Tr ạm 500 kV Thườ ng Tín
BỘ ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP DƯỚ I TẢI MBA AT1 (On Load Tap Changer) I. THÔNG SỐ K Ỹ THUẬT : Thiết b ị điều chỉnh điện áp là lo ại làm việc dướ i t ải. Thiết bị này có thể đượ c điều chỉnh từ xa hay tại chỗ, hoặc bằng tay quay tại chỗ. Mỗi pha có 1 bộ truyền động và điều khiển lắ p trong 1 tủ cạnh máy biến áp. 1- Thông số bộ điều áp - Nướ c sản xuất : Sweden (Thụy Điển) - Năm SX : 2004 - Loại : UCGRE 1050/1050/C - Số nấc : 17 - Iđm : 577A - Bướ c điện áp : 3608V - Tần số : 50Hz - Điện tr ở chuyển vị trí : 10,5 ôm
Tr ạm 500 kV Thườ ng Tín
BỘ ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP DƯỚ I TẢI MBA AT1 (On Load Tap Changer) I. THÔNG SỐ K Ỹ THUẬT : Thiết b ị điều chỉnh điện áp là lo ại làm việc dướ i t ải. Thiết bị này có thể đượ c điều chỉnh từ xa hay tại chỗ, hoặc bằng tay quay tại chỗ. Mỗi pha có 1 bộ truyền động và điều khiển lắ p trong 1 tủ cạnh máy biến áp. 1- Thông số bộ điều áp - Nướ c sản xuất : Sweden (Thụy Điển) - Năm SX : 2004 - Loại : UCGRE 1050/1050/C - Số nấc : 17 - Iđm : 577A - Bướ c điện áp : 3608V - Tần số : 50Hz - Điện tr ở chuyển vị trí : 10,5 ôm - Tiêu chuẩn thiết k ế : IEC 214 (1989-07) 2- Thông số motor bộ điều áp: - Loại : BUE1 - Nguồn : 3 ~ 50Hz 380-420V - Tiế p điểm : 220VDC 3- Bảo dưỡ ng: - Sau 100 000 l ần chuyển nấc hoặc sau 7 năm vận hành. - Kiểm tra 1 lần / 1 năm.
II. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC: Điều áp máy biến áp nhằm mục đích điều chỉnh điện áp ra phía trung áp 220kV đảm bảo ch ất lượ ng điện n ăng. Muốn điều chỉnh điện áp phía trung áp c ần phải thay đổi số vòng dây, ngh ĩ a là thay đổi tỉ số biến k=W1/W2 Do đó, ở giữa ho ặc cu ối cu ộn cao áp ngườ i ta đưa ra 1 số đầu dây ứng v ớ i các số vòng dây khác nhau. Nếu các đầu phân áp ở giữa dây quấn thì từ tr ườ ng tản sẽ đều và lực điện t ừ tác động lên dây quấn s ẽ đối xứng h ơ n. Thực t ế, đối v ớ i máy biến áp 500kV thì các đầu phân áp ở cuối dây quấn thì việc cách điện sẽ dễ dàng hơ n. Ngoài ra, các đầu dây quấn đượ c bố trí ở dây quấn cao áp, vì ở dây quấn cao áp dòng điện nhỏ hơ n so vớ i dòng điện ở dây quấn hạ áp, nên thiết bị đổi nối nhỏ gọn hơ n. Thiết b ị đổi n ối ph ải có các điện tr ở để hạn ch ế dòng ngắn mạch c ủa b ộ phận dây quấn bị nối ngắn mạch khi thao tác đổi nối.
Thuyế t minh mạch đ iề u áp - Chu Xuân Khoát
Trang 4
Tr ạm 500 kV Thườ ng Tín
Để tránh cho dầu máy biến áp khỏi bị bẩn vì đóng cắt mạch điện, vì hồ quang chuyển mạch, các công t ắc tơ (công tắc K) đượ c đặt riêng trong 1 thùng dầu phụ gắn vào vách thùng của máy biến áp. Gọi U1 là điện áp đặt vào cuộn cao áp (là điện áp lướ i phía 500kV) Gọi U2 là điện áp đặt vào cuộn trung áp (là điện áp ra phía 220kV) Gọi W1 là số vòng dây cuộn cao áp (phía 500kV) Gọi W2 là số vòng dây cuộn trung áp (phía 220kV) Ta có công thức: U1 W1
=
U2 W2
H? Cao U1, W1
9 và 21 8 7 6 5 4 3 2 1 và 22
Trung U2, W2
Trong đó, điện áp lướ i 500kV là U1 và số vòng dây phía trung áp W2 không đổi. Như vậy, muốn thay đổi điện áp ra phía trung áp U2 ta phải thay đổi s ố vòng dây phía cao áp W1. S ố vòng dây cao áp W1 tăng thì điện áp ra trung áp U2 giảm và ngượ c lại. Cuộn dây dùng để thay đổi đó g ọi là cuộn dây điều ch ỉnh. Chú ý, khi ta thay đổi s ố vòng dây cuộn điều chỉnh (điều áp) phải thỏa mãn nằm trong phạm vi cho phép + 5% của điện áp định mức phía cao áp ứng vớ i mỗi nấc (quy trình vận hành máy biến áp). Để bộ điều áp tối ưu và tiết kiệm số vòng dây, ngườ i ta không thiết k ế 17 đầu ra ở cuộn điều chỉnh (ứng vớ i 17 nấc phân áp) mà cuộn điều chỉnh đượ c thiết k ế vớ i 9 đầu ra phân áp (3 đầu ra 9A, 10, 9B có cùng điện áp định mức làm nhiệm vụ chuyển mạch). Khi điều áp từ nấc 1 đến nấc 9 tức là điểm cuối của cuộn điều chỉnh, muốn điều chỉnh tiế p t ừ nấc 9 lên nấc 17 thì chỉ việc đảo chiều c ực tính của cu ộn dây thông qua các tiế p điểm chuyển mạch (21,22). 21- Tiế p điểm (+) : Cuộn dây điều chỉnh có chiều thuận cùng cuộn cao áp. 22- Tiế p điểm (-) : Cu ộn dây điều chỉnh có chiều ngượ c vớ i cuộn cao áp.
