Mạng cao áp và trạm điện kéo - Pgs.Ts.Đàm Quốc Trụ phần 3

Chia sẻ: Sadsadas Dsadsadsa | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:17

Thêm vào BST

Báo xấu

88
lượt xem 13
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình còn cung cấp kiến thức mạng cung cấp điện kéo cùng lưới dây tiếp xúc" cho giao thông điện quốc gia và đô thị.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Mạng cao áp và trạm điện kéo - Pgs.Ts.Đàm Quốc Trụ phần 3

9. Mi ng ñ m trung tính; 10. ð m không khí; 12. Thi t b phân ph i ñi n áp 10(35)kV; 13. Dây cung c p ph t i khu v c; 14. Dây ti p xúc(TX); 15. Ray. ði n áp m ng ñi n 3 pha theo ñư ng vào (1) t i thi t b phân ph i (2) và ñ n MBA 3 pha 3 cu n dây (3) ñ u Y/∆/∆, 110(220)/35(10)/27,5kV. ði n áp ra cu n th c p th nh t là 27,5kV c p ñi n cho ñoàn tàu nh thi t b phân ph i 27,5kV (4), phi ñơ 7,8 c a m ng ti p xúc, phi ñơ ray 6 và m ng ti p xúc Trên ño n m ng ñi n kéo (gi a m ng TX và ray) s d ng ñi n áp 1 pha t các pha khác nhau c a dây qu n MBA ñ u ∆: 7 là pha a, 8 là pha b, 6 là pha C. ð u các ño n c a m ng dây TX v i các pha a và b, có th gây ng n m ch MBA h áp, vì th ño n dây TX ñư c cách ly b i kho ng phân cách không khí (10), mi ng ñ m trung tính 9. 3.1.4. SƠ ð NGUYÊN T C CUNG C P ðI N CHO ðOÀN TÀU CH Y ðI N XOAY CHI U 15 KV T N S TH P 16 2/3 HZ (Hình 3–3) 2 Hình 3–3. Sơ ñ c u trúc tr m ñi n kéo xoay chi u ñi n áp 15kV t n s 16 Hz 3 1. ð u vào ñi n áp cung c p; 2. Máy bi n áp h áp; 3. ð ng cơ ñ ng b và máy phát 1 pha; 4. Máy bi n áp tăng áp; 5. Máy c t; 6.7. Phi ñơ c a m ch ti p xúc và m ch ray; 8. Kho ng cách không khí; 9. Dây ti p xúc; MCA&TðK • 35
10. Ray; 11. ðư ng dây 110kV. S d ng t n s th p vì ñoàn tàu dùng ñ ng cơ xoay chi u có vành góp. Trên hình v , ñư ng dây cao áp 110kv ñ u vào MBA h áp 2 c a TðK (ñư ng nét ñ t là tr m ñi n kéo). T dây qu n th c p c a MBA, ñi n áp 6,3kV cung c p cho ñ ng cơ ñi n ñ ng b . Trên tr c c a ñ ng cơ có máy phát 1 pha (3). ði n áp ra 5,7 kV v i t n s 16 2/3 Hz t máy phát ñư c tăng lên nh MBA (4) và ñưa lên thanh cái TðK. M t trong các thanh cái, ñ u vào ray b i phi ñơ 7. Các thanh cái khác nh các máy c t 5 và các phi ñơ c a m ng dây TX 6 ñ u vào m ng ti p xúc. S lư ng l n các MBA và các b bi n ñ i truy n ñ ng quay h n ch s ng d ng c a h th ng cung c p ñi n lo i này. 3.1.5. KH O SÁT SƠ ð C U TRÚC ðO N ðƯ NG S T CH Y ðI N B NG H TH NG DÒNG ðI N 1 CHI U, ðI N ÁP 3,3 KV (Hình 3 – 4) Các ký hi u trên hình 3–4: 1. ð u vào ñi n áp cung c p 2,3,5,7,8,10,18. Thi t b phân ph i 220,110,35,10kV 4,19. Các máy bi n áp h áp 6. Các thanh cái 35kV v i máy c t phân ño n 9. B bi n áp và ch nh lưu 10,12,13. Thi t b phân ph i ñi n áp 1 chi u 3,3kV 14,15. Các kho ng cách không khí 16,17. ðo n dây ti p xúc c a khu gian 20,23,29. Dao cách ly 21. Máy ng n m ch 22. B tách ly 24. Máy c t phân ño n 25,26. Máy bi n áp và ñương dây cung c p sinh ho t & không ñi n kéo 27,28. Máy bi n áp 30. Thi t b ñi u khi n và ñóng ñư ng t ñ ng 31. ðư ng dây cung c p ñi n cho ph t i vùng PΠ1,PΠ2,PΠ3. Tr m phân ph i TDK1 – TDK5. Tr m ñi n kéo
. Hình 3–4. Sơ ñ c p ñi n khu ño n ñư ng s t dòng ñi n 1 chi u ñi n áp 3,3kV MCA&TðK • 37
