intTypePromotion=1

Đề tài: Tìm hiểu các thiết bị bù công suất phản kháng

Chia sẻ: Trần Văn Thiện | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:34

0
469
lượt xem
188
download

Đề tài: Tìm hiểu các thiết bị bù công suất phản kháng

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài "Tìm hiểu các thiết bị bù công suất phản kháng" trình bày các nội dung thông qua các chương sau: chương 1 tổng quan về công suất phản kháng, chương 2 tụ bù công suất phản kháng, chương 3 máy bù công suất phản kháng, chương 4 phân phối dung lượng bù trong mạng điện.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Đề tài: Tìm hiểu các thiết bị bù công suất phản kháng

  1. TÌM HIỂU CÁC THIẾT BỊ BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG LỜI NÓI ĐẦU * * * Cùng với quá trình phát triển kinh tế và xã hội của đất nước, nghành điện luôn phải  đi trước một bước trong công cuộc công nghiệp hóa. Các nhà máy xí nghiệp, các khu   công nghiệp ngày càng phát triển nhanh chóng đòi hỏi tiêu thụ công suất phản kháng càng   tăng, điều này làm giảm hệ số cos. Do đó hệ số công suất cos có giá trị nhỏ điều này ảnh  hưởng rất lớn đến các tham số kinh tế kỹ thuật của mạng điện như: Giảm chất lượng   điện áp, tăng tổn thất công suất và tăng đốt nóng dây dẫn, tăng tiết diện dây dẫn, hạn   chế  khả  năng truyền tải công suất tác dụng, không sử  dụng hết khả  năng của động cơ  sơ cấp, giảm chất lượng điện, tăng giá thành điện năng. Vấn đề bù công suất phản kháng là giải pháp giảm tổn thất điện năng rất được coi   trọng ở các nước tiên tiến .Giải pháp này được quan tâm ngay từ khâu thiết kế, lựa chọn  thiết bị và dây truyền công nghệ sản xuất.        Với đề tài: “Tìm hiểu các thiết bị bù công suất phản kháng”,  nhóm em đã cố gắng  tìm kiếm, học hỏi và tổng hợp để hoàn thành một cách tốt nhất đề tài. Song do kiến thức  còn hạn chế  nên bài làm của nhóm em không thể  tránh khỏi những thiếu sót, do vậy   nhóm em kính mong nhận được sự góp ý, bảo ban của thầy, cùng với sự giúp đỡ của các   bạn để nhóm em có thể hoàn thiện đề tài của mình và hoàn thành tốt việc học tập trong   nhà trường cũng như công việc sau này.        Nhóm em xin chân thành cảm ơn!                                                                                            Tháng 9 năm 2014.       
  2. TÌM HIỂU CÁC THIẾT BỊ BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG   MỤC LỤC Trang LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG I  TỔNG QUAN VỀ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG 1.1.  Cơ sở lý thuyết về công suất phản kháng 1.2.  Sự tiêu thụ công suất phản kháng 1.3.  Các nguồn phát công suất phản kháng 1.4.  Bù công suất phản kháng 1.4.1.  Tiêu chí kỹ thuật 1.4.2.  Tiêu chí kinh tế CHƯƠNG II  TỤ BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG 2.1.  Tụ bù ngang 2.1.1.  Chức năng, ứng dụng 2.1.2.  Cấu tạo, đặc điểm 2.1.3.  Ví dụ về hệ thống tụ bù tại trạm Sóc Sơn 2.2.  Kháng bù ngang: 2.2.1.  Chức năng tác dụng 2.2.2.  Nguyên lý cấu tạo 2.2.3.  Cuộn kháng tại trạm Hà Tĩnh 2.3.  Tụ bù dọc 2.3.1.  Chức năng tác dụng 2.3.2.  Nguyên lý bù 2.3.3.  Giới thiệu về tụ bù dọc tại trạm 500 kV Hà Tĩnh 2.4.  SVC – Tụ bù tĩnh.