Thuyế t minh mạch đ iề u áp - Chu Xuân Khoát
Trang 4
Tr ạm 500 kV Thườ ng Tín
1- Quá trình tăng nấc: Khi t ăng nấ c t ừ 1-2-3-…8-9: V ị trí 20 tiế p xúc vớ i vị trí 21: Giả sử đang ở nấc 3 tăng lên nấc 4 (tức là từ vị trí 3 sang vị trí 4-thuận kim đồng hồ). Dòng điện sẽ có chiều như sau: A => 11 => 10 => 20 => 21 => 9 => 4 => 30 => 13 => 12 => N. Sau mỗi lần tăng nấc, số vòng dây cuộn phía cao áp sẽ giảm đi nên từ thông sinh ra trong cuộn cao áp sẽ giảm đi. Do đó, dòng điện sinh ra trong cuộn trung áp sẽ giảm đi, mà công suất truyền tải không đổi nên điện áp ra phía trung áp s ẽ tăng lên. Quá trình chuyể n mạch t ừ nấ c 9 lên nấ c 10 và t ừ vị trí 21 sang 22: Tại nấc 9, khi tiế p tục tăng nấc vành tr ượ t V đang ở vị trí 9A-20 sẽ chuyển sang vị trí 20-9B. Sau đó tiế p điểm chuyển mạch 20 sẽ chuyển từ 21 sang 22. Quá trình đảo chiều cuộn dây đã hoàn thành. Nấc 9A, 9B và nấc 10 là các nấc trung gian có cùng điện áp định mức. Khi t ăng nấ c t ừ 9-10…-17: V ị trí 20 tiế p xúc vớ i vị trí 22: Tớ i nấc 9, sau khi thực hi ện thao tác chuyển mạch thông qua 2 vị trí trung gian 9A, 9B, vị trí 20 sẽ tiế p xúc vớ i v ị trí 22. Giả sử tăng n ấc t ừ 11 lên 12 (tức là từ vị trí 3 sang 4). Dòng điện sẽ đi như sau: A => 11 => 10 => 20 => 22 => 1 => 4 => 30 => 13 => 12 => N. Sau mỗi lần tăng nấc, do cuộn điều chỉnh ngượ c chiều vớ i cuộn cao áp nên từ thông sinh ra trong cuộn cao áp sẽ tiế p tục giảm đi. Do đó, dòng điện sinh ra trong cu ộn trung áp sẽ tiế p t ục giảm đi, mà công suất truyền t ải không đổi nên điện áp ra phía trung áp sẽ tăng lên.
2- Quá trình giảm nấc: Khi thực hiện giảm nấc, quá trình diễn ra tươ ng tự và ngượ c.
III. MẠCH ĐIỀU KHIỂN NẤC PHÂN ÁP: 1- Điều khiển tại Tapcon (F90-ngăn lộ D06.AA2): - Tapcon (ngăn D06-lộ 231) chọn chế độ điều khiển bằng tay - Khóa Local/Remote tại tủ điều khiển OLTC ở vị trí Remote (cả 3 pha). - Các điều kiện khác: kiểm tra nguồn motor, 3 pha đồng bộ, vị trí nấc 1-17. Ấn nút tăng hoặc giảm n ấc tại Tapcon, khi đó r ơ le K423 (giảm n ấc) hoặc K424 (tăng nấc) tác động, đưa tín hiệu vào mạch điều khiển khở i động motor điều áp. 2- Điều khiển tại chỗ bằng khóa vặn (S3): - Khóa Local/Remote tại tủ điều khiển OLTC ở vị trí Local. - Các điều kiện khác: kiểm tra nguồn motor, 3 pha đồng bộ, vị trí nấc 1-17. Vặn khóa S3 tại t ủ điều khiển m ỗi pha MBA sang vị trí Raise (tăng) hoặc Lower (giảm).
Thuyế t minh mạch đ iề u áp - Chu Xuân Khoát
Trang 4
Tr ạm 500 kV Thườ ng Tín
3- Điều khiển tại chỗ bằng tay quay: - Khóa Local/Remote tại tủ điều khiển OLTC ở vị trí O. - Các điều kiện khác: nguồn motor đã cắt, vị trí nấc 1-17. Điều khiển riêng cho từng pha, quay 25 vòng/nấc.
IV. CÁC BẢO VỆ BỘ OLTC: 1- Bảo vệ mức dầu tụt thấ p: Gửi tín hiệu vào r ơ le trung gian K609 ng ăn B03.AF01 (r ơ le này cũng lấy tín hiệu mức dầu bình dầu phụ hạ thấ p) => đèn “Oil Level Alarm” ngăn B03. 2- Van áp lực (Ký hiệu F80B loại RS2001) Bảo vệ ngăn OLTC tác động cắt máy biến áp và gửi tín hiệu vào K311 tủ B03.AF01 => đèn “Auto Tranformer Trip”. Chú ý là bộ OLTC máy biến áp AT1 không có r ơ le dòng dầu.
Thuyế t minh mạch đ iề u áp - Chu Xuân Khoát
Trang 4