›
›

Đồ án Tìm hiểu quy trình vận hành thiết bị điện trong nhà máy nhiệt điện

pdf 77 trang huongle 1610
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Tìm hiểu quy trình vận hành thiết bị điện trong nhà máy nhiệt điện", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfdo_an_tim_hieu_quy_trinh_van_hanh_thiet_bi_dien_trong_nha_ma.pdf

Nội dung text: Đồ án Tìm hiểu quy trình vận hành thiết bị điện trong nhà máy nhiệt điện

  1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG ISO 9001:2008 TÌM HIỂU QUY TRÌNH VẬN HÀNH THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Ngành: ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP
  2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG ISO 9001:2008 TÌM HIỂU QUY TRÌNH VẬN HÀNH THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Ngành: ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP
  3. CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC o0o BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Sinh viên: Nguyễn Tuấn Anh Mã sinh viên: 1013102002 Lớp: ĐCL401 Ngành: Điện tự động công nghiệp Tên đề tài: Tìm hiểu quy trình vận hành thiết bị điện trong nhà máy nhiệt điện.
  4. NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI 1. Nội dung và các yêu cầu cần giải quyết trong nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp (về lý luận, thực tiễn, các số liệu cần tính toán và các bản vẽ) 2. Các số liệu cần thiết để thiết kế, tính toán 3. Địa điểm thực tập tốt nghiệp:
  5. CÁN BỘ HƢỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Ngƣời hƣớng dẫn thứ nhất : Họ và tên : Đỗ Thị Hồng Lý Học hàm, học vị : Thạc Sĩ Cơ quan công tác : Trƣờng Đại Học Dân Lập Hải Phòng Nội dung hƣớng dẫn : Toàn bộ đề tài Ngƣời hƣớng dẫn thứ hai : Họ và tên : Học hàm, học vị : Cơ quan công tác : Nội dung hƣớng dẫn : Đề tài tốt nghiệp đƣợc giao ngày 02 tháng 04 năm 2012 Yêu cầu phải hoàn thành trƣớc ngày 07 tháng 07 năm 2012 Đã nhận nhiệm vụ: Đ.T.T.N Cán bộ hƣớng dẫn Đ.T.T.N Sinh viên Nguyễn Tuấn Anh Đã nhận nhiệm vụ: Đ.T.T.N Th.S Đỗ Thị Hồng Lý Hải Phòng, ngày tháng năm 2012 HIỆU TƢỞNG GS.TS.NGƢT Trần Hữu Nghị
  6. PHẦN NHẬN XÉT TÓM TẮT CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN 1. Tinh thần thái độ của sinh viên trong quá trình làm đề tài tốt nghiệp 2. Đánh giá chất lƣợng của Đ.T.T.N ( so với nội dung yêu cầu đã đề ra trong nhiệm vụ Đ.T.T.N, trên các mặt lý luận thực tiễn, tính toán giá trị sử dụng chất lƣợng các bản vẽ ) 3. Cho điểm của cán bộ hƣớng dẫn: (Điểm ghi bằng số và chữ) Ngày tháng năm 2012 Cán bộ hƣớng dẫn chính (Họ tên và chữ ký)
  7. NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ CỦA NGƢỜI CHẤM PHẢN BIỆN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP 1. Đánh giá chất lƣợng của Đ.T.T.N về các mặt thu thập và phân tích số liệu ban đầu, cơ sở lý luận chọn phƣơng án tối ƣu, cách tính toán chất lƣợng thuyết minh các bản vẽ giá trị lý luận và thực tiễn đề tài: 2. Cho điểm của cán bộ chấm phản biện: (Điểm ghi bằng số và chữ) Ngày tháng năm 2012 Ngƣời chấm phản biện - 7 -
  8. MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU 1 CHƢƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG LƢỚI ĐIỆN CỦA VIỆT NAM 2 1.1. GIỚI THIỆU CHUNG 2 1.2. CÁC LOẠI NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN 7 CHƢƠNG 2. GIỚI THIỆU CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN CHÍNH TRONG NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN 8 2.1. MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỒNG BỘ 8 2.1.1. Khái niệm chung 8 2.1.2. Hệ thống làm mát 9 2.1.3. Hệ thống kích từ 10 2.1.4. Thiết bị diệt từ 11 2.2. MÁY BIẾN ÁP 12 2.2.1. Phân loại và tham số của MBA 12 2.2.2. Tổ nối dây của MBA 13 2.2.3. Làm mát MBA 14 2.2.4. Khả năng tải và quá tải của MBA 16 2.3. KHÍ CỤ ĐIỆN 17 2.3.1. Khái niệm chung 17 2.3.2. Máy cắt điện cao áp 17 2.3.3. Dao cách ly 21 2.3.4. Cầu chì 22 2.3.5. Kháng điện 25 2.3.6. Biến áp đo lƣờng 25 2.3.7. Khí cụ điện hạ áp 29 2.3.7.1. Cầu dao 29 2.3.7.2. Áp tô mát 30 2.3.8. Công tắc tơ 31 - 8 -
  9. 2.3.9. Khởi động từ 31 CHƢƠNG 3. QUY TRÌNH VẬN HÀNH AN TOÀN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY 32 3.1. MÁY PHÁT ĐIỆN VÀ MÁY BÙ ĐỒNG BỘ 32 3.2. ĐỘNG CƠ ĐIỆN 35 3.3. MÁY BIẾN ÁP, MÁY BIẾN ÁP TỰ NGẪU VÀ CUỘN ĐIỆN KHÁNG CÓ DẦU 35 3.4. HỆ THỐNG PHÂN PHỐI ĐIỆN (HPĐ) 39 3.5. HỆ THỐNG ÁC QUY 42 3.6. ĐƢỜNG DÂY DẪN ĐIỆN TRÊN KHÔNG (ĐDK) 43 3.7. ĐƢỜNG CÁP ĐIỆN LỰC 47 3.8. BẢO VỆ RƠ LE VÀ TỰ ĐỘNG ĐIỆN (BRT) 51 3.9. TRANG BỊ NỐI ĐẤT 53 3.10. BẢO VỆ CHỐNG QUÁ ĐIỆN ÁP 54 3.11. TRANG BỊ ĐO LƢỜNG ĐIỆN 59 3.12. CHIẾU SÁNG 60 3.13. TRẠM ĐIỆN PHÂN 60 3.14. DẦU NĂNG LƢỢNG 62 3.15. CHỈ HUY ĐIỀU ĐỘ - THAO TÁC 62 3.16. THAO TÁC ĐÓNG CẮT CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN 65 KẾT LUẬN 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO 68 - 9 -
  10. LỜI MỞ ĐẦU Điện năng là một dạng năng lƣợng đặc biệt, nó có thể chuyển hoá dễ dàng thành các dạng năng lƣợng khác nhƣ: nhiệt năng, cơ năng , hoá năng. Mặt khác điện năng lại có thể dễ dàng truyền tải, phân phối đi xa Điện có mặt trong tất cả các lĩnh vực kinh tế cũng nhƣ trong sinh hoạt đời thƣờng. Đặc biệt là trong các ngành công nghiệp và dịch vụ thì càng không thể thiếu đƣợc. Đặc biệt trong những năm gần đây do chính sách mở cửa của nhà nƣớc, vốn nƣớc ngoài vào nƣớc ta ngày càng tăng do đó nhiều các nhà máy xí nghiệp, các khu công nghiệp càng cần có một hệ thống cung cấp điện an toàn, tin cậy để sản xuất và sinh hoạt. Để thực hiện đƣợc điều này cần phải có một đội ngũ cán bộ, kỹ sƣ điện để đƣa những công nghệ mới, hiện đại vào thiết kế, áp dụng vào trong các ngành công nghiệp cũng nhƣ trong cuộc sống theo chủ trƣơng của nhà nƣớc ta đó là đi trƣớc đón đầu . Qua thời gian học tập em đƣợc giao đề tài tốt nghiệp " Tìm hiểu quy trình vận hành thiết bị điện trong nhà máy nhiệt điện" do cô giáo Thạc Sĩ. Đỗ Thị Hồng Lý hƣớng dẫn. Đồ án gồm các chƣơng sau: Chƣơng 1: Giới thiệu chung về lƣới điện của Việt Nam. Chƣơng 2: Giới thiệu các thiết bị điện chính trong nhà máy nhiệt điện. Chƣơng 3: Quy trình vận hành an toàn thiết bị điện trong nhà máy. - 10 -
