BÁO CÁO THỰC TẬP KĨ THUẬT ĐIỆN

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

BÁO CÁO THỰC TẬP KĨ THUẬT ĐIỆN

GVHD: Ths. Nguyễn Hoàng Minh Tuấn
SVTH: Nguyễn Thanh Phong
MSSV: 41202727

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2015


1

LỜI MỞ ĐẦU
Được sự giúp đỡ của Khoa Điện – Điện tử Đại học Bách Khoa thành phố Hồ
Chí Minh, tập thể lớp Kỹ Thuật Điện chúng em đã có được một chuyến đi thực tập
thực tế đầy bổ ích. Với sự giúp đở tận tình của các thầy trong đoàn và các nhân
viên tại trạm biến áp Trảng Bàng tỉnh Tây Ninh chúng em đã tiếp thu và hiểu biết
thêm nhiều điều quan trọng. Trong vòng ba ngày chúng em được tham quan rất
nhiều nơi và được học hỏi rất nhiều kiến thức thực tế. Qua chuyến đi thực tế lần
này, bản thân mỗi sinh viên được mở rộng tầm nhìn, hoàn chỉnh hơn lượng kiến
thức chuyên ngành. Do đó mỗi sinh viên càng phải nhận thức trách nhiệm của
mình đối với bản than và sự phát triển giàu mạnh của đất nước. Vì vậy mỗi sinh
viên không chỉ cần có kiến thức chuyên ngành vững vàng mà cần có tinh thần tự
hào dân tộc sâu sắc và có sự hiểu biết rộng về nhiều lĩnh vực. Đây chính là cơ hội
cho chúng em nhìn lại mình; biết mình đang ở vị trí nào, có vai trò như thế nào đối
với sự phát triển của đất nước đặc biệt là trong ngành điện năng.
Những gì đạt được trong chuyến đi em xin trình bày trong bài báo cáo này,
Tuy vậy do kiến thức của em còn giới hạn nên bài báo cáo khó tránh sai xót, mong
quí Thầy sửa chữa và giúp em hoàn thành tốt báo cáo.

Em chân thành cảm ơn!


2

PHẦN 1 : CƠ SỞ LÍ THUYẾT
I.

Tìm hiểu về máy phát điện: (Thủy điện)

- Đập (Dam) Hầu hết các nhà máy thủy điện dựa vào một con đập chứa nước
lại, tạo ra một hồ chứa lớn. Thông thường, hồ chứa này được sử dụng như
một hồ giải trí như hồ Roosevelt tại đập Grand Coulee tại tiểu bang
Washington
- Ống dẫn nước (Penstock) Cửa trên đập mở và lực hấp dẫn đẩy nước chảy
qua các đường ống chịu áp. Đường ống dẫn nước đến tuabin. Nước làm tăng
dần áp lực khi nó chảy qua đường ống này.
- Tua bin (Turbine) Nước hướng về và làm quay các cánh lớn của tuabin,
tuabin này gắn liền với máy phát điện ở phía trên nó nhờ một trục. Loại phổ
biến nhất của tua bin dùng cho nhà máy thủy điện là Turbine Francis, trông
nó giống như một đĩa lớn có những cánh cong. Một tua bin có thể cân nặng
khoảng 172 tấn và quay với tốc độ 90 vòng mỗi phút.


3

- Máy phát điện (generator) Khi các cánh tua-bin quay, một loạt các nam
châm trong các máy phát điện cũng quay theo. Những nam châm khổng lồ
này quay quanh cuộn dây đồng, sản sinh ra dòng điện xoay chiều (AC).
- Biến áp (Transformer) Máy biến áp được đặt bên trong nhà máy điện tạo

ra dòng điện xoay chiều AC và chuyển đổi nó thành dòng điện có điện áp
cao hơn.
- Đường dây điện (Power Lines) Trong mỗi nhà máy điện có đến bốn dây:
ba dây pha của năng lượng điện được sản xuất đồng thời với một dây trung
tính.
- Cống xả(Outflow) Đưa nước chảy qua các đường ống(gọi là kênh) và chảy
vào hạ lưu sông.
- Ý tưởng khai thác các dòng nước để tạo ra điện có từ rất sớm. Ban đầu là các
bánh xe lớn đặt thẳng đứng có gắn các gàu múc để đưa nước lên cao. Vào
cuối những năm 1820, con người đã biến xe thành tuabin và 50 năm sau, con
người đã gắn nó với một máy phát điện ở hạ lưu của một đập giữ nước hồ.
- Ngày nay, có khoảng 45000 con đập rải rác trên địa cầu, cung cấp khoảng
1/5 lượng điện tiêu thụ trên toàn thế giới, tức khoảng 2,4 triệu MW. Tại
Pháp, khoảng 15% điện là thủy điện. Tại châu Âu, Mỹ, Canada, tiềm năng
thủy điện đã được khai thác đến 70%


4

II.

