Sách hướng dẫn học tập Nhà máy điện và trạm biến áp: Phần 2 - Trường ĐH Thủ Dầu Một

Nhà máy điện và trạm biến áp

Chƣơng 4
SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN
VÀ TRẠM BIẾN ÁP
4.1.Khái niệm chung.
Trong nhà máy điện và trạm biến áp, các thiết bị điện đƣợc nối với nhau theo một
sơ đồ nhất định, gọi là sơ đồ nối điện.
Việc chọn sơ đồ nối điện là khâu rất quan trọng khi thiết kế NMĐ và TBA. Sơ đồ
nối điện phụ thuộc vào sự làm việc tin cậy của các thiết bị, tính kinh tế của chúng, sự linh
hoạt về thao tác hoặc vào khả năng thay đổi điều kiện làm việc, sự thuận tiện, đơn giản
trong vận hành, tính an tồn trong phục vụ, vào khả năng mở rộng...
Các yếu tố cơ bản ảnh hƣởng đến việc chọn sơ đồ nối điện cần đƣợc kể đến nhƣ
sau :
- Chủng loại, vai trò và vị trí của nhà máy điện, trạm biến áp trong HTĐ ;
- Số lƣợng, công suất của các máy phát điện, máy biến áp và đƣờng dây ;
- Công suất của phụ tải địa phƣơng và phụ tải ở các cấp điện áp cao;
- Yêu cầu về mức độ tin cậy cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ (loại hộ tiêu thụ);
- Sơ đồ và điện áp của các lƣới điện thuộc hệ thống đi qua khu vực nhà máy;
- Trị số của dịng điện ngắn mạch ;
- Có thiết bị với các tham số cần thiết và độ tin cậy làm việc của chúng;
- Tổn thất do ngừng cung cấp điện và việc cung cấp điện không đầy đủ cho các hộ tiêu
thụ và tổn thất do chế độ làm việc xấu của HTĐ khi hỏng hóc các phần tử của nó ;
- Cơng suất dự trữ của hệ thống và vấn đề đảm bảo sự làm việc ổn định của HTĐ.
4.2.Sơ đồ cấu trúc.
Là hình vẽ diễn tả sự liên hệ giữa nguồn, tải và HTĐ. Các yêu cầu chính khi chọn
sơ đồ cấu trúc:
- Có tính khả thi.

202

Nhà máy điện và trạm biến áp

- Đảm bảo liên hệ chặt chẽ giữa các cấp điện áp đặc biệt với hệ thống khi bình thƣờng
cũng nhƣ cƣỡng bức.
- Tổn hao qua máy biến áp bé, tránh trƣờng hợp cung cấp cho phụ tải qua 2 lần biến áp
không cần thiết.
- Vốn đầu tƣ hợp lý, chiếm diện tích càng bé càng tốt.
- Có khả năng phát triển trong tƣơng lai gần, khơng cần thay cấu trúc đã chọn.
Có thể có nhiều sơ đồ cấu trúc khác nhau, để chọn phƣơng án nào cần cân nhắc đến
các khía cạnh sau đây:
- Số lƣợng máy biến áp.
- Tổng công suất các máy biến áp.
- Tổng vốn đầu tƣ mua máy biến áp.
- Tổn hao điện năng qua các máy biến áp.
4.2.1.Sơ đồ cấu trúc của NMĐ.
Sơ đồ cấu trúc của NMĐ phụ thuộc vào số lƣợng MF, công suất MF, điện áp của
HT, phụ tải ở các cấp điện áp tƣơng ứng mà có thể có nhiều dạng sơ đồ cấu trúc khác
nhau.
a ) Trƣờng hợp UC = UHT , UH = UMF

Hình 4.1. Sơ đồ cấu trúc NMĐ trƣờng hợp UC = UHT , UH = UMF
203


Nhà máy điện và trạm biến áp

Số lƣợng máy phát p, m, q trong trƣờng hợp này đƣợc chọn nhƣ sau:

(4.1)

b ) Trƣờng hợp UC = UHT , UH  UMF

Hình 4.2. Sơ đồ cấu trúc NMĐ trƣờng hợp UC = UHT , UH  UMF
Số lƣợng máy phát p, q trong trƣờng hợp này đƣợc chọn nhƣ sau:

(4.2)

204


Nhà máy điện và trạm biến áp

c ) Trƣờng hợp UC  UHT , UH = UMF

Hình 4.3. Sơ đồ cấu trúc NMĐ trƣờng hợp UC  UHT , UH = UMF
4.2.2.Sơ đồ cấu trúc của TBA.
Sơ đồ cấu trúc của NMĐ phụ thuộc vào tải và các cấp điện áp tƣơng ứng mà có thể
có nhiều dạng sơ đồ cấu trúc khác nhau.
a ) Trƣờng hợp qua MBA tự ngẫu.
Trƣờng hợp này sử dụng khi MBA tự ngẫu có UT  110kV

Hình 4.4. Sơ đồ cấu trúc TBA qua MBA tự ngẫu
205


Nhà máy điện và trạm biến áp

b ) Trƣờng hợp qua MBA 3 cuộn dây.
Trƣờng hợp này sử dụng khi MBA 3 cuộn dây có UC = 110kV, UT = 22kV hoặc

35kV, UH  6 kV.

Hình 4.5. Sơ đồ cấu trúc TBA qua MBA 3 cuộn dây
c ) Trƣờng hợp qua MBA giảm dần từ UC xuống.
Trƣờng hợp này sử dụng khi khơng có MBA 3 cuộn dây thích hợp, MBA 3 cuộn
dây chỉ chế tạo với UH ≥ 6kV, 10kV, 22kV..., khi SH < ST

Hình 4.6. Sơ đồ cấu trúc TBA qua MBA giảm dần từ UC xuống.
206


Nhà máy điện và trạm biến áp

d ) Trƣờng hợp qua MBA 2 cuộn dây cho từng cấp điện áp.
Trƣờng hợp này sử dụng khi khi phụ tải ở UT và UH chênh lệch nhau nhiều.

