bai giang cho dien luc vinh pps

TR NG Đ I H C ĐI N L CƯỜ Ạ Ọ Ệ Ự
TR NG Đ I H C ĐI N L CƯỜ Ạ Ọ Ệ Ự
KHOA H TH NG ĐI NỆ Ố Ệ
KHOA H TH NG ĐI NỆ Ố Ệ
QUẢN LÝ VẬN HÀNH TRẠM BIẾN ÁP
GI NG VIÊN: TR NH QUANG KH IẢ Ị Ả
GI NG VIÊN: TR NH QUANG KH IẢ Ị Ả


PHẦN I
THIẾT BỊ ĐIỆN NHẤT THỨ TRONG TRẠM BIẾN ÁP


TRANG BỊ ĐIỆN TRONG TRẠM BIẾN ÁP
Trang bị điện trong trạm biến áp sẽ thay đổi theo cấp điện
áp và dung lượng của trạm biến áp.
Cấp điện áp càng cao, dung lượng máy biến áp càng lớn
thì nhu cầu về trang bị điện càng cao, kèm theo là mặt bằng
xây dựng càng lớn, các hạng mục công trình nhiều lên, tính
phức tạp tăng lên.
Những trạm biến áp quan trọng có tầm cỡ quốc gia hoặc
những trạm biến áp cấp điện cho các hộ phụ tải quan trọng
hoặc đặc biệt quan trọng cũng được trang bị điện cao, mục
tiêu là để ưu tiên đảm bảo cung cấp điện với chất lượng tốt.
Giá thành đầu tư xây dựng công trình điện sẽ thay đổi
theo quy mô xây dựng và chất lượng thiết bị điện

CÁC THIẾT BỊ CHÍNH TRONG TRẠM BIẾN ÁP
Máy phát thủy điện Thác Bà
Trạm biến áp 220kV Vật Cách - Hải Phòng
Thiết bị chính là máy biến áp lực, máy biến áp tự ngẫu,
máy biến dòng, máy biến điện áp, chống sét, cầu dao,
máy cắt điện và hệ thống relay bảo vệ, hệ thống tín hiệu
và hệ thống đo lường điện, hệ thống tủ chỉnh lưu và ắc
quy (Battery), tụ bù, hệ thống tiếp điạ.


MÁY BIẾN ÁP LỰC

Máy biến áp lực là thành phần thiết yếu của hệ thống truyền tải và
phân phối điện làm nhiệm vụ biến đổi điện áp từ mức này sang mức
khác, thường là tài sản giá trị nhất trong trạm biến áp.

Máy biến áp là loại máy điện tĩnh. Đa số các máy biến áp đều được
trang bị cuộn dây điều chỉnh và bộ phân nấc điện áp để thay đổi tỉ số
biến áp sao cho phù hợp với điều kiện vận hành. Trên thực tế, đó là cơ
cấu cơ khí
duy nhất chuyển động bên trong máy
biến áp.

Dầu máy biến áp là chất lỏng
có vai trò cách điện chính của
máy biến áp.

Các trang bị khác trên máy biến
áp có nhiệm vụ giám sát hoạt

động của máy biến áp, duy trì và
kéo dài tuổi thọ của máy biến áp
(như hệ thống làm mát, hệ thống kiểm
tra nhiệt độ, hệ thống relay gas…)
Máy biến áp lực sử dụng trong hệ thống điện


MÁY BIẾN ÁP TỰ NGẪU
Máy biến áp tự ngẫu là máy biến
áp lực dùng để kết nối hai hệ
thống truyền tải khác nhau,
thường cuộn dây thứ 3 nối tam
giác có công suất điện bằng 1/3
công suất toàn bộ. MBA tự ngẫu
có một cuộn dây chính với một
phần cuộn dây chung cho cả
phía cao và phía hạ, phần thứ
hai của cuộn dây nối tiếp giữa
phía cao thế và một điểm trung
tính chung cho cả phía cao và
phía hạ


BỘ PHÂN NẤC MÁY BIẾN ÁP (BỘ OLTC)
BỘ PHÂN NẤC MÁY BIẾN ÁP (BỘ OLTC)

Bộ phân nấc máy biến áp
OLTC lắp trên máy biến áp
phải hoạt động thường
xuyên liên tục để điều chỉnh

điện áp, duy trì sự ổn định
điện áp cho máy biến áp
trong suốt quá trình vận
hành.


