Đang tải... (xem toàn văn)
LỜI NÓI ĐẦU Song song với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật, điện năng đã trở thành nguồn năng lượng không thể thiếu được trong các ngành kinh tế quốc dân. Sở dĩ điện năng được ứng dụng rộng rãi như vậy là vì các nguồn năng lượng thiên nhiên như thủy năng, nhiệt năng, hóa năng…đều có thể biến đổi thành điện năng một cách dễ dàng, đồng thời thông qua các thiết bị điện lại có thể biến đổi điện năng thành động năng, nhiệt năng, quang năng…về mặt chuyển tải và phân phối cũng tương đối thuận tiện, nhà máy điện phát ra có thể qua đường dây để chuyển tải đi xa sau khi qua các trạm biến áp phân phối. Điện năng còn có một đặc điểm lớn nữa là dễ khống chế, đo lường và điều chỉnh do đó sử dụng rất thuận tiện. Do nhu cầu phát triển cần phải xây dựng nhiều nhà máy điện và trạm biến áp, đặt nhiều đường dây tải điện và thiết bị phân phối điện. Các thiết bị điều phải tiến hành lắp đặt, đưa vào vận hành hiệu quả, an toàn và tin cậy cao. Vì vậy chúng ta cần phải có những kiến thức cơ bản đối với một số thiết bị, sơ bộ tìm hiểu quá trình hoạt động cũng như quá trình thao tác chúng.Phần Mở Đầu Các thiết bị chính ở các trạm biến áp Đường dây đến: cung cấp điện năng cho các trạm lấy từ nguồn máy phát hay từ các đường dây cao áp. Thiết bị đóng cắt cách ly: cách ly các đường dây, cho phép sửa chữa, bảo trì hay kiểm tra thiết bị khi cần thiết. Dao cách ly được khóa liên động với máy cắt để ngăn hoạt động có tải. Dao cách ly vận hành bằng tay từ mặt đất. Thanh cái ngoài trời: làm bằng các ống nhôm hay đồng rỗng ruột. Thỉnh thoảng các đoạn dây dẫn mềm được sử dụng làm thanh cái. Có lúc thanh cái được sắp xếp thành các đoạn và máy cắt phân đoạn được dùng để cách ly một đoạn nào đó khi cần. Máy cắt: có thể là máy cắt nén khí hay máy cắt dầu. Các máy cắt có thể là máy cắt 1 pha được kết nối về cơ khí và hoạt động đồng thời bởi 1 cuộn dây từ tính mạch điều khiển điện áp DC 115 hay 230 V. Trong một số trường hợp máy cắt 3 pha được sử dụng cho các cấp điện áp thấp hơn. Máy biến áp: là 3 máy biến áp 1 pha hay chỉ một máy biến áp 3 pha phụ thuộc vào công suất và yêu cầu của trạm. Máy biến áp đến 10 MVA thường có chế độ làm mát dầu tự nhiên. Máy biến áp có công suất lớn hơn dùng chế độ làm mát không khí cưỡng bức. Sơ đồ đấu dây Y hay Y được sử dụng. Nếu máy biến áp chính nối YY thì cần có cuộn thứ 3 nối . Cuộn này có tác dụng tránh ảnh hưởng cảm ứng và tần số cao và giảm các hài điện áp. Thỉnh thoảng các máy biến áp có cuộn thứ 3 để tạo ra điện áp cung cấp khác nhau. Cuộn thứ 3 có thể được dùng để cấp cho máy đồng bộ hay tụ bù. Máy biến áp nối đất và tự dùng: máy biến áp cuộn nối sao nối vào các pha và có cuộn thứ 3 dùng cho các thiết bị tự dùng trong trạm. Trung tính cao áp hay hạ áp được nối đất. Máy biến áp được nối như vậy để tạo ra điểm nối đất hệ thống. Kháng trở X của các cuộn nối Y thấp do đó tạo đường dẫn tổng trở thấp cho dòng sự cố chạm đất 1 pha. Do sự kết nối ở phía thứ cấp, điện áp không bị ảnh hưởng của dòng hài bậc 3 và có thể cấp điện cho tải không cân bằng với điện áp không cân bằng. Với máy biến áp nối đất có thể sử dụng các máy biến áp 1 pha với 1 cuộn cao áp và 2 cuộn hạ áp được nối song song hay nối tiếp hoặc các máy biến