Hình 4.7. Sơ đồ cấu trúc TBA qua MBA 2 cuộn dây cho từng cấp điện áp.
4.3.Các sơ đồ thanh góp cơ bản.
Thiết bị phân phối điện ở các cấp điện áp còn đƣợc gọi là các trạm đóng cắt, làm
nhiệm vụ nối các mạch hay các nhánh của lƣới điện ở cùng một cấp điện áp nhƣ các
đƣờng dây trên không, các đƣờng dây cáp, các máy phát điện, các máy biến áp, máy bù
đồng bộ, các mạch chỉnh lƣu và phản chỉnh lƣu của các đƣờng dây tải điện một chiều...
Việc nối các mạch với nhau đƣợc thực hiện bởi các thanh góp, về thực chất là các nút của
lƣới, làm nhiệm vụ thu nhận và phân phối năng lƣợng giữa nguồn và phụ tải. Mỗi mạch
đƣợc nối với thanh góp qua một hay một số thiết bị đóng mở (máy cắt, dao cách ly...) để
có thể đóng mạch đó vào làm việc chung với lƣới hay tách nó ra khỏi lƣới khi sự cố hay
tiến hành sửa chữa, thay thế các phần tử của mạch.
Yếu tố quyết định sơ đồ thanh góp của các trạm đóng cắt là độ tin cậy cung cấp
điện. Nghĩa là cần phải đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện theo yêu cầu của các hộ tiêu
thụ. Sự gián đoạn cung cấp điện có thể dẫn đến ngừng sản xuất của các xí nghiệp, phá

hoại sự hoạt động bình thƣờng của các thành phố, các khu dân cƣ, làm ngừng trệ giao
thông, vận tải, gây ảnh hƣởng tới an ninh trật tự xã hội... Mức thiệt hại đối với nền kinh
tế quốc dân phụ thuộc vào hậu quả của việc ngừng cung cấp điện. Ngoài yếu tố cơ bản
trên, sơ đồ thanh góp cần có tính linh hoạt cao, nghĩa là mỗi sơ đồ thanh góp cần có thể
làm việc theo nhiều chế độ khác nhau, ví dụ nhƣ khi có một phần tử nào đó khơng làm
việc, các phần tử khác vẫn có thể tiếp tục làm việc theo cách nối trƣớc đây hoặc các cách
nối khác. Nghĩa là cần nghĩ đến việc phân đoạn thanh góp và việc đặt các khí cụ điện để
đảm bảo an tồn cho cơng việc sửa chữa các phần tử. Các sơ đồ thanh góp cũng cần đảm
207


Nhà máy điện và trạm biến áp

bảo cho việc vận hành, sửa chữa và thay thế các thiết bị đƣợc thuận tiện, an tồn. Nói
cách khác là cần thiết kế các sơ đồ thanh góp sao cho khi đóng hoặc cắt một phần tử nào
đó, số thao tác cần thực hiện là ít nhất, đơn giản và tránh đƣợc các nhầm lẫn có thể của
nhân viên vận hành. Muốn vậy các sơ đồ phải đơn giản, ít thiết bị. Một u cầu khơng
kém phần quan trọng là tính kinh tế của nó. Nghĩa là cần tìm một sơ đồ vừa đáp ứng đƣợc
các yêu cầu đã nêu, vừa đảm bảo có chi phí tính tốn nhỏ nhất.
Một sơ đồ có chi phí tính tốn nhỏ nhất, trong nhiều trƣờng hợp khơng phải là sơ
đồ có giá thành thiết bị nhỏ nhất vì cịn cần kể đến việc đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện,
tính linh hoạt cần thiết và tổn thất đối với nền kinh tế quốc dân do gián đoạn cung cấp
điện. Tính kinh tế trong vận hành đƣợc đánh giá khơng chỉ theo các chi phí cho vận hành
của trạm mà cịn cả chi phí cho vận hành của các hộ tiêu thụ, mà phụ thuộc vào chất
lƣợng điện năng và độ tin cậy cung cấp điện cho các phụ tải.
Ngoài các yêu cầu đã nêu, khi chọn sơ đồ thanh góp, ngƣời thiết kế cũng cần tính
đến phát triển của nhà máy, trạm biến áp và phụ tải trong tƣơng lai.
Trong các NMĐ và TBA, tùy theo các yêu cầu nhƣ đã phân tích, ngƣời ta sử dụng
các sơ đồ rất khác nhau. Dƣới đây sẽ giới thiệu các sơ đồ thông dụng, cơ bản. Các sơ đồ
đƣợc lần lƣợt giới thiệu theo trình tự tăng dần về độ tin cậy cung cấp điện.

Sơ đồ thanh góp có thể đƣợc phân loại theo số thanh góp hay số máy cắt của mỗi
mạch. Theo số thanh góp, ngƣời ta phân biệt sơ đồ một thanh góp, hai thanh góp và ba
thanh góp. Theo số máy cắt của mỗi mạch, ngƣời ta phân biệt sơ đồ mỗi mạch nối với
thanh góp qua một máy cắt và qua nhiều máy cắt.
4.3.1. Sơ đồ nối mỗi mạch với thanh góp qua một máy cắt.
4.3.1.1. Sơ đồ hệ thống một thanh góp.
Sơ đồ một thanh góp là sơ đồ đơn giản nhất cả về cấu trúc, lắp đặt và thao tác vận
hành, có số thiết bị ít nhất (trừ một số trƣờng hợp ngoại lệ).
a. Sơ đồ hệ thống một thanh góp khơng phân đoạn.
Trên hình 4.8 giới thiệu sơ đồ một thanh góp khơng phân đoạn. Trong sơ đồ này,
mỗi mạch đƣợc nối với thanh góp qua một máy cắt (MC). Các dao cách ly (CL) đặt về
phía đƣờng dây (CL11) và về phía thanh góp (CL12) Ở hai đầu MC để phục vụ cho việc
sửa chữa, thay thế MC.
Dao cách ly chỉ đóng mở khi khơng có dịng điện nên rất an toàn khi thao tác.
Thực vậy, khi cần sửa chữa một máy cắt nào đó thì thao tác đầu tiên là cắt MC đó, sau đó
mở CL11, mở CL12 và thao tác cuối cùng trƣớc khi sửa MC là nối đất an toàn ở hai đầu
MC bằng cách đóng các dao nối đất của CL11 và CL12 (về phía MC) nếu có, trƣờng hợp
208


Nhà máy điện và trạm biến áp

khơng có sẳn dao nối đất phải dùng nối đất di động. Sau khi sửa chữa xong MC, các thao
tác đƣợc tiến hành theo trình tự ngƣợc lại.
Tuy nhiên sơ đồ này thƣờng khơng đƣợc dùng trong các NMĐ và trạm biến áp lớn
vì không đáp ứng đƣợc phần lớn các yêu cầu đối với các nút quan trọng của lƣới điện.
Nhƣợc điểm cơ bản của nó là khơng đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cho các phụ tải
quan trọng. Bởi lẽ :
- Khi sửa chữa TG, CL12 thì tồn bộ các mạch đều phải ngừng làm việc ;
- Ngắn mạch trên TG cũng gây mất điện toàn bộ ;

- Khi sửa chữa MC hay CL11 của mạch nào, các phụ tải của mạch đó phải mất điện
trong suốt thời gian sửa chữa.

