zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Điện - Điện tử

Sách hướng dẫn học tập Nhà máy điện và trạm biến áp: Phần 2 - Trường ĐH Thủ Dầu Một

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:98

Báo xấu

17
lượt xem 8
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tiếp nội dung phần 1, Sách hướng dẫn học tập Nhà máy điện và trạm biến áp: Phần 2 cung cấp cho người học những kiến thức như: Sơ đồ nối điện của nhà máy điện và trạm biến áp; thiết bị phân phối điện; tự dùng trong nhà máy điện và trạm biến áp. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Sách hướng dẫn học tập Nhà máy điện và trạm biến áp: Phần 2 - Trường ĐH Thủ Dầu Một

Nhà máy điện và trạm biến áp Chƣơng 4 SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP 4.1.Khái niệm chung. Trong nhà máy điện và trạm biến áp, các thiết bị điện đƣợc nối với nhau theo một sơ đồ nhất định, gọi là sơ đồ nối điện. Việc chọn sơ đồ nối điện là khâu rất quan trọng khi thiết kế NMĐ và TBA. Sơ đồ nối điện phụ thuộc vào sự làm việc tin cậy của các thiết bị, tính kinh tế của chúng, sự linh hoạt về thao tác hoặc vào khả năng thay đổi điều kiện làm việc, sự thuận tiện, đơn giản trong vận hành, tính an toàn trong phục vụ, vào khả năng mở rộng... Các yếu tố cơ bản ảnh hƣởng đến việc chọn sơ đồ nối điện cần đƣợc kể đến nhƣ sau : - Chủng loại, vai trò và vị trí của nhà máy điện, trạm biến áp trong HTĐ ; - Số lƣợng, công suất của các máy phát điện, máy biến áp và đƣờng dây ; - Công suất của phụ tải địa phƣơng và phụ tải ở các cấp điện áp cao; - Yêu cầu về mức độ tin cậy cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ (loại hộ tiêu thụ); - Sơ đồ và điện áp của các lƣới điện thuộc hệ thống đi qua khu vực nhà máy; - Trị số của dòng điện ngắn mạch ; - Có thiết bị với các tham số cần thiết và độ tin cậy làm việc của chúng; - Tổn thất do ngừng cung cấp điện và việc cung cấp điện không đầy đủ cho các hộ tiêu thụ và tổn thất do chế độ làm việc xấu của HTĐ khi hỏng hóc các phần tử của nó ; - Công suất dự trữ của hệ thống và vấn đề đảm bảo sự làm việc ổn định của HTĐ. 4.2.Sơ đồ cấu trúc. Là hình vẽ diễn tả sự liên hệ giữa nguồn, tải và HTĐ. Các yêu cầu chính khi chọn sơ đồ cấu trúc: - Có tính khả thi. 202
Nhà máy điện và trạm biến áp - Đảm bảo liên hệ chặt chẽ giữa các cấp điện áp đặc biệt với hệ thống khi bình thƣờng cũng nhƣ cƣỡng bức. - Tổn hao qua máy biến áp bé, tránh trƣờng hợp cung cấp cho phụ tải qua 2 lần biến áp không cần thiết. - Vốn đầu tƣ hợp lý, chiếm diện tích càng bé càng tốt. - Có khả năng phát triển trong tƣơng lai gần, không cần thay cấu trúc đã chọn. Có thể có nhiều sơ đồ cấu trúc khác nhau, để chọn phƣơng án nào cần cân nhắc đến các khía cạnh sau đây: - Số lƣợng máy biến áp. - Tổng công suất các máy biến áp. - Tổng vốn đầu tƣ mua máy biến áp. - Tổn hao điện năng qua các máy biến áp. 4.2.1.Sơ đồ cấu trúc của NMĐ. Sơ đồ cấu trúc của NMĐ phụ thuộc vào số lƣợng MF, công suất MF, điện áp của HT, phụ tải ở các cấp điện áp tƣơng ứng mà có thể có nhiều dạng sơ đồ cấu trúc khác nhau. a ) Trƣờng hợp UC = UHT , UH = UMF Hình 4.1. Sơ đồ cấu trúc NMĐ trƣờng hợp UC = UHT , UH = UMF 203
Nhà máy điện và trạm biến áp Số lƣợng máy phát p, m, q trong trƣờng hợp này đƣợc chọn nhƣ sau: (4.1) b ) Trƣờng hợp UC = UHT , UH  UMF Hình 4.2. Sơ đồ cấu trúc NMĐ trƣờng hợp UC = UHT , UH  UMF Số lƣợng máy phát p, q trong trƣờng hợp này đƣợc chọn nhƣ sau: (4.2) 204
