếu thời gian trễ không sử dụng ta cài đặt chế độ tắt (OFF) - Cài đặt ngăn chặn điện mức U< 85% Uđm Cách cài đặt mô tả mục 4.2.1.8 để cài đặt ta sử dụng loại điều khiển tay (Manual) giảm mức điện áp định mức Ví dụ : 110V ta để 110V x 0,85 = 94 V Lúc đèn tín hiệu LED tăng (RAISE) bật sáng ta cài đặt loại điều khiển cho tự dộng (AUTO) sau khoảng 10 giây Rơ le tín hiệu giảm điện áp (U) đến 115% Uđm Như mô tả mục 4.2.1.9, cài đặt công tắc điều khiển tay tăng giá trị điện áp định mức Ví dụ: 110V, ta có 110 x 1.15= 127V để mức điện áp thực tế phù hợp với giá trị thực tế vượt mức Lúc đèn tín hiệu LED giảm (LOWER) phải bật sáng Cài đặt công tác điều hành tự động (auto) rơ le giảm (LOWERR) SVTH: Bùi Ngọc Đức Trang 89 Đồ án tốt nghiệp GVHD:Nguyễn Mạnh Hà phải phát lệnh điều khiển khoảng 1.5s Rơ le cơng tắc khóa phải mở Bây điều chỉnh trị số giá trị điện áp vượt định mức cài đặt đến giá trị ban đầu - Cài đặt ngăn chặn dòng điện vượt mức I> Phương pháp cài đặt nêu mục 4.2.1.10 -Cài đặt bù dòng điện LCD (xem mục 4.2.1.11) + Khi cài đặt Ux Ur đến giá trị khơng có đèn LED bật sáng + Khi cài đặt Ux Ur đến 20V đến giá trị đèn tín hiệu LED tăng bật sáng Khi cài đặt Ur đến -20V Ux đến 0V đèn tín hiệu LED giảm bật sáng -Cài đặt bù dòng tăng z-comp (xem mục 4.2.1.12) Khi cài đặt Ur đến giá trị 0V điều áp trạng thái cân nên khơng có đèn tín hiệu LED bật sáng Khi cài đặt Ur đến giá trị 15% đèn tín hiệu LED phải bật sáng -Cài đặt mức thay đổi điện áp 1và đến giá trị định mức (như mô tả mục 4.2.1.12) Dựa vào dẫn cài đặt VOLTAGE LEVEL CHANGE1, đèn tín hiệu LED tăng (RAISE) giảm (LOWER) bật sáng 3.3 Lựa chọn OLTC Các mục sau cần xem xét trình lựa chọn OLTC trích từ tiêu chuẩn IEC phiên 60542 3.3.1 Mức cách điện Tất điện áp xuất vị trí nấc MBA phải dựa điện áp chịu đựng cho phép đảm bảo nhà sảm xuất OLTC Theo tiêu chuẩn IEC phiên 60542 điện áp là:  Điện áp hoạt động bình thường xuất OLTC làm việc  Điện áp tần số công nghiệp xuất OLTC trình thử nghiệm máy biến áp  Điện áp xung xuất OLTC trình thủe nghiệm hay làm việc SVTH: Bùi Ngọc Đức Trang 90 Đồ án tốt nghiệp GVHD:Nguyễn Mạnh Hà  Điện áp chịu đựng khoảng cách cách điện phụ thuộc vào vật liệu cách điện OLTCvà xác định thông số MBA điện áp danh hệ thống ,dải điều chỉnh , kiểu điều chỉnh (tuyến tính, thơ/tinh, đảo cực), kiểu cuộn dây ( ví dụ cuộn dây đĩa , cuộn dây ống , cuộn dây quấn , cuộn dây phân lớp) bố trí cuộn dây Cách điện OLTC đựa chia thành cách điện bên cách điện bên điều áp Điện áp chịu đựng cách điện bên ngồi tiêu chuẩn hóa theo tiêu chuẩn quốc gia quốc tế tương ứng với điện áp cao thiết bị Um Trong trường hợp OLTC đơn hay ba pha đấu cách điện ngồi cách điện với đất Khi OLTC ba pha sử dụng cho cuộn dây nối tam giác , cách điện cách điện pha, xác định Um Ngoài ra, cần xem xét với số cách bố trí cuộn dây, điện áp cao thường xuất Các điện áp hạn chế kể cách lựa chọn kiểu điều chỉnh (tuyến tính, thơ/tinh, hay cách bố trí đảo cực) Độ điện cảm thay đổi (từ thông thay đổi) lõi máy biến áp củng ảnh hưởng đến điện áp xuất OLTC SVTH: Bùi Ngọc Đức Trang 91 Đồ án tốt nghiệp GVHD:Nguyễn Mạnh Hà  a0 : Giữa nấc chọn trước nấc