Hình 4.8. Sơ đồ một thanh góp
khơng phân đoạn.
Vì các nhƣợc điểm trên, sơ đồ một thanh góp khơng phân đoạn chỉ đƣợc sử dụng
cho các thiết bị công suất nhỏ và cung cấp cho các phụ tải không quan trọng, nhất là khi
chỉ có một nguồn cung cấp, ví dụ nhƣ các trạm biến áp cung cấp điện cho sinh hoạt, các
xí nghiệp sửa chữa thiết bị. Trƣờng hợp dùng cho các phụ tải quan trọng cần phải có
nguồn dự trữ độc lập.
Sơ đồ một thanh góp có ƣu điểm quan trọng là đơn giản, rẻ tiền và dễ vận hành,
nên ngƣời ta tìm cách nâng cao độ tin cậy của sơ đồ bằng cách phân đoạn thanh góp
thành các phân đoạn nhỏ.
209


Nhà máy điện và trạm biến áp

b. Sơ đồ hệ thống một thanh góp có phân đoạn bằng dao cách ly CLpđ.

Hình 4.9. Sơ đồ một thanh góp
phân đoạn bằng dao cách ly CLPĐ
Trên hình 4.9 giới thiệu sơ đồ một thanh góp đƣợc phân đoạn bằng hai dao cách ly
phân đoạn CLPĐ1 và CLPĐ2.
Nhờ có các dao CLPĐ mà khi sửa chữa một phân đoạn TG hay CLPĐ của nó sẽ
khơng dẫn đến mất điện tồn bộ ở các hộ tiêu thụ. Chỉ các phụ tải nào nối với phân đoạn
cần tiến hành sửa chữa mới bị mất điện.
Khi làm việc bình thƣờng các dao CLpĐ có thể để ở trạng thái đóng hoặc mở. Khi
phụ tải và nguồn phân bố thích hợp cho các phân đoạn, ngƣời ta để dao CLPĐ ở vị trí mở
vì nhƣ vậy khi sự cố trên phân đoạn nào chỉ các mạch nối với nó phải ngừng làm việc,

các mạch khác vẫn làm việc bình thƣờng. Ở các cấp trung và hạ áp, việc mở dao CLPĐ
cịn có tác dụng rất lớn trong việc hạn chế dòng điện ngắn mạch. Song khi nguồn và phụ
tải giữa các phân đoạn phân bố khơng thích hợp, tình trạng làm việc này có thể dẫn đến
làm tăng tổn thất công suất trong mạng.
Số phân đoạn phụ thuộc vào số lƣợng, công suất của nguồn và phụ tải. Khi công
suất của nguồn lớn, ngƣời ta thƣờng phân đoạn thanh góp theo số nguồn. Dao CLPĐ sẽ
đóng lại để cung cấp cho phụ tải của phân đoạn có nguồn khơng làm việc.
Nhƣ vậy việc phân đoạn thanh góp bằng dao CLPĐ tránh đƣợc tình trạng mất điện
kéo dài của tất cả các hộ tiêu thụ khi tiến hành sửa chữa thanh góp. Nó có thể dùng để
cung cấp điện cho các phụ tải quan trọng khi đƣợc cung cấp bằng hai đƣờng dây lấy từ
hai phân đoạn khác nhau.
Sơ đồ một thanh góp đƣợc phân đoạn bằng dao CL có nhƣợc điểm là nếu khi bình
thƣờng dao CLPĐ ở vị trí đóng thì sự cố xảy ra trên một phân đoạn nào đó, tồn bộ các
210


Nhà máy điện và trạm biến áp

phụ tải đều tạm thời mất điện cho đến khi tách đƣợc phân đoạn bị sự cố ra (mở CLPĐ)
mới có thể phục hồi lại đƣợc sự làm việc của phân đoạn không bị sự cố. Ngay cả khi dao
CLPĐ ở vị trí mở thì khi nguồn cung cấp của một phân đoạn bị hƣ hỏng, các phụ tải của
phân đoạn này cũng tạm thời mất điện cho đến khi đóng đƣợc dao CLPĐ và các máy cắt
của từng mạch. Thời gian mất điện sẽ lớn do thời gian thao tác lâu.
Để khắc phục các nhƣợc điểm trên, ngƣời ta thực hiện việc phân đoạn thanh góp
bằng máy cắt phân đoạn (MCPĐ).
c. Sơ đồ hệ thống một thanh góp có phân đoạn bằng máy cắt MCpđ.
Sơ đồ một thanh góp đƣợc phân đoạn bằng máy cắt phân đoạn cho trên hình 4.10.

Hình 4.10. Sơ đồ một thanh góp
phân đoạn bằng máy cắt MCpđ

Cũng nhƣ sơ đồ dùng dao CLPĐ, MCPĐ có thể đặt ở vị trí mở hoặc đóng khi làm
việc bình thƣờng. Nếu MCPĐ thƣờng đóng thì khi ngắn mạch trên các phân đoạn lân cận
nó sẽ tự động cắt ra để đảm bảo sự làm việc bình thƣờng của các phân đoạn còn lại; song
nhƣ vậy sẽ làm tăng dòng điện ngắn mạch trong mạng. Để giảm dòng ngắn mạch, trong
các trạm trung áp và hạ áp ngƣời ta để các MCPĐ ở vị trí thƣờng mở và đặt thêm thiết bị
tự động đóng nguồn dự phịng (TĐD). Thiết bị này sẽ tự động đóng MCPĐ khi nguồn của
các phân đoạn lân cận bị mất.
Sơ đồ một thanh góp có MCPĐ đƣợc dùng nhiều trong các NMĐ và TBA vì có cấu
trúc và vận hành đơn giản, giá thành hạ và có độ tin cậy tƣơng đối cao do giảm đƣợc xác
suất mất điện của các phụ tải khi sự cố và sửa chữa thanh góp (50% khi có hai phân
đoạn). Có thể dùng để cung cấp điện cho các phụ tải quan trọng không cho phép mất điện
bằng cách thực hiện các đƣờng dây kép lấy điện từ hai phân đoạn khác nhau. Ngƣời ta
hay dùng sơ đồ này khi số nguồn và số đƣờng dây nối với mỗi phân đoạn khơng lớn. Cả
ba sơ đồ một thanh góp đã nêu đều còn một nhƣợc điểm chung là khi sửa chữa máy cắt
211


Nhà máy điện và trạm biến áp

của một mạch nào đó, phụ tải của nó sẽ bị mất điện trong suốt thời gian sửa chữa. Để
khắc phục nhƣợc điểm này, ngƣời ta dùng sơ đồ một thanh góp có thanh góp vịng (TGV)
và máy cắt vịng (MCV). TGV đƣợc nối với các mạch bằng dao cách ly vịng (CLV), khi
bình thƣờng TGV và MCV không làm việc.
d. Sơ đồ hệ thống một thanh góp có thanh góp vịng.
Trên hình 4.11 giới thiệu sơ đồ một thanh góp có TGV. Sơ đồ thanh góp vịng có
ƣu điểm là cho phép sửa chữa máy cắt của một mạch nào đó mà khơng làm gián đoạn
cung cấp điện của mạch đó bằng cách dùng MCV và thanh góp vịng để thay thế cho máy
cắt cần sửa chửa. Ví dụ cần sửa MC1, ta tiến hành đƣa MCV vào thay thế MC1 theo trình
tự sau:
- Kiểm tra TGV khơng có tiếp địa cố định và di động bằng trực giác ;

- Đóng các dao cách ly vòng CLV, máy cắt vòng MCV để kiểm tra TGV ;
- Cắt máy cắt vịng MCV ;
- Đóng dao cách ly CLV1 ;
- Đóng máy cắt vịng MCV ;
- Cắt máy cắt MC1 ;
- Cắt dao cách ly phía đƣờng dây CL11, cắt dao cách ly phía thanh góp CL12
- Nối đất an tồn hai đầu MC1 và tiến hành công việc sửa chữa.
Sau khi sửa chữa xong MC1, các thao tác đƣợc tiến hành theo trình tự ngƣợc lại.

