SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN

I Các loại cấu trúc cái: Thanh góp nơi nhận điện từ nguồn cung cấp đến phân phối điện cho hộ tiêu thụ Thanh góp phần tử thiết bò phân phối Trong thiết bò phân phối người ta thường dùng hai hệ thống góp 1/ Sơ đồ hệ thống góp Giới thiệu sơ đồ hệ thống góp Các nguồn đến đường dây đặt máy cắt dao cách ly Trong Nhà máy điện nguồn cung cấp máy phát, đối cới trạm biến áp giảm áp nguồn cung cấp cho thiết bò phân phối điện áp đường dây tải điện thiết bò phân phối điện áp thứ cấp nguồn cung cấp máy biến áp Ưu điểm sơ đồ hệ thống góp đơn giản, giá thành hạ Dao cách ly làm nhiệm vụ bảo đảm an toàn tiến hành sửa chữa đóng cắt dòng điện Sơ đồ hệ thống góp không phân đoạn phân chia thành phân đoạn Sơ đồ hệ thống góp không phân đoạn có nhược điểm sau : Khi sửa chữa góp dao cách ly góp mạch bất kỳ, cầ phải cắt tất nguồn cung cấp, phải ngừng làm việc thiết bò thời gian sửa chữa Để sửa chữa máy cắt đường dây phải cắt đường dây hộ tiêu thụ bò điện thời gian sửa chữa Thời gian phụ thuộc vào loại máy cắt, kéo dài vài ngày Ngắn mạch góp dẫn đến tự động cắt tất nguồn cung cấp, thiết bò phải ngừng làm việc thời gian cần thiết để loại trừ cố Do nhược điểm trên, sơ đồ hệ thống góp không phân đoạn dùng cho thiết bò có nguồn cung cấp Việc phân đoạn góp tăng cường độ tin cậy làm việc thiết bò hệ thống góp phân đoạn hai dao cách ly mắc nối tiếp CL1 CL2 (để sửa chữa chúng mà phải ngừng phân đoạn) trình bày Trong điều kiện có ưu nhược điểm riêng Ví dụ dao cách ly phân đoạn đóng, nghóa nguồn cung cấp làm việc song song, chế độ vận hành chúng kinh tế Nhưng xảy ngắn mạch phân đoạn tất nguồn cung cấp bò cắt gây nên điện toàn Ngược lại cắt dao cách ly phân đoạn mà xẩy ngắn mạch phân đoạn điện thiết bò nối với phân đoạn điều kiện làm việc bình thường nguồn cung cấp làm việc riêng rẽ Sơ đồ hệ thống góp phân đạon máy cắy, có ưu điểm Bình thường máy cắt phân đoạn MC đóng hay cắt Nếu máy cắt bình thường vò trí cắt phải đặt thêm thiết bò tự động đóng nguồn dự trữ (TĐD) Nhờ thiết bò TĐD, máy cắt MC tự động đóng lại nguồn cung cấp phân đoạn bên cạnh cắt Nếu máy cắt MC bình thường đóng mà xẩy ngắn mạch phân đoạn máy cắt phân đoạn máy cắt nguồn nối với phân đoạn bò cắt Phân đoạn lại làm việc bình thường Sơ đồ hệ thống góp phân đoạn máy cắt dùng rộng rãi cho Nhà máy điện trạm biến áp có số mạch điện áp 2/ Sơ đồ hệ thống góp có góp đường vòng Như phân tích trên, sơ đồ hệ thống góp có nhược điểm sửa chữa máy cắt mạch mạch điện Nhược điểm khắc phục cách đặtthêm hệ thống góp đường vòng máycắt vòng MCV Hệ thống góp nối với mạch qua dao cách ly vòng CLV máy cắt vòng MCV Để sửa chữa máy cắt bất kỳ, ví dụ máy cắt đường dây D-4, trước hết đóng máy cắt vòng dao cách ly vòng đường dây D-4, sau cắt máy đường dây MC dao cách ly hai bên máy cắt Khi hệ thống góp làm việc phân đoạn máy cắt hay dao cách ly, phân đoạn đặt máy cắt vòng để tiết kiệm đặt máy cắt vòng chung cho hai phân đoạn Hai đường dây D-3 D-4 làm việc song song, cung cấp điện cho trạm T-1 hai đường dây D-2 D-5 cung cấp điện cho trạm T-2, T-3, T-4 Đường dây D-1 D-6 làm việc riêng rẽ nối đến hai phân đoạn khác Bình thường tấtcả máy cắt đường dây nguồn cung cấp phân đoạn đóng, máy cắt đường vòng MCV vò trí cắt Để giảm số lượng máy cắt dùng sơ đồ Mỗi nguồn cung cấp đường dây nối với góp qua máy cắt hai dao cách ly góp Một hệ thống góp làm việc hệ thống góp dự trữ, ví dụ TG-I làm việc TG-II dự trữ ngược lại Các dao cách ly nối với góp làm việc đóng lại, dao cách ly nối với góp dự trự cắt Sự liên lạc hai hệ thống góp nhờ máy cắt nối MCN Ưu điểm sơ đồ hai hệ thống góp sửa chữa góp mà không hộ tiêu thụ bò điện, sửa chữa dao cách ly góp mạch mạch bò cắt điện, nhanh chóng phục hồi làm việc thiết bò ngắn mạch hệ thống góp làm việc, sửa chữa máy cắt mạch mạch ngừng làm việc lâu dài Để sửa chữa hệ thống góp TG-I làm việc cần phải chuyển nguồn cung cấp đường dây nối với TG-I sang góp dự trữ TG-II Trước hết quan sát xem TG-II có bò ngắn mạch hay nối tắt không Nếu TG-II tốt đóng máy cắt nối MCN.Khi xuất ngắn macïh TG-II máy cắt nối tự động cắt tác động bảo vệ rơle củanó, thiết bò nối với TG-I làm việc bình thường