  11. CHƢƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ LƢỚI ĐIỆN CỦA VIỆT NAM 1.1. GIỚI THIỆU CHUNG Để sản xuất điện năng ta phải sử dụng các nguồn năng lƣợng thiên nhiên. Tùy theo loại năng lƣợng ngƣời ta chia ra các loại nhà máy điện chính nhƣ: nhà máy nhiệt điện (NNĐ), nhà máy thủy điện (NTĐ) và nhà máy điện nguyên tử (NNT) Hiện nay phổ biến nhất là nhà máy nhiệt điện, ở đó nhiệt năng thoát ra khi đốt các nhiên liệu hữu cơ (than, dầu, khí ) đƣợc biến đổi thành điện năng. Nhà máy nhiệt điện sản xuất ra khoảng 70% điện năng của thế giới. Ngày nay nhu cầu nhiên liệu lỏng trong công nghiệp, giao thông vận tải và sinh hoạt ngày càng tăng. Do đó ngƣời ta đã hạn chế dùng nhiên liệu lỏng cho nhà máy nhiệt điện. Nhiên liệu rắn và khí trở thành những nhiên liệu hữu cơ chính của nhà máy nhiệt điện. Tại Việt Nam: về cơ cấu tiêu thụ điện, công nghiệp tiếp tục là ngành chiếm tỉ trọng tiêu thụ điện năng nhiều nhất với tốc độ tăng từ 47.4% lên đến 52% tổng sản lƣợng tiêu thụ điện tƣơng ứng trong năm 2006 và 2010. Tiêu thụ điện hộ gia đình chiếm tỉ trọng lớn thứ hai nhƣng có xu hƣớng giảm nhẹ do tốc độ công nghiệp hoá nhanh của Việt Nam, từ 42.9% năm 2006 thành 38.2% năm 2010. Phần còn lại dịch vụ, nông nghiệp và các ngành khác chiếm khoảng 10% tổng sản lƣợng tiêu thụ điện năng. Bảng 1.1: Tiêu thụ điện theo ngành trong khoảng thời gian 2006 2010 2005 2006 2007 2008 2009 STT Danh mục (%) (%) (%) (%) (%) 1 Nông nghiệp 1.3 1.1 1.0 1.0 0.9 2 Công nghiệp 45.8 47.4 50 50.7 50.6 Dịch vụ (Thƣơng mại, khách 3 4.9 4.8 4.8 4.8 4.6 sạn và nhà hàng) 4 Quản lý và tiêu dung dân cƣ 43.9 42.9 40.6 40.1 40.1 5 Khác 4.1 3.8 3.7 3.5 3.7 - 11 -
  12. Tốc độ tăng của tiêu thụ điện vƣợt xa tốc độ tăng trƣởng GDP trong cùng ký. Ví dụ trong thời gian 1995 2005 tốc độ tăng tiêu thụ điện hàng năm là hơn 14.9% trong khi tốc độ tăng trƣởng GDP chỉ là 7.2%. Tốc độ tăng tiêu thụ điện cao nhất thuộc về ngành công nghiệp (16.1%) và sau đó là hộ gia đình (14%). Trong tƣơng lai, theo Quy hoạch phát triển điện quốc gia (Quy hoạch điện VII), nhu cầu điện của Việt Nam tiếp tục tăng từ 14 16%/năm trong thời kỳ 2011 2015 và sau đó giảm dần xuống 11.15%/năm trong thời kỳ 2016 2020 và 7.4-8.4%/năm cho giai đoạn 2021 2030. Để có thể đáp ứng đƣợc nhu cầu điện năng, Chính phủ Việt Nam đã đề ra mục tiêu cụ thể về sản xuất và nhập khẩu cho ngành điện. Trong giai đoạn 2010-2020 tầm nhìn 2030 các mục tiêu bao gồm: * Sản xuất và nhập khẩu tổng cộng 194-210 tỉ kWh đến năm 2015, 330-362 tỉ kWh năm 2020, và 695-834 tỉ kWh năm 2030; * Ƣu tiên sản xuất điện từ nguồn năng lƣợng tái tạo bằng cách tăng tỷ lệ điện năng sản xuất từ nguồn năng lƣợng này từ mức 3.5% năm 2010 lên 4.5% tổng điện năng sản xuất vào năm 2020 và 6% vào năm 2030; * Giảm hệ số đàn hồi điện/GDP từ bình quân 2.0 hiện nay xuống còn bằng 1.5 năm 2015 và 1.0 năm 2020; * Đẩy nhanh chƣơng trình điện khí hoá nông thôn miền núi đảm bảo đến năm 2020 hầu hết số hộ dân nông thôn có điện; Các chiến lƣợc đƣợc áp dụng để đạt các mục tiêu nói trên cũng đã đƣợc đề ra bao gồm: * Đa dạng hoá các nguồn sản xuất điện nội địa bao gồm các nguồn điện truyền thống (nhƣ than và ga) và các nguồn mới (nhƣ năng lƣợng tái tạo và điện nguyên tử); * Phát triển cân đối công suất nguồn trên từng miền: Bắc Trung và Nam, đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện trên từng hệ thống điện miền nhằm - 12 -
  13. giảm tổn thất truyền tải, chia sẻ công suất nguồn dự trữ và khai thác hiệu quả các nhà máy thuỷ điện trong các mùa. * Phát triển nguồn điện mới đi đôi với đổi mới công nghệ các nhà máy đang vận hành. * Đa dạng hoá các hình thức đầu tƣ phát triển nguồn điện nhằm tăng cƣờng cạnh tranh nâng cao hiệu quả kinh tế. Cơ cấu các nguồn điện cho giai đoạn 2010 2020 tầm nhìn 2030 đã đƣợc đề ra trong (Quy hoạch điện VII) và đƣợc tóm tắt ở bảng bên dƣới. Nguồn điện quan trọng nhất vẫn là than và nhiệt điện. Điện nguyên tử và năng lƣợng tái tạo chiếm tỉ trọng tƣơng đối cao vào giai đoạn 2010 2020 và sẽ dần trở nên tƣơng đối quan trọng trong giai đoạn 2020 2030. Thuỷ điện vẫn duy trì thị phần không đổi trong giai đoạn 2010 2020 và 2020 2030 vì thuỷ điện gần nhƣ đã đƣợc khai thác hết trên toàn quốc. Bảng 1.2: Cơ cấu nguồn điện theo công suất và sản lƣợng giai đoạn 2010 2020 tầm nhìn 2030 2020 2030 Thị phần Thị phần Thị phần Thị phần Tổng công Tổng công STT Nguồn điện trong tổng trong tổng trong tổng trong tổng suất lắp suất lắp công suất sản lƣợng công suất sản lƣợng đặt (MW) đặt (MW) lắp đặt (%) điện (%) lắp đặt (%) điện (%) 1 Nhiệt điện than 36,000 48.0 46.8 75,000 51.6 56.4 2 Nhà máy nhiệt điện 10,400 13.9 20.0 11,300 7.7 10.5 tua bin khí 3 Nhà máy nhiệt điện 2,000 2.6 4.0 6,000 4.1 3.9 chạy tua bin khí LNG 4 Nhà máy thuỷ điện 17,400 23.1 19.6 N/A 11.8 9.3 5 Nhà máy thuỷ điện 1,800 2.4 5,700 3.8 tích năng 6 Nhà máy điện sinh 500 5.6 4.5 2,000 9.4 6.0 khối 7 Nhà máy điện gió 1,000 6,200 8 Nhà máy điện N/A N/A 2.1 10,700 6.6 10.1 nguyên tử 9 Nhập khẩu 2,200 3.1 3.0 7,000 4.9 3.8 Total 75,000 100 100 146,800 100 100 - 13 -
  14. Cụ thể là vào năm 2020, cơ cấu các nguồn điện liên quan đến sản lƣợng là 46.8% cho nhiệt điện than, 19.6% cho thuỷ điện và thuỷ điện tích năng, 24% cho nhiệt điện chạy khí và khí LNG, 4.5% cho Năng lƣợng tái tạo, 2.1% cho năng lƣợng nguyên tử và 3.0% từ nhập khẩu từ các quốc gia khác. Hình 1.1: Cơ cấu nguồn điện cho đến năm 2020 Thị trƣờng điện cho đến năm 2010 thị trƣờng Điện tại Việt nam vẫn ở dạng độc quyền với Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN), một công ty nhà nƣớc, nắm giữ hơn 71% tổng lƣợng điện sản xuất, nắm toàn bộ khâu truyền tải, vận hành hệ thống điện, phân phối và kinh doanh bán lẻ điện. Để có thể huy động vốn đầu tƣ phát triển ngành điện Chính phủ Việt Nam đã thông qua cách tiếp cận giá điện vận hành theo cơ chế theo thị trƣờng và theo đuổi mục tiêu bảo vệ môi trƣờng với danh mục đầu tƣ khác nhau cho các nguồn điện khác nhau. Chính phủ Việt Nam đã đặt ra mục tiêu phát triển thị trƣờng điện cạnh tranh nhằm nâng cao việc sử dụng hiệu quả nguồn cung điện trong bối cảnh nền kinh tế thị trƣờng. Theo bản Dự thảo chi tiết phát triển thị trƣờng Điện cạnh tranh, ngành điện sẽ phát triển qua ba giai đoạn: - 14 -
