quy trình vận hành các relay trong hệ thống điện

Câu 1: Đặc điểm và thao tác hệ thống điều chỉnh điện áp máy biến áp ? Trình bày thao tác
bộ điều áp dưới tải? Tại sao bộ điều áp của MBA lại đặt ở cuộn dây điện áp cao và trong
một thùng dầu riêng ?
Đặc điểm và thao tác hệ thống điều chỉnh điện áp máy biến áp:
Đặc điểm:
- Ở cuộn dây cao áp của MBA ngoài đầu chính còn có các đầu ra phụ thêm gọi là đầu phân áp.
Thay đổi đầu phân áp của các máy biến áp có thể cho phép điều chỉnh điện áp trong phạm vi +(2,5÷16)%Udm. Việc thay đổi đầu phân áp có thể thực hiện bằng tay (ko tải) hoặc tự động (dưới
tải).
- Với các máy biến áp nhỏ dùng trong các trạm biến áp tiêu thụ thường chỉ có 3 đến 5 đầu phân
áp, giới hạn điều chỉnh là +-5%,khi cần thay đổi đầu phân áp cần phải cắt điện.
- Nếu là điều áp ko tải: cần chọn một đầu phân áp cố định đê thỏa mãn được yêu cầu về điện áp
tại các hộ tiêu thụ trong các tình trạng làm việc khác nhau.
Thao tác bộ điều áp không tải (hoặc có tải)
- Thao tác với bộ điều áp ko tải
Khi máy chuẩn bị làm việc, chọn trước một đầu phân áp thích hợp để trong các chế độ vận
hành khác nhau điện áp của mạng đều không lệch quá phạm vi cho phép. Trong trường hợp máy
đã mang tải, nếu muốn điều chỉnh điện áp thì cần phải cắt phụ tải, tách máy ra khỏi mạng rồi
xoay nấc phân áp về đúng với nấc muốn chọn, cuối cùng đóng máy vào làm việc và đóng phụ tải
cho máy.
Nếu trong trạm biến áp có nhiều máy làm việc song song thì cần thực hiện đồng thời quá
trình chuyển đổi nấc ở tất cả các máy. Sau khi đã chuyển nấc MBA cần kiểm tra lại điện trở một
chiều các cuộn dây (đối với MBA từ 1000kVA trở lên) và kiểm tra thông mạch (đối với MBA
dưới 1000kVA).
- Thao tác với bộ điều áp dưới tải
Như đã biết, bộ điều áp dưới tải (ĐAT) được thiết kế để tự động điều chỉnh điện áp phù hợp
với sự thay đổi của phụ tải. Tuỳ thuộc vào loại ĐAT mà có những phương thức vận hành bảo
dưỡng thích hợp. Các thao tác vận hành đối với thiết bị ĐAT bao gồm:
- Quan sát tổng thể;
- Đo độ nén của các tiếp điểm;
- Đo mômen quay;
- Đo thời gian đóng cắt của các tiếp điểm dập hồ quang;

- Đo điện trở một chiều toàn mạch ở 2 vị trí của tiếp điểm đảo chiều;
- Kiểm tra độ bền điện;
- Kiểm tra độ kín dầu;
- Kiểm tra trình tự hoạt động của các tiếp điểm.
Bộ điều áp của MBA đặt ở cuộn dây điện áp cao và trong một thùng dầu riêng
Bộ điều áp được đặt ở cuộn dây phía cao áp vì:
-Cuộn dây phía cao áp có điện áp lớn nên dòng điện sẽ bé, tiết diện dây yêu cầu nhỏ do đó
kết cấu tiếp điểm gọn nhẹ, thao tác đơn giản, dễ dàng
-Do dòng điện nhỏ nên ít phát sinh hồ quang, an toàn cho người và thiết bị