Nếu không tồn ngắn mách góp TG-II máy cắt nối không bò cắt TG-II có điện Đóng tất dao cách ly góp cua nguồn cung cấp đường dây nối với góp dự trữ TG-II Cắt tất dao cách ly góp nối với gó làm việc TG-I Sau cắt máy cắt nối hai dao cách ly nó, góp TG-I điện, thực biện pháp an toàn đưa TG-I vào sửa chữa Trong máy cắt vòng máy cắt phân đoạn Nhưng nên nhớ lúc máy cắt không làm hai nhiệm vụ đồng thời So với sơ đồ kinh tế hơn, vận hành phức tạp Ngày hệ thống góp đường vòng ứng dụng rộng rãi thiết bò phân phối điện áp từ 110kv trở lên 3/ Sơ đồ hai hệ thống góp Sơ đồ hai hệ thống góp có máy cắt mạch rõ hình sau Sửa chữa dao cách ly góp phải tiến hành thao tác sửa chữa góp dao cách ly góp cần sửa chữa phải ngừng làm việc Muốn sửa chữa máy cắt đường dây, ví dụ máy cắt đường dây D-2 Dùng sơ đồ hai hệ thống góp tốn nhiều dao cách ly, bố trí thiết bò phân phối phức tạp giá thành cao thiết bò nhà, điện áp - 10kv người ta dùng sơ đồ 4/ Sơ đồ hai hệ thống góp có góp đường vòng Sơ đồ hai hệ thống góp có góp đường vòng khắc phục nhược điểm sơ đồ hai hệ thống góp Ta cần tiến hành sau: trước tiên kiểm tra góp dự trữ TG-II cách đóng máy cắt nối Nếu góp dự trữ tốt ta cắt máy cắt nối Sau cắt máy MC2 đường dây D-2, cắt dao cách ly đường dây dao cách ly góp nó, thực biện pháp an toàn tháo gỡ đầu dây hai bên máy cắt nối tắt máy cắt lại Tiếp theo đóng dao cách ly đường dây dao cách ly góp đường dây D-2 vào hệ thống góp dự trữ TG-II Cuối xùng đóng máy cắt nối Kết đường dây D-2 đưa vào làm việc máy cắt đường dây thay máy cắt nối Đường dòng điện vẽ nét đứt theo chiều mũi tên Nhược điểm sơ đồ hai hệ thống góp dùng dao cách ly thao tác đóng cắt mạch dòng điện song song Nếu thao tác nhầm lẫn (như cắt dao cách ly trước cắt máy cắt) dẫn đến hậu nghiêm trọng Mặt khác không phân đoạn góp làm việc ngắn mạch gây nên điện toàn thiết bò Để khắc phục nhược điểm người ta cho vận hành song song hai hệ thống góp Khi máy cắt nối góp đóng vai trò máy cắt phân đoạn Chế độ vận hành áp dụng rộng rãi cho thiết bò có điện áp từ 35kv trở lên Có thể phân đoạn góp làm việc hình sau: Sửa chữa máy cắt mạch không gấy điện dù tạm thời Các mạch nối với góp vòng dao cách ly vòng Ngoài máy cắt nối liên lạc hai hệ thống góp có vòng nối góp đường vòng với hai hệ thống góp Trong số trường hợp để tiết kiệm người ta không đặt máy cắt nối góp riêng mà sử dụng máy cắt đường vòng thêm dao cách ly phụ Nhưng sử dụng máy cắt đường vòng làm việc máy cắt nối góp thích hợp vận hành hệ thống góp Những thiết bò bình thường vận hành hai hệ thống góp sửa chữa máy cắt phải chuyển tất mạch sang hệ thống góp máy cắt nối lúc làm nhiệm vụ máy cắt đường vòng Sơ đồ hai hệ thống góp có góp đường vòng đảm bảo liên tục cung cấp điện tốn nhiều dao cách ly, cấu tạo thiết bò phân phối phức tạp Sơ đồ ứng dụng rộng rãi cho thiết bò quan trọng có điệnn áp từ 110kv trở lên 5/ Sơ đồ hai hệ thống góp có hai máy cắt mạch Mỗi mạch nối với hai góp qua hai máy cắt bốn dao cách ly hình sau: Mỗi phân đoạn có máy cắt nối để nối phân đoạn với góp dự trữ 7/ Sơ đồ đa giác Với sơ đồ đa giác góp ghép thành vòng kín Trong điều kiện làm việc bình thường hay máy cắt đóng hai góp làm việc Khi ngắn mạch mạch mạch bò điện, ngắn mạch góp tất máy cắt nối với gó[ bò cắt không mạch điện Sơ đồ làm việc đảm bảo vốn đầu tư lớn số lượng máy cắt điện hai lần số mạch Sơ đồ áp dụng rộng rãi thiết bò quan trọng điện áp từ 220kv trở lên 6/ Sơ đồ hai hệ thống góp có ba máy cắt hai mạch - sơ đồ rưỡi Giữa hai máy cắt phân đoạn có mạch mạch máy cắt bảo vệ riêng Khi sửa chữa máy cắt mạch điện Tính bảo đảm sơ đồ giống sơ đồ hai hệ thống góp có hai máy cắt mạch, sơ đồ rẻ tiền số lượng máy cắt số mạch Tuy nhiên sơ đồ có nhược điểm sửa chữa máy cắt hay dao cách ly góp đa giác bò hở Khi xảy ngắn mạch mạch khác không kề với đa giác bò tách hai phần, dẫn đến số đường dây hay máy biến áp bò điện Các khí cụ điện phải chọn theo dòng điện cực đại qua đa giác bò hở Dòng điện lớn dòng điện làm việc qua khí cụ điện đa giác kín nhiều, phải chọn khí cụ điện có dòng điện đònh mức lớn Cấu tạo thiết bò phân phối sơ đồ đa giác phức tạp bảo vệ rơle cho đường dây, máy biến áp khó khăn Vì người ta sử dụng sơ đồ đa giác với số cạnh lớn sáu 8/ Sơ đồ cầu Đặc điểm sơ đồ số máy cắt số mạch mà tính bảo đảm không Sơ đồ cầu áp dụng có bốn mạch a) Sơ đồ có máy cắt phía máy biến áp Trong điều kiện vận hành bình thường tất máy cắt đóng hai hệ thống góp làm việc Khi ngắn mạch mạch riêng mạch điện Khi ngắn mạch góp hay sửa chữa góp, máy cắt không mạch điện Tính bảo đảm sơ đồ cao giống sơ đồ hai hệ thống thnah góp có hai máy cắt mạch, số lượng máy cắt lại Trong sơ đồ này, phía đường dây máy cắt mà co dao cách ly Khi sửa chữa hay cố máy biến áp, hai đường dây làm việc bình thường Ngược lại sửa chữa hay cố đường dây biến áp tạm thời bò điện Sau dùng dao cách ly đường dây tách rời đường dây bò cố hay cần sửa chữa để khôi phục lại làm việc bình thường máy biến áp Sơ đồ thích hợp cho trạm biến áp cần phải thường xuyên đóng, cắt máy biến áp, (trong số trạm biến áp, phụ tải thay đổi nhiều, phụ tải thấp người ta muốn cắt bớt máy biến áp để giảm tổn thất công suất nó) đường dây ngắn b) Sơ đồ cầu có máy cắt phía đường dây Trong sơ đồ phía cao áp máy biến áp không đặt máy cắt Những ưu, nhược điểm sơ đồ cầu có máy cắt phía đường dây hoàn toàn ngược lại với ưu, nhược điểm sơ đồ cầu có máy cắt đặt phía cao áp máy biến áp Ưu điểm sơ đồ nhược điểm sơ đồ Thật vậy, sơ đồ này, ngắn mạch đường dây có đường dây bò điện, máy biến áp làm việc bình thường Nhưng cố máy biến áp đường dây tạm thời bò điện Vì sơ đồ thích hợp cho trạm biến áp phải đóng máy cắt máy biến áp chiều dài đường dây lớn c) Sơ đồ cầu mở rộng Do ưu điểm sơ đồ cầu kinh tế tính bảo đảm cung cấp điện tương đối cao, nên người ta dùng sơ đồ cầu cho trường hợp thiết bò có năm mạch hai máy biến áp ba đường dây máy biến áp hai đường dây hình sau: Cần ý sơ đồ cầu không đặt máy cắt phía cao áp máy biến áp cần cắt máy biến áp người ta phải cắt máy cắt phái hạ áp, sau tiến hành cắt máy biến áp trạng thái không tải dao cách ly Khi xây dựng thiết bò phân phối theo sơ đồ cầu cần phải ý đến phát triển sau này, cho sơ đồ cầu trở thành sơ đồ hệ thống góp II Các sơ đồ nối điện trạm biến áp giảm áp Máy biến áp máy biến áp tự ngẫu: Trạm biến áp trang bò máy biến áp máy biến áp tự ngẫu Máy biến áp tự ngẫu sử dụng trạm biến áp có điện áp cao từ 110V trở lên Số lượng máy biến áp (máy biến áp tự ngẫu) công suất đònh mức chúng phải thoả mãn yêu cầu độ tin cậy cung cấp điện kinh tế Chọn máy biến áp giải tuỳ vào sơ đồ cung cấp điện, nhiệm vụ trạm công suất Các dạng sơ đồ sau thường ứng dụng a Trạm có máy biến áp ba pha: Giá thành trạm biến áp nhỏ độ tin cậy cung cấp điện thấp, chúng sử dụng cho hộ tiêu thụ không quan trọng Công suất đònh mức máy biến áp chọn gần phụ tải cực đại (kỳ vọng tương lai gần) Những năm đầu vận hành máy biến áp non tải, thời gian sau phụ tải cức đại ngày đêm đạt vượt công suất đònh mức máy biến áp Tuy nhiên lúc không cần phải thay máy biến áp lớn hơn, đồ thò phụ tải ngày đêm không đầy máy biến áp phép tải phụ tải cực đại mà không làm giảm tuổi thọ Sứ dụng máy biến áp hợp lý mặt kinh tế Quá tải cho phép (những phụ tải cực đại) phụ thuộc vào đồ thò phụ tải, nhiệt độ môi trường xung quanh xác đònh nhờ đường cong khả tải máy biến áp Nếu công suất máy biến áp không đủ so với yêu cầu phụ tải phải thay máy khác công suất lớn hơn, giảm bớt tải cách chuyển phần phụ tải sang trạm biến áp bên cạnh, đặt hai máy biến áp Để bảo vệ máy biến áp đặt cầu chì hay máy cắt điện tuỳ thuộc vào công suất điện áp đònh mức b Trạm có hai máy biến áp ba pha: Trạm có ứng dụng rộng rãi Công suất đònh mức máy biến áp chọn để cố hai máy máy lại với khả tải cho phép đảm bảo cung cấp điện bình thường tải cố cho phép phụ thuộc vào loại máy biến áp, đồ thò phụ tải ngày đêm hiệt độ không khí Trong thời gian tải hao mòn cách điện vượt hao mòn đònh mức Để giảm thời gian điện cố trạm biến áp, người ta dùng máy biến áp dự trữ lưu động công suất 20 ÷ 30MVA, nhanh chóng chuyển đến trạm nhờ xe vận tải Thời gian cần thiết để thay máy biến áp cố máy biến áp dự trữ phụ thuộc vào trọng lượng máy biến áp tình trạng đường xá Thông thường cong việc từ đến năm ngày Trạm đặt máy biến áp (máy biến áp tự ngẫu) công suất lớn đảm bảo dự trữ lưu động Thời gian cố xác đònh thời gian sửa