Nhà máy điện và trạm biến áp c ) Trƣờng hợp UC  UHT , UH = UMF Hình 4.3. Sơ đồ cấu trúc NMĐ trƣờng hợp UC  UHT , UH = UMF 4.2.2.Sơ đồ cấu trúc của TBA. Sơ đồ cấu trúc của NMĐ phụ thuộc vào tải và các cấp điện áp tƣơng ứng mà có thể có nhiều dạng sơ đồ cấu trúc khác nhau. a ) Trƣờng hợp qua MBA tự ngẫu. Trƣờng hợp này sử dụng khi MBA tự ngẫu có UT  110kV Hình 4.4. Sơ đồ cấu trúc TBA qua MBA tự ngẫu 205
Nhà máy điện và trạm biến áp b ) Trƣờng hợp qua MBA 3 cuộn dây. Trƣờng hợp này sử dụng khi MBA 3 cuộn dây có UC = 110kV, UT = 22kV hoặc 35kV, UH  6 kV. Hình 4.5. Sơ đồ cấu trúc TBA qua MBA 3 cuộn dây c ) Trƣờng hợp qua MBA giảm dần từ UC xuống. Trƣờng hợp này sử dụng khi không có MBA 3 cuộn dây thích hợp, MBA 3 cuộn dây chỉ chế tạo với UH ≥ 6kV, 10kV, 22kV..., khi SH < ST Hình 4.6. Sơ đồ cấu trúc TBA qua MBA giảm dần từ UC xuống. 206
Nhà máy điện và trạm biến áp d ) Trƣờng hợp qua MBA 2 cuộn dây cho từng cấp điện áp. Trƣờng hợp này sử dụng khi khi phụ tải ở UT và UH chênh lệch nhau nhiều. Hình 4.7. Sơ đồ cấu trúc TBA qua MBA 2 cuộn dây cho từng cấp điện áp. 4.3.Các sơ đồ thanh góp cơ bản. Thiết bị phân phối điện ở các cấp điện áp còn đƣợc gọi là các trạm đóng cắt, làm nhiệm vụ nối các mạch hay các nhánh của lƣới điện ở cùng một cấp điện áp nhƣ các đƣờng dây trên không, các đƣờng dây cáp, các máy phát điện, các máy biến áp, máy bù đồng bộ, các mạch chỉnh lƣu và phản chỉnh lƣu của các đƣờng dây tải điện một chiều... Việc nối các mạch với nhau đƣợc thực hiện bởi các thanh góp, về thực chất là các nút của lƣới, làm nhiệm vụ thu nhận và phân phối năng lƣợng giữa nguồn và phụ tải. Mỗi mạch đƣợc nối với thanh góp qua một hay một số thiết bị đóng mở (máy cắt, dao cách ly...) để có thể đóng mạch đó vào làm việc chung với lƣới hay tách nó ra khỏi lƣới khi sự cố hay tiến hành sửa chữa, thay thế các phần tử của mạch. Yếu tố quyết định sơ đồ thanh góp của các trạm đóng cắt là độ tin cậy cung cấp điện. Nghĩa là cần phải đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện theo yêu cầu của các hộ tiêu thụ. Sự gián đoạn cung cấp điện có thể dẫn đến ngừng sản xuất của các xí nghiệp, phá hoại sự hoạt động bình thƣờng của các thành phố, các khu dân cƣ, làm ngừng trệ giao thông, vận tải, gây ảnh hƣởng tới an ninh trật tự xã hội... Mức thiệt hại đối với nền kinh tế quốc dân phụ thuộc vào hậu quả của việc ngừng cung cấp điện. Ngoài yếu tố cơ bản trên, sơ đồ thanh góp cần có tính linh hoạt cao, nghĩa là mỗi sơ đồ thanh góp cần có thể làm việc theo nhiều chế độ khác nhau, ví dụ nhƣ khi có một phần tử nào đó không làm việc, các phần tử khác vẫn có thể tiếp tục làm việc theo cách nối trƣớc đây hoặc các cách nối khác. Nghĩa là cần nghĩ đến việc phân đoạn thanh góp và việc đặt các khí cụ điện để đảm bảo an toàn cho công việc sửa chữa các phần tử. Các sơ đồ thanh góp cũng cần đảm 207
Nhà máy điện và trạm biến áp bảo cho việc vận hành, sửa chữa và thay thế các thiết bị đƣợc thuận tiện, an toàn. Nói cách khác là cần thiết kế các sơ đồ thanh góp sao cho khi đóng hoặc cắt một phần tử nào đó, số thao tác cần thực hiện là ít nhất, đơn giản và tránh đƣợc các nhầm lẫn có thể của nhân viên vận hành. Muốn vậy các sơ đồ phải đơn giản, ít thiết bị. Một yêu cầu không kém phần quan trọng là tính kinh tế của nó. Nghĩa là cần tìm một sơ đồ vừa đáp ứng đƣợc các yêu cầu đã nêu, vừa đảm bảo có chi phí tính toán nhỏ nhất. Một sơ đồ có chi phí tính toán nhỏ nhất, trong nhiều trƣờng hợp không phải là sơ đồ có giá thành thiết bị nhỏ nhất vì còn cần kể đến việc đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện, tính linh hoạt cần thiết và tổn thất đối với nền kinh tế quốc dân do gián đoạn cung cấp điện. Tính kinh tế trong vận hành đƣợc đánh giá không chỉ theo các chi