  15. * Thị trƣờng phát điện cạnh tranh (2005 2014): các công ty sản xuất điện có thể chào bán điện cho ngƣời mua duy nhất. * Thị trƣờng bán buôn điện (2015 2022): các công ty bán buôn điện có thể cạnh tranh để mua điện trƣớc khi bán cho công ty phân phối điện. * Thị trƣờng bán lẻ điện cạnh tranh từ năm 2022 trở đi: ngƣời mua điện có thể lựa chọn cho mình nhà cung cấp. Giá điện của Việt nam năm 2010 là VND1,058 - 1,060/kWh (~ 5.3 US cents/kWh). Năm 2011 khi tỉ giá hối đoái tăng cao, giá điện trên chỉ còn tƣơng đƣơng với 4 US cents/kWh. Theo Chính phủ, giá điện sẽ đƣợc điều chỉnh hằng năm theo Quy định số 21 nhƣng Chính phủ cũng sẽ xem xét thời điểm tăng thích hợp để đảm bảo ảnh hƣởng ít nhất đến tình hình kinh tế xã hội nói chung và tình hình sản xuất của bà con nhân dân nói riêng. Lƣới điện quốc gia đang đƣợc vận hành với các cấp điện áp cao áo 500kV, 220kV và 110kV và các cấp điện áp trung áp 35kV và 6kV. Toàn bộ đƣờng dây truyền tải 500KV và 220KV đƣợc quản lý bởi Tổng Công ty Truyền tải điện quốc gia, phần lƣới điện phân phối ở cấp điện áp 110kV và lƣới điện trung áp ở các cấp điện áp từ 6kV đến 35kV do các công ty điện lực miền quản lý. Để có thể đảm bảo nhu cầu về điện của quốc gia trong tƣơng lai, Việt Nam có kế hoạch phát triển lƣới quốc gia đồng thời cùng với phát triển các nhà máy điện nhằm đạt đƣợc hiệu quả tổng hợp của đầu tƣ, đáp ứng đƣợc kế hoạch cung cấp điện cho các tỉnh, nâng cao độ tin cậy của hệ thống cung cấp điện và khai thác hiệu quả các nguồn điện đã phát triển, hỗ trợ chƣơng trình điện khí hoá nông thôn và thiết thực chuẩn bị cho sự phát triển hệ thống điện trong tƣơng lai . - 15 -
  16. Bảng 1.3: Số lƣợng đƣờng dây và các trạm điện đƣợc bổ sung vào lƣới điện quốc gia cho giai đoạn 2010-2030 Hạng mục Đơn vị 2009 2011-2015 2016-2020 2021-2025 2026-2030 Trạm 500kV MVA 7,500 17,100 24,400 24,400 20,400 Trạm 220kV MVA 19,094 35,863 39,063 42,775 53,250 Đƣờng dây 500kV Km 3,438 3,833 4,539 2,234 2,724 Đƣờng dây 220kV Km 8,497 10,637 5,305 5,552 5,020 1.2. CÁC LOẠI NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN Nhà máy nhiệt điện đốt bằng nhiên liệu hữu cơ có thể chia ra các loại sau: Theo loại nhiên liệu sử dụng: - Nhà máy điện đốt nhiên liệu rắn. - Nhà máy điện đốt nhiên liệu lỏng. - Nhà máy điện đốt nhiên liệu khí. - Nhà máy điện đốt nhiên liệu 2 hoặc 3 loại trên Theo loại tuabin quay máy phát: - Nhà máy điện tuabin hơi. - Nhà máy điện tuabin khí. - Nhà máy điện tuabin khí – hơi. Theo dạng năng lƣợng cấp đi: - Nhà máy điện ngƣng hơi: chỉ cung cấp điện - Trung tâm nhiệt điện: cung cấp điện và nhiệt Theo kết cấu công nghệ: - Nhà máy điện khối. - Nhà máy điện không khối. Theo tính chất mang tải: - Nhà máy điện phụ tải gốc, có số giờ sử dụng công suất đặt hơn 5000 giờ. - Nhà máy điện phụ tải giữa, có số giờ sử dụng công suất đặt khoảng 3000 đến 4000 giờ. - Nhà máy điện phụ tải đỉnh, có số giờ sử dụng công suất đặt ít hơn 1500 giờ. - 16 -
  17. CHƢƠNG 2. GIỚI THIỆU CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN CHÍNH TRONG NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN 2.1. MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỒNG BỘ 2.1.1. Khái niệm chung. Thiết bị điện chiếm vị trí quan trọng nhất trong các NMĐ là máy phát điện (MPĐ). Cho đến nay các MPĐ dùng trong NMĐ chủ yếu vẫn là các MPĐ đồng bộ 3 pha. Chúng có công suất từ vài kW đến hàng nghìn MW, điện áp định mức từ 380V đến 25kV. Xu hƣớng hiện nay là chế tạo các MPĐ với công suất định mức ngày càng lớn. Trong những HTĐ tƣơng đối lớn (với dự trữ công suất từ 100MW trở lên) các MPĐ thƣờng có công suất định mức lớn hơn 100MW. Khi làm việc trong NMĐ, các MPĐ không thể tách rời các thiết bị phụ (nhƣ hệ thống làm mát, hệ thống bôi trơn, hệ thống kích từ ), bởi vì chính hệ thống các thiết bị phụ này quyết định khả năng làm việc của MPĐ và, do đó, cũng đòi hỏi độ tin cậy cao. Ngoài ra, đặc điểm và các thông số của MPĐ phải phù hợp với điều kiện cụ thể của HTĐ mà NMĐ đang tham gia vận hành. Trƣớc hết cần xét một vài đặc điểm phân biệt các loại MPĐ trong NMĐ và các thông số của chúng. Máy phát điện tuabin hơi: các máy phát điện tuabin hơi đƣợc tính toán chế tạo với tốc độ quay lớn, roto cực ẩn dạng hình trụ dài, trục quay đƣợc bố trí nằm ngang. Cần lựa chọn tốc độ quay lớn cho các máy phát điện tuabin hơi vì khi làm việc tốc độ lớn các tuabin hơi có hiệu suất cao, kích thƣớc có thể giảm đi đáng kể. Tƣơng ứng với tần số 50Hz, các MPĐ tua bin hơi có một đôi cực và tốc độ quay định mức là 3000vg/ph. Một đầu trục roto của MPĐ đƣợc nối trực tiếp với trục của tuabin hơi (thƣờng nối cứng), đầu còn lại nối với roto - 17 -