chọn khóa chuyển mạch  a : Giữa điểm đầu điểm cuối cuộn dây phân nấc dọc theo pha hay điểm cuối cuộn dây phân nấc tinh điểm cuối phân nấc thô  b : Giữa nấc chọn lựa pha khác tiếp điểm chọn chuyển pha khác  c1 :Từ điểm đầu cuộn dây phân nấc thô đến đầu cực chung hay tiếp điểm dẫn dòng  c2 : Giữa điểm đầu cuộn phân nấc thô pha khác  d : Giữa điểm đầu điểm cuối cuộn phân nấc thô  f : Giữa phần chọn nấc đất Quá điện áp độ tức thời xuất lưới điệntrong lúc cố hay trình thao tác Nguồn qua điện áp máy cắt cao áp khơng khí hay SF6 với hồ quang phục hồi ước tính 10kHZ, máy cắt chân khơng trung áp với hồ quang phục hồi ước tính 500kHZ Các hệ số quan trọng tạo sóng dao động đóng cắt máy biến áp tải điện kháng , ngắt dòng điện đến , cố ngắn mạch (2 pha 3pha) tăng số lượng lớn máy biến áp cuối đường dây Những điện áp tác động lên máy biến áp OLTC , người sử dụng máy biến áp phải biết rỏ vấn đề hệ thống 3.3.2 Dòng điện định mức Dòng điện định mức lớn OLTC (Imax) không nhỏ dòng điện lớn chạy qua cuộn dây phân nấc cảu máy biến áp OLTC 3.3.3 Dòng điện tải Với máy biến áp OLTC phải chịu điều kiện tải theo tiêu chuẩn IEC phiên 60354, điều kiện tiêu chuẩn IEC phiên 60542 OLTC SVTH: Bùi Ngọc Đức Trang 92 Đồ án tốt nghiệp GVHD:Nguyễn Mạnh Hà thỏ mãn dòng điện định mức nhiệt độ OLTC không vượt giới hạn độ tăng nhiệt độ tiếp điểm chịu 1,2 lần dòng điện định mức quy định tiêu chuẩn IEC phiên 60214 Sự tăng nhiệt độ tiếp điểm vượt q giá trị trung bình vượt q 20K trong trạng thái cân môi trường dầu (35 đến 65K mơi trường khơng khí , phụ thuộc vật liệu làm tiếp điểm ) Các điện trở chuyển tiếp chịu dược yêu cầu tải tăng nhiệt độ giá trị trung bình khơng vượt q 350K mơi trường dầu (400K mơi trường khơng khí ) chịu đựng 1,5 lần dòng điện định mức lớn 3.3.4 Dòng ngắn mạch Khả chịu đựng OLTC với dòng ngắn mạch giống tiêu chuẩn IEC phiên 60214 phải khơng nhỏ dòng ngắn mạch máy biến áp Nói chung OLTC chịu đựng vói dòng ngắn mạch khơng thể hồn thành hoạt động chuyển mạch điều kiện ngắn mạch Theo tiêu chuẩn IEC phiên 60214 giá trị hiệu dụng dòng ngắn mạch (2 giây)có thể áp dụng cho OLTC 10 đến 20 lần dòng điện định mức lớn phụ thuộc vào giá trị dòng điện định mức lớn Giá trị đỉnh ban đầu dòng điện ngắn mạch 2,5 lần giá trị hiệu dụng 3.3.5 Khả cắt Dòng điện định mức (dòng điện nấc cao ) điện áp cao bước máy biến áp dòng điện định mức chạy qua lớn điện áp bước tương ứng Trong nhiều trường hợp dòng điện định mức lớn hoạt động điện áp bước tương ứng nhỏ điện áp bước lớn Thường tổng trở chuyển tiếp điều chỉnh đến giá trị dòng điện định mức chạy qua điện áp bước tương ứng cho dòng điện chuyển mạch điện áp phục hồi khơng vượt giá trị thử nghiệm Trong trình xác định điện trở chuyển tiếp , độ mòn tiếp điểm độ tăng nhiệt độ điện trở chuyển tiếp củng xét đến 3.3.6 Số vị trí nấc Sự lựa chọn cá vị trí nấc làm việc tốt hết nên thực dải tiêu chuẩn hóa nhà sản xuất OLTC 3.3.7 Vấn đề phóng điện chọn chuyển Sự hoạt động chọn chuyển diễn ví trí OLTC Trong q trình hoạt động nó, dòng điện tải không chạy qua cuộn dây phân nấc Do cuộn dây phân nấc tạm thời bị ngắt khỏi cuộn dây điện cuộn dây tự Trong trường