Khi hoạt động phải qua 2 hệ thống tiếp
điểm khác nhau. Các tiếp điểm bên phải sẽ
chuyển vị trí trước. Khi các tiếp điểm này
chuyển, không có sự gián đoạn dòng vì
tiếp điểm chính vẫn còn tiếp xúc với vị trí
cũ.
Tiếp điểm bên trái sẽ chuyển sau, Sự gián
đoạn dòng sẽ không xảy ra nhờ chuyển
mạch qua trung gian các điện trở. Không
có sự ngắn mạch giữa 2 điểm nấc biến áp.
Sự ngắn mạch 2 tiếp điểm chỉ là ngắn
mạch trung gian giữa các nấc và các điện
trở.
Khi tiếp điểm chính tách ra, dòng sẽ đi qua
tiếp điểm phụ và sẽ có sự thay đổi. Do hồ
quang ở đây là loại xoay chiều nên biện
pháp là sẽ dập tắt nó tại điểm không, đồng
thời chống lại hồ quang phục hồi. Có 3 loại:
đóng cắt dòng điện điện trở, đóng cắt dòng
điện điện kháng, đóng cắt dòng điện điện
dung.
Loại điện trở: nửa chu kỳ đầu, dòng Is và
áp Us (hồ quang) trùng nhau, nửa sau (nói
là chu kỳ thực ra chưa chính xác) Us sẽ

tách làm đôi theo 2 chiều trái dấu nhau.


NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA BỘ OLTC
NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA BỘ OLTC
Ưu điểm là Is và Us cùng đạt đến điểm không đồng
thời, hồ quang phục hồi (ở ¼ cuối chu kỳ+1/4 chu kỳ
tiếp theo) trong trường hợp này có biên độ là nhỏ
nhất, khả năng dập tắt hoàn toàn là dễ nhất.
Loại điện kháng: Is và Us lệch pha nhau, hồ quang
hồi phục về giá trị tương tự vì toàn bộ phần diện tích
phục hồi này nằm trong nửa chu kỳ sau, nhưng biên
độ lớn, vả lại lại cùng chiều nên khả năng triệt tiêu
kém hơn. Loại điện dung: tương tự như điện kháng,
nhưng diện tích hồ quang phục hồi lớn xấp xỉ gấp 3
lần.



BỘ PHÂN NẤC
BỘ PHÂN NẤC
MÁY BIẾN ÁP
MÁY BIẾN ÁP
(BỘ OLTC)
(BỘ OLTC)
SO SÁNH GIỮA
HAI CÁCH DÙNG ĐIỆN
TRỞ VÀ ĐIỆN CẢM
Trong khi chuyển mạch, có tình trạng các vòng
dây giữa 2 vị trí sẽ kín mạch, và tạo ra dòng màu

đỏ như hình dưới đây. Cũng trong thời điểm đó,
dòng tải của máy biến áp sẽ được chia làm 2
thành phần là 2 dòng màu xanh cũng trong hình
dưới.
Đối với mạch sử dụng điện trở, thì các dòng đó sẽ
cộng, trừ lẫn nhau, và không bị ảnh hưởng gì lẫn
nhau. Nhưng nếu thay bằng cuộn kháng, thì lại
khác. Dòng ngắn mạch màu đỏ đi cùng hướng với
nhau trong cuộn cảm, nên nó hỗ trợ cho nhau, kết
quả là trở kháng của cuộn cảm rất lớn. Dòng màu
đỏ sẽ bị giảm xuống. Giảm tổn thất trên cuộn
kháng. Dòng màu xanh đi vào cuộn cảm với chiều
ngược nhau, nên triệt tiêu lẫn nhau. Do đó điện
kháng của cuộn kháng sẽ rất nhỏ, điện áp giáng
trên cuộn kháng giảm xuống, giảm tổn thất điện
áp.
Như vậy ta thấy đặt cuộn kháng sẽ có lợi hơn về
mặt công suất và tổn thất. Nhưng lại có hại là khi
chuyển mạch, dòng qua cuộn kháng thay đổi sẽ
làm sinh điện áp cảm ứng, gây tia lửa trên các tiếp
điểm. Trong khi dùng điện trở thì sẽ không bị tình
trạng này.
Vì thế tùy điều kiện cụ thể mà người ta sẽ chọn
cuộn kháng hoặc điện trở.