áp 3 pha nối Y hay YY và có tỉ số biến áp phù hợp. Trong trường hợp hệ thống 3 pha 4 dây thì sử dụng các máy biến áp 3 pha Y để phân phối. Các máy BU và BI có 2 mục đích: Đo lường Bảo vệ rơ le Đường dây ra: sau khi hạ áp xuống cấp điện áp yêu cầu dù là cấp phân phối sơ cấp hay truyền tải trung gian, các đường dây sẽ đi ra khỏi trạm. Với các trạm trong nhà, việc đóng cắt sẽ qua các thiết bị đóng cắt cao áp và hạ áp, các đường dây vào và ra phải là dây cáp. Phòng điều khiển: phòng điều khiển có các bảng thiết bị, điều khiển các mạch hoạt động khác nhau, thiết bị thông tin, thiết bị bảo vệ như là các loại rơle …thiết bị điều khiển giám sát. Bộ chống sét: bảo vệ các thiết bị điện chính khỏi các ảnh hưởng nguy hiểm từ các xung bất thường trong hẹ thống và các dòng sét.Chương 1: Máy biến áp SVTH: Ngô Thanh Khiết 4 PHẦN 2 THIẾT BỊ ĐIỆN TRẠM BIẾN ÁP 110 KV Giới thiệu trạm biến áp 110 kV Sóc Trăng Địa điểm: nằm trên đường Phú Lợi – TX. Sóc Trăng. Diện tích toàn trạm: (66 × 60) m2. Nguồn cung cấp: Trạm biến áp 110 kV Sóc Trăng nhận điện từ trạm 230 kV Trà Nóc qua đường dây 110 kV Trà Nóc – Cần Thơ – Sóc Trăng – Bạc Liêu – Cà Mau. Phát tuyến: Phát tuyến 22 kV lấy từ máy biến áp T1: TX. Sóc Trăng, Mỹ Tú, Mỹ Xuyên, Vĩnh Châu. Phát tuyến 22 kV lấy từ máy biến áp T2: Kế Sách, Long Phú, Thạnh Trị. Các thiết bị chính của trạm: Máy biến áp 40 MVA 11523 kV – Đông Anh. Máy biến áp 63 MVA 11523 kV – Vina Takaoka. Máy biến áp tự dùng. Máy cắt điện. Dao cách ly. Máy biến dòng điện. Máy biến điện áp. Bộ tụ bù. Thiết bị chống sét. Thanh dẫn, thanh góp và các thiết bị khác.Chương 1: Máy biến áp SVTH: Ngô Thanh Khiết 5 Chương 1 MÁY BIẾN ÁP 1.1 Khái quát chung 1.1.1 Điều kiện làm việc Máy biến áp được thiết kế, chế tạo để lắp đặt và vận hành thỏa mãn các điều kiện sau: Độ cao so với mực nước biển : ≤ 1000 m Nhiệt độ môi trường tối đa : 450C Nhiệt độ trung bình tháng : 350C Độ ẩm trung bình : 85% Độ ẩm lớn nhất : 100% Hệ số động đất : 0.1G Tốc độ gió lớn nhất : 160 kmh Áp suất gió tối đa : 95 DaNm2 Bức xạ mặt trời : 400 Wm2 Hằng số tỏa nhiệt mặt trời : 0.8 Hằng số hấp thụ nhiệt mặt trời : 0.7 Khí hậu : nhiệt đới Độ tăng nhiệt độ cực đại của máy biến áp không vượt quá giá trị sau: Lớp dầu trên : 550C Cuộn dây : 600C 1.1.2 Nguyên lý hoạt động Máy biến áp là thiết bị điện từ tĩnh, làm việc trên nguyên tắc cảm ứng điện từ, biến đổi dòng điện xoay chiều từ cấp điện áp này sang dòng điện xoay chiều cấp điện áp khác với tần số không đổi. Nếu cuộn dây đầu vào (sơ cấp) có n1 vòng nối vào nguồn cung cấp xoay chiều U1, sẽ tạo ra trong cuộn dây sơ cấp dòng điện xoay chiều I1, dòng điện xoay chiều I1 sinh ra từ thông xoay chiều trong mạch từ, móc vòng với cuộn dây thứ cấp có n2 vòng, tạo ra 1 điện áp xoay chiều U2, nếu cuộn thứ cấp liền mạch, điện áp này sẽ sinh ra dòng điện xoay chiều I2 khép kín mạch thứ cấp. Nếu bỏ qua các tổn hao trong mạch từ và các cuộn dây ta sẽ có: k I I n n U U 1 2 1 2 1 2 : gọi là tỉ số biến áp Nếu k > 1, tức U1 > U2, ta có máy biến áp giảm áp. Nếu k < 1, tức U1 < U2, ta có máy biến áp tăng áp. 1.2 Máy biến áp T1 1.2.1 Thông số chính Hiệu : Đông Anh 40MVA – 11523 kV Loại : 3 pha, ngâm trong dầu, đặt ngoài trời.Chương 1: Máy biến áp SVTH: Ngô Thanh Khiết 6 Hình 1.1: Máy