ĐỒ án tốt NGHIỆP THIẾT kế máy BIẾN áp điện lực 3 PHA CÔNG SUẤT 1250 kVA

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC PHA CƠNG SUẤT 1250 kVA Lê Thành Cơng cong.lt173698@sis.hust.edu.vn Ngành Kĩ Thuật Điện Chuyên ngành Thiết Bị Điện – Điện Tử Giảng viên hướng dẫn: Ths: Phạm Minh Tú Bộ môn: Viện: Thiết bị điện – điện tử Điện HÀ NỘI, 10/2020 i Chữ ký GVHD BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐHBK HÀ NỘI Độc lập - Tự - Hạnh phúc ************* ========0000======= NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP Họ tên: Lê Thành Cơng MSSV: 20173698 Khố: K62 Ngành học: Thiết bị điện – Điện tử Đề tài thiết kế tốt nghiệp Thiết kế máy biến áp điện lực ba pha công suất 1250 kVA Các số liệu thiết kế ban đầu - Dung lượng: S=1250kVA - Điện áp: U /U ¿22/0.4 kV - Tần số: 50 Hz - Tổn hao không tải: P0: 1115 W - Tổn hao ngắn mạch: Pn :10690 W - Điện áp ngắn mạch: un :6% - Tổ nối dây: ∆ /Y −11 Nội dung tính tốn thiết kế - Tính tốn kích thước chủ yếu - Tính tốn điện từ - Tính tốn nhiệt Các vẽ đồ thị: 4÷5 vẽ A0, A1 Ngày nộp quyển: 25/1/2020 Ngày 25 tháng năm 2020 LÃNH ĐẠO BỘ MÔN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Phùng Anh Tuấn Phạm Minh Tú ii LỜI CẢM ƠN Trong trình học bách khoa 3,5 năm em quãng thời gian dài, không ngắn để em cảm nhận hết nhiệt huyết, tận tâm người lái đò thời đại Em xin chân thành cảm ơn đến người thầy, cô bách khoa đặc biệt thầy Viện Điện Để hồn thành đồ án em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy Phạm Minh Tú - người trực tiếp hướng dẫn em, thầy dành nhiều thời gian công sức để bảo em suốt trình thực đề tài đồ án Dù có cố gắng, đồ án khơng tránh khỏi nhiều thiếu sót, em mong q thầy cơ, giảng viên đưa ý kiến đóng góp giúp đỡ để đồ án hoàn thiện Hà Nội, ngày tháng 10 năm 2020 Sinh viên thực Lê Thành Công iii MỤC LỤC Lời cảm ơn iii Mục lục iv Danh mục hình vẽ vi Danh mục bảng biểu viii Danh mục từ viết tắt viii Lời nói đầu CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ MÁY BIẾN ÁP 1.1 Vài nét khái quát máy biến áp 1.2 Định nghĩa MBA .2 1.3 Các đại lượng định mức 1.4 Cấu tạo MBA 1.5 Nguyên lí làm việc 10 1.6 Phân loại MBA 11 1.7 Mục đích yêu cầu nhiệm vụ thiết kế 12 CHƯƠNG TÍNH TỐN CÁC KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU .15 2.1 Xác định đại lượng điện .15 2.2 Chọn số liệu xuất phát tính kích thước chủ yếu 16 CHƯƠNG TÍNH TỐN DÂY QUẤN .26 3.1 Các yêu cầu chung với dây quấn 26 3.2 Tính tốn dây quấn HA 34 3.3 Dây quấn CA 37 CHƯƠNG TÍNH TỐN THAM SỐ NGẮN MẠCH .43 4.1 Xác định tổn hao ngắn mạch 43 4.2 Điện áp ngắn mạch 46 4.3 Tính lực học dây quấn MBA 48 CHƯƠNG TÍNH TỐN CUỐI CÙNG VỀ HỆ THỐNG MẠCH TỪ 51 5.1 Xác định kích thước cụ thể lõi sắt 51 5.2 Tổng chiều dày thép tiết diện trụ 53 5.3 Toàn tiết diện bậc thang trụ 53 5.4 Tiết diện bậc thang gông 53 5.5 Thể tích góc mạch từ .53 5.6 Tiết diện hữu hiệu (thuần sắt) trụ 53 iv 5.7 Tiết diện hữu hiệu (thuần sắt) gông 53 5.8 Tiết diện khe hở khơng khí nối nghiêng 53 5.9 Thể tích sắt góc mạch từ 53 5.10 Chiều cao trụ 53 5.11 Khoảng cách hai tâm trụ 54 5.12 Khối lượng sắt góc 54 5.13 Khối lượng sắt gông 54 5.14 Khối lượng sắt trụ 54 5.15 Khối lượng sắt trụ gông 54 CHƯƠNG TỔN HAO KHƠNG TẢI, DỊNG ĐIỆN KHƠNG TẢI VÀ HIỆU SUẤT MBA 55 6.1 Tính