-Phạm vi điều chỉnh rộng lớn hơn.
Bộ điều áp được đặt trong thùng dầu riêng vì:
+ Khi điều chỉnh đầu phân áp sẽ sinh ra hồ quang có thể làm dầu sôi cục bộ và làm giảm
chất lượng dầu mba. Đặt bộ điều ápphía ngoài thùng dầu chính, sử dụng dầu riêng để làm mát để
tránh ảnh hưởng đến dầu mba.
+ Cách điện
+ Làm mát
+ Dập hồ quang
Câu 2: Nêu nguyên tắc chung sấy máy điện? Trình bày các phương pháp sấy máy điện,? So
sánh sự giống, khác nhau, ưu nhược điểm và phạm vi ứng dụng của các phương pháp trên?
Trong qtr vh cũng như tách ra sửa chữa, MF có thể bị nhiễm ẩm làm cho cách điện bị già
hóa. Chính vì vậy cần sấy để đảm bảo an toàn, đảm bảo cách điện của MF.
a.Nguyên tắc chung của sấy máy phát điện:
Theo qui trình vận hành máy phát điện, các máy phát điện và máy bù đồng bộ điện áp dưới
15kV có thể đóng vào mạng không cần sấy nếu thỏa mãn ba điều kiện sau:
-Điện trở cách điện của các cuộn dây stato (qui về 750 C) sau 60s kể từ khi cấp điện áp
không thấp hơn giá trị R60, xác định theo biểu thức:
R 60 =

Un
(MΩ)
1000 + 0,01Pn

Trong đó:
Un, Pn là điện áp và công suất định mức của máy phát, (V) và (kW)

k hp =

R 60"
R15"

-Hế số hấp phụ không nhỏ hơn 1,
R15’’- điện trở tương ứng ở 15 giây kể từ khi cấp điện áp.
-Hệ số phi tuyến( tỉ số giữa điện trỏ cách điện ứng với điện áp chỉnh lưu 0,5Un trên điện trở
cách điện ứng với điện áp chỉnh lưu 2,5Un) không lớn hơn 1,3
Ngoài các điều kiện trên, tất cả các máy điện khi đưa vào vận hành từ trạng thái dự phòng
hoặc sau sửa chữa đại tu, cần phải được kiểm tra cách điện và sấy. Quá trình sấy máy phát điện
có thể được thực hiện theo các phương pháp: tủ sấy, tổn thất trong lõi thép của stato, phương
pháp đốt nóng bằng dòng điện một chiều hoặc phương pháp đốt nóng bằng dòng điện ngắn mạch
ba pha( đối với máy phát thủy điện).
Các loại máy điện công suất lớn thường được sấy bằng phương pháp tổn thất trong lõi thép
và phương pháp dòng điện một chiều, phương pháp dòng điện ngắn mạch ba pha thường được áp
dụng trong điều kiện vận hành, khi cách điện bị ẩm không nhiều.
Việc đuổi không khí ẩm ra khỏi máy trong quá trình sấy có thể thực hiện với sự trợ giúp của
các máy quạt. Nhiệt độ cực đại trong quá trình cần được điều chỉnh trong phạm vi gần giới hạn
nhiệt độ cho phép ứng với loại cách điện sử dụng trong các cuộn dây, nhìn chung không thấp hơn
800C. Tốc độ tăng nhiệt độ không quá 50C/h.

Sự thay đổi điện trở cách điện trong quá trình sấy được thể hiện trên hình vẽ sau:

