BÀI 5 THIẾT BỊ PHÂN PHỐI ĐIỆN
5.2. THIẾT BỊ PHÂN PHỐI ĐIỆN TRONG NHÀ
5.2.2. Thanh góp và dao cách ly thanh góp
Đây là một trong các bộ phận quan trọng của TBPP, thường đặt ở trên cùng của TBPP. Có ba cách đặt TG:
- Ba pha đặt thẳng hàng (ngang hoặc nghiên) - Ba pha đặt thẳng đứng
Hình 5.1 Khoảng cách trong TBPP
- Ba pha đặt theo hình tam giác.
Dao cách ly TG đặt ngay phía dưới TG.
Trên hình 5.3 trình bày cách đặt TG và dao cách ly TG với sơ đồ có một và hai hệ thống TG. 5.2.3. Bố trí máy cắt điện Phương pháp bố trí MC điện phụ thuộc vào
kiểu MC và lượng dầu trong nó. MC có lượng dầu nhiều hơn 60kg phải đặt trong buồng chống nổ có lối thơng ra ngồi (H.5.4a) hay thông ra hành lang chống nổ (H.5.4b). MC có 25 ÷ 60kg dầu có thể đặt trong buồng hở, MC ít dầu hoặc khơng có dầu đặt trong buồng hở có lối thơng ra hành lang phục vụ (H.5.4d).
Máy cắt đặt trên tầng hai (lầu một) có lượng dầu trên 600kg phía dưới phải có hố thu dầu bằng bêtơng có khả năng chứa toàn bộ lượng dầu trong
MC, nếu có ống thơng với hố thu dầu chung chỉ cần thu được 20% lượng dầu (H.5.4c) hay có ngưỡng cửa cao ngăn khơng cho dầu tràn ra ngoài (H.5.4d)
5.2.4. Buồng đặt kháng điện
Trong TBPP thường sử dụng kháng điện bêtơng có thể đặt trong buồng kín hoặc hở ở tầng trệt. Có ba cách đặt kháng (H.5.5).
- Đặt chồng lên nhau (H.5.5a) sử dụng với kháng đường dây vì số lượng nhiều dịng điện định mức từ 1000A trở lại và Xk% chỉ đến 6%. Đặt theo cách này có ưu điểm là chiếm mặt bằng ít nhưng yêu cầu chiều cao lớn.
- Đặt theo hàng ngang (H.5.5b) sử dụng với kháng phân đoạn thường hay hình tam giác
Hình 5.3 Các phương án đặt thanh góp và dao cách ly thanh góp
a) Sơ đồ một thanh góp, thanh góp đặt hành ngang b) Sơ đồ hai thanh góp, thanh góp đặt theo hình tam giác
c) Sơ đồ hai thanh góp, thanh góp đặt nằm ngang
Hình 5.4 Các phương án đặt máy cắt trong buồng chống nổ
Hình 5.5 Các phương án đặt kháng điện
a) Đặt chồng lên nhau; b) Đặt nằm ngang; c) Đặt hình tam giác
(H.5.5c) vì số lượng ít nhưng Xk% lại lớn (8÷12)%. Đặt theo kiểu này tuy chiếm mặt bằng lớn nhưng không yêu cầu về chiều cao.
Cần chú ý, không gian xung quanh kháng có từ trường lớn. Vì vậy, nó khơng được đặt gần các cấu trúc bằng thép hay bêtông cốt thép. Khoảng cách giữa kháng với các cấu trúc này phải tuân theo yêu cầu của nhà chế tạo, nói chung khơng được nhỏ hơn bán kính kháng điện.
5.2.5. Hành lang và cửa ra vào
Trong TBPP có ba loại hành lang:
Hành lang phục vụ: dùng để phục vụ cho việc xây lắp, sửa chữa, thay thế thiết bị và vận hành. Chiều rộng của hành lang phụ thuộc vào các buồng đặt thiết bị bố trí thành một hay hai dãy. Khi thiết bị bố trí một dãy khơng bé hơn 1m, khi có hai dãy khơng bé hơn l,2m.
Hành lang điều khiển: trong hành lang này có bố trí các bộ truyền động MC điện, dao CL cho nên bề rộng ít nhất l,5m khi có một dãy thiết bị và 2m khi có hai dãy thiết bị.
Hành lang chống nổ: khi trong các dãy đặt thiết bị có chứa dầu các hành lan này yêu cầu phải có khả năng khơng cho dầu lan sang các buồng bên cạnh khi có sự cố (theo quy định buồng chống nổ).
Cửa ra vào các buồng TBPP phải thuận tiện và an tồn cho vận hành.
Khi chiều dài của phịng bé hơn 7m cho phép chỉ có một cửa ra vào, khi chiều dài từ 7 ÷ 60m ít nhất phải có hai cửa ra vào ở hai đầu, khi chiều dài lớn hơn 60m ngoài hai cửa ở hai đầu phải có thêm các cửa ở giữa sao cho từ chỗ xa nhất đến cửa ra vào không quá 30m. Các cửa ra vào chính hay phụ đều mở thơng với hành lang hay ban cơng có thang gác để thốt ra ngồi.
Ngồi các điều cơ bản trình bày trên, cần chú ý các khía cạnh khác liên quan, ví dụ chiếu sáng, hầm cáp điều khiển, cáp điện lực, nối đất, kết cấu xây dựng, tường ngăn cách... phải tuân theo quy trình riêng.
Trên các hình 5.6, 5.7, 5.8 trình bày một vài ví dụ TBPP trong nhà 10kV, 35kV bố trí một dãy, hai dãy.
Hình 5.6 Các phương án bố trí hành lang trong
TBPP trong nhà
a) Một hành lang chung; b) Hành lang hai bên, các buồng TBPP ở giữa;
c) Hành lang chung ở giữa hai dãy buồng TBPP; d) Hai hành lang hai bên, hai dãy buồng TBPP ở giữa
Hình 5.7 TBPP trọn bộ 10kV, một hệ thống thanh góp, có bốn phân đoạn do hai kháng điện kép cung cấp,
Hình 5.8 TBPP trong nhà 10kV có hai thanh góp bố trí hai dãy, hai tầng
a) Sơ đồ bố trí; b) Mặt cắt mạch có máy cắt và kháng điện (tầng 1), thanh góp (tầng 2)
Hình 5.9 TBPP trọn bộ trong nhà 22kV, một thanh góp, một dãy, một tầng
5.3. THIẾT BỊ PHÂN PHỐI ĐIỆN NGỒI TRỜI
TBPP ngồi trời kiểu trọn bộ giống TBPP trong nhà kiểu trọn bộ, các khí cụ điện cùng phần dẫn điện và các thiết bị phụ khác đã được lắp thành từng khối.
Do đó, khi thiết kế phải theo mẫu có sẵn khơng thể khác được. Còn các TBPP kiểu lắp ghép người thiết kế tùy ý sắp xếp theo yêu cầu, nhưng phải tuân thủ các quy định cơ bản sau đây:
5.3.1. Phần dẫn điện và sứ cách điện
Phần dẫn điện có thể dùng thanh dẫn hay dây dẫn, nếu dùng thanh dẫn phải sử dụng sứ đỡ, nếu dùng dây dẫn phải dùng sứ treo.
Thanh góp cứng và các thanh dẫn vượt qua đường thường dùng ống dẫn bằng đồng hay bằng nhơm, cịn TG mềm và các đoạn nối giữa các khí cụ với nhau có thể dùng dây vặn xoắn bằng đồng hay dây nhôm lõi thép.
5.3.2. Khoảng vượt của thanh góp, thanh dẫn và dây dẫn
Để giảm độ võng của thanh dẫn, dây dẫn TG khoảng cách giữa hai sứ đỡ không vượt quá 6÷8m, giữa hai sứ treo khơng vượt q 30÷50m. Đối với TG thường thực hiện như sau:
- Với TG cứng khoảng cách giữa hai sứ đỡ chỉ có một mạch cho tất cả các cấp điện áp.
- Với TG mềm khoảng cách giữa hai sứ treo có: 4 mạch khi điện áp Uđm ≤ 35kV
3 mạch khi điện áp Uđm = 110kV 2 mạch khi điện áp Uđm = 220kV
Giữa các mạch cũng như giữa các khí cụ điện khơng có tường ngăn cách.
5.3.3. Giá đỡ thanh góp và khí cụ điện
Giá đỡ TG và khí cụ điện có thể bằng gỗ, bêtông hay bằng thép nhưng thường chỉ dùng thép hoặc bêtông cốt thép vì gỗ khơng bền bảo quản phức tạp. Giá đỡ TG mềm có hai dạng: dạng chữ Π và dạng chữ π (H.5.10a,b). Trong hệ thống hai TG có thể sử dụng giá đỡ kép (H.5.10c).
Hình 5.10 Giá đỡ thanh góp mềm và thanh dẫn
Với thanh dẫn có thể dùng giá đỡ như hình 5.10d. Trên các hình 5.10a, b, c, d: ký hiệu giá đỡ bằng bêtơng, cịn trên hình 5.10e ký hiệu giá đỡ bằng thép.