Điều kiện để vận hành hai máy biến áp song song

1/ Tại sao hoặc khi nào phải ghép song song hai máy biến áp:
- Không có sẵn một máy biến áp duy nhất để đáp ứng nhu cầu tổng tải.
- Nhu cầu sử dụng năng lượng tăng lên theo thời gian đòi hỏi phải tăng công
suất máy biến áp. Khi đó ta phải ghép song song hai máy biến áp để đảm bảo công
suất.
- Để đảm bảo độ tin cậy khi cung cấp. Ngay cả khi một trong hai máy bị lỗi
hay hư hỏng, hay ta cần bảo trì bảo dưỡng, thì vẫn còn máy để hoạt động.

- Giảm công suất tiêu thụ cho tải.


5

2/ Điều kiện vận hành song song hai máy biến áp:
- Các máy biến áp phải cùng tổ đấu dây.
- Các máy phải cùng tỷ số biến, hoặc chênh nhau không quá 0,5%.
- Điện áp ngắn mạch Uk chênh nhau không quá 10%.
- Các máy biến áp hoàn toàn đồng pha.
3/ Sơ đồ cho hai máy biến áp vận hành song song:


6

4/ Bước thao tác vận hành:
- Đóng cầu dao cắt phía cao thế MBA1, và vận hành không tải MBA1.
- Đóng cầu dao cắt phía hạ thế MBA1, cung cấp công suất P1.
- Tiếp tục đóng cầu dao cắt phía cao thế MBA2, và vận hành không tải
MBA2.
- Tiếp tục đóng cầu dao cắt phía hạ thế MBA2, cung cấp công suất P2.
- Được tổng công suất cung cấp cho tải: P = P1 + P2.
5/ Ngắt một máy để sửa chữa hoặc vận hành luân phiên:
- Mở cầu dao cắt phía hạ thế một trong hai máy;
- Tiếp tục mở cầu dao cắt phía cao thế.
Công suất cung cấp bây giờ chỉ cong một nửa. Chú ý việc cách ly một máy ra
khỏi tải phải thực hiện theo thứ tự hạ thế trước và cao thế sao, không làm ngược
lại.

7

III.

Tìm hiểu về dao cách ly và máy cắt

1. Dao cách ly:

+ Nhiệm vụ chủ yếu của dao cách ly là tạo ra khoảng hở cách điện trông thấy được
giữa bộ phận đang mang điện và bộ phận cắt điện. Dao cách ly chỉ để đóng cắt khi
không có dòng điện;
+Dao cách ly được chế tạo với nhiều cấp điện áp khác nhau, 1pha hay 3pha, lắp đặt
trong nhà và ngoài trời;
+ Dao cách ly được chọn các điều kiện định mức: dòng và áp cùng điều kiện ổn
định động và ổn định nhiệt.
+ Nhờ có dao cách ly nên khi sửa chữa một thiết bị nào đó thì các thiết bị bên cạnh
vẫn làm việc bình thường.


8

Phạm vi ứng dụng:
- Đóng và cắt điểm trung tính của các máy biến áp, kháng điện
- Đóng và cắt các cuộn dập hồ quang khi trong lưới điện không có hiện tượng
chạm đất
- Đóng và cắt chuyển đổi thanh cái khi máy cắt hoặc dao cách ly liên lạc
thanh cái đã đóng
- Đóng và cắt không tải thanh cái hoặc đoạn thanh dẫn
- Đóng và cắt dao cách ly nối tắt thiết bị
- Đóng và cắt không tải máy biến điện áp, máy biến dòng điện

9

Phân loại :
- Theo số pha :
+ Dao cách ly một pha : trong nhà máy điện được dùng để đóng (mở) trung
tính của MBA, các biến điện áp một pha


10

+ Dao cách ly ba pha: các dao cách ly còn lại la dao cách ly ba pha


11

- Theo phương pháp đặt lưỡi dao
+ Dao cách ly kiểu ngang
+ Dao cách ly kiểu đứng
+ Dao cách ly xoay tròn
2. Máy cắt
Máy cắt điện là thiết bị đóng cắt mạch điện cao áp(trên 1000V). Ngoài nhiệm vụ
đóng cắt dòng điện phụ tải phục vụ cho công tác vận hành, máy cắt còn có chức
năng cắt dòng ngắn mạch để bảo vệ các phần tử của hệ thống điện.


