Giáo trình Nhà máy điện và trạm biến áp: Phần 2

Giáo trình Nhà máy điện và trạm biến áp: Phần 2 tiếp tục trình bày các nội dung chính sau: Máy biến áp điện lực; Các khí cụ điện và các phần dẫn điện; Thiết bị phân phối điện; Máy phát điện đồng bộ. Mời các bạn cùng tham khảo để nắm nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Nhà máy điện và trạm biến áp: Phần 2 Chương 4____ MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN Lực 4.1. KHÁI NIỆM Máy biến áp là một thiết bị điện từ tĩnh có nhiệm vụ biến đổi điện năng từ cấp điện áp này sang cấp điện áp khác với tần số không thay đổi theo yêu cầu của quá trình truyền tải và sử dụng điện năng. Máy biến áp hoạt động theo nguyên lý cảm ứng điện từ. Nhà máy điện sản xuất ra điện năng ở cấp điện áp máy phát, được máy biến áp nâng lên điện áp cao 110 kV, 220 kv, 500 kv truyền tải trên đường dây cao thế và sau đó lại được máy biến áp hạ xuống điện áp thích hợp 35 kv, 22 kv, 15 kv, 0,4 kv... để cung cấp cho các hộ tiêu thụ. Như vậy, để truyền tải được điện năng từ nhà máy đến hộ tiêu thụ phải trải qua nhiều lần tăng giảm điện áp, vì thể tổng công suất của máy biến áp trong hệ thống điện thường gấp 4 5 lần tổng công suất các máy phát điện có trong hệ thống điện. Cho dù hiệu suất của máy biến áp tưomg đối cao nhưng tổn thất hàng năm trong máy biến áp vẫn rất lớn. Máy biến áp không sinh ra điện năng và không tạo ra công suất tác dụng p và công suất phản kháng Q Nhiệt độ trong quá trình vận hành, nhiệt độ môi trường và phưorng pháp làm mát quyết định đển tuổi thọ và khả năng mang tải của máy biến áp. Khi tính chọn máy biến áp cần xét tới khả năng phát triển của phụ tải để lựa chọn cho thích họp. Hiện nay, trong hệ thống điện có các loại máy biến áp sau: - Máy biến áp tăng áp. máv biến án ha án- - Máy biến áp một pha, máy biến áp ba pha; - Máy biến áp hai cuộn dây, máy biến áp ba cuộn dây; - Máy biến áp tự ngẫu một pha, máy biến áp tự ngẫu ba pha; - Máy biến áp có cuộn dây phân chia; - Máy biến áp có điều áp dưới tải, máy biến áp không điều áp dưới tải. 4.2. CÁC THÔNG SỐ ĐỊNH MỨC CỦA MÁY BIÉN ÁP Công suất định mức: Công suất định mức của máy biến áp là công suất liên tục truyền qua MBA trong suốt thời gian làm việc của nó ứng với các điều kiện tiêu chuẩn được hãng chế tạo quy định như điện áp định mức, tần số định mức, nhiệt độ môi trường và nhiệt độ làm mát. Điện áp định mức: Điện áp định mức của máy biến áp là điện áp của các cuộn dây sơ cấp và thứ cấp khi không tải được ghi trong lý lịch của máy biến áp. Dòng điện định mức: Dòng điện định mức là dòng điện của các cuộn dây do hãng chế tạo quy định để máy biến áp làm việc lâu dài không bị quá tải và nó được ghi trong lý lịch của máy biến áp. Khả năng quá tải của mảy biến áp: là khả năng vận hành với công suất lớn hơn công suất định mức của máy biến áp. (4-1) ‘-’dm Trong đó: kqt - hệ số quá tải; Svh - công suất vận hành thực tế; Sdm - công suất định mức. 4.3. HỆ THỐNG LÀM MÁT MÁY BIẾN ÁP Khi máy biến áp vận hành trong hệ thống điện, dòng điện sẽ chạy trong các dây quấn tạo ra từ trường chạy trong lõi thép sinh ra làm giảm tuổi thọ thậm chí cháy máy biến áp. Máy biến áp có các phương pháp làm mát như sau: Làm mát tự nhiên bằng dầu: sử dụng dầu trong máy biến áp khi nóng sẽ di chuyển trong các cánh tản nhiệt để truyền nhiệt ra môi trường xung quanh. Làm mát tự nhiên bằng dầu có thêm quạt gió: dùng thêm quạt để thổi tăng cường khả năng trao đổi nhiệt và tản nhiệt của dầu máy biến áp. Làm mát bằng cưỡng bức tuần hoàn dầu và có quạt gió: dầu trong máy biến áp không di chuyển tự nhiên khi nóng lên mà được bơm dầu tăng tốc độ di chuyển từ đó khả năng tản nhiệt được tốt hơn. Làm mát bằng cưỡng bức tuần hoàn của nước, dầu và có quạt gió: kết hợp làm giảm nhiệt độ của máy biến áp bằng nước, dầu và quạt thổi. Làm mát kiểu khô: dùng đối với các máy biến áp có công suất nhỏ, kết cấu nhỏ gọn; làm mát bằng đối lưu tự nhiên, khi cần có thêm quạt tăng cường. 4.4. CÁC LOẠI MÁY BIẾN ÁP 4.4.1. Máy biến áp một pha, ba pha hai dây quấn Hình 4.1: Máy biến áp một pha, ba pha hai dây quấn a) Sơ đò cấu tạo máy biến áp một pha; b) Sơ đồ nguyên lý máv biến áo Tỷ so máy biên áp: kBA = -=^- = (4-2) H ^2 ** 2 * 1 Trong hệ thống điện, ta có thể sử dụng ba máy biến áp một pha hay máy biến áp ba pha. Dây quấn sơ cấp và dây quấn thứ cấp của loại fflay biến áp này có thể nối hình sao nối đất (Yo), hình sao trung tính (Y), hình tam giác (A) phụ thuộc vào yêu cầu của sơ đồ nối điện và phụ tải. Điện áp sơ cấp và thứ cấp có thể trùng nhau hay lệch pha nhau một góc G.30° (với: G = 0 -ỉ- 11 và G là số nguyên). Điện áp định mức của máy biến áp này được quy ước là điện áp dây. Các máy biến áp loại này thường được sử dụng trong hệ thống là: Y/Yo - 0 (hình 4.2); Y/A - 11 (hình 4.3); Yo/A - 11 (hình 4.4). Cuộn hạ Hình 4.2: Máy biến áp có sơ đ'ô nối dây Y/Yo - 0 Cuộn cao Cuộn hạ ABC a b c oA B c B b Hình 4.4: Máy biến áp có sơ đồ nối dây Yq/A -11 4.4.2. Máy biến áp một pha, ba pha ba dây quấn Hình 4.5: Máy biến áp một pha, ba pha ba dây quấn a) Sơ đồ cấu tạo máy biến áp một pha; b) Sơ đồ nguyên lý máy biến áp một pha Máy biến áp một pha, ba pha ba dây quấn có cấu tạo tưong tự như loại máy biến áp một pha, ba pha hai dây quấn nhưng ở loại máy biến áp này có 1 cuộn dây sơ cấp và 2 cuộn dây thứ cấp để đưa ra 2 cấp điện áp khác nhau. Trong hệ thống điện hiện nay, máy biến áp ba pha ba dây quấn được sử dụng rất rộng rãi và được chế tạo với công suất lớn. Ở nhà máy điện, cuộn sơ cấp nối với máy phát điện, hai dâv ouấn thử rán nÁ; với hai cấp điện áp khác nhau. Máy biến áp ba dây quấn còn dùng ...