Nghiên cứu tổng quan về trạm phát điện – đi sâu đo lường và bảo vệ

MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ TRẠM PHÁT ĐIỆN 1.1 KHÁI QUÁT CHUNG VỀ TRẠM PHÁT ĐIỆN 1.1.1 Động Diesel trạm phát điện 1.1.2 Máy phát điện đồng dùng trạm phát điện 1.2 CẤU TRÚC CHUNG CỦA CÁC LOẠI TRẠM PHÁT ĐIỆN .12 1.2.1 Trạm phát điện tàu thủy 13 1.2.2 Trạm phát điện dự phòng bờ 17 1.3 CẤU TRÚC VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA TRẠM PHÁT ĐIỆN TRONG CÁC NHÀ MÁY XÍ NGHIỆP .19 1.3.1 Khái quát chung trạm phát điện Nomura Hải Phòng 19 1.3.2 Sơ đồ nguyên lý trạm phát 21 CHƯƠNG BIẾN ĐỔI TÍN HIỆU VÀ CÁC KHÍ CỤ ĐIỆN CỦA TRẠM PHÁT ĐIỆN .24 2.1 KHÁI QUÁT CHUNG VỀ ĐO LƯỜNG VÀ BIẾN ĐỔI TÍN HIỆU PHỤC VỤ ĐIỀU KHIỂN TRẠM PHÁT ĐIỆN 24 2.1.1 Khái quát phân loại 24 2.1.2 Chuyển đổi đo lường tổ hợp thiết bị đo .25 2.1.3 Các nguyên lý đo lường dùng cho mục đích bảo vệ .26 2.2 CÁC DỤNG CỤ ĐO CỦA TRẠM PHÁT ĐIỆN 28 2.2.1 Đo dòng điện điện áp 28 2.2.2 Đo tổng trở 32 2.2.3 Đo tần số 35 2.2.4 Đo công suất 36 2.3 CÁC KHÍ CỤ ĐIỀU KHIỂN VÀ BẢO VỆ TRẠM PHÁT ĐIỆN 36 2.3.1 Aptomat 36 2.3.2 Cầu chì 37 2.3.3 Contactor 39 2.3.4 Rơle điều khiển bảo vệ .40 2.3.5 Máy cắt 44 2.3.6 Dao cách ly 45 2.3.7 Rơle công suất ngược 45 2.3.8 Các loại thiết bị dùng để bảo vệ đường dây phân phối điện 47 2.3.9 Tự động chuyển nguồn ATS 49 CHƯƠNG TỰ ĐỘNG HÓA ĐO LƯỜNG VÀ BẢO VỆ TRẠM PHÁT ĐIỆN 51 3.1 KHÁI QUÁT CHUNG VỆ TỰ ĐỘNG HÓA TRẠM PHÁT ĐIỆN .51 3.1.1 Tự động điều chỉnh điện áp trạm phát điện .51 3.1.2 Làm việc song song máy phát trạm phát điện 54 3.2 MỘT SỐ QUY ĐỊNH VỀ BẢO VỆ TRẠM PHÁT ĐIỆN 60 3.2.1 Nhiệm vụ thiết bị bảo vệ 62 3.2.2 Các yêu cầu thiết bị bảo vệ 62 3.3 CÁC HÌNH THỨC BẢO VỆ ĐỘNG CƠ LAI MÁY PHÁT 63 3.3.1 Khái quát chung 63 3.3.2 Các thông số đại lượng diesel cần giám sát trạm phát điện cố 64 3.3.3 Khởi động, dừng diesel – generator cố 66 3.4 CÁC BẢO VỆ MÁY PHÁT VÀ TRẠM PHÂN PHỐI ĐIỆN 69 3.4.1 Bảo vệ máy phát điện đồng 69 3.4.2 Bảo vệ đường dây truyền tải phân phối điện .81 KẾT LUẬN 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO 84 LỜI NÓI ĐẦU Ngày kinh tế nước ta phát triển mạnh mẽ, đời sống nhân dân ngày nâng cao Nhu cầu sử dụng điện ngành công nghiệp, nơng nghiệp, dịch vụ sinh hoạt tăng theo Cho nên trạm phát điện dự phòng ngày có vị trí quan trọng khơng thể thiếu Nó dùng làm nguồn dự phịng cho cơng ty, xí nghiệp, cơng trình, nhà xưởng, văn phịng, cao ốc, bệnh viện, khu công nghiệp, khu chế suất,… Vì địi hỏi người vận hành phải nắm vững hiểu rõ kiến thức chuyên môn trạm phát điện dự phòng Sau năm học tập trường, bảo hướng dẫn nhiệt tình thầy cô giáo khoa Điện – Điện tử em kết thúc khóa học tích lũy vốn kiến thức định Được đồng ý nhà trường thầy cô giáo khoa em giao đề tài tốt nghiệp: “Nghiên cứu tổng quan trạm phát điện – Đi sâu đo lường bảo vệ” Trong thời gian làm đề tài với cố gắng thân, đồng thời với giúp đỡ thầy cô giáo khoa Điện – Điện Tử đặc biệt giúp đỡ tận tình thầy giáo PGS.TS Hồng Xn Bình em hồn thành nhiệm vụ giao Mặc dù cố gắng kiến thức kinh nghiệm hạn chế nên đồ án em không tránh khỏi thiếu sót, em mong đóng góp ý kiến thầy, để em hồn thiện đồ án Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo PGS.TS Hồng Xn Bình thầy, cô giáo khoa Điện – Điện Tử tạo điều kiện giúp đỡ em Hải Phòng, ngày tháng năm 2020 Sinh viên thực CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ TRẠM PHÁT ĐIỆN 1.1 KHÁI QUÁT CHUNG VỀ TRẠM PHÁT ĐIỆN Trạm phát điện dùng làm nguồn dự phòng cho cơng ty, xí nghiệp, cơng trình, nhà xưởng, văn phòng, cao ốc, bệnh viện, mạng lưới viễn thông, khu công nghiệp, khu chế xuất, v.v… Tùy thuộc vào yêu cầu công suất tải, công suất trạm phát điện từ vài chục KW vài chục vài trăm MW Máy phát điện trạm phát điện thường máy phát điện xoay chiều đồng ba pha có tự động điều chỉnh điện áp Động lai máy phát điện động diesel, động nước động chạy gas Động diesel dùng phổ biến dễ dàng việc vận hành sửa chữa, khai thác, dễ dàng cho phép dùng hệ thống tự động để điều khiển Trạm phát điện thường trang bị hay nhiều tổ hợp diesel – Máy phát điện Nếu trạm phát điện có từ hai tổ hợp diesel – Máy phát điện trở lên, máy phát cơng tác song song với Các tổ hợp diesel – Máy phát điện điều khiển tay tự động Để điều khiển tự động tổ hợp diesel – Máy phát điện, người ta dùng tự động chuyển nguồn (ATS: Auto Transfer Switch) Khi lưới điện bị mất, trạm phát điện dự phòng tự động hoạt động tự động đóng điện cho tải Khi lưới điện có điện trở lại, tải tự động chuyển sang nguồn chính, trạm phát điện tự động dừng hoạt động chuyển sang chế độ sẵn sàng (Stanby Mode) Để tự động giữ cho tần số máy phát không đổi, động diesel trang bị tự động ổn định tốc độ 1.1.1 Động Diesel trạm phát điện 1.1.1.1 Cấu tạo nguyên lý hoạt động diesel Động sơ cấp dùng diesel trở nên thông dụng ưu điểm bật Một yêu cầu quan trọng mang tính chất bắt buộc diesel phải làm việc với điều tốc Trạm phát điện cơng tác ln phải thỏa mãn địi hỏi tổ hợp D-G trạm phải làm việc song song với Động diesel loại động đốt kiểu piston trình cấp nhiên liệu, hòa trộn hỗn hợp cháy thực chủ yếu thể tích buồng cháy động Hiện động diesel loại có tăng áp, khơng khí nạp cưỡng vào xilanh động Khi áp dụng phương pháp tăng áp cho diesel, lượng khí xả giãn nở tiếp tục cánh tuabin lượng tạo nên lực nén chó máy nén mà tuabin lai để nén khơng khí phía ngồi xilanh, tăng hiệu biến nhiệt khí thành cơng có ích Pmin Vmax MN TB Tmin Pmax Vmin K Pk Tk Li Tmax P Ps Ts BLM Hình 1.1: Nguyên lý cấu tạo động diesel Hình 1.1 trình bày sơ đồ nguyên lý cấu tạo động diesel dùng cho tàu thủy đó: MN: máy nén; TB: tuabin; GT: guốc