Hình 4.11. Sơ đồ một thanh góp có thanh góp vịng
212


Nhà máy điện và trạm biến áp

Sơ đồ một thanh góp có TGV có thể đƣợc sử dụng ở các NMĐ và TBA cơng suất
khơng lớn nhƣng có số đƣờng dây khá lớn. Trong trƣờng hợp cần thiết, không để gián
đoạn sự làm việc của nguồn khi sửa chữa máy cắt của nó, có thể nối TGV với cả các
nhánh nguồn.
Nhƣợc điểm còn tồn tại của các sơ đồ một thanh góp là khi sửa chữa một phân
đoạn thanh góp nào đó, các mạch nối với nó bị mất điện trong suốt thời gian sửa chữa. Để
khắc phục nhƣợc điểm này, ngƣời ta dùng sơ đồ hai thanh góp.
4.3.1.2. Sơ đồ hệ thống hai thanh góp.
Sơ đồ hai thanh góp đƣợc giới thiệu trên hình 4.12. Sơ đồ này đƣợc dùng nhiều
trong các NMĐ và TBA ở nhiều nƣớc trên thế giới. Mỗi mạch cũng chỉ đƣợc nối với
thanh góp qua một máy cắt, nhƣng có hai dao cách ly để có thể nối với cả hai thanh góp.
Việc liên lạc giữa hai thanh góp đƣợc thực hiện bằng máy cắt nối (MCN).
Khi làm việc bình thƣờng, mỗi mạch chỉ đƣợc nối với một trong hai thanh góp. Có
thể cho làm việc cả hai thanh góp hoặc một thanh góp làm việc và một thanh góp nghỉ.
Song nếu chỉ làm việc một thanh góp, khi có sự cố trên thanh góp này sẽ mất điện tồn

bộ các mạch cho đến khi chúng đƣợc chuyển sang thanh góp cịn lại. Do vậy, hiện nay
trong hầu hết các HTĐ ngƣời ta đều cho làm việc cả hai thanh góp. Máy cắt nối MCN làm
nhiệm vụ giống nhƣ MCPĐ trong sơ đồ một thanh góp khi làm việc bình thƣờng. Cần
phân bố các nguồn và phụ tải sao cho khi sự cố trên thanh góp có thiệt hại thấp nhất.
Khi cần sửa chữa một thanh góp nào đó, dùng các dao cách ly thanh góp để
chuyển các mạch của nó sang thanh góp còn lại. Đây là một trong những ƣu điểm của sơ
đồ hai thanh góp so với sơ đồ một thanh góp có phân đoạn. Trong thời gian sửa chữa
thanh góp cũng có nguy cơ mất điện tồn bộ (khi hƣ hỏng trên thanh góp cịn lại), song
với xác suất rất nhỏ.
Ngoài ƣu điểm trên, khi cần sửa chữa máy cắt của một mạch nào đó, cũng cần
chuyển các mạch cịn lại về một thanh góp để đƣa MCN vào thay thế máy cắt cần sửa.
Ví dụ cần sửa chữa MC1; chẳng hạn cần tách MC1 ra khỏi lƣới và đƣa MCN vào
thay thế theo trình tự thao tác sau :
- Chuyển tất cả các mạch còn lại về TG2 nếu mạch có MC1 đang làm việc trên
TG1;
- Cắt mạch MCN và các dao cách ly CLN1, CLN2 để TG1 mất điện ;
- Cắt MC1 và các dao cách ly CL11, CL1 ;

213


Nhà máy điện và trạm biến áp

- Gỡ các dây dẫn nối với hai đầu MC1 để tách nó ra khỏi lƣới và dùng dây dẫn
(DD) nối tắt các đầu cịn lại vừa tách ra ;
- Đóng các dao cách ly CL11, CL1 vừa mở của MC1 để nối mạch có máy cắt cần
sửa với TG1 ;
- Đóng các dao cách ly CLN1, CLN2 và MCN để tiếp tục cung cấp điện cho phụ tải
của mạch có MC1 ;
- Sau cùng cần tiến hành các biện pháp an toàn để có thể sửa chữa MC1.

Khi MC1 đƣợc sửa xong, ta tiến hành các thao tác theo trình tự ngƣợc lại để đƣa
MC1 vào tiếp tục làm việc và đƣa MCN trở về vị trí cũ của nó, khơi phục lại sơ đồ làm
việc ban đầu.

Hình 4.12. Sơ đồ hệ thống 2 thanh góp
Tuy sơ đồ hai thanh góp đã khắc phục đƣợc một số nhƣợc điểm của sơ đồ một
thanh góp. Song vẫn có các nhƣợc điểm cần nêu nhƣ sau :
- Dùng nhiều dao CL và dao CL đƣợc dùng để thao tác khi có dịng điện, nếu
nhầm lẫn sẽ rất nguy hiểm.
- Sửa chữa máy cắt của một mạch nào đó, mạch ấy phải mất điện trong suốt thời
gian thao tác để đƣa MCN vào thay thế và thời gian đƣa máy cắt đã sửa chữa xong vào
làm việc trở lại. Để giảm thời gian mất điện này, ngƣời ta dùng thêm các dao CL phụ
(CLP) để thực hiện việc nối tắt đƣờng dây với thanh góp. Khi đó MCN cịn làm cả nhiệm
vụ của MCV, thanh góp nối với các CLP cũng làm cả nhiệm vụ của thanh góp TGV;

214


Nhà máy điện và trạm biến áp

- Việc bố trí thanh góp và dao CLTG cũng khá phức tạp ;
- Khi số mạch nhiều, cơng suất lớn thì khi xảy ra ngắn mạch trên một thanh góp,
số mạch bị mất điện sẽ lớn. Mặt khác khi số mạch lớn, chế độ làm việc với một thanh góp
sẽ chiếm một khoảng thời gian lớn đáng kể trong năm, làm giảm độ tin cậy cung cấp điện
của sơ đồ khá nhiều.
- Để tránh thao tác nhầm lẫn các dao cách ly của nhân viên trực nhật, cần có
những bộ khóa liên động bằng cơ khí hoặc bằng điện.
- Để giảm số mạch bị mất điện khi ngắn mạch trên một thanh góp, ngƣời ta tiến
hành phân đoạn các thanh góp (hình 4.13). Khi làm việc bình thƣờng, căn cứ vào số mạch
và công suất của chúng mà phân bố các mạch cho các thanh góp và các phân đoạn một

cách hợp lý sao cho tổn thất do sự cố trên các phân đoạn là ít nhất.

