chương 4 sơ đồ nối điện của nhà máy điện và trạm biến áp

CHƯƠNG 4
SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN
VÀ TRẠM BIẾN ÁP
4.1- CÁC YÊU CẦU CƠ BẢN CỦA SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN TRONG NHÀ
MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP.
4.1.1- Khái niệm chung:


Sơ đồ nối điện là tập hợp tất cả những thiết bị điện chính như máy
phát, máy biến áp, đường dây, máy cắt, thanh góp, các thiết bị
thao tác v.v... Được nối với nhau theo một thứ tự nhất định.



Sơ đồ nối điện rất đa dạng.


CHƯƠNG 4
SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN
VÀ TRẠM BIẾN ÁP
4.1- CÁC YÊU CẦU CƠ BẢN CỦA SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN TRONG NHÀ
MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP.
4.1.1- Khái niệm chung:
1- Vị trí, vai trò các nhà máy điện và trạm biến áp:
2- Cung cấp điện liên tục:
a- Hộ loại I:
b- Hộ loại II:
c- Hộ loại III:
3- Yêu cầu đơn giản, linh hoạt, thuận tiện thao tác, an toàn phục vụ:
4- Tính kinh tế của sơ đồ:

CHƯƠNG 4
SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN
VÀ TRẠM BIẾN ÁP
4.1- CÁC YÊU CẦU CƠ BẢN CỦA SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN TRONG NHÀ
MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP.

4.1.2- Phân loại sơ đồ nối điện chính:
a- Theo số pha:


Sơ đồ một sợi.

~

MF

MBA


Sơ đồ 2 sợi.

MF

~
MBA
Dụng cụ đo



Sơ đồ 3 sợi.
Â


CHƯƠNG 4
SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN
VÀ TRẠM BIẾN ÁP
4.1- CÁC YÊU CẦU CƠ BẢN CỦA SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN TRONG NHÀ
MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP.
4.1.2- Phân loại sơ đồ nối điện chính:
b- Theo phương pháp sử dụng máy cắt, dao cách ly:


Người ta chia thành 2 nhóm:
- Mỗi mạch được bảo vệ bằng 1 máy cắt (sơ đồ 1 hệ thống TG...).
- Mỗi mạch được bảo vệ bằng 2 máy cắt (sơ đồ tam giác...).


CHƯƠNG 4
SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN
VÀ TRẠM BIẾN ÁP
4.2- SƠ ĐỒ CẤU TRÚC.
4.2.1- Nhà máy có một cấp điện áp cao:

TBPP UC

TBPP UC

TBPP UH

∼

∼
∼

Sơ đồ bộ MF-MBA

∼

Sơ đồ xây dựng TBPP UF


CHƯƠNG 4
SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN
VÀ TRẠM BIẾN ÁP
4.2- SƠ ĐỒ CẤU TRÚC.
4.2.2- Nhà máy có hai cấp điện áp cao:

TBPP UC

TBPP UT

TBPP UC

TBPP UT

TBPP UH
∼

∼

∼

Sơ đồ bộ MF-MBA

∼

∼

∼

∼

Sơ đồ xây dựng TBPP UF


CHƯƠNG 4
SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN
VÀ TRẠM BIẾN ÁP
4.3- CÁC DẠNG SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH
4.3.1- Sơ đồ một hệ thống thanh góp.
1- Sơ đồ một hệ thống thanh góp không phân đoạn.
a- Mô tả sơ đồ:


Sơ đồ hệ thống một thanh góp gồm có:

- Một thanh góp TG.
- Mỗi mạch được nối vào thanh góp qua một
máy cắt (MC) và hai dao cách ly (DCL).

- DCL nối giữa MC và thanh góp gọi là DCL
thanh góp: CL11, CL21, CL31, CL41, CL51.
- DCL nối giữa MC và đường dây (ĐZ) gọi là DCL ĐZ:
CL12, CL22, CL32, CL42, CL52.

