Máy biến áp loại 250.000 kVA 22511523kV do Tổng Công ty thiết bị điện Đông Anh (Việt Nam) chế tạo theo tiêu chuẩn IEC 60076: 2006, chế độ chịu tải của máy theo tiêu chuẩn IEC 60354 Máy biến áp 250.000 kVA 22511523kV là loại máy biến áp tự ngẫu 3 pha ngâm trong dầu, được chế tạo vận hành lâu dài ngoài trời. máy biến áp có bộ điều chỉnh dưới tải đặt ở cả 3 pha phía cuộn dây 220 kV.
Trang 1CHƯƠNG 1: SỐ LIỆU KỸ THUẬT
1 Giới thiệu chung:
Máy biến áp loại 250.000 kVA - 225/115/23kV do Tổng Công ty thiết bị điện Đông Anh (Việt Nam) chế tạo theo tiêu chuẩn IEC 60076: 2006, chế độ chịu tải của máy theo tiêu chuẩn IEC 60354
Máy biến áp 250.000 kVA - 225/115/23kV là loại máy biến áp tự ngẫu 3 pha ngâm trong dầu, được chế tạo vận hành lâu dài ngoài trời máy biến áp có bộ điều chỉnh dưới tải đặt ở cả 3 pha phía cuộn dây 220 kV
2 Các thông số chính của máy:
2.1- Công suất danh định (Cao/Trung/Hạ):
OFAF : Sđm = 250.000/250.000/63.000 kVA (dầu tuần hoàn cưỡng bức có quạt gió cưỡng bức)
ONAF : Sđm = 200.000/200.000/50.400 kVA (dầu tuần hoàn tự nhiên có quạt gió cưỡng bức)
ONAN : Sđm = 150.000/150.000/37.800 kVA (dầu tuần hoàn tự nhiên, không quạt gió)
2.2- Sơ đồ đấu dây: Yna0-d11
Dòng điện (A)
Trang 2Điện áp thử tần số công nghiệp AC
(kV)
Điện áp chịu xung xét LI Giá trị đỉnh (kV)
(cảm ứng, 200 Hz) 1050
(cảm ứng, 200 Hz) 550 Trung tính cao áp (HV)
Trang 3Hạ áp (LV): 23 kV 24 50 125
2.7- Cách điều chỉnh tỷ số của MBA:
Điều chỉnh bằng cách thay đổi số vòng dây cuộn 220 kV nhờ bộ điều áp dưới
tải Sử dụng bộ điều áp dưới tải do hãng MR sản xuất Loại bộ điều chỉnh 1001-170/C-10193W Có dòng định mức 1.000 A
VRCI-2.8- Các biến dòng điện trên máy ( Các biến dòng chân sứ):
Vị trí lắp
Công suất (VA)
Cấp chính xác
Khối lượng vận chuyển: 131,6 (tấn)
Khối lượng dầu: 63 (tấn)
Khối lượng ruột: 106 (tấn)
2.10- Kích thước:
Kích thước vận chuyển: DxRxC = 9.433 x 3.520 x 4.000 (mm)
Kích thước bao: DxRxC = 12.550 x 6.380 x 7.265 (mm)
Trang 4CHƯƠNG 2: CÁC THIẾT BỊ CỦA MÁY BIẾN ÁP
1 Cuộn dây:
Toàn bộ cuộn dây đều được sử dụng dây đồng M1 có độ tinh khiết cao, vật liệu cách điện chất lượng cao, phù hợp với cấp điện áp 220kV, chiều dầy cách điện được lựa chọn theo giá trị điện áp thử nghiệm xung sét tại điểm có giá trị lớn nhất trong cuộn dây Cuộn dây điều chỉnh được bố trí riêng ở phía 220kV
Cuộn dây phía 220kV và 110kV của máy biến áp được đấu tự ngẫu, 3 pha được đấu hình sao có dây trung tính chung
Cuộn dây hạ áp phía 23 kV được đấu hình tam giác và 3 đầu (a23, b23, c23) được đưa ra ngoài, cuộn tam giác có tác dụng triệt tiêu các sóng đa hài bậc cao xuất hiện trong các cuộn dây của MBA khi sự cố, thao tác lớn hoặc dao động trên lưới điện Nhờ vậy tránh quá điện áp và cải thiện dạng sóng của dòng điện đi qua MBA