Hình 4.13 Sơ đồ hai thanh góp có phân đoạn.
Các sơ đồ hai thanh góp đã nêu vẫn cịn nhƣợc điểm chung là có thời gian mất
điện khi tiến bành các thao tác để đƣa máy cắt ra sửa chữa và đƣa nó trở lại làm việc sau
khi sửa chữa xong, và thời gian làm việc trên một thanh góp nhiều khi số mạch lớn. Để
khắc phục, ngƣời ta dùng sơ đồ hai thanh góp có thanh góp vịng TGV.
4.3.1.3. Sơ đồ hệ thống hai thanh góp có thanh góp vịng.
Sơ đồ hai thanh góp có TGV đƣợc trình bày trên hình 4.14. Nhờ có MCV và TGV
mà khi sửa chữa máy cắt của một mạch bất kỳ nào, cả hai thanh góp vẫn đều làm việc và
tránh đƣợc thời gian mất điện khi thao tác. Các thao tác để đƣa MCV vào thay thế máy cắt
cần sửa cũng đƣợc tiến hành theo trình tự giống nhƣ đối với sơ đồ một thanh góp có
thanh góp vịng. Song ở đây cần lƣu ý là mạch có máy cắt cần sửa đang làm việc trên
215


Nhà máy điện và trạm biến áp

thanh góp nào, ta cũng đƣa MCV vào làm việc ở thanh góp đó. Tùy theo số mạch nhiều
hay ít mà ta sử dụng MCV và MCN riêng hoặc một máy cắt làm cả nhiệm vụ của MCV và
MCN, trong trƣờng hợp này cần đặt thêm dao cách ly phụ.

Hình 4.14. Sơ đồ hai thanh góp có thanh góp vịng TGV
Các sơ đồ hai thanh góp đều cịn nhƣợc điểm là dùng nhiều dao CL và chúng đƣợc
dùng để thao tác khi có dịng điện. Mặt khác khi sự cố trên thanh góp hay trên một phân
đoạn thì các mạch nối với nó vẫn bị tạm thời mất điện trong thời gian thao tác chuyển
sang thanh góp khác. Nhƣợc điểm này càng trở lên quan trọng khi số mạch nhiều và công
suất lớn. Để khắc phục các nhƣợc điểm vừa nêu, ngƣời ta dùng sơ đồ mỗi mạch đƣợc nối
với thanh góp qua nhiều máy cắt.
4.3.2. Sơ đồ nối mạch với thanh góp qua nhiều máy cắt.

4.3.2.1. Sơ đồ hai thanh góp có hai máy cắt trên một mạch.
Sơ đồ hai thanh góp có hai máy cắt trên một mạch đƣợc trình bày trên hình 4.15.
Khi bình thƣờng, tất cả các phần tử đều làm việc. Khi sự cố trên mạch nào, cả hai máy
cắt của mạch đó sẽ cắt ra. Sự cố trên thanh góp nào, các máy cắt nối với nó sẽ cắt ra. Sửa
chữa phần tử nào (MC, TG) thì chỉ có phần tử đó khơng làm việc. Nếu khơng kể đến sự
cố xếp chồng nhiều phần tử thì sơ đồ này là tuyệt đối tin cậy. Thao tác vận hành đơn
giản, dao CL chỉ làm nhiệm vụ đóng mở khi khơng có dịng điện. Song nhƣợc điểm quan
trọng là đắt tiền nên ở nhiều nƣớc ngƣời ta ít sử dụng và tìm cách khắc phục nhƣợc điểm
này bằng cách giảm số máy cắt cần dùng trong sơ đồ bằng sơ đồ hai thanh góp có ba máy
cắt trên hai mạch.

216


Nhà máy điện và trạm biến áp

Hình 4.15. Sơ đồ hai thanh góp có hai máy cắt trên một mạch
4.3.2.2. Sơ đồ hai thanh góp có ba máy cắt trên hai mạch (Sơ đồ một rƣỡi).

Hình 4.16. Sơ đồ một rƣỡi
Sơ đồ một rƣỡi đƣợc trình bày trên hình 4.16. Trong sơ đồ này cứ hai mạch đƣợc
nối với ba máy cắt. Cũng tƣơng tự nhƣ sơ đồ có 2MC/1 mạch, sơ đồ này có độ tin cậy
cao và giá thành thấp hơn. Sơ đồ một rƣỡi đƣợc sử dụng nhiều ở các cấp điện áp cao,
217


Nhà máy điện và trạm biến áp

công suất lớn và các nút quan trọng của lƣới. Sơ đồ này đặc biệt đƣợc sử dụng rộng rãi,
song giá thành vẫn còn đắt. Việc sử dụng sơ đồ có lợi nhất khi số nguồn tƣơng ứng với số