D1

D2

CL12

CL22

MC1

D3
CL32

MC2

CL11

CL21

CL41

MC3
CL31
CL51

MC4

MC5

CL42

CL52
N1

N2

Hình 4-1

TG


CHƯƠNG 4
SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN
VÀ TRẠM BIẾN ÁP
4.3- CÁC DẠNG SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH
4.3.1- Sơ đồ một hệ thống thanh góp.
1- Sơ đồ một hệ thống thanh góp không phân đoạn.
b- Thao tác sơ đồ:
α- Sửa chữa máy cắt:
Sửa chữa MC1.
- Cắt máy cắt MC1.
- Cắt các dao cách ly CL12, CL11.

D1

D2

CL12

CL22

CL32

MC1

MC2

MC3

CL11

CL21

CL31

CL41

CL51

MC4

MC5

CL42

CL52
N1

- Thực hiện các biện pháp an toàn để đưa
máy cắt MC1 ra sửa chữa.

D3

TG

N2

Hình 4-1


CHƯƠNG 4
SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN
VÀ TRẠM BIẾN ÁP
4.3- CÁC DẠNG SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH
4.3.1- Sơ đồ một hệ thống thanh góp.
1- Sơ đồ một hệ thống thanh góp không phân đoạn.

b- Thao tác sơ đồ:


Sau khi sửa chữa xong MC1 ta tiến hành
đưa MC1 vào làm việc như sau:
- Mở nối đất an toàn.
- Đóng các DCL CL11, CL12.
- Đóng máy cắt MC1.

D1

D2

D3

CL12

CL22

CL32

MC1

MC2

MC3

CL11

CL21

CL31

CL41

CL51

MC4

MC5

CL42

CL52
N1

TG

N2

Hình 4-1


CHƯƠNG 4
SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN
VÀ TRẠM BIẾN ÁP
4.3- CÁC DẠNG SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH
4.3.1- Sơ đồ một hệ thống thanh góp.
1- Sơ đồ một hệ thống thanh góp không phân đoạn.
b- Thao tác sơ đồ:

β- Kiểm tra sửa chữa ĐZ:
Sửa chữa ĐZ D1. Các bước thao tác:
- Cắt máy cắt MC1.
- Cắt các DLC CL12, CL11.
- Thực hiện các biện pháp an toàn để tiến
hành sửa chữa.

D1

D2

D3

CL12

CL22

CL32

MC1

MC2

MC3

CL11

CL21

CL31

CL41

CL51

MC4

MC5

CL42

CL52
N1

TG

N2

Hình 4-1


CHƯƠNG 4
SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN
VÀ TRẠM BIẾN ÁP
4.3- CÁC DẠNG SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH
4.3.1- Sơ đồ một hệ thống thanh góp.
1- Sơ đồ một hệ thống thanh góp không phân đoạn.
b- Thao tác sơ đồ:


Sau khi sửa chữa xong tiến hành đóng điện
lại cho ĐZ D1 theo trình tự ngược lại
- Mở các điểm nối đất.
- Đóng các dao cách ly: CL11, CL12.
- Đóng máy cắt MC1.

D1

D2

D3

CL12

CL22

CL32

MC1

MC2

MC3

CL11

CL21

CL31

CL41

CL51

MC4

MC5

CL42

CL52
N1

TG

N2

Hình 4-1


CHƯƠNG 4
SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN
VÀ TRẠM BIẾN ÁP
4.3- CÁC DẠNG SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH
4.3.1- Sơ đồ một hệ thống thanh góp.
1- Sơ đồ một hệ thống thanh góp không phân đoạn.
b- Thao tác sơ đồ:
γ- Khi có ngắn mạch xảy ra trên ĐZ:
Ngắn mạch tại N1.
- BVRL sẽ đưa tín hiệu đến cắt máy cắt MC2.
Sau đó nhân viên vận hành sẽ tiến hành xử
lý như sau:
- Cắt các DCL CL22, CL21.
- Thực hiện các biện pháp an toàn để tiến
hành sửa chữa ĐZ D2.