  3. TÌM HIỂU CÁC THIẾT BỊ BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG 2.4.1.  Cấu tạo 2.4.2.  Nguyên tắc hoạt động 2.4.3.  Kết nối 2.4.4.  Lợi ích 2.5.  STATCOM CHƯƠNG III  MÁY BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG 3.1.  Máy bù đồng bộ. 3.1.1.  Cấu tạo 3.1.2.  Nguyên lý làm việc cơ bản…. 3.1.3.  Đặc tính góc công suất phản kháng 3.1.4.  Chế độ làm việc của máy bù đồng bộ 3.1.5.  Công suất và khả năng bù của MBĐB 3.2.  Động cơ không đồng bộ rotor dây quấn được đồng bộ hóa. CHƯƠNG IV  PHÂN PHỐI DUNG LƯỢNG BÙ TRONG MẠNG ĐIỆN CHƯƠNG V – KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO
  4. TÌM HIỂU CÁC THIẾT BỊ BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG 1.1. Cơ sở lý thuyết về công suất phản kháng. Khái niệm công suất phản kháng :  Công suất phản kháng  (Công suất hư  kháng,  công suất  ảo) Q  là một khái niệm trong ngành kỹ  thuật điện dùng để  chỉ  phần   công suất điện được chuyển ngược về nguồn cung cấp năng lượng trong mỗi chu   kỳ do sự tích lũy năng lượng trong cá thành phần cảm kháng và dung kháng, được  tạo ra bởi sự lệch pha giữa hiệu điện thế u(t) và dòng điện i(t).[1] Khi u(t),i(t) biến đổi theo đồ thị hàm sin thì :                                                      Q = U.I.sinφ                                                         (1.1) Trong đó : ­ U,I : Giá trị hiệu dụng của u(t),i(t).                              ­  φ   : Pha lệch giữa u(t),i(t). Công suất phản kháng Q là phần ảo của công suất biểu kiến S :                                  S = P + iQ                                                             (1.2) Đơn vị đo Q là VAr ( Volt Amperes ractive ).  1.2. Sự tiêu thụ công suất phản kháng.        Trên lưới điện, công suất phản kháng (CSPK) được tiêu thụ ở : Động cơ không đồng   bộ, máy biến áp, kháng điện trên đường dây tải điện và ở các phần tử, các thiết bị có liên  quan đến từ trường.        Yêu cầu về CSPK chỉ có thể giảm đến mức tối thiểu chứ không thể triệt tiêu được  vì nó cần thiết để  tạo ra từ  trường, yếu tố  trung gian cần thiết trong quá trình chuyển   hóa điện năng. a) Động cơ không đồng bộ. 4
  5. TÌM HIỂU CÁC THIẾT BỊ BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG              Động cơ  không đồng bộ  là thiết bị  tiêu thụ  CSPK chính trong lưới điện, chiếm   khoảng 60% – 65%.        CSPK của động cơ không đồng bộ gồm hai thành phần : Một phần nhỏ CSPK được sử dụng để sinh ra từ trường tản trong mạch điện sơ  cấp . Phần lớn CSPK còn lại dùng để sinh ra từ trường khe hở. b) Máy biến áp.        MBA tiêu thụ  khoảng 22% ­ 25% nhu cầu CSPK tổng của lưới điện, nhỏ  hơn nhu   cầu của các động cơ không đồng bộ do CSPK dùng để từ hóa lõi thép MBA không lớn so   với động cơ không đồng bộ, vì không có khe hở không khí. Nhưng do số thiết bị và tổng   dung lượng lớn, nên nhu cầu tổng CSPK của MBA cũng rất đáng kể.        CSPK tiêu thụ bởi MBA gồm hai thành phần : Công suất phản kháng được sử dụng để từ hóa lõi thép. Công suất phản kháng tản từ máy biến áp. c) Đèn huỳnh quang.        