6.1. Khỏi niệm
Để đảm bảo dộ lệch điện ỏp tại cỏc thiết bị dựng điện nằm trong một giới hạn cho phộp, ngƣời ta phải thực hiện biện phỏp điều chỉnh điện ỏp. Độ lệch điện ỏp sinh ra ở cỏc thiết bị dựng điện là do bởi 2 nguyờn nhõn chớnh:
Nguyờn nhõn phỏt sinh ở bản thõn cỏc hộ dựng điện và nguyờn nhõn phỏt sinh do sự cố biến đổi về tỡnh trạng vận hành của HTĐ.
Ở nguyờn nhõn thứ nhất ta thấy phụ tải P, Q của cỏc hộ dựng điện luụn luụn thay đổi dẫn đến thay đổi tổn thất điện ỏp và từ đú thay đổi độ lệch điện ỏp, thay đổi điện ỏp tại cỏc thiết bị dựng điện.
Vớ dụ phụ tải về giữa đờm thƣờng chỉ bằng 40 – 50 % phụ tải cực đại, điều đú làm giảm tổn thất điện ỏp trờn cỏc đƣờng dõy và làm tăng điện ỏp tại cỏc hộ tiờu dựng điện. Ngƣợc lại vào cỏc giờ cao điểm chiều phụ tải tăng lờn cao làm cho tổn thất điện ỏp tăng lờn nhiều kết quả làm cho điện ỏp tại cỏc hộ tiờu thụ điện ỏp giảm thấp.
Trong nguyờn nhõn thứ 2 ta thấy khi phƣơng thức vận hành hệ thống thay đổi sẽ làm thay đổi cụng suất truyền tải trờn cỏc đƣờng dõy và cuối cựng cũng làm thay đổi tổn thất điện ỏp trờn đƣờng dõy và thay đổi điện ỏp tại hộ tiờu dựng điện. Vớ dụ khi sữa chữa, đại tu một mỏy phỏt, một đƣờng dõy.....
Độ lệch điện ỏp lớn nhất thƣờng xuất hiện trong cỏc trƣờng hợp sự cố: Khi đƣờng dõy bị đứt hoặc mỏy phỏt lớn nhất hƣ hỏng.
- Đối với cỏc thiết bị chiếu sỏng trong nhà và nhà sản xuất từ : -2,5 % đến + 5%, (Đ1% = -2,5 % đến + 5%).
-Đối với cỏc động cơ điện khụng đồng bộ từ: -5 % đến + 10%, (Đ1% = -5 % đến + 10%).
- Đối với cỏc trƣờng hợp cũn lại từ : -5 % đến + 5%, (Đ1% = 5 % ).
Nhƣ vậy với cỏc thiết bị dựng điện tồn tại cỏc giỏ trị điện ỏp yờu cầu (hay cỏc giỏ trị điện ỏp cho phộp) đú chớnh là cỏc giỏ trị điện ỏp thỏa mĩn độ lệch điện ỏp cho phộp trong bất cứ chế độ phụ tải nào. Cỏc giỏ trị điện ỏp đú tạo thành một dải liờn tục điện ỏp yờu cầu.
Vớ dụ: Với độ lệch điện ỏp cho phộp là 5 % (Đ1% = 5 % ) thỡ dải điện ỏp yờu cầu là: Uyc = (0,95-1,05)Uđm , tức là bất cứ điện ỏp nào nằm trong dải (0,95- 1,05)Uđm đều đạt yờu cầu. Cụ thể với mạng hạ ỏp 380V nếu độ lệch điện ỏp cho phộp tại một thiết bị dựng điện là 5% thỡ dải điện ỏp yờu cầu Uyc sẽ là: 1,05x380 =399 V Uyc 0,95x380 =361V.
Trong mạng điện cú 2 yờu cầu vể điều chỉnh điện ỏp: Yờu cầu nõng cao hay yờu cầu khỏc thƣờng (KT) và yờu cầu thấp hay yờu cầu thƣờng (T). Nờn nhớ là cỏc yờu cầu này là yờu cầu tại thanh cỏi thứ cấp 6-10 kV của trạm biến ỏp khu vực.
6.1.1.Yờu cầu cao (khỏc thƣờng)
- Lỳc phụ tải cực đại giữ cho thanh cỏi 6-10 kV cao hơn định mức, tức là Đl% = +5%.
- Lỳc phụ tải là cực tiểu vỡ tổn thất điện ỏp bộ nờn chỉ cần giữ điện ỏp tại thanh cỏi thứ cấp của trạm biến ỏp khu vực bằng điện ỏp định mức, tức là: Đl% =0%.
