Van hanh may bien the.pdf

31
Phóc tr×nh trëng ca Ph©n xëng VËn hµnh Bu«n Kuèp B. THIẾT BỊ ĐIỆN VÀ ĐIỀU KHIỂN CẤU TẠO VÀ CÁC CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH CỦA MÁY PHÁT VÀ MÁY BIẾN THẾ 1. MÁY PHÁT ĐIỆN 1.1. Tổng quan Máy phát điện nhà máy thủy điện Buôn Kuốp bao gồm 02 tổ máy, mỗi tổ có công suất 140MW điện áp đầu cực 13.8kV, do MELCO (Nhật) chế tạo, là loại máy phát điện đồng bộ rotor cực lồi, kiểu trục đứng lắp đặt trong hố, cách điện cho cuộn dây là cấp F (155 o C), làm mát gió tuần hoàn, kín hoàn toàn (phần bao che có dạng hầm bêtông cốt thép bao quanh máy phát và được đậy kín bằng tấm kim loại ở trên). Toàn bộ tổ máy ( Tua bin và máy phát) là loại truyền động trục đứng, kiểu nửa dù có 03 ổ trục. Trục trên của máy phát được bố trí ở trên máy phát và tổ hợp ổ hướng trên. Trục dưới nằm ở dưới rotor máy phát và tổ hợp ổ hướng dưới- ổ đỡ. Trục Turbine đặt trên turbine và tổ hợp ổ hướng turbine. Các thiết bị phụ trợ khác như hệ thống điều tốc kỷ thuật số của VOITH SIEMENS series 400, hệ thống điều thế kỹ thuật số UNITROL 5000 của ABB. Hệ thống điều tốc trang bị để tham gia vào quá trình khởi động, dừng tổ máy, điều chỉnh công suất tác dụng và điều chỉnh tần số máy phát. Hệ thống điều thế trang bị để điều chỉnh điên áp đầu cực, công suất phản kháng máy phát khi không tải cũng như khi hoà với lưới. Kích từ máy phát là loại kích từ tĩnh. Nguồn kích từ chính được lấy từ đầu cực máy phát qua 2 bộ chỉnh lưu cầu ba pha Thyristor, nguồn kích mồi ban đầu bằng hệ thống điện một chiều lấy từ hệ thống ắcquy (800/10Ah) của nhà máy. Máy phát điện được thiết kế theo kiểu vận hành liên tục. Chế độ vận hành có thể : PHÁT ĐIỆN, BÙ ĐỒNG BỘ, THỬ ĐƯỜNG DÂY. Các thông số chính của máy phát điện. + Hãng chế tạo : MELCO - NHẬT. + Kiểu : Nửa dù. + Công suất định mức (Sn) : 164.700kVA. + Công suất thực định mức : 140MW. + Công suất phản kháng : 86,7MVAR. + Điện áp định mức : 13.800V. + Dòng điện định mức : 6.890A. Thùc hiÖn: Vò §¨ng NghÞ 66 1

Transcript of Van hanh may bien the.pdf

Page 1: Van hanh may bien the.pdf

Phóc tr×nh trëng ca Ph©n xëng VËn hµnh Bu«n Kuèp

B. THIẾT BỊ ĐIỆN VÀ ĐIỀU KHIỂN

CẤU TẠO VÀ CÁC CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH CỦA MÁY PHÁT VÀ MÁY BIẾN THẾ

1. MÁY PHÁT ĐIỆN

1.1. Tổng quan

Máy phát điện nhà máy thủy điện Buôn Kuốp bao gồm 02 tổ máy, mỗi tổ có công suất 140MW điện áp đầu cực 13.8kV, do MELCO (Nhật) chế tạo, là loại máy phát điện đồng bộ rotor cực lồi, kiểu trục đứng lắp đặt trong hố, cách điện cho cuộn dây là cấp F (155oC), làm mát gió tuần hoàn, kín hoàn toàn (phần bao che có dạng hầm bêtông cốt thép bao quanh máy phát và được đậy kín bằng tấm kim loại ở trên).

Toàn bộ tổ máy ( Tua bin và máy phát) là loại truyền động trục đứng, kiểu nửa dù có 03 ổ trục. Trục trên của máy phát được bố trí ở trên máy phát và tổ hợp ổ hướng trên. Trục dưới nằm ở dưới rotor máy phát và tổ hợp ổ hướng dưới- ổ đỡ. Trục Turbine đặt trên turbine và tổ hợp ổ hướng turbine.

Các thiết bị phụ trợ khác như hệ thống điều tốc kỷ thuật số của VOITH SIEMENS series 400, hệ thống điều thế kỹ thuật số UNITROL 5000 của ABB. Hệ thống điều tốc trang bị để tham gia vào quá trình khởi động, dừng tổ máy, điều chỉnh công suất tác dụng và điều chỉnh tần số máy phát. Hệ thống điều thế trang bị để điều chỉnh điên áp đầu cực, công suất phản kháng máy phát khi không tải cũng như khi hoà với lưới. Kích từ máy phát là loại kích từ tĩnh. Nguồn kích từ chính được lấy từ đầu cực máy phát qua 2 bộ chỉnh lưu cầu ba pha Thyristor, nguồn kích mồi ban đầu bằng hệ thống điện một chiều lấy từ hệ thống ắcquy (800/10Ah) của nhà máy.

Máy phát điện được thiết kế theo kiểu vận hành liên tục. Chế độ vận hành có thể : PHÁT ĐIỆN, BÙ ĐỒNG BỘ, THỬ ĐƯỜNG DÂY.

Các thông số chính của máy phát điện.

+ Hãng chế tạo : MELCO - NHẬT.+ Kiểu : Nửa dù.+ Công suất định mức (Sn) : 164.700kVA.+ Công suất thực định mức : 140MW.+ Công suất phản kháng : 86,7MVAR.+ Điện áp định mức : 13.800V.+ Dòng điện định mức : 6.890A.

Thùc hiÖn: Vò §¨ng NghÞ 66

1

Page 2: Van hanh may bien the.pdf

Phóc tr×nh trëng ca Ph©n xëng VËn hµnh Bu«n Kuèp

+ Tần số định mức : 50Hz.+ Hệ số công suất định mức : 0,85+ Tốc độ định mức của Rotor : 166,7v/ph.+ Tốc độ lồng tốc của Rotor : 330v/ph.+ Sơ đồ nối dây Stator :Yn qua MBA.+ Dòng điện kích thích lớn nhất : 2610A+ Dòng điện kích thích định mức : 1535A.+ Dòng điện kích thích không tải : 881A.+ Điện áp kích thích tối đa : 885V.+ Điện áp kích thích định mức : 320V.+ Điện áp kích thích không tải : 120V.+ Điện trở kích từ : 0,161Ohm.+ Đường kính rotor máy phát : 8105mm.+ Đường kính trong stator máy phát: 8140mm.+ Số cực từ rotor : 36.+ Số lượng bộ làm mát gió máy phát : 08 bộ.+ Lưu lượng nước làm mát gió máy phát: 5900L/ph.

1.2. Đặc điểm cấu tạo.

1.2.1.Stator:

5

4

1 2

1

76

1 0

8

9

3

2

1 1

∅ 8 9 0 0

∅ 8 1 4 0

1624

2890

1000

E L.3 0 7,5 5 0

Hình B1 : Stator máy phát điện

Thùc hiÖn: Vò §¨ng NghÞ 67

Page 3: Van hanh may bien the.pdf

Phóc tr×nh trëng ca Ph©n xëng VËn hµnh Bu«n Kuèp

1- khung Stator, 2-mạch từ Stator, 3- rãnh thông gió, 4-tấm kẹp trên mạch từ

Stator trên, 5-tấm kẹp dưới, 6-cuộn dây Stator, 7- đầu nối cuộn dây Stator, 8-

vòng đỡ cuộn dây Stator, 9- giá đỡ cuộn dây Stator, 10-RTD cho cuộn dây,

11- RTD cho mạch từ, 12 thanh dẫn liên kết các cuộn dây.1) Mạch từ stator.

Mạch từ được chế tạo từ các lá thép kỹ thuật điện, loại thép từ cán nguội, có độ từ thẩm cao, tổn thất thấp. Bên ngoài tấm tôn được sơn phủ cách điện ở cả hai mặt, độ bền nhiệt và các tác nhân nhiễm bẩn. Có 2 kiểu lá tôn mạch từ có hình dạng khác nhau xẻ rãnh(slit core) và không xẻ rãnh(core), trong lõi chúng được chia làm 2 loại có độ dày là 0,35mm và 0,7mm.