  18. của máy kích thích (nếu có). Các ổ đỡ của MPĐ tuabin hơi là các ổ trƣợt đƣợc bôi trơn bằng dầu áp lực cao cùng hệ thống dầu bôi trơn với tuabin. Do có công suất lớn, roto và stato của các MPĐ trong NMĐ đƣợc chọn loại vật liệu và kết cấu sao cho có độ từ dẫn lớn, độ bền cơ học cao và giảm đƣợc tổn hao dòng điện xoáy. Để làm lạnh MPĐ khi làm việc, trong lõi thép và dây dẫn ngƣời ta bố trí các khe hở hoặc ống dẫn để cho chất lỏng hoặc chất khí làm lạnh chảy qua.Vì roto của các MPĐ tuabin hơi quay nhanh nên đƣờng kính phải nhỏ, kết cấu cực ẩn để đảm bảo độ bền cơ học cao. 2.1.2. Hệ thống làm mát. Làm mát MPĐ khi vận hành có ảnh hƣởng đến quyết định giới hạn công suất làm việc của nó, thậm chí quyết định cả giới hạn tuyệt đối về công suất (giới hạn công suất chế tạo) của máy. Thật vậy, công suất định mức của máy phát xác định bởi nhiệt độ nóng cho phép lâu dài của cách điện. Nhiệt độ trong máy khi làm việc lại phụ thuộc vào tổn thất công suất trong các bộ phận của máy (dây dẫn, lõi thép) và khả năng tản nhiệt từ máy ra môi trƣờng ngoài, mà hệ thống làm mát đóng vai trò quyết định. Với phƣơng thức làm mát đã chọn, để tăng công suất định mức của máy chỉ có một cách là tăng kích thƣớc của dây dẫn và lõi thép (để giảm điện trờ và từ trở), nghĩa là tăng kích thƣớc của máy. Tuy nhiên với độ bền cơ học của các vật liệu hiện tại, đƣờng kính cực đại của roto MPĐ tuabin hơi chỉ có thể từ (1,2 - 1,3)m. Quá giới hạn này roto có thể bị vỡ ra bởi lực ly tâm. Chiều dài của roto cũng bị giới hạn bởi ứng suất uốn và độ cong trục (không đƣợc vƣợt quá (5,5 - 6,5) lần đƣờng kính. Vì vậy công suất của MPĐ chỉ có thể tăng lên hơn nữa bằng cách tăng cƣờng làm mát. Có hai loại hệ thống làm mát: Hệ thống làm mát gián tiếp và hệ thống làm mát trực tiếp. - 18 -
  19. 2.1.3. Hệ thống kích từ Hệ thống kích từ có nhiệm vụ cung cấp dòng điện một chiều cho các cuộn dây kích thích của MPĐ đồng bộ. Nó phải có khả năng điều chỉnh bằng tay hoặc tự động dòng kích từ để đảm bảo chế độ làm việc ổn định, kinh tế với chất lƣợng điện năng cao trong mọi tình huống. Trong chế độ làm việc bình thƣờng điều chỉnh dòng kích từ sẽ điều chỉnh đƣợc điện áp đầu cực máy phát, thay đổi lƣợng công suất phản kháng phát vào lƣới. Thiết bị tự động điều chỉnh kích từ (TĐK) làm việc nhằm giữ điện áp không đổi (với độ chính xác nào đó) khi phụ tải biến động. Ngoài ra TĐK còn nhằm các mục đích nâng cao giới hạn công suất truyền tải từ MPĐ vào hệ thống, đặc biệt khi nhà máy nối với hệ thống qua đƣờng dây dài, đảm bảo ổn định tĩnh, nâng cao tính ổn định động. Trong chế độ sự cố (ngắn mạch trong lƣới ) chỉ có bộ phận kích thích cƣỡng bức làm việc chủ yếu, nó cho phép duy trì điện áp của lƣới, giữ ổn định cho hệ thống. Hiệu quả thực hiện các nhiệm vụ trên phụ thuộc vào đặc trƣng và thông số của hệ thống kích từ cũng nhƣ kết cấu của bộ phận TĐK. Để cung cấp một cách tin cậy dòng điện một chiều cho cuộn dây kích từ của MPĐ đồng bộ, cần phải có hệ thống kích từ thích hợp với công suất định mức đủ lớn. Thông thƣờng đòi hỏi công suất định mức của hệ thống kích từ bằng (0,2-0,6)% công suất định mức MPĐ. Việc tạo ra các hệ thống kích từ có công suất lớn nhƣ vậy thƣờng gặp khó khăn. Đó là vì công suất chế tạo các MPĐ một chiều bị hạn chế bởi điều kiện làm việc của bộ phận đổi chiều. Khi công suất lớn bộ phận này làm việc kém tin cậy và mau hỏng do tia lửa phát sinh. Với các MPĐ công suất lớn, ngƣời ta phải áp dụng các hệ thống kích từ dùng MPĐ xoay chiều và chỉnh lƣu. Ngoài công suất định mức và điện áp định mức, hệ thống kích từ còn đƣợc đặc trƣng bằng 2 thông số quan trọng khác là điện áp kích từ giới hạn Ufgh và hằng số thời gian Te. - 19 -
  20. Điện áp kích từ giới hạn là điện áp kích từ lớn nhất có thể tạo ra đƣợc của hệ thống kích từ. Điện áp này càng lớn thì phạm vi điều chỉnh dòng kích từ càng rộng và càng có khả năng điều chỉnh nhanh. Đối với MPĐ tuabin hơi thƣờng có Ufgh ≥ 2Ufđm. Trong nhiều trƣờng hợp, để đáp ứng yêu cầu đảm bảo ổn định hệ thống ngƣời ta chế tạo Ufgh = (3-4)Ufđm. Tuy nhiên Ufgh càng lớn đòi hỏi hệ thống kích từ phải có khả năng cách điện cao.Hằng số thời gian Te đặc trƣng cho tốc độ thay đổi dòng kích từ, nó xác định bởi quán tình điện từ của các cuộn dây điện cảm. Te có trị số càng nhỏ thì tốc dộ điều chỉnh kích từ càng nhanh. Hình 2.5: Biến thiên điện áp kích từ cƣỡng bức. Tốc độ tăng điện áp kích thích càng nhanh khi Ufgh càng lớn, còn hằng số thời gian Te càng nhỏ. Các tham số này phụ thuộc vào kết cấu và nguyên lý làm việc của hệ thống kích từ cụ thể. Có thể chia hệ thống kích từ làm ba nhóm chính: - Hệ thống kích từ dùng MPĐ một chiều; - Hệ thống kích từ dùng MPĐ xoay chiều chỉnh lƣu; - Hệ thống kích từ dùng chỉnh lƣu có điều khiển. 2.1.4. Thiết bị diệt từ Khi MPĐ hoặc máy bù đồng bộ bị cắt đột ngột cần phải nhanh chóng làm mất từ trƣờng các cuộn kích thích của chúng để đảm bảo an toàn cho - 20 -
  21. máy.Việc làm mất từ trƣờng trong máy không thể thực hiện bằng cách cắt đơn giản mạch điện roto. Đó là vì cuộn dây kích từ của máy đồng bộ có điện cảm rất lớn, cắt mạch đột ngột sẽ gây ra quá điện áp nguy hiểm cho cuộn dây roto và phá hủy tiếp điểm đóng cắt do tia lửa. Vì vậy cần có thiết bị diệt từ riêng để tiêu tán năng lƣợng từ trƣờng trong máy. Quá trình diệt từ đƣợc coi là kết thúc nếu làm giảm đƣợc biên độ sức điện động đến giá trị số 500V. Từ lúc đó trở đi tia lửa chỗ cắt mạch sẽ có thể dập tắt tự nhiên không gây ra nguy hiểm gì. Thời gian để giảm trị số sức điện động của máy xuống đến trị số này đƣợc gọi là thời gian diệt từ. Các yêu cầu đề ra đối với thiết bị diệt từ là: - Thời gian diệt từ ngắn; - Điện áp xuất hiện trong mạch roto thấp hơn điện áp cho phép, xác định bởi độ bền cách điện. Điện áp này thƣờng đƣợc lấy bằng nửa biên độ điện áp thử nghiệm chọc thủng cách điện: Ucf = 0,5. Utn 0,7 Utn Thông thƣờng Ucf = (1000-2500)V. 2.2. MÁY BIẾN ÁP (MBA) 2.2.1. Phân loại và tham số của MBA Trong hệ thống điện ngƣời ta dùng các MBA tăng và giảm áp, hai cuộn dây và ba cuộn dây,MBA ba pha và tổ ba tổ máy một pha. Các MBA ba pha hai và ba cuộn dây đƣợc sử dụng rộng rãi trong hệ thống điện. MBA ba cuộn dây dùng khi cần có hai cấp điện áp ra.Đặt MBA ba cuộn dây thay cho MBA hai cuộn dây sẽ tiết kiệm đƣợc diện tích đặt, vật liệu và vốn đầu tƣ, đồng thời giảm đƣợc tổn hao năng lƣợng khi vận hành. MBA hai cuộn dây chỉ nên đặt khi trong tƣơng lai không có phụ tải ở cấp điện ra thứ hai hoặc phụ tải của cấp này nhỏ hơn (10-15)% công suất của MBA. - 21 -