hợp xuất phóng điện tiếp điểm đóng mở trình hoạt động chọn chuyển Để tránh gây tác hại đến độ bền điện môi tạo thành khí, cần phải thận trọng SVTH: Bùi Ngọc Đức Trang 93 Đồ án tốt nghiệp GVHD:Nguyễn Mạnh Hà 3.3.8 Cơ cấu truyền động Nếu cấu truyền động mua từ nhà sản xuất khác với nhà sản xuất khác với nhà sản xuất OLTC người mua phải bảo đảm cấu truyền động phải có tất thơng số cần thiết phù hợp với OLTC 3.3.9.Hoạt động liên tục Bộ OLTC chọn phải đảm bảo hoạt động liên tục mà khong bị gây ách tắc Nếu OLTC cần tiếp tục thực số thao tác khác cần kiểm tra điều kiện hiệt độ 3.3.10.Tuổi thọ khí Thơng số khí cần phải xem xét số lần hoạt động mong muốn vượt 50.000 lần năm Tuổi thọ khí loại OLTC đại nằm khoảng từ đến 1,5 triệu lần hoạt động cao 3.3.11.Nguyên lý lựa chọn Những giải pháp tối ưu kinh tế kỹ thuật đạt việc lựa chọn OLTC thỏa mãn yêu cầu điều kiện vận hành thử nghiệm máy biến áp Để chọn lựa OLTC thông số quan trọng cuộn dây máy biến áp phải cung cấp để kết nối với OLTC  Dữ liệu cuộn dây máy biến áp: Công suất định mức máy biến áp PN: Đấu nối (điểm sao,tam giác,đơn pha) Điện áp định mức,dải điện áp: UN (1± X%) Số bước, kết nối cuộn dây phân nấc Mức cách điện định mức Điện áp chịu đựng cuộn dây phân nấc trình thưr nghiệm với điện áp xung điện áp cảm ứng tần số công nghiệp Những giá trị sau dùng cho giá trị pha tính tốn từ thơng số cho OLTC  Dữ liệu OLTC: o Từ 1,2 3: Xác định dòng Imax chạy qua nấc lớn o Từ 4: Xác định bước điện áp US o Công suất chuyển mạch PSt= Imax × US Kết hợp OLTC xác định đặc tính sau đây:  Xác định OLTC: Bước o Kiểu loại OLTC o Số cực o Dòng điện định mức chạy qua lớn  Xác định OLTC: Bước o Điện áp cao thiết bị OLTC o Kích cở chọn nấc o Sơ đồ kết nối SVTH: Bùi Ngọc Đức Trang 94 Đồ án tốt nghiệp GVHD:Nguyễn Mạnh Hà Trong trường hợp cần thiết phải kiểm tra dẫn đặc biệt OLTC o Công suất cắt khóa đảo mạch o Quá tải tạm thời o Dòng ngắn mạch cho phép o Tuổi thọ tiếp điểm khóa đảo mạch  Ví dụ chọn lựa OLTC hãng MR Tìm OLTC cho máy biến áp lực pha với thông số sau:công suất đinh mức máy biến áp PN= 25 MVA Đấu sao, điện áp định mức , dải điện áp cuộn dây điện áp cao: UN = 121(1±9×2%)kV Bộ chuyển đổi tinh thô Mức cách điện cuộn dây điện áp UP = 230 kV,50HZ/550kV,1,2/50 Điện áp chịu đựng pha cuộn dây phân nấc qua dải đặt (250kV,1,2/50/12kV;50HZ;1 phút) Giữa pha cuộn dây phân nấc(220kV;1,2/50/24kV;50HZ;1 phút) + Dữ liệu OLTC: - Dải hoạt động điện áp : 135.52 kV đến 100.288 kV Umax= 121(1+9×2%) = 135.52 kV Umin= 121(1-9×2%) = 100.288 kV - Dải điện áp điều chỉnh: UR= 135,52-100.288 = 35.232 kV - Dũng in ln nht: Imax= 25ì103ữ(100.288ì )=143,92 A - Điện áp cuộ dây phân nấc: UTV=35.232ữ(2ì )=10,17 kV -Bc in ỏp: US=10,17ữ9 = 1,13kV - Điện áp cuộn dây phân nấc thô: UCV = 10.17+1.13 = 11,3kV 3.3.12.Các yêu cầu kỹ thuật thử nghiệm khác OLTC  Các yêu cầu kỹ thuật: Ngoài việc kiểm tra làm việc dao chọn lựa công tắc tơ dập hồ quang Một điều áp tải cần đạt yêu cầu kỹ thuật sau:  Phải làm việc bình thường nhiệt độ khơng khí -450C đến 400C nhiệt độ dầu máy biến áp lên đến 1000C hạ xuống nhiệt độ âm  Chịu tải máy biến áp,đồng thời cho phép điều