Thông thường các đèn huỳnh quang vận hành có một có một chấn lưu để  hạn chế  dòng điện. Tùy theo điện cảm của chấn lưu, hệ số công suất chưa được hiệu chỉnh cosφ  của chấn lưu nằm trong khoảng 0,3 ­ 0,5.        Các đèn huỳnh quang hiện đại có bộ khởi động điện từ, hệ số công suất chưa được   hiệu chỉnh cosφ thường gần bằng 1. Do vậy không cần hiệu chỉnh hệ số công suất của   thiết bị này. Tuy nhiên,  khi các thiết bị điện tử  này khởi động thì sinh ra các sóng hài.  1.3. Các nguồn phát công suất phản kháng. 5
  6. TÌM HIỂU CÁC THIẾT BỊ BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG        Khả năng phát CSPK của các nhà máy điện là rất hạn chế, do cosφ của nhà máy từ  0,8 – 0,9 hoặc cao hơn nữa. Vì lý do kinh tế người ta không chế tạo các máy phát có khả  năng phát nhiều CSPK cho phụ  tải. Các máy phát chỉ  đảm đương một phần nhu cầu   CSPK của phụ tải, phần còn lại do các thiết bị bù đảm trách (Máy bù đồng bộ, tụ điện).        Ngoài ra trong hệ thống điện nói chung, phải kể đến một nguồn phát CSPK nữa, đó   là các đường dây tải điện, đặc biệt là các đường cáp và đường dây siêu cao áp.        Tuy nhiên ở đây ta chỉ xét đến lưới điện phân phối, do vậy chỉ lưu ý đến các trường   hợp đường dây 35 kV dài và các đường cáp ngầm. Nhưng CSPK phát ra từ các phần này   cũng không đáng kể nên nguồn CSPK chính trong lưới phân phối vẫn là tụ điện, động cơ  đồng bộ và máy bù.[2] 1.4. Bù công suất phản kháng.  1.4.1. Tiêu chí kỹ thuật. a) Yêu cầu về cosφ.        Phụ tải của các hộ gia đình thường có hệ số công suất cao, thường là gần bằng 1, do  đó mức tiêu thụ  CSPK rất ít không thành vấn đề  lớn cần quan tâm .Trái lại, các xí   nghiệp, nhà máy, phân xưởng…đại bộ dùng động cơ không đồng bộ, là nơi tiêu thụ chủ  yếu CSPK. Hệ số công suất của động cơ  không đồng bộ  phụ  thuộc vào điều kiện làm   việc của động cơ, các yếu tố chủ yếu như sau : Dung lượng của động cơ  càng lớn thì hệ  số  công suất càng cao, suất tiêu thụ  CSPK càng nhỏ. Hệ  số  công suất của động cơ  phụ  thuộc vào tốc độ  quay của động cơ, nhất là  đối với các động cơ nhỏ.  Hệ số công suất của động cơ không đồng bộ phụ thuộc rất nhiều vào hệ số phụ  tải của động cơ, khi quay không tải lượng CSPK cần thiết cho động cơ  không  đồng bộ cũng đã bằng 60% – 70% lúc tải định mức. b) Đảm bảo mức điện áp cho phép. 6
  7. TÌM HIỂU CÁC THIẾT BỊ BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG        Khi có điện chạy trong dây dẫn thì bao giờ cũng có điện áp rơi, cho nên điện áp ở  từng điểm khác nhau trên lưới không giống nhau. Tất cả  các thiết bị  tiêu thụ  điện đều   được chế  tạo để  làm việc tối  ưu với một điện áp đặt nhất định, nếu điện áp đặt trên   đầu cực của thiết bị điện khác trị số định mức sẽ làm cho tình trạng làm việc của chúng  xấu đi.        