quy trình vận hành các relay trong hệ thống điện

Đề 1
Câu 1: Tại sao phải làm mát cho MFĐ, trình bày các phương pháp làm mát cho MFĐ? So
sánh sự giống, khác nhau và phạm vi sử dụng của việc làm mát bằng không khí và khí
hidro cho MFĐ ?
Tại sao phải làm mát?
Trong quá trình vận hành MFĐ làm phát sinh các tổn hao (tổn hao do cơ...) làm giảm công suất
và làm cho máy phát bị phát nóng , làm già hóa cách điện nhanh dẫn đến cháy máy , giảm tuổi
thọ . Để nâng cao khả năng vận hành MF , tuổi thọ nên ta phải làm mát cho MF.
Lợi ích?
Làm mát giúp tăng tuổi thọ cách điện của MF
Làm mát giúp MF vận hành liên tục mà ko làm ảnh hưởng đến tuổi thọ của máy.
Làm mát giúp MF tăng khả năng mang tải và tăng khả năng vận hành linh hoạt của MF
Phương thức làm mát?
Có 2 kiểu làm mát cho MFĐ: Làm mát bề mặt ( làm mát gián tiếp), Làm mát trực tiếp
Làm mát gián tiếp : được thực hiện bằng cách thổi môi chất làm mát (không khí hoặc khí
hydro) qua các khe hở giữa stator và rotor và các khe hở được chế tạo với mục đích làm mát.
+ Làm mát gián tiếp có 3 loại :- bằng không khí tự nhiên; bằng không khí có hệ thống lạnh
tuần hoàn cưỡng bức; bằng khí H2
Làm mát gián tiếp:
+ làm mát bằng không khí tự nhiên:
-Gắn quạt vào trục roto, khi roto quay sẽ hút gió vào làm mát
Ưu điểm: đơn giản và rẻ tiền
Nhược điểm: hiệu suất thấp, chế độ quay phụ thuộc tải,quá trình hút gió phụ thuộc vào tự nhiên
nên hiệu quả thấp.
-Chỉ dùng cho máy phát có công suất thấp <10MW.
+ bằng không khí tuần hoàn cưỡng bức:
Đóng toàn bộ MF trong phòng khép kín, hệ thống làm lạnh được dẫn qua ống dẫn (không khí
được làm lạnh và hút bớt O2, hơi nóng từ máy phát được đưa ra ngoài.
Ưu:hệ số lên cao,luôn duy trì nhiệt độ làm mát thấp.
Nhược:chi phí đắt cho xây dựng lắp đặt hệ thống.
Dùng làm mát cho máy phát có công suất >10MW, nhưng nếu công suất >300MW thì không

đảm bảo làm mát phải sử dụng khí H2 để làm mát.
+làm mát dùng khí H2:
Ưu điểm: Khí H2 là loại khí nhẹ ,mật độ lớn, điều chế H2 dễ dàng hơn các loại khí khác.
khả năng làm mát>8 lần không khí,khả năng cách điện của H 2 tốt hơn không khí.Tăng độ bền
cách điện và tuổi thọ của thiết bị vì không gây oxi.,phân tử bé len lỏi vào các chỗ làm giảm tổn
hao ma sát.
Nhược điểm:
-Trong quá trình vận hành ống dẫn H2 phải dày.
-Van dẫn là van một chiều
-P>1 vì H2+O2=H2O +Q nhiệt rất lớn, và để tránh khi rò rỉ chỉ có H 2 thoát ra tránh O2 vào , hệ
thống van dẫn phải tốt.
Làm mát trực tiếp:
-làm mát trực tiếp trong rãnh mạch từ hoặc trực tiếp cho cuộn dây với môi chất làm mát có thể là
khí và nước do các nhà chế tạo thiết kế.


-Thụng thng lm mỏt trc tip lm MF t lờn gp nhiu ln ,vỡ vy ch s dng cho nh mỏy
cú cụng sut ln,ỏp dng cho cỏc nh mỏy nhit in.
-u im: hiu sut cao
-Nhc im: t
So sỏnh s ging v khỏc nhau ca vic lm mỏt bng khụng khớ v khớ hidro cho MF ?
- Ging nhau: u mc ớch lm mỏt phớa bờn ngoi ca mỏy phỏt mc ớch trung chuyn
nhit bờn trong mỏy tt hn.
- Khỏc nhau:
lm mỏt bng khụng khớ
lm mỏt bng khớ Hidro
-c im

-u im
-nhc im

-phm
dng

vi

-PP lm mỏt bng cỏch t cỏnh qut
gn vo 2 u trc roto, khi roto quay
s to thnh lung giú tun hon t
nhiờn, thi mỏt mỏy theo hng trc
hoc hng kớnh.
-n gin, r tin

-PP lm mỏt bng: h thng qut
thi khớ H2 vo hai u mỏy phỏt ,
giú núng i ra c a vo
bung lm lnh ri li tỏi tun
hon i vo 2 u MF.
-Gim ma sỏt v tng hiu sut
ca mỏy phỏt
-Khụng khớ cú ln bi bn v hi nc -Hiu sut lm mỏt cao
nờn lm gim hiu sut ca mỏy phỏt. -Gõy n nu trong mỏy cú ln O2,
(Hiu sut lm mỏt khụng cao)
do vy mỏy cn cú bn cao vỡ
-t gõy chỏy n,khụng cn mỏy cú cu trỳc c bit kớn.
bn cao v cu trỳc c bit kớn.
+H thng iu ch H2 t tin.
ng -S dng lm mỏt cho MF cụng sut -S dng lm mỏt cho MF cụng
nh.
sut ln.