chỉnh điệnơng vươáp dòng áp 200% định mức với hệ số công suất trở với điều áp tải với trở  Độ bền khí khơng có phụ tải 500.000 lần đóng cắt SVTH: Bùi Ngọc Đức Trang 95 Đồ án tốt nghiệp GVHD:Nguyễn Mạnh Hà  Độ bền điện 60.000 lần đóng cắt cắt dòng định mức đến 1000A 25.000 lần đóng cắt dòng cắt cắt dòng định mức 1000A Điều đồng nghĩa với việc điều áp tải phải đạt số lần đóng cắt phụ tải định mức mà khơng phải cần thay tiếp điểm Thời gian chuyển nấc không vượt 10 giây với sai số không 20% Bộ dẫn động phải hoạt động bình thường với điện áp (0,85 ÷ 1,1)Ud, phải cho phép điều kiện chạy chổ, từ xa tự động Khi có tín hiệu điều chỉnh điều áp tải tác động vài lần chuyển lần có nấc  Thử nghiệm OLTC: Việc thử nghiệm thiết bị OLTC nhằm đánh giá độ tin cậy tính hoạt động thiết bị đưa vào vận hành trog điều kiện vận hành đại tu OLTC SVTH: Bùi Ngọc Đức Trang 96 Đồ án tốt nghiệp GVHD:Nguyễn Mạnh Hà CHƯƠNG IV KẾT LUẬN Điện áp chi tiêu đánh giá chất lượng điện năng, đê đảm bảo độ lệch điện áp, người ta dùng nhiều biện pháp để điều chỉnh điện áp Phương pháp sử dụng rộng rãi phương pháp thay đổi nấc phân áp MBA Điều chỉnh điện áp tải thường áp dụng mạng điện khu vực với cấp điện áp từ 110kV.Đây biện pháp điều chỉnh mang lại hiệu cao sử dụng nhiều hệ thống điện Việt Nam Thực tế cho thấy vận hành máy biến áp có đầu phân áp cố định khơng thể thỏa mãn yêu cầu điện áp trạng thái vận hành khác Vì vậy, việc sử dụng MBA có nhiều đầu phân áp thiết thực Tuy nhiên việc thay đỏi điện áp mà không ảnh hưởng đến việc cung cấp điện cho phụ tải cần thiết, điều lúc thực dễ dàng, lần thay đổi đầu phân áp phải cắt điện Để khắc phục nhược điểm người ta sử dụng MBA có điều áp tải Với loại MBA này, thay đổi vị trí đầu phân áp MBA mang tải Dải điều chỉnh điều áp rộng , bước điều chỉnh tương đối trơn so với điều áp không tải Hệ thống điều chỉnh điện áp chia làm phần: - Bộ điều áp tải - Bộ truyền động - Thiết bị điều chỉnh điện áp Thiết bị VC 100BU chức điều chỉnh điện áp có chức báo tính hiệu áp, áp, dòng tải, dòng tuần hồn Ngồi có chức sa thải phụ tải theo tần số Hiện VC 100BU sử dụng cho mục đích điều chỉnh điện áp, việc khai thác hết chức gặp nhiều hạn chế SVTH: Bùi Ngọc Đức Trang 97 Đồ án tốt nghiệp GVHD:Nguyễn Mạnh Hà TÀI LIỆU THAM KHẢO Mạng lưới điện - Nguyễn Văn Đạm Nhà xuất KHKT Hà Nội - 2009 Giáo trình lưới điện- PGS.TS Trần Bách.Nhà xuất giáo dục-2007 Tài liệu kỹ thuật trạm 220 kV Đồng Hới-Quảng Bình Datassheet VC 100BU Cung cấp điện - Nguyễn Xuân phú NXB KH & KT SVTH: Bùi Ngọc Đức Trang 98 ... áp tải 1.2.1 Luật điều chỉnh điện áp tải Điều chỉnh điện áp tải chế độ điều chỉnh điện áp máy biến áp vận hành mang tải Điều áp tải hoạt động có hiệu hệ thống điện áp đủ công suất phản kháng (CSPK)... điện áp hộ dùng điện nằm dải điện áp yêu cầu cần phải thực biện pháp điều chỉnh điện áp, biện pháp điều chỉnh điện áp thông dụng mạng điện là: Điều chỉnh điện áp máy phát cách điều chỉnh dòng điện. .. dụng biến áp phương pháp đấu nối nấc điều chỉnh điện áp trrong máy biến áp là: + Đấu nối điều chỉnh điện áp kiểu tuyến tính + Đấu nối điều chỉnh điện áp kiểu đảo cực + Đấu nối điều chỉnh điện áp