D1

D2

D3

N1

CL12

CL22

CL32

MC1

MC2

MC3

CL11

CL21

CL31

CL41

CL51

MC4

MC5

CL42

CL52
N1

TG

N2

Hình 4-1


CHƯƠNG 4
SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN
VÀ TRẠM BIẾN ÁP
4.3- CÁC DẠNG SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH
4.3.1- Sơ đồ một hệ thống thanh góp.
1- Sơ đồ một hệ thống thanh góp không phân đoạn.
b- Thao tác sơ đồ:
δ- Thao tác sửa chữa TG.
TG
- Cắt tất cả các MC mạch ĐZ nối vào TG: MC1,
MC2, MC3.
- Cắt tất cả các MC nguồn nối vào TG: MC4,
MC5.
- Cắt tất cả các DCL TG: CL11, CL21, CL31,
CL41, CL51.

- Thực hiện các biện pháp an toàn để sửa
chữa thanh góp TG.

D1

D2

D3

CL12

CL22

CL32

MC1

MC2

MC3

CL11

CL21

CL31

CL41

CL51

MC4

MC5

CL42

CL52
N1

TG

N2

Hình 3-1


CHƯƠNG 4
SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN
VÀ TRẠM BIẾN ÁP
4.3- CÁC DẠNG SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH
4.3.1- Sơ đồ một hệ thống thanh góp.
1- Sơ đồ một hệ thống thanh góp không phân đoạn.
D1

c- Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng:


Ưu điểm:
- Sơ đồ đơn giản, giá thành không lớn, thời

gian lắp đặt nhanh.
- DCL chỉ làm nhiệm vụ tạo khoảng cách an
toàn nhìn thấy được không dùng để thao tác
sơ đồ.

D2

D3

CL12

CL22

CL32

MC1

MC2

MC3

CL11

CL21

CL31

CL41

CL51

MC4

MC5

CL42

CL52
N1

TG

N2

Hình 4-1


CHƯƠNG 4
SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN
VÀ TRẠM BIẾN ÁP
4.3- CÁC DẠNG SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH
4.3.1- Sơ đồ một hệ thống thanh góp.
1- Sơ đồ một hệ thống thanh góp không phân đoạn.
c- Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng:


Nhược điểm:
- Khi sửa chữa thanh góp hoặc DCL thanh góp
của bất kỳ mạch nào cũng dẫn đến mất điện
toàn bộ.

- Khi sửa chữa MC bất kì mạch nào thì mạch
đó sẽ bị mất điện trong suốt thời gian sửa
chữa.
- Khi ngắn mạch trên thanh góp hoặc DCL
thanh góp thì toàn bộ sơ đồ cũng bị mất điện.

D1

D2

D3

CL12

CL22

CL32

MC1

MC2

MC3

CL11

CL21

CL31

CL41

CL51

MC4

MC5

CL42

CL52
N1

TG

N2

Hình 4-1


CHƯƠNG 4
SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN
VÀ TRẠM BIẾN ÁP
4.3- CÁC DẠNG SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH
4.3.1- Sơ đồ một hệ thống thanh góp.
1- Sơ đồ một hệ thống thanh góp không phân đoạn.
c- Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng:


Phạm vi sử dụng:

- Sử dụng cho thanh góp hạ áp các TBA
công suất nhỏ.
- Sử dụng trong các sơ đồ tự dùng của nhà
máy điện, nhưng khi đó phải có nguồn dự
phòng.



Để khắc phục những nhược điểm của sơ đồ
1 thanh góp không phân đoạn người ta tiến
hành phân đoạn thanh góp.

D1

D2

D3

CL12

CL22

CL32

MC1

MC2

MC3

CL11

CL21

CL31

CL41

CL51

MC4

MC5

CL42

CL52
N1

TG

N2

Hình 4-1


CHƯƠNG 4
SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN
VÀ TRẠM BIẾN ÁP
4.3- CÁC DẠNG SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH

4.3.1- Sơ đồ một hệ thống thanh góp.
2- Sơ đồ một hệ thống thanh góp có phân đoạn.
a- Sơ đồ một hệ thống TG phân đoạn bằng 1 DCL CLpđ.
Đối với sơ đồ này khi cần kiểm tra sửa chữa
phân đoạn nào thì chỉ có phân đoạn đó bị
ngừng làm việc.
α- Thao tác sơ đồ:
Sửa chữa phân đoạn PĐ1.
PĐ1
- Cắt các MC: MC1, MC4.
- Cắt các DCL: CL11, CL41, CLpđ.
- Thực hiện các biện pháp an toàn để sửa
chữa PĐ1.