phí cho vận hành của trạm mà còn cả chi phí cho vận hành của các hộ tiêu thụ, mà phụ thuộc vào chất lƣợng điện năng và độ tin cậy cung cấp điện cho các phụ tải. Ngoài các yêu cầu đã nêu, khi chọn sơ đồ thanh góp, ngƣời thiết kế cũng cần tính đến phát triển của nhà máy, trạm biến áp và phụ tải trong tƣơng lai. Trong các NMĐ và TBA, tùy theo các yêu cầu nhƣ đã phân tích, ngƣời ta sử dụng các sơ đồ rất khác nhau. Dƣới đây sẽ giới thiệu các sơ đồ thông dụng, cơ bản. Các sơ đồ đƣợc lần lƣợt giới thiệu theo trình tự tăng dần về độ tin cậy cung cấp điện. Sơ đồ thanh góp có thể đƣợc phân loại theo số thanh góp hay số máy cắt của mỗi mạch. Theo số thanh góp, ngƣời ta phân biệt sơ đồ một thanh góp, hai thanh góp và ba thanh góp. Theo số máy cắt của mỗi mạch, ngƣời ta phân biệt sơ đồ mỗi mạch nối với thanh góp qua một máy cắt và qua nhiều máy cắt. 4.3.1. Sơ đồ nối mỗi mạch với thanh góp qua một máy cắt. 4.3.1.1. Sơ đồ hệ thống một thanh góp. Sơ đồ một thanh góp là sơ đồ đơn giản nhất cả về cấu trúc, lắp đặt và thao tác vận hành, có số thiết bị ít nhất (trừ một số trƣờng hợp ngoại lệ). a. Sơ đồ hệ thống một thanh góp không phân đoạn. Trên hình 4.8 giới thiệu sơ đồ một thanh góp không phân đoạn. Trong sơ đồ này, mỗi mạch đƣợc nối với thanh góp qua một máy cắt (MC). Các dao cách ly (CL) đặt về phía đƣờng dây (CL11) và về phía thanh góp (CL12) Ở hai đầu MC để phục vụ cho việc sửa chữa, thay thế MC. Dao cách ly chỉ đóng mở khi không có dòng điện nên rất an toàn khi thao tác. Thực vậy, khi cần sửa chữa một máy cắt nào đó thì thao tác đầu tiên là cắt MC đó, sau đó mở CL11, mở CL12 và thao tác cuối cùng trƣớc khi sửa MC là nối đất an toàn ở hai đầu MC bằng cách đóng các dao nối đất của CL11 và CL12 (về phía MC) nếu có, trƣờng hợp 208
Nhà máy điện và trạm biến áp không có sẳn dao nối đất phải dùng nối đất di động. Sau khi sửa chữa xong MC, các thao tác đƣợc tiến hành theo trình tự ngƣợc lại. Tuy nhiên sơ đồ này thƣờng không đƣợc dùng trong các NMĐ và trạm biến áp lớn vì không đáp ứng đƣợc phần lớn các yêu cầu đối với các nút quan trọng của lƣới điện. Nhƣợc điểm cơ bản của nó là không đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cho các phụ tải quan trọng. Bởi lẽ : - Khi sửa chữa TG, CL12 thì toàn bộ các mạch đều phải ngừng làm việc ; - Ngắn mạch trên TG cũng gây mất điện toàn bộ ; - Khi sửa chữa MC hay CL11 của mạch nào, các phụ tải của mạch đó phải mất điện trong suốt thời gian sửa chữa. Hình 4.8. Sơ đồ một thanh góp không phân đoạn. Vì các nhƣợc điểm trên, sơ đồ một thanh góp không phân đoạn chỉ đƣợc sử dụng cho các thiết bị công suất nhỏ và cung cấp cho các phụ tải không quan trọng, nhất là khi chỉ có một nguồn cung cấp, ví dụ nhƣ các trạm biến áp cung cấp điện cho sinh hoạt, các xí nghiệp sửa chữa thiết bị. Trƣờng hợp dùng cho các phụ tải quan trọng cần phải có nguồn dự trữ độc lập. Sơ đồ một thanh góp có ƣu điểm quan trọng là đơn giản, rẻ tiền và dễ vận hành, nên ngƣời ta tìm cách nâng cao độ tin cậy của sơ đồ bằng cách phân đoạn thanh góp thành các phân đoạn nhỏ. 209