đƣờng dây và có thể thực hiện theo kiểu nối sơ đồ bộ. Khi có các đƣờng dây song song,
ngƣời ta thực hiện việc nối xen kẽ nguồn và đƣờng dây để giảm dòng điện cƣỡng bức.
Sơ đồ một rƣỡi có độ tin cậy gần bằng sơ đồ có 2 MC/1 mạch, nhƣng chi phí chỉ
bằng khoảng 75% của nó nên hiện nay cũng đƣợc sử dụng rộng rãi giống nhƣ sơ đồ hai
thanh góp có 1 MC/1 mạch. Để giảm giá thành của sơ đồ, ngƣời ta cịn thực hiện sơ đồ
hai thanh góp có 4MC/3 mạch hoặc các sơ đồ nối mạch vịng.
4.3.2.3. Sơ đồ nối mạch vịng kín (sơ đồ đa giác).
Khác với các sơ đồ một thanh góp và hai thanh góp nhƣ đã xét ở trên, ngƣời ta
thực hiện các sơ đồ có số máy cắt ít hơn, nhƣng có độ tin cậy cung cấp điện cao gần nhƣ
sơ đồ có 2 MC/1 mạch và có 3 MC/2 mạch, đáp ứng đƣợc các điều kiện làm việc của các
HTĐ hiện đại lớn. Đó là các sơ đồ mạch vịng, đƣợc giới thiệu trên hình 4.17, 4.18, 4.19.
Các sơ đồ này còn đƣợc gọi là sơ đồ đa giác. Các mạch đƣợc nối lại với nhau qua các
máy cắt và tạo thành mạch vịng kín. Tùy theo số mạch mà ngƣời ta sử dụng sơ đồ tam
giác, tứ giác, ngũ giác, lục giác...
Các sơ đồ mạch vòng thƣờng đƣợc dùng trong các thiết bị phân phối 220 - 550 kV
hoặc cao hơn. Ƣu điểm chủ yếu của các sơ đồ này:
- Mỗi mạch đƣợc cung cấp qua hai máy cắt nên về mặt độ tin cậy nó tƣơng đƣơng
với các sơ đồ có nhiều máy cắt trên một mạch đã xét trên, nhƣng rẻ hơn vì mỗi mạch chỉ
tƣơng ứng với một máy cắt, giá thành chỉ tƣơng đƣơng với sơ đồ một thanh góp khơng
phân đoạn.
- Khi sửa chữa một máy cắt bất kỳ không làm gián đoạn sự làm việc của các phần
tử khác và khơng cần có thiết bị thay thế đặc biệt. Thao tác để đƣa máy cắt ra sửa chữa và
đƣa nó trở lại làm việc đơn giản. Tất cả các thao tác đóng cắt các mạch đều đƣợc tiến
hành bằng máy cắt, các dao CL chỉ làm nhiệm vụ đóng mở khi khơng có dịng điện, tránh
đƣợc nguy hiểm do thao tác nhầm lẫn dao CL.
- Sơ đồ có mức độ tự động hóa cao, cho phép thực hiện tự động hóa và điều khiển
từ xa các phần tử một cách đơn giản và không cần có sự can thiệp của nhân viên vận
hành khi sự cố.
- Mỗi phần của sơ đồ đƣợc bảo vệ một cách tin cậy bởi bảo vệ rơle của phần tử
liền kề;

- Hƣ hỏng trên một phần tử bất kỳ của sơ đồ chỉ dẫn đến việc cắt phần đó và phần
tử nối với nó, khơng phá hoại sự làm việc bình thƣờng của các phần tử khác ;
218


Nhà máy điện và trạm biến áp

- Không cần đặt bảo vệ thanh góp riêng ;
- Có thể thực hiện cấu trúc đơn giản và nhẹ nhàng, kể cả khi có u cầu mở rộng.

Hình 4.17. Sơ đồ tam giác

Hình 4.18. Sơ đồ tứ giác
219


Nhà máy điện và trạm biến áp

Hình 4.19. Sơ đồ lục giác
Sơ đồ nhiều mạch ít đƣợc dùng vì khi sự cố trên một mạch nào đó, hai máy cắt
nối với nó sẽ cắt ra làm tăng xác suất hỏng hóc của các máy cắt và sơ đồ bị hở mạch cho
đến khi tách đƣợc mạch sự cố ra và đóng lại các máy cắt. Mặt khác khi sửa chữa một máy
cắt nào đó mạch vịng cũng bị hở. Khi số mạch càng nhiều nhƣợc điểm này càng thể hiện
rõ và có thể có sự cố trùng lặp dẫn đến mạch vòng bị tách thành các phần riêng rẽ. Hiện
nay ngƣời ta tìm cách nhanh chóng phục hồi lại sự làm việc kín của sơ đồ bằng cách dùng
các thiết bị điều khiển tự động và từ xa để mở dao cách ly của mạch bị sự cố rồi sau đó
đóng lại các máy cắt tƣơng ứng của nó.
Trong đa số các trƣờng hợp, khi thiết kế các NMĐ và TBA, ngƣời ta đã tính đến
sự phát triển của chúng trong tƣơng lai và do vậy có thể xác định đƣợc khá chính xác số
mạch có thể ở mỗi cấp điện áp, tránh đƣợc việc mở rộng các thiết bị phân phối khi sử

dụng các sơ đồ mạch vòng.
Khi số mạch khơng lớn thì phƣơng án dùng sơ đồ mạch vịng là có lợi hơn cả về
mặt kinh tế.
4.3.3. Sơ đồ cầu.
Các sơ đồ đã xét trong các phần trên có độ tin cậy cao và khá thuận tiện trong vận
hành, sửa chữa. Nhƣng nhƣợc điểm là giá thành khá cao nên đƣợc dùng trong các thiết bị
phân phối có nhiều mạch, điện áp cao, công suất lớn và quan trọng. Khi trong các trạm
biến áp có ít mạch, ngƣời ta hay dùng sơ đồ cầu là các sơ đồ đơn giản, giá thành hạ và có
độ tin cậy cung cấp điện gần nhƣ các sơ đồ một thanh góp.

220


Nhà máy điện và trạm biến áp

Các sơ đồ cầu đƣợc giới thiệu trên hình 4.20 cịn đƣợc gọi là sơ đồ cầu đơn. Các
sơ đồ này đƣợc dùng khi có 4 mạch, nhƣng chỉ dùng ba máy cắt. Sơ đồ ở (hình 4.20a) chỉ
đặt máy cắt về phía đƣờng dây, phía máy biến áp chỉ đặt dao CL, đƣợc gọi là sơ đồ cầu
trong. Ngƣời ta thƣờng sử dụng sơ đồ cầu trong khi hai đƣờng dây làm việc song song và
có chiều dài lớn, thƣờng hay sự cố trên đƣờng dây. Ngƣợc lại ít phải đóng mở các mạch
máy biến áp. Khi sự cố trên một đƣờng dây, chỉ có đƣờng dây đó bị tách ra, các phần tử
khác vẫn làm việc bình thƣờng. Nhƣng khi sự cố máy biến áp thì phải cắt hai máy cắt nối
trực tiếp với nó nên một đƣờng dây phải tạm thời không làm việc, cho đến khi tách đƣợc
máy biến áp bị sự cố ra để đóng lại các máy cắt vừa bị cắt ra. Việc tiến hành sửa chữa
một máy biến áp nào đó cũng phải thao tác tƣơng tự đối với các máy có cơng suất lớn;
đối với các máy biến áp cơng suất nhỏ có thể dùng dao CL của nó để đóng mở khi khơng
tải.

a)

b)
Hình 4.20. Sơ đồ cầu.
a) Sơ đồ cầu trong; b) Sơ đồ cầu ngồi.