trượt; XL: xilanh; P: piston; K: ống xả; BLM: bầu làm mát Thực tế diesel có cấu tạo phức tạp nhiều, bao gồm chi tiết cố định chi tiết chuyển động Các chi tiết cố định gồm bệ động cơ, khung thân, xilanh, nắp xilanh Các chi tiết chuyển động gồm piston, xecmăng, cán piston, đầu chữ thập, biên, trục khuỷu, bánh đà, chi tiết cấu phối khí… Thực chất, để diesel hoạt động cần phải có loạt hệ thống phục vụ như: Hệ thống nhiên liệu dùng để chuẩn bị nhiên liệu cấp vào xilanh thời điểm với lượng xác định Hệ thống dầu xoa trơn (dầu nhờn) cấp dầu bôi trơn cho bề mặt làm việc chi tiết chuyển động tương làm mát chi tiết Hệ thống làm mát dùng để làm mát chi tiết cấu có nhiệt độ cao q trình làm việc Hệ thống khí nén dùng để khởi động hãm động Hệ thống nạp thải dùng để đảm bảo lượng khơng khí cấp vào xilanh động xả sản vật cháy phía ngồi Hệ thống đảo chiều (hệ thống khơng dùng cho diesel trạm phát điện) Chu trình dịng khí q trình làm việc sinh cơng diesel sau: khơng khí trước hút máy nén có áp suất, nhiệt độ p 0, T0 máy nén nén đến áp suất nhiệt độ P K, TK, khơng khí đưa đến bầu làm mát BLM, khơng khí sau bầu làm mát với áp suất nhiệt độ P S, TS, nạp vào động cơ, cuối chu kỳ nén piston áp suất, thể tích, nhiệt độ môi chất P max, Vmin, Tmax giai đoạn sinh cơng máy Sau sinh cơng, khí xả K qua tuabin TB khơng khí với áp suất, thể tích nhiệt độ P min, Vmax, Tmin ngồi Như vậy, động diesel, hóa nhiên liệu trình cháy biến thành nhiệt năng, nhiệt biến thành công học trực tiếp xilanh Khi cháy, nhiên liệu có áp suất nhiệt độ cao giãn nở truyền áp lực lên piston, piston dịch chuyển xilanh Chuyển động tịnh tiến tronh xilanh piston biến thành chuyển động quay trục khuỷu nhờ cấu biên khuỷu Chu trình cơng tác (tồn q trình liên tục tạo nên hoạt động động q trình lặp lại có tính chu trình xilanh) động đốt kiểu piston thực hai vòng quay trục khuỷu Động hai kỳ chu trình cơng tác thực sau vòng quay trục khuỷu với hai hành trình có hành trình sinh cơng Động bốn kì chu trình cơng tác hồn thành hai vịng quay trục khuỷu với bốn hành trình piston có hành trình sinh cơng Các hành trình khơng sinh cơng gọi hành trình phụ, hành trình thực nhờ động phần chuyển động quay động hành trình sinh cơng xilanh khác 1.1.1.2 Công suất vấn đề ổn định điểm làm việc Cơng suất động có nhiều xilanh xác định tổng công suất thị xilanh riêng biệt: Ni = Σ Ni.XL (1.1) công suất thị Trong Ni.XL xilanh, cơng suất tính: Ni.XL = k.Pi.n (với k = Vs.z/60) (1.2) Vs – thể tích cơng tác xilanh; z – hệ số chu kỳ; n – vòng quay động (v/ph); Pi – áp suất thị trung bình Từ (1.1) viết cơng suất thị diesel nhiều xilanh (theo kết tính tốn q trình cơng tác, giá trị p i chọn giống tất xilanh) sau: V N Với i k1 S Pi n.i z 60 k1 pi n (1.3) VS i z 60 Công thức (1.3) cho phép đánh giá ảnh hưởng yếu tố khai