lại trị số từ cảm lõi sắt 55 6.2 Tổn hao không tải 55 6.3 Công suất từ hóa khơng tải 56 6.4 Dịng điện khơng tải 57 6.5 Hiệu suất MBA tải định mức 58 6.6 Hiệu suất MBA 50% tải định mức 58 CHƯƠNG TÍNH TỐN NHIỆT CỦA MBA 59 7.1 Tính tốn nhiệt dây quấn 59 7.2 Tính tốn nhiệt thùng 61 7.3 Tính tốn cuối nhiệt độ chênh dây quấn dầu MBA .67 CHƯƠNG XÁC ĐỊNH SƠ BỘ RUỘT MÁY, VỎ MÁY, DẦU MBA .69 8.1 Khối lượng ruột MBA 69 8.2 Khối lượng dầu MBA 69 CHƯƠNG CHỌN CÁC CHI TIẾT KHÁC 71 9.1 Dầu MBA 71 9.2 Sứ xuyên 74 9.3 Chỉ thị dầu .74 CHƯƠNG 10 KẾT LUẬN .75 CHƯƠNG 11 CHUYÊN ĐỀ BẢO DƯỠNG MBA DẦU .77 11.1 Vì phải bảo dưỡng MBA 77 11.2 Nguyên nhân gây hư hỏng MBA 77 11.3 Qui trình bảo dưỡng MBA 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO 84 v DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Sơ đồ mạng truyền tải đơn giản Hình 1.2: MBA hạ áp ba pha 1250 kVA .3 Hình 1.3: Hình ảnh bên MBA pha Hình 1.4: Kết cấu mạch từ kiểu trụ .5 Hình 1.5: Mạch từ phẳng pha trụ Hình 1.6: Kết cấu mạch từ kiểu bọc Hình 1.7: Mạch từ kiểu trụ bọc Hình 1.8: Dây quấn đồng tâm .7 Hình 1.9: Dây quấn xen kẽ Hình 1.10: Vỏ MBA ba pha Hình 1.11: MBA pha làm việc có tải 10 Hình 1.12: MBA truyền tải .11 Hình 1.13: MBA hàn 11 Hình 1.14: MBA tự ngẫu 11 Hình 1.15: MBA đo lường pha .12 Hình 1.16: MBA đo lường pha .12 Hình 2.1: Suất tổn hao trụ 18 Hình 2.2: Suất tổn hao gông 18 Hình 2.3: Tổn hao không tải theo hệ số β 24 Hình 2.4: Giá thành vật liệu theo hệ số β 24 Hình 3.1: Các phương pháp quấn dây .27 Hình 3.2: dây quấn hình ống .27 Hình 3.3:Quá trình quấn dây quấn hình ống kiểu trụ 28 Hình 3.4: Dây quấn hình xoắn 29 Hình 3.5: Quá trình quấn dây quấn hình xoắn mạch đơn 30 Hình 3.6:Quá trình quấn dây quấn hình xoắn mạch kép 30 Hình 3.7: Hốn vị phân bố dây quấn hình xoắn mạch kép 12 sợi chập .31 Hình 3.8: Cách điện phần đầu dây dây dẫn hình ống nhiều lớp 32 Hình 3.9: Dây quấn xốy ốc liên tục 33 Hình 3.10:Quấn dây quấn hình xốy ốc liên tục 33 Hình 3.11: Kích thước vịng dây HA 36 Hình 3.12: Sơ đồ điều chỉnh điện áp 38 Hình 3.13: Kích thước bánh dây CA 40 Hình 3.14: Cách chia bánh dây cao áp 41 Hình 4.1: Từ trường tản dọc ngang dây quấn đồng tâm 49 vi Hình 5.1: Kết cấu lõi thép 51 Hình 5.2: Kích thước thép trụ 52 Hình 5.3: Kích thước thép gơng .52 Hình 7.1: Hình dáng kích thước vách thùng dạng cánh sóng 62 Hình 7.2: dùng để xác định kích thước thùng .63 Hình 7.3: kích thước thùng 64 Hình 11.1: Biểu đồ biểu thị % nguyên nhân hỏng MBA 77 Hình 11.2: Bản vẽ sứ cao 79 Hình 11.3: Bản vẽ sứ hạ 80 vii DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1: Bảng tính tốn sơ với β khoảng 1,2 dến 3,6 23 Bảng 3.1: Bố trí dây quấn cao áp 41 Bảng 5.1: Kích thước tập thép trụ gông 51 Bảng 5.2: Số thép trụ gông 53 Bảng 9.1: Bảng đặc tính kỹ thuật dầu cách điện MBA có chất phụ gia kháng oxy hóa 72 Bảng 9.2: Chỉ tiêu kĩ thuật đặc trưng dầu Unitrans Oil (Hi-Volt) .73 Bảng 10.1: Thông số dây quấn HA 75 Bảng 10.2: Thông số mạch từ 76 Bảng 10.3: Thơng số tính tốn nhiệt 76 Bảng 10.4: Đánh giá thơng số tính tốn 76 Bảng 11.1: Thông số tham khảo dầu 83 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT MBA: CA: HA: Máy biến áp Cao Áp Hạ áp viii LỜI NÓI ĐẦU Với nhu cầu đáp ứng nghiệp cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước hệ thống điện Việt Nam phát triển mạnh mẽ Tổng công suất đặt nguồn điện toàn hệ thống đạt 54.880 MW, tăng khoảng 1800 lần so với năm 1954 Sản lượng điện sản xuất mua EVN năm 2019 đạt 231,1 tỷ kWh Việt Nam cấp điện lưới quốc gia cho 63/63 tỉnh thành 11/12 huyện đảo với tỷ lệ số hộ dân có điện nước đạt 99,25% [2] Đi việc phát triển nguồn điện, lưới điện Việt Nam có bước phát triển đáng ghi nhận, kể lượng chất Tổng dung lượng MBA đạt khoảng 57.750 MVA với 31 trạm biến áp 500/220 kV 128 trạm biến áp 220/110 kV để đáp ứng chuyển tải điện đến hầu hết phụ tải khắp nước [2] Trong thời gian qua, em tiến hành thực đồ án tốt nghiệp với đề tài “Thiết kế máy biến áp điện lực pha công suất 1250 kVA ” Do cịn hạn chế, đồ án em khó tránh khỏi thiếu sót, em mong dẫn góp ý từ thầy Em xin phép gửi lời cảm ơn chân thành đến Ths Phạm Minh Tú tận tình hướng dẫn, động viên giúp đỡ em hoàn thành đồ án Em xin gửi lời cảm ơn đến thầy cô giáo, cán Viện điện, đặc biệt môn Thiết bị điện - Điện tử quan tâm giúp đỡ em suốt trình học tập trường Hà Nội, ngày tháng 10 năm 2020 Sinh viên thực Lê Thành Công CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ MÁY BIẾN ÁP 1.1 Vài nét khái quát máy biến áp Để dẫn điện từ trạm phát điện đến hộ tiêu thụ cần phải có đường dây truyền tải phân phối điện (hình1.1) Nếu khoảng cách nơi sản xuất điện hộ tiêu thụ lớn, vấn đề lớn đặt cần giải việc truyền tải điện xa cho kinh tế Hình 1.1: Sơ đồ mạng truyền tải đơn giản Như ta biết, công suất truyền tải đường dây điện áp tăng cao dịng điện chạy đường dây giảm xuống, làm tiết diện dây nhỏ trọng lượng chi phí dây giảm xuống Vì muốn truyền tải cơng suất lớn xa tổn hao tiết kiệm đường dây người ta phải dùng điện áp cao, cần phải có thiết bị để tăng áp đầu đường dây lên Mặt khác hộ tiêu thụ thường yêu cầu điện áp thấp từ 0,4 đến kV tới phải có thiết bị giảm điện áp xuống Những thiết bị dùng để tăng áp đầu máy phát tức đầu đường dây dẫn điện giảm điện áp tới hộ tiêu thụ tức cuối đường dây dẫn gọi máy biến áp (MBA) Trong hệ thống điện lực muốn truyền tải phân phối công suất từ nhà máy điện đến tận hộ tiêu thụ cách hợp lý thường phải qua – tầng tăng giảm điện áp Do tổng cơng suất MBA hệ thống điện lực thường gấp – lần công suất trạm phát điện Những MBA dùng hệ thống điện lực gọi MBA điện lực hay MBA công suất Từ ta thấy rõ MBA làm nhiệm vụ truyền tải phân phối lượng biến hố lượng Ngồi MBA điện lực cịn có nhiều loại MBA dùng ngành chun mơn MBA chuyên dùng cho lò điện luyện kim, MBA hàn điện, MBA dùng thiết bị chỉnh lưu, MBA dùng cho đo lường… 1.2 Định nghĩa MBA MBA thiết bị điện từ tĩnh, làm việc dựa nguyên lí cảm ứng điện từ, dùng để biến đổi hệ thống điện xoay chiều điện áp thành hệ thống điện xoay chiều điện áp khác với tần số không đổi Với:  m=53 : số lượng cánh sóng  c¿ 0,02 m: chiều rộng cánh sóng  b=0,3 m: chiều sâu cánh sóng  H s =1,56 m: chiều cao cánh sóng Thể tích dầu MBA: V d =V t +V c −V ruot =1,655+0,496−0,52=1,63 m Khối lượng dầu MBA: G d =1,05 {γ ( V t −V ruot ) +V c } ¿ 1,05 {900 ( 1,66−0,52 )+ 0,496 } ¿1074 kg 71 CHƯƠNG CHỌN CÁC CHI TIẾT KHÁC 9.1 Dầu MBA 9.1.1 Dầu MBA Dầu MBA (hay gọi dầu cách điện) loại dầu đặc biệt, có đặc tính cách điện cực tốt ổn định nhiệt độ cao Dầu MBA sử dụng MBA điện chứa đầy