PHỤ KIỆN CỦA MÁY BIẾN ÁP
PHỤ KIỆN CỦA MÁY BIẾN ÁP
Mô phỏng cấu tạo bình dầu phụ
Mô phỏng cấu tạo bình dầu phụ

1- Thùng dầu phụ 1.
1- Thùng dầu phụ 1.
1’- Thùng dầu phụ 2.
1’- Thùng dầu phụ 2.
2- Màng túi cao su chịu dầu.
2- Màng túi cao su chịu dầu.
3- Van xả khí.
3- Van xả khí.
4- Bình thở.
4- Bình thở.
5- Đồng hồ báo mức dầu.
5- Đồng hồ báo mức dầu.
6- Relay ga
6- Relay ga
7- Relay dòng dầu
7- Relay dòng dầu
8- Thùng dầu bộ công tắc K
8- Thùng dầu bộ công tắc K
9- Van xả dầu bẩn
9- Van xả dầu bẩn
Thùng dầu chính
Thùng dầu chính


PHỤ KIỆN CỦA MÁY BIẾN ÁP
PHỤ KIỆN CỦA MÁY BIẾN ÁP
BỘ THỞ
BỘ THỞ

Thùng dầu chính
Thùng dầu chính
Không khí vào được lọc
Không khí vào được lọc
qua dầu máy biến áp
qua dầu máy biến áp
Dầu máy biến áp
Dầu máy biến áp
Hạt chống
Hạt chống
ẩm silicagen
ẩm silicagen
Lên thùng dầu phụ
Lên thùng dầu phụ


PHỤ KIỆN CỦA MÁY BIẾN ÁP
PHỤ KIỆN CỦA MÁY BIẾN ÁP
BÌNH LỌC DẦU TẠI CHỖ
BÌNH LỌC DẦU TẠI CHỖ


Bình lọc dầu tại chỗ
Bình lọc dầu tại chỗ


Van xả khí
Van xả khí

Thùng dầu chính
Thùng dầu chính


Nắp xả silicagen
Nắp xả silicagen


Máy biến áp lực
Máy biến áp lực


PHỤ KIỆN CỦA MÁY BIẾN ÁP
PHỤ KIỆN CỦA MÁY BIẾN ÁP
VAN PHÒNG NỔ
VAN PHÒNG NỔ
Nắp van an toàn
Lò so chịu kéo
Lò so
Chịu nén
Dầu máy biến áp



Van phòng nổ lắp bên
Van phòng nổ lắp bên
vách thùng dầu chình
vách thùng dầu chình
máy biến áp
máy biến áp




Khi trong thùng dầu
Khi trong thùng dầu
chính có áp lực lớn
chính có áp lực lớn
hơn 2,5kG/1cm2 thì
hơn 2,5kG/1cm2 thì
van phòng nổ tác động
van phòng nổ tác động
để nhanh chóng cân
để nhanh chóng cân
bằng áp lực cho máy
bằng áp lực cho máy
biến áp nếu không máy
biến áp nếu không máy
biến áp sẽ bị nổ
biến áp sẽ bị nổ


PHỤ KIỆN CỦA MÁY BIẾN ÁP
PHỤ KIỆN CỦA MÁY BIẾN ÁP
CÁNH TẢN NHIỆT
CÁNH TẢN NHIỆT



Tất cả các máy biến áp có
Tất cả các máy biến áp có

công suất lớn thường
công suất lớn thường
xuyên làm việc ở nhiết độ
xuyên làm việc ở nhiết độ
lớn hơn 55oC đều trang bị
lớn hơn 55oC đều trang bị
cánh tản nhiệt.
cánh tản nhiệt.



Các cánh tản nhiệt có vai
Các cánh tản nhiệt có vai
trò giảm nhanh nhiệt độ của
trò giảm nhanh nhiệt độ của
máy biến áp trong vận hành
máy biến áp trong vận hành



Cánh tản nhiệt hoạt động
Cánh tản nhiệt hoạt động
theo nguyên tắc đối lưu
theo nguyên tắc đối lưu
Cánh tản nhiệt