-MF < 10 MW
-Mf > 300 MW

Cõu 2: Mc ớch, ý ngha ca vic bự cụng sut phn khỏng trong h thng in ? Trỡnh
by cỏc phng phỏp iu chnh in ỏp trong h thng in?
Mc ớch :
- ng c khụng ng b cn 1 lng cụng sut phn khỏng khỏ ln t húa mch t lm quay
ng c
- Mỏy bin ỏp cn 1 lng cụng sut phn khỏng t húa mch t bin i in ỏp
- ng dõy trờn khụng, in khỏng v cỏc thit b in khỏc u cn 1 lng cụng sut phn
khỏng nht nh Công suất phản kháng tiêu thụ càng nhiều thì hệ số cos thấp và sẽ làm xấu chất
lợng lới điện, nhà máy truyền tải phải thêm công suất Q từ đó làm tăng thêm dung lợng máy phát,
tăng dòng điện phụ tải nên tổn thất trong hệ thống cũng tăng....
Vỡ vy trỏnh truyn ti mt lng Q khỏ ln trờn ng dõy ngi ta t gn cỏc h dựng
in cỏc thit b sinh ra Q cung cp trc tip cho ph ti. Lm nh vy c gi l bự cụng
sut phn khỏng. Khi cú bự cụng sut phn khỏng thỡ gúc lch pha gia U v I trong mng s nh
i, do ú cos ca mng c nõng cao.
í ngha:
P2 + Q2
S = 1 2 1 .Z
U dm
- Gim c tn tht cụng sut trờn mng in:


=> Q giảm thì tổn thất trên đường dây giảm.
∆U =

- Giảm được tổn thất điện áp trong mạng điện :

P.R + Q. X

U

- Tăng khả năng truyền tải của đường dây và máy biến áp:
→ Kết luận:
Các phương pháp điều chỉnh điện áp

S = 3.U .I

Để điều chỉnh điện áp ta có thể sử dụng các phương pháp sau đây:
+/Điều chỉnh điện áp máy phát điện bằng điều chỉnh dòng điện kích từ máy phát.
+/Điều chỉnh điện áp đầu ra của máy biến áp tăng áp và của máy biến áp giảm áp bằng cách đặt
đầu phân áp cố định hoặc điều áp dưới tải.
+/Điều chỉnh điện áp trên đường dây tải điện bằng máy biến áp điều chỉnh và máy biến áp bổ trợ.
+/Đặt các thiết bị bù ngang có điều chỉnh để thay đổi tổn thất điện áp trên đường dây, có thể
dùng bộ tụ điện, máy bù đồng bộ hoặc động cơ điện đồng bộ có điều chỉnh kích từ.
+/Đặt thiết bị bù dọc trên đường dây để thay đổi điện kháng đường dây nhằm thay đổi tổn thất
điện áp.
+/Để giảm công suất phản kháng trên đường dây ta tiến hành bù cho các phụ tải ,ta đặt thiết bị bù ở phía
thứ cấp của MBA trong các trạm hạ áp.

*/ Về địa điểm thực hiện điều chỉnh điện áp, có thể ở nhà máy điện, trên mạng điện khu vực và ở
mạng điện địa phương hoặc đặt ngay tại thiết bị dùng điện.
Các thiết bị sử dụng để điều chỉnh điện áp gồm có:
-Máy biến áp có bộ điều áp
-Máy biến áp bổ trợ và máy biến áp điều chỉnh đường dây
-Máy bù đồng bộ
-Bộ tụ điện có điều chỉnh
-Động cơ đồng bộ có điều chỉnh kích từ.
-Thiết bị bù thông minh FACTS
Câu 3: Một máy điện công suất 45 kVA, điện áp định mức 0,4 kV, hệ số công suất là

cosϕ=0,85, vỏ bằng gang,US = 220 V, biết kích thước như sau :
kích thước, cm
Tham số
Dn
Dtr
L
b
hr
Kc
Ks
n B, Tesla
giá trị

55

45

55

3,5

4,5

0,9

1,2

4

17000

Hãy tính tiết diện dây, công suất và dòng từ hóa để sấy cho máy điện.
Giải
US = 220 Vs
Suất điện động của cuộn dây từ hoá với hệ số ke = 0,8 [vỏ gang chọn 0,8; vỏ nhôm chọn 0,9)


E = keU = 0,8.220 = 176 V
Chiều cao hiệu dụng của stator, cm ;
Dn − Dtr
55 − 45
− hr =
− 4,5 = 0,5cm
2
2

ha =

Diện tích mạch từ :
Fc = kc(L − b.n)ha= 0,9(55 − 3,5.4).0,5 = 18,45 cm2
Giá trị thực tế của cảm ứng từ :
Ba =

B 17000
=
= 14166, 67
ks
1, 2

Tesla

Số vòng dây cần thiết của cuộn từ hoá :
ω=

E.108
176.108
=
= 303,3162
222 Ba Fc 222.14166, 67.18, 45

≈ 304 vòng
ứng với giá trị của Ba= 14166,67 tra bảng 7.3 xác định cường độ từ trường H=17,3272A/cm
Chiều dài trung bình của đường sức :
ltb = (Dn − ha)π =(55 − 0,5).3,14 = 171,13 cm
Lực từ hoá :
Fµ = H.ltb= 17,3272.171,13 = 2965,204 A
Dòng từ hoá của cuộn dây :
I=

Fµ

ω

=

2965, 204
= 9, 75396 A
304

,
Công suất từ hoá :

S = U.I.10-3= 220.9,75396.10-3 = 2,146 kVA
Tiết diện dây dẫn từ hoá bằng đồng với j = 3,5 A/mm2 là :
F=

I 9, 75396
=
= 2, 787
j
3,5

, mm2
Chọn tiết diện dây là Fcu= 3 mm2