D1

D2

CL12

CL22

MC1

MC2

CL11

CLpd

CL21

PĐ1

PĐ2

CL41

CL51

MC4

MC5

CL42

CL52
N1

N2

Hình 4-2


CHƯƠNG 4
SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN
VÀ TRẠM BIẾN ÁP
4.3- CÁC DẠNG SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH
4.3.1- Sơ đồ một hệ thống thanh góp.
2- Sơ đồ một hệ thống thanh góp có phân đoạn.

a- Sơ đồ một hệ thống TG phân đoạn bằng 1 DCL CLpđ.
Sửa chữa dao cách ly phân đoạn:
- Cắt các MC: MC1, MC2, MC4, MC5.

D1

D2

CL12

CL22

MC1

MC2

CL11

- Cắt các DCL: CL11, CL21, CL41, CL51.
- Thực hiện các biện pháp an toàn để sửa
chữa CLpđ.

CLpd

CL21

PÂ1

PÂ2

CL41

CL51

MC4

MC5

CL42

CL52
N1

N2

Hình 4-2


CHƯƠNG 4
SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN
VÀ TRẠM BIẾN ÁP
4.3- CÁC DẠNG SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH
4.3.1- Sơ đồ một hệ thống thanh góp.
2- Sơ đồ một hệ thống thanh góp có phân đoạn.
b- Sơ đồ một hệ thống TG phân đoạn bằng 2 DCL CLpđ.
Sửa chữa DCL phân đoạn CLpđ2
- Cắt các máy cắt: MC2, MC5.
- Cắt các dao cách ly: CL21, CL51, CLpđ1.
- Thực hiện các biện pháp an toàn để sửa
chữa CLpđ2.

D1

D2

CL12

CL22

MC1

MC2

CL11

CLpd1 CLpd2 CL21

PÂ1

PÂ2

CL41

CL51

MC4

MC5

CL42

CL52
N1

N2

Hình 4-3


CHƯƠNG 4
SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN
VÀ TRẠM BIẾN ÁP
4.3- CÁC DẠNG SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH
4.3.1- Sơ đồ một hệ thống thanh góp.
2- Sơ đồ một hệ thống thanh góp có phân đoạn.
b- Sơ đồ một hệ thống TG phân đoạn bằng 2 DCL CLpđ.
D1

β- Ưu nhược điểm
Vận hành độc lập:




Ưu điểm: Khi có ngắn mạch trên phân đoạn
hoặc dao cách ly thanh góp của phân đoạn
nào thì chỉ có phân đoạn đó bị mất điện.
Nhược điểm: Công suất nguồn không được
phân bố đều cho các phụ tải nên vận hành
không kinh tế.

D2

CL12

CL22

MC1

MC2

CL11

CLpd1 CLpd2 CL21

PÂ1

PÂ2

CL41

CL51

MC4

MC5

CL42

CL52

N1

N2

Hình 4-3


CHƯƠNG 4
SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN
VÀ TRẠM BIẾN ÁP
4.3- CÁC DẠNG SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH
4.3.1- Sơ đồ một hệ thống thanh góp.
2- Sơ đồ một hệ thống thanh góp có phân đoạn.
b- Sơ đồ một hệ thống TG phân đoạn bằng 2 DCL CLpđ.
Vận hành song song:


Ưu điểm: Công suất nguồn được phân bố
đều cho các phụ tải nên vận hành kinh tế.

D1

D2

CL12

CL22

MC1

MC2

CL11

CLpd1 CLpd2 CL21

PÂ1





Nhược điểm: Khi có ngắn mạch trên bất kỳ
phân đoạn hoặc DCL thanh góp của phân
đoạn nào thì đều dẫn đến mất điện toàn bộ.
Để khắc phục các nhược điểm của các trạng
thái vận hành trên ta tiến hành phân đoạn
bằng máy cắt.