PHỤ KIỆN CỦA MÁY BIẾN ÁP
PHỤ KIỆN CỦA MÁY BIẾN ÁP
ĐỒNG HỒ ĐO NHIỆT ĐỘ MÁY BIẾN ÁP

ĐỒNG HỒ ĐO NHIỆT ĐỘ MÁY BIẾN ÁP
1- Kim chỉ thị nhiệt độ 2- Kim chỉ
1- Kim chỉ thị nhiệt độ 2- Kim chỉ
thị mức giới hạn 3- Đầu luồn
thị mức giới hạn 3- Đầu luồn
cáp 4- Kẹp bắt cố định vào máy
cáp 4- Kẹp bắt cố định vào máy
biến áp 5- Tiếp điểm 6- Vít để
biến áp 5- Tiếp điểm 6- Vít để
thay đổi mức giới hạn 7- Mặt
thay đổi mức giới hạn 7- Mặt
đồng hồ 8- Ống mao dẫn 9-
đồng hồ 8- Ống mao dẫn 9-
Cảm biến nhiệt
Cảm biến nhiệt
Nhiệm vụ: Đo nhiệt độ cuộn dây,
Nhiệm vụ: Đo nhiệt độ cuộn dây,
nhiệt độ lớp dầu trên cùng
nhiệt độ lớp dầu trên cùng
Chức năng: Giám sát nhiệt độ,
Chức năng: Giám sát nhiệt độ,
báo tín hiệu khi nhiệt độ quá giới
báo tín hiệu khi nhiệt độ quá giới
hạn cho phép, đặt chế độ bảo
hạn cho phép, đặt chế độ bảo
vệ máy, khởi động hệ thống làm
vệ máy, khởi động hệ thống làm
mát
mát

PHỤ KIỆN CỦA MÁY BIẾN ÁP
PHỤ KIỆN CỦA MÁY BIẾN ÁP
RELAY DÒNG DẦU
RELAY DÒNG DẦU
Lỗ kính quansát
Chiều dòng dầu từ công tắc K lên thùng dầu phụ
Lỗ
luồn
cáp
Mặt
bích
Khi có phóng
điện trong thùng
dầu công tắc K
thì relay dòng
dầu tác động đi
cắt điện các phía
máy biến áp


PHỤ KIỆN CỦA MÁY BIẾN ÁP
PHỤ KIỆN CỦA MÁY BIẾN ÁP
RELAY GAS
RELAY GAS
1- Chuông cảnh báo có
khí trong dầu.
2- Hai quả phao hình tròn
3- Tiếp điểm thủy ngân
4- Nguồn điện 1 chiều

5- Chiều đi của dòng dầu
1
2
3
4
5


Máy biến áp sử dụng hai relay gas: một cho thùng dầu chính, một bộ
dùng cho thùng của bộ chuyển nấc điện áp (còn gọi là relay dòng dầu),
Relay gas là bảo vệ chính cho máy biến áp khi trong nội bộ máy biến áp có
sự cố xảy ra do:

Các gông từ của máy biến áp có khuyết tật

Có hư hỏng cách điện của gông từ

Quá nhiệt cục bộ cuộn dây

Ngắn mạch pha pha, pha đất hoặc ngắn mạch bên trong các cuộn dây máy
biến áp

Có hư hỏng bất thường về cách điện

Tiếp điểm thủy ngân của relay gas ở vị trí thường mở 2A 250VDC (hoặc VAC)
Loại Tốc độ dầu là đóng tiêp điểm đi Dung lượng khí làm đóng tiếp
cắt máy cắt ( góc nghiêng lắp điểm báo ga nhẹ
relay từ 10o đến 90o )
1 70 – 130 cm/giây 125CC
2 75 – 140cm/giây 200CC

3 90 – 160cm/giây 250CC
PHỤ KIỆN CỦA MÁY BIẾN ÁP
PHỤ KIỆN CỦA MÁY BIẾN ÁP
RELAY GAS
RELAY GAS


PHỤ KIỆN CỦA MÁY BIẾN ÁP
PHỤ KIỆN CỦA MÁY BIẾN ÁP
VAN ÁP LỰC
VAN ÁP LỰC
1- Hộp tiếp điểm
2- Biển chỉ dẫn
3- Tay van
4- Thân van
5- Đầu ống thử áp
lực
6- Mặt bích
1
2
3
4
5
6



Van tác động khi có sự cố bên trong thùng dầu chính,
Van tác động khi có sự cố bên trong thùng dầu chính,


Áp lực làm việc: 0,42
Áp lực làm việc: 0,42
±
±
0,07kG/cm2/ 0,5
0,07kG/cm2/ 0,5
±0,07kG/cm2.
±0,07kG/cm2.