- Sứ trung tính cao áp sử dụng loại sứ 72,5kV - 1000 A, kiểu COT 325 - 1000 do hãng TRENCH - Pháp sản xuất theo tiêu chuẩn IEC60137
Các sứ cao áp, trung áp và trung tính cao áp có vị trí đo tg∂, đo phóng điện cục
bộ, bộ chỉ thị mức dầu của từng sứ
Gioăng của các sứ là loại gioăng chịu dầu, chịu nhiệt độ, tuổi thọ không dưới
30 năm Các cực của sứ đều được đánh dấu cố định và rõ ràng
Trang 53 Thùng máy biến áp:
Thùng máy biến áp chứa phần cứng của máy (các cuộn dây và lõi thép)
Thùng máy biến áp được chế tạo bằng các tấm thép hàn với nhau, có các gân chịu lực xung quanh và dưới đáy.Trên mặt máy có các mặt bích để lắp các biến dòng, sứ đầu vào, ống dầu lên bình dầu phụ, mặt bích lắp van tự xả áp lực, vị trí lắp các bộ cảm biến nhiệt, mặt bích cửa thăm…Vỏ máy biến áp chịu được áp suất bên trong 1kg/cm2 hoặc độ chân không tuyệt đối ≤ 760 mmHg
Bên thành thùng máy có các mặt bích để lắp các cánh dầu bộ làm mát, van nạp dầu vào máy Thành thùng máy phía dưới bình dầu phụ có mặt bích để lắp nối với khoang bộ điều áp dưới tải… Phía dưới thùng máy có van xả dầu đáy, van lấy mẫu dầu, vị trí bắt tiếp đất, vị trí để kích, cẩu máy… Phía trên thành thùng máy có van lấy mẫu dầu phía trên
Thùng máy có thể chịu được chân không tuyệt đối, điều này giúp cho công nghệ lắp máy, nạp dầu, sấy máy được thuận tiện
Bên thành máy biến áp có gắn bảng mô tả thông số định mức MVA và sơ đồ đấu dây MBA
4 Lõi thép máy biếp áp:
Lõi thép máy biến áp được chế tạo từ các lá thép kỹ thuật điện loại cán nguội dẫn từ định hướng, suất tổn hao 1,04 W/kg (ở 1,7 Tesla) Phương pháp ghép các lá thép trong mạch từ sử dụng ghép chéo 450
5 Hệ thống chứa dầu của MBA và bộ đổi nấc dưới tải:
Loại hệ thống giãn nở dầu tự do có trang bị màng cao su chắn để giới hạn tiếp xúc giữa dầu và không khí
Hệ thống chứa dầu của thân máy biến áp và bộ OLTC được cách ly riêng biệt
Có trang bị hai bộ hút ẩm cho dầu ở MBA và bộ OLTC, có van cân bằng áp suất trên ống dẫn Van liên thông giữa hai bình dầu phụ để bổ sung dầu từ khoang thùng MBA sang khoang cho OLTC
Trang 6Ống thông giữa MBA tới bình dầu phụ đảm bảo độ dốc cần thiết, phù hợp với yêu cầu thoát khí khi MBA và Rơle gas nằm ngang
Máy được trang bị các van thuộc hệ thống chứa dầu:
+ Các van để tháo Rơle gas và Rơle dòng dầu bảo vệ OLTC
+ Các van xử lý, tháo dầu MBA và OLTC tại bình chứa dầu
+ Các van phục vụ cho thay thế các bộ hút ẩm
Các van được bố trí dễ thao tác, có biện pháp che kín, tránh ẩm các đầu van, đường ống nối tháo dầu, khí Các van phải có dấu hiệu phân biệt vị trí đóng hoặc mở hoàn toàn và phải có cơ cấu khóa ở vị trí đóng hoặc mở hoàn toàn