Vì các lý do trên, việc đảm bảo điện áp ở mức cho phép là một chỉ tiêu kỹ thuật rất  quan trọng. Trên thực tế không thể nào giữ được điện áp vào đầu cực của các thiết bị  điện  cố định bằng điện áp định mức mà chỉ có thể đảm bảo trị số điện áp thay đổi trong  một  phạm vi nhất định theo tiêu chuẩn kỹ  thuật đã cho phép mà thôi, thông thường điện áp  đặt cho phép dao động ± 5%. Độ lệch điện áp là tiêu chuẩn điện áp quan trọng nhất ảnh   hưởng lớn đến giá thành hệ thống điện.        Có thể thay đổi sự phân bố CSPK trên lưới, bằng cách đặt các máy bù đồng bộ hay   tụ điện tĩnh, và cũng có thể thực hiện được bằng cách phân bố lại CSPK phát ra giữa các   nhà máy điện trong hệ thống. c) Giảm tổn thất công suất đến giới hạn cho phép.        Muốn nâng cao điện áp vận hành có nhiều phương pháp : Thay đổi đầu phân áp của MBA. Nâng cao điện áp của máy phát điện. Làm giảm hao tổn điện áp bằng các thiết bị bù. 1.4.2. Tiêu chí kinh tế.        Khi thực hiện bù kinh tế người ta tính toán để đạt được các lợi ích, nếu lợi ích thu   được cho việc lắp đặt thiết bị  bù lớn hơn chi phí lắp đặt thì việc bù kinh tế  sẽ  được   thực hiện. a)  Lợi ích khi đặt bù. 7
  8. TÌM HIỂU CÁC THIẾT BỊ BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG Giảm được công suất tác dụng yêu cầu  ở  chế  độ  max của hệ  thống điện, do đó  giảm được dự trữ công suất tác dụng. Giảm nhẹ tải của MBA trung gian và đường trụ  trung áp do giảm được yêu cầu  CSPK. Giảm được tổn thất điện năng. Cải thiện được chất lượng điện áp trong lưới phân phối. b) Chi phí khi đặt bù. Vốn đầu tư và chi phí vận hành cho trạm bù. Tổn thất điện năng trong tụ bù. Kết luận         Qua quá trình tìm hiểu, nghiên cứu và phân tích chúng ta thấy được rằng :        CSPK là một phần không thể thiếu của MBA, động cơ điện, đèn huỳnh quang…        Tuy nhiên do truyền tải trên đường dây lại gây  ảnh hưởng đến hao tổn điện năng,  hao tổn điện áp, làm tăng công suất truyền tải dẫn đến tăng chi phí lắp đặt…, vì vậy   phải có những biện pháp để giảm lượng công suất này. Một trong những biện pháp đơn  giản và hiệu quả nhất đó là bù CSPK, sau khi bù sẽ làm cải thiện được các nhược điểm  trên.         Việc bù CSPK có thể  được thực hiện bằng các nguồn bù khác nhau, tuy nhiên qua   phân tích và với sự ứng dụng của khoa học kỹ thuật thì việc sử  dụng tụ bù tĩnh là hiệu  quả hơn, vì vậy mà nó được ứng dụng rộng rãi.        Khi tiến hành bù CSPK có thể phân chia thành 2 chỉ tiêu bù :  Bù theo kỹ thuật tức là nhằm nâng  cao điện áp nằm trong giới hạn cho phép.  8
  9. TÌM HIỂU CÁC THIẾT BỊ BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG Bù kinh tế nhằm giảm hao tổn điện năng trên đường dây từ đó sẽ đưa đến lợi ích   kinh tế.         Tuy nhiên trong quá trình thực hiện bù, không thể tách biệt 2 phương pháp này mà nó  hỗ trợ lẫn nhau.[2] CHƯƠNG II TỤ BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG         Tổn thất điện áp của lưới điện phụ  thuộc rất nhiều vào công suất truyền tải và   thông số  đường dây. Khi vận hành phải đảm bảo sao cho sự  thay đổi điện áp tại vị  trí  trên lưới so với định mức nằm trông phạm vi điện áp cho phép.        Trong lưới truyền tải điện, chúng ta sử dụng các thiết bị bù (SVC, STATCOM, tụ bù  ngang, tụ  bù dọc, kháng bù ngang…) nhằm mục đích cải thiện điện áp các nút, ngoài ra   việc bù CSPK còn có thêm ý nghĩa: Tăng khả năng tải của đường dây. Cải thiện tính ổn định của điện áp các nút. Phân bố lại CSPK trong hệ thống dẫn đến giảm tổn thất hệ thống. 9