Thời gian làm việc tức thời, chế độ đặt lại bằng tay,
Thời gian làm việc tức thời, chế độ đặt lại bằng tay,



Môi trường làm việc trong nhà hoặc ngoài trời
Môi trường làm việc trong nhà hoặc ngoài trời



Tiếp điểm tín hiệu: 5A,240VAC hoặc 0,7A,240VDC
Tiếp điểm tín hiệu: 5A,240VAC hoặc 0,7A,240VDC


SỨ MÁY BIẾN ÁP
SỨ MÁY BIẾN ÁP

SỨ MÁY BIẾN ÁP
SỨ MÁY BIẾN ÁP


KIỂU ÁP LỰC DẨU
KIỂU ÁP LỰC DẨU
1- Đầu cốt.
1- Đầu cốt.
2- Bộ dãn nở.
2- Bộ dãn nở.
3- Phần trên sứ.
3- Phần trên sứ.
4. Đồng hồ đo áp lực.
4. Đồng hồ đo áp lực.
5- Van.
5- Van.
6- Đầu đo tg
6- Đầu đo tg
δ
δ
của sứ.
của sứ.
7- Phần dưới của sứ ngâm trong dâù
7- Phần dưới của sứ ngâm trong dâù


MÁY BIẾN ÁP TỰ DÙNG
MÁY BIẾN ÁP TỰ DÙNG


Công suất của máy biến áp tự
dùng tùy thuộc nhu cầu của
từng trạm trung bình khoảng
200kVA

Tất cả các máy biến áp tự dùng
đều có điện áp 220V/380V~.

Mỗi trạm biến áp đều có hai
máy biến áp tự dùng được cấp
điện độc lập từ hai máy cắt
không cùng chung thanh cái


CUỘN KHÁNG ĐIỆN
CUỘN KHÁNG ĐIỆN

Cuộn kháng dùng trong mạch
điện 1 pha và 3 pha để giảm nhỏ
dòng điện mở máy chống hiện
tượng quá tải khi đóng cầu dao.

Trong các động cơ điện cuộn
kháng được lắp nối tiếp với
mạch kích từ hoặc sau các thiết
bị chỉnh lưu hoặc nghịch lưu.

Trong hệ thống điện cuộn kháng
là một thiết bị lưu trữ năng lượng
từ trường trong cuộn dây của nó,

có khả năng cung cấp dòng điện
nạp của đường dây và giảm quá
điện áp trong thời gian phụ tải
thấp đối với các trạm biến áp làm
việc với đường dây dài


TỦ ĐIỀU KHIỂN VÀ BẢNG TÍN HIỆU TRUNG TÂM
TỦ ĐIỀU KHIỂN VÀ BẢNG TÍN HIỆU TRUNG TÂM

Tủ điều khiển trung tâm kết nối với
bảng tín hiệu trung tâm các tủ máy
cắt, hệ thống đo và điều khiển xa
trong trạm biến áp. Có thể kết nối
(connect) với máy tính PC, hệ
thống SKDA…để thực hiện các chế
độ điều khiển, đo xa từ trung tâm
điều độ hệ thống đến các trạm biến
áp.

Bảng tín hiệu trung tâm thường
xuyên thông báo về tình trạng hoạt
động của các máy biến áp, các
thiết bị điện của trạm biến áp lúc
bình thường cũng như sự cố (U, I,
P, Q, Cos
ϕ
, nấc phân áp MBA,)

Nguồn điện cấp đến tủ điều khiển

và bảng tín hiệu trung tâm là UAC
và UDC


MÁY CẮT ĐIỆN
MÁY CẮT ĐIỆN
Máy cắt là thiết bị làm nhiệm vụ nối hoặc
ngắt nguồn điện với thanh cái của trạm
biến áp, với đường dây tải điện trong cả
các điều kiện không tải, có tải hay sự
cố.Trong vận hành MC máy cắt có chức
năng mang tải và là thiết bị dùng để đóng
cắt mạch điện thường xuyên, dòng kích
thích hoặc dòng điện điện dung. Để hoạt
động được máy cắt cần phải có:

Bộ truyền động,

Có môi trường cắt (buồng dập hồ quang)
ngăn chặn được hồ quang phát sinh. Thời
gian cắt định mức từ 2 đến 2,5 chu kỳ

Có máy biến dòng điện.

Có hệ thống relay bảo vệ.