Nhà máy điện và trạm biến áp b. Sơ đồ hệ thống một thanh góp có phân đoạn bằng dao cách ly CLpđ. Hình 4.9. Sơ đồ một thanh góp phân đoạn bằng dao cách ly CLPĐ Trên hình 4.9 giới thiệu sơ đồ một thanh góp đƣợc phân đoạn bằng hai dao cách ly phân đoạn CLPĐ1 và CLPĐ2. Nhờ có các dao CLPĐ mà khi sửa chữa một phân đoạn TG hay CLPĐ của nó sẽ không dẫn đến mất điện toàn bộ ở các hộ tiêu thụ. Chỉ các phụ tải nào nối với phân đoạn cần tiến hành sửa chữa mới bị mất điện. Khi làm việc bình thƣờng các dao CLpĐ có thể để ở trạng thái đóng hoặc mở. Khi phụ tải và nguồn phân bố thích hợp cho các phân đoạn, ngƣời ta để dao CLPĐ ở vị trí mở vì nhƣ vậy khi sự cố trên phân đoạn nào chỉ các mạch nối với nó phải ngừng làm việc, các mạch khác vẫn làm việc bình thƣờng. Ở các cấp trung và hạ áp, việc mở dao CLPĐ còn có tác dụng rất lớn trong việc hạn chế dòng điện ngắn mạch. Song khi nguồn và phụ tải giữa các phân đoạn phân bố không thích hợp, tình trạng làm việc này có thể dẫn đến làm tăng tổn thất công suất trong mạng. Số phân đoạn phụ thuộc vào số lƣợng, công suất của nguồn và phụ tải. Khi công suất của nguồn lớn, ngƣời ta thƣờng phân đoạn thanh góp theo số nguồn. Dao CLPĐ sẽ đóng lại để cung cấp cho phụ tải của phân đoạn có nguồn không làm việc. Nhƣ vậy việc phân đoạn thanh góp bằng dao CLPĐ tránh đƣợc tình trạng mất điện kéo dài của tất cả các hộ tiêu thụ khi tiến hành sửa chữa thanh góp. Nó có thể dùng để cung cấp điện cho các phụ tải quan trọng khi đƣợc cung cấp bằng hai đƣờng dây lấy từ hai phân đoạn khác nhau. Sơ đồ một thanh góp đƣợc phân đoạn bằng dao CL có nhƣợc điểm là nếu khi bình thƣờng dao CLPĐ ở vị trí đóng thì sự cố xảy ra trên một phân đoạn nào đó, toàn bộ các 210
Nhà máy điện và trạm biến áp phụ tải đều tạm thời mất điện cho đến khi tách đƣợc phân đoạn bị sự cố ra (mở CLPĐ) mới có thể phục hồi lại đƣợc sự làm việc của phân đoạn không bị sự cố. Ngay cả khi dao CLPĐ ở vị trí mở thì khi nguồn cung cấp của một phân đoạn bị hƣ hỏng, các phụ tải của phân đoạn này cũng tạm thời mất điện cho đến khi đóng đƣợc dao CLPĐ và các máy cắt của từng mạch. Thời gian mất điện sẽ lớn do thời gian thao tác lâu. Để khắc phục các nhƣợc điểm trên, ngƣời ta thực hiện việc phân đoạn thanh góp bằng máy cắt phân đoạn (MCPĐ). c. Sơ đồ hệ thống một thanh góp có phân đoạn bằng máy cắt MCpđ. Sơ đồ một thanh góp đƣợc phân đoạn bằng máy cắt phân đoạn cho trên hình 4.10. Hình 4.10. Sơ đồ một thanh góp phân đoạn bằng máy cắt MCpđ Cũng nhƣ sơ đồ dùng dao CLPĐ, MCPĐ có thể đặt ở vị trí mở hoặc đóng khi làm việc bình thƣờng. Nếu MCPĐ thƣờng đóng thì khi ngắn mạch trên các phân đoạn lân cận nó sẽ tự động cắt ra để đảm bảo sự làm việc bình thƣờng của các phân đoạn còn lại; song nhƣ vậy sẽ làm tăng dòng điện ngắn mạch trong mạng. Để giảm dòng ngắn mạch, trong các trạm trung áp và hạ áp ngƣời ta để các MCPĐ ở vị trí thƣờng mở và đặt thêm thiết bị tự động đóng nguồn dự phòng (TĐD). Thiết bị này sẽ tự động đóng MCPĐ khi nguồn của các phân đoạn lân cận bị mất. Sơ đồ một thanh góp có MCPĐ đƣợc dùng nhiều trong các NMĐ và TBA vì có cấu trúc và vận hành đơn giản, giá thành hạ và có độ tin cậy tƣơng đối cao do giảm đƣợc xác suất mất điện của các phụ tải khi sự cố và sửa chữa thanh góp (50% khi có hai phân đoạn). Có thể dùng để cung cấp điện cho các phụ tải quan trọng không cho phép mất điện bằng cách thực hiện các đƣờng dây kép lấy điện từ hai phân đoạn khác nhau. Ngƣời ta hay dùng sơ đồ này khi số nguồn và số đƣờng dây nối với mỗi phân đoạn không lớn. Cả ba sơ đồ một thanh góp đã nêu đều còn một nhƣợc điểm chung là khi sửa chữa máy cắt 211