biến áp 40 MVA Cao áp 115 kV: + Nấc 1 : U = 133.4 kV, I = 129.8 A. + Nấc 10 : U = 115 kV, I = 150.6 A. + Nấc 19 : U = 96.6 kV, I = 179.3 A. Trung áp 23 kV : I = 753 A. Cuộn ổn định : U = 11 kV. Đấu Y011 Chuyển nấc dưới tải: 115 kV 9 × 1.78%. Un%CT = 10.39 %. Un%Ccân bằng = 17.8%. Un%Tcân bằng = 4.65%. Sơ đồ nối dây: Cuộn trung áp : Đấu Y, trung tính nối đất trực tiếp. Sơ đồ vectơ : YnynaO + d11. Tổn thất không tải : 28 kW. Tổn thất ngắn mạch : 185 kW. Khả năng chịu được dòng ngắn mạch: 25 kA3s. Máy biến áp được làm bằng dầu đối lưu tự nhiên qua các cánh tản nhiệt có quạt, bộ điều chỉnh dưới tải có kèm máy lọc dầu, máy có bồn dầu phụ cho thân máy và bộ chuyển nấc, có đồng hồ chỉ mức dầu đặt trên bồn dầu phụ. 1.2.2 Cấu tạo 1.2.2.1 Thùng chính MBA Thùng máy biến áp có chức năng bảo vệ ruột máy, thùng máy biến áp được chế tạo từ thép cacbon dạng tấm.Thùng máy kín tuyệt đối không thấm dầu và thích hợp với dạng nạp dầu chân không, có khả năng chịu được áp lực 1 kgcm3 mà không rò rĩ hoặc biến dạng. Vỏ thùng được thử nghiệm qua nhiều công đoạn trước khi lắp: kiểm tra ngoại quan, thử độ bền, thử dò dầu. Trước khi sơn bảo vệ vỏ thùng đã được vệ sinh sạch sẽ loại hết bụi bẩn, các mối hàn cũng được xử lý kĩ thuật không để gây ảnh hưởng đến yêu cầu kĩ thuật.Chương 1: Máy biến áp SVTH: Ngô Thanh Khiết 7 Để giảm tổn hao phụ do từ trường tản khép mạch qua vỏ trên bề mặt trong của vỏ có đặt những tấm dẫn từ. Để thuận tiện cho việc bảo dưỡng rờ le gas và nắp máy, bên cạnh thùng máy biến áp có bố trí thang cố định, có các lỗ ra để kiểm tra, xử lý thiết bị bên trong máy biến áp. Các gioăng sử dụng trong máy biến áp là loại gioăng chịu dầu và chịu nhiệt độ, tuổi thọ không dưới 15 năm. Trên thân máy biến áp có trang bị: Van xử lý dầu trên và dưới Van lấy mẫu dầu giữa và dưới Van tháo dầu thân máy biến áp và nút tháo dầu cặn Các van rút chân không, van cánh bướm bộ tản nhiệt Thùng máy biến áp được chế tạo có những vấu nâng, lỗ kéo cho phép sử dụng thiết bị nâng cẩu, nâng máy lên để tháo, lắp dễ dàng dịch chuyển máy theo chiều dọc và chiều ngang, ngoài ra còn có bệ kích thuận tiện cho lắp đặt. Máy biến áp có các vị trí tiếp đất phù hợp với dây nối tiếp đất bằng đồng 95 mm2 được hàn ở đáy thùng. Toàn bộ máy được cố định trên bệ máy bằng thép hình, không lắp bánh xe. Trên bệ máy có chỗ lắp bulông móng, giúp máy có thể làm việc tốt ở trạng thái bắt bulông cố định từ móng máy. Thùng máy biến áp được làm sạch và được sơn lót chống rĩ bằng các lớp sơn Epoxy, ngoài cùng được sơn lớp sơn trang trí với màu sơn đảm bảo hài hòa tốt nhất cho việc thu, tản nhiệt của máy biến áp, các lớp sơn đảm bảo khả năng chịu nhiệt, chịu dầu có độ bền chắc và bền mầu cao. 1.2.2.2 Bình dầu phụ Hình 1.2: Bình dầu phụ máy biến áp Máy biến áp được thiết kế dùng bình dầu phụ kiểu màng ngăn bằng cao su tổng hợp chịu dầu đảm bảo ngăn cách không khí và hơi ẩm xâm nhập vào bên trong máy trong quá trình làm việc. Bình dầu phụ kiểu này có các đặc tính sau: Làm tăng thời gian xuống cấp của dầu cách điện vì không khí và hơi ẩm từ bên ngoài tiếp xúc với dầu cách điện thông qua lớp màng bằng cao su. Việc kiểm tra định kì và bảo dưỡng đơn giản thuận tiện.Chương 1: Máy biến áp SVTH: Ngô Thanh Khiết 8 Dầu cách điện được