Trƣờng Đại học Thủ Dầu Một Trang 112 - Lỳc sự cố: Đl% = 0 - 5%. 6-10KV 6-10KV A B C T.B.A KHU V C 35-110-220KV Hỡnh 6-1 6.1.2. Yờu cầu thƣờng - Lỳc phụ tải cực đại : Đl% + 2,5% . - Lỳc phụ tải cực điểm: Đl% + 7,5% . - Lỳc sự cố: Đl% - 2,5% .
Nếu gọi U2 là điện ỏp tại hộ dựng điện, U1 là điện ỏp của nguồn cung cấp và ∆U là tổn thất điện ỏp trờn đƣờng dõy từ nguồn đến hộ dựng điện ta cú: U2 = U1 - ∆U Điện ỏp U2 phải nằm trong dải điện ỏp yờu cầu. U2 phụ thuộc vào:
- Chế độ phụ tải: Khi phụ tải thay đổi U2 cũng thay đổi theo vỡ lỳc đú ∆U thay đổi.
- Điện ỏp duy trỡ tại phớa nguồn U1: Thụng thƣờng với cỏc trạm biến ỏp khu vực cú cỏc thiết bị điều chỉnh điện ỏp tốt , ở chế độ phụ tải cực U1 đƣợc nõng lờn. Vớ dụ nõng lờn bằng 1,05 Uđm khi điều chỉnh cao cũn khi phụ tải cực tiểu thỡ đƣợc giảm xuống, vớ dụ giảm xuống bằng 1,0 Uđm khi điều chỉnh cao. Cũn với cỏc trạm biến ỏp phõn phối thƣờng khụng cú thiết bị điều chỉnh tốt thỡ U1 thay đổi theo sự thay đổi của phụ tải: Khi phụ tải max giảm, khi phụ tải min tăng. Muốn giữ điện ỏp U2 tại cỏc hộ dựng điện nằm trong dải điện ỏp yờu cầu thỡ cần phải thực hiện cỏc biện phỏp điều chỉnh điện ỏp. Cỏc biện phỏp điều chỉnh điện ỏp thụng dụng ở trong mạng điện là: 1.Điều chỉnh điện ỏp mỏy phỏt.
2.Chọn tỉ số biến đổi của mỏy biến ỏp thớch hợp.
3.Đặt cỏc thiết bị bự ngang cú điều chỉnh cụng suất phản khỏng. 4.Đặt cỏc thiết bị bự dọc trờn đƣờng dõy.
Về địa điểm thực hiện điều chỉnh cú thể ở tại nhà mỏy điện, ở mạng khu vực, ở mạng địa phƣơng hoặc ở ngay cỏc hộ dựng điện.
Sau đõy ta sẽ lần lƣợt xem cỏc biện phỏp trờn.
6.2. Điều chỉnh điện ỏp mỏy phỏt
Biện phỏp điều chỉnh điện ỏp mạng điện nhằm thỏa mĩn yờu cầu của cỏc hộ tiờu thụ bằng cỏch điều chỉnh điện ỏp mỏy phỏt thƣờng đƣợc ỏp dụng trong cỏc mạng điện nhỏ chỉ cú một mỏy phỏt. Lỳc này, khi phụ tải lớn ta phải nõng cao điện ỏp của cỏc mỏy phỏt điện lờn bằng cỏch tăng dũng điện kớch từ của cỏc mỏy phỏt. Ngƣợc lại khi
Trƣờng Đại học Thủ Dầu Một Trang 113 phụ tải nhỏ ta lại hạ thấp điện ỏp mỏy phỏt xuống bằng cỏch giảm dũng điện kớch từ xuống. Bằng biện phỏp đú ta cú thể giữ đƣợc ở phớa phụ tải một giỏ trị điện ỏp mong muốn. Khả năng nõng cao điện ỏp ở thanh cỏi của nhà mỏy điện lờn cao bao nhiờu lỳc phụ tải là cực đại là do phụ tải ở gần nhà mỏy nhất quyết định và ngƣợc lại việc hạ thấp điện ỏp xuống bao nhiờu lỳc phụ tải cực tiểu lại do phụ tải xa nhà mỏy nhất quyết định. Nhƣ vậy việc thay đổi điện ỏp mỏy phỏt lỳc vận hành là cú giới hạn, vỡ vậy phƣơng phỏp điều chỉnh này nhƣ đĩ núi chỉ thớch hợp với cỏc mạng điện nhỏ cũn với cỏc mạng điện lớn cú cụng suất truyền tải lớn, cú khoảng cỏch truyền tải xa và cú nhiều cấp điện ỏp khỏc nhau hoặc ở cỏc hệ thống điện cú nhiều nhà mỏy điện nối lại với nhau thỡ vỡ mức tổn thất điện ỏp lớn nhất trong cỏc mạng điện đú thƣờng rất lớn (cú khi tới 25 – 30%) trong khi phạm vi điều chỉnh điện ỏp của mỏy phỏt rất hẹp thƣờng chỉ khoảng 5% nờn khụng thể chỉ đơn thuần dựng biện phỏp này để điều chỉnh điện ỏp thỏa mĩn yờu cầu về độ lệch điện ỏp của cỏc hộ tiờu thụ mà cú thể phải ỏp dụng nhiều biện phỏp điều chỉnh khỏc nhau.