Nhà máy điện và trạm biến áp của một mạch nào đó, phụ tải của nó sẽ bị mất điện trong suốt thời gian sửa chữa. Để khắc phục nhƣợc điểm này, ngƣời ta dùng sơ đồ một thanh góp có thanh góp vòng (TGV) và máy cắt vòng (MCV). TGV đƣợc nối với các mạch bằng dao cách ly vòng (CLV), khi bình thƣờng TGV và MCV không làm việc. d. Sơ đồ hệ thống một thanh góp có thanh góp vòng. Trên hình 4.11 giới thiệu sơ đồ một thanh góp có TGV. Sơ đồ thanh góp vòng có ƣu điểm là cho phép sửa chữa máy cắt của một mạch nào đó mà không làm gián đoạn cung cấp điện của mạch đó bằng cách dùng MCV và thanh góp vòng để thay thế cho máy cắt cần sửa chửa. Ví dụ cần sửa MC1, ta tiến hành đƣa MCV vào thay thế MC1 theo trình tự sau: - Kiểm tra TGV không có tiếp địa cố định và di động bằng trực giác ; - Đóng các dao cách ly vòng CLV, máy cắt vòng MCV để kiểm tra TGV ; - Cắt máy cắt vòng MCV ; - Đóng dao cách ly CLV1 ; - Đóng máy cắt vòng MCV ; - Cắt máy cắt MC1 ; - Cắt dao cách ly phía đƣờng dây CL11, cắt dao cách ly phía thanh góp CL12 - Nối đất an toàn hai đầu MC1 và tiến hành công việc sửa chữa. Sau khi sửa chữa xong MC1, các thao tác đƣợc tiến hành theo trình tự ngƣợc lại. Hình 4.11. Sơ đồ một thanh góp có thanh góp vòng 212
Nhà máy điện và trạm biến áp Sơ đồ một thanh góp có TGV có thể đƣợc sử dụng ở các NMĐ và TBA công suất không lớn nhƣng có số đƣờng dây khá lớn. Trong trƣờng hợp cần thiết, không để gián đoạn sự làm việc của nguồn khi sửa chữa máy cắt của nó, có thể nối TGV với cả các nhánh nguồn. Nhƣợc điểm còn tồn tại của các sơ đồ một thanh góp là khi sửa chữa một phân đoạn thanh góp nào đó, các mạch nối với nó bị mất điện trong suốt thời gian sửa chữa. Để khắc phục nhƣợc điểm này, ngƣời ta dùng sơ đồ hai thanh góp. 4.3.1.2. Sơ đồ hệ thống hai thanh góp. Sơ đồ hai thanh góp đƣợc giới thiệu trên hình 4.12. Sơ đồ này đƣợc dùng nhiều trong các NMĐ và TBA ở nhiều nƣớc trên thế giới. Mỗi mạch cũng chỉ đƣợc nối với thanh góp qua một máy cắt, nhƣng có hai dao cách ly để có thể nối với cả hai thanh góp. Việc liên lạc giữa hai thanh góp đƣợc thực hiện bằng máy cắt nối (MCN). Khi làm việc bình thƣờng, mỗi mạch chỉ đƣợc nối với một trong hai thanh góp. Có thể cho làm việc cả hai thanh góp hoặc một thanh góp làm việc và một thanh góp nghỉ. Song nếu chỉ làm việc một thanh góp, khi có sự cố trên thanh góp này sẽ mất điện toàn bộ các mạch cho đến khi chúng đƣợc chuyển sang thanh góp còn lại. Do vậy, hiện nay trong hầu hết các HTĐ ngƣời ta đều cho làm việc cả hai thanh góp. Máy cắt nối MCN làm nhiệm vụ giống nhƣ MCPĐ trong sơ đồ một thanh góp khi làm việc bình thƣờng. Cần phân bố các nguồn và phụ tải sao cho khi sự cố trên thanh góp có thiệt hại thấp nhất. Khi cần sửa chữa một thanh góp nào đó, dùng các dao cách ly thanh góp để chuyển các mạch của nó sang thanh góp còn lại. Đây là một trong những ƣu điểm của sơ đồ hai thanh góp so với sơ đồ một thanh góp có phân đoạn. Trong thời gian sửa chữa thanh góp cũng có nguy cơ mất điện toàn bộ (khi hƣ hỏng trên thanh góp còn lại), song với xác suất rất nhỏ. Ngoài ƣu điểm trên, khi cần sửa chữa máy cắt của một mạch nào đó, cũng cần chuyển các mạch còn lại về một thanh góp để đƣa MCN vào thay thế máy cắt cần sửa. Ví dụ cần sửa chữa MC1; chẳng hạn cần tách MC1 ra khỏi lƣới và đƣa MCN vào thay thế theo trình tự thao tác sau : - Chuyển tất cả các mạch còn lại về TG2 nếu mạch có MC1 đang làm việc trên TG1; - Cắt mạch MCN và các dao cách ly CLN1, CLN2 để TG1 mất điện ; - Cắt MC1 và các dao cách ly CL11, CL1 ; 213
Nhà máy điện và trạm biến áp - Gỡ các dây dẫn nối với hai đầu MC1 để tách nó ra khỏi lƣới và dùng dây dẫn (DD) nối tắt các đầu còn lại vừa tách ra ; - Đóng các dao cách ly CL11, CL1 vừa mở của MC1 để nối mạch có máy cắt cần sửa với TG1 ; - Đóng các dao cách ly CLN1, CLN2 và MCN để tiếp tục cung cấp điện cho phụ tải của mạch có MC1 ; - Sau cùng cần tiến hành các biện pháp an toàn để có thể sửa chữa MC1. Khi MC1 đƣợc sửa xong, ta tiến hành các thao tác theo trình tự ngƣợc lại để đƣa MC1 vào tiếp tục làm việc và đƣa MCN trở về vị trí cũ của nó, khôi phục lại sơ đồ làm việc ban đầu. Hình 4.12. Sơ đồ hệ thống 2 thanh góp Tuy sơ đồ hai thanh góp đã khắc phục đƣợc một số nhƣợc điểm của sơ đồ một thanh góp. Song vẫn có các nhƣợc điểm cần nêu nhƣ sau : - Dùng nhiều dao CL và dao CL đƣợc dùng để thao tác khi có dòng điện, nếu nhầm lẫn sẽ rất nguy hiểm. - Sửa chữa máy cắt của một mạch nào đó, mạch ấy phải mất điện trong suốt thời gian thao tác để đƣa MCN vào thay thế và thời gian đƣa máy cắt đã sửa chữa xong vào làm việc trở lại. Để giảm thời gian mất điện này, ngƣời ta dùng thêm các dao CL phụ (CLP) để thực hiện việc nối tắt đƣờng dây với thanh góp. Khi đó MCN còn làm cả nhiệm vụ của MCV, thanh góp nối với các CLP cũng làm cả nhiệm vụ của thanh góp TGV; 214
Nhà máy điện và trạm biến áp - Việc bố trí thanh góp và dao CLTG cũng khá phức tạp ; - Khi số mạch nhiều, công suất lớn thì khi xảy ra ngắn mạch trên một thanh góp, số mạch bị mất điện sẽ lớn. Mặt khác khi số mạch lớn, chế độ làm việc với một thanh góp sẽ chiếm một khoảng thời gian lớn đáng kể trong năm, làm giảm độ tin cậy cung cấp điện của sơ đồ khá nhiều. - Để tránh thao tác nhầm lẫn các dao cách ly của nhân viên trực nhật, cần có những bộ khóa liên động bằng cơ khí hoặc bằng điện. - Để giảm số mạch bị mất điện khi ngắn mạch trên một thanh góp, ngƣời ta tiến hành phân đoạn các thanh góp (hình 4.13). Khi làm việc bình thƣờng, căn cứ vào số mạch và công suất của chúng mà phân bố các mạch cho các thanh góp và các phân đoạn một cách hợp lý sao cho tổn thất do sự cố trên các phân đoạn là ít nhất. Hình 4.13 Sơ đồ hai thanh góp có phân đoạn. Các sơ đồ hai thanh góp đã nêu vẫn còn nhƣợc điểm chung là có thời gian mất điện khi tiến bành các thao tác để đƣa máy cắt ra sửa chữa và đƣa nó trở lại làm việc sau khi sửa chữa xong, và thời gian làm việc trên một thanh góp nhiều khi số mạch lớn. Để khắc phục, ngƣời ta dùng sơ đồ hai thanh góp có thanh góp vòng TGV. 4.3.1.3. Sơ đồ hệ thống hai thanh góp có thanh góp vòng. Sơ đồ hai thanh góp có TGV đƣợc trình bày trên hình 4.14. Nhờ có MCV và TGV mà khi sửa chữa máy cắt của một mạch bất kỳ nào, cả hai thanh góp vẫn đều làm việc và tránh đƣợc thời gian mất điện khi thao tác. Các thao tác để đƣa MCV vào thay thế máy cắt cần sửa cũng đƣợc tiến hành theo trình tự giống nhƣ đối với sơ đồ một thanh góp có thanh góp vòng. Song ở đây cần lƣu ý là mạch có máy cắt cần sửa đang làm việc trên 215
Nhà máy điện và trạm biến áp thanh góp nào, ta cũng đƣa MCV vào làm việc ở thanh góp đó. Tùy theo số mạch nhiều hay ít mà ta sử dụng MCV và MCN riêng hoặc một máy cắt làm cả nhiệm vụ của MCV và MCN, trong trƣờng hợp này cần đặt thêm dao cách ly phụ. Hình 4.14. Sơ đồ hai thanh góp có thanh góp vòng TGV Các sơ đồ hai thanh góp đều còn nhƣợc điểm là dùng nhiều dao CL và chúng đƣợc dùng để thao tác khi có dòng điện. Mặt khác khi sự cố trên thanh góp hay trên một phân đoạn thì các mạch nối với nó vẫn bị tạm thời mất điện trong thời gian thao tác chuyển sang thanh góp khác. Nhƣợc điểm này càng trở lên quan trọng khi số mạch nhiều và công suất lớn. Để khắc phục các nhƣợc điểm vừa nêu, ngƣời ta dùng sơ đồ mỗi mạch đƣợc nối với thanh góp qua nhiều máy cắt. 4.3.2. Sơ đồ nối mạch với thanh góp qua nhiều máy cắt. 4.3.2.1. Sơ đồ hai thanh góp có hai máy cắt trên một mạch. Sơ đồ hai thanh góp có hai máy cắt trên một mạch đƣợc trình bày trên hình 4.15. Khi bình thƣờng, tất cả các phần tử đều làm việc. Khi sự cố trên mạch nào, cả hai máy cắt của mạch đó sẽ cắt ra. Sự cố trên thanh góp nào, các máy cắt nối với nó sẽ cắt ra. Sửa chữa phần tử nào (MC, TG) thì chỉ có phần tử đó không làm việc. Nếu không kể đến sự cố xếp chồng nhiều phần tử thì sơ đồ này là tuyệt đối tin cậy. Thao tác vận hành đơn giản, dao CL chỉ làm nhiệm vụ đóng mở khi không có dòng điện. Song nhƣợc điểm quan trọng là đắt tiền nên ở nhiều nƣớc ngƣời ta ít sử dụng và tìm cách khắc phục nhƣợc điểm này bằng cách giảm số máy cắt cần dùng trong sơ đồ bằng sơ đồ hai thanh góp có ba máy cắt trên hai mạch. 216