Cung c p ñi n phía ngoài các TðK trên 1 ño n ñư ng s t ñư c th c hi n t 3 ngu n ñi n PΠ1, PΠ2, PΠ3 n i v i nhau thành m ng ñi n cao áp kéo dòng ñi n xoay chi u 3 pha ñi n áp 110 kV. ð u vào lư i ñi n cao áp có 5 TðK: TðK 1 ÷TðK 5. M i 1 tr m ñư c cung c p t 2 phía. TðK 1 là tr m g c có 4 ñ u vào và th c hi n cung c p ñi n cho nhu c u t dùng c a TðK và truy n t i ñi n năng trong dây cao áp (m ch 1 và m ch 2) Trên sơ ñ c u trúc ký hi u các thi t b phân ph i ñi n áp 110 kv là (2,3). Trang b các máy c t cao áp, các dao cách ly, các thi t b b o v và các d ng c ño lư ng. MBA h áp (4) ñóng m ch vào các thanh cái 110 kV. ði n áp sơ c p 110 kv h xu ng b i các MBA ñ n 10 kv và ñ u chung vào thanh cái 10 kv c a thi t b phân ph i 7 c a TðK 1.ð u v i thanh cái 10 Kv là MBA ch nh lưu 9. ði n áp ch nh lưu ñưa t i thanh cái dương "+" và thanh cái âm "–" c a TðK c p cho dây ti p xúc (TX) và m ch ray.ði n áp ch nh lưu ñ u vào các thanh cái "+" và “–“ c a tr m ñi n kéo c p chodây ti p xúc và m ch ray.ð u các phi ñ vao thanh cái “+” th c hi n nh máy c t 3,3 kv (13) Sơ ñ này minh ho ñ y ñ TðK 1 và TðK2 t ñó d n ra h th ng cung c p ñi n c a 1 ño n ñư ng s t có 2 tr m ñi n kéo A và B. TðK 1 ñ u vào m ng dây ti p xúc TX c a khu gian phía trái 16,còn phía ph i t khu gian 17 so v i ga A và ño n dây ti p xúc riêng c a ga A. ðo n m ng dây TX c a khu gian 17 t phía kia nh n cung c p ñi n năng t TðK 2 (có nghĩa là ñư c cung c p ñi n t 2 phía). C p ñi n cho ph t i khu v c ñư c th c hi n t dây qu n MBA h áp ñi n áp 35 kV theo ñư ng dây 5 và thanh cái 6. Ngoài ra ñ u v i thanh cái 10 kV là 2 MBA t dùng (trong sơ ñ ch 1 MBA 25),nó ñ m b o ñi n năng cho m ch ñi u khi n, h th ng tín hi u, chi u sáng, sư i và các ph t i ñ ng l c c a tr m ñi n. T thanh cái 380 V c a MBA 25 nh MBA tăng áp 27 ñi n áp ñưa vào ñư ng dây 3 pha riêng ñi n áp 10kV d c theo ñư ng s t và ñ u v i TðK li n k nh dao cách ly 29. ðư ng dây ñi n này cung c p ñi n năng cho thi t b tín hi u, ñi u ñ t p trung, khoá liên ñ ng nh MBA h áp 28. – S khác nhau c a các TðK2 và TðK3 so v i TðK1 là v các sơ ñ cung c p ñi n phía ngoài. T i TðK trung gian TðK2 cung c p ñi n t ñư ng dây truy n t i ñi n năng ñư c th c hi n nh ñ u tách m ch 1 và m ch 2 c a h th ng dây cao áp. Trong sơ ñ n i k t c 2 TðK ñư c s d ng máy ng n m ch 21 và dao cách ly (DCL) 22. DCL tác ñ ng nhanh trư c h t ng t ph n m ch ñi n ñ c t kh i lư i ñi n nh ng MBA b h ng hóc,mà ph n m ch ñi n ñó không có máy ng n m ch phía cao áp. Nh có các máy ng n m ch, ng n m ch nhân t o ñư c t o l p trong lư i cung c p và càng ñ m b o t ñ ng b o v t i ngu n cung c p khi x y ra s c MBA. Trong sơ ñ trên hình 3 –4 khi tác ñ ng máy ng n m ch 21 c a các TðK 2 và TðK 3 thì nó c t r i kh i thi t b phân ph i 110 kV (3) c a TðK 1. Các máy bi n dòng ñ t trong m ch các máy ng n m ch s ñ nh v ng ng cung c p ñi n v trí ng n m ch. Các dao cách ly 20 thư ng m và ch ñóng l i khi c 2 MBA ñư c c p ñi n t 1 trong các ñư ng dây truy n t i ñi n năng. Trong TðK3, trong m ch ñ u sao cho khi c t các dao cách ly 23 và máy ng t 24 ñóng m ch (thư ng ñóng), còn các DCL 20 ng t m ch và t ñóng l i ch trong th i gian khi b o dư ng và s a ch a máy ng t.