  10. TÌM HIỂU CÁC THIẾT BỊ BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG Tăng độ dự trữ ổn định của hệ thống. 2.1. Tụ bù ngang. 2.1.1. Chức năng, ứng dụng.         Véc tơ dòng đi qua tụ bao giờ cũng vượt trước véc tơ điện áp, do vậy tụ  điện luôn   phát ra công suất phản kháng Q, cung cấp cho phụ tải, giảm lượng công suất phản kháng   truyền tải từ lưới về có tác dụng nâng cao điện áp tại cuối đường dây.         Như  vậy, với các đường dây truyền tải có điện dung pha­đất nhỏ  thì việc nối rẽ  nhánh tụ công suất (bù ngang) tại đầu vào tải hoặc trạm phân phối sẽ giảm được sự sụt   áp và giữ ổn định điện áp tại các nút phụ tải.        Sơ đồ thay thế như sau : Hình 2.1. Sơ đồ thay thế.        Lúc này, tổn thất điện áp trên đường dây là : sU =                                                       (2.1)        Trong đó : ­ P là công suất tác dụng được truyền trên đường dây.                          ­ R là thành phần điện trở của đường dây.                          ­ Q là công suất phản kháng được truyền trên đường dây.                          ­ X là thành phần điện kháng của đường dây.                          ­ U là điện áp tại đầu đường dây. 10
  11. TÌM HIỂU CÁC THIẾT BỊ BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG        Như vậy, sU sẽ giảm khi có Qbù, trong trường hợp tải P nhỏ hoặc không tải mà Qbù  lớn thì sU 
  12. TÌM HIỂU CÁC THIẾT BỊ BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG Hình 2.2. Sơ đồ nguyên lý. c) Các bảo vệ chính như : Bảo vệ  quá dòng : Tụ  không chịu được dòng liên tục vượt quá dòng định mức   theo hệ số quy định. Bảo vệ kém dòng : Đề phòng điện dung của tụ bị giảm quá mức dẫn tới sự cố. Bảo vệ dòng không cần bằng : Không vượt quá 20% giá trị dòng vận hành. Bảo vệ quá áp : Không vượt quá 110% điện áp định mức. d) Chú ý khi vận hành : Dòng không cần bằng đến 50% giá trị  cắt tụ  thì cần phải đo điện dung các bình  tụ. Nếu tụ nào có điện dung thay đổi hơn 10% giá trị ban đầu thì cần phải thay thế  các bình tụ. Kiểm tra giá trị chỉnh định và sự làm việc hoàn hảo của các rơle bảo vệ. Sau khi đấu nối lại, dòng không cân bằng phải nhỏ hơn 20% giá trị tác động của   bảo vệ. 12
  13. TÌM HIỂU CÁC THIẾT BỊ BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG Kiểm tra bằng mắt các bình tụ  không bị  bẩn, hư  hỏng, chảy dầu….Cần vệ sinh   định kỳ hàng năm. Trước khi chạm vào bình tụ, cần phải nối tắt tụ và nối đất.[3] 2.2. Kháng bù ngang. 2.2.1. Chức năng tác dụng. Là thiết bị  chỉ tiêu thụ  CSPK nên có tác dụng triệt tiêu, điều chỉnh lượng CSPK  dư thừa do lưới điện sinh ra, giảm điện áp và giữ ổn định hệ thống . Trên các đường dây siêu cao áp có độ  dài, điện dung pha–đất và pha–pha là rất  lớn. Điện dung này phát ra CSPK Qc lớn (có tác dụng như  tụ  bù ngang), vì vậy   trong trường hợp đường dây không tải hoặc tải nhỏ lượng CSPK dư  thừa lớn thì  điện áp ở cuối đường dây sẽ nâng cao hơn đầu đường dây. Để  giảm bất lợi của  điện dung này, người ta mắc rẽ nhánh một kháng điện để  tiêu thụ  bớt CSPK Qc.   Đối với đường dây siêu cao áp 500 kV, khoảng cách lớn nhất giữa hai điểm đặt   kháng là 500 km. Sơ đồ nguyên lý :  Hình 2.3. Sơ đồ nguyên lý của kháng điện trên lưới. 2.2.2. Nguyên lý cấu tạo. Cuộn kháng có thể  coi như  một máy biến áp mà trong đó không có quận dây thứ  cấp, tất cả dòng chảy vào quận kháng trở thành dòng kích từ (dòng không tải). 13
  14. TÌM HIỂU CÁC THIẾT BỊ BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG Cấu trúc nguyên lý của cuộn kháng tương tự  như  của máy biến áp, nhưng vì tất   cả  dòng chảy vào quận kháng là dòng kích từ  (dòng không tải) nên nếu dùng  khung từ  như  máy biến áp thông thường, nó sẽ  bão hòa rất nhanh, trở  kháng của  cuộn kháng sẽ rất lớn và dòng chảy qua quận kháng sẽ nhỏ. Trong quận kháng, đường khép mạch từ  khác so với máy biến áp. Mạch từ  được  khép kín qua khe hở của không khí (từ thông được khép vòng qua không khí) nhằm   tránh bão hòa nhanh cho khung từ. Muốn được như  vậy trong phần  ứng của cuộn   kháng bằng thép, người ta tạo rất nhiều những khoảng trống bằng nêm chèn vào  trong lõi thép.[3] 2.2.3. Cuộn kháng tại trạm Hà Tĩnh.        Cuộn kháng 500 kV do hãng ABB chế tạo đóng vai trò bù ngang hệ thống truyền tải   đường dây 500 kV Bắc – Nam . Công suất : 128 MVAr. Trở kháng : 30,5 W. Hình 2.4.  Sơ đồ lắp đặt.        Các công việc bảo dưỡng kiểm tra :  14
  15. TÌM HIỂU CÁC THIẾT BỊ BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG Thường xuyên kiểm tra bên ngoài của bề mặt kháng, làm sạch bụi bẩn. Kiểm tra dò dầu tại những điểm nối trong hệ thống dẫn dầu, nếu cần phải xiết   lại. Kiểm tra bình silicagen: Khi 2/3 lượng silicagen đổi mầu thì phải thay thế. Kiểm tra mức dầu trên bình dầu phụ có phù hợp với bảng chỉ thị không. Kiểm tra nhiệt độ của dầu cách điện và cuộn dây. Thường xuyên kiểm tra và làm sạch bề mặt bộ phận làm mát, nếu cần thiết phải  phun nước với áp lực cao. Với sứ  cao áp: Thường xuyên làm sạch bụi bẩn. Để  tránh tăng nhiệt độ  tại chỗ  tiếp xúc điện, cần kiểm tra và xiết lại các bu lông, đai ốc tại đầu cốt. Nếu có thể,  dùng camera quan sát nhiệt độ tại chỗ tiếp xúc.[3]  2.3. Tụ bù dọc. 2.3.1. Chức năng tác dụng.        Như đã nói ở mục “Kháng bù ngang” : Trên các đường dây siêu cao áp có độ dài lớn,   điện dung pha­đất và pha­pha là rất lớn, do đó khi không tải hoặc tải nhỏ  thì điện áp  cuối đường dây sẽ cao hơn đầu đường dây. Vì vậy, kháng bù ngang, có tác dụng giảm sự  tăng áp này, giữ điện áp tại cuối đường dây ổn định bằng điện áp định mức. Đối với tụ  bù dọc chỉ  có tác dụng   giảm điện áp giáng trên đường dây (giảm tổn thất điện áp và  công suất trên đường dây), dàn đều điện áp trên đường dây bằng với điện áp cho phép và  tăng khả năng truyền tải đối với đường dây.       Đồ thị điện áp theo dọc đường dây như sau : Đường 1: Khi không có tụ và kháng bù. Đường 2: Khi có tụ và kháng bù. 15