thác, yếu tố kết cấu đến công suất thị động Khi khai thác công suất thị tăng lên nhờ việc tăng áp suất thị trung bình vịng quay động Tuy trình khai thác, trạng thái kỹ thuật, chất lượng hệ thống nhiên liệu, hệ thống trao đổi khí xilanh khác làm cho công suất xilanh khác Khi công suất xilanh khác lực tác dụng từ piston qua cán piston, qua biên lên trục khuỷu khác piston tạo lực khác lên trục khuỷu, làm cho trục khuỷu quay thời điểm sinh công xilanh có gia tốc khác Bánh đà thiết bị làm giảm dao động học lực tác dụng lên trục khuỷu sai khác năm giới hạn cho phép, độ sai khác điểm sinh cơng q khác vấn đề không ổn định trục quay khó khăn cho q trình cơng tác song song tổ hợp D-G trạm Điểm công tác đặc tính ngồi chắn khơng thể nằm trọn đặc tính tĩnh mà dao động loạt đường trung gian lân cận đặc tính tĩnh mà đặc tính tĩnh đường trung bình đường dao động [Trích tr 82, 84 – 2] 1.1.1.3 Ổn định tốc độ cho động diesel trạm phát điện Để giữ cho diesel làm việc có tốc độ ổn định trạm phát điện, diesel ln cần phải có điều tốc thích hợp Bộ điều tốc nhìn từ quan điểm điều khiển hệ thống tự động điều chỉnh Hình 1.2: Diesel làm việc với điều chỉnh tốc độ Các tự động điều chỉnh tốc độ trước thường điều tốc khí ngày có thêm điều tốc điện tử Các tự động điều chỉnh tốc độ xây dựng theo nguyên lý độ lệch hình 1.2 Để nghiên cứu điều tốc làm việc với động diesel, đặc biệt với điều tốc học kinh điển, người ta phải giải toán phi tuyến bao gồm khâu: bão hịa, vùng khơng nhạy, hệ số khuếch đại thay đổi hệ thống phi tuyến Khi nghiên cứu điều tốc loại thường sử dụng phương pháp gần tuyến tính hóa đặc tính phi tuyến để đưa giải tốn tuyến tính cho đơn giản Mơ hình điều tốc nghiên cứu trình bày theo loại điều tốc khác Bộ điều tốc tác động trực tiếp Phương trình tốn học điều tốc tác động trực tiếp sau: T 2d p i dt d TT d t ( p pi ) s s0 p (1.4) Trong đó: Ti – số thời gian đặc trưng khối lượng cấu đo; μ p – dịch chuyển thiết bị điều chỉnh; TT – số thời gian ma sát trượt điều chỉnh; δ – sai số tĩnh điều tốc; δ i – thời gian tĩnh phụ; ξ – dịch chuyển van tiết lưu điều tốc; s – độ trượt; s – giá trị đặt điều tốc Phương trình van tiết lưu: TK d dt p (1.5) Trong đó: TK số thời gian van tiết lưu Với điều tốc dải rộng kèm động servo Phương trình động servo sau: TC d d t p (1.6) Trong đó: TC – số thời gian động servo; ζ – chuyển động tương đối van tiết lưu Các phương trình (1.4, 1.5, 1.6) mơ tả hoạt động điều chỉnh tốc độ trực tiếp Nếu hệ thống thực phản hồi tín hiệu dạng nối cứng kinh điển học với chuyển động xylanh phương trình liên hệ cấu đo xylanh có dạng: ζ = η – μp (1.7) Trong η dịch chuyển tương đối phần tử cảm biến Bộ điều tốc tác động gián tiếp Để tăng độ nhạy hệ thống đồng thời giảm độ điều chỉnh trình độ người ta đưa thêm vào điều tốc khâu khuếch đại trung