cách ly với không khí bên ngòai nhưng áp lực của dầu cách điện được cân bằng với không khí bên ngoài thông qua lớp màng cao su. Không khí sau khi đi ra khỏi túi cao su sẽ được thoát ra ngoài qua bộ lọc hơi ẩm. Do vậy với kiểu cấu tạo bình dầu phụ như trên sẽ hạn chế đến mức thấp nhất sự xâm nhập của hơi ẩm vào trong máy biến áp, đảm bảo hạn chế khả năng xuống cấp cách điện của máy biến áp do bị nhiễm ẩm, là yếu tố quan trọng nâng cao tuổi thọ của máy biến áp. Trên bình dầu phụ có lắp đặt dụng cụ đo dầu với công tắc cảnh báo tín hiệu mức thấp của dầu, dụng cụ đo này được đặt ở vị trí thuận tiện cho người quan sát. 1.2.2.3 Hệ thống làm mát Hệ thống làm mát máy biến áp có nhiệm vụ giải nhiệt nhanh cho phần mạch từ và cuộn dây máy biến áp, khống chế nhiệt độ làm việc của máy biến áp để tránh việc phá huỷ các phần tử cách điện hiện diện trong thân máy biến áp. Hệ thống làm mát máy biến áp bao gồm: hệ thống tản nhiệt, hệ thống quạt làm mát, tủ điều khiển làm mát, kiểm soát máy biến áp tại chỗ, đồng hồ hiển thị nhiệt độ dầu và nhiệt độ cuộn dây, các van... a. Hệ thống tản nhiệt Phương pháp làm mát của máy biến áp là sự lưu thông dầu, gió tự nhiên và làm mát cưỡng bức bằng quạt gió. Thiết bị làm mát là hệ thống tản nhiệt kiểu giàn lá có thể tháo rời để thuận tiện cho việc vận chuyển máy. Thiết bị làm mát đảm bảo khả năng tản nhiệt theo phương pháp đối lưu và bức xạ nhiệt tốt, kết cấu lắp ráp chắc chắn, hình dáng đẹp. Mỗi bộ tản nhiệt được bố trí các van nạp và xả dầu để cho phép tháo dầu đi của cánh tản nhiệt mà không cần xả dầu từ thùng. Mỗi bộ tản nhiệt cũng được bố trí các tai móc để cẩu nâng và chỉnh vị trí của bộ tản nhiệt khi lắp ráp vào vỏ máy. Các bộ tản nhiệt được thiết kế để vận hành an toàn ở áp suất dầu là 1.5 kgcm2 b. Hệ thống quạt làm mát Hoạt động 2 nhóm cho mỗi chế độ bằng tay và tự động 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. Sử dụng các quạt làm mát có động cơ 3 pha 220380 V, trên thân quạt ghi rõ ràng, chắc chắn dấu hiệu chiều quay qui định. Các quạt được bảo vệ riêng, dùng bảo vệ có phần tử nhiệt và điện từ. Công suất tổn thất cho làm mát PQ = 3 kW. Việc khởi động và dừng hệ thống làm mát ở 2 chế độ được bố trí tại chỗ và tại phòng điều hành các chế độ hoạt động như sau: Điều khiển bằng tay Điều khiển tự động theo nhiệt độ lớp dầu trên và nhiệt độ cuộn dây của máy biến áp tùy theo nhiệt độ nào đến trước Các tín hiệu chỉ thị hoạt động, sự cố như sau:Chương 1: Máy biến áp SVTH: Ngô Thanh Khiết 9 Các quạt ON Các quạt OFF Hệ thống làm mát đang ở chế độ hoạt động bằng tay Hệ thống làm mát đang ở chế độ hoạt động tự động Sự cố quạt Nguồn cung cấp bình thường 1.2.2.4 Ruột máy a. Lõi máy biến áp Lõi máy biến áp được chế tạo từ các lá thép kĩ thuật điện loại cán lạnh có tính dẫn từ tốt, lá thép được phủ cách điện mỏng có độ bền cách điện và chịu nhiệt cao. Phương pháp ghép các lá thép trong mạch từ sử dụng cách ghép chéo 450 nhằm giảm tổn hao thép và dòng điện từ hóa trong lõi thép. Bộ phận kẹp giữ lõi thép sử dụng thép hình, lõi thép sau khi được ép đúng theo kích thước thiết kế được quét bằng một loại keo dính đặc biệt lên toàn bộ lõi thép làm cho lõi thép có độ vững rất cao, giảm tiếng ồn, chống ô xy hóa bề mặt lõi thép, giảm dòng điện