Chiều cao toàn bộ mạch từ stator là

1624mm được chia làm 30 bộ mạch từ

(core pack) và 29 rãnh thông gió, giúp

cho lõi và cuộn dây được làm mát đều

và chúng được định vị chính xác bằng

các tấm đệm làm bằng vật liệu không

từ tính. Toàn bộ lõi stator được kết nối

nhờ các bulông định vị của khung

stator. Lõi từ được ép sẽ kẹp chặt theo

trục nhằm tạo độ khít để tránh sự rung

động.

Thùc hiÖn: Vò §¨ng NghÞ 68

Silt core dày 0,35mm hoặc 0,7mm

Core dày 0,35mm hoặc 0,7mm

Page 4: Van hanh may bien the.pdf

Phóc tr×nh trëng ca Ph©n xëng VËn hµnh Bu«n Kuèp

2) Rãnh Stator.Stator có 378 rãnh do mạch từ stator tạo thành, là loại rãnh hở, mặt bên

trong rãnh nhẵn và có dạng hình chữ nhật, phía ngoài của rãnh có dập khe để đặt miếng nêm dữ thanh dẫn phía trong. Trong rãnh Stator chứa các thanh dẫn (cuộn dây) stator và cách điện giữa thanh đẫn với mạch từ ( cách điện dây với lõi từ). Tại các rãnh số 6, 62, 90, 104, 132, 188, 230, 211, 258, 314, 342, 370 đặt các R.T.D (Resistance Temperature Detectors) để đo nhiệt độ của mạch từ.

3) Dây cuấn Stator.Nguyên tắc cuấn day.

Các thông số của mạch từ stator:

− Z = 378: số rãnh Stator − p = 18: cặp cực từ của Rotor− m = 3: số pha.

Nên máy phát nhà máy được cuấn theo nguyên tắc sau:

− 2

13

18.2.3

378

2.===

pm

Zq

: số rãnh của một pha dưới mỗi cực từ− y : bước quấn dây

112

1

2

13.3

2

131 =+=+= qy

102

1

2

13.3

2

132 =−=−= qy

y2 -1 = 10 -1 = 9 : Bước cuối cùng

Thùc hiÖn: Vò §¨ng NghÞ 69

Page 5: Van hanh may bien the.pdf

Phóc tr×nh trëng ca Ph©n xëng VËn hµnh Bu«n Kuèp

Do đó, đầu tiên quấn ( 32

1

2

13

2

1 =−=−q ) theo vòng chu vi của Stator cùng

chiều kim đồng hồ rồi quấn ( 42

1

2

13

2

1 =+=+q ) theo chiều ngược lại.

Như vậy theo qui tắc này ta quấn hết 3pha cuộn Stator vào 378 rãnh với 2 lớp dây cuấn cho mỗi rãnh, dây quấn đấu hình sao trung tính nối qua máy biến thế.Đặc điểm dây cuấn.

Với nguyên tắc quấn dây như trên dây quấn stator là dây quấn đồng khuôn quấn dải. Dây dẫn stator dạng thanh, mỗi thanh bao gồm 50 sợi nhỏ bọc cách điện sợi thuỷ tinh và nhựa epoxy, chúng được ép chặt lại với nhau thành khối có tiết diện 2mmx6,5mm hình chữ nhật và được định hình nhờ các mảnh

khuôn để tạo hình dáng theo yêu

Thùc hiÖn: Vò §¨ng NghÞ 70

Page 6: Van hanh may bien the.pdf

Phóc tr×nh trëng ca Ph©n xëng VËn hµnh Bu«n Kuèp

cầu giống như hình bên. Lớp trong của cuộn dây được lót cách điện với lõi từ, lớp ngoài được chèn chắc chắn nhờ các nêm ép chặt giữa thanh dẫn và lõi từ. Các phần nhô ra được buộc chặt vào vòng cách điện đầu dây, vòng dây này gồm có nhựa êpôxy liên kết cùng sợi thủy tinh. Ở hai đầu của thanh dẫn, các sợi đồng được hàn lại với nhau để tạo thành các bước dây.

Các đầu dò nhiệt kiểu nhiệt điện trở RTD (Pt 100Ohm ở 0oC) được đặt ngầm vào giữa hai mặt của hai bối dây và phân phối quanh lõi stator bởi 12 đầu dò phân bố cho 3 pha đưa lên tủ GTB Generator Terminal box. Các vị trí đặt: tại các rãnh số 1, 6, 83, 97, 132, 188, 223, 237, 258, 314, 349, 370.

1.2.2.Rotor

Rotor bao gồm khung rotor (nan hoa), vành rotor , cực từ rotor, quạt làm

mát, dây quấn kích từ và bộ giảm chấn (cuộn hãm). Gông từ được làm bằng

các thép tấm ghép lại và được định vị bỡi nan hoa. Rotor được chế tạo có độ

bền cơ học cao và giảm thiểu rung động ở tốc độ định mức 166,7v/ph và có

thể chịu được tốc độ lồng tốc ở 330v/ph trong thời gian cho phép.

1) Khung Rotor:Khung rotor bao gồm mặt bít trên, mặt bích dưới, khung chịu lưc. Mặt

bích trên có 12 lỗ để gắn rotor với trục trên, mặt bích dưới có 18 bulông để gắn với trục dưới. khung chịu lực được chế tạo bằng các bộ phận làm từ thép tấm hàn với nhau, nó được định hình dạng tấm nằm thẳng đứng được liên kết với hai mặt bích bằng hàn. Các thanh dọc có khe để khoá dạng nêm dùng để khoá vành rotor vào nan hoa theo hướng ly tâm và hướng tiếp tuyến.

2) Vành Rotor (Gông từ)

Thùc hiÖn: Vò §¨ng NghÞ 71

Cực từ

Nối liên kết Cuộn hãm

Gông từ

Page 7: Van hanh may bien the.pdf

Phóc tr×nh trëng ca Ph©n xëng VËn hµnh Bu«n Kuèp

Vành rotor (Rotor rim) có tiết diện hình tròn, được chế tạo từ các lá thép mỏng có bề dày 3.3mm và có phủ lớp chống rỉ, các tấm thép mỏng này được liên kết chặt với nhau bằng các bulong. Giá đỡ rotor (spoke) gồm 6 thanh thép hàn chịu lực được rải đều xung quanh vành rotor và bắt chặt với trục chính bằng các bulong. Giữa vành rotor và giá đỡ rotor được liên kết bằng khoá nêm (Rotor key).

Trên vành rotor có đặt vành thắng, các cánh quạt làm mát. Cánh quạt được đặt ở hai đầu gông từ Rotor, mỗi đầu trục gông từ gồm 18 cánh để thổi gió vào máy phát. Cách quạt được chế tạo bằng thép tấm và bắt chặt vào gông bằng các bulông và phân bố đều theo tiết diện gông từ. Quá trình làm mát theo chu trình tuần hoàn trong buồng máy phát và khí này được làm mát bằng nước cưỡng bức thông qua 08 két nước.

3) Cực từ:Máy phát có 36 cực từ được bố trí đều

quanh vành ngoài của gông từ. Thân cực từ gồm nhiều lá thép dập có các tính chất cơ học và dẫn từ cao. Trên các lá tôn có khoan 6 lỗ đều nhau để định vị và ép chặt các lá tôn thành một khối. Phía ngoài có khoan 5 lỗ để đặt vòng giảm chấn. Cực từ được bắt cố định vào vành rotor bằng khớp dạng hình đuôi én, khóa nêm và ngoài cùng được khóa bằng tấm kim loại và bulông.

4) Cuộn dây kích từ:Dây cuấn rotor được quấn tập trung trên

các cực từ có cách điện cấp F, mật độ dòng điện 2,35A/mm2, dùng dây đồng bọc cách điện có tiết diện hình chữ nhật (7.8 x 72mm). Giữa các vòng dây trong cực từ được quấn giấy cách điện thuỷ tinh và tẩm một lớp vecni.

5) Bộ giảm chấn toàn phần:Trên mỗi cực từ có khoan 5 lỗ ở phía

mép ngoài, trong các lỗ này được đặt các thanh dẫn và liên kết với nhau như lồng lồng sóc nhằm mục đích. Đảm bảo tỷ số giữa điện kháng siêu quá độ ngang trục (Xq”) và điện kháng siêu quá độ dọc trục ( Xd”) là 1,1 lần để gia tăng sự ổn định cho máy phát và khử đi các thành phần điện áp bất thường. Đồng thời giảm sự tác động của sóng hài gây ra bởi không cân bằng tải trọng hoặc do đường truyền của dòng một chiều và để cải thiện điều kiện làm việc của máy phát đang vận

Thùc hiÖn: Vò §¨ng NghÞ 72

Page 8: Van hanh may bien the.pdf

Phóc tr×nh trëng ca Ph©n xëng VËn hµnh Bu«n Kuèp

hành khi có sự cố ngắn mạch không đối xứng. Ngoài ra cuộn này còn có tác dụng giảm sự dao động của rotor khi phụ tải thay đổi đột ngột.