dầu để cách điện, ngừng phóng điện hồ quang hào quang, để tản nhiệt MBA (tức hoạt động chất làm mát) 9.1.2 Tính chất dầu MBA 9.1.2.1 Tính chất điện dầu MBA + Độ bền điện môi dầu MBA Độ bền điện môi dầu MBA gọi điện áp đánh thủng (BDV) dầu MBA Điện áp đánh thủng đo cách quan sát điện áp vào, châm ngòi hai điện cực nhúng dầu, ngăn cách khe hở riêng Giá trị BDV thấp cho biết diện độ ẩm chất dẫn dầu + Điện trở cụ thể dầu MBA Đây tính chất quan trọng khác dầu MBA Điện trở riêng dầu đơn vị đo điện trở chiều hai mặt đối diện khối dầu cm Đơn vị ohm-cm nhiệt độ cụ thể Khi tăng nhiệt độ, điện trở suất dầu giảm nhanh chóng 9.1.2.2 Tính chất hóa học dầu MBA + Hàm lượng nước dầu MBA Độ ẩm hàm lượng nước dầu MBA khơng mong muốn ảnh hưởng xấu đến đặc tính điện mơi dầu Hàm lượng nước dầu ảnh hưởng đến cách điện giấy lõi cuộn dây MBA Giấy có tính hút ẩm cao Giấy hấp thụ lượng nước tối đa từ dầu, ảnh hưởng đến tính chất cách nhiệt giấy làm giảm tuổi thọ giấy + Tính axit dầu MBA Dầu MBA có tính axit đặc tính có hại Nếu dầu trở nên có tính axit, thành phần nước dầu hịa tan dầu Tính axit dầu làm giảm đặc tính cách điện cách điện giấy cuộn dây Tính axit đẩy nhanh q trình oxy hóa dầu Axit bao gồm gỉ sắt có ẩm 9.1.2.3 Tính chất vật lý dầu MBA + Sức căng bề mặt MBA Lực căng bề mặt nước dầu cách để đo lực phân tử hấp dẫn nước dầu Lực căng bề mặt xác hữu ích để xác định diện chất gây ô nhiễm phân cực sản phẩm phân rã dầu Dầu tốt thường có độ căng bề mặt cao 72 + Điểm chớp cháy dầu MBA Điểm chớp cháy dầu nhiệt độ mà dầu tạo đủ để tạo hỗn hợp dễ cháy với khơng khí Hỗn hợp tạo ánh sáng chớp nhoáng áp dụng lửa điều kiện tiêu chuẩn Điểm chớp cháy quan trọng rõ khả xảy cháy nổ MBA Vì mong muốn có điểm chớp cháy cao dầu MBA + Điểm rót dầu MBA Đây nhiệt độ tối thiểu mà dầu bắt đầu chảy điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn Nếu nhiệt độ dầu giảm xuống điểm đông đặc, dầu MBA ngừng chảy đối lưu cản trở trình làm mát MBA + Độ nhớt dầu MBA Độ nhớt dầu MBA nói độ nhớt lực cản dịng chảy, điều kiện bình thường Dầu tốt phải có độ nhớt thấp để cản trở dịng chảy dầu thơng thường, khơng ảnh hưởng đến q trình làm mát MBA có độ nhớt thấp điều cần thiết, điều quan trọng không độ nhớt dầu phải tăng tốt nhiệt độ giảm 9.1.3 Chọn dầu MBA Dầu MBA loại dầu có phụ gia kháng oxy hóa, phù hợp theo tiêu chuẩn IEC-60296, không chứa phụ gia PCB (Poly Chlorinated Biphenyl) Bảng 9.5: Bảng đặc tính kỹ thuật dầu cách điện MBA có chất phụ gia kháng oxy hóa ST T Hạng mục Tiêu chuẩn áp dụng Độ nhớt, 40°C Quan sát bên Điểm chớp cháy + Cốc hở + Cốc kín Hàm lượng nước Điện đánh thùng + Trước lọc sấy + Sauk hi lọc sấy Trị trung hòa (độ acid) Tỷ trọng Hàm lượng phụ gia chống oxy hóa Đơn vị mm °C °C Ppm kV kV mgKOH/g kg/dm2 %W Yêu cầu IEC 60296 ≤ 9.2 Trong sáng khơng có nước tạp chất  148  144 ≤ 30  35  70 ≤ 0.01 ≤ 0.9 ≤ 0.4 73 10 11 Ăn mịn Sulfur PCBs Khơng Khơng (*) (*): Giới hạn phát chất PCB đầu thiết bị cho phép ≤ ppm Với đặc tính ta chọn loại dầu Unitrans Oil (Hi-Volt), Dầu biến sản xuất từ dầu khống tinh chế, có phụ gia chống oxyl hoá, sử dụng cho thiết bị cách điện kín hở Dầu sử dụng thay dung lẫn với loại dầu cách điện Castrol, Shell, Total Ưu điểm loại dầu là: Tính cách điện tốt, độ ổn định cao, độ bền oxyl