xoáy trong lõi thép. Lõi thép có kết cấu và liên kết chắc chắn với vỏ máy, với thiết kế kết cấu đặc biệt đảm bảo khi vận chuyển ruột máy không bị xê dịch, không làm ảnh hưởng đến các cuộn dây, các mối nối và toàn bộ kết cấu của máy biến áp. Lõi máy biến áp được tiếp đất với vỏ máy, dây tiếp đất có diện tích và bề mặt tiếp xúc tốt. b. Cuộn dây và cách điện Toàn bộ cuộn dây điều được sử dụng là dây đồng có độ tinh khiết và dẫn điện cao, cách điện bằng giấy cách điện, chiều dày cách điện được lựa chọn theo giá trị điện áp thử nghiệm xung sét tại điểm có giá trị lớn nhất trong cuộn dây, chiều dày cách điện này được sử dụng đồng điều trên toàn bộ cuộn dây. Sự phân bố vị trí các cuộn dây được bố trí sao cho khi xảy ra ngắn mạch sẽ có giá trị nhỏ nhất và giá trị điện áp ngắn mạch thay đổi ít nhất tại các vị trí phân nấc điện áp do việc bố trí tâm của các cuộn dây trùng nhau, cuộn cao áp 115 kV và cuộn trung áp 23 kV được bố trí có cuộn điều chỉnh riêng và có chiều cao không đổi trong quá trình điều chỉnh điện áp. Do các đặc điểm trên máy có độ tin cậy rất cao và độ bền cơ cũng như độ bền điện. Cuộn dây sơ cấp và thứ cấp của máy biến áp được quấn theo kiểu xoắn ốc liên tục nên trao đổi nhiệt với dầu rất nhanh làm giảm khả năng tăng nhiệt cục bộ trong cuộn dây tăng tuổi thọ máy biến áp. 1.2.2.5 Bộ điều chỉnh điện áp Máy biến áp được trang bị 1 bộ điều chỉnh điện áp dưới tải phía cao áp 115 kV với phạm vi điều chỉnh 115 9 1.78% điện định mức và 1 bộ chuyển mạch không tải phía trung áp 23 kV cho phép tăng giảm 2 2.5% điện áp định mức. Công dụng: nhằm tạo ra điện áp thích hợp ở phía 23 kV và 15 kV.Chương 1: Máy biến áp SVTH: Ngô Thanh Khiết 10 Bộ điều chỉnh điện áp dưới tải: a. Bộ chuyển mạch: Máy biến áp được lắp đặt bộ điều chỉnh điện áp dưới tải phía cao áp. Điện áp xoay chiều cung cấp bộ truyền động: 3 pha 220380 V – 50 Hz. Bộ truyền động có tiếp điểm trong buồng chân không. Bộ điều chỉnh điện áp gồm 19 cấp với dải điều chỉnh ± 9 × 1.78% cho phép tự động lựa chọn chuyển nấc phân áp của máy biến áp nhờ thiết bị tự động đo và xử lý tổng trở và độ sụt áp trên phụ tải, luôn đảm bảo một chế độ điều chỉnh điện áp phù hợp nhất. Bộ điều chỉnh điện áp còn có thể kết nối với hệ thống bảo vệ cho máy biến áp hiển thị dạng số. Bộ chuyển mạch dưới tải có thùng dầu riêng, dầu trong thùng được cách ly với dầu trong thùng chính, thùng dầu của bộ chuyển mạch có hệ thống bảo quản dầu riêng và có bình dầu phụ riêng. Bộ chuyển mạch dưới tải được lắp ráp trên nắp thùng chính máy biến áp. Thông số chính của bộ chuyển mạch dưới tải: Số cực : 3 cực Ứng dụng : tại điểm nối sao Dòng thông qua định mức tối đa : 600 A Dòng ngắn mạch chịu được + Nhiệt trong 3 giây : 6 kA + Động (giá trị đỉnh) : 15 kA Bước điện áp định mức tối đa 10 tiếp điểm : 1700 V Công suất ngắt định mức 10 tiếp điểm : 680 kVA Tần số định mức : 50 Hz Cấp điện áp + Điện áp lớn nhất cho thiết bị Um : 76 kV + Điện áp chịu xung sét định mức (1.250) : 350 kV + Điện áp chịu đựng định mức (50Hz1 phút) : 140 kV Trọng lượng : 255 kg Ngăn dầu : chịu độ chênh lệch áp suất 0.3 Bar b. Bộ truyền động motor Bộ truyền động motor bao gồm toàn bộ các phần truyền động cơ khí, điện và các thiết bị cần thiết khác cho hoạt động của chuyển mạch. Việc điều khiển bộ truyền động motor phù hợp theo nguyên tắc từng nấc. Một xung điều khiển đơn được phát ra bởi một hệ thống điều khiển cấp cao hơn sẽ kích hoạt sự vận hành của bộ chuyển nấc được thực hiện một cách liên tục cho dù có xuất hiện bất cứ một xung điều khiển nào trong suốt quá trình vận hành. Sự vận hành của bộ chuyển nấc sau đó chỉ có thể được tiến hành sau khi hệ thống điều khiển đã đặt lại vị trí nghỉ của nó. 