gian Khâu khuếch đại trung gian thường chế tạo khâu thủy lực, có hãng sử dụng khâu khuếch đại điện tử Phương trình viết cho khâu gián tiếp tổng quát có dạng: d z n 2d z n T Tn zn kns (1.8) n dt dt Trong đó: zn – xung tác động lên hệ thống điều chỉnh; ζ – hệ số tắt dần; k n – hệ số truyền gián tiếp; s – độ lệch tải trục tổ hợp (độ lệch vận tốc quay) 1.1.2 Máy phát điện đồng dùng trạm phát điện 1.1.2.1 Cấu tạo chung máy phát đồng Cấu tạo máy phát đồng ngun lý đặt phần cảm rotor phần ứng stator ngược lại Tuy nhiên, thực tế máy phát điện đồng chọn phần cảm (phần tạo từ trường chính) nằm rotor cịn phần ứng (phần tạo nên sức điện động cung cấp dòng điện cho phụ tải) đặt stator, lý chủ yếu với máy điện có cơng suất lớn việc dẫn điện ba pha từ rotor cung cấp cho phụ tải gặp nhiều khó khăn phải thơng qua vành trượt, chổi than Như vậy, thực tế hầu hết máy phát đồng stator đóng vai trị phần ứng cịn rotor đóng vai trị phần cảm Máy điện xoay chiều dù phần ứng hay phần cảm mạch từ phải chế tạo từ thép kỹ thuật điện, cán nóng hay cán lạnh, có độ dày từ 0,35 đến 0,5 mm, dập định hình theo thiết kế, sơn cách điện ghép chặt lại với Dây dẫn điện máy điện đồng làm kim loại màu đồng, nhơm hợp kim chúng Vì stator phần ứng nên quấn cuộn dây ba pha, cuộn dây có trục đặt lệch 1200 điện Gọi cuộn dây với máy điện có cơng suất lớn, dây dẫn phần ứng thường đồng đặt rãnh xẻ sẵn stator Cuộn dây rôto; Quá điện áp; Tần số thấp; Máy phát làm việc chế độ động (có thể gây nguy hiểm cho tuabin) Chọn phương thức bảo vệ máy phát điện: Khơng có tiêu chuẩn thống để lựa chọn sơ đồ bảo vệ cho loại máy phát điện Tùy theo chủng loại máy phát (thủy điện, nhiệt điện, tuabin khí, thủy điện tích năng…) cơng suất máy phát, vai trị máy phát sơ đồ đấu dây với phần tử khác hệ thống mà người ta lựa chọn phương thức bảo vệ cho máy phát điện BU BI I> P -j X I > I> BI ~ delta I f< U> BI BI BU U > R Ð Hình 3.8: Sơ đồ bảo vệ máy phát điện có cơng suất bé (> IH nên rơle tác động cắt máy phát 3.4.1.5 Bảo vệ chống kích từ Trong q trình vận hành máy phát điện xảy kích từ hư hỏng mạch kích thích, hư hỏng hệ thống tự động điều chỉnh điện áp… Khi máy phát điện bị kích từ thường dẫn đến đồng gây phát nóng cục stato rơto Nếu hở mạch kích thích gây q điện áp cuộn dây roto gây nguy hiểm cho cách điện cuộn dây 76 Ở chế độ vận hành bình thường, máy phát điện đồng làm việc với sức điện động E cao điện áp đầu cực máy phát UF (chế độ q kích thích, đưa cơng suất phản kháng Q vào hệ thống, Q > 0) Khi máy phát làm việc chế độ thiếu kích thích kích thích, sức điện động E thấp điện áp UF, máy phát nhận công suất phản kháng từ hệ thống (Q < 0) Như kích từ, tổng trở đo đầu cực máy phát thay đổi từ Zpt (tổng trở phụ tải nhìn từ phía máy phát) nằm góc phần tư thứ mặt phẳng tổng trở phức sang ZF (tổng