hoá cao, độ nhớt thấp, trao đổi nhiệt hữu hiệu Dầu cách điện UNITRANS OIL không gây nguy hại sức khoẻ an toàn thực qui định, tiêu chuẩn an tồn vệ sinh cơng nghiệp q trình sử dụng Bảng 9.6: Chỉ tiêu kĩ thuật đặc trưng dầu Unitrans Oil (Hi-Volt) STT Chỉ tiêu Phương pháp Màu sắc 10 11 12 Tỷ trọng 20°C, max, kg/l Nhiệt độ chớp cháy cốc kín, min, °C Nhiệt độ đơng đặc, max, °C Độ nhớt động học, max, cSt + +40°C + 0°C + -15°C Trị số trung hòa, max, mgKOH/g Ăn mòn lưu huỳnh 120 °C, 19 Điện áp đánh thủng, min, kV + Từ thùng (2,5mm) + Sauk hi lọc sấy Độ bền oxyl hóa 120°C sau 164 + Độ axit tổng cộng mgKOH/g, max, % + Hàm lượng cặn, max, %Wt Hệ số tổn thất điện môi 90°C (40 đến 62hz), max Hàm lượng nước, max, ppm Nhiệt độ Aniline, °C ATSMD1298 ATSM D93 ATSM D97 ATSM D445 ATSM D974 ATSMD1275 ATSMD1816 Chỉ số Trong suốt Không màu Không mùi 0,890 140 - 30 16,5 70 800 0,02 Khơng ăn mịn ATSMD2240 45 65 Khơng ăn mịn 0,25 0,01 ATSM D924 0,05 ATSMD1533 ATSM D661 30 63-84 74 9.2 Sứ xuyên Các sứ dây quấn CA HA làm nhiệm vụ cách điện dây dẫn với vỏ máy Tùy theo điện áp MBA mà dùng sứ cách điện có dầu khơng có dầu + Sứ xun phải chịu dòng định mức dòng tải cho phép MBA Các sứ xuyên phải loại trời cấp điện áp phải loại với + Toàn sứ xuyên phải bố trí hợp lý bên ngồi vỏ MBA, cấp điện áp phải phía với Ta chọn loại sứ CA loại TPV 22/200, sứ HA sứ TPV 1/2000 9.3 Chỉ thị dầu Thiết bị dùng để báo mức dầu MBA, phần thị không tiếp xúc trực tiếp với dầu Nhìn vào cửa sổ thị dầu để biết mức dầu máy Cơ cấu thị mức dầu phải bố trí cho việc quan sát thị mức dầu thuận tiện MBA vận hành 75 CHƯƠNG 10 KẾT LUẬN Như qua phần tính tốn, em hoàn thành việc thiết kế máy biến áp theo yêu cầu đề Các vấn đề tính tốn sau: - Tính tốn dây quấn MBA - Tính tốn ngắn mạch - Tính tốn hệ thống mạch từ - Tính tốn tham số khơng tải - Tính tốn nhiệt Trong đồ án em sử dụng phần mềm Excel để tiện dụng cho phần tính tốn, phần mềm Word để trình bày văn Kết đồ án hoàn toàn phù hợp với với nhu cầu đặt ra, tính ứng dụng vào thực tế có đáp ứng tiêu chuẩn dụng cho MBA thị trường Qua đồ án thiết kế em tiếp thu thêm nhiều kiến thức MBA, cách điều chỉnh hiệu chỉnh thông số cho phù hợp với u cầu MBA, ngồi em cịn nâng cao kĩ tin học văn phòng, thành thạo excel word, cách trình bày văn bản, Dưới thơng số tính tốn được: Bảng 10.7: Thơng số dây quấn HA Tên thông số Dây quấn CA Chiều cao rãnh điều chỉnh CA Số vòng dây bánh CA Số vòng dây bánh điều chỉnh CA Tiêt diện dây dẫn CA Chiều cao cuộn cao áp Dây Quấn HA Chiều cao rãnh dầu HA Số vòng dây HA Tiết diện dây dẫn HA Số sợi chập HA Chiều cao dây quấn HA Đặc tính Dây quấn xốy ốc liên tục (7,5) mm 22x78 bánh 20 vòng 2,1x5,8 mm 760 mm Dây quấn hình xoắn kép mm 17 Vòng 4,5x17,5 mm 12 sợi 760 mm 76 Bảng 10.8: Thông số mạch từ Tên thông số Lõi thép Cách xếp Số mối nối nghiêng Chiều dày thép Số bậc trụ Số bậc gơng Đặc tính pha, trụ Xen kẽ 0,23 mm Bảng 10.9: Thơng số tính tốn nhiệt Tên thơng số Loại thùng Chiều cao thùng Chiều dài thùng Chiều rộng thùng Số cánh sóng Độ tăng nhiệt độ dầu Độ tăng nhiệt độ dây CA Độ tăng nhiệt độ dây HA Đặc tính Thùng phẳng có vách dạng cánh sóng 1660 mm 1579 mm 631,4 mm 54 49,4℃ 58,5℃ 51,98℃ Bảng 10.10: Đánh giá thơng số tính tốn Tên thông số Công suất định mức Điện áp sơ cấp