Đầu tiên giá trị điện trở cách điện giảm do sự mềm hóa cách điện, sau đó sẽ tăng dần đến giá
trị xác lập. Trong quá trình sấy cần tiến hành kiểm tra điện trở cách điện R60 khoảng 2h một lần,
đối với máy lớn kiểm tra 2÷3 lần mỗi ngày. Quá trình sấy sẽ kết thúc nếu điện trở cách điện
không thay đổi trong vòng 5h ứng với nhiệt độ xác lập.
b. Các phương pháp sấy máy phát điện, ưu nhược điểm, phạm vi ứng dụng của
phương pháp trên
b1. Phương pháp dùng tủ sấy
Máy phát được đặt trong lò hoặc tủ sấy, phía dưới lò có cửa để dẫn khí vào, phía trên lò góc
đối diện có cửa để thoát khí ra (hình 7.18). Thành lò sấy được làm bằng vật liệu chịu lửa như kim
loại hoặc xi măng amiăng. Nhiệt năng cung cấp cho tủ sấy có thể là hơi nước hoặc dùng điện.
Khí nóng trong tủ được lưu thông với sự trợ giúp của các máy quạt.
Nhiệt độ trong tủ có thể kiểm tra bằng nhiệt kế hoặc thiết bị đo từ xa. Nhiệt độ của không
khí nóng ở cửa vào phải được kiểm tra thường xuyên không được quá 900C. Sau mỗi giờ phải đo
điện trở cách điện một lần.
Ưu điểm:
Phương pháp sấy này có ưu điểm là đơn giản và tin cậy Nhược điểm:
Tiêu tốn nhiều năng lượng và thời gian sấy dài.
Phạm vi ứng dụng:
Máy điện công suất nhỏ
Khí nóng

Hình 7.18. Sấy máy điện bằng lò.
b2. Sấy bằng dòng điện


Quá trình sấy bằng dòng điện được thực hiện
bằng cách cấp cho cuộn dây dòng điện áp thấp, khi
chạy trong cuộn dây dòng điện sinh ra một lượng

nhiệt làm tăng nhiệt độ và sấy cuộn dây. Theo
phương pháp này điện năng tiêu thụ sẽ không
nhiều do sự đốt nóng trực tiếp cuộn dây làm hơi
nước thoát ra mạnh. Nhiệt độ đốt nóng có thể thay
đổi bằng cách điều chỉnh cường độ dòng điện
trong cuộn dây. Nếu dùng dòng điện một chiều thì
chỉ cuộn dây có điện được đốt nóng, còn nếu dùng
dòng điện xoay chiều thì nhiệt năng sẽ được toả ra Hình 7.19. Sơ đồ sấy bằng dòng điện:
1- máy biến áp hàn;
ở tất cả các cuộn dây có mạch khép kín. Sơ đồ
2- cuộn kháng điện;
mạch điện sấy máy điện được thể hiện trên hình
3- stator máy điện sấy.
7.19.
Quá trình sấy máy phát bằng dòng ngắn mạch 3 pha được thực hiện khi máy đang quay với
tốc độ định mức. Dòng điện sấy được lấy từ nguồn khác, các cuộn dây của rotor được nối ngắn
mạch.
Sự điều chỉnh nhiệt độ được thực hiện bằng cách điều chỉnh cường độ dòng điện kích từ,
tăng dần đến giá trị cần thiết.
Điện trở của cuộn dây stator khi sấy bằng phương pháp dòng điện không được nhỏ hơn 0,05
MΩ, còn điện trở của cuộn dây rotor không nhỏ hơn 2 MΩ.
Dòng điện sấy có thể lấy bằng 1,5.In nếu sấy trong khoảng thời gian 1 giờ và bằng dòng định
mức nấu sấy trong vòng 2 giờ.
Ưu điểm:
-Không cần dừng máy khi sấy
-Điện năng tiêu thụ không nhiều
-Dễ dàng thay đổi nhiệt độ sấy
Nhược điểm:
-Cần phải có một nguồn cấp dòng điện sấy riêng biệt
-Khi sử dụng dòng điện xoay chiều thì nhiệt năng được tỏa ra ở tất cả các cuộn dây có mạch

khép kín. Đó là điều không mong muốn.
Phạm vi ứng dụng:
-Áp dụng cho các máy điện công suất lớn.
-Phương pháp dòng điện ngắn mạch ba pha thường được áp dụng trong điều kiện vận hành,
khi cách điện bị ẩm không nhiều.
-Rất tiện lợi khi sấy máy phát thủy điện
b3. Sấy bằng phương pháp cảm ứng
Phương pháp tổn thất trong lõi thép của stator
Phương pháp này sử dụng nguồn nhiệt tạo ra bởi dòng điện xoáy trong lõi thép của stator.
Cuộn dây sấy còn gọi là cuộn từ hóa, được lồng trong rãnh stator, khi được cấp nguồn, một từ
thông sẽ sinh ra dòng điện xoáy đốt nóng lõi thép. Thông thường quá trình sấy được thực hiện
không có rotor, bởi vì sự có mặt của rotor sẽ gây cản trở cho việc lắp đặt cuộn dây từ hóa và gây