Loại dầu: Dầu MBA và bộ OLTC sử dụng cùng một loại dầu
Mác dầu: Hyvolt III – Ergon – Mỹ, không chứa độc tố PCB, phù hợp tiêu
chuẩn IEC60296 hoặc ANSI/ATM D3487
Mỗi bộ tản nhiệt được thiết kế chế tạo để có thể làm sạch bằng tay và bảo dưỡng bề mặt tại hiện trường
Mỗi ống nối với cánh tản nhiệt đều có một van cánh bướm phù hợp với tiêu chuẩn, có khả năng khóa ở vị trí đóng hay mở và ký hiệu chắc chắn
Có nút xả dầu ở đáy và xả khí phía trên ở mỗi hộp cánh, cho phép tháo dầu của cánh tản nhiệt mà không cần xả dầu từ thùng Mỗi bộ tản nhiệt cũng được bố trí các tai móc cẩu để nâng và chỉnh khi lắp ráp vào vỏ máy
6.2 Hệ thống quạt và bơm làm mát:
Trang 7Hệ thống quạt mát hoạt động theo hai nhóm: Một nửa và toàn bộ (Ở chế độ một nửa có thể lựa chọn nhóm 1, nhóm 2 hay toàn bộ bằng nút bấm) Theo 2 chế độ, bằng tay và tự động, hệ thống quạt tự động làm việc theo chế độ dầu lớp trên, theo nhiệt độ cuộn dây và theo tải khi đủ dòng định mức không phụ thuộc vào nhiệt độ
Được thiết kế từng quạt riêng rẽ, không ảnh hưởng lẫn nhau trong quá trình vận hành, bảo trì thay thế, đảm bảo 2 quạt cận kề không ngừng đồng thời tránh vùng chết trong hệ thống làm mát
Hệ thống tín hiệu tác động của quạt lấy tín hiệu từ đồng hồ đo nhiệt độ dầu lớp trên:
- Nguồn cung cấp bình thường
Hệ thống có 2 bơm dầu ở hai phía dàn cánh tản nhiệt, dùng nguồn điện ba pha
- 380 V - 50 Hz Bơm dầu sẽ tự động làm việc khi:
- Nhiệt độ dầu lớp trên: 70 0C
- Nhiệt độ cuộn dây: 75 0C
Các quạt, bơm có Áptômát loại có phần tử nhiệt và điện từ riêng bảo vệ
Các tín hiệu chỉ thị hoạt động, sự cố của hệ thống bơm dầu:
Trang 87 Điều chỉnh điện áp dưới tải:
7.1 Bộ điều chỉnh điện áp dưới tải (OLTC):
MBA được lắp đặ 3 bộ điều chỉnh
điện áp dưới tải cho 3 pha Bộ điều chỉnh
điện áp dưới tải do hãng MR (Cộng hòa
liên bang Đức) sản xuất
Loại điều chỉnh:
VRCI-1001-170/C-10193W Loại tháo rời được lắp cho MBA
có vỏ máy hình chuông Dòng định mức =
1.000 A
Các bộ OLTC có thùng dầu riêng,
dầu trong thùng được cách ly với dầu trong
thùng chính, thùng dầu của bộ OLTC có hệ
thống bảo quản dầu riêng và có ngăn dầu
phụ riêng Các bộ OLTC được lắp ráp trên
nắp thùng chính MBA
7.2 Bộ truyền động motor:
Cả 3 bộ OLTC có 1 bộ truyền động motor kiểu ED do hãng MR (Cộng hòa liên bang Đức) sản xuất
Trang 9- Nguồn cung cấp cho bộ truyền động: 3 pha - 380V, 50Hz
- Nguồn điều khiển: 1 pha - 220V, 50Hz
- Điện áp cung cấp cho các tín hiệu: một chiều 220 VDC
Cơ cấu truyền động của bộ điều chỉnh điện áp đảm bảo được việc chuyển nấc phân áp một cách tin cậy chắc chắn không cho phép dừng ở các vị trí trung gian trong quá trình chuyển nấc