TðK 4 là tr m c t v i ñi n áp sơ c p 35 kv và h áp 1 n c. Nh ng ph t i không ph i ñi n kéo 31 trong tr m ñư c c p ñi n năng t thanh cái ñi n áp sơ c p ho c là h thanh cái ñi n áp 10 kv. Cung c p ñi n năng cho TðK 5 th c hi n nh thanh cái 10 kv c a tr m phân ph i TPP qua ñư ng dây PΠ3 3.1.6. SƠ ð CUNG C P ðI N CHO GIAO THÔNG ðI N ðƯ NG S T XOAY CHI U 27,5 KV Hình 3–5. Sơ ñ cung c p ñi n ño n ñư ng s t ñi n khí hoá b ng dòng ñi n xoay chi u ñi n áp 27,5kV. 1. ð u vào ñi n áp cung c p 2,3,5,6,7. Thi t b phân ph i ñi n áp 110kV, 27,5kV 4,16. Máy bi n áp h áp 8. ðo n m ng dây ti p xúc 9. Kho ng cách không khí 10. T m ñ m cách ly 11,12,36. Dao cách ly 11–11’, 12–12’. M ch phân ño n ñ u vào tr m TDK3 13. Máy tách ly 14. Máy ng n m ch 15. Máy c t phân ño n 17,18,19,20. Thi t b tr m ñi n kéo TDK2 dòng ñi n 1 chi u 21,22. Các máy bi n áp và dây cung c p cho nhu c u t dùng 23,24,25. Các máy bi n áp và thi t b ñóng ñư ng t ñ ng PΠ1, TΠ2. Các tr m phân ph i TDK1– TDK4. Các tr m ñi n kéo T1, T2. Máy bi n ñi n áp ð u các TðK xoay chi u vào lư i ñi n 110kV, 220 kV ñ ơc th c hi n theo nguyên t c như ñ u các tr m ñi n kéo 1 chi u cùng lo i. Trên hình 3–5 là sơ ñ cung c p ñi n ño n ñư ng s t ñi n khí hoá b ng dòng ñi n xoay chi u. ð cung c p ñi n kéo ñư c liên t c và cung c p ñi n cho ph t i không ph i ñi n kéo t i m i TðK ñ t 2 MBA 3 dây qu n 4. ði n áp 10 (35) kv c a bi n áp h áp ñư c s d ng ñ c p ñi n cho ph t i khu v c ho c các tr m ñi n kéo ghép n i TðK 2. ði n áp 27,5 kv tác d ng lên thanh cái a,b,c c a h th ng cung c p ñi n kéo. ð ph t i ñ u t t c 3 pha c a h th ng cung c p ñi n phía ngoài các khu ño n m ng TX và ray ñ u v i các pha khác nhau c a thanh cái 27,5 kv. MCA&TðK • 39
. . Hình 3–5. Sơ ñ cung c p ñi n ño n ñư ng s ñi n khí hoá b ng dòng ñi n xoay chi u ñi n áp 27,5kV
ð i v i các pha c a máy bi n áp h áp phân ño n m ng dây TX ñư c chia b i phân cách không khí 9 và cách ly trung tính 10 khi ñóng các ño n m ng ti p xúc vào pha này hay pha kia c a MBA nh ng ño n dây TX ñã ñư c chia b i kho ng cách không khí (ño n 8). M ng ñi n kéo khu gian ñư c cung c p 2 phía t nh ng TðK li n k TðK 1 và TðK 3. Trong trư ng h p này ñ cung c p t i ñ n cho ñư ng dây cao áp 110kV, MBA h áp ñư c ñ u v i chúng luân phiên th t pha. T nh ng thanh cái ñi n áp dùng cho ñi n kéo 27,5 kV cung c p ñi n cho MBA 21 và các ñư ng dây cung c p 22 cho sinh ho t (ph t i không ph i ñi n kéo) b ng các MBA công su t nh 23 và 24. Và các t ñi n chuyên d ng cung c p cho thi t b ñóng ñư ng t ñ ng 24 như trên hình 3–4 Dây qu n MBA ñ u v i thanh cái 35 kV ho c 10 kV ñư c s d ng ñ c p ñi n cho ph t i khu v c và các tr m ñi n kéo ti p giáp. ð i v i ño n ti p giáp c a lư i 1 chi u và lư i ñi n kéo xoay chi u b ng các dao cách ly 3,3 và 27,5 kv có th tác d ng các ñi n áp tương ng phù h p. ð làm ñư c ñi u ñó trên TðK 1 dây qu n c a MBA d n ñi n áp 10 kv ñ n thanh cái 10 kv và t i bi n th ch nh lưu 18. B thi t b khoá liên ñ ng lo i b kh năng tác ñ ng ñ ng th i ñi n áp c a 2 lo i dòng ñi n (Xoay chi u, 1 chi u). Các TðK trung gian ñóng m ch vào h th ng truy n t i ñi n năng d ng n i móc ho c n i thông su