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 dùng ở các vị trí trung gian trong quá trình chuyển nấc. Thông số chính của bộ truyền động motor:Chương 1: Máy biến áp SVTH: Ngô Thanh Khiết 11 Mô men xoắn động cơ : 6.5 Nm Điện áp : 3ACN 220380 V Dòng điện : 1.9 A Tần số : 50 Hz Tốc độ đồng bộ : 15001 phút Số vòng quay của trục điều khiển trên mỗi tác vụ chuyển nấc: 16.5 Thời gian vận hành chuyển nấc : 5.4 s Mô men định mức của trục truyền động : 45 Nm Số vòng quay của tay quay trên mỗi tác vụ chuyển nấc: 33 Số vị trí vận hành cực đại : 35 Điện áp bộ sấy và điều khiển : 220 V Công suất vào mạch điều khiển : 100 VA25 VA Dải nhiệt độ : 30 ÷ 500C Công suất gia nhiệt : 50 W Điện áp thử đối với đất : 2 kV Khối lượng : 80 kg 1.2.2.6 Thiết bị bảo vệ trên máy biến áp a. Rơle gas thân máy Hình 1.3: Rơle gas thân máy Có 2 cấp tín hiệu: dùng báo tín hiệu và cắt các máy cắt để cô lập máy biến áp, có vị trí lấy mẫu khí. Vị trí lắp: Đặt trên đường ống chính từ thân máy lên bồn dầu phụ. Công dụng: Phát hiện ra các hư hỏng bên trong máy biến áp có sinh ra hơi do đốt cháy cách điện, dầu bị nung nóng hoặc đốt cháy. Hoạt động: chia làm 2 cấp + Cấp 1: Tác động khi có hơi sinh ra tích tụ trong rơle với số lượng nhỏ hoặc mức dầu hạ thấp (sự cố nhẹ), báo tín hiệu trên tủ điều khiển từ xa máy biến áp hoặc cắt máy cắt. + Cấp 2: Tác động khi có hơi sinh ra tích tụ trong rơle với số lượng lớn hoặc mức dầu giảm thấp hoặc có dòng dầu chảy mạnh đột ngột về phía bồn dầu phụ, báo tín hiệu trên tủ điều khiển từ xa máy biến áp, cắt máy cắt các phía máy biến áp.Chương 1: Máy biến áp SVTH: Ngô Thanh Khiết 12 b. Rơle áp suất đột biến máy biến áp Vị trí: Đặt trước rơle gas, có ống thông với đường ống chính từ thân máy lên bồn dầu phụ. Công dụng: Phát hiện ra các hư hỏng bên trong máy biến áp có phát sinh áp suất. Hoạt động: Rơle tác động khi áp suất trên thân máy biến áp tăng đột ngột, rơle báo tín hiệu trên điều khiển từ xa máy biến áp, cắt máy cắt các phía máy biến áp. c. Rơle mức dầu của thân máy Hình 1.4: Rơle mức dầu lắp trên bồn dầu phụ Vị trí lắp: đặt trên bồn dầu phụ thân máy, trong đồng hồ mức dầu. Công dụng: kiểm soát mức dầu. Hoạt động: có 2 bộ tiếp điểm báo mức dầu cao và thấp rơle báo tín hiệu, tủ điều khiển từ xa máy biến áp. d. Rơle bảo vệ áp suất của bộ OLTC Vị trí: Đặt trên thùng dầu bộ OLTC. Công dụng: Phát hiện ra các hư hỏng bên trong bộ chuyển nấc có phát sinh ánh sáng. Hoạt động: Rơle tác động khi áp suất trong thùng dầu bộ OLTC tăng đột ngột rơle báo tín hiệu trong tủ điều khiển từ xa máy biến áp cắt máy cắt các phía máy biến áp. e. Rơle mức dầu bộ OLTC Vị trí: Đặt trên bồn dầu phụ bộ OLTC, trong đồng hồ mức dầu. Công dụng: Kiểm soát mức dầu. Hoạt động: Có 2 bộ tiếp điểm báo mức dầu cao và thấp, rơle báo tín hiệu trên tủ điều khiển từ xa máy biến