6) Vòng góp:Cổ góp bao gồm 2 tấm kim loại được làm bằng thép tấm, có cấu trúc một

vòng ôm chặt phần nhô ra với 1 lớp mica xen giữa, toàn bộ ôm chặt trục máy phát. Trên mặt vành trượt là những rãnh xoắn ốc để bột than rớt ra do ma sát giữa chổi than và vành trượt được văn ra ngoài. Chổi than được làm bằng graphít loại tốt có khả năng chịu được dòng tải của máy. Các chổi than được gắn vào giá đỡ. Giá đỡ được gắn vào bệ trục phía kích thích bằng những bulong cách điện. Chổi than được ép vào vành trượt bằng lò xo và điều chỉnh được. Chổi than có thể thay thế và bảo trì bằng cách nâng cần ép chổi than lên. Công việc thay thế và bảo trì chổi than có thể thực hiện ngay khi máy đang vận hành với điều kiện một vài chổi than và người thực hiện phải thực hiện đầu đủ điều kiện an toàn điện.

7) Vành phanh:Vành phanh bao gồm một cái vòng làm bằng các đoạn thép tấm để dễ

dàng tháo lắp khi cần thiết. Các vành này được cố định trên vành nan hoa, tại đáy rotor bằng bu lông và một rãnh xoi. Vành phanh được thiết kế và định vị sao cho nó có thể giản nở do sự tăng nhiệt độ khi thắng mà nó không bị biến dạng. Vành này cũng có tác dụng như bệ đỡ khi nâng các bộ phận quay của máy phát trong lúc sửa chữa.

2. MÁY BIẾN THẾ CHÍNH T1 VÀ T2

2.1. Tổng quátMáy biến áp (MBA) chính T1, T2 nhà máy thủy điện Buôn Kuốp được

dùng để nâng áp, phía hạ áp 13,8kV được nối với đầu cực máy phát qua máy cắt đầu cực, phía cáo áp được nối với trạm phân phối ngoài trời qua máy cắt 231 (hoặc 232), các thông số chính của MBA:

+ Hãng chế tạo : Mitsubishi nhật bản.+ Loại máy biến thế : 3 pha – 3 thùng riêng.+ Số lượng : 02 (cho hai tổ máy).+ Kiểu làm mát : ONAN/ONAF.+ Loại điều áp : OFF LOAD. + Công suất định mức (ONAN/ONAF) : 115/165MVA+ Điện áp định mức của cuộn dây : 230/13,8kV.+ Dòng điện định mức của cuộn dây cao áp : 289/414A.+ Dòng điện định mức của cuộn dây hạ áp : 4811/6903A+ Tần số định mức : 50Hz+ Tổ đấu dây : Ynd-11+ Điện thế ngắn mạch : 13%+ Tổn hao không tải : 110kW+ Loại tap : DE-ENERGIZED+ Số lượng nấc : 05+ Giá trị điện áp mỗi lần tăng/ giảm nấc : ± 2x2,5%230kV+ Nhiệt độ gia tăng của cuộn dây : 60K+ Nhiệt độ gia tăng của dầu : 55K

Thùc hiÖn: Vò §¨ng NghÞ 73

Page 9: Van hanh may bien the.pdf

Phóc tr×nh trëng ca Ph©n xëng VËn hµnh Bu«n Kuèp

+ Lượng dầu trong máy biến áp : 41.000L+ Vị trí lắp đặt : ngoài trời cao trình 319.

2.2. Đặc điểm cấu tạo

MBA chính T1, T2 là loại máy 3 pha 3 thùng riêng, mỗi pha có mạch từ riêng và hai cuận dây, máy gồm các phần chính sau: Mạch từ, cuôn dây, thùng trên và thùng dưới máy biến áp, hệ thống làm mát, sứ ra máy biến áp, bình dầu phụ, rơ le hơi, bộ điều áp và các phụ kiện cần thiết khác.

1) Mạch từMBA chính là máy ba pha rời nên mạch từ được chế tao riêng theo từng

pha giống nhau, chúng làm từ các lá tôn silíc cán nguội dày 0,3mm, là loại tôn có độ từ thẩm cao, hệ số từ trễ và tổn hao thấp, mặt ngoài có phủ sơn cách điện rồi ghép lại với nhau thành mạch từ. Mạch từ MBA gồm hai phần: Trụ và Gông. Trụ dùng để đặt dây quấn còn gông là phần nối liền giữa các trụ để tạo thành mạch từ kín.

L

H

L

Cuộn dây

Mạch từ

Hình chiếu bằng Hình chiếu đứng

2) Dây quấn

Thùc hiÖn: Vò §¨ng NghÞ 74

Page 10: Van hanh may bien the.pdf

Phóc tr×nh trëng ca Ph©n xëng VËn hµnh Bu«n Kuèp

Dây quấn MBA làm bằng dây dẫn đồng, tiết diện hình chữ nhật, bên ngoài dây dẫn có bọc cách điện. Dây quấn gồm nhiều vòng dây ghép lại thành các đĩa dây dẫn có tiết diện hình chữ nhật lồng vào trụ thép. Giữa các đĩa dây

dẫn chèn các nêm cách điện nhằm mục đích cho dầu chui qua các đĩa dây. Dây quấn MBA có dạng dây quấn xen kẽ giữa cao và hạ. Tổ đấu dây Yn∆ -11 và sơ đồ véctơ sức điện động của máy biến áp T1 và T2 được thể hiện qua sau.

3) Thùng MBA

Thùng MBA làm bằng thép hàn gồm hai phần: − Thùng trên MBA: Chứa các bộ phận sứ ra cao áp, hạ áp và sứ trung tính,

bình dầu phụ, rơle hơi, van khóa dầu từ bình dầu phụ chảy qua bình dầu chính,

bộ đổi nấc ,cơ cấu điều khiển bộ đổi nấc bằng tay, hệ thống ống dẫn dầu từ sứ

cao áp đến bộ đổi nấc đến bình dầu phụ, lỗ chui chính. Bên trong thùng chứa

các đầu nối liên kết ba pha với nhau theo sơ đồ Yn∆ -11 và các đầu vào ra sơ

cấp, thứ cấp và trung tính MBA.

− Thùng dưới MBA: Gồm ba thùng riêng biệt, mỗi thùng là một pha, bên

trong chứa mạch từ, cuộn dây cao áp - hạ áp, xà gỗ đỡ mạch từ và cách ly với

thùng MBA, các chi tiết cố định mạch từ - cuộn dây trong thùng MBA và dầu

máy biến áp. Dầu biến áp làm nhiệm vụ tăng cường cách điện và tản nhiệt.

Lúc MBA làm việc, một phần năng lượng tiêu hao thóat ra dưới dạng nhiệt

làm dây quấn, lõi thép và các bộ phận khác nóng lên. Nhờ sự đối lưu trong dầu

và truyền nhiệt từ các bộ phận bên trong MBA sang dầu và từ dầu qua vách

Thùc hiÖn: Vò §¨ng NghÞ 75

Page 11: Van hanh may bien the.pdf

Phóc tr×nh trëng ca Ph©n xëng VËn hµnh Bu«n Kuèp

thùng ra bộ làm mát MBA. Liên kến giữa thùng trên và dưới MBA bằng các

kẹp hình chữ C.

R ơ l e h ơ i

B ì n h d ầ u p h ụ

Đ ồ n g h ồ c h ỉ m ứ c d ầ u

K h ô n g k h í

V a n x ả d ầ u

T ú i c a o s u

D ầ u c á h đ i ệ n

T h ù n g d ầ u c h í n h m á y b i ế n t h ế

B ộ h ú t ẩ m

Ố n g m ề m n ố i v ớ i b ộ h ú t ẩ m

V a n c â n b ằ n g á p l ự cV a n h ú t c h â n k h ô n g

M ặ t b í c h c ủ a v a n x ả k h í

V a n c h ặ n

4) Bình dầu phụ máy biến áp.

Là một thùng hình trụ bằng thép đặt trên nắp và nối với thùng máy biến áp bằng một ống dẫn dầu. Bình dầu phụ là nơi chứa lượng dầu giãn nở khi nhiệt độ dầu cách điện trong máy biến áp thay đổi. Bình dầu phụ có nhiệm vụ thu nhỏ diện tích tiếp xúc giữa dầu và không khí, lọc hết hơi ẩm của không khí trước khi đi vào máy. Dầu trong thùng máy biến áp thông qua bình dầu phụ giãn nở tự do.