6.3. Chọn tỷ số biến đổi của mỏy biến ỏp thớch hợp 6.3.1. Khỏi niệm 6.3.1. Khỏi niệm
Ta đĩ biết tỷ số biển đổi của MBA: K =W1/W2 =U1/U2 . Trong đú:
W1, W2 - là số vũng dõy của cuộn sơ cấp và thứ cấp. U1, U2 - là điện ỏp phớa cuộn sơ và cuộn thứ của MBA.
Nhƣ vậy điện ỏp thứ cấp cú thể thay đổi đƣợc bằng cỏch thay đổi tỷ số biến đổi K. Vỡ vậy ở cỏc cuộn dõy cao ỏp của cỏc MBA hai cuộn dõy và cỏc cuộn cao và trung của MBA ba cuộn dõy thỡ ngồi hai đầu chớnh ra cũn cú cỏc đầu phụ tạo thành cỏc đầu phõn ỏp (ĐPA).
Cỏc (ĐPA) cho phộp chọn tỷ số biến ỏp K một cỏch cú lợi nhất cú thể để điều chỉnh điện ỏp thỏa mĩn yờu cầu.
Nếu ta gọi: Uc là điện ỏp định mức của cuộn cao ỏp cuộn chớnh, e là độ thay đổi tƣơng đối của tỷ số biến ỏp của bất kỳ đầu phõn ỏp so với đầu chớnh thỡ điện ỏp của cỏc đầu phõn ỏp đƣợc xỏc định nhƣ sau : Upa = UC (1+e) KV Th c p U (KV)pa e% 104,5 107,25 110 112,75 115,5 -5 -2,5 0 +2,5 +5 So c p Hỡnh 6-2
Trƣờng Đại học Thủ Dầu Một Trang 114 Tƣơng ứng tỷ số biến đổi K của MBA ứng với đầu phõn ỏp này sẽ là :
Trong biện phỏp điều chỉnh điện ỏp bằng cỏch chọn tỷ số biến đổi của MBA thớch hợp ta cần phõn biệt hai loại MBA nhƣ sau:
1.MBA điều chỉnh thƣờng: Là loại MBA mà mỗi lần muốn thay đổi ĐPA ta phải cắt điện vỡ nú khụng cú bộ phận đặc biệt để chuyển đổi ĐPA khi MBA đang mang tải. Việc này làm phức tạp thờm cụng tỏc vận hành và điều chỉnh điện ỏp, vỡ vậy với cỏc loại MBA này thƣờng đặt một phần đầu phõn ỏp cố định ớt khi phải thay đổi. Để khắc phục nhƣợc điểm của loại MBA này ngƣời ta thƣờng dựng loại MBA điều ỏp dƣới tải.
2.MBA điều ỏp dƣới tải: là loại MBA mà nhờ cú cấu tạo đặc biệt nờn cú thể thay đổi cỏc ĐPA trong lỳc MBA vẫn mang tải mà khụng cần phải cắt điện ra. Trong cỏc MBA này ngƣời ta thƣờng trang bị cả thiết bị tự động thay đổi ĐPA nờn rất thuận tiện trong việc điều chỉnh điện ỏp, tuy nhiờn giỏ thành cú cao hơn. Nhƣ vậy với loại MBA điều ỏp dƣới tải này ta cú thể chọn cỏc ĐPA khỏc nhau trong cỏc chế độ vận hành khỏc nhau (khi phụ tải cực đại, cực tiểu, sự cố) để giữ đƣợc ở phớa phụ tải một giỏ trị điện ỏp mong muốn.
Hiện nay cỏc MBA thƣờng đƣợc chế tạo với nhiều ĐPA nhất là với cỏc MBA điều ỏp dƣới tải. Cỏc MBA điều ỏp dƣới tải với cấp điện ỏp bờn cao U 35 kV thƣờng cú Uđm±2, ±6 hay ± 8x1,5% hoặc ± 9x1,3%, cũn với cấp 110 kV thƣờng cú 115± 9x1,78 % hay 110 ± 4x2,5 % ĐPA. Cỏc MBA thƣờng đa số trƣờng hợp cú Uđm±2x2,5 % ĐPA (với cỏc cấp điện ỏp).
6.3.2. Chọn đầu phõn ỏp của MBA giảm ỏp hai cuộn dõy
Giả sử biết điện ỏp trờn thanh cỏi cao ỏp a của trạm biến ỏp B lỳc phụ tải cực đại