áp. f. Rơle nhiệt độ dầu Vị trí: Đặt trên thân máy biến áp.Chương 1: Máy biến áp SVTH: Ngô Thanh Khiết 13 Công dụng: Kiểm soát nhiệt độ dầu trong thùng chính, điều khiển quạt. Hoạt động: + Khi nhiệt độ dầu bằng 550C: Khởi động quạt làm mát. + Khi nhiệt độ dầu bằng 450C: Ngừng quạt làm mát. + Khi nhiệt độ dầu bằng 900C: Báo tín hiệu bằng đèn trên tủ điều khiển từ xa máy biến áp. + Khi nhiệt độ dầu bằng 950C: Báo tín hiệu bằng còi trên tủ điều khiển từ xa máy biến áp, cắt máy cắt các phía máy biến áp. + Rơle nhiệt độ dầu lấy tín hiệu từ cảm biến đặt trên nắp thùng chính. g. Rơle nhiệt độ cuộn dây Vị trí: Lắp trên thân máy biến áp. Công dụng: Kiểm soát nhiệt độ dầu. Hoạt động: Khi nhiệt độ cuộn dây bằng 950C, báo tín hiệu bằng đèn trên tủ điều khiển từ xa máy biến áp, khi nhiệt độ cuộn dây bằng 1050C báo tín hiệu bằng còi trên tủ điều khiển từ xa máy biến áp, cắt máy cắt các phía máy biến áp. Rơle nhiệt độ dầu lấy tín hiệu từ cảm biến đặt trên nắp thùng chính và biến dòng sứ 115 kV pha B. h. Van xả áp lực Vị trí: Đặt trên thân máy, thông với thùng dầu thân máy. Công dụng: Xả áp suất dầu, tránh nổ thân máy do quá áp suất. Hoạt động: Khi áp suất trong thân máy tăng quá mức van này sẽ tự động xã dầu ra ngoài. Van xả áp lực có tiếp điểm báo tín hiệu trên tủ điều khiển từ xa máy biến áp, cắt máy cắt các phía máy biến áp. k. Rơle dòng dầu bảo vệ bộ OLTC Vị trí: Đặt trên đường ống chính từ thùng dầu bộ OLTC, lên bồn dầu phụ, có van cách ly nằm trên đường ống này. Công dụng: Phát hiện ra các hư hỏng bên trong bộ OLTC. Hoạt động: Tác dụng khi có dòng chảy mạnh đột ngột về phía bồn dầu phụ, báo tín hiệu trên tủ điều khiển từ xa máy biến áp, đi cắt máy cắt các phía máy biến áp. 1.3 Máy biến áp T2 Hiệu Vina – Takaoka 63 MVA. Máy biến áp được thiết kế làm việc trong trạm biến áp từ 110 kV xuống 23 kV của hệ thống điện. Máy biến áp gồm có các cuộn dây:Chương 1: Máy biến áp SVTH: Ngô Thanh Khiết 14 Cuộn cao áp : 115 kV 9 1.78% Cuộn trung áp : 23 kV Cuộn cân bằng : 11 kV Kiểu: Máy biến áp là loại 3 pha, 2 cuộn dây + cuộn cân bằng, ngâm trong dầu, làm việc ngoài trời. Tần số : 50 Hz. Kiểu làm mát : tự nhiên cưỡng bức. Tỉ số điện áp: 115 kV 9 1.78% 23(11) kV. Công suất danh định: Cuộn dây Công suất danh định (MVA) Làm mát tự nhiên Làm mát cưỡng bức Cao áp 48 63 Trung áp 48 63 Cân bằng 16 21 Điện áp danh định: Cuộn dây Vị trí chuyển mạch Điện áp (kV) Cao áp 1 133.423 10 115 19 96.577 Trung áp 23 Cân bằng 11 Dòng điện danh định: Cuộn dây Vị trí chuyển mạch Dòng điện (A) Dòng điện (A) Kiểu làm mát Tự nhiên Cưỡng bức Cao áp 1 208 273 10 241 316 19 287 377 Trung áp 1205 1581 Cân bằng 840 1102 Dòng điện ngắn mạch của hệ thống: Phía 115 kV: 25 kA 3s Phía 23 kV : 25 kA 3s Sơ đồ nối dây: Cuộn cao áp Đấu sao – có trung tính nối đất trực tiếp Cuộn trung áp Đấu sao – có trung tính nối đất trực tiếp Cuộn cân bằng Đấu tam giác hở đưa ra ngoài 2 đầu sứ Sơ đồ vectơ YnynO + d11Chương 1: Máy biến áp SVTH: Ngô Thanh Khiết 15 Mức cách điện: Đầu ra Điện áp làm việc lớn nhất (kV) Điện áp chịu xung sét (kV) – giá trị đỉnh Điện áp thử tần số công nghiệp (kV) Trị hiệu dụng Cuộn 115 kV 123 550 230 Trung tính 115 kV 72.5 325 140 Cuộn 23 kV 24 125 50 Trung tính 23 kV 24 125 50 Cuộn cân bằng 11 75 28 