12

13

- Máy cắt ít dầu: Dầu làm nhiệm vụ sinh khí dập hồ quang, cách điện là chất rắn;
- Máy cắt nhiều dầu: Dầu vừa làm nhiệm vụ cách điện vừa làm nhiệm vụ dập hồ
quang;
- Máy cắt không khí: Dùng khí nén dập hồ quang;
- Máy cắt chân không: Hồ quang được dập tắt trong môi trường chân không;
- Máy cắt tự sinh khí: Dùng vật liệu cách điện tự sinh khí ở nhiệt độ cao để dập tắt
hồ quang;
- Máy cắt điện từ: Hồ quang bị lực điện từ đẩy vào khe hở hẹp và bị dập tắt trong
đó.


14

VI. Tổn thất trong máy biến áp
Tổn thất công suất trong máy biến áp bao gồm tổn thất sắt (∆PFe) và tổn thất đồng
(∆PCu)
∆P = ∆PFe +∆PCu(

S
Sđm

)2

Ví dụ: Cho 2 máy biến áp làm việc song song, cung cấp cho tải định mức 9MVA
Máy 1: ∆PFe = 20kW, ∆PCu = 90kW, Sđm = 6MVA
Máy 2: ∆PFe = 35kW, ∆PCu = 200kW, Sđm = 12MVA
 Hai máy cùng hoạt động: máy 1 cung cấp 3MVA, máy 2 cung cấp 6MVA
3 2

Máy 1: ∆P = 20 + 90*( ) = 42.5kW
6
6 2

Máy 2: ∆P = 35 + 200*( ) = 85kW
12
 Máy 1 không hoạt động, máy 2 hoạt động
9 2

Máy 2: ∆P = 35 + 200*( ) = 147.5kW
12
 Máy 1 hoạt động, máy 2 không hoạt động
6 2

Máy 1: ∆P = 20 + 90*( ) = 110kW
6


15

V. Kích từ máy phát bằng dòng DC
Mỗi tổ máy Tuabin - máy phát được cung cấp một hệ thống kích từ hoàn chỉnh
kiểu điện tử kỹ thuật số, có thể được giám sát bởi hệ thống SCADA tại phòng điều
khiển trung tâm, bao gồm cả bộ điều chỉnh điện áp tự động tốc độ cao. Đầu ra của
bộ kích từ tĩnh phải được đấu nối đến vành góp của máy phát thông qua hộp đấu
dây lắp đặt trên khung máy phát.
Hệ thống kích từ được cấp nguồn từ hệ thống điện tự dùng tổ máy và máy biến áp
kích từ. Kích từ ban đầu trong thời gian bắt đầu tự kích nguồn được lấy từ một
trạm ắc qui 220V. Giá trị dòng điện và điện áp kích từ thường lớn hơn các giá trị

định mức tối thiểu là 20% và l0%.
Hệ thống kích từ cung cấp nguồn một chiều tạo từ trường cho máy phát đồng bộ để
đạt được phạm vi công suất máy phát như đã quy định và ổn định điện áp máy phát
để vận hành phù hợp trong hệ thống điện mà máy phát được nối vào.
Trong trường hợp tần số máy phát gia tăng tới giá trị tương ứng với sự gia tăng tốc
độ lớn nhất do máy phát mất phụ tải, hệ thống kích từ sẽ nhanh chóng phục hồi
điện áp đến giá trị định mức và giữ ổn định
Thành phần chính của hệ thống kích từ:
Thiết bị kích từ bao gồm máy biến áp kiểu khô, các bộ chỉnh lưu thyristor, bộ điều
chỉnh tự động điện áp AVR, bộ phận diệt từ, thiết bị bảo vệ quá áp và tất cả trang
thiết bị cần thiết cho việc điều khiển, bảo vệ hệ thống kích từ và máy phát trong
các điều kiện vận hành bình thường và sự cố.
Thiết bị kích từ ban đầu sẽ cung cấp dòng kích từ định mức thích hợp, đảm bảo
chắc chắn và ổn định phát xung mở cơ cấu chỉnh lưu thyristor. Thiết bị cho phép
kích hoạt các thiết bị kích thích từ các nguồn tạm thời bên ngoài với công suất
dòng kích từ liên tục tới l,2 lần công suất định mức và có thể điều chỉnh liên tục
với các bước điều chỉnh l0% đến 100% điện áp đầu cực máy phát, để kiểm soát sự
bão hoà máy phát và thử nghiệm đặc tính trở kháng trong thời gian vận hành.
Tất cả các tính năng điều khiển, bảo vệ và hoạt động của thiết bị tương thích với
chế độ điều khiển từ xa từ phòng điều khiển nhà máy. Điều khiển từ xa được giới
hạn trong một vài điều khiển, chẳng hạn chỉ với chức năng như "khởi động-dừng"
và "tăng-giảm" thông qua bộ điều chỉnh tự động điện áp và điều khiển bằng tay
biến trở tăng-giảm. Thiết bị kích từ được thiết kế để có đủ khả năng khởi động và
vận hành ứng với công suất nguồn hạn chế và phải độc lập với nguồn tự dùng xoay
chiều AC của nhà máy.