Hệ thống điều khiển của bộ điều chỉnh điện áp dưới tải được thiết kế để có thể hoạt động theo các cách thức sau:
+ Tự động thông qua thiết bị tự động điều chỉnh điện áp
+ Bằng điện từ nút bấm điều khiển từ xa trong phòng điều hành
+ Bằng điện từ nút bấm điều khiển tại chỗ
+ Bằng cần quay tay từng nấc
Bộ OLTC được bảo vệ:
+ Cấm chuyển nấc khi quá dòng cho phép
+ Giới hạn hành trình ở nấc đầu, nấc cuối
+ Cấm thao tác bằng điện khi dùng tay quay
+ Có nút dừng khẩn cấp, song việc dừng khẩn cấp không ảnh hưởng đến sự vận hành an toàn của bộ OLTC khi máy biến áp có tải
+ Chống quá tải, ngắn mạch động cơ và mạch điều khiển
+ Mất ngược, quá hoặc kém áp
8 Biến dòng chân sứ:
Các biến dòng có thể tháo rời khỏi MBA mà không cần phải tháo nắp MBA Các dây dẫn thứ cấp của các biến dòng được tập trung ở tủ đấu dây và sử dụng các hàng kẹp có khả năng nối tắt khi đang vận hành
Các biến dòng chân sứ có tỷ số biến, công suất và cấp chính xác như sau:
Biến dòng chân sứ 225kV:
- Số lượng: 03 chân sứ
- Số cuộn dây thứ cấp: 03 cuộn/chân sứ
- Tỷ số biến: 600-800-1200/1/1/1A
Trang 10- 02 cuộn để bảo vệ: CL 5P20 – 30VA
- 01 cuộn để đo lường: CL 0,5 – 30VA
- Pha B có thêm 01 biến dòng để đo nhiệt độ cuộn dây: Tỉ số biến 800/1A; CL 1 -15VA
Biến dòng chân sứ 115kV:
- Số lượng: 03 chân sứ
- Số cuộn dây thứ cấp: 03 cuộn/chân sứ
- Tỷ số biến: 800-1200-2000/1/1/1A
- 02 cuộn để bảo vệ: CL 5P20 – 30VA
- 01 cuộn để đo lường: CL 0,5 – 30VA
- Pha B có thêm 01 biến dòng để đo nhiệt độ cuộn dây: Tỉ số biến 1500/1A; CL
- 02 cuộn để bảo vệ: CL 5P20 – 30VA
- Pha B có thêm 01 biến dòng để đo nhiệt độ cuộn dây: Tỉ số biến 1500/1A; CL
1 -15VA
9 Tủ đấu dây sườn máy MBA:
Tủ được lắp đặt trên thân máy biến áp, đảm bảo phù hợp với điều kiện làm việc ngoài trời Tủ có cánh dạng bản lề cho phép mở từ phía trước Phía đáy tủ có bố trí đường cáp vào có khoá kẹp cáp Tủ được chế tạo để quan sát tín hiệu từ bên ngoài một cách dễ dàng
Trang 11Tủ bảo gồm các thiết bị sau:
* Các thiết bị kiểm soát, điều khiển hệ thống làm mát:
- Thay đổi vị trí điều khiển (tại chỗ hoặc từ xa)
- Thay đổi chệ độ điều khiển bằng tay hoặc tự động
- Khởi động và dừng các quạt
- Khởi động và dừng các bơm dầu cưỡng bức
- Các tín hiệu chỉ thị hoạt động, sự cố của hệ thống làm mát như sau:
Nguồn cung cấp bình thường
* Toàn bộ các cọc đấu dây của các cuộn thứ cấp biến dòng chân sứ, loại có khả năng đấu tắt và nối đắt
* Các cọc đấu dây cho các tiếp điểm của các thiết bị đo lường, bảo vệ
* Tất cả các cáp điện được đi trong máng kim loạt mã kẽm để bảo vệ.\
Tủ có đèn chiếu sáng phía trong tủ và cực hạn cửa để tự động đóng cắt đèn Cửa tủ có gioăng làm kín Tủ đảm bảo tiêu chuẩn IP65
10 Thiết bị kiểm soát và bảo vệ:
10.1- Rơ le hơi (Rơ le Buchholz):
Kiểu: BR-1-3B do hãng Hyoda (Nhật Bản) sản xuất; Có 2 cấp bảo vệ để báo tín hiệu và đi cắt, có vị trí lấy mẫu khí
10.2- 03 rơ le dòng dầu:
Trang 12Kiểu: RS- 2001 do hãng MR (Cộng hòa liên bang Đức) sản xuất đi kèm với bộ điều áp dưới tải; Có 2 cấp bảo vệ để báo tín hiệu và đi cắt
10.3- 03 đồng hồ đo nhiệt độ cuộn dây phía 225, 115, 23 kV:
Kiểu: KBW-P-TR-4-01-GSS-9-MR1 do hãng Hyoda (Nhật Bản) sản xuất Loại kim chỉ, có tiếp điểm khống chế nhiệt độ trên và dưới, 04 tiếp điểm, kèm bộ hiển thị hiện số từ xa Có transducer chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ từ 0 0C đến 150 0C sang tín hiệu điện 4 mA đến 20 mA phục vụ cho Scada
10.4- Đồng hồ đo nhiệt độ dầu lớp trên:
Kiểu: KBO-TR-4-01-GSS-9 do hãng Hyoda (Nhật Bản) sản xuất Loại kim chỉ, có tiếp điểm khống chế nhiệt độ trên và dưới, 04 tiếp điểm Kèm bộ hiển thị hiện
số từ xa Có transducer chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ từ 00C đến 150 0C sang tín hiệu điện 4 mA đến 20 mA phục vụ cho Scada
10.5- 02 Van phòng nổ:
Kiểu: PR 200-S-7, có tiếp điểm báo tác động và đi cắt
10.6- Đồng hồ báo mức dầu:
Kiểu: OG170-B-2HL-A: 01 cái, OG170-A-2HL-A: 01 cái Lắp ở bình dầu phụ
để đo mức dầu ngăn chính và ngăn phụ (bộ OLTC) bình dầu phụ MBA Do hãng Hyoda (Nhật Bản) sản xuất Có 02 bộ báo tiếp điểm báo mức dầu cao và thấp
10.7- 02 bơm tuần hoàn cưỡng bức:
Để làm mát dầu Loại bơm hướng trục, kiểu PR 200/6 Do hãng GEA - Đức sản xuất
10.8- 02 đồng hồ đo lưu lượng dầu tuần hoàn:
Loại OF-1S, có tiếp điểm báo tín hiệu và cắt điện bơm dầu khi lưu lượng chỉ giới hạn Min (có thể điều chỉnh được)
10.9- 01 Rơ le áp suất đột biến máy biến áp:
Loại PVOA- 2, do hãng Hyoda (Nhật Bản) sản xuất, lắp ở trên đường ống dẫn dầu từ ngăn chính bình dầu phụ xuống thùng MBA Có tiếp điểm báo tín hiệu và đi cắt
10.10- 03 Rơ le áp suất đột biến bộ OLTC:
Trang 13Loại PVOA- 2, do hãng Hyoda (Nhật Bản) sản xuất, lắp ở trên đường ống dẫn dầu từ ngăn phụ bình dầu phụ xuống thùng công tác K (bộ OLTC) Có tiếp điểm báo tín hiệu và đi cắt
Các thiết bị giám sát và bảo vệ lắp trên thân máy đảm bảo cấp bảo vệ IP65 theo tiêu chuẩn IEC60529 Cáp nhị thứ đấu nối từ các thiết bị trên thân máy xuống tủ điều khiển nội bộ MBA là cáp chống cháy, chống bức xạ mặt trời và các tiêu chuẩn
khác phù hợp với tiêu chuẩn IEC60502
Trang 14CHƯƠNG 3: BẢO VỆ MÁY BIẾN ÁP
3.1- Bảo vệ so lệch dùng để bảo vệ các loại ngắn mạch Pha - Đất và Pha - Pha trong
các cuộn dây MBA, sứ đầu vào, và ở các đoạn dây dẫn trong phạm vi giữa các biến dòng có cuộn thứ cấp đi vào bảo vệ so lệch MBA Bảo vệ tác động đi cắt 3 phía MBA với thời gian 0 s
3.2- Rơ le hơi dùng bảo vệ chống các sự cố trong thùng MBA Rơ le hơi có 2 cấp
bảo vệ:
- Cấp 1 (hơi nhẹ): Báo tín hiệu
- Cấp 2 (hơi nặng): Cắt tức thời các máy cắt 3 phía MBA
3.3- Bảo vệ nhiệt độ dầu cao:
90 0C báo tín hiệu; 95 0C cắt 3 phía MBA
3.4- Bảo vệ nhiệt độ cuộn dây:
95 0C báo tín hiệu; 105 0C cắt 3 phía MBA
3.5- Rơle áp lực: Khi có sự cố sinh áp lực trong thùng máy đạt đến ngưỡng tác động
thì Rơle áp lực làm việc gửi tín hiệu đi cắt 3 phía MBA
3.6- Bảo vệ dự phòng phía 220 kV: Bảo vệ quá dòng điện phía 220 kV
3.7- Bảo vệ dự phòng phía 110 kV: Bảo vệ quá dòng điện phía 110 kV
3.8- Bảo vệ dự phòng phía 23 kV: Bảo vệ quá dòng điện phía 23 kV
3.9- Bảo vệ dòng dầu: Cắt 3 phía MBA trong thời gian 0 s
3.10- Rơle áp lực đột biến: Cắt 3 phía MBA trong thời gian 0 s
Trang 15CHƯƠNG 4: CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA MÁY BIẾN ÁP
4.1- Máy biến áp được thiết kế làm việc ngoài trời với chế độ làm việc định mức lâu
dài với nhiệt độ môi trường không quá 40 0 C Khi nhiệt độ lớp dầu trên đạt tới 85 0C hoặc nhiệt độ cuộn dây 110 kV, 220 kV tới 100 0C hệ thống tự động báo tín hiệu, ca trực phải kiểm tra máy và báo cáo ngay Trạm trưởng, B0 để xác minh nguyên nhân
và khắc phục Báo A1 để chuẩn bị phương thức giảm phụ tải hoặc tách máy khi cần
Khi nhiệt độ lớp dầu trên tới 95 0C hoặc nhiệt độ cuộn dây 220 kV, 110 kV, 23
kV tới 105 0C hệ thống bảo vệ tự động cắt máy cắt 3 phía MBA Nếu do trục trặc mà
hệ thống tự động không cắt máy thì trực ca phải cắt ngay máy bằng tay
Kiểm tra chế độ làm việc tự động theo nhiệt độ của máy Nếu hệ thống tự động không làm việc đúng phải báo Trạm trưởng, B0 để xác định nguyên nhân và khắc phục
4.2- Khi hệ thống quạt gió và bơm dầu bị ngừng do sự cố, cho phép MBA làm việc
không lớn hơn 60 % phụ tải định mức Sđm với điều kiện nhiệt độ lớp dầu trên không quá 85 0C hoặc nhiệt độ cuộn dây không quá 100 0C
4.3- Cho phép MBA làm việc quá điện áp lâu dài tới 105 % so với điện áp các nấc
của các cuộn dây khi dòng diện trong cuộn dây không cao hơn dòng điện định mức ứng với nấc đó và nhiệt độ lớp dầu trên không quá 85 0C hoặc nhiệt độ cuộn dây không quá 100 0C
4.4- Cho phép MBA quá tải lâu dài ở 1 trong các cuộn dây không quá 105 % so với
dòng điện các nấc của các cuộn dây nếu điện áp cuộn dây không vượt quá định mức ứng với nấc đó và nhiệt độ lớp dầu trên không quá 85 0C hoặc nhiệt độ cuộn dây không quá 100 0C
4.5- Cho phép MBA quá tải ngắn hạn (không liên tục) ở các thời điểm khác nhau
trong một ngày đêm (khi quá tải bù trừ khi non tải) tới 130 % so với dòng điện của các nấc của các cuộn dây, nếu điện áp cuộn dây không vượt quá định mức ứng với nấc đó và nhiệt độ lớp dầu trên không quá 85 0C hoặc nhiệt độ cuộn dây không quá
100 0C