phức tạp cho quá trình sấy vì cứ 30 phút lại phải quay rotor đi 1800 để tránh sự uốn rotor. Trước
khi sấy cần phải kiểm tra cẩn thận vì nếu có vật thể kim loại nằm trong rãnh stator thì sẽ dẫn đến
ngắn mạch và làm hỏng lõi thép. Do cuộn dây từ hóa làm việc trong môi trường nhiệt độ cao nên
phụ tải chỉ lấy bằng 60% giới hạn cho phép ứng với tiết diện dây dẫn lựa chọn.
Ưu điểm:
Gọn gàng, cuộn dây từ hóa được lồng luôn trong rãnh của stato nên tiết kiệm diện tích
Nhược điểm:
Cần tháo rotor trước khi sấy
Lõi thép rất dễ bị hỏng nếu có vật thể kim loại nằm trong rãnh rotor. Có khả năng xảy ra sự cố.
Phạm vi ứng dụng:
Ứng dụng để sấy máy phát điện công suất lớn
Phương pháp tổn thất trong vỏ máy
Phương pháp sấy cảm ứng có thể thực hiện bằng cách quấn trên vỏ máy một số vòng dây và
cấp cho nó nguồn điện xoay chiều điện áp thấp (hình 7.21). Lúc này vỏ của máy điện có chức
năng như cuộn dây thứ cấp được nối ngắn mạch của máy biến áp khô (cuộn sơ cấp chính là các
vòng dây quấn quanh vỏ).

Hình 7.21. Sơ đồ sấy máy phát theo
phương pháp tổn thất trong vỏ máy.

Vỏ của máy sẽ được nung nóng bởi dòng điện cảm ứng sinh ra trong nó. Để tăng cường sự
đối lưu không khí, máy điện khi sấy nên ở trạng thái quay.
Ưu điểm:
Phương pháp thực hiện đơn giản, dễ dàng, ít gặp sự cố trong khi sấy.
Nhược điểm:
Tổn thất nhiều
Máy điện phải sấy ở trạng thái quay
Phạm vi ứng dụng:
Ứng dụng cho loại máy điện kín.
Câu 3: Một máy điện công suất 30 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

30

20

35

3

3

0,9

1,2

Hãy tính tiết diện dây, công suất và dòng từ hóa để sấy cho máy điện.

4

18000


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 ;
ha =

Dn − Dtr
30 − 20
− hr =
− 3 = 2cm
2

2

Diện tích mạch từ :
Fc = kc(L − b.n)ha= 0,9(35 − 3.4).2 = 41,4 cm2
Giá trị thực tế của cảm ứng từ :
Ba =

B 18000
=
= 15000
ks
1, 2

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

E.108
176.108
=
= 127, 664 vòng
222 Ba Fc 222.15000.41, 4

ứng với giá trị của Ba= 15000 tra bảng 7.3 xác định cường độ từ trường H=25A/cm
Chiều dài trung bình của đường sức :
ltb = (Dn − ha)π =(30 −2).3,14 = 87,965 cm
Lực từ hoá :
Fµ = H.ltb= 25.87,965 = 2199,125 A
Dòng từ hoá của cuộn dây :
I=

Fµ

ω

=

2199,125
= 17, 226 A
127, 664

,
Công suất từ hoá :
S = U.I.10-3= 220.17,226.10-3 = 3,79 kVA
Tiết diện dây dẫn từ hoá bằng đồng với j = 3,5 A/mm2 là :
F=

I 17, 226
=
= 4,922
j
3,5

, mm2
Chọn tiết diện dây là Fcu= 6 mm2