t có thi t b phân ph i 110 kv tương ng như TðK 1 chi u. T i các TðK: TðK 3 n i th ng su t v i h th ng dây cao áp, máy ng t và các dao cách ly trong m ch 12–12' thư ng ñóng, gi dao cách ly trong m ch 11 – 11' thư ng ng t và ch ñóng m ch vào th i gian các MBA duy tu b o dư ng các máy ng t. Máy tác li 13 cho phép ng t các máy bi n áp h ng hóc c a TðK này, còn máy ng n m ch 14 dùng ñã t o thành dòng ñi n ng n m ch nhân t o cho ñư ng dây cao áp v i ñi n áp 110 kv, mà tr s c a nó s tác ñ ng ng t máy ng t c a TðK g c, ví d như máy ng t PY 110 kv c a TðK 1. ð c ñi m c a TðK và các sơ ñ cung c p ñi n cho xe ñi n ng m (metro) liên quan ñ n ch c năng c a TðK. Ngư i ta phân các TðK này theo ph t i ñi n kéo và các ph t i sinh ho t. ð cung c p cho các ph t i không ph i ñi n kéo: các thang máy, thi t b chi u sáng nhà ga, thi t b thông gió và máy bơm, máy d n v sinh… và nh ng thi t b khác s d ng nh ng tr m h áp chuyên d ng ho c ph . 3.1.7. SƠ ð C U TRÚC C A TðK DÙNG CHO XE ðI N NG M(METRO) Tr m ñi n kéo ñ m b o cung c p ñi n lư i ñi n kéo theo h th ng cung c p t p trung. H th ng cung c p như v y ñã ph bi n r ng rãi trong th i gian ñ u phát tri n tàu ñi n ng m, các TðK ñã ñư c xây d ng trên m t ñ t, kho ng cách gi a chúng kho ng 3 MCA&T§K • 41
ñ n 3,5km. N i nh ng thanh cái tr m ñi n kéo v i m ch ñi n ñư ng ray ñ t trong các ñư ng h m ñư c th c hi n nh các ñư ng cáp ñ t trong các ng cáp b o v . Hình 3–6. Sơ ñ c u trúc cung c p ñi n cho xe ñi n ng m trong th th ng cung c p ñi n t p trung tr m ñi n kéo 1. ð u vào ñi n áp cung c p 2,3. Thi b phân ph i ñi n áp 10kV 4. Máy ng t cat t 5. Máy ng t ñư ng dây 6,7. Dao cách ly có ñi u khi n d c và ngang TCC. Tâm cung c p Π1, Π2. Các t bi n ñ i v i các máy bi n áp T1, T2 và các ch nh lưu VD1, VD2 T3,T4. Các máy bi n áp c p ñi n cho chi u sáng T5. Máy bi n áp cho ñóng ñư ng t ñ ng T6. Máy bi n áp cung c p cho thang máy T7. Máy bi n áp t dùng riêng H th ng cung c p ñi n cho ñư ng h m hi n ñ i ñ c trưng b ng xây d ng các TðK h n h p dư i m t ñ t t i m i m t nhà ga. TðK h n h p dư i m t ñ t ghép thành 1 TðK h áp, và ñ t chúng v trí g n ph t i ñi n kéo c c ñ i. Xây d ng TðK h n h p dư i m t ñ t cho phép áp d ng h th ng cung c p m ch ray phân tán. Các ray ti p 42 • MCA&TðK
xúc t i m i tr m kéo ñư c phân ño n b ng kho ng cách không khí. M i m t ph n c a lư i nh n ñi n năng cung c p ñ ng th i t 2 TðK. Trong trư ng h p cung c p 2 phía ph t i ñi n kéo ñư c phân b gi a các TðK làm cho tính ch t tương ñ i ñ ng ñ u ñ m b o cho s làm vi c n ñ nh tin c y trong ñi u ki n làm vi c bình thư ng cũng như trong ñi u ki n làm vi c s c . Hình 3–7. Sơ ñ c u trúc cung c p ñi n tr m ñi n kéo h n h p c a xe ñi n ng m TðK1 và TðK2 1. L i vào ñi n áp cung c p; 2. Thi t b phân ph i ñi n áp 10kV; 3. Thi t b phân ph i máy c t phân ño n; 4. ðư ng dây ra ho c thanh n i ngang c u; 5. TCC1 – TCC3. Trung tâm c p ñi n. Ta kh o sát h th ng cung c p ñi n cho xe ñi n ng m. TðK cho xe ñi n ng m ñư c ñ u v i 2 ngu n ñi n áp 10KV. Các thi t b phân ph i 10KV ký hi u 2 t l i vào 1 có h th ng thanh cái ñơn v i các máy ng t phân ño n thư ng m . Các ño n làm vi c riêng r và