  16. TÌM HIỂU CÁC THIẾT BỊ BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG Hình 2.5. Đồ thị điện áp dọc đường dây. 2.3.2. Nguyên lý bù.         Tụ bù được mắc nối tiếp trên đường dây truyền tải làm cho tổng trở đường dây nhỏ  đi: XS = X ­ Xbù. Trở  kháng trong hệ thống truyền tải bao gồm phần lớn là thành phần  điện kháng và phần nhỏ là thành phần điện trở: Zht = R + J.XS. Do đó, nếu chúng ta thay  đổi được XS thì sẽ  thay đổi được điện áp  ở  phía tải bởi vì sự  sụt áp trên đường dây  được gây nên bởi dòng điện điện kháng nhiều hơn dòng điện điện trở.        Sơ đồ mô phỏng đường dây khi có tụ bù dọc :  Hình 2.6. Sơ đồ mô phỏng đường dây.             Sau   khi   bù,   điện   kháng   trên   đường   dây   là   :                       X∑  =   X   –   Xbù  (2.2)       Điện áp rơi trên đường dây sẽ là :                         U =                  (2.3)       Như vậy, U sẽ giảm khi lắp thêm tụ bù dọc.[3] 16
  17. TÌM HIỂU CÁC THIẾT BỊ BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG 2.3.3. Giới thiệu về tụ bù dọc tại trạm 500 kV Hà Tĩnh.  a) Sơ đồ nguyên lý tổ hợp tụ bù dọc 1 pha : Hình 2.7. Sơ đồ nguyên lý tổ hợp tụ bù dọc(1 pha). 1 – Tụ điện.                                                      4 – Máy cắt.           2 – Khe hở phóng điện.                                    5 – Mạch cảm dịu. 17
  18. TÌM HIỂU CÁC THIẾT BỊ BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG                            3 – Điện trở phi tuyến. b) Chức năng của các thiết bị trên dàn tụ : Khe hở  phóng điện : Làm việc dựa trên sự  quá điện áp của khe hở, dùng để  bảo   vệ quá áp dàn tụ. Điện trở  phi tuyến Varisto : Đấu song song với tụ  là tổ  hợp điện trở  phi tuyến   MOV, ở điện áp làm việc, MOV có điện trở rất cao và không cho dòng chạy qua,   khi có điện áp tới ngưỡng của MOV, điện trở của nó bằng không và dòng sẽ chạy   qua nó. MOV có tác dụng hạn chế điện áp của tổ hợp tụ trong trị số giới hạn (khi   có ngắn mạch, dòng điện chạy qua tụ  sẽ  vượt nhiều lần so với dòng định mức  của tụ hệ quả xuất hiện quá điện áp đột biến đối với các bình tụ). Mạch cảm dịu : Dùng để giới hạn và dập tắt dòng hồ quang phóng qua khe hở tới  giá   trị đảm bảo an toàn cho các thiết bị khác của tổ hợp tụ. Mạch cảm dịu sẽ dập   tắt các dao động phóng sao cho biên độ phóng lần thứ hai nhỏ hơn 50% lần phóng   thứ nhất. Máy cắt tụ  : Đấu song song với giàn tụ. Khi máy cắt đóng, giàn tụ  bị  nối ngắn  mạch và bị tách ra khỏi vận hành. Khi máy cắt mở sẽ đưa giàn tụ vào vận hành. c) Các thông số kỹ thuật :         Thông số của cả dàn tụ : Điện áp hệ thống : 500 kV.              ●   Số nhánh song song : 2. Tần số : 50 Hz.                                 ●   Điện dung sai lệch cho phép ở 20º : ± 3%. Công suất : 91,5 MVAr.                   ●   Số bình tụ song song trong 1 pha: 5 + 5. Dóng định mức : 1000 A.                 ●   Số bình tụ nối tiếp trong 1 pha : 9. Dòng sự cố lớn nhất : 12,5 kA.         ●   Điện dung định mức : 104 mF. Tổng số bình tụ trong 1 tổ hợp:  (5+5)×9×3 = 270. 18