  22. Công suất định mức của MBA là công suất liên tục đi qua MBA trong suốt thời hạn phục vụ của nó ứng với các điều kiện tiêu chuẩn: điện áp định mức, tần số định mức và nhiệt độ môi trƣờng làm mát đinh mức. Công suất của MBA và MBA tự ngẫu một pha bằng 1/8 công suất của MBA và MBA tự ngẫu ba pha tƣơng ứng. Điện áp định mức của cuôn dây sơ cấp MBA là điện áp giữa các pha của nó khi cuộn dây thứ cấp hở mạch và có điện áp bằng điện áp định mức thứ cấp. Điện áp định mức của cuộn dây thứ cấp MBA là điện áp giữa các pha của nó khi không tải mà điện áp trên cực cuộn dây sơ cấp bằng điện áp định mức sơ cấp. Dòng định mức của cuộn dây sơ cấp và thứ cấp MBA đƣợc xác định theo công suất và điện áp định mức phù hợp với các cuộn dây của nó.Điện áp ngắn mạch UN đặc trƣng cho tổng trở toàn phần Z của MBA. Trị số điện áp ngắn mạch UN phụ thuộc vào công suất và điện áp định mức của MBA và thay đổi trong phạm vi rộng từ (4,5-5,5)% đối với MBA công suất nhỏ, điện áp (10-35)kV, đến (12-14)% đối với MBA công suất lớn, điện áp (220- 500)kV. Dòng không tải Ikt cũng là đại lƣợng đặc trƣng quan trọng của MBA, vì đại lƣợng này có thể tính đƣợc công suất phản kháng tiêu thụ mạch từ hóa ∆QFe. Thƣờng trị số của dòng không tải cho bằng phần trăm dòng định mức của MBA. Trị số tƣơng đối của nó giảm khi công suất và điện áp định mức của MBA tăng: đối với MBA (10-35)kV, Ikt = (2,0-2,5)%; đối với MBA (220- 500)kv, Ikt = (05-0,3)%. 2.2.2. Tổ nối dây của MBA Tổ nối dây của MBA đƣợc hình thành do sự phối hợp kiểu nối dây sơ cấp với kiểu nối dây thứ cấp. Nó biểu thị góc lệch pha giữa các sức điện động của cuộn dây sơ cấp và thứ cấp của MBA. Góc lệch pha phụ thuộc: - Chiều quấn dây; - 22 -
  23. - Cách ký hiệu các đầu dây; - Kiểu nối dây của cuộn sơ cấp và thứ cấp. Hình 2.14: Các tổ nối dây của MBA. Trong MBA ba pha cũng nhƣ nhóm ba MBA một pha thƣờng cuộn dây điện áp thấp nối tam giác để bù song điều hòa bậc ba của dòng từ hóa. Cuộn dây cao áp và trung áp nối hình sao. Do cuộn hạ áp nối tam giác nên tiết diện dây dẫn nhỏ đi rất nhiều, vì khi có dòng trong các pha giảm đi lần so với dòng dây. Cuộn dây cao và trung áp nối hình sao nên số vòng dây giảm đi lần, do đó không những tiết kiệm đƣợc đồng mà còn tiết kiệm đƣợc cả cách điện. 2.2.3. Làm mát MBA Khi MBA làm việc, tổn hao năng lƣợng trong mạch từ và trong các cuộn dây biến thành nhiệt năng đốt nóng các phần tử của chúng. Cần hạn chế sự phát nóng của MBA để đảm bảo độ bền cách điện và thời hạn phục vụ chúng. Do xuất hiện vấn đề làm mát MBA để giữ nhiệt độ của nó nằm trong giới hạn cho phép. Phần lớn các MBA đƣợc làm mát bằng dầu cách điện tuần hoàn do đối lƣu tự nhiên bên trong thùng ( thùng có vỏ trơn, có gợn sóng, có ống dẫn hoặc có những bộ tản nhiệt) - 23 -
  24. Hệ thống làm mát bằng dầu tự nhiên nhƣ vậy hiệu quả thấp. Thùng có bề mặt trơn chỉ thích hợp cho những MBA công suất bé (đối với MBA do Liên Xô chế tạo công suất định mức đến 25kVA). Khi bề mặt làm mát có dạng ống tản nhiệt thì công suất định mức của MBA có thể chế tạo đến 1,6MVA (của Liên Xô). Công suất giới hạn của MBA đƣợc làm mát kiểu này có thể đạt 10- 16MVA nếu tăng cƣờng những bộ tản nhiệt có cấu trúc phức tạp.Loại MBA làm mát kiểu M là loại cơ bản và thƣờng đƣợc dùng làm chuẩn dánh giá công suất và giá thành những loại MBA khác. Hình 2.15: Dầu làm mát tự nhiên MBA 1. thùng; 2. Phần tỏa nhiệt; 3. ống dẫn. Hệ thống làm mát kiểu này dựa trên cơ sở làm mát kiểu M có đặt quạt để tăng cƣờng độ tản nhiệt trên bề mặt làm mát. Do vậy có thể tăng cƣờng công suất mang tải của MBA.Nhờ có một số quạt gió, nên có thể cắt một số quạt khi nhiệt độ không khí thấp hoặc phụ tải của MBA không lớn để giảm tiêu tốn điện năng cho bộ phận làm mát. Mở và tắt quạt có thể thực hiện tự động. MBA làm mát kiểu này có thể làm việc ngay cả khi cắt hoàn toàn quạt gió, nhƣng khi đó phụ tải của nó cần phải giảm đi (25-30)% Sđm. - 24 -
  25. Hình 2.16: Hệ thống làm mát bằng dầu tuần hoàn tự nhiên có quạt gió 1. thùng; 2. Bộ phận tỏa nhiệt; 4. ống góp; 5. Bộ tản nhiệt ống; 8. Quạt thông gió Hình 2.17: Hệ thống làm mát bằng dầu và không khí tuần hoàn cƣỡng bức 6. bơm dầu; 7. Bộ phận tản nhiệt. Hình 2.18: Hệ thống làm mát bằng dầu tuần hoàn cƣỡng bức và dầu lại đƣợc làm mát bằng nƣớc 1. bơm dầu; 2. Bộ phận làm mát dầu; 3. Bộ phân ly không khí. 2.2.4. Khả năng tải và quá tải của MBA. Đối với MBA, ngoài công suất định mức còn có khái niệm "khả năng tải". Chế độ làm việc của MBA không gây ra sự già cỗi cách điện nhanh chóng và giảm thời gian phục vụ của nó gọi là chế độ làm việc lâu dài cho phép. Chế độ làm việc gây ra hao mòn cách điện nhanh chóng và rút ngắn thời hạn phục vụ của MBA gọi là quá tải. Khi quá tải mà nhiệt độ điểm nóng nhất không vƣợt quá giá trị số nguy hiểm gọi là quá tải cho phép. Để xem xét khả năng tải của MBA trong những điều kiện nhất định, cần phải xác định nhiệt độ có thể đạt tới của dầu và của cuộn dây cũng nhƣ sự già cỗi cách điện.Khả năng quá tải cho phép của MBA gồm: quá tải thƣờng xuyên và quá tải sự cố. - 25 -
  26. 2.3. KHÍ CỤ ĐIỆN 2.3.1. Khái niệm chung Trong các thiết bị phân phối (TBPP) ngƣời ta dùng các loại khí cụ điện khác nhau để đóng mở mạch, đo lƣờng Chúng đƣợc nối với nhau bằng thanh dẫn, thanh góp theo sơ đồ nối điện nhất định. Tùy theo chức năng đảm nhận, khí cụ điện đƣợc phân thành các nhóm sau: - Khí cụ chuyển mạch nhƣ máy cắt điện, dao cách ly; - Khí cụ bảo vệ khi có quá dòng hay quá áp nhƣ cầu chì, thiết bị chống sét. - Khí cụ hạn chế dòng ngắn mạch nhƣ điện trở phụ, kháng điện; - Khí cụ đo lƣờng nhƣ biến dòng điện, biến điện áp. Các khí cụ điện và dây dẫn, thanh góp tuy có khác nhau về chức năng nhƣng đều có yêu cầu chung là chúng phải đƣợc ổn định nhiệt, ổn định động khi có dòng ngắn mạch đi qua; đặc biệt đối với khí cụ điện chuuyển mạch, hiện tƣợng hồ quang điện có vai trò quyết định đến cấu tạo của chúng. 2.3.2. Máy cắt điện cao áp Máy cắt điện cao áp (trên 1000V) dùng để đóng, cắt mạch khi có dòng phụ tải và cả khi có dòng ngắn mạch. Yêu cầu đối với chúng là phải cắt nhanh, khi đóng cắt không gây nổ hoặc cháy, kích thƣớc gọn nhẹ, giá thành hạ. Trong máy cắt cao áp, vấn đề dập hồ quang khi cắt ngắn mạch rất quan trọng. Chính vì vậy ngƣời ta thƣờng căn cứ vào phƣơng pháp dập hồ quang để phân loại máy cắt. - 26 -