Ngƣợc lại, trong trƣờng hợp các đƣờng dây có chiều dài ngắn, ít sự cố nhƣng lại
thƣờng xun đóng cắt các máy biến áp khi phụ tải lớn và nhỏ, để giảm tổn thất điện
năng trong các máy biến áp, ngƣời ta dùng sơ đồ cầu ngồi (hình 4.20b). Trái ngƣợc với
sơ đồ ở hình 4.20a, khi dùng sơ đồ ở hình 4.20b việc thao tác đóng cắt các máy biến áp
rất thuận tiện, nhƣng thao tác đóng cắt các đƣờng dây lại phức tạp giống nhƣ khi thao tác
đóng cắt các máy biến áp của sơ đồ ở hình 4.20a. Khi ngắn mạch trên một đƣờng dây nào
đó thì cũng đồng thời một máy biến áp bị mất điện cho đến khi tách đƣợc đƣờng dây bị
sự cố ra khỏi lƣới điện và đóng lại các máy cắt nối với đƣờng dây đó.
Trƣờng hợp đƣờng dây trục chính đi qua trạm biến áp và trạm biến áp đƣợc lấy rẽ
nhánh từ đƣờng dây, ngƣời ta dùng thêm một cầu nối bằng dao cách ly để đảm bảo sự
liên lạc giữa hai phần của đƣờng dây khi sửa chữa máy cắt giữa của trạm.

221


Nhà máy điện và trạm biến áp

Trƣờng hợp cả hai phía đƣịng dây và phía máy biến áp đều phải thƣờng xuyên
đóng mở nhiều, nhƣ khi các đƣờng dây có chiều dài lớn, các máy biến áp cũng đƣợc
đóng mở khi phụ tải thay đổi, ngƣời ta dùng sơ đồ một thanh góp có phân đoạn và nếu
trạm khơng phát triển thêm các mạch khác nữa nên dùng sơ đồ tứ giác, vì thực ra sơ đồ tứ
giác chỉ hơn sơ đồ cầu có một máy cắt nên giá thành của trạm sẽ tăng lên không nhiều.
So với các sơ đồ thanh góp khác, sơ đồ cầu cũng có cấu trúc đơn giản, rẻ tiền hơn và
sử dụng thích hợp trong một số trƣờng hợp nhƣ đã nêu. Do vậy, khi số mạch đến 5 ngƣời ta
vẫn dùng sơ đồ cầu và đƣợc gọi là sơ đồ cầu mở rộng hoặc sơ đồ cầu kép (hình 4.21).

Hình 4.21. Sơ đồ cầu mở rộng.
4.4.Sơ đồ nối điện chính.
Việc chọn sơ đồ nối điện chính của NMĐ và TBA dựa trên các sơ đồ phát triển
của HTĐ và sơ đồ phát triển của các lƣới điện thuộc khu vực lân cận trong tƣơng lai
khoảng từ 5 đến 10 năm.
Trong sơ đồ phát triển của HTĐ cần quan tâm đến điện áp của lƣới điện mà NMĐ
sẽ phát công suất vào, phụ tải ở mỗi cấo điện áp, sự trao đổi công suất giữa các lƣới điện
có điện áp khác nhau và sự phân bố các máy phát điện cho các lƣới điện. Sơ đồ lƣới và số
đƣờng dây ở mỗi cấp điện áp, mức độ của dòng điện ngắn mạch trong các thiết bị phân
phối ở các cấp điện áp; các yêu cầu đối với sơ đồ nối điện về phƣơng diện ổn định của
HTĐ; giới hạn của công suất thiếu hụt cho phép theo điều kiện dự trữ của HTĐ và khả
năng tải cho phép của các liên lạc bên trong HTĐ và giữa các HTĐ khi hƣ hỏng hoặc sửa
chữa một phần tử nào đó trong sơ đồ.
Các yếu tố kể trên cần đƣợc kể đến đối với từng bƣớc phát triển của các NMĐ và
HTĐ.
Khi chọn sơ đồ của trạm biến áp cần kể đến các yếu tố: điện áp định mức của các
lƣới điện, vùng đặt TBA, số lƣợng, công suất và điện áp định mức của các MBA cũng
222


Nhà máy điện và trạm biến áp

nhƣ giới hạn đối với điện áp, mức độ điện áp trên thanh góp của trạm, mức độ của dòng
ngắn mạch, số lƣợng, vai trò và phụ tải của các đƣờng dây nối với trạm. Khi chọn sơ đồ
nối điện của trạm biến áp cũng cần kể đến các nguồn công suất phản kháng: chủng loại,
số lƣợng và công suất của chúng.
Ở các NMĐ ngƣời ta sử dụng các máy biến áp hai cuộn dây, ba cuộn dây, máy
biến áp tự ngẫu ba pha hoặc một pha. Đối với các bộ công suất lớn có thể nối song song
hai máy biến áp ba pha hai cuộn dây và chỉ dùng chung một máy cắt. Trong các sơ đồ có
các bộ cơng suất lớn, khi cần hạn chế dòng điện ngắn mạch, ngƣời ta sử dụng các máy

biến áp có cuộn dây phân chia về phía hạ áp. Các máy biến áp tự ngẫu đƣợc dùng để liên
lạc giữa các thiết bị phân phối điện áp cao hoặc dùng trong các sơ đồ bộ để nối máy phát
với các cấp điện áp cao. Trong các trƣờng hợp có thể ngƣời ta thƣờng dùng máy biến áp
tự ngẫu thay cho máy biến áp ba cuộn dây.
Công suất của các máy biến áp tăng phải chọn đủ lớn để có thể truyền tải tồn bộ
cơng suất thừa của nhà máy vào các lƣới điện cao áp trong những giờ phụ tải địa phƣơng
cực tiểu. Trong các trạm biến áp, ngƣời ta đặt các máy biến áp hai cuộn dây, ba cuộn dây
hoặc tự ngẫu. Công suất và số lƣợng của chúng đƣợc chọn theo công suất và tính chất của
phụ tải.
Trong các trƣờng hợp chung, việc chọn sơ đồ nối điện chính đƣợc tiến hành trên
cơ sở so sánh các phƣơng án theo các chi phí tính tốn tồn phần.
Để tiện lợi, khi so sánh các phƣơng án ngƣời ta tính các chi phí tính tốn chỉ theo
các phần tử khác nhau giữa các phƣơng án. Tổn thất xác suất cần đƣợc tính đến khơng
những thiệt hại của các hộ tiêu thụ do mất điện hoặc cung cấp điện khơng đầy đủ mà cịn
cả thiệt hại của HTĐ trong hoạt động kinh doanh, bằng cách sử dụng các chỉ tiêu độ tin
cậy của các phần tử trong HTĐ và các suất tổn thất. Các phƣơng án chỉ khác nhau 3 đến
5% vể chi phí tính tốn đƣợc coi nhƣ giống nhau về phƣơng diện kinh tế. Trong trƣờng
hợp này cần kết hợp thêm các tiêu chuẩn khác để tìm lời giải tối ƣu.
4.4.1 Sơ đồ nối điện chính của nhà máy nhiệt điện ngƣng hơi.
Các nhà máy NĐN thƣờng là các nhà máy công suất lớn, làm nhiệm vụ cung cấp
điện cho một khu vực rộng lớn, chúng đƣợc thiết kế với các tổ máy 100 1200 MW và có
điện áp định mức 10,5 24kV. Hiện nay, trong các HTĐ lớn ngƣời ta thƣờng dùng các tổ
máy 300, 500 và 800 MW.
Khi chọn sơ đồ nối điện chính của NĐN, cần chú ý rằng chúng thƣờng phát toàn bộ
năng lƣợng phát ra vào các lƣới điện cao áp (trừ phần năng lƣợng tự dùng), khơng cóphụ
tải ở điện áp máy phát hoặc có nhƣng rất nhỏ so với công suất các tổ máy.
4.4.1.1. Sơ đồ nối điện ở điện áp máy phát.
223