trở máy phát nhìn từ đầu cực chế độ Q < 0) nằm góc phần tư thứ tư mặt phẳng tổng trở phức Hình 3.12: Nguyên lý làm việc bảo vệ chống kích từ Khi xảy kích từ, điện kháng máy phát thay đổi từ trị số X d (điện kháng đồng bộ) đến trị số X’d (điện kháng độ) có tính chất dung kháng Vì để phát kích từ máy phát điện, sử dụng rơle điện kháng cực tiểu có X’d < Xkđ < Xd với đặc tính vịng trịn có tâm nằm trục -jX mặt phẳng tổng trở phức Tín hiệu đầu vào rơle điện áp dây Ubc lấy đầu cực máy phát dòng điện pha Ib, Ic lấy pha tương ứng Điện áp sơ cấp UBC đưa qua biến áp trung gian BUG cho điện thứ cấp lấy đại lượng a.UBC b.UBC (với b > a) tương ứng với điểm A B đặc tính điện kháng khởi động 77 Khi kích từ, dịng điện chạy vào máy phát mang tính chất dung vượt trước điện áp pha tương ứng góc 90 Hiệu dịng điện pha B C thơng qua biến dịng cảm kháng BIG tạo nên điện áp phía thứ cấp UD vượt trước dịng điện IBC góc 900 Như góc lệch pha hai véctơ điện áp UD UBC 1800 Điện áp đưa vào biến đổi dạng sóng (hình sin sang hình chữ nhật) S1 S2 tương ứng bằng: U1=a.UBC−UD; U2=b.UBC−UD Góc lệch pha α U1 U2 kiểm tra Ở chế độ bình thường α=00, rơle khơng làm việc Khi bị kích từ α = 180 0, rơle tác động Góc khởi động chọn khoảng 900 Các hệ số a, b chọn (bằng cách thay đổi đầu phân áp BUG) cho điểm A B hình 3.3b thoả mãn điều kiện: b.UBC>UD>a.UBC (3.20) 3.4.1.6 Bảo vệ chống điện áp Điện áp đầu cực máy phát điện tăng cao mức cho phép có trục trặc hệ thống tự động điều chỉnh kích từ máy phát bị tải đột ngột Quá điện áp đầu cực máy phát gây tác hại cho cách điện cuộn dây, thiết bị đấu nối đầu cực máy phát, máy phát làm việc hợp với MBA làm bão hoà mạch từ MBA tăng áp, kéo theo nhiều tác dụng xấu Hình 3.13: Bảo vệ chống điện áp hai cấp đặt máy phát điện 78 Bảo vệ chống điện áp đầu cực máy phát thường gồm hai cấp Cấp (RU1) với điện áp khởi động: Ukđ RU1 = 1,1.Udđ Cấp làm việc có thời gian tác động lên hệ thống tự động điều chỉnh kích từ để giảm kích thích máy phát điện Cấp (RU2) với điện áp khởi động: Ukđ RU2 = (1,3 ÷ 1,4).Udđ Cấp làm việc tức thời, tác động cắt máy cắt điện đầu cực máy phát tự động diệt từ trường máy phát điện 3.4.1.7 Bảo vệ chống tải cho cuộn dây stator rơto máy phát điện Q tải gây phát nóng cuộn dây stator nhiều nguyên nhân máy phát điện vận hành với hệ số công suất thấp, thành phần công suất phản kháng vượt mức cho phép, có trục trặc hư hỏng hệ thống làm mát hệ thống điều chỉnh điện áp làm cho máy phát điện bị kích thích Hai nguyên nhân sau làm cho cuộn dây rôto bị phát nóng q mức Cuộn dây rơto bị tải ngắn hạn trình điều chỉnh điện áp máy phát tải đầy công suất tác dụng Thời gian chịu đựng tải cuộn dây máy phát điện có giới hạn phụ thuộc vào mức độ tải, kết cấu máy phát, hệ thống làm mát cỡ công suất máy phát điện Có nhiều nguyên lý khác