nh n c p ñi n t nh ng ngu n khác nhau. Các t bi n ñ i TCC1 và TCC2 v i các biên th T1, T2 ñóng m ch vào 1 thanh cái v i ñi u ki n ñ phân bi t ñi n áp tác d ng vào nh ng ño n t ngu n khác nhau. Trong trư ng h p ñóng các t ch nh lưu vào nh ng ño n c a các thanh cái có ñi n áp khác nhau, t bi n th ch nh lưu v i ñi n áp cung c p th p cho lư i s có ph t i l n. Các phi ñơ c a ñư ng dây cung c p (ñi n áp 825V)ñư c ñóng m ch t i ray ti p xúc “+” (nh máy ng t 5 và các dao cách ly d c 6). Các ño n ray ti p xúc ñư c n i v i nhau nh các dao cách ly ngang 7. Nhóm các dao cách ly d c và ngang t o thành tr m chuy n m ch và ñ m b o giúp cho cung c p t 2 phía trong ch ñ b t bu c(s c ). Các máy bi n th T3 ñ n T7 ñóng m ch vào nh ng ño n khác nhau c a thanh cái và vì s khác nhau có th c a ñi n áp cung c p làm cho vi c song song phía ñi n áp th p là không ñư c th c hi n (không ñóng m ch). Các máy bi n th T3 và T4 v cơ b n dùng cho ph t i chi u sáng. Nh ng ph t i công su t l n hơn,như thang máy cu n,ñư c ñ u vào thanh cái c a các máy bi n th sinh ho t T6, T7. ð cung c p cho các thi t b ñi u khi n (tín hi u hoá, ñi u khi n t p trung và ñóng khoá ñư ng t ñ ng) t i TðK ñ t 1 ho c 2 máy bi n th T5 MCA&T§K • 43
B i vì xe ñi n ng m ñư c coi là h tiêu th ñi n năng lo i 1,nên trong các sơ ñ cung c p ñi n phía ngoài cho TðK c n ph i cung c p d tr b sung(trên sơ ñ c u trúc hình 3–7) b ng thanh n i ngang gi a các tr m ñi n kéo li n k TðK 1 và TðK 2. Khi ñó ñư ng ra t nhánh 1 và nhánh 2 c a thanh cái m i m t TðK c n ñ u n i v i các nhánh tương ng c a thanh cái TðK phía trái và phía ph i li n k . Có th ñơn gi n hơn cho các sơ ñ và k t c u khi khai thác các TðK giao thông ñi n thành ph trên m t ñ t – Tàu ñi n bánh s t và xe ñi n bánh hơi. 3.1.8. Sơ ñ c u trúc TðK tàu ñi n bánh s t và xe ñi n bánh hơi Cung c p ñi n phía ngoài, thành ph n thi t b TðK, h th ng cung c p ñi n m ng ñi n kéo trong m t ch ng m c nh t ñ nh ph thu c vào v trí ñ t tr m ñi n kéo, vào lư i ñư ng dây xe ñi n bánh s t và xe ñi n bánh hơi, vào công su t yêu c u và cách l a ch n h th ng cung c p ñi n d tr c a m ng dây ti p xúc và m ng ray Tính t i nh ng ñi u nêu trên,ngư i ta phân chia thành các lo i tr m ñi n kéo nhi u t máy.Chúng ñ c trưng b i ch ñ tin c y cao do có ñ m b o t ch nh lưu d tr , ph m vi r ng l n cung c p cho m ng ti p xúc (h th ng cung c p ñi n trung tâm), ñư ng cáp 600V kéo dài T i TðK v i l i vào 1 (hình 3–8) và l i vào d phòng 2 cho ñi n áp cung c p, t ch nh lưu làm vi c 4 và d tr 5, ñư ng dây 600V v i máy ng t tr c ti p 9 và d tr 10. Hình 3–8. Sơ ñ c u trúc tr m ñi n kéo nhi u t máy c a giao thông ñi n thành ph 1 và 2. L i vào làm vi c và d tr ñi n áp cung c p; 3. T phân ph i 10kV; 44 • MCA&TðK