Điện áp thứ cấp Tần số định mức Điều chỉnh điện áp cao Tổ đấu dây Tổn hao không tải Tổn hao ngắn mạch Điện áp ngắn mạch Độ tăng nhiệt độ dầu Độ tăng nhiệt độ dây CA Độ tăng nhiệt độ dây HA Thông số máy 1250 kVA 22 kV 0,4 kV 50 hz ±2×2.5% Dyn11 1115 W 10690 W 6% 60 ℃ 65℃ 65℃ Thông số tính tốn Đánh giá 1170 W 10956 W 5,5% 49,4℃ 58,5℃ 51,98℃ Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt 77 CHƯƠNG 11 CHUYÊN ĐỀ BẢO DƯỠNG MBA DẦU 11.1 Vì phải bảo dưỡng MBA MBA loại máy khác, sau thời gian hoạt động cần có kiểm tra định kỳ xem tình trạng máy Vì qui trình bảo dưỡng MBA cần tiến hành thường xuyên Việc trì bảo trì, bảo dưỡng MBA thường xuyên giúp cho trình sản xuất nhà máy, xí nghiệp, quan diễn thuận lợi tránh bị gián đoạn hoạt động sản xuất, kinh doanh Ngoài ra, việc bảo dưỡng MBA giúp giảm thiểu khấu hao điện làm tăng tuổi thọ thiết bị điện Mục đích việc bảo dưỡng MBA đảm bảo phận bên trong, bên ngồi phụ kiện MBA tình trạng tốt, chức năng, vận hành an tồn Mục đích thứ hai không phần quan trọng lưu lại hồ sơ tình trạng MBA MBA bảo dưỡng định kỳ theo điều kiện tình trạng máy Cách thứ hai cách tiết kiệm chi phí bảo dưỡng Yêu cầu bảo dưỡng đưa dựa kết hợp điều kiện sau: kiểm tra, phân tích mẫu dầu, đo kiểm thơng số điện, thiết bị đo kiểm, kiểm tra nhiệt độ camera camera, theo dõi thông số online / offline với lưới điện thông minh 11.2 Nguyên nhân gây hư hỏng MBA + Thiết kế chế tạo hiệu quả: 40% + Q trình lão hóa: 10% + Bảo dưỡng chất lượng: 30% + Vận hành bất lợi: 20% [7] Hình 11.42: Biểu đồ biểu thị % nguyên nhân hỏng MBA 78 11.3 Qui trình bảo dưỡng MBA 11.3.1 Bảo dưỡng MBA kiểu kín ngâm dầu 11.3.1.1 Bảo dưỡng định kì Việc bảo dưỡng định năm lần Việc bảo dưỡng bắt buộc phải thực máy biến áp vận hành lại sau thời gian dừng hoạt động Các công việc bảo dưỡng định kỳ bao gồm: + Làm sứ cách điện đầu cốt + Kiểm tra mức dầu, mức dầu thấp, kiểm tra xem có tưởng bị rị rỉ dầu hay khơng + Đảm bảo thiết bị bảo vệ gắn máy làm việc tốt (chỉ thị mức dầu, rơ le hơi…) + Kiểm tra lớp sơn vỏ MBA + Đối với điều kiện hoạt động bình thường, khơng cần thiết phải kiểm tra dầu + Không cần bảo dưỡng điều chỉnh van giảm áp 11.3.1.2 Cách thay sứ cao Sứ cao tháo mà không cần phải mở MBA Nếu lý mà sứ bị vỡ, nứt gioăng hỏng thiếu phải thực sửa chữa thay thế, thời gian sửa chữa không nên q nhằm tránh xâm nhập khơng khí vào máy việc tháo dầu gây nên Trình tự thực công việc sau: Tháo nắp ống điền dầu Hạ thấp mức dầu cách mở van tháo dầu để mức dầu tụt xuống nắp máy, cuộn dây đảm bảo ngập dầu Chứa dầu vào thùng chứa khô, Việc hạ thấp mức dầu không gây ảnh hưởng tới chất lượng máy máy tra dầu điều kiện chân không Kiểm tra ẩm nói phần (Kiểm tra ẩm Cracke) Nếu dầu tốt sử dụng lại, lọc lại dầu, ghép nối với ống đổ dầu van tháo dầu Chu trình lọc dầu tiếp tục kiểm tra ẩm đạt yêu cầu Tháo êcu (9) Đập nhẹ vào đỉnh ty sứ (2) cho ty sứ tụt xuống Tháo êcu (12), vòng kẹp (14) vấu kẹp (15) Nhẹ nhàng kéo sứ ra, đồng thời đập nhẹ ty sứ (2) Chú ý cẩn thận cịn dây dẫn ty sứ cuộn dây bị kéo Thay sứ gioăng Lắp đặt theo thứ tự ngược lại Cẩn thận đưa ty sứ qua sứ cách buộc sợi dây vào đỉnh ty sứ, luồn sợi dây qua sứ, kéo sợi dây đặt sứ trở lại chỗ cũ 79 Dầu tháo ra, qua kiểm tra đạt yêu cầu tra lại vào máy qua ống đổ dầu