PÂ2

CL41

CL51

MC4

MC5

CL42

CL52
N1

N2

Hình 4-3


CHƯƠNG 4
SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN
VÀ TRẠM BIẾN ÁP
4.3- CÁC DẠNG SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH
4.3.1- Sơ đồ một hệ thống thanh góp.
2- Sơ đồ một hệ thống thanh góp có phân đoạn.
c- Sơ đồ một hệ thống TG phân đoạn bằng MCpđ.




Đối với sơ đồ này, ở chế độ vận hành
bình thường máy cắt phân đoạn ở
trạng thái đóng.
Khi có ngắn mạch trên bất kỳ phân
đoạn nào thì máy cắt phân đoạn MCpđ
và máy cắt của các mạch có nguồn nối
với phân đoạn đó cắt. Phân đoạn còn
lại vẫn làm việc bình thường.

D1

D2

CL12

CL22

MC1

MC2

CL11

MCpd CLpd2 CL21

PD1

PD2

CL41

CLpd1

MC4

CL51
MC5

CL42

CL52
N1

N2

Hình 4-4


CHƯƠNG 4
SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN
VÀ TRẠM BIẾN ÁP
4.3- CÁC DẠNG SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH
4.3.1- Sơ đồ một hệ thống thanh góp.
2- Sơ đồ một hệ thống thanh góp có phân đoạn.
c- Sơ đồ một hệ thống TG phân đoạn bằng MCpđ.


D1

Ngắn mạch tại N1 trên PĐ1.
BVRL sẽ tác động cắt MCpđ và MC4.
Sau đó nhân viên vận hành sẽ xử lý sự
cố như sau:
- Cắt máy cắt MC1.
- Cắt các dao cách ly: CL11, CL31,
CLpđ1.
- Thực hiện các biện pháp an toàn để
tiến hành sửa chữa sự cố.

D2

CL12

CL22

MC1

MC2

CL11

N1MCpd CLpd2

CL21

PĐ1

PĐ2

CL41

CLpd1

MC4

CL51
MC5

CL42

CL52
N1

N2

Hình 4-4


4.3.2- Sơ đồ hệ thống một thanh góp phân đoạn nối mạch vòng
a- Mô tả sơ đồ:
 Khi

số phân đoạn nhiều thì chênh lệch điện áp giữa các phân đoạn
thường lớn, nếu chênh lệch điện áp lớn hơn giới hạn cho phép có
thể khắc phục bằng cách:

α- Nối các phân đoạn thành mạch vòng như trên hình 4-7.

B1

B2

CLk1

CL52

CL62

MC5

MC6

PĐI
CL1
MC1



F1

CLk2

CL51

PĐII
CLtd1
MCtd1

Td1

CLpd11

CLpd12

CL2

MCpd1

K1

MC2



F2

CLtd2
MCtd2

Td2

CL61

PĐIII
CLpd21

CL3

CLpd22

MCpd2

K2

MC3



F3

Hình 4 -7

PĐIV

CLtd3
MCtd3

Td3

CLpd31

CLpd32

CL4

MCpd3

K3

MC4



F3

CLtd4
MCtd4

Td4

CLpd41
MCpd4

K4

CLpd42


4.3.2- Sơ đồ hệ thống một thanh góp phân đoạn nối mạch vòng
a- Mô tả sơ đồ:
B1

B2

CLk1

CL52

CL62

MC5

MC6

PĐI
CL1



F1

PĐII
CLtd1

MC1

CLk2

CL51

MCtd1

Td1

CLpd11

CLpd12

CL2

MCpd1

K1

MC2



F2

CLtd2
MCtd2

Td2

CL61

PĐIII
CLpd21

CLpd22

CL3

MCpd2

K2

MC3



F3

PĐIV

CLtd3
MCtd3

Td3

CLpd31

CLpd32

CL4

MCpd3

K3

MC4



F3

CLtd4
MCtd4

Td4

CLpd41
MCpd4

K4

Hình 4 -7

 Tác dụng của việc nối mạch vòng là:



Giảm được tổn thất điện áp trên các kháng điện phân đoạn, làm
cho chênh lệch điện áp giữa các phân đoạn bé



Khi có sự cố trên bất kỳ phân đoạn nào thì các phân đoạn còn lại
cũng vẫn làm việc song song.

CLpd42