Dầu cách điện chiếm toàn bộ không gian bình dầu phụ trừ không gian bên trong túi cao su và nó được cách ly hoàn toàn với không khí bên ngoài bằng túi cao su gắn bên trong bình dầu phụ. Túi này được chế tạo bằng sợi cao su tổng hợp chứa nhiều nitrile chịu được nhiệt độ nóng nhất của dầu và thời tiết khắc nghiệt nhất, có tuổi thọ bằng tuổi thọ bình dầu phụ. Mặt đáy của túi cao su tương ứng bằng với lượng dầu tại thời điểm giãn nở được hiển thị ở đồng hồ đo mức dầu. Áp lực trong túi cao su luôn luôn duy trì bằng áp lực không khí bên ngoài. Do đó, khi dầu cách điện giãn nở do nhiệt độ tăng cao đẩy túi cao su lên và làm cho thể tích túi co lại, đẩy không khí trong túi thóat ra ngoài qua bình lọc khí ẩm. Khi nhiệt độ giảm xuống dầu cách điện co lại làm cho túi cao su hạ xuống nên thể tích túi tăng lên nên không khí được hút vào túi thông qua bình lọc khí ẩm. Không khí sau khi qua bình lọc khí ẩm đã được lọc sạch và đã được hút ẩm.

Thùc hiÖn: Vò §¨ng NghÞ 76

Page 12: Van hanh may bien the.pdf

Phóc tr×nh trëng ca Ph©n xëng VËn hµnh Bu«n Kuèp

5) Bình lọc khí ẩm.

Bình lọc khí ẩm bao gồm một bình hình trụ bằng thép, bên trong chứa hạt hút ẩm Sillicagien có hai đầu: đầu trên nối với ống mềm thông với bình dầu phụ, phía dưới là phễu dầu, đáy phễu chứa dầu Silicon.

Khi không khí đi qua bình hút khí ẩm, tẩt cả cặn dầu, hơi ẩm, bụi bặm,…được giữ lại. Vì vậy, khí vào trong máy biến thế chỉ là khí khô, sạch. Hạt Silicagien luôn được cách ly với môi trường bên ngoài bằng phễu dầu. Các hạt hút ẩm Silicagien có màu xanh khi ở trạng thái khô và chuyển sang màu hồng khi chúng đã no nước.

6) Đồng hồ đo mức dầu ở bình dầu phụ.

Khi mức dầu trong bình dầu phụ tăng lên hay giảm xuống theo sự giãn nỡ hay co lại của dầu theo nhiệt độ bên trong MBA, khi đó phao sẽ nổi lên hay hạ xuống. Sự thay đổi này làm quay cơ cấu bánh răng tác động lên động cơ cảm ứng làm quay đĩa cam kéo theo trục kim quay chỉ ra mức dầu hiện tại. Thang đo của đồng hồ từ mức 0 ÷ mức 10 được hiển thị trên mặt đồng hồ. Ngoài ra, trong đồng hồ có gắn các tiếp điểm, khi kim đồng hồ trở về vị trí 0 thì các tiếp điểm này đóng lại để đi báo mức dầu thấp.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120

Nhiệt độ dầu (oC)

Hiể

n th

ị mứ

c dầ

u

Mức dầu cao

Mức dầu thấp

Mức dầu cách điện

Thùc hiÖn: Vò §¨ng NghÞ 77

Page 13: Van hanh may bien the.pdf

Phóc tr×nh trëng ca Ph©n xëng VËn hµnh Bu«n Kuèp

7) Rele hơi 96

Re le hơi đặt tại ống dầu liên thông giữa bình dầu phụ và thùng dầu chính của máy biến thế. Relay có hai cấp tác động:

− 96-1 Làm việc khi có khí sinh ra do sự cố bên trong máy biến áp. Khi relay tác độtang sẽ gửi tín hiệu đi cảnh báo.

− 96-2 Làm việc khi sự cố xảy ra bên trong máy biến áp và dòng dầu vượt mức cho phép. Khi relay làm việc sẽ gửi tín hiệu đi cô lập MBA

Nguyên lý cấu tạo rơle hơi được mô tả như dưới đây. Nó bao gồm hai phao F1 và F2. Khi phao F1 hạ xuống đi khép tiếp điểm S1 đi báo động, còn khi phao F2 tác động (đi xuống) khép tiếp điểm S2 để đi cắt máy cắt liên quan.

A l a m T r i p

S1 S2

F1

F2

P h í a b ì n h d ầ u

p h ụ

P h í a b ì n h d ầ u c h í n h M B A

P h a o t r ip

P h a o b á o đ ộ n g

L ỗ l ấ y m ẫ u k h í H ộ p đ ầ u n ố i

T h iế t b ị k h ó a p h a o

Ở trạng thái làm việc bình thường, buồng dầu rơle chứa đầy dầu và hai phao F1 và F2 ở vị trí nổi như hình trên. Nếu có sự cố nhỏ nào đó trong máy biến áp, bọt khí nổi lên trên buồng dầu rơle và phao F1 hạ xuống để đóng tiếp điểm S1 đi báo động còn phao F2 không di chuyển.

Nếu có sự cố lớn trong máy biến áp, một lượng khí rất lớn sinh ra kết quả là lượng dầu phụt mạnh trong ống từ kết nối từ thùng dầu chính đến bình dầu phụ máy biến áp và làm phao F2 hạ xuống khép tiếp điểm S2 đi cắt máy cắt liên quan để cô lập máy biến áp.

8) Rơ le áp lực 63Q.

Giải phóng áp lực tăng đột ngột trong thùng dầu chính MBA do sự cố nội bộ trong MBA để tránh cháy nổ. Trên đỉnh thùng dầu chính MBA có đặt một ống nối xuống bể chứa dầu xả, đầu đọan ống nối có đặt một van an toàn. Trên van có một tiếp điểm để gửi tín hiệu đi cô lập MBA khí trong bồn sinh ra quá áp do ngắn mạch hay phóng điện.

9) Van chặn (shutter valve).

Đặt trên ống nối giữa bình dầu chính và bình dầu phụ. Khi dầu MBA chảy qua nó với vận tốc 35cm/s theo hướng từ bình dầu phụ xuống bình dầu chính thì Shutter valve sẽ tác động dừng MBA và không cho dầu từ thùng dầu phụ xuông thùng dầu chính.

10) Sứ cách điện.

Thùc hiÖn: Vò §¨ng NghÞ 78

Page 14: Van hanh may bien the.pdf

Phóc tr×nh trëng ca Ph©n xëng VËn hµnh Bu«n Kuèp

− Sứ cao áp.+ Nhà sản xuất : ABB.+ Loại : GOM 1050.+ Điện áp định mức : 245kV.+ Dòng điện định mức : 1600A.+ Điện áp chịu đựng xung sét : 1050kV.+ Điện áp chịu đựng tần số công nghiệp : 550kV

− Sứ hạ áp+ Nhà sản xuất : ABB.+ Loại : GOM 170/10.+ Điện áp định mức : 36kV.+ Dòng điện định mức : 10000A.+ Điện áp chịu đựng xung sét : 170kV.+ Điện áp chịu đựng tần số công nghiệp : 70kV

− Sứ trung tính + Nhà sản xuất : ABB.+ Loại : GOM 250/800.+ Điện áp định mức : 52kV.+ Dòng điện định mức : 800A.+ Điện áp chịu đựng xung sét : 250kV.+ Điện áp chịu đựng tần số công nghiệp : 105kV

Cấu tạo các loại sứ cao áp, hạ áp và sứ trung tính được mô tả ở hình sau:

11) Bộ đổi nấc (OFF LOAD)

Bộ đổi nấc đặt ở phía cao áp là loại OFF LOAD, gồm 5 nấc điều chỉnh, giá trị điều chỉnh mỗi nấc ±2,5%Uđm.

Thùc hiÖn: Vò §¨ng NghÞ 79

Page 15: Van hanh may bien the.pdf

Phóc tr×nh trëng ca Ph©n xëng VËn hµnh Bu«n Kuèp

Cấu tạo chính của bộ đổi nấc bao gồm: Một cơ cấu vận hành bằng tay quay, ống đỡ cách điện, trục dẫn động cách ly, hệ thống tiếp điểm động và tĩnh. Các tiếp điểm động và tĩnh được bố trí theo kiểu tang trống và kết cấu của bộ đổ nấc được mô tả như hình sau.

Cuộn dây cao áp

VoltKiểu làm mát

Vị trí nấc Vị trí kết nối đổi nấcONAN ONAF

241500 275 394 1 11, 21, 31235750 282 404 2 12, 22, 32230000 289 414 3 13, 23, 33224250 296 425 4 14, 24, 34218500 304 436 5 15, 25, 35

12) Hệ thống làm mát máy biến thế.

Khi MBA làm việc, tổn hao năng lượng trong mạch từ và trong các cuộn dây biến thành nhiệt năng đốt nóng các phần tử của chúng. Cần hạn chế sự phát nóng của MBA để đảm bảo độ bền cách điện và thời gian vận hành của chúng. Do đó, làm mát MBA để giữ nhiệt độ của nó nằm trong giới hạn cho phép để MBA vận hành an toàn và hiệu quả nhất. Máy biến áp T1 và T2 làm mát theo kiểu ONAN ( Oil natural, air natural) và ONAF(Oil natural, air force).