Cần thêm lượng dầu (đã kiểm tra) lượng vừa đủ cho dầu đổ vào đầy tới gò miệng ống đổ dầu, đồng thời xả khí sứ cao cách nới lỏng đai ốc 10 Đập nhẹ vào đỉnh ty sứ (2) cho lỏng ra, cuối kéo ty sứ lên Khe hở gioăng sứ xuất khơng khí sứ dầu điều vào sứ làm cho mức dầu ống đổ dầu tụt xuống Đổ tiếp dầu vào ống đổ dầu, mức dầu sứ ngang với mức dầu ống đổ dầu Hình 11.43: Bản vẽ sứ cao 11.3.1.3 Cách thay sứ hạ Chỉ phần phía sứ thay mà khơng phải mở vỏ máy Trước hết làm giống nói phần thay sứ cao (1) (2) Tháo đầu cốt (6) đai ốc (13) với sứ 250 A 630 A đai ốc (13)10 Kéo phần sứ (1) Thay sứ (1), gioăng (7) (10) hỏng thiếu Lập lại theo thứ tự ngược lại Tiến hành làm giống cách thay sứ cao 80 Hình 11.44: Bản vẽ sứ hạ 11.3.2 Bảo dưỡng MBA kiểu kín ngâm dầu có bầu dầu phụ 11.3.2.1 Bảo dưỡng định kỳ Việc bảo dưỡng định năm lần Việc bảo dưỡng bắt buộc phải thực MBA vận hành lại sau thời gian dừng hoạt động Các công việc bảo dưỡng định kỳ bao gồm: + Làm sứ cách điện đầu cốt + Kiểm tra mức dầu, mức dầu thấp, kiểm tra xem có tưởng bị rị rỉ dầu hay khơng + Đảm bảo thiết bị bảo vệ gắn máy làm việc tốt (chỉ thị mức dầu, rơ le hơi…) + Kiểm tra lớp sơn vỏ MBA + Đối với điều kiện hoạt động bình thường, khơng cần thiết phải kiểm tra dầu Tuy nhiên, có nghi ngờ ẩm thâm nhập vào (hiếm xảy ra) bị sứt mẻ nguyên nhân khác nên kiểm tra dầu Hơi ẩm dầu phát cách kiểm tra Crackle Các loại kiểm tra khác không cần thiết Cách kiểm tra ẩm Crackle: Lấy mẫu dầu nhỏ đổ vào ống nghiệm khô nung nóng từ từ lửa dầu sơi, có mặt cửa ẩm gây tiếng nổ lách tách hoàn toàn rõ Một phương pháp khác khuấy 0,2 lít mẫu dầu kim loại đường kính khoảng 12 mm đốt nóng đỏ Tiếng lách tách cho thấy có ẩm Nếu mẫu bị hỏng lần kiểm tra mẫu kiểm tra mà mẫu qua kiểm tra Crackle phải đạt dầu đạt yêu cầu Kiểm tra độ cách điện dầu, kết không nhỏ 30 kV/2,5 mm thành phần axit không thấp 0,3 mgKOH/g 81 Kiểm tra màu hạt hút ẩm Khi hạt chống ẩm chuyển sang màu hồng, cần phải tái tạo lại khả chống ẩm cách sấy chúng nhiệt độ 1000 °C 2000 °C chúng chuyển màu xanh trở lại Không cần bảo dưỡng điều chỉnh van giảm áp 11.3.2.2 Cách thay sứ cao Sứ cao tháo mà không cần phải mở MBA Nếu lý mà sứ bị vỡ, nứt gioăng hỏng thiếu phải thực sửa chữa thay thế, thời gian sửa chữa không nên q nhằm tránh xâm nhập khơng khí vào máy việc tháo dầu gây nên Trình tự thực công việc sau: Tháo nắp ống điền dầu Hạ thấp mức dầu cách mở van tháo dầu để mức dầu tụt xuống nắp máy, cuộn dây đảm bảo ngập dầu Chứa dầu vào thùng chứa khô, Việc hạ thấp mức dầu không gây ảnh hưởng tới chất lượng máy máy tra dầu điều kiện chân không Kiểm tra ẩm nói phần (Kiểm tra ẩm Cracke) Nếu dầu tốt sử dụng lại, lọc lại dầu, ghép nối với ống đổ dầu van tháo dầu Chu trình lọc dầu tiếp tục kiểm tra ẩm đạt yêu cầu Tháo êcu (9) Đập nhẹ vào đỉnh ty sứ (2) cho ty sứ tụt xuống Tháo êcu (12), vòng kẹp (14) vấu kẹp (15) Nhẹ nhàng kéo sứ ra, đồng thời đập nhẹ ty sứ (2) Chú ý cẩn thận cịn dây dẫn ty sứ cuộn dây bị kéo Thay sứ gioăng Lắp đặt theo thứ tự ngược lại Cẩn thận đưa ty sứ qua sứ cách buộc sợi dây vào đỉnh ty sứ, luồn sợi dây qua sứ, kéo sợi dây đặt sứ trở lại chỗ cũ Dầu tháo ra, qua kiểm tra đạt yêu cầu tra lại vào máy qua ống đổ dầu Cần thêm lượng dầu (đã kiểm tra) lượng vừa đủ cho dầu đổ vào đầy tới gò