16

VI. Hòa đồng bộ máy phát

Để có thể hoà chung điện của máy phát điện vào lưới điện, sao cho an toàn, nhanh
chóng, tiết kiệm cần phải đo, kiểm tra sự đồng bộ điện của máy phát và điện của
lưới, sao cho tại thời điểm đóng máy cắt: độ lệch điện áp, độ lệch tần số, độ lệch
pha của hai "hệ thống điện" này phải nằm trong giới hạn cho phép. Trong đó việc
kiểm tra độ lệch pha được coi trọng nhất vì nếu điện áp và tần số bằng nhau nhưng
lại ngược pha nhau thì không khác gì hai vật thể đang bay cùng vận tốc cùng
phương nhưng lại ngược chiều lao vào nhau, trong hệ thống điện sự cố này còn
nghiêm trọng hơn cả sự cố ngắn mạch
- Khi hòa đồng bộ, tăng kích từ thì P không đổi, Q tăng điều này có thể được
giải thích là do sự phân chia tải phản tác dụng bằng cách tăng điều chỉnh
kích từ của các máy phát quan sát các đồng hồ để điều chỉnh sao cho dòng
điện của các máy tương ứng như nhau trên các đồng hồ chỉ dòng của máy
phát thì quá trình phân chia tải phản tác dụng kết thúc do đó làm P không
đổi, Q tăng
- Khi thay đổi tần số thì P tăng, Q giảm là do sự phân chia tải tác dụng bằng
cách tăng lượng dầu vào máy mời hòa đồng thời giảm lượng dầu vào máy
đang làm việc quan sát các đồng hồ để điều chỉnh sao cho tần số trạm là
không đổi. Quá trình phân chia tải kết thúc khi công suất của các máy tương
ứng như nhau trên các đồng hồ chỉ công suất của máy phát


17

PHẦN 2: THAM QUAN THỰC TẾ

1. Tổng quan về trạm biến áp
Trạm biến áp 220KV Tây Ninh nằm ven Tỉnh lộ 784, thuộc địa bàn Khu phố Ninh
Nghĩa, Phường Ninh Thạnh, Thành Phố Tây Ninh được khởi công xây dựng vào
ngày 28/04/2014. Qua thời gian tích cực thi công vào lúc 23h39 ngày 30/06/2015
Công ty Truyền tải điện 4 cùng Ban quản lý dự án điện Miền Nam đã đóng điện

thành công đường dây 220KV Trảng Bàng - Tây Ninh và Trạm biến áp 220KV
Trạm biến áp 220KV Tây Ninh có qui mô Hai (02) máy biến áp 220/110/22kV250MVA. Giai đoạn này lắp một (01) máy biến áp 250MVA. Sơ đồ điện phía
220kV sử dụng sơ đồ hai thanh cái có thanh cái vòng có khả năng cho mười
bốn (10) ngăn lộ. Trong giai đoạn này lắp hai (02) ngăn lộ ra 220kV đi trạm
220kV Trảng Bàng, một (01) ngăn lộ tổng 220kV máy biến áp 250MVA, một (01)
ngăn máy cắt kết giàn và một (01) ngăn máy cắt đường vòng 220kV. Tương lai có
thể mở rộng thêm một (01) ngăn lộ tổng máy biến áp 250MVA thứ hai và hai (02)
ngăn lộ ra đi Bình Long và hai (02) ngăn lộ đi Tân Biên. Sơ đồ điện phía 110kV
sử dụng sơ đồ hai thanh cái có khả năng cho mười bảy (17) ngăn lộ. Trong giai
đoạn này lắp bảy (07) ngăn lộ ra, gồm ngăn Dầu Tiếng, Bình Long, Bourbon, Châu