Nhà máy điện và trạm biến áp Hình 4.15. Sơ đồ hai thanh góp có hai máy cắt trên một mạch 4.3.2.2. Sơ đồ hai thanh góp có ba máy cắt trên hai mạch (Sơ đồ một rƣỡi). Hình 4.16. Sơ đồ một rƣỡi Sơ đồ một rƣỡi đƣợc trình bày trên hình 4.16. Trong sơ đồ này cứ hai mạch đƣợc nối với ba máy cắt. Cũng tƣơng tự nhƣ sơ đồ có 2MC/1 mạch, sơ đồ này có độ tin cậy cao và giá thành thấp hơn. Sơ đồ một rƣỡi đƣợc sử dụng nhiều ở các cấp điện áp cao, 217
Nhà máy điện và trạm biến áp công suất lớn và các nút quan trọng của lƣới. Sơ đồ này đặc biệt đƣợc sử dụng rộng rãi, song giá thành vẫn còn đắt. Việc sử dụng sơ đồ có lợi nhất khi số nguồn tƣơng ứng với số đƣờng dây và có thể thực hiện theo kiểu nối sơ đồ bộ. Khi có các đƣờng dây song song, ngƣời ta thực hiện việc nối xen kẽ nguồn và đƣờng dây để giảm dòng điện cƣỡng bức. Sơ đồ một rƣỡi có độ tin cậy gần bằng sơ đồ có 2 MC/1 mạch, nhƣng chi phí chỉ bằng khoảng 75% của nó nên hiện nay cũng đƣợc sử dụng rộng rãi giống nhƣ sơ đồ hai thanh góp có 1 MC/1 mạch. Để giảm giá thành của sơ đồ, ngƣời ta còn thực hiện sơ đồ hai thanh góp có 4MC/3 mạch hoặc các sơ đồ nối mạch vòng. 4.3.2.3. Sơ đồ nối mạch vòng kín (sơ đồ đa giác). Khác với các sơ đồ một thanh góp và hai thanh góp nhƣ đã xét ở trên, ngƣời ta thực hiện các sơ đồ có số máy cắt ít hơn, nhƣng có độ tin cậy cung cấp điện cao gần nhƣ sơ đồ có 2 MC/1 mạch và có 3 MC/2 mạch, đáp ứng đƣợc các điều kiện làm việc của các HTĐ hiện đại lớn. Đó là các sơ đồ mạch vòng, đƣợc giới thiệu trên hình 4.17, 4.18, 4.19. Các sơ đồ này còn đƣợc gọi là sơ đồ đa giác. Các mạch đƣợc nối lại với nhau qua các máy cắt và tạo thành mạch vòng kín. Tùy theo số mạch mà ngƣời ta sử dụng sơ đồ tam giác, tứ giác, ngũ giác, lục giác... Các sơ đồ mạch vòng thƣờng đƣợc dùng trong các thiết bị phân phối 220 - 550 kV hoặc cao hơn. Ƣu điểm chủ yếu của các sơ đồ này: - Mỗi mạch đƣợc cung cấp qua hai máy cắt nên về mặt độ tin cậy nó tƣơng đƣơng với các sơ đồ có nhiều máy cắt trên một mạch đã xét trên, nhƣng rẻ hơn vì mỗi mạch chỉ tƣơng ứng với một máy cắt, giá thành chỉ tƣơng đƣơng với sơ đồ một thanh góp không phân đoạn. - Khi sửa chữa một máy cắt bất kỳ không làm gián đoạn sự làm việc của các phần tử khác và không cần có thiết bị thay thế đặc biệt. Thao tác để đƣa máy cắt ra sửa chữa và đƣa nó trở lại làm việc đơn giản. Tất cả các thao tác đóng cắt các mạch đều đƣợc tiến hành bằng máy cắt, các dao CL chỉ làm nhiệm vụ đóng mở khi không có dòng điện, tránh đƣợc nguy hiểm do thao tác nhầm lẫn dao CL. - Sơ đồ có mức độ tự động hóa cao, cho phép thực hiện tự động hóa và điều khiển từ xa các phần tử một cách đơn giản và không cần có sự can thiệp của nhân viên vận hành khi sự cố. - Mỗi phần của sơ đồ đƣợc bảo vệ một cách tin cậy bởi bảo vệ rơle của phần tử liền kề; - Hƣ hỏng trên một phần tử bất kỳ của sơ đồ chỉ dẫn đến việc cắt phần đó và phần tử nối với nó, không phá hoại sự làm việc bình thƣờng của các phần tử khác ; 218
Nhà máy điện và trạm biến áp - Không cần đặt bảo vệ thanh góp riêng ; - Có thể thực hiện cấu trúc đơn giản và nhẹ nhàng, kể cả khi có yêu cầu mở rộng. Hình 4.17. Sơ đồ tam giác Hình 4.18. Sơ đồ tứ giác 219
