BÀI GIẢNG: NHÀ MÁY ĐIỆN CHƯƠNG 9

CHƯƠNG MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC 3.1 KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI 3.1.1 Khái niệm Máy biến áp (MBA) thiết bị điện từ tĩnh, làm việc dựa nguyên lý cảm ứng điện từ, thực nhiệm vụ biến đổi điện từ cấp điện áp sang cấp điện áp khác cho phù hợp với yêu cầu truyền tải phân phối lượng điện CHƯƠNG MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC 3.1 KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI 3.1.2 Phân loại máy biến áp - Phân loại theo nhiệm vụ: + MBA tăng áp + MBA giảm áp - Phân loại theo số pha: + Máy biến áp pha + Máy biến áp pha - Phân loại theo số cuộn dây: + MBA ba cuộn + MBA hai cuộn dây + MBA có cuộn dây phân chia + MBA tự ngẫu CHƯƠNG MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC 3.1 KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI 3.1.2 Phân loại máy biến áp - Phân loại theo phương pháp làm mát: + Máy biến áp kiểu khô: Cách điện điện môi rắn, làm mát khơng khí + Máy biến áp kiểu dầu: Cách điện môi trường làm mát chủ yếu dầu  Làm mát tự nhiên dầu  Làm mát dầu tuần hồn tự nhiên có quạt gió  Tuần hồn cưỡng dầu khơng khí  Làm mát dầu nước - Theo phương pháp điều chỉnh điện áp:  Máy biến áp thường  Máy biến áp điều áp tải CHƯƠNG MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC 3.1 KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI 3.1.2 Phân loại máy biến áp Ví dụ: Máy biến áp Liên Xô ký hiệu: ATДTH 100/230 MBATN Điện áp cao 220 kV Ba pha Làm mát dầu tuần hồn tự nhiên có quạt gió Sđm=100 MVA Điều áp tải Ba cuộn dây CHƯƠNG MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC 3.2 CÁC THÔNG SỐ CỦA MÁY BIẾN ÁP  Điện áp U = Uđm  Tần số f = fđm Chế độ định mức  Công suất S = Sđm  Dòng điện I = Iđm  Điều kiện môi trường làm mát định mức CHƯƠNG MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC 3.2 CÁC THÔNG SỐ CỦA MÁY BIẾN ÁP 3.2.1 Công suất định mức máy biến áp  Cơng suất định mức cơng suất tồn phần (Công suất biểu kiến) nhà máy chế tạo qui định lý lịch MBA Máy biến áp tải liên tục công suất (S = Sđm ) điều kiện làm việc định mức CHƯƠNG MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC 3.2 CÁC THÔNG SỐ CỦA MÁY BIẾN ÁP 3.2.2 Điện áp định mức  Điện áp định mức máy biến áp điện áp cuộn dây không tải qui định lý lịch máy biến áp Tỉ số biến áp: k dm U dm = U dm CHƯƠNG MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC 3.2 CÁC THƠNG SỐ CỦA MÁY BIẾN ÁP 3.2.3 Dịng điện định mức  Dòng điện định mức dòng điện cuộn dây nhà máy chế tạo qui định, với dịng điện máy biến áp làm việc lâu dài mà không bị tải (Khi nhiệt độ mơi trường làm việc định mức) Dịng điện định mức xác định sau: I âm = Sâm 3U âm CHƯƠNG MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC 3.2 CÁC THÔNG SỐ CỦA MÁY BIẾN ÁP 3.2.4 Điện áp ngắn mạch  Điện áp ngắn mạch điện áp đặt vào cuộn dây thứ MBA, ngắn mạch cuộn dây thứ hai dịng điện cuộn dây thứ dòng điện định mức  Ý nghĩa: Điện áp ngắn mạch đặc trưng cho điện áp rơi tổng trở cuộn dây MBA dùng để xác định tổng trở cuộn dây MBA  Điện áp ngắn mạch thường biểu diễn dạng phần trăm so với điện áp định mức, ký hiệu UN%: UN UN % = 100 [%] U âm CHƯƠNG MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC 3.2 CÁC THƠNG SỐ CỦA MÁY BIẾN ÁP 3.2.5 Dịng điện khơng tải  Dịng điện khơng tải dịng điện chạy cuộn dây thứ MBA cuộn dây thứ hai để hở mạch điện áp đặt vào cuộn dây thứ định mức (U1đm)  Dòng điện không tải đặt trưng cho tổn hao không tải MBA, phụ thuộc tính chất từ, chất lượng cấu trúc lắp ghép lỏi thép  I0 % biểu thị phần trăm so với dòng điện định mức Iđm : I0 Io% = 100 [%] I âm CHƯƠNG MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC 3.3 MÁY BIẾN ÁP TỰ NGẪU 3.3.2 Các chế độ làm việc MBATN 3.3.2.3 Chế độ liên hợp Chế độ liên hợp B: tn  I ba nt I nt chiều  Cuộn nối tiếp dễ bị tải ta phải kiểm tra cuộn nối tiếp SC Điều kiện: Snt = kcl.