  27. Hình 2.19: Máy cắt nhiều dầu Hình 2.20: Sơ đồ cấu trúc máy cắt ít dầu 1- đầu tiếp xúc di động, 2 - buồng dập tắt hồ quang, 3 đầu tiếp xúc cố định, 4 - đầu tiếp xúc làm việc. - 27 -
  28. Hình 2.21: Sơ đồ cấu trúc máy cắt không khí 1 - bình chứa khí nén, 2 - buồng dập tắt hồ quang, 3 - điện trở sun, 4 - đầu tiếp xúc chính, 5 - bộ cách ly, 6 - bộ phân áp bằng tụ. Hình 2.22: Máy cắt tự sinh khí BH-16 a. Hình dáng chung, b. Buồng dập hồ quang 1. Tiếp xúc di động, 2. Tiếp xúc cố định, 3. Trục, 4. Tiếp xúc dập hồ quang di động, 5.Vỏ buồng dập hồ quang, 6. Lò xo cắt, 7. Tiếp xúc dập hồ quang cố định, 8. Tấm vật liệu cách điện sinh khí. - 28 -
  29. Hình 2.23: Cơ cấu buồng dập tắt hồ quang của máy cắt chân không. 1-9. ống thép; 2. Hộp xếp; 3. Tiếp xúc di động; 4-6. Tiếp xúc nối bằng vonfram; 7. Tiếp xúc cố định; 5-8. Tấm chắn kim loại; 11. Bình thủy tinh; 10-12. Bình bằng thép. Hình 2.24: Máy cắt khí ba hƣớng 1. buồng dập tắt hồ quang; 2. Thân; 3-7. Tay đòn điều khiển; 4. Sứ đỡ; 5. Thanh cách điện; 6. Thanh nối; 8. Hộp chứa cơ cấu điều hƣớng; 9. Áp lực kế chỉ áp suất của khí êlêga. - 29 -
  30. 2.3.3. Dao cách ly. Dao cách ly là một khí cụ dùng để đóng cẳt mạch cao áp chủ yếu là khi không có dòng. Dao cách ly còn dùng để cách ly phần khí cụ cần đƣợc sửa chữa với phần còn lại của lƣới điện. Các đầu tiếp xúc của dao cách ly không có buồng dập hồ quang nên khi thao tác nhầm - dùng dao cách ly cắt dòng phụ tải hay ngắn mạch, hồ quang sẽ xuất hiện có thể dẫn đến sự cố. Vậy trƣớc khi mở dao cách ly, mạch điện cần phải đƣợc cắt bằng máy cắt. Hình 2.25: Dao cách ly đặt trong nhà 1. Khung đỡ; 2. Khóa liên động cơ khí giữa dao chính và dao nối đất; 3. dao nối đất; 4. Sứ cách điện; 5. Dao chính; 6. Trục dao nối đất; 7. trục chính; 8. Trục dao chính; 9. Thanh kéo. - 30 -
  31. Hình 2.26: Dao cách ly ngoài trời có lƣỡi dao quay ngang và kiểu treo 1. khung; 2. Sứ đỡ; 3. Đầu dây nối; 4. Dây nối mềm; 5-6. Dao chính; 7. Đòn chuyển động; 8. Truyền động; 9. Đầu tiếp xúc băng kim loại mỏng; 10. Đòn kéo. 2.3.4. Cầu chì Cầu chì dùng để bảo vệ mạch khi quá dòng. Bộ phận chủ yếu của cầu chì bao gồm dây chảy và vỏ, có khi còn có cả bộ phận dập tắt hồ quang. - 31 -
  32. Hình 2.27: Cầu chì điện áp dƣới 1000V 1. Vỏ; 2. Dây chảy; 3. Ống bọc; 4. Nắp; 5. Miếng đệm; 6. Đầu nối với mạch điện; 7. Chất độn; 8. Viên thiếc; 9. Rãnh. Hình 2.28: Cầu chì kiểu ống có chất độn điện áp cao a. dòng dƣới 7,5A; b. Dòng trên 7,5A. 1. Nắp đáy; 2. Nắp ngoài; 3. Ống sứ; 4. Cát thạch anh; 5. Dây chảy; 6. Viên thiếc; 7. Chỉ thị tình trạng cầu chì. - 32 -
  33. Hình 2.29: Cầu chì kiểu ống có boọ phận dập tắt hồ quang bằng chất tự sinh khí. A. Ống tự sinh khí; 4. Dây chảy bằng đồng; 3. Dây dẫn mềm; 1. Đầu tiếp xúc 5. Thanh thép cùng lò xo làm căng dây mềm 6. Đế sứ; 7. Dao kẹp cổ đầu tiếp xúc. - 33 -
  34. 2.3.5. Kháng điện Kháng điện dùng để hạn chế dòng ngắn mạch trong các mạch có công suất lớn, đông thời để duy trì điện áp trên thanh góp ở một vị trí nhất định khi có ngắn mạch sau kháng. Kháng điện chủ yếu đƣợc dùng ở điện áp 6- 10kV.Điện kháng của kháng điện lớn hơn rất nhiều so với điện trở của nó, nên tính toán chỉ xét đến điện kháng. Để đảm bảo điện kháng không có giá trị thay đổi theo dòng điện, kháng điện đƣợc chế tạo không có lõi thép.Bên cạnh tác dụng hạn chế ngắn mạch và giữ điện áp trên thanh góp, kháng điện lại có nhƣợc điểm là gây tổn thất điện áp khi làm việc bình thƣờng. Hình 2.30: Kháng điện bê tong 1. Cuộn dây; 2. Trụ bê tông; 3. Đế cách điện. 2.3.6. Biến áp đo lƣờng Biến điện áp BU dùng để biến đổi điện áp từ trị số lớn xuống trị số thích hợp (100V hay 100/ V) để cung cấp cho các dụng cụ đo lƣờng, rơle và tự động hóa. Nhƣ vậy các dụng cụ thứ cấp đƣợc tách khỏi mạch điện cao áp nên rất an toàn cho ngƣời. Cũng vì an toàn, một trong những đầu ra của - 34 -
  35. cuộn dây thứ cấp phải đƣợc nối đất. Các dụng cụ phía thứ cấp của BU có điện trở rất lớn, nên có thể coi BU làm việc ở chế độ không tải. Hình 2.31: Biến áp dầu 1 pha a. điện áp dƣới 35kV; 1. Thùng thép; 2. Nắp; 3. Đầu sứ xuyên phía cao áp; 4. Mạch từ; 5. Cuộn dây sơ cấp; 6. Đầu ra thứ cấp; 7. Chốt tháo nắp; 8. Dầu máy biến điện áp. b. Điện áp 35kV. - 35 -
  36. Hình 2.32: Biến điện áp 3 pha 5 trụ a. Bề ngoài; b. Sơ đồ nối dây. Hình 2.33: Biến điện áp kiểu phân cấp a. Sơ đồ nối dây; b. Bề ngoài. - 36 -
  37. Biến dòng BI dùng để biến đổi dòng từ trị số lớn hơn xuống trị số thích hợp (thƣờng là 5A, trƣờng hợp đặc biệt là 1A hay 10A) với các dụng cụ đo và rơle, tự động hóa. Cấp chính xác của biến dòng là sai số dòng lớn nhất khi nó làm việc trong các điều kiện: tần số 50Hz, phụ tải thứ cấp thay đổi từ 0,25 đến 1,2 định mức. Hình 2.34: Biến dòng kiểu xuyên a. Sơ đồ nguyên lý; b. Biến dòng điện dòng sơ cấp từ 600A trở lên; c. Biến dòng điện dòng sơ cấp dƣới 600A; d. Biến dòng điện dòng sơ cấp rất lớn; 1. lõi thép; 2. Cuộn dây thứ cấp; 3. Cuộn dây sơ cấp (thanh dẫn xuyên); 4. đầu nối cuộn sơ cấp; 5. Vỏ cách điện. Đối với thiết bị phân phối ngoài trời, ngƣời ta dùng biến dòng kiểu đế, vỏ của nó bằng sứ cách điện, bên trong bằng giấy dầu.Khi điện áp cao, thực hiện cách điện giữa cuộn dây sơ cấp và thứ cấp gặp khó khăn. Vì vậy với điện áp 330kV và cao hơn ngƣời ta dùng biến dòng kiểu phân cấp, mỗi cấp có lõi thép riêng. - 37 -
  38. Hình 2.35: Biến dòng kiểu đế a. Một cấp; b. Phân cấp 2.3.7. Khí cụ điện hạ áp Phân loại theo chức năng: khí cụ điện khống chế (dùng để đóng, mở điều chỉnh tốc độ, hãm động cơ ), khí cụ điện bảo vệ (dùng để bảo vệ mạch khi quá tải, quá dòng, sụt áp, dòng chạy ngƣợc ), khí cụ điện điều khiển từ xa (dùng để thu nhận, phân tích và khống chế hoạt động của mạch điện). Theo nguyên lý làm việc có các loại: điện từ, điện động, cảm ứng, cực tính, nhiệt, có tiếp điểm và không có tiếp điểm. 2.3.7.1. Cầu dao Cầu dao dùng để đóng cắt bằng tay, dùng để đóng, cắt các mạch điện. - 38 -