18

Thành, Tây Ninh 110kV (1&2), KCN Trâm Vàng, một (01) ngăn lộ tổng máy biến
áp 220/110/22kV-250MVA và một (01) ngăn phân đoạn. Dự phòng cho tương lai
gồm một (01) ngăn lộ tổng máy biến áp 250MVA thứ hai, hai (02) ngăn lộ tụ
bù và năm (05) ngăn lộ ra dự phòng.
Việc đóng điện đưa vào vận hành đường dây 220KV Trảng Bàng - Tây Ninh và
Trạm Biến áp 220KV Tây Ninh có ý nghĩa hết sức quan trọng nhằm nâng cao độ
tin cậy an toàn cung cấp điện ổn định, chất lượng, liên tục đáp ứng nhu cầu phát
triển kinh tế xã cho Thành phố Tây Ninh và khu vực lân cận.
2. Các thiết bị trong trạm:
 Thiết bị trong trạm điều khiển:
Các tủ AC điều khiển có nhiệm vụ điều khiển các hoạt động của thiết bị thay
thế con người. Dây điện được ngầm hóa hoàn toàn, cách điện đảm bảo an toàn
tuyệt đối.

 Thiết bị ngoài trời:
- Máy cắt: Máy cắt trong trạm là máy cắt dầu mở bằng lò xo, khi xảy ra sự cố

máy cắt sẽ thực hiện đóng cắt mạch để hạn chế dòng cách điện. Khi đóng
máy cắt trên đường dây cao áp sẽ xảy ra hiện tượng phóng điện gây ra tiếng
nổ lớn.


19

- Dao cách ly: Dao cách ly có nhiệm vụ tạo một khoảng cách để đảm bảo an
toàn khi sữa chữa máy biến áp, máy cắt, đường dây.

- Máy biến dòng điện (BI), máy biến điện áp (BU):
BI có nhiều cấp chính xác khác nhau. Với độ chính xác 0,2 lên 0,5 giá thành có
thể tăng gấp 3 lần tùy thuộc vào độ chính xác


20

Máy biến điện áp (BU) có nhiệm vụ biến đổi điện áp cao U1 (điện áp sơ cấp) về
điện áp thấp U2 (điện áp thứ cấp) tương ứng với thiết bị đo lường, tự động.
- Máy biến áp(MBA):
Trạm gồm 2 máy biến áp 220/110/22kV-250MVA.

MBA 1 được sản xuất tại Nga năm 2003

MBA 2 được sản xuất tại Trung Quốc năm 2010


21

- Thiết bị chống sét:

Hệ thống chống sét phải đảm bảo tất cả các thiết bị cần bảo vệ phải được nằm
trong phạm vi bảo vệ an toàn của hệ thống bảo vệ.

- Bể chứa nước:
Bể chứa có dung tích khoảng 35000 mét khối nước có nhiệm vụ cung cấp nước
đề phòng sự cố cháy nổ cần thiết.


22

- Rơ le (RL):

- Hệ thống tụ bù:


23

KẾT LUẬN
Qua chuyến đi thực tế em đã tích luỹ được rất nhiều kiến thức thực tế
bổ sung cho những kiến thức đã học tại nhà trường. Qua đó em đã phần nào
hiểu được rõ hơn về cơ sở vật chất kỹ thuật, đặc điểm, của hệ thống điện
nước ta. Qua chuyến đi em còn hiểu thêm về cơ cấu và nguyên tắc vận hành
trạm biến áp, hiểu một số thiết bị sử dụng trong nhà máy điện và trạm điện
như máy cắt, dao cách ly, thiết bị chống sét…
Xin chân thành cảm ơn các Thầy trong bộ môn Kỹ Thuật Điện đã
giành nhiều thời gian để tạo điều kiện cho chúng em được tham quan thực
tế. Mặc dù đã hết sức cố gắng nhưng do kiến thức của chúng em và thời gian
đi thực tế có hạn nên bài thu hoạch không thể tránh khỏi thiếu sót, kính
mong quí thầy cô đóng góp ý kiến để bài thu hoạch của chúng em được hoàn
thiện hơn.

Em xin chân thành cảm ơn!