4 và 5. T ch nh lưu làm vi c và d tr ; 6 và 7. Bi n áp ch nh lưu làm vi c và d tr cho nhu c u t dùng; 8. Dao cách ly 600V; 9 và 10. Thi t b phân ph i ñi n áp 600V v i máy c t ñư ng dây và d tr ; 11,12. Dao cách ly – 600V; TD – Nhu c u sinh ho t; TCdt – Thanh cái d tr 600V. Máy bi n th làm vi c và d tr 6 và 7 c a nhu c u t dùng (TD) và ñ u vào công su t nh cho thành ph ñ m b o s làm vi c c a các ph t i dùng n i b . MBA d tr t dùng ñóng m ch vào ñ u vào d tr trư c máy ng t cao áp. Khi s d ng sơ ñ cung c p ñi n phía ngoài, máy bi n th d phòng t dùng có th l y ñi n l i vào d tr t m ng ñi n thành ph ñi n áp 220 ho c 380 V v i máy bi n th h áp 380/220V TðK 1 t máy không có d tr ,lo i tr thi t b c p ñi n cho nhu c u sinh ho t. D tr ñư c th c hi n theo công su t c a thi t b l p ñ t tính ñ n l y t i trong ch ñ b t bu c cho nh ng TðK k bên. TðK làm vi c trong h th ng cung c p ñi n phân tán c p ñi n cho m ng dây ti p xúc có sơ ñ phân ño n g n tr m th hi n trên hình 3–9. Ơ ch ñ s c khi m t s thi t b riêng l h ng hóc,ví d m ng cung c p ñi n phía ngoài ho c TðK, cách ñi n phân ño n 9 ñư c phân dòng b i ñóng máy ng t phân ño n 7. Khi ñó ch ñ cư ng b c các tr m ñi n kéo xen k ñ m b o cho ho t ñ ng bình thư ng các ñoàn tàu trên tuy n Hình 3–9. Sơ ñ c u trúc tr m ñi n kéo 1 t máy c a giao thông ñi n thành ph MCA&T§K • 45
1. L i vào ñi n áp cung c p; 2. Thi t b phân ph i 10kV; 3. Máy bi n áp; 4. Ch nh lưu; 5. Dao cách ly; 6,7. Thi t b phân ph i ñi n áp +600V v i máy c t tr ti p và phân ño n; 8,10. Các phân ño n m ng ti p xúc; 9. Cách ñi n phân ño n; 11. C u chì; 12. Máy bi n áp sinh ho t; 13,14. Dao cách ly các thanh cái –600V; TD. Thanh cái c a nhu c u t dùng. Hình 3–10. Các sơ ñ tr m ñi n kéo 1 t máy (a) nhi u t máy (b) v i b ch nh lưu ñi u khi n. 1. ð u vào c a ñi n áp cung c p; 46 • MCA&TðK
2. T phân ph i 10kV; 3. Máy bi n áp; 4. Ch nh lưu ñi u khi n; 5. Dao cách ly; 6,7. Thi t b phân ph i ñi n áp 1 chi u; 8,10. ðo n m ng dây ti p xúc; 9. Cách ly phân ño n; 11. C u chì; 12. Máy bi n áp cho sinh ho t; 13,14. Các dao cách ly thanh cái âm “–“; TD. Thanh cái cho nhu c u t dùng; A,B. Các ñi m n i. Thi t b phân ph i l i vào có th ñư c ñơn gi n, trong trư ng h p này chúng có th bao g m máy ng t ph t i ho c là ñao cách ly ð i v i h th ng cung c p ñi n cho giao thông thành ph ñư c thi t l p b bi n ñ i v i MBA khô và h th ng bi n ñ i ñi u khi n cho TðK. Ưng d ng t máy v i b bi n ñ i như th cho phép không dùng máy ng t cat t và ñư ng dây. Còn ng t dòng ñi n ñư ng dây ñư c th c hi n nh ch nh lưu ñi u khi n Sơ ñ c u trúc tr m ñi n kéo 1 t máy trong trư ng h p này không khác nhau nhi u so v i phương án ñã nêu trên. T i các TðK có 3 ho c hơn n a t máy cung c p ñi n cho ñoàn tàu ñư c th c hi n theo nguyên t c t máy – ñư ng dây, còn d tr theo công su t nh t máy d phòng (H3–13ab) S lư ng ch nh lưu ñi u khi n ñóng m ch vào 1 máy bi n th ph thu c vào ph t i trên m i ñư ng, hơn n a m i m t trong các b ch nh lưu ñư c tính toán cho dòng ñi n ng n m ch c u ñ i có th trên ñư ng dây 600V. ðưa vào khai thác nh ng b bi n ñ i hi n ñ i cho phép gi m di n tích c a TðK, ñơn gi n gói thi t b , gi m chi phí khai thác, b o dư ng thi t b 3.2. Ng n m ch trong h th ng 3 pha dòng ñi n xoay chi u 3.2.1. Các d ng ng n m ch trong lư i ñi n Trong lư i ñi n 3 pha xoay chi u ñư c phân thành các h th ng: – Làm vi c v i trung tính cách ly – Trung tính ti p ñ t tr c ti p – Trung tính ti p ñ t qua cu n c m (cu n kháng d p t t h quang– cu n pêtexen) Ng n m ch ñư c hi u là s ng n nh ng ph n d n ñi n c a các pha thi t b ñi n v i nhau ho c là v i ñ t. ch ñ ng n m ch dòng ñi n trong các pha lư i ñi n tăng lên ñ t ng t ñ n tr s g p nhi u l n vư t quá dòng ñi n c c ñ i ch ñ làm vi c bình MCA&T§K • 47