− Kiểu làm mát ONAN: Dầu và khí đối lưu tự nhiên, kiểu làm mát này đảm bảo

công suất MBA tối đa 115MVA.

Thùc hiÖn: Vò §¨ng NghÞ 80

Page 16: Van hanh may bien the.pdf

Phóc tr×nh trëng ca Ph©n xëng VËn hµnh Bu«n Kuèp

− Kiểu làm mát ONAF: Dầu đối lưu tự nhiên và khí làm mát cưỡng bức bằng

quạt, kiểu làm mát này đảm bảo công suất MBA 165MVA.Kết cấu hệ thống làm mát Máy biến áp T1 và T2 bao gồm: 18 bộ tản nhiệt;

18 quạt gió cưỡng bức có lưu lượng gió 150m3/min , công suất mỗi quạt 0,55KW; dòng điện định mức 1,35A, dòng điện khở động 5A, hệ thống ống dẫn, mặt bích kết nối ông dẫn, hệ thống cung cấp nguồn cho quạt, mạch điều khiển quạt, tủ điều khiển quạt và các phụ kiện cần thiết khác.

S ứ x u y ê n

B i ế n d ò n g đ i ệ n c h â n s ứ

R ơ l e h ơ i

V a n c h ặ n

B ì n h d ầ u p h ụĐ ồ n g h ồ đ o m ứ c d ầ u

Q u ạ t l à m m á t

T h ù n g

C u ộ n d â y

D ầ u

M ạ c h t ừ

V a n k i ể m t r a

H i ể n t h ị n h i ệ t đ ộ

B ộ t h ở

V a n n g ắ t

Ố n g p h ò n g n ổ

B ộ t ả n n h i ệ tV ò n g C o r o n a

K h í n ó n g

K h í l ạ n h

D ầ u đ ư ợ c l à m m á t

D ầ u n ó n g

Nguồn cấp cho hệ thống quạt làm mát được lấy từ tủ 1MCC đặt tại cao trình

303: nguồn làm việc bình thường lấy từ MCCB-36 và nguồn khẩn cấp cũng

lấy từ MCCB-37. Toàn bộ hệ thống quạt làm mát được điều khiển bỡi hai

công tắc tơ điều khiển 88F1 và 88F2 và có hai chế độ điều khiển:Sơ đồ động lực điều khiển quạt làm mát.

Thùc hiÖn: Vò §¨ng NghÞ 81

Page 17: Van hanh may bien the.pdf

Phóc tr×nh trëng ca Ph©n xëng VËn hµnh Bu«n Kuèp

52F1 52F2 52F3 52F9

F1 F2 F3 F9

52F10 52F11 52F12 52F18

F10 F11 F12 F18

88F1 88F2

83N 83E

52N 52E

Nguồn làm việc bình thường từ tủ 1MCC

( MCCB-36)

Nguồn khẩn cấp từ tủ 1MCC

( MCCB – 37)

Đến mạch điều khiển

Hình 67: Sơ đồ động lực điều khiển quạt làm mát máy biến áp.

− Chế độ điều khiển tự động.Tiếp điểm 88F1 đóng khi nhiệt độ của cuộn dây MBA lên 80oC hoặc nhiệt

độ dầu lên đến 55oC, khởi động nhóm quạt làm mát số 1( Từ F1…F9) và tiếp điểm 88F2 đóng để khởi động nhóm quạt số 2 (F10..F18) sau 5 giây kể từ khi 88F1 đóng.− Chế độ điều khiển bằng tay:

Chuyển khóa 43C sang vị trí Manu, tiếp điểm 88F1 đóng khởi động nhóm quạt làm mát số 1( Từ F1…F9) và tiếp điểm 88F2 đóng để khởi động nhóm quạt số 2 (F10..F18) sau 5 giây kể từ khi 88F1 đóng.

Tất cả các quạt làm mát dừng khi có tín hiệu OFF.

13) Hệ thống đo nhiệt độ

Nhiệt độ của máy biết áp được giám sát bởi cảm biến đo nhiệt độ của cuộn dây và cảm biến đo nhiệt độ dầu đặt ở trong thùng trên máy biến áp, được thể hiện rõ ở hình vẽ 68. − Bộ cảm biến đo nhiệt độ cuộn dây: Gồm 4 tiếp điểm, trong đó có ba tiếp

điểm làm việc và một tiếp điểm dự phòng. Khi nhiệt độ cuộn dây lên đến 800C

thì khởi động quạt làm mát, 1150C đi báo đông và 1250C đi cô lập máy biến

áp.

− Bộ cảm biến đo nhiệt độ dầu máy biến áp: Gồm 4 tiếp điểm, trong đó có ba

tiếp điểm làm việc và một tiếp điểm dự phòng. Khi nhiệt độ dầu lên đến 550C

thì khởi động quạt làm mát, 900C đi báo động và 1000C đi cô lập máy biến áp.

Thùc hiÖn: Vò §¨ng NghÞ 82

Page 18: Van hanh may bien the.pdf

Phóc tr×nh trëng ca Ph©n xëng VËn hµnh Bu«n Kuèp

1

2

3

4

5

1

2

3

4

5

B.C.T

RTD

Hiển thị nhiệt độ dầu

Hiển thị nhiệt độ cuộn dây

Khởi động quạt80oC

Dự phòng

Báo động (115oC)

Trip (125oC)

Đầu ra 4~20mA

Khởi động quạt55oC

Dự phòng

Báo động (90oC)

Trip (100oC)

Đầu ra 4~20mA

2.3. Nguyên lý hoạt động của máy biến thế.Máy biến áp là một thiết bị điện từ tĩnh làm việc theo định luật cảm ứng

điện từ dùng để biến đổi điện áp xoay chiều từ cấp điện áp này sang cấp điện áp khác có cùng tần số.

Do máy biến áp T1 và T2 được ghép từ 3 máy biến áp một pha hai cuộn dây, nên ta chỉ xét nguyên lý hoạt động của MBA T1 và T2 trên một pha. Sau đó xếp chồng kết quả:

U1

I1

Φ

W1W2

U2 Zt

I2

Máy biến áp làm việc dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ. Khi đặt vào dây quấn sơ cấp có số vòng dây W1 một điện áp xoay chiều hình sin thì xuất hiện từ thông Φ(còn gọi là từ thông chính) khép mạch trong lõi thép và móc vòng với cả dây quấn sơ cấp và thứ cấp:

Φ= Φmsinω t

Thùc hiÖn: Vò §¨ng NghÞ 83

Page 19: Van hanh may bien the.pdf

Phóc tr×nh trëng ca Ph©n xëng VËn hµnh Bu«n Kuèp

Do đó, theo định luật cảm ứng điện từ, sức điện động cảm ứng trong các cuộn dây W1 và W2 sẽ là:

−=Φ−=

Φ−=Φ−=

2sin2cos

sin11111

πωωωωtEtW

dt

tdW

dt

dWe m

m

−=Φ−=

Φ−=Φ−=

2sin2cos

sin22222

πωωωωtEtW

dt

tdW

dt

dWe m

m

Trong đó:

mmm fW

fWWE Φ=

Φ=

Φ= 1

111 44,4

2

2

2

πω

mmm fW

fWWE Φ=Φ=Φ= 2

222 44,4

2

2

2

πω

Là giá trị hiệu dụng của các s.đ.đ dây quấn 1 và dây quấn 2. Ta định nghĩa tỷ số biến đổi

2

1

2

1

W

W

E

Ek ==

Nếu bỏ qua điện trở của dây quấn và từ thông tản ra ngoài không khí, có thể coi gần đúng U1 ≈ E1. U2 ≈ E2 ta có.

kW

W

E

E

U

U===

2

1

2

1

2

1

3. MÁY BIẾN THẾ TỰ NGẪU AT3

3.1. Tổng quan

Điện năng nhà máy thuỷ điện Buôn Kuốp sản xuất ra ngoài việc cung cấp

cho hệ thống điện cuốc gia thông qua cấp điên áp 220kV mà còn cung cấp cho

các phụ tải tại địa phương ở cấp điện áp 110kV. Để liên kết hai hệ thống nhà

máy có trang bị một máy biến thế tự ngẫu AT3 do hãng Mitsubishi (Nhật) chế

tạo, có công suất max 63/63/5MVA ba cấp điện áp 220/110/22kV.