(SH + ST) ≤ Smẫu S ch = k cl (PH + PT ) + (Q H + Q T ) ≤ Smẫu C Uc IC I nttn IT ST ∼ IH I ba nt T ba I ch UT tn I ch O S ∼ U H CHƯƠNG MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC 3.3 MÁY BIẾN ÁP TỰ NGẪU 3.3.3 Ưu nhược điểm đặc điểm sử dụng MBATN Ưu điểm  Các cuộn dây mạch từ MBATN tính tốn chế tạo theo S mẫu tiêu hao vật liệu, kích thước, giá thành, trọng lượng nhỏ so với MBA pha ba ba cuộn dây có Sđm  Tổn thất cơng suất MBATN nói chung nhỏ so với MBA cuộn dây làm việc với chế độ hạ áp (Từ CA sang TA), tổn thất không tải tổn thất điện áp bé biến áp thường  Điện kháng cuộn cao cuộn trung MBATN bé so với MBA thường nên điều chỉnh điện áp MBA tự ngẫu dễ dàng CHƯƠNG MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC 3.3 MÁY BIẾN ÁP TỰ NGẪU 3.3.3 Ưu nhược điểm đặc điểm sử dụng MBATN Nhược điểm Y ∆  Sóng q điện áp (khí quyển, nội bộ) truyền từ bên mạng cao áp sang mạng trung áp nên làm cho cách điện điều kiện xấu  Chỉ dùng MBATN trường hợp mạng điện áp cao trung có trung tính trực tiếp nối đất  Do XC-T bé nên IN mạng cao trung áp lớn nhiều so với trường hợp dùng MBA ba cuộn dây U A U a U U C c U b U B CHƯƠNG MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC 3.3 MÁY BIẾN ÁP TỰ NGẪU 3.3.3 Ưu nhược điểm đặc điểm sử dụng MBATN Nhược điểm  Vì MBA tự ngẫu ln ln làm việc với mạng trung tính trực tiếp nối đất nên IN lớn  Nếu dùng MBA tự ngẫu để làm nhiệm vụ tăng áp từ HA sang TA CA khơng có lợi lúc phải chọn Sđm MBATN : SđmTN ≥ SH / K cl Và lúc tổn thất cơng suất khơng nhỏ so với MBA cuộn dây CHƯƠNG MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC 3.4 CÁC HỆ THỐNG LÀM MÁT CỦA MBA 3.4.1 Làm mát tự nhiên dầu 3.4.2 Làm mát dầu tuần hồn tự nhiên có quạt gió 3.4.3 Làm mát tuần hồn cưỡng dầu khơng khí 3.4.4 Làm mát dầu nước 3.4.5 Máy biến áp kiểu khô CHƯƠNG MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC 3.5 KHẢ NĂNG TẢI CỦA MBA 3.5.1 Định nghĩa  Khả tải MBA tập hợp tất chế độ làm việc mang tải bình thường tải MBA  Khả tải MBA xác định phụ thuộc điều kiện như:  Đồ thị phụ tải thời gian tồn chế độ vận hành  Nhiệt độ môi trường làm mát CHƯƠNG MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC 3.5 KHẢ NĂNG TẢI CỦA MBA 3.5.2 Quá tải cho phép MBA Quá tải bình thường  Quá tải bình thường gọi tải thường xuyên hay tải lâu dài  Khi tải bình thường nhiệt độ điểm nóng cuộn dây khơng vượt 140oC nhiệt độ lớp dầu phía không vượt 95oC CHƯƠNG MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC 3.5 KHẢ NĂNG TẢI CỦA MBA 3.5.2 Quá tải cho phép MBA Quá tải cố  Quá tải cố chế độ làm việc tải cho phép MBA số trường hợp đặc biệt gọi cố (Còn gọi tải ngắn hạn)  Khi tải cố nhiệt độ dầu khơng vượt q 115 oC nhiệt độ điểm nóng cuộn dây cho phép vượt 140 oC CHƯƠNG MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC 3.5 KHẢ NĂNG TẢI CỦA MBA 3.5.3 Các phương pháp tính q tải MBA Q tải bình thường  Hệ số tải bình thường cho phép MBA xác định theo phương pháp sau:  Qui tắc 3%: MBA cho phép tải 3% dòng điện so với dòng điện định mức cho 10% giảm hệ số điện kín phụ tải so với 100%, điều kiện nhiệt độ môi trường định mức  Qui tắc 1%: Về mùa đông MBA vận hành non tải phần trăm mùa hè cho phép tải nhiêu phần trăm CHƯƠNG MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC 3.5 KHẢ NĂNG TẢI CỦA MBA 3.5.3 Các phương pháp tính tải MBA Quá tải cố  Khả tải cố MBA tuỳ thuộc vào loại cụ thể cho nhà sản xuất  Theo qui trình Liên xơ qui định MBA có cơng suất S