áp dụng để thực bảo vệ chống tải cho cuộn dây máy phát điện: theo số đo trực tiếp nhiệt độ cuộn dây, nhiệt độ chất làm mát gián tiếp qua trị số dòng điện chạy qua cuộn dây 79 Hình 3.14: Sơ đồ nguyên lý bảo vệ chống tải cuộn dây máy phát điện Ta sử dụng kết hợp hai phép đo: đo trực tiếp nhiệt độ môi chất làm mát đo gián tiếp qua bình phương trị số hiệu dụng dòng điện Hệ thống đo lường gồm hai kênh làm việc song song, bảo vệ tác động hai rơle RL1 RL2 tác động 3.4.1.8 Bảo vệ chống tần số giảm thấp Tần số hệ thống điện bị giảm thấp cân (thiếu) công suất tác dụng hệ thống hệ thống tự động điều chỉnh tần số đặt máy điện bị hư hỏng Tần số thấp gây nhiều hậu xấu: - Làm hỏng cánh tuabin bị rung - Giảm suất thiết bị tự dùng bơm, quạt, hệ thống cấp nhiên liệu, hệ thống làm mát… - Làm tăng nhiệt độ máy điện mức cho phép tổn thất thép tăng lên hệ thống làm mát bị giảm suất - Gây bão hòa mạch từ máy biến áp Bảo vệ chống tần số giảm thấp thường có mức tác động, cấp thứ với tần số khởi động fkđ = 47,5 Hz tác động tức thời cách ly máy phát điện khỏi hệ thống Cấp thứ tác động dừng tổ máy sau máy phát bị cách ly khỏi hệ thống khoảng thời gian xác định mà tần số khôi phục lại trị số bình thường 3.4.1.9 Bảo vệ chống luồng cơng suất ngược 80 Để bảo vệ chống chế độ công suất ngược, người ta kiểm tra hướng công suất tác dụng máy phát điện Yêu cầu rơle hướng công suất phải có độ nhạy cao để phát luồng công suất ngược với trị số bé (thường để bù đắp lại tổn thất máy phát chế độ này) Để đảm bảo độ nhạy bảo vệ công suất ngược máy phát điện có cơng suất lớn, mạch dịng điện bảo vệ thường đấu vào lõi đo lường máy biến dòng (thay cho lõi bảo vệ thường dùng cho thiết bị bảo vệ khác) Bảo vệ chống công suất ngược thường có cấp tác động Cấp thứ với thời gian khoảng – giây sau van STOP khẩn cấp làm việc cấp thứ với thời gian cắt máy khoảng vài chục giây không qua tiếp điểm van STOP (hình 3.15) Hình 3.15: Sơ đồ nguyên lý bảo vệ chống công suất ngược 3.4.2 Bảo vệ đường dây truyền tải phân phối điện Phương pháp chủng loại thiết bị bảo vệ đường dây tải điện phụ thuộc nhiều yếu tố như: đường dây không hay dây cáp, chiều dài đường dây, phương thức nối đất hệ thống, công suất truyền tải tầm quan trọng đường dây, số mạch truyền tải vị trí đường dây cấu hình hệ thống, cấp điện áp đường dây v.v… Đường dây cấp điện áp danh định từ 220 kV trở lên gọi đường dây truyền tải từ 110 kV trở xuống gọi đường dây phân phối Những cố thường gặp đường dây tải điện ngắn mạch (nhiều pha pha) chạm đất pha (trong lưới điện có trung điểm cách 81 điện nối qua cuộn Petersen), điện áp (khí thao tác), đứt dây tải Để chống dạng ngắn mạch lưới hạ áp thường người ta dùng cầu chảy aptomat (khí cụ tự động cắt mạch điện có dịng điện q tải ngắn mạch chạy qua, đóng trở lại tay sau khắc phục