  19. TÌM HIỂU CÁC THIẾT BỊ BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG Chú ý  : Công việc kiểm tra, bảo dưỡng giàn tụ  thực hiện ba năm một lần. Trước khi   thực hiện công việc kiểm tra, bảo dưỡng, cần phải nối đất vỏ tụ, sau đó nối tắt các đầu   tụ rồi mới được tiến hành công việc.       Với các bình tụ : Đo điện dung : Điện dung của mỗi bình tụ  không được thay đổi quá ± 5% giá trị  xuất xưởng của nhà chế tạo. Kiểm tra độ kín : Các bình tụ không bị dò dỉ dầu. Kiểm tra và thay thế cầu chì bị đứt. Lau chùi sạch sứ đầu vào và xiết lại các đầu nối bu lông. d) Bảo dưỡng các khe hở phóng điện : Kiểm tra bằng mắt các khe hở, sứ đỡ. Nếu có vết cháy trên điện cực thì phải làm  sạch bằng vải và dũa. Kiểm tra các chỗ  nối bằng bu lông tại các điện cực trên,   điện cực dưới và điện cực phụ. Đo lại khoảng cách giữa các điện cực, đảm bảo giữ giá trị ban đầu. e) Mạch cảm dịu : Kiểm tra bằng mắt cuộn dây và điện trở, lau chùi sứ đỡ. f) Bảo dưỡng điện trở phi tuyến Varistor ôxit kim loại (MOV) : Kiểm tra xem MOV có bị  phóng điện, cháy hoặc hư  hỏng bề  mặt không. Trong  trường hợp này phải thay thế. Kiểm tra mức ô nhiễm của các vỏ  sứ  : Nếu độ  ô nhiễm bẩn cao, cần phải lau  sạch.[3] 2.4. SVC – Tụ bù tĩnh. 19
  20. TÌM HIỂU CÁC THIẾT BỊ BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG        Tụ bù tĩnh có dung lượng thay đổi hay còn gọi là SVC (Static VAR Compensator) là   một thiết bị bù công suất phản kháng tác động nhanh trên lưới truyền tải điện áp cao.              SVC là một thiết bị  trong nhóm thiết bị  truyền tải  điện xoay chiều linh hoạt   (FACTS), nó được dùng để  điều chỉnh điện áp và tăng khả  năng  ổn định của hệ  thống   điện. Yếu tố  static cho thấy, SVC sử dụng các thiết bị  không chuyển động  hay nói rõ  hơn là sử  dụng các thiết bị  điện tử  công suất để  điều chỉnh thông số  thiết bị  hơn là sử  dụng máy cắt và dao cách ly.        SVC là thiết bị tự động điều chỉnh điện kháng, được chế tạo để điều chỉnh điện áp  tại các nút đặt SVC và điều chỉnh điện kháng. Nếu hệ thống thừa công suất phản kháng   hay điện áp tại các nút cao hơn giá trị  cho phép , SVC sẽ  đóng vai trò là các kháng bù   ngang. Khi đó, SVC sẽ tiêu thụ công suất phản kháng từ hệ thống và hạ thấp điện áp tại   nút điều chỉnh.        Ngược lại, nếu hệ thống thiếu công suất phản kháng, các tụ  bù ngang sẽ  được tự  động đóng vào. Do đó, công suất phản kháng được bơm thêm vào hệ thống, điện áp của  nút được cải thiện.       SVC cũng thường được đặt tại các vị trí có tải thay đổi nhiều với tốc độ cao, như lò   điện. SVC dùng để làm trơn dao động điện áp. 20
ADSENSE
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2