Điện áp ngắn mạch: Điện áp ngắn mạch của máy biến áp ở nấc điện áp danh định, nhiệt độ 750C và công suất định mức. Tỉ lệ điện áp (kV) Uk ở 750C (%) Công suất định mức (MVA) 11523 kV 11.3 63 Tổn hao: Tổn hao không tải : 26 kW. Tổn hao có tải : 186 kW.Chương 2: Dao cách ly SVTH: Ngô Thanh Khiết 16 Chương 2 DAO CÁCH LY 2.1 Khái quát chung Dao cách ly là khí cụ điện dùng để đóng cắt mạch điện cao áp không có dòng điện hoặc dòng điện nhỏ hơn dòng định mức nhiều lần và tạo nên khoảng cách cách điện an toàn, có thể nhìn thấy được. Dao cách ly có thể đóng cắt dòng điện dung của đường dây hoặc cáp không tải, dòng điện không tải của máy biến áp. Ở trạng thái đóng, dao cách ly phải chịu được dòng điện định mức dài hạn và dòng sự cố ngắn mạch như dòng ổn định nhiệt, dòng xung kích. Trong lưới điện, dao cách ly thường được lắp đặt trước thiết bị bảo vệ như máy cắt, cầu chì. Ở một số dao cách ly thường có dao nối đất đi kèm, khi dao cách ly mở, dao nối đất liên động, nối đầu phần mạch cách ly để phóng điện áp dư còn tồn tại trong mạch cắt, đảm bảo an toàn. Các bộ truyền động của dao cách ly thường được thao tác bằng tay hoặc bằng điện cơ (động cơ điện). Dao cách ly được chế tạo cho tất cả các cấp điện áp. Tuy nhiên môi trường lắp đặt, ta có loại lắp đặt trong nhà và loại lắp đặt ngoài trời. Tùy theo kết cấu, ta có dao cách ly một pha và dao cách ly ba pha. Tùy theo kiểu truyền động của tiếp điểm, ta có dao cách ly kiểu chém, ba pha lắp đặt trong nhà thường chế tạo đến điện áp 35 kV. 2.2 Dao cách ly 110 kV
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC TÌM HIỂU THIẾT BỊ ĐIỆN MẠNG PHÂN PHỐI CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Huỳnh Văn Khang SINH VIÊN THỰC HIỆN Ngô Thanh Khiết (MSSV:1010864) Ngành Kỹ thuật Điện - Khoá 27 Tháng 12/2005 LỜI NÓI ĐẦU Song song với phát triển mạnh mẽ khoa học kỹ thuật, điện trở thành nguồn lượng thiếu ngành kinh tế quốc dân Sở dĩ điện ứng dụng rộng rãi nguồn lượng thiên nhiên thủy năng, nhiệt năng, hóa năng…đều biến đổi thành điện cách dễ dàng, đồng thời thông qua thiết bị điện lại biến đổi điện thành động năng, nhiệt năng, quang năng…về mặt chuyển tải phân phối tương đối thuận tiện, nhà máy điện phát qua đường dây để chuyển tải xa sau qua trạm biến áp phân phối Điện cịn có đặc điểm lớn dễ khống chế, đo lường điều chỉnh sử dụng thuận tiện Do nhu cầu phát triển cần phải xây dựng nhiều nhà máy điện trạm biến áp, đặt nhiều đường dây tải điện thiết bị phân phối điện Các thiết bị điều phải tiến hành lắp đặt, đưa vào vận hành hiệu quả, an tồn tin cậy cao Vì cần phải có kiến thức số thiết bị, sơ tìm hiểu trình hoạt động trình thao tác chúng ... cho thiết bị phân phối nhà Biến điện áp khô pha dùng điện áp kV trở lại, cịn biến điện áp khơ pha dùng cho điện áp tới 500 V Biến điện áp dầu chế tạo với điện áp kV trở lên dùng cho thiết bị phân. .. đường dây tải điện thiết bị phân phối điện Các thiết bị điều phải tiến hành lắp đặt, đưa vào vận hành hiệu quả, an tồn tin cậy cao Vì cần phải có kiến thức số thiết bị, sơ tìm hiểu trình hoạt động... vệ loại rơle ? ?thiết bị điều khiển giám sát Bộ chống sét: bảo vệ thiết bị điện khỏi ảnh hưởng nguy hiểm từ xung bất thường hẹ thống dòng sét Chương 1: Máy biến áp PHẦN THIẾT BỊ ĐIỆN TRẠM BIẾN