3.2. Đặc điểm cấu tạo

Các thông số chính của máy biến thế chính AT3+ Hãng chế tạo : Mitsubishi.+ Loại máy biến thế : CORE TYPE 3pha+ Kiểu làm mát : ONAN/ONAF.+ Loại điều áp : ON LOAD. + Công suất định mức (ONAF) : 63/63/5MVA+ Công suất định mức (ONAN) : 44/44/3MVA+ Điện áp định mức cuộn dây cao áp (HV) : 230kV.+ Điện áp định mức cuộn dây hạ áp (LV) : 115kV.+ Điện áp định mức cuộn dây trung áp (TV) : 23kV.+ Dòng điện định mức cuộn dây cao áp : 110/158A.

Thùc hiÖn: Vò §¨ng NghÞ 84

Page 20: Van hanh may bien the.pdf

Phóc tr×nh trëng ca Ph©n xëng VËn hµnh Bu«n Kuèp

+ Dòng điện định mức cuộn dây hạ áp : 221/316A+ Dòng điện định mức cuộn dây trung áp : 75,3/123A+ Tần số định mức : 50Hz+ Tổ đấu dây : Ynao∆ -11+ Điện thế ngắn mạch : 13%+ Số lượng nấc phân áp : 17+ Giá trị điện áp mỗi lần tăng/giảm nấc : ± 10%+ Nhiệt độ gia tăng của cuộn dây : 60K.+ Nhiệt độ gia tăng của dầu : 55K.+ Lượng dầu trong máy biến áp : 40.500L.+ Lượng dầu trong bộ đổi nấc : 700L.+ Tổng trọng lượng máy biến áp : 105.100kg.+ Vị trí lắp đặt ngoài trời tại trạm phân phối điện nhà máy.

Các phần chính của máy biến áp tự ngẫu AT3 gồm: Mạch từ, cuôn dây,

nắp thùng và thùng dưới máy biến áp, hệ thống làm mát, sứ ra máy biến áp,

bình dầu phụ, rơ le hơi, bộ điều áp dưới tải, bình dầu phụ MBA, bình dầu phụ

bộ đổi nấc, rơ le dòng dầu bảo vệ bộ đổi nấc, hệ thống lọc dầu bộ đổi nấc và

các phụ kiện cần thiết khác.

1) Mạch từ

Mạch từ máy biến áp AT3 có dạng hình chữ E đựơc mô tả ở hình vẽ dưới

đây. Mạch từ được xếp từ các lá thép kỹ thuật có sơn cách điện để giảm tổn

hao do dòng điện xoáy gây ra.

2) Cuộn dây.

Máy biến áp AT3 có ba cấp điện áp chia làm hai cuộn dây: cuộn 220kV,

cuộn 110kV chung một cuận, cuộn 22kV một cuộn riêng, được bố trí từ trong

ra ngoài theo thứ tự, cuộn 22kV (LV) đến cuộn 110kV(MV) đến cuộn cao áp

220kV (HV) ngoài cùng. Cách bố trí dấy quấn MBA được thể hiện ở hình

dưới đây.

Thùc hiÖn: Vò §¨ng NghÞ 85

Page 21: Van hanh may bien the.pdf

Phóc tr×nh trëng ca Ph©n xëng VËn hµnh Bu«n Kuèp

L V

M V

H V

L V

M V

H V

L V

M V

H V

M VLV H V H V M V L V

Máy biến thế AT3 có tổ đấu dây Yna0∆ -11. Sơ đồ véctơ sức điện động

của MBA được thể hiện qua hình vẽ .

123456789

0

K

+ -

123456789

0

K

+ -

123456789

0

K

+ -

3A 3B 3C

1A 1B 2C2A 2B 2C N

X Y Z

3x 3y 3z Y n a d-1 1

1A

2A

2B

1B≡ 3B ≡ 3x1C

2C

N

3C≡ 3y

3A≡ 3z

3 00

3) Thùng MBA.

Thùng MBA làm bằng thép hàn gồm hai phần: Thùng và nắp. Thùng

MBA được làm bằng thép hàn mặt trong có gờ để tạo rãnh thông dầu. Bên

trong chứa mạch từ, cuộn dây cao áp – trung áp - hạ áp, xà đỡ mạch từ và cách

ly với thùng MBA, các chi tiết cố định mạch từ - cuộn dây trong thùng MBA

và dầu máy biến áp. Dầu biến áp làm nhiệm vụ tăng cường cách điện và tản

nhiệt. Lúc MBA làm việc, một phần năng lượng tiêu hao thóat ra dưới dạng

nhiệt làm dây quấn, lõi thép và các bộ phận khác nóng lên. Nhờ sự đối lưu

trong dầu và truyền nhiệt từ các bộ phận bên trong MBA sang dầu và từ dầu

qua vách thùng ra bộ làm mát MBA.

Thùc hiÖn: Vò §¨ng NghÞ 86

Page 22: Van hanh may bien the.pdf

Phóc tr×nh trëng ca Ph©n xëng VËn hµnh Bu«n Kuèp

Nắp MBA dùng để đậy trên thùng và trên đó có các bộ phận quan trọng

như: sứ cao áp, trung áp và sứ hạ áp, bình dầu phụ MBA, bình dầu phụ bộ đổi

nấc, van giảm áp bình dầu chính, ống thoát dầu, relay áp lực bình dầu bộ đổi

nấc, relay hơi, Shutter Valve, hệ thống ống dẫn dầu và các phụ kiện cần thiết

khác.

4) Bình dầu phụ máy biến áp.

R ơ l e h ơ i

B ì n h d ầ u p h ụ

Đ ồ n g h ồ c h ỉ m ứ c d ầ u

K h ô n g k h í

V a n x ả d ầ u

T ú i c a o s u

D ầ u c á h đ i ệ n

T h ù n g d ầ u c h í n h m á y b i ế n t h ế

B ộ h ú t ẩ m

Ố n g m ề m n ố i v ớ i b ộ h ú t ẩ m

V a n c â n b ằ n g á p l ự cV a n h ú t c h â n k h ô n g

M ặ t b í c h c ủ a v a n x ả k h í

V a n c h ặ n

Bình dầu phụ của MBA và của bộ đổi nấc có cấu trúc hoàn toàn giống

nhau. Thùng dầu phụ có khả năng chứa dầu giãn nở trong quá trình làm việc

của máy biến thế. Bình phụ nối với thùng dầu chính qua một cái ống đặt gần

chân sứ cao áp và trên ống thông giữa thùng dầu phụ và thùng dầu chính có

đặt các rơle bảo vệ, Shutter Valve. ống nối của bình dầu phụ bộ đổi nấc đặt

relay bảo vệ áp lực. Trong thùng dầu phụ được đặt một cái túi giãn nở bằng

chất liệu cao su để cách li giữa dầu và không khí. Không khí được thông với

môi trường qua bộ thở đặt bên hông máy biến thế. Sự giãn nở của dầu phụ

thuộc vào nhiệt độ dầu. Ở đây, thùng dầu phụ chỉ chứa một lượng dầu nhất

định, khi áp lực trong thùng dầu chính tăng lên đến một giá trị nào đó thì nó sẽ

giải tỏa ra ngoài qua một van an toàn.

5) Bình lọc khí ẩm.

Bình lọc khí ẩm của bình dầu phụ máy biến áp và bình dầu phụ của bộ đổi

nấc có cấu trúc giống như hình dưới đây.

Sự giản nở của dầu làm cho lượng không khí chiếm trong bình dầu phụ

thay đổi khí di chuyển vào ra để tránh hơi ẩm làm hư hỏng túi giãn nở người ta

đặt chất hút ẩm ở ngay đầu vào của bộ thở đó là chất Silicagel và dầu lọc.

Thùc hiÖn: Vò §¨ng NghÞ 87

Page 23: Van hanh may bien the.pdf

Phóc tr×nh trëng ca Ph©n xëng VËn hµnh Bu«n Kuèp

6) Đồng hồ đo mức dầu ở bình dầu phụ

Để kiểm tra và giám sát mức dầu trong bình dầu phụ. Máy biến thế AT3

được trang bị đồng hồ chỉ thị mức dầu trên bình dầu phụ. Đồng hồ hoạt động

nhờ một phao dịch chuyển theo mức dầu và truyền đến đồng hồ hiển thị bằng

một cái cần. Kết cấu đồng hồ đo mức dầu được thể hiện ở hình dưới đây.

Giá trị cài đặt bảo vệ ….. đi báo Alarm

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120

Nhiệt độ dầu (oC)

Hiể

n th

ị mứ

c dầ

u

Mức dầu cao

Mức dầu thấp

MBA

TC

Mức dầu cách điện

7) Rele hơi

Re le hơi đặt tại ống dầu liên thông giữa bình dầu phụ và thùng dầu chính

của máy biến thế. có cấu tạo và nguyên lý hoạt động giống như máy biến áp

T1 và T2. Nguyên lý cấu tạo rơle hơi được mô tả như hình dưới dây, nó bao

gồm hai phao F1 và F2. Khi phao F1 hạ xuống đi khép tiếp điểm S1 đi báo

động, còn khi phao F2 tác động (đi xuống) khép tiếp điểm S2 để đi cắt máy cắt

liên quan cô lập máy biến áp.