cố) Để bảo vệ đường dây trung áp chống ngắn mạch, người ta dùng loại bảo vệ: - Quá dòng điện cắt nhanh có thời gian (với đặc tính độc lập phụ thuộc); - Q dịng điện có hướng; - So lệch dùng cáp thứ cấp chuyên dùng; - Khoảng cách Đối với đường dây cao áp siêu cao áp, người ta thường dùng loại bảo vệ: So lệch dịng điện; khoảng cách; so sánh tín hiệu; so sánh pha; so sánh hướng (cơng suất dịng điện) [Trích tr 121 – 1] 82 KẾT LUẬN Sau tháng làm tốt nghiệp, hướng dẫn tận tình thầy giáo PGS.TS Hồng Xn Bình thầy giáo khoa bạn bè cộng với nỗ lực thân đến em hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Nghiên cứu tổng quan trạm phát điện – Đi sâu đo lường bảo vệ” Quá trình thực đồ án giúp em củng cố lại kiến thức học hiểu thêm nhiều thực tế Trong đề tài em giải vấn đề sau: Tổng quan trạm phát điện Biến đổi tín hiệu khí cụ điện trạm phát điện Tự động hóa đo lường bảo vệ trạm phát điện Tuy nhiên, thời gian nghiên cứu đề tài khơng có nhiều, trình độ chun mơn cịn hạn chế Mặt khác việc thu thập tài liệu nhiều khó khăn trở ngại điều kiện khách quan khác tránh khỏi thiếu sót Em mong thầy giáo khoa bạn đồng nghiệp giúp đỡ em, đóng góp ý kiến để đề tài em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] VS.GS Trần Đình Long – Bảo vệ hệ thống điện – Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội – 2000 [2] GS.TSKH Thân Ngọc Hoàn, TS Nguyễn Tiến Ban – Trạm phát lưới điện tàu thủy – Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội – 2008 [3] TS Nguyễn Hữu Công – Kỹ thuật đo lường – Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội - 2005 [4] Vũ Gia Hanh, Trần Khánh Hà, Phan Tử Thụ, Nguyễn Văn Sáu – Máy điện II – Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội – 2006 [5] Phạm Văn Chới, Bùi Tiễn Hữu, Nguyễn Tiến Tôn – Khí cụ điện – Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội – 2006 [6] Nguyễn Văn Hịa, Bùi Đăng Thành, Hồng Sỹ Hồng – Giáo trình đo lường điện cảm biến đo lường – Nhà xuất giáo dục – 2005 [7] Ks Bùi Thanh Sơn – Bài giảng Trạm phát điện – Đại học Hàng Hải Việt Nam – 2013 [8] Tài liệu trạm phát điện Power Plan khu công nghiệp Nomura 84 ... ĐO LƯỜNG VÀ BẢO VỆ TRẠM PHÁT ĐI? ??N 51 3.1 KHÁI QUÁT CHUNG VỆ TỰ ĐỘNG HÓA TRẠM PHÁT ĐI? ??N .51 3.1.1 Tự động đi? ??u chỉnh đi? ??n áp trạm phát đi? ??n .51 3.1.2 Làm việc song song máy phát. .. cô giáo khoa Đi? ??n – Đi? ??n Tử tạo đi? ??u kiện giúp đỡ em Hải Phòng, ngày tháng năm 2020 Sinh viên thực CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ TRẠM PHÁT ĐI? ??N 1.1 KHÁI QUÁT CHUNG VỀ TRẠM PHÁT ĐI? ??N Trạm phát đi? ??n dùng làm... CỤ ĐI? ??N CỦA TRẠM PHÁT ĐI? ??N 2.1 KHÁI QUÁT CHUNG VỀ ĐO LƯỜNG VÀ BIẾN ĐỔI TÍN HIỆU PHỤC VỤ ĐI? ??U KHIỂN TRẠM PHÁT ĐI? ??N 2.1.1 Khái quát phân loại Các chức bảo vệ trạm phát đi? ??n dựa số liệu từ việc đo