thư ng. ch ñ làm vi c s c c a lư i ñi n khi ñó nh ng ph n mang ñi n và thi t b ñi n s b tác ñ ng ñi n ñ ng (cơ h c) và tác ñ ng nhi t r t l n. Nguyên nhân cơ b n c a ng n m ch (NM) là hư h ng cách ñi n c a các ph n d n ñi n vì chúng b lão hoá, hư h ng ñư ng cáp ñi n trong th i gian ti n hành công vi c ñào ñ p ñ t, hư h ng do quá ñi n áp. Trong các nguyên nhân ng n m ch thư ng g p hơn ph i k ñ n gãy, ñ c t ñi n ho c ñ t ñư ng dây t i ñi n, n i ngang các ph n d n ñi n b i chim chóc ho c xúc v t, tác ñ ng sai sót c a các nhân viên v n hành Trong lư i ñi n 3 pha xoay chi u ñư c phân thành 5 d ng ng n m ch cơ b n (Hình 3–11). – Ng n m ch 1 pha NM(1) – Ng n m ch 2 pha (NM(2) – Hai pha ti p ñ t t i 1 ñi m NM(2,1) – Ng n m ch 3 pha NM(3) – Ba pha ti p ñ t t i 1 ñi m (NM(3,1) Hình 3–11. Các d ng ng n m ch cơ b n trong lư i ñi n 3 pha v i trung tính n i ñ t (a) và cách ly (b) N u như t t c các d ng ng n m ch là 100% thì t l tương ñ i xu t hi n ng n m ch trong lư i ñi n là như sau: – 1 pha và 1 pha ti p ñ t là 65% – 2 pha ti p ñ t là 20% – 2 pha v i nhau là 10% – 3 pha và 3 pha ti p ñ t là 5%. . 3.2.2.Ng n m ch 1 pha trong h th ng v i trung tính ti p ñ t (Hình 3–12) 48 • MCA&TðK
Hình 3–12. Ng n m ch 1 pha trong lư i ñi n v i trung tính ti p ñ t a. Sơ ñ t ng th b. Sơ ñ tính toán c. ð th véc tơ dòng ñi n và ñi n áp trong trư ng h p ñơn gi n nh t c a ng n m ch d. Ng n m ch không t i máy bi n áp trong lư i ñi n v i trung tính n i ñ t Khi ng n m ch t o thành m ch ganvanic (vòng dòng) qua pha b ng n m ch xu ng ñ t và v trung tính c a ngu n (Hình 3–12a). Dư i tác d ng c a ñi n áp c a pha c b hư h ng trong m ch ñi n Dòng ñi n ng n m ch (NM): Uc I nm (1) = (3.1) (1) z nm Uc – ñi n áp c a pha C ngu n cung c p; znm(1) – t ng tr c a m ch ng n m ch 1 pha. Vì ñi n tr c a m ch ng n m ch không l n, dòng trong dây d n c a NM qua v trí s c s ñ t r t l n, có th gây nguy hi m cho b ph n d n ñi n cũng như thi t b tr m ñi n kéo. Trên hình 3.12 b,c là sơ ñ tính toán và ñ th véc tơ dòng ñi n và ñi n áp cho trư ng h p ñơn gi n nh t. Góc l ch pha gi a Uc và dòng ng n m ch là ϕ nm : (1)  X (1)  = arctg  (nm  (1) ϕ nm  R 1)   nm  X nm) và Rnm) (1 (1 – tương ng là thành ph n ñi n kháng và ñi n tr c a znm(1) c a ng n m ch 1 pha MCA&T§K • 49
Trong các trư ng h p ph c t p hơn, ví d như khi ñóng m ch không t i máy bi n th c a ph t i có trung tính ti p ñ t ñư c t o ra nh ng vòng dây b sung qua máy bi n th và ñ t theo dây d n c a các pha khác c a lư i ñi n. Vì th khi x y ra ng n m ch 1 pha c a pha không hư h ng dòng ñi n s c cũng ñi qua. Trong trư ng h p này ñi n tr và dòng ng n m ch có th xác ñ nh khi s d ng phương pháp các thành ph n ñ i x ng (t i ñây không xem xét). 