  39. Hình 2.36: Cầu dao a. Không có buồng dập hồ quang; b. Có buồng dập hồ quang 1.thân dao; 2. Tay cầm cách điện; 3. Má dao; 4. Bảng cách điện 5. Dao phụ; 6. Lò xo kéo dao phụ; 7. Buồng dập hồ quang. 2.3.7.2. Áp tô mát Áp tô mát là khí cụ điện dùng để đóng cắt mạch điện lúc bình thƣờng cũng nhƣ khi sự cố: quá tải, ngắn mạch, sụt áp, công suất ngƣợc Áp tô mát có điện áp định mức đến 600V với dòng điện xoay chiều, 3300V với dòng điện một chiểu, và dòng định mức tới 6000A. Những aptomat hiện đại có thể cắt đƣợc dòng điện tới 200-300kA. Hình 2.37: Nguyên lý làm việc aptomat - 39 -
  40. 2.3.8. Công tắc tơ Công tắc tơ là khí cụ điện dùng để đóng, cắt mạch từ xa. Công tắc tơ phân loại theo nguyên lý truyền động: bằng lực hút điện từ, bằng khí nén, bằng sức ép của nƣớc để đóng cắt mạch. Có công tắc tơ xoay chiều và công tắc tơ 1 chiều. Hình 2.38: Công tắc tơ 2.3.9. Khởi động từ Khởi động từ dùng để mở máy, điều khiển quay thuận nghịch và bảo vệ quá tải động cơ điện xoay chiều; rơle nhiệt đƣợc lắp trong hộp của công tắc tơ. Để khống chế động cơ quay thuận nghịch phải dùng khởi động từ kép có khóa liên động cơ khí và khóa điện với nhau. Hình 2.39: Sơ đồ nguyên lý của khởi động từ - 40 -
  41. CHƢƠNG 3. QUY TRÌNH VẬN HÀNH AN TOÀN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY 3.1. MÁY PHÁT ĐIỆN VÀ MÁY BÙ ĐỒNG BỘ Khi vận hành máy phát điện và máy bù đồng bộ phải đảm bảo sự làm việc liên tục của chúng với những thông số quy định trong các chế độ cho phép, sự làm việc chắc chắn của các hệ thống kích thích, làm mát và thiết bị bảo vệ. Máy phát dự phòng và các nguồn điện khẩn cấp sẽ cấp điện cho các máy móc quan trọng của nhà máy điện khi có sự cố xảy ra phải sẵn sàng tự động khởi động. Sự hoàn hảo và tính sẵn sàng để khởi động tự động của các máy phát phải đƣợc kiểm tra định kỳ. Trong trƣờng hợp có quá dòng điện và quá điện áp xảy ra trong mạch của máy phát điện, nhà máy điện phải đƣợc tách ra khỏi hệ thống bảo vệ một cách tự động. * Kích từ. Mạch kích từ phải có chế độ cƣờng hành kích thích trong thời gian ngắn theo các quy định tại Quy chuẩn liên quan. * Cấp dầu dự phòng. Những nguồn dự phòng cung cấp dầu chèn cho máy phát điện làm mát bằng hyđrô, phải đƣợc tự động đóng vào làm việc khi nguồn cung cấp dầu chính bị cắt hoặc khi áp lực dầu giảm thấp dƣới giới hạn quy định. Bể dầu chèn phải đƣợc đƣa vào vận hành thƣờng xuyên để dự phòng cho hệ thống cung cấp dầu chèn của máy phát. * Hệ thống làm mát. Máy phát điện tua bin hơi và máy bù đồng bộ đƣợc làm mát bằng hyđrô phải làm việc với áp lực định mức của hyđrô và bảo đảm đƣợc việc điều - 41 -
  42. khiển tự động hệ thống cung cấp dầu chèn. Đối với máy phát điện cuộn dây đƣợc làm mát trực tiếp bằng hyđrô hoặc bằng nƣớc và lõi thép stato đƣợc làm mát bằng hyđrô, không cho phép mang tải khi máy làm mát chỉ bằng không khí. Máy đó chỉ đƣợc phép làm việc ngắn hạn khi làm mát bằng không khí ở chế độ không tải không có kích thích, khi nhiệt độ không khí thấp hơn trị số ghi trong quy trình vận hành máy phát điện của nhà chế tạo. * Hệ thống chống cháy Các phƣơng tiện cứu hoả cho máy phát làm mát bằng không khí và máy bù đồng bộ phải đƣợc trang bị phù hợp với hệ thống cứu hoả. * Bộ làm mát Các bộ lọc trong hệ thống dẫn nƣớc vào bộ làm mát không khí hoặc bộ làm mát khí và các bình trao đổi nhiệt để làm mát máy phát điện và máy bù đồng bộ và các bộ lọc trong hệ thống tuần hoàn nƣớc cất hoặc tuần hoàn dầu phải làm việc thƣờng xuyên và định kỳ vệ sinh. * Hyđrô Độ sạch của khí hyđrô không nhỏ hơn 95%. * Áp suất máy phát điện Áp suất đầu chèn khi rôto máy phát điện đứng yên và đang quay phải cao hơn áp suất hyđrô trong máy. Giới hạn thấp nhất và cao nhất của mực chênh áp suất đƣợc quy định trong quy trình của nhà chế tạo. * Bảo vệ quá điện áp Tất cả máy phát điện phải có hệ thống bảo vệ quá điện áp. Trong trƣờng hợp hệ thống bảo vệ quá điện áp hoạt động, nhà máy điện phải đƣợc tách khỏi lƣới điện. * Quá tải máy phát - 42 -
  43. Trong trƣờng hợp sự cố, dòng rôto và stato của máy phát và máy bù đồng bộ đƣợc phép quá tải tạm thời nhƣ điều kiện giá trị quy định của nhà chế tạo * Vận hành không cân bằng Cho phép vận hành với dòng điện không cân bằng, các pha không đƣợc vƣợt quá trị số cho phép. Đối với máy phát điện thuỷ lực có hệ thống làm mát gián tiếp bằng không khí cho cuộn dây stato thì dòng điện giữa các pha phải nằm trong các giá trị dịch chuyển cho phép theo thiết kế của nhà chế tạo hoặc các Quy chuẩn liên quan. Đối với các máy phát điện thuỷ điện có hệ thống làm mát trực tiếp bằng nƣớc, đƣợc phép vận hành với sự dịch chuyển của dòng điện giữa các pha theo thiết kế của nhà chế tạo hoặc các Quy chuẩn liên quan. Trong mọi trƣờng hợp dòng điện của bất kỳ pha nào cũng không đƣợc vƣợt quá định mức. * Máy phát hoạt động ở chế độ động cơ Khoảng thời gian cho phép máy phát vận hành ở chế độ môtơ chỉ bị giới hạn bởi điều kiện làm việc của tua bin và theo quy định của nhà chế tạo.Phụ tải phản kháng cho phép của máy phát điện ở chế độ máy bù đồng bộ và máy bù đồng bộ khi làm việc thiếu kích thích (ở góc điện dung) đƣợc quy định trên cơ sở các thí nghiệm đặc biệt về nhiệt hoặc theo tài liệu của nhà chế tạo. * Vận hành máy phát làm mát trực tiếp Máy phát đƣợc làm mát trực tiếp cho cuộn dây đƣợc phép vận hành với hệ số công suất cao hơn giá trị danh định và tới giá trị bằng 1 khi đầy tải giữ tại giá trị danh định. * Rung động - 43 -