miệng ống đổ dầu, đồng thời xả khí sứ cao cách nới lỏng đai ốc 10 Đập nhẹ vào đỉnh ty sứ (2) cho lỏng ra, cuối kéo ty sứ lên Khe hở gioăng sứ xuất khơng khí sứ dầu điều vào sứ làm cho mức dầu ống đổ dầu tụt xuống Đổ tiếp dầu vào ống đổ dầu, mức dầu sứ ngang với mức dầu ống đổ dầu 11.3.2.3 Cách thay sứ hạ Chỉ phần phía sứ thay mà mở vỏ máy Trước hết làm giống nói phần thay sứ cao (1) (2) 82 Tháo đầu cốt (6) đai ốc (13) với sứ 250 A 630 A đai ốc (13)10 Kéo phần sứ (1) Thay sứ (1), gioăng (7) (10) hỏng thiếu Lập lại theo thứ tự ngược lại Tiến hành làm giống cách thay sứ cao 11.3.2.4 Cách lấy kiểm tra mẫu Chai chứa mẫu dầu phải làm thủy tinh có mầu hổ phách đồng thời phải khô sẽ, nên sử dụng chai thủy tinh vật chứa kim loại để kiểm tra độ Cũng quan sát dầu mắt thường trước tiến hành kiểm tra, cụ thể kiểm tra xem dầu có chứa nước hay tạp chất khác khơng Tuy nhiên, mẫu dầu cần kiểm tra màu sắc đặc tính đóng cặn phải giữ bóng tối ánh sáng chiếu vào thuộc tính dầu bị thay đổi 11.3.2.5 Cách lấy mẫu dầu từ MBA Khi lấy mẫu dầu từ MBA sử dụng van tháo dầu Cần phải lấy đủ lượng dầu để làm mẫu Điều quan trọng cần phải giữ mẫu dầu tránh không bị nhiễm chất bẩn ẩm để đảm bảo kết kiểm tra mẫu dầu xác 11.3.2.6 Đánh giá kết kiểm tra Dựa vào kết đo độ cách điện, nồng độ axit, độ đóng cặn hay thay đổi màu sắc dầu, đánh giá chất lượng dầu dùng, từ đưa định xác  Độ cách điện Phải lớn 30 kV/2,5 mm, thấp dầu phải xử lý lại, phải thay  Nồng độ axit Kết (mg KOH/g) Cách giải Nhỏ 0,3 Đạt chất lượng 0,3 - 0,5 Thay điều kiện cho phép Lớn 0,5 Thay Nếu dầu có màu sẫm có tượng đóng cặn phải thay dầu  Một số thông số tham khảo dầu 83 Bảng 11.11: Thông số tham khảo dầu 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Phan Tử Thụ, Thiết kế máy biến áp điện lực, Nhà xuất khoa học công nghệ, 2006 [2] Lê Thanh Nghị, “Nghành điện Việt Nam thách thức thời hội nhập”, http://pecc2.com/Detail.aspx? isMonthlyNew=1&newsID=101402&MonthlyCatID=15, truy cập ngày 25/5/2020 [3] Tiêu chuẩn Việt Nam, “TCVN 6306–2: 2006”, https://vanbanphapluat.co/tcvn-6306-2-2006-may-bien-ap-dien-luc-do-tang-nhiet [4] Aksteel.be, “Tran cor H grain oriented electrical steels”, http://www.aksteel.be/downloads/TRAN-COR_H_ %20Grain_Oriented_Electrical_Steel.pdf [5] Tiêu chuẩn Việt Nam, “TCVN 6306-1:2015 phần - qui định chung” [6] Tiêu chuẩn Việt Nam, “TCVN 8525:2015 máy biến áp phân phối – mức hiệu suất lượng tối thiểu phương pháp xác định mức hiệu suất lượng” [7] Thiết bị điện Đông Anh, “Bảo dưỡng máy biến áp phân phối”, https://maybienapdonganh.com/bao-duong-maybienap/#Cac_nguyen_nhan_gay_hu_hong_may_bien_ap 85 ... NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP Họ tên: Lê Thành Công MSSV: 201 736 98 Khoá: K62 Ngành học: Thiết bị điện – Điện tử Đề tài thiết kế tốt nghiệp Thiết kế máy biến áp điện lực ba pha công suất 1250 kVA Các... quấn đồng tâm 2.1.1 Công suất pha MBA Với MBA pha, trụ, công suất pha là: Sf = S 1250 = =416,7 kVA m Với:  S ¿ 1250 kVA: Công suất định mức  m ? ?3 MBA pha 2.1.2 Công suất trụ Với MBA pha, trụ, công. .. [2] Trong thời gian qua, em tiến hành thực đồ án tốt nghiệp với đề tài ? ?Thiết kế máy biến áp điện lực pha công suất 1250 kVA ” Do hạn chế, đồ án em khó tránh khỏi thiếu sót, em mong dẫn góp ý từ