5.3.4. Máy cắt điện
MC điện được sắp xếp thành từng dãy (một hay hai dãy) trên giá đỡ bêtông hay bằng thép nếu là MC ít dầu, MC khơng khí hay MC khí SF6 hoặc trên bệ bêtông cao hơn nền ít nhất l0cm nếu là MC nhiều dầu. Hình vẽ đơn giản của MC khí SF6 cho trên hình 5.11 MC bố trí một dãy (H.5.11) rút gọn
được chiều ngang nhưng mở rộng chiều dài được áp dụng khi số mạch ít, ngược lại MC bố trí thành hai dãy (H.5.12) rút gọn chiều dài nhưng mở rộng chiều ngang được áp dụng khi số mạch nhiều.
5.3.5. Dao cách ly, máy biến dòng
Dao CL, máy biến dòng cũng được sắp xếp theo từng dãy tương ứng MC trên các giá đỡ bằng thép hay bêtông cốt thép (kiểu thấp) hoặc trên giàn đỡ bằng thép trên MC (kiểu cao, hình 5.12).
5.3.6. Máy biến điện áp, chống sét
Máy biến điện áp, cái chống sét được đặt trên các giá đỡ như dao CL, cấu trúc của nó phụ thuộc vào sơ đồ nối điện có một, hai TG.
Hình vẽ đơn giản cho trên hình 5.13, kích thước cụ thể xem trong sổ tay kỹ thuật.
Máy cắt SF6: S1-123; 3AQ1;HGF-111/1C-110kV Máy cắt SF6: 3AQ2 ; HGF-214/2C-220kV
Hình 5.11
Chống sét có thể bố trí khơng cần giá đỡ, trong trường hợp này cần có hàng rào ngăn cách cao khoảng 1m để đảm bảo an toàn.
5.3.7. Đường giao thông
Trong TBPP ngồi trời, cần có đường giao thơng để phục vụ chuyên chở thiết bị khi xây lắp, sửa chữa, vận hành. Các đường này phải đủ rộng và khoảng không đảm bảo an toàn cho người và thiết bị khi chuyên chở thiết bị cũng như thuận tiện đi lại trong vận hành. Để vận chuyển MBA phải có đường ray, kích thước đường ray phải phù hợp theo đường sắt quốc gia và khoảng cách giữa các bánh xe của MBA, đường sắt nhất thiết phải đi dưới đường dây có điện áp cao nhất.
5.3.8. Hầm cáp điện lực và cáp điều khiển
Hầm cáp điện lực và cáp điều khiển có thể chung, cáp điện lực và cáp điều khiển phải đặt trên giá khác nhau và có nắp đậy bằng vật liệu không cháy. Hầm cáp điện lực chạy từ MBA điện lực đến TBPP điện áp hạ (10, 15, 22kV), hầm cáp điều khiển chạy từ các MC, biến dòng, biến điện áp và dao CL đến nhà điều khiển.
5.3.9. Cột chống sét
Để bảo vệ chống sét đánh trực tiếp, có thể dùng kim thu sét đặt trên cột anten, các cột cổng của đường dây điện cao thế đi ra, trên các giá đỡ TG, nếu không bảo vệ hết khu vực cần bảo vệ có thể dùng thêm dây thu sét hoặc đặt thêm cột có kim thu sét ở các vị trí cần.
5.3.10. Chiếu sáng
Chiếu sáng chung cho tồn TBPP ngồi trời thường sử dụng đèn pha bố trí trên cột anten và trên cột cổng đường dây điện cao thế đi ra, ngoài ra nếu cần đặt thêm theo hàng cột điện xung quanh hàng rào bảo vệ.
Trên hình 5.14, 5.15. trình bày các ví dụ TBPP ngồi trời các kiểu khác nhau.
Hình.5-14. Thiết bị phân phối điện ngồi trời 220kV hai hệ thống thanh góp có thanh góp vịng
Câu hỏi và bài tập bài 5
1. Thiết bị phân phối điện là gì? Cách phân loại nó như thế nào? Ưu, nhược
điểm của từng loại thiết bị phân phối.
2. Cách bố trí máy cắt điện của TBPP ngoài trời như thế nào? Ưu, nhược
điểm của cách bố trí đó là gì.
3. Giải thích đường đi của dịng điện đối với các mặt cắt mạch máy biến áp,
mạch đường dây của TBPP ngoài trời U ≥ 110kV.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Nguyễn Xuân Phú, Nguyễn Công Hiền, Nguyễn Bội Khuê (2001), Cung cấp điện, NXB khoa học và kỹ thuật.
[2]. Trịnh Hùng Thám, Nguyễn Hữu Khái, Đào Quang Thạch, Phạm Văn Hoà, Lã Văn Út, Đào Kim Hoa (1996), Phần điện nhà máy điện và trạm biến áp. NXB khoa học và kỹ thuật.
[3]. Huỳnh Nhơn, Hồ đắc Lộc (2012), Trạm và nhà máy điện, NXB Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh.
Hình.5-15. Thiết bị phân phối điện ngồi trời 110kV, hai hệ thống thanh góp có thanh góp vịng