  44. Độ rung của các ổ đỡ tua bin - máy phát phải tƣơng ứng với giá trị quy định của nhà chế tạo. * Nạp - xả hyđrô làm mát Trong những điều kiện bình thƣờng, đối với máy phát điện với cuộn dây làm mát trực tiếp bằng hyđrô, việc nạp hyđrô vào máy và xả hyđrô ra khỏi máy phải tiến hành khi rôto đứng yên hoặc quay rôto bằng bộ quay trục. Khi sự cố, có thể bắt đầu xả hyđrô trong lúc rôto còn đang quay theo quán tính. Phải dùng khí cácbonic hoặc nitơ để xả hết hyđrô hoặc không khí ra khỏi máy phát điện, máy bù đồng bộ theo đúng quy trình vận hành hệ thống làm mát bằng hyđrô của máy phát điện. 3.2. ĐỘNG CƠ ĐIỆN * Ký hiệu Các động cơ và máy do nó kéo phải có mũi tên chỉ chiều quay, và các trang bị khởi động của nó phải ghi rõ thuộc tổ máy nào. * Sửa chữa định kỳ Thời hạn sửa chữa lớn và sửa chữa nhỏ của động cơ điện đƣợc quy định theo điều kiện của từng nơi. 3.3. MÁY BIẾN ÁP, MÁY BIẾN ÁP TỰ NGẪU VÀ CUỘN ĐIỆN KHÁNG CÓ DẦU * Quy định chung Khi vận hành máy biến áp lực và cuộn điện kháng có dầu (trong chƣơng này gọi chung là máy biến áp) phải bảo đảm sự làm việc chắc chắn và lâu dài của chúng bằng cách: - Giám sát nhiệt độ, chế độ phụ tải và mức điện áp. - Giám sát nghiêm ngặt tiêu chuẩn về chất lƣợng và đặc tính cách điện. - 44 -
  45. - Duy trì tốt các trang bị làm mát, điều chỉnh điện áp, giám sát dầu và các trang bị khác. * Phòng chống cháy Các trang bị phòng chống cháy đặt cố định, trang bị thu gom dầu dƣới máy biến áp (cuộn điện kháng) và các ống xả dầu phải đƣợc duy trì trong trạng thái sẵn sàng làm việc. * Đánh số, ký hiệu Trên vỏ máy biến áp đặt ngoài trời phải ghi tên gọi thống nhất theo quy định của điều độ. Cũng phải ghi những ký hiệu nhƣ vậy ở trên cánh cửa và ở bên trong các buồng, các ngăn đặt máy biến áp. Trên vỏ các máy biến áp một pha phải ghi tên của pha. Máy biến áp đặt ngoài trời phải sơn màu sáng chịu đƣợc tác động của môi trƣờng và của dầu. * Nguồn cấp điện Các động cơ điện của hệ thống làm mát máy biến áp thông thƣờng phải đƣợc cấp điện từ hai nguồn. Đối với máy biến áp có dầu tuần hoàn cƣỡng bức phải trang bị bộ tự động đóng nguồn dự phòng (TĐĐ). * Bộ điều áp dƣới tải Bộ điều chỉnh điện áp dƣới tải (ĐAT) của máy biến áp phải thƣờng xuyên trong tình trạng làm việc; thông thƣờng bộ điều chỉnh này làm việc tự động. Phải kiểm tra sự làm việc của bộ điều chỉnh căn cứ vào trị số ghi trên bộ đếm số lần tác động. * Hệ thống làm mát Hệ thống làm mát của máy biến áp phải bảo đảm cho máy làm việc với phụ tải định mức. - 45 -
  46. * Làm mát cƣỡng bức Ở máy biến áp làm mát bằng không khí và dầu tuần hoàn cƣỡng bức (dạng KD) và ở máy biến áp làm mát bằng nƣớc và dầu tuần hoàn cƣỡng bức (dạng ND), hệ thống làm mát phải đƣợc tự động đóng (cắt) đồng thời với việc đóng (cắt) máy biến áp. Dầu phải đƣợc liên tục tuần hoàn cƣỡng bức, không phụ thuộc mức mang tải. * Mức dầu phụ Dầu trong bình dầu phụ của máy biến áp phải ở mức ngang vạch dấu tƣơng ứng với nhiệt độ dầu trong máy biến áp. * Quá tải MBA Mỗi cuộn dây của máy biến áp dầu đƣợc phép quá tải lâu dài với dòng điện cao hơn định mức 5% của nấc điện áp tƣơng ứng nếu điện áp ở nấc đó không cao hơn điện áp định mức. Ngoài ra, tùy theo chế độ làm việc, máy biến áp còn đƣợc phép quá tải ngắn hạn thƣờng kỳ, mức độ và thời gian quá tải căn cứ theo quy trình về vận hành máy biến áp phù hợp với hƣớng dẫn của nhà chế tạo. Ở máy biến áp tự ngẫu có cuộn dây điện áp thấp nối với máy phát điện, máy bù đồng bộ hoặc phụ tải thì cần kiểm tra dòng điện ở phần chung của cuộn dây điện áp cao. * Kiểm tra MBA Máy biến áp cần đƣợc kiểm tra tuân theo những nội dung kiểm tra đƣợc mô tả trong Tập 5 Quy chuẩn kỹ thuật điện. * Kiểm tra sự cố Khi rơle kiểm tra các hƣ hỏng bên trong máy biến áp tác động để cảnh báo, phải tiến hành xem xét phía ngoài máy biến áp, lấy mẫu khí trong rơle hơi để phân tích và kiểm tra tính chất cháy của khí. Nếu khí cháy đƣợc hoặc - 46 -
  47. trong khí có chứa những sản phẩm do phân hủy chất cách điện, phải nhanh chóng cắt máy biến áp. * Đóng điện MBA Trƣờng hợp máy biến áp cắt tự động do tác động của bảo vệ chống hƣ hỏng bên trong máy biến áp chỉ cho phép đóng vào làm việc trở lại sau khi đã xem xét, thử nghiệm, phân tích mẫu khí và khắc phục những điều bất thƣờng đã phát hiện. Trƣờng hợp máy biến áp bị cắt tự động do bảo vệ khác ngoài so lệch và rơle hơi, có thể đóng máy biến áp trở lại làm việc không cần kiểm tra trừ khi do ngắn mạch. * Dầu cách điện Dầu trong bình dầu phụ của máy biến áp phải đƣợc bảo vệ tránh tiếp xúc trực tiếp với môi trƣờng không khí. Dầu trong các sứ điện có dầu phải đƣợc bảo vệ chống ôxy hóa và chống nhiễm ẩm. * Đóng điện xung kích Máy biến áp phải đƣợc đóng vào lƣới lần đầu bằng cách đóng xung kích toàn bộ điện áp. Máy biến áp làm việc theo sơ đồ khối với máy phát điện có thể đóng vào lƣới lần đầu cùng với máy phát điện bằng cách nâng điện áp từ không hoặc bằng cách đóng xung kích. * Kiểm tra MBA Máy biến áp cần đƣợc kiểm tra tuân theo những nội dung kiểm tra đƣợc mô tả trong Tập 5 Quy chuẩn kỹ thuật điện. - 47 -
  48. 3.4. HỆ THỐNG PHÂN PHỐI ĐIỆN (HPĐ) * Quy định chung Đơn vị vận hành các trang thiết bị của hệ thống phân phối điện cần đảm bảo các điều kiện làm việc của từng thiết bị lƣới điện theo các giá trị danh định trong điều kiện hoạt động bình thƣờng cũng nhƣ trong tình trạng ngắn mạch, quá điện áp. Nhân viên vận hành trong HPĐ, phải nắm vững sơ đồ và các chỉ dẫn theo các chế độ làm việc cho phép của thiết bị điện trong điều kiện bình thƣờng và sự cố. * Khai thác hệ thống phân phối điện Khi khai thác HPĐ, phải đƣa vào làm việc thƣờng xuyên mang điện tất cả các phân đoạn và hệ thống thanh cái (trừ thanh cái đƣờng vòng), cũng nhƣ tất cả các thiết bị điện, trừ thiết bị dự phòng. * Cách điện HPĐ Cấp cách điện của các thiết bị điện phải tƣơng ứng với điện áp định mức của lƣới điện, còn các trang bị bảo vệ chống quá điện áp phải phù hợp với mức cách điện của thiết bị điện. Khi bố trí thiết bị điện ở những nơi có môi trƣờng bụi bẩn phải có các biện pháp bảo đảm cho cách điện làm việc đƣợc chắc chắn: ở các hệ thống phân phối điện ngoài trời (HPĐN) Sử dụng cách điện loại tăng cƣờng, rửa làm sạch, mạ kẽm chống ăn mòn các chi tiết kim loại; ở các hệ thống phân phối điện trong nhà (HPĐT)- chống bụi khí xâm thực lọt vào; ở các hệ thống phân phối điện hợp bộ (HPĐH) - dùng các tủ kín có cách điện tăng cƣờng và mạ kẽm chống ăn mòn các chi tiết kim loại. * Bảo vệ nhiệt độ Các kết cấu bị phát nóng khi ở gần các phần mang điện mà nhân viên vận hành dễ tiếp xúc phải đƣợc hạn chế nhiệt độ không