Nhà máy điện và trạm biến áp

Các sơ đồ nối điện ở điện áp máy
phát của NĐN đƣợc xây dựng theo nguyên
tắc sơ đồ bộ với việc cung cấp điện cho tự
dùng đƣợc lấy rẽ nhánh từ đầu cực của các
máy phát. Các bộ làm việc song song với
nhau ở phía điện áp cao. Việc dùng sơ đồ
bộ rất đơn giản, giảm đƣợc dịng điện ngắn
mạch. Trên hình 4.22 trình bày các sơ đồ
bộ thƣờng gặp trong các NĐN. Các sơ đồ
4.22a g là các sơ đồ bộ đơn, nối một máy
phát với máy biến áp ; sơ đồ 4.22h và i gọi
là sơ đồ hợp bộ, nối hai hay nhiều máy phát
với một máy biến áp ; sơ đồ 4.22k gọi là sơ
đồ bộ hợp nhất. Số lƣợng máy cắt ở phía
cao áp và trung áp phụ thuộc vào sơ đồ
thanh góp ở các cấp điện áp tăng cao. Việc
đặt máy cắt giữa máy phát điện và máy
biến áp hai dây quấn trong sơ đồ bộ đơn
cần dựa vào các tính tốn so sánh kinh tế kỹ thuật. Cơng suất của các máy biến áp
nối theo sơ đồ bộ đƣợc chọn tƣơng ứng
với công suất của các máy phát để có thể
tải đƣợc tồn bộ cơng suất đặt của các máy
phát, do kể đến trƣờng hợp điện tự dùng
của nó đƣợc lấy từ lƣới cao áp hoặc các
máy phát khác.

Hình 4.22. Các phƣơng án nối theo
sơ đồ bộ MPĐ - MBA

Đối với các bộ máy phát điện - máy biến áp ba pha cần đặt một máy biến áp dự trữ
khi số máy biến áp làm việc vƣợt quá 7. Đối với các bộ dùng nhóm các máy biến áp một
pha cần đặt một máy biến áp một pha dự trữ, khi số máy biến áp một pha làm việc từ 9
trở lên (ba nhóm máy biến áp một pha hoặc lớn hơn). Trong một số trƣòng hợp, số pha
làm việc nhỏ hơn, ngƣời ta vẫn dùng một pha dự trữ. ví dụ nhƣ trƣờng hợp dùng một
nhóm ba máy biến áp tự ngẫu một pha chẳng hạn. Các máy biến áp dự trữ đƣợc đặt cùng
khu vực với các máy biến áp làm việc và có thể nhanh chóng đƣa vào thay thế các máy
biến áp làm việc khi cần thiết.
Ở các NĐN có hai cấp điện áp tăng cao, để liên lạc giữa chúng ngƣời ta dùng các
máy biến áp ba cuộn dây hoặc tự ngẫu (hình 4.22c và d) nếu công suất cần truyền tải ở
một cấp điện áp không nhỏ hơn 15% công suất truyền tải ở cấp điện áp kia.
4.4.1.2. Sơ đồ nối điện ở điện áp cao.
224


Nhà máy điện và trạm biến áp

NĐN thƣờng là các nhà máy cơng suất lớn, khơng có phụ tải địa phƣơng hoặc có
nhƣng rất nhỏ, điện năng sản xuất ra đƣợc đƣa lên điện áp cao để cung cấp cho các phụ
tải ở xa là chủ yếu. Do vậy, các thiết bị phân phối điện (TBPP) ở các cấp điện áp tăng cao
rất quan trọng, không những đối với các phụ tải đƣợc cung cấp trực tiếp từ nhà máy, mà
cịn đối với cả HTĐ, nhất là khi lƣợng cơng suất phát vào HTĐ tƣơng đối lớn so với công
suất dự trữ của nó. Cần chọn các sơ đồ có độ tin cậy cao. Việc chọn sơ đồ nào trong các
sơ đồ đã xét ở trên tùy thuộc vào các điều kiện cụ thể về số mạch, công suất và điện áp
của chúng, sự phát triển của nhà máy và khu vực... Có thể nêu một số ví dụ nhƣ sau :
- Trong các thiết bị phân phối có số mạch không lớn, ngƣời ta khuyên dùng sơ đồ
tam giác, tứ giác. Các sơ đồ này có ƣu điểm cơ bản là số thiết bị cần dùng ít và độ tin cậy
cao.
- Đối với các TBPP có số mạch lớn hơn, ngƣời ta khuyên dùng các sơ đồ sau :

Ở điện áp 35 - 220 kV thƣờng dùng sơ đồ hai TG; hai thanh góp có TGV. Một TG
có phân đoạn; một TG có phân đoạn và TGV; sơ đồ bộ máy phát điện - máy biến áp đƣờng dây. Ở điện áp 35kV thƣờng không dùng TGV. Các sơ đồ bộ đƣợc dùng khi các
cặp máy phát điện - máy biến áp - đƣờng dây không liên quan đến các phần khác trong
nhà máy. Việc dùng sơ đồ bộ đơn giản và rẻ tiền.
Các TBPP hai thanh góp khơng phân đoạn, có TGV đƣợc dùng khi số mạch đến
12. Sơ đồ hai thanh góp, một trong hai thanh góp đƣợc phân đoạn bằng máy cắt, có TGV
đƣợc dùng khi số mạch từ 12 đến 16. Khi số mạch lớn hơn có thể phân đoạn cả hai thanh
góp. Trong các TBPP 110 -220 kV, TGV đƣợc dùng cho tất cả các mạch đƣờng dây và
máy biến áp.
Ở điện áp 330 - 750kV ngƣời ta sử dụng các sơ đồ sau:
- Sơ đồ bộ máy phát điện - máy biến áp - đƣờng dây;
- Sơ đồ hai thanh góp có 4 MC/3 mạch;
- Sơ đồ hai thanh góp có 3 MC/2 mạch;
- Sơ đồ đa giác với số mạch đến 6.
- Sơ đồ đa giác kép có cầu nối liên lạc bằng các máy cắt.
4.4.1.3. Sơ đồ nối điện chính của nhà máy nhiệt điện.

225


Nhà máy điện và trạm biến áp

Hình 4.23. Sơ đồ nối điện chính của nhà máy nhiệt điện

Hình 4.24. Sơ đồ nối điện chính của nhà máy nhiệt điện ng bí
226