A l a m T r i p

S1 S2

F1

F2

P h í a b ì n h d ầ u

p h ụ

P h í a b ì n h d ầ u c h í n h M B A

Thùc hiÖn: Vò §¨ng NghÞ 88

Page 24: Van hanh may bien the.pdf

Phóc tr×nh trëng ca Ph©n xëng VËn hµnh Bu«n Kuèp

Tất cả những sự cố phóng điện trong thùng dầu đều có thể làm cho dầu

sinh khí và có xu hướng trào lên thùng dầu phụ. Ở máy biến thế AT3 được bố

trí một rơle hơi đặt trên ống nối của thùng dầu chính với bình dầu phụ

Rơle làm việc nhờ vào hai cái phao nối với bầu thuỷ tinh phía trên có tiếp

điểm. Khi làm việc bình thường trong bình thông của rơle hơi đầy dầu, các

phao nối lên các tiếp điểm của rơle ở trạng thái hở. Khi xảy ra sự cố, nếu tốc

độ khí ban đầu yếu chúng tập trung lên phía trên, đẩy mức dầu của bình thông

xuống, phao thứ nhất cũng bị đẩy xuống và đóng tiếp điểm đi báo tín hiệu.

Nếu tốc độ dầu thoát ra mạnh sẽ đẩy phao thứ hai xuống và đóng tiếp

điểm đi mở máy cắt bảo vệ cho máy biến thế.

Các giá trị của rơle:+ Khí gas tăng lên 450 cm3 : báo alarm.+ Vận tốc dầu qua rơle V = 50 cm/s : tác động 86 -AT3(1).

8) Van giảm áp

Để giới hạn áp lực trong thùng dầu máy biến thế ở một giá trị cho phép

nhằm bảo vệ cho thùng dầu và các thiết bị trong máy biến thế khi có áp lực

tăng cao do sự cố phóng điện giữa các vòng dây trong cùng một pha của máy

biến thế hay có phụ tải là không đối xứng dẫn đến áp lực trong thùng dầu máy

biến thế tăng lên đột ngột vượt quá giới hạn cài đặt của van an toàn, dầu sẽ

được đẩy ra ngoài theo đường ống dẫn đi xuống đất. Đồng thời các tiếp điểm

của van an toàn cũng tác động đưa tín hiệu đến rơle khoá 86 – AT3(1). Khi áp

lực giảm thấp xuống thì nắp đậy trở lại nhờ lực lò xo, thiết bị giảm áp lực tự

động “Reset”.

9) Van chặn (Shutter valve)

Trên đường ống nối bồn dầu chính với bình dầu phụ có đặt van chặn trên

relay hơi. Tác dụng dùng cô lập MBA khi dầu chảy qua nó với vận tốc

35cm/s.

10) Rơ le bảo vệ bộ đổi nấc ( Rơ le áp lực)

Thùc hiÖn: Vò §¨ng NghÞ 89

Page 25: Van hanh may bien the.pdf

Phóc tr×nh trëng ca Ph©n xëng VËn hµnh Bu«n Kuèp

Trên ống nối từ bình dầu phụ bộ đổi nấc với bình dầu các pha có đặt ba

relay dòng dầu. Các relay này có tác dụng bảo vệ bộ đổi nấc MBA và tác động

để cô lập MBA khi lượng dầu chảy qua nó với vận tốc 35cm/s.

11) Sứ cách điện.

Sứ máy biến áp AT3 do Mitsubishi chế tạo bao gồm các sứ: Sứ 220kV; sứ

110kV; sứ 22kV và sứ trung tính. Có các thông số chính sau:

− Sứ cao áp.+ Nhà sản xuất : Mitsubishi+ Loại : OT+ Điện áp định mức : 300kV.+ Dòng định mức : 630A+ Điện áp chịu đựng xung sét : 1050kV

− Sứ hạ áp+ Nhà sản xuất : Mitsubishi+ Loại : PO+ Điện áp định mức : 24kV.+ Dòng định mức : 3150A+ Điện áp chịu đựng xung sét : 125kV.

− Sứ trung tính + Nhà sản xuất : Mitsubishi+ Loại : OT+ Điện áp định mức : 123kV.+ Dòng định mức : 630A+ Điện áp chịu đựng xung sét : 550kV.

3.3. Bộ đổi nấc MBA tự ngẫu AT3

3.3.1. Đặc điểm cấu tao

Bộ đổi nấc OLTC AT3 được viết tắt bởi cụm từ “ON LOAD TAP

CHANGER” là bộ điều chỉnh điện áp dưới tải. Nó có nhiệm vụ thay đổi số

vòng dây phía 220kV để điện áp phía 110kV giữ trong giá trị điện áp cho phép

của lưới 110kV.

Bộ OLTC AT3 gồm 17 nấc phân áp, giá trị mỗi nấc phân áp 1,5%Uđm

tương ứng 2900V, ở trạng thái bình thường nấc phân áp để tại vị trí nấc số 9

tương đương với điện áp phía 110kV là 110kV.

Các bộ phận chính của OLTC bao gồm: Hệ thống tiếp điểm động và tĩnh,

động cơ điều khiển cam, cơ cấu truyền động cam, cơ cấu điều khiển cam bằng

tay, hệ thống lọc dầu OLTC, tủ điều khiển và các phụ kiện khác.

− Các thông số chính của bộ đổi nấc:+ Hãng sản xuất : MR Germany+ Kiểu bộ đổi nấc : 3*MSI 301-170/B -10 - 193W+ Bộ lọc dầu : 3*OF100DC+ Dòng định mức chuyển mạch (Iđm) : 300A

Thùc hiÖn: Vò §¨ng NghÞ 90

Page 26: Van hanh may bien the.pdf

Phóc tr×nh trëng ca Ph©n xëng VËn hµnh Bu«n Kuèp

+ Dòng ngắn mạch có thời gian : 5KA+ Thời gian chịu đựng ngắn mạch: : 3s+ Dòng chịu đựng tối đa (Ium) : 20KA+ Cấp chuyển điện áp định mức

(Uim): 2900V

+ Tần số định mức : 50 - 60Hz

− Mức cách điện: Điện áp cao nhất Điện vận hành lớn nhất Điện áp xung sét định mức

: 170KV: 145KV: 750KV

+ Áp lực dầu làm việc : 0,3bar

− Động cơ bộ đổi nấc: ++ Loại : ED100L+ Công suất : 2.0KW+ Iđm : 5,2A+ Điện áp định mức : 230/400VAC+ Thời gian chuyển nấc : ≈ 5.4s+ Vòng quay mỗi nấc : 33 vòng+ Điện áp điều khiển : 230VAC+ Động cơ bơm dầu bộ lọc : 1,1KW, 3pha 380V

: Áp lực 3,5bar

1

2

3

4

56

78

9

0

K

+ -

1

2

3

4

56

78

9

0

K

+ -

1

2

3

4

56

78

9

0

K

+ -

1A 1B 2C2A 2B 2C N

X Y Z

Thùc hiÖn: Vò §¨ng NghÞ 91

Page 27: Van hanh may bien the.pdf

Phóc tr×nh trëng ca Ph©n xëng VËn hµnh Bu«n Kuèp

HV

VoltAMP

Vị trí tapKết nối

ONAN ONAF Chọn tap C.Đ tiếp điểm253000 100 144 1 1

+

250100 102 145 2 2247300 103 147 3 3244400 104 149 4 4241500 105 151 5 5238600 106 152 6 6235800 108 154 7 7232900 109 156 8 8

230000 110 1589A 99B K9C 1

-

227100 112 160 10 2224300 113 162 11 3221400 115 164 12 4218500 116 166 13 5215600 118 169 14 6212800 119 171 15 7209900 121 173 16 8207000 123 176 17 9

3.3.2. Vận hành bộ đổi nấc máy biến áp AT3

Thùc hiÖn: Vò §¨ng NghÞ 92

Page 28: Van hanh may bien the.pdf

Phóc tr×nh trëng ca Ph©n xëng VËn hµnh Bu«n Kuèp

Bộ đổi nấc máy biến thế AT3 được điều khiển tại các vị trí sau: + Điều khiển tại trung tâm điều độ A3.+ Điều khiển tại: OPS1/2+ Điều khiển tại 220LCB1.+ Điều khiển tại nhà 22KV (Bộ 90VC 100 – BU - chưa sử dụng).+ Tại máy biến áp AT3

1) Vận hành bộ đổi nấc tại A3:+ Nút S32 (Local/Remote) tại bộ đổi nấc đặt ở Remote.+ Khóa 43S (SUPERVISORY/REMOTE) tại OLTC CONTROL PANEL

trong nhà 22kV chọn SUPERVISORY.+ Khóa 143R (Remual/Local) trên 220LCB2 chọn Remote.+ Khoá 143RR (BuonKuop/Dispatch) trên OPS chọn ở Dispatch.+ Việc điều chỉnh điện áp máy biến thế AT3 phụ thuộc vào trung tâm điều