chữa máy biến áp (tại chỗ hay nhà máy) Vì cần thận trọng việc xác đònh tải cho phép tính toán hao mòn máy biến áp Tính tải cho phép máy biến áp điều kiện cố giai đoạn thiết kế xác thiếu số liệu cụ thể (đồ thò phụ tải mùa đông, mùa hè, nhiệt độ không khí) Vì chọn công suất đònh mức máy biến áp (trạm đặt hai máy biến áp) người ta tuân theo tiêu chuẩn công nghệ thiết kế nhà nước Ví dụ Liên Xô, công suất đònh mức máy biến áp chọn gần 0.7 phụ tải tính toán Như phụ tải máy biến áp điều kiện làm việc bình thường (những cực đại) 0.7 công suất đònh mức máy biến áp Trong trình vận hành trạm, biết rõ đồ thò phụ tải ngày đêm (mùa đông, mùa hè) xác đònh tải cho phép cách đầy đủ c Trạm có ba bốn máy biến áp: Trạm có ba bốn máy biến áp thường gặp trung tâm tiêu thụ điện lớn Lúc đầu thường đặt hai máy biến áp, sau tuỳ theo nhu cầu điện tăng dần mà đặt thêm máy thứ ba bốn Trạm loại có mức độ dự trữ cao sơ đồ lại phức tạp Mở rộng trạm cách hợp lý xây dựng trạm thứ hai phải dựa sở tính toán kinh tế – kỹ thuật có liên quan đến việc thiết kế lưới điện Thiết bò phân phối điện áp cao: Sơ đồ thiết bò phân phối điện áp cao trạm biến áp cần phải phù hợp với vò trí lưới điện, số đường dây, máy biến áp yêu cầu dộ tin cậy Tuỳ theo vò trí trạm biến áp lưới điện áp cao người ta chia thành loại trạm sau: trạm với đường dây, trạm với hai đường dây, trạm trung tâm hệ thống điện a Trạm biến áp nối với đường dây cung cấp từ phía: Tính đảm bảo liên tục cung cấp điện trạm khả thực đơn giản chi phí nhỏ Trạm thường có máy biến áp Đầu đường dây cung cấp đặt máy cắt thiết bò tự động đóng lại Khi số trạm biến áp nhiều nên đặt dao cách ly để phân đoạn đường dây H Máy biến áp bảo vệ cầu chì Cầu chì thường ứng dụng để bảo vệ máy biến áp công suất không lớn lưới điện áp ÷ 35kV Cầu chì đặt với điện áp 10kV khả cắt chúng không lớn Khi đặt cầu chì việc cắt máy biến áp chế độ làm việc bình thường thực nhờ máy cắt phía hạ áp dao cách ly (hoặc máy cắt phụ tải) phía cao áp Dòng đònh mức cầu chì chọn phù hợp với đặc tính bảo vệ đường dây nghóa xảy ngắn mạch lưới hạ áp cần phải cắt trước máy cắt điện đường dây tương ứng Mặt khác thời gian chảy cầu chì phải lớn thời gian cắt tổng máy cắt Trong lưới điện áp 110 ÷ 220kV thường gặp sơ đồ trạm máy cắt phía cao áp Khi có cố máy biến áp máy cắt đầu đường dây cung cấp cắt Sau máy biến áp tự động cắt khỏi lưới điện nhờ dao cách ly tự động đường dây làm việc trở lại nhờ thiết bò tự động đóng lại Ưu điểm: đơn giản giá thành trạm thấp Để đảm bảo cho máy cắt đầu đường dây cung cấp cắt mạch chắn ngắn mạch bên máy biến áp người ta thêm dao ngắn mạch phía cao áp máy biến áp 5 sau loại trừ đường dây cố máy cắt 2, 2, đóng lại máy biến áp phục hồi làm việc trở lại Đối với trạm 220kv cao hơn, công suất truyền phần hệ thống điện cần phải thực để không giảm độ tin cậy Sự cố máy biến áp, sửa chữa máy cắt điện góp không cản trở truyền công suất dọc đường Những yêu cầu giải áp dụng sơ đồ tứ giác H Máy biến áp có đặt dao ngắn mạch phía cao áp b) Trạm biến áp nối với đường dây cung cấp từ hai phía Sơ đồ có độ tin cậy cung cấp điện cao Kết cấu sơ đồ phụ thuộc vào nhiệm vụ đường dây công suất truyền qua Nếu nhiệm vụ đường dây cung cấp điện cho hộ tiêu thụ đòa phương (công suất trao đổi phần củ ahệ thống lớn) sơ đồ trạm tương đối đơn giản, số lượng máy cắt phía cao áp c) Trạm biến áp nối với hai đường dây cung cấp từ hai phía Người ta chia thành trạm phân đoạn, trạm cuối trạm trung gian Sơ đồ ứng dụng rộng rãi lưới điện 110 ÷ 220kv có dạng sau: Máy biến áp nối với hai phía máy cắt phân đoạn qua dao cách ly dao ngắn mạch Cầu nối dao cách ly đặt đường dây đảm bảo khả truyền công suất dọc đường dây sửa chữa máy cắt phân đoạn Bình thường dao cách ly tự động máy biến áp cố cắt để tách rời máy biến áp khỏi lưới điện, máy cắt 1, hay 2, tự động đóng lại để khôi phục làm việc đường dây Trường hợp cố đường dây cắt máy 1, 2, 2,3, Đối với đường dây dài để nâng cao tính ổn đònh hệ thống độ tin cậy truyền tải điện người ta dùng trạm phân đoạn, có góp phía cao áp máy cắt điện nhằm đảm bảo cắt chọn lọc phần cố đường dây Trạm cuối (cuối hai đường dây cung cấp từ phía) cần có góp điện áp cao để đảm bảo đóng