3.2.3. Ng n m ch 1 pha ti p ñ t trong lư i trung tính cách ly Trên hình 3–13 là sơ ñ ñơn gi n m ch 3 pha v i trung tính cách ly (3–13a) và ñ th véc tơ dòng và áp t i ñi m ng n m ch: trư c khi ng n m ch (ch ñ không t i c a lư i) và sau khi ng n m ch (hình 3–13b). Hình 3–13. Ng n m ch 1 pha v i ñ t trong lư i ñi n v i trung tính cách ly a,c– các sơ ñ lư i ñi n v i trung tính cách ly và ti p ñ t qua cu n d p t t h quang ñi n b,c– các ñ th v c tơ dòng và áp khi ng n m ch 1 pha trong các sơ ñ a,c V i trung tính ngu n ký hi u: 0, v i trung tính ph t i ký hi u: 0’, còn ñi n th ñ t ký hi u: 3 (Mass) M i pha c a lư i ñi n ñ i v i ñ t có tr s ñi n dung nào ñó phân b ñ u theo chi u dài ñư ng dây. V i m c ñích ñơn gi n hoá vi c xem xét quá trình làm vi c c a lư i ñi n t ñi n ñư c phân b m i pha CA, CB, CC ñư c coi như t p trung gi a ñư ng dây. 50 • MCA&TðK
ch ñ không t i theo ñư ng dây t i ñi n các dòng ñi n dung (trên ñ th véc tơ là ICA, ICB, ICC). Vì ñi n dung nh và ñi n tr c a chúng l n hơn r t nhi u l n ñi n ñi n tr tác d ng và ñi n c m pha c a lư i ñi n nên có th coi ICA, ICB, ICC l ch pha 900 so v i ñi n áp pha tương ng UA, UB, UC. Bi u ñ vectơ ñư c xây d ng v i gi thi t r ng trung tính c a ngu n ñi m "0" và t i "0’" do chúng ñ i x ng nên trùng nhau. Các dòng pha qua t ñi n có th xác ñ nh theo bi u th c: UP = U P ωC ICA = ICB = ICC = XC UP– ñi n áp pha V; XC– Dung kháng ?; ω – T n s dòng ñi n Hz; C– ði n dung F. Trong trư ng h p ñóng m ch v i ñ t, ví d pha C, m t ñi s ñ i x ng. Dây d n ñóng m ch v i ñ t có ñi n th ñ t. T ñi n c a pha hư h ng s b phân dòng, ñi n áp trung tính tương ng v i ñ t ñư c tăng lên ñ n tr s ñi n áp pha, còn ñi n áp các pha không hư h ng tr thành ñi n áp dây theo t ñi n pha A và B, s l ch nhau 1 góc 60o, còn tr s c a chúng tăng lên 3 l n: UP UP U , còn dòng ñi n t ng IC∑(1) = =3 P ICA = ICB = 3 3 3 XC XC XC Tăng dòng ñi n dung trong lư i v i trung tính cách ly không nguy hi m v tác d ng ñi n ñ ng và tác d ng nhi t vì giá tr c a chúng là r t nh so v i ph t i c a lư i ñi n, còn cách ñi n pha ñ i v i ñ t c n ph i ñư c th c hi n cho ñi n áp dây S làm vi c dài h n v i pha ñóng m ch xu ng ñ t không cho phép b i vì trong trư ng h p h ng cách ñi n c a pha khác tương ng v i ñ t s xu t hi n ng n m ch 2 pha qua ñ t. Ch ñ như th làm xu t hi n dòng ñi n c c l n và có th d n ñ n phá h ng thi t b . Ngoài ra, trong nh ng ñi u ki n nh t ñ nh t i ch ng n m ch v i ñ t có th xu t hi n h quang ñi n m t cách chu kỳ t t và ñóng tr l i. Khi có ñi n c m trong lư i ñi n s x y ra c m ng trong các ph n t ñi n c m, s c ñi n ñ ng t o ra có th tăng quá ñi n áp lư i ñi n 1 s l n d n ñ n làm h ng cách ñi n các ph n t , mà do ñó lư i ñi n ti p t c gây ra nh ng s c khác. Trong m ng ñi n 3 pha v i ñi n áp ngu n 6(10kV) s xu t hi n nh ng h quang ñi n không nguy hi m l m vì dòng xoay chi u 1 pha ng n m ch v i ñ t không l n l m. Vì th trong lư i ñi n v i ñi n áp 6, 10kV nên s d ng h th ng cung c p ñi n v i trung tính cách ly k t h p v i cu n d p h quang ñ gi m h quang ñi n. V i vi c tăng ñi n áp c a lư i ñi n ñ n 35 kV và cao hơn s xu t hi n h quang d n ñ n quá ñi n áp gây nguy hi m ñ i v i cách ñi n. Ngoài ra, trong lư i ñi n như th , ch ng n m ch v i ñ t, dòng ñi n dung có th vư t r t nhi u tr s 10A là tr s cho phép ñ i v i h th ng, còn khó khăn ñ m b o m c ñ c n thi t c a cách ñi n ñ n ñi n MCA&T§K • 51