độ A3 2) Vận hành tại OPS

+ Khoá S32 (Local/Remote) tại bộ đổi nấc đặt ở Remote.+ Khóa 43S (SUPERVISORY/REMOTE) tại OLTC CONTROL PANEL

trong nhà 22kV chọn SUPERVISORY.+ Khóa 143R (Local/Remote) tại 220LCB2 chọn Remote.+ Khoá 143RR (BuonKuop/Dispatch) trên OPS chọn ở BuonKuop.+ Phím 43A (Auto/Manual) chọn Manual+ Phím 43SP (Indenpend/Parallel/Master/Follow) chọn Indenpend và

Follow.+ Tăng giảm điện áp bằng cách kích chuột RAISE/LOWER trên phím

chức năng 7-24LR.3) Vận hành tại 220LCB1

+ Khoá S32 (Local/Remote) tại bộ đổi nấc đặt ở Remote.+ Khóa 43S (SUPERVISORY/REMOTE) tại OLTC CONTROL PANEL

trong nhà 22kV chọn SUPERVISORY.+ Khóa 143R (Local/Remote) tại 220LCB2 chọn Local.+ Phím 43A (Auto/Manual) chọn Manual+ Phím 43SP (Indenpend/Parallel/Master/Follow) chọn Indenpend và

Follow.+ Tăng giảm điện áp bằng cách kích chuột RAISE/LOWER trên phím

chức năng 7-24LR.4) Vận hành tại nhà 22kV

+ Khoá S32 (Local/Remote) tại bộ đổi nấc đặt ở Remote.+ Khóa 43S (SUPERVISORY/REMOTE) tại OLTC CONTROL PANEL

trong nhà 22kV chọn REMOTE.+ Khoá 43A (Auto/Manual) chọn Manual+ Phím 43MF (Master/Follow) chọn Follow.+ Phím 43P (Indenpend/Parallel) chọn Indenpend.+ Tăng giảm điện áp bằng cách kích chuột RAISE/LOWER trên phím

chức năng 24LR.

Thùc hiÖn: Vò §¨ng NghÞ 93

Page 29: Van hanh may bien the.pdf

Phóc tr×nh trëng ca Ph©n xëng VËn hµnh Bu«n Kuèp

5) Vận hành tại máy biến áp AT3Vận hành bằng điện:

+ Chuyển khoá S32 (Local/Remote) tại bộ đổi nấc đặt ở Local.+ Điều chỉnh raise/lower (nút S3) để tăng giảm nấc.+ Vận hành bằng tay quay.+ Chuyển khoá S32 (Local/Remote) tại bộ đổi nấc đặt ở Local.+ Off nguồn động lực (NFB Q1), nguồn điều khiển (F15) của động cơ đổi

nấc.+ Đưa cần quay bộ đổi nấc vào để tăng giảm nấc máy biến áp.

3.4. HỆ THỐNG LÀM MÁT MBA AT3.

Máy biến áp AT3 làm mát theo kiểu ONAN ( Oil natural, air natural) hoặc

ONAF(Oil natural, air force) tuỳ theo nhiệt độ cuận dây hay nhiệt độ dầu.− Kiểu làm mát ONAN: Dầu và khí đối lưu tự nhiên, kiểu làm mát này đảm bảo

công suất MBA tối đa 44/44/3MVA.− Kiểu làm mát ONAF: Dầu đối lưu tự nhiên và khí làm mát cưỡng bức bằng

quạt thổi từ dưới các cánh tản nhiệt lên, kiểu làm mát này đảm bảo công suất MBA 63/63/5MVA.

Kết cấu hệ thống làm mát MBA AT3 bao gồm: 4 bộ tản nhiệt; 4 quạt gió

cưỡng bức có lưu lượng gió 150m3/min , công suất mỗi quạt 0,55KW; dòng

điện định mức 1,35A, dòng điện khởi động 5A, hệ thống ống dẫn, mặt bích kết

nối ông dẫn, hệ thống cấp nguồn cho quạt, mạch điều khiển, tủ điều khiển quạt

và các phụ kiện cần thiết khác.

Nguồn cấp cho hệ thống quạt làm mát được lấy từ tủ LDB1 đặt tại nhà

phân phối 22kV ngoài trạm, nguồn làm việc bình thường lấy từ MCCB-01 và

nguồn khẩn cấp được lấy từ MCCB-02. Toàn bộ hệ thống quạt làm mát được

điều khiển bởi công tắc tơ điều khiển 88F có hai chế độ điều khiển:

1) Hệ thống đo nhiệt độ

Nhiệt độ của máy biết áp được giám sát bởi cảm biến đo nhiệt độ của

cuộn dây và cảm biến đo nhiệt dầu đặt ở trong thùng trên máy biến áp, được

thể hiện rõ ở hình vẽ trên.− Bộ cảm biến đo nhiệt độ cuộn dây: Gồm 4 tiếp điểm, trong đó có ba tiếp điểm

làm việc và một tiếp điểm dự phòng. Khi nhiệt độ cuộn dây lên đến 650 C thì khởi động quạt làm mát, 1150C đi báo động và 1200C đi cô lập máy biến áp.

− Bộ cảm biến đo nhiệt độ dầu máy biến áp: Gồm 4 tiếp điểm, trong đó có ba tiếp điểm làm việc và một tiếp điểm dự phòng. Khi nhiệt độ dầu lên đến 550C thì khởi động quạt làm mát, 900C đi báo động và 1000C đi cô lập máy biến áp.

Thùc hiÖn: Vò §¨ng NghÞ 94

Page 30: Van hanh may bien the.pdf

Phóc tr×nh trëng ca Ph©n xëng VËn hµnh Bu«n Kuèp

1

2

3

4

1

2

3

4

B.C.T

RTD

Hiển thị nhiệt độ dầu

Hiển thị nhiệt độ cuộn dây

Khởi động quạt65oC

Dự phòng

Báo động (115 oC)

Trip (120 oC)

Khởi động quạt55oC

Dự phòng

Báo động (90oC)

Trip (100 oC)

2) Nguyên tắc vận hành− Vận hành ở tự động “Auto”:

+ Chuyển khoá 43C (Auto/Manual) tại tủ làm mát qua vị trí Auto + Quạt chạy hoặc dừng theo nhiệt độ dầu 26D-1: chạy quạt: 550C; dừng

quạt: 480C+ Quạt chạy hoặc dừng theo nhiệt độ cuộn dây 26WgD-1: chạy quạt:

650C; dừng quạt: 580C. − Vận hành ở MANU:

+ Chuyển khoá 43C qua MANU thì quạt chạy.

52F1 52F2 52F4

F1 F2 F4

88F

83N 83E

52N4P-20A

Nguồn làm việc bình thường từ tủ LDB 1

( MCCB-01)

Nguồn khẩn cấp từ tủ LDB1

( MCCB – 02)

Đến mạch điều khiển

52E4P-20A

52F3

F3

Thùc hiÖn: Vò §¨ng NghÞ 95

Page 31: Van hanh may bien the.pdf

Phóc tr×nh trëng ca Ph©n xëng VËn hµnh Bu«n Kuèp

3.5. Nguyên lý làm việc:

MBA AT3 cũng tương tự như MBA nhiều cuộn dây, chỉ khác là 2 cuộn

dây ngoài liên hệ về từ còn có cả liên hệ về điện, cụ thể cuộn HV và MV đấu

sao, ngoài liên hệ về từ còn liên hệ cả về điện, còn cuộn LV liên hệ với phía

cao áp và trung áp theo nguyên tắc từ giống như máy biến áp thông thường và

nối tam giác. Cuộn sơ cấp (HV) 1A-X có số vòng dây W1 thay đổi; cuộn dây

thứ cấp(MV) 2A-X có số vòng dây W2 không đổi còn gọi cuộn dây chung;

cuộn dây 1A-a có số vòng dây W1 -W2 gọi là cuộn dây nối tiếp, cuộn dây thứ

ba (LV) 3A-x có số vòng dây W3.

K

1

2

3

4

5

67

8

9

-+

0

a

W2

W1

IC

IT

Ich

1A

X

2AU1(HV)

U2 (MV)

Int

Unt

x

3A

U3 (LV)W3

Mạch từ

ILV

MBA AT3 làm việc theo chế độ giảm áp, nghĩa là công suất truyền từ cao áp sang

trung áp ( CA → TA) đồng thời từ cao áp sang hạ áp ( CA → HA), hay theo

chiều ngược lại TA → CA đồng thời TA→ HA khi cần thiết.

Thùc hiÖn: Vò §¨ng NghÞ 96