Nhà máy điện và trạm biến áp Hình 4.19. Sơ đồ lục giác Sơ đồ nhiều mạch ít đƣợc dùng vì khi sự cố trên một mạch nào đó, hai máy cắt nối với nó sẽ cắt ra làm tăng xác suất hỏng hóc của các máy cắt và sơ đồ bị hở mạch cho đến khi tách đƣợc mạch sự cố ra và đóng lại các máy cắt. Mặt khác khi sửa chữa một máy cắt nào đó mạch vòng cũng bị hở. Khi số mạch càng nhiều nhƣợc điểm này càng thể hiện rõ và có thể có sự cố trùng lặp dẫn đến mạch vòng bị tách thành các phần riêng rẽ. Hiện nay ngƣời ta tìm cách nhanh chóng phục hồi lại sự làm việc kín của sơ đồ bằng cách dùng các thiết bị điều khiển tự động và từ xa để mở dao cách ly của mạch bị sự cố rồi sau đó đóng lại các máy cắt tƣơng ứng của nó. Trong đa số các trƣờng hợp, khi thiết kế các NMĐ và TBA, ngƣời ta đã tính đến sự phát triển của chúng trong tƣơng lai và do vậy có thể xác định đƣợc khá chính xác số mạch có thể ở mỗi cấp điện áp, tránh đƣợc việc mở rộng các thiết bị phân phối khi sử dụng các sơ đồ mạch vòng. Khi số mạch không lớn thì phƣơng án dùng sơ đồ mạch vòng là có lợi hơn cả về mặt kinh tế. 4.3.3. Sơ đồ cầu. Các sơ đồ đã xét trong các phần trên có độ tin cậy cao và khá thuận tiện trong vận hành, sửa chữa. Nhƣng nhƣợc điểm là giá thành khá cao nên đƣợc dùng trong các thiết bị phân phối có nhiều mạch, điện áp cao, công suất lớn và quan trọng. Khi trong các trạm biến áp có ít mạch, ngƣời ta hay dùng sơ đồ cầu là các sơ đồ đơn giản, giá thành hạ và có độ tin cậy cung cấp điện gần nhƣ các sơ đồ một thanh góp. 220
Nhà máy điện và trạm biến áp Các sơ đồ cầu đƣợc giới thiệu trên hình 4.20 còn đƣợc gọi là sơ đồ cầu đơn. Các sơ đồ này đƣợc dùng khi có 4 mạch, nhƣng chỉ dùng ba máy cắt. Sơ đồ ở (hình 4.20a) chỉ đặt máy cắt về phía đƣờng dây, phía máy biến áp chỉ đặt dao CL, đƣợc gọi là sơ đồ cầu trong. Ngƣời ta thƣờng sử dụng sơ đồ cầu trong khi hai đƣờng dây làm việc song song và có chiều dài lớn, thƣờng hay sự cố trên đƣờng dây. Ngƣợc lại ít phải đóng mở các mạch máy biến áp. Khi sự cố trên một đƣờng dây, chỉ có đƣờng dây đó bị tách ra, các phần tử khác vẫn làm việc bình thƣờng. Nhƣng khi sự cố máy biến áp thì phải cắt hai máy cắt nối trực tiếp với nó nên một đƣờng dây phải tạm thời không làm việc, cho đến khi tách đƣợc máy biến áp bị sự cố ra để đóng lại các máy cắt vừa bị cắt ra. Việc tiến hành sửa chữa một máy biến áp nào đó cũng phải thao tác tƣơng tự đối với các máy có công suất lớn; đối với các máy biến áp công suất nhỏ có thể dùng dao CL của nó để đóng mở khi không tải. a) b) Hình 4.20. Sơ đồ cầu. a) Sơ đồ cầu trong; b) Sơ đồ cầu ngoài. Ngƣợc lại, trong trƣờng hợp các đƣờng dây có chiều dài ngắn, ít sự cố nhƣng lại thƣờng xuyên đóng cắt các máy biến áp khi phụ tải lớn và nhỏ, để giảm tổn thất điện năng trong các máy biến áp, ngƣời ta dùng sơ đồ cầu ngoài (hình 4.20b). Trái ngƣợc với sơ đồ ở hình 4.20a, khi dùng sơ đồ ở hình 4.20b việc thao tác đóng cắt các máy biến áp rất thuận tiện, nhƣng thao tác đóng cắt các đƣờng dây lại phức tạp giống nhƣ khi thao tác đóng cắt các máy biến áp của sơ đồ ở hình 4.20a. Khi ngắn mạch trên một đƣờng dây nào đó thì cũng đồng thời một máy biến áp bị mất điện cho đến khi tách đƣợc đƣờng dây bị sự cố ra khỏi lƣới điện và đóng lại các máy cắt nối với đƣờng dây đó. Trƣờng hợp đƣờng dây trục chính đi qua trạm biến áp và trạm biến áp đƣợc lấy rẽ nhánh từ đƣờng dây, ngƣời ta dùng thêm một cầu nối bằng dao cách ly để đảm bảo sự liên lạc giữa hai phần của đƣờng dây khi sửa chữa máy cắt giữa của trạm. 221

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2431 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.