song song đường dây phụ tải chúng không phụ thuộc vào phụ tải máy biến áp (giả sử máy cắt phân đoạn phía hạ áp bình thường mở) Tổn thất điện đường dây sơ đồ nhỏ Nếu lý không bố trí góp điện áp cao (ví dụ chỗ đặt) nên để khối đường dây - máy biến áp làm việc song song phía góp hạ áp Nhưng làm tăng dòng ngắn mạch phía hạ áp tăng giá thành thiết bò phân phối lưới điện Vì thiết kế trạm cuối nên tính đến công suất máy biến áp, chiều dài đường dây chi phí quy đổi sơ đồ khảo sát nhưng nhược điểm cố đường dây máy biến áp bò cắt Tuy không bò gián đoạn cung cấp điện máy biến áp lại bò tải nhiều Vì người ta thường đặt cầu nối dao cách ly bình thường mở, tương tự trạm cuối d) Trạm biến áp trung tâm hệ thống điện Điểm nút lưới điện điểm có số lượng đường dây tập trung không ba góp trạm biến áp Thiết bò phân phối trạm trung tâm cần phải bảo đảm làm việc tin cậy liên hệ với đường dây, cắt đường dây có chọn lọc độ tin cậy cungcấp điện máy biến áp Đối với trạm trung tâm 330 - 500kv dùng sơ đồ nối tam giac, sơ đồ tứ giác sơ đồ nối góp máy biến áp số đường dây đến bốn Khi số đường dây nhiều dùng sơ đồ rưỡi Hình * giới thiệu phương án sơ đồ trạm cuối lưới điện 110 ÷ 220kv ứng dụng rộng rãi Có ba máy cắt, đường dây làm việc song song Tùy thuộc vò trí máy cắt điện so với cầu nối (về phía máy biến áp hay phía đường dây) mà bảo đảm cắt độc lập đường dây hay máy biến áp Sơ đồ cho phép vận hành hai máy biến áp đường dây Cũng bảo đảm vận hành song song hai đường dây, khác với sơ đồ trước máy biến áp cắt nhờ máy cắt điện đặt đầu dây Do giá thành trạm rẻ Không có góp phía cao áp, đặt dao cách ly bình thường mở mạch cầu nối Cầu cho phép vận hành hai máy biến áp sửa chữa đường dây Có số lượng thiết bò điện áp cao áp dụng chiều dài đường dài ngắn Trạm trung gian nối đến hai đường dây (cung cấp từ phía hay hai phía) thường máy cắt phía cao áp Đối với trạm biến áp 110 - 220kv áp dụng sơ đồ hai hệ thống góp góp đường vòng, dùng sơ đồ tam giác hay tứ giác… tùy thuộc vào số nhánh sơ đồ Khi cho phép nối máy biến áp vào đỉnh đa giác với đường dây, nghóa không thiết phải nối máy biến áp vào góp qua máy cắt điện Máy biến áp nối vào đường dây qua dao cách ly máy cắt phụ tải bảo vệ với đườngd ây Khi sơ đồ trở nên đơn giản giá thành hạ Số lượng máy biến áp ba hay bốn Độ tin cậy sơ đồ xác đònh độ tin cậy đường dây máy biến áp 3/ Thiết bò phân phối điện áp trung Sơ đồ thiết bò phân phối điện áo trung chọn phù hợp với sơ đồ lưới điện công suất truyền tải Giới thiệu sơ đồ phổ biến trạm trung gian nối vào đường dây 110 ÷ 220kv Có máy biến áp nối với đường dây qua cách ly dao ngắn mạch Sơ đồ đơn gian Tùy theo số mạch dùng sơ đồ hai hệ thống góp Với thiết bò 110 - 220kv thường dùng góp đường vòng Nếu số mạch áp dụng sơ đồ đa giác 4/ Thiết bò phân phối điện hạ áp Qua thiết bò phân phối - 10kv điện truềyn đến hộ tiêu thụ đòa phương Độ tin cậy cung cấp điện hộ tiêu thụ đảm bảo lưới điện thích hợp, có đường dây dự trử Nguồn cung cấp nối từ phân đoạn khác trạm biến áp từ hai nguồn điện độc lập trạm biến áp Nhà máy điện Trong điều kiện không cần đặt hai hệ thống góp Sơ đồ có góp phân đoạn máy cắt Bình thường máy cắt phân đoạn mở (chỉ đóng cắt máy biến áp) Do dòng ngắn mạch hạn chế thực bảo vệ rơle trạm đơn giản Trạm công suất máy biến áp lớn cần phải có biện pháp phụ để hạn chế dòng ngắn mạch Các sơ đồ sau thường ứng dụng Sơ đồ máy biến áp có cuộn dây phân chia hạ áp bốn phân đoạn góp cho hình sau Nhược điểm sơ đồ khó thực phân phối phụ tải phân đoạn Sơ đồ có kháng đường dây Loại số lượng kháng phụ thuộc vào phụ tải trạm biến áp sơ đồ lươi điện Thanh góp máy cắt mạch máy biến áp tính toán mạch với dòng làm việc dòng ngắn mạch tương đối lớn Máy cắt đường dây theo dòng ngắn mạch hạn chế qua kháng điện chọn thiết bò trọn bộ, kích thước nhỏ, lắp ráp vận hành thuận tiện Sơ đồ đặt kháng mạch máy biến áp Sơ đồ có dòng đònh mức chọn phù hợp với phụ tải cực đại trạm (giả thuyết máy biến áp nghỉ) Sơ đồ áp dụng với trạm có máy biến áp ba cuộn dây (hay máy biến áp tự ngẫu) phụ tải lươi điện áp thấp nhỏ công suất đònh mức máy biến áp Trường hợp dòng đònh mức kháng tương đương đối nhỏ tác dụng hạn chế dòng ngắn mạch rõ rệt Đối với trạm đặt máy biến áp tự ngẫu, cuộn dây điện áp thấp nối với phụ tải đòa phương máy bù đồng phải có máy biến áp điều chỉnh bổ trợ với công suất thích hợp Các máy bù đồng nối vào máy biến áp tự ngẫu qua máy cắt kháng điện khởi động Để cung cấp cho phụ tải đòa phương người ta đặt kháng đơn hay kép Thiết b ò phân phối có góp phân đoạn máy cắt Chọn sơ đồ cần dựa sở tính toán kinh tế - kỹ thuật III CÁC SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN: Sơ đồ nối điện nhà máy nhiệt điện ngưng hơi: Nhà máy nhiệt điện ngưng thường xây dựng gần nguồn nhiên liệu việc chưyên chở nhiên liệu xa không kinh tế Điện sản xuất truyền tải theo đường dây cao áp 110 - 750kv (thậm chí cao hơn) đến hộ tiêu thụ Đây Nhà máy điện khu vực, khác với Nhà máy điện đòa phương thường xây dựng gần hộ tiêu thụ nhiệt điện Thời gian sử dụng công suất đặt Nhà máy nhiệt điện ngưng phụ thuộc vào cấu nguồn hệ thống lượng thường 5500 - 6000 1/ Phần điện sơ đồ khối Để truyền tải công suất hàng nghìn MW xa cần sử dụng điện áp cao 110 ÷ 750 kV, điện áp đònh mức phát điện không vượt 20 ÷ 24kv Do cần có máy biến áp tăng áp phụ tải đòa phương máy phát điện máy biến áp nối theo sơ đồ khối Máy phát điện nối trực tiếp với máy biến áp tăng áp mà không cân đặt máy cắt chúng Máy cắt đặt phía cao áp máy biến áp Ở đầu cực máy phát điện, phần công suất khối (4 ÷ 8) trích qua máy biến áp tự dùng cung cấp cho hệ thống tự dùng máy phát Máy cắt đặt phía hạ áp máy biến áp tự dùng Như máy biến áp tự dùng xem thành phần khối bảo vệ với máy phát điện máy biến áp Để khởi động khối, trước tiên khởi động thiết bò tự dùng bơm cung cấp, bơm tuần hoàn, bơm ngưng tụ, quạt gió, quạt khói thiết bò khác Các thiết bò nhận điện từ máy biến áp tự dùng dự trữ Khi máy cắt khối đặt phía cao áp vá máy cắt điện máy biến áp tự dùng trạng thái cắt Trong trình khởi động người ta tăng dần áp lực, nhiệt độ tốc độ quay máy phát Khi tốc độ quay đạt đến đònh mức, người ta đóng máy phát vào lưới đồng thời cho kích thích máy phát, tức tự hòa đồng máy phát điện với hệ thống Sau cho máy phát mang tải đóng máy biến áp tự dùng làm việc cắt máy biến áp tự dùng dự trữ Quá trình dừng khối tiến hành theo trình tự ngược lại Máy biến áp tự dùng làm việc chuyển sang máy biến áp tự dùng dự trữ, giảm phụ tải máy phát điện, cắt máy phát khỏi hệ thống điện cắt kích thích Độ tin cậy khối tuabin phụ thuộc vào độ tin cậy máy phát thành phần (nồi hơi, tuabin, máy phạt điện, máy biến áp tăng áp máy biến áp tự dùng) thiết bò phụ thuộc Kinh nghiệm vận hành Nhà máy điện chứng tỏ phận dễ cố khối lò điều kiện làm việc nặng nề Phần điện khối làm việc tin cậy điều kiện làm việc nặn nề Phần điện khối làm việc tin cậy hơn, nhiên xẩy cố phá hoại làm việc bình thường khối Ví dụ cố máy biến áp cần phải sửa chữa lâu dài, cố máy biến áp tự dùng dẫn đến gián đoạn làm việc khối thời gian cần thiết để loại trừ máy biến áp hư hỏng khôi phục làm việc hệ thống góp tự dùng qua máy biến áp dự trữ Những sơ đồ khối nối theo sơ đồ (không có máy cắt điện mạch máy phát) ứng dụng rộng rãi Người ta dùng dạng sơ đồ khối khác khối máy phát - máy biến áp có máy cắt mạch máy phát Máy biến áp tự dùng nối máy cắt điện máy biến áp tăng áp Với sơ đồ hệ thống tự dùng khối đảm bảo cungcấp điện từ hệ thống điện cắt máy cắt điện Máy cắt điện mạch máy phát cần thiết máy phát nối đến cuộn dây hạ áp máy biến áp tự ngẫu hay máy biến áp ba cuộn dây để đảm bảo khả trao đổi công suất lưới cao áp trung áp sửa chữa máy phát điện 2/ Các sơ đồ nguyên lý Nhà máy điện Số lượng công suất máy phát điện, công suất hệ thống điện, sơ đồ lưới phụ tải tương ứng, trình tự xây dựng Nhà máy điện lưới điện yếu tố xác đònh sơ đồ điện Nhà máy điện Thường Nhà máy điện khu vực phát công suất vào lưới điện hai (đôi ba) cấp điện áp Ví dụ 330kv 110kv 500kv 220kv Dùi nghiên cứu vài dạng sơ đồ a) Sơ đồ có máy biến áp tự ngẫu liên lạc Sơ đồ ứng dụng rộng rãi Trong sơ đồ công suất truyền tải qua máy biến áp tự ngẫu từ cao sang trung áp hay ngược lại tùy thuộc biến đổi phụ tải lưới điện Sự thay đổi công suất làm việc Nhà máy (đặc biệt Nhà máy thủy điện), thay đổi sơ đồ hệ thống điện nguyên nhân khác Công suất đònh mức máy biến áp tự ngẫu chọn phù hợp với công suất cực đại truyền tải điều kiện nề Có thể dùng hai máy biến áp tự ngẫu ba pha để liên lạc hai cấp điện áp cao trung Thường công suất máy biến áp tự ngẫu liên lạc không vượt công suất khối Cuộn dây hạ áp máy biến áp tự ngẫu nối với lưới phân phối đòa phương để cung cấp điện tự dùng dự trữ cho Nhà máy điện b) Sơ đồ dùng máy biến áp tự ngẫu tăng áp Các máy phát điện (thường hai) nối vào cuộn dây hạ áp máy biến áp tự ngẫu ba pha Vì máy biến áp tăng áp nên công suất truyền tải theo hướng từ hạ lên cao trung áp, đồng thời trao đổi công suất lưới cao trung áp phạm vi cho phép Công suất đònh mức máy biến áp tự ngẫu tăng áp cần chọn để công suất cuộn dây hạ áp phù hợp với công suất máy phát Thường công suất cuộn dây hạ áp gần với công suất mẫu máy biến áp tự ngẫu Sđm, km Ở Sđm công suất đònh mức U − UT máy biến áp tự ngẫu km = c hệ số công suất mẫu Do công suất đònh Uc mức máy biến áp tự ngẫu xác đònh: Sđm ≥ Pđm k m cos ϕ đm Trong đó: Pđm cosϕđm công suất hệ số công suất đònh mức máy phát Bởi hệ số công suất mẫu nhỏ đơn vò nên công suất đònh mức máy biến tự ngẫu tăng áp lớn công suất đònh mức máy phát điện Đối với khối có máy phát công suất 300MW lớn hơn, điện áp lưới đến 500kV; kích thước, trọng lượng máy biến áp tự ngẫu ba pha lớn nên chuyển chở khó khăn Vì vậy, dùng tổ ba máy biến áp tự ngẫu pha hai máy biến áp tự ngẫu bo pha có công suất giảm nửa làm việc song song Để đònh vấn đề cần phải qua tính toán so sánh kinh tế – kỹ thuật Máy biến áp tự ngẫu tăng áp làm việc chế độ truyền tải công suất từ hạ lên cao trung áp: tổ hợp chế độ truyền tải công suất theo gướng từ hạ lên cao đồng thời từ trung lên cao áp Khi cuộn day hạ áp đa đầy tải cho phép truyền tải lượng công suất phụ từ lưới trung sang cao áp hiệu công suất đònh mức công suất mẫu máy biến áp tự ngẫu: Sph = (1 – km).Sđm Chỉ truyền tải công suất từ cao sang trung áp trường hợp cuộn dây chung máy biến áp tự ngẫu non tải Tóm lại bên lưới điện áp trung thừa công suất truyền tải sang lưới cao áp đễ dàng Trường hợp tổn thất điện máy biến áp tự ngẫu không lớn Sơ đồ dùng máy biến áp tự ngẫu tăng áp có số lượng máy biến áp máy điện giảm tổn thất điện máy biến áp Khi thiết kế nhà máy điện cần phải khảo sát hai phưong án liên lạc lưới cao trung áp Mỗi phương án cần xác đònh vỗn đầu tư, tổn hao điện máy biến áp chi phí tính toán Việc chọn sơ đồ tuỳ thuộc vào công suất khối, điện áp đònh mức (cao trung áp), cách bố trí thiết bò phân phối điều kiện khác 4.3/ SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY THUỶ ĐIỆN Nhà máy thuỷ điện thường có hồ chứa nước cho phép tích trữ nước điều chỉnh tiêu hao nước để đảm bảo chế độ làm việc năm hệ thống điện nói chung Quá trình điều chỉnh tiêu hao nước (công suất làm việc nhà máy điện) sau Trong thời gian phụ tải hệ thống bé (hoặc nước nhập vào hồ lớn) nhà máy thuỷ điện tiêu hao nước thấp mức nước nhập Công suất làm việc nhà máy tương đối nhỏ Trong thời gian khác phụ tải hệ thống lớn (hoặc nước nhập vào hồ ít) nhà máy tiêu hao lượng nước lớn vượt tích nước tự nhiên Lúc nước tiêu hao nước tích luỹ hồ chứa, công suất làm việc nhà máy đạt tới trò số cực đại Chu kỳ điều chỉnh thời gian cần thiết để làm đầy tiêu hao nước nước hồ chứa ngày, tuần, tháng v.v…, phụ thuộc vào dung tích hồ chứa Khi nhà máy thuỷ điện nhiệt điện làm việc chung hệ thống, việc phân bố phụ tải nhà máy cần tiến hành để tiêu hao nước chu kỳ khảo sát đảm bảo nhu cầu điện chi phí nhiên liệu tối thiểu toàn hệ thống kinh nghiệm vận hành hệ thoóng điện chứng tỏ phần lớn thời gian năm nhà máy thuỷ điện làm viêïc chế độ đỉnh Điều có nghóa ngày đêm công suất làm việc nhà máy thuỷ điện cần phải thay đổi phạm vi rộng, từ trò số cực tiểu ứng với phụ tải hệ thống bé đến trò số cực đại ứng với phụ tải hệ thống lớn Trong lúc nhà máy thuỷ điện vận hành nhà máy nhiệt điện vận hành với đồ thò phụ tải phẳng Nét đặc trưng nhà máy thuỷ điện nhanh chóng khởi động dừng tổ máy, thay đổi công suất làm việc từ không đến đònh mức Quá trình khởi động tổ máy nhận công suất hoàn toàn tự động, độ vài phút Thời gian sử dụng công suất đặt nhà máy thuỷ điện thường nhỏ so với nhà máy nhiệt điện (khoảng 1500 – 3000 với nhà máy chạy đỉnh 5000-6000 với nhà máy chạy gốc) Suất chi phí xây dựng nhà máy thuỷ điện (đồng/MW) lớn so với nhà máy nhiệt điện có công suất khối lượng công tác xây dựng lớn, thời gian xây dựng nhà máy thuỷ điện lâu so với nhà máy nhiệt điện Giá thành điện nhà máy thuỷ điện lại thấp so với nhà máy nhiệt điện sơ đồ khối nhà máy thuỷ điện nhà máy thuỷ điện công suất trung bình lớn thường dùng sơ đồ khối nối máy phát điện – máy biến áp giống sơ đồ nhà máy nhiệt điện Công suất nhà máy hệ thống lớn, điện áp đònh mức lưới cao công suất hợp lớn Sơ đồ khối mở rộng áp dụng máy biến áp ba pha Sơ đồ khối có hai máy biến áp ba pha thích hợp so với sơ đồ có ba máy biến áp pha số lượng máy biến áp độ tin cậy cao Thật cố máy biến áp ba pha tự động cắt máy biến áp thứ hai với máy phát nối vào phục hồi nhanh chóng Trong đố sơ đồ dùng ba máy biến áp tăng áp có ý nghóa lớn vò trí đặt chúng nhà máy thuỷ điện thường bò hạn chế Các khối mở rộng thường đặt máy cắt mạch máy phát, có nhiệm vụ đóng, cắt máy phát thuỷ điện theo biểu đồ vận hành nhà máy tự đóng cắt máy phát trường hợp cố Khi máy phát lại tiếp tục làm việc Như biết, với sơ đồ khối đơn giản người ta không đặt máy cắt điện máy phát máy biến áp Nhưng số nhà máy điện có đặt máy cắt vò trí nhằm cắt máy phát điện Trong nhà máy thuỷ điện đặt máy biến áp tự ngẫu tăng áp công suất truyền vào lưới theo hai cấp điện áp khác có trung tính trực tiếp nối đất sơ đồ nối điện nhà máy thuỷ điện: sơ đồ giống sơ đồ nhà máy nhiệt điện Cắc điều kiện ban đầu để chọn sơ đồ công suất nhà máy, số lượng máy phát, chế độ làm việc, sơ đồ truyền tải công suất Nếu tất công suất nhà máy điện truyền lên cấp điện áp thường người ta đặt góp phía điện áp cao để nối với khối đường dây Trường hợp có hai hay ba cấp điện áp người ta đặt máy biến áp tự ngẫu tương tự sơ đồ nhà máy nhiệt điện Nhà máy thuỷ điện công suất nhỏ thường bố trí góp phía hạ áp (điện áp máy phát) để nối với máy phát điện, máy biến áp lưới phân phối đòa phương Để cung cấp cho điện tự dùng, cần đặt máy biến áp giảm áp nối vào cuộn hạ áp máy biến áp tự ngẫu góp điện áp máy phát máy phát máy biến áp sơ đồ khối Thiết bò phân phối điện áp cao nhà máy thuỷ điện không khác so với nhà máy nhiệt điện, dùng một, hai hệ thống góp, có hay góp đường vòng Các mạch nối vào góp qua một, rưỡi hay hai máy cắt điện Nhà máy thuỷ điện công suất nhỏ (đến 100MW), số lượng máy phát từ hai đến bốn, cách xa hệ thống điện, dùng để cung cấp cho xí nghiệp công nghiệp đòa phương, nông trường đối tượng khác với điện áp 6, 10, 35 110kV Nhà máy làm việc độc lập liên hệ với nhà máy nhiệt điện thuỷ điện gần Nếu công suất nhà máy khỏng vài chục MW người ta xây dựng góp điện áp máy phát hay 10kV để nối với máy phát điện, máy bién áp tăng áp, máy biến áp tự dùng đường dây lưới điện đòa phương Với nhà máy công suất không lớn lắm, máy phát máy biến áp nối song song phía góp hạ áp không gặp khó khăn dòng điện ngắn mạch không lớn giá thành thiết bò phân phối không cao Các góp phân đoạn dao cách ly hay máy cắt điện bình thường đóng Số lượng công suất máy biến áp tăng áp phụ thuộc vào công suất phát nhà máy Nếu lưới cao áp 110kV có lưới trung áp 35kV dùng máy biến áp ba cuộn dây 110/35/10 – 6kV, để cung cấp cho điện áp trung đặt máy biến áp bai cuộn dây 35/10 – tăng công suất nhà máy điện dòng ngắn mạch lớn giá thiết bò phân phối cao Trường hợp cần áp dụng sơ đồ có góp phân đoạn riêng rẽ phía hạ áp gần giống sơ đồ khối, chúng liên hệ qua máy biến áp tăng áp góp phía cao áp Do dòng ngắn mạch giảm xuống  ... điện 2/ Các sơ đồ nguyên lý Nhà máy điện Số lượng công suất máy phát điện, công suất hệ thống điện, sơ đồ lưới phụ tải tương ứng, trình tự xây dựng Nhà máy điện lưới điện yếu tố xác đònh sơ đồ. .. áp tự dùng nối máy cắt điện máy biến áp tăng áp Với sơ đồ hệ thống tự dùng khối đảm bảo cungcấp điện từ hệ thống điện cắt máy cắt điện Máy cắt điện mạch máy phát cần thiết máy phát nối đến cuộn... phân đoạn máy cắt Chọn sơ đồ cần dựa sở tính toán kinh tế - kỹ thuật III CÁC SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN: Sơ đồ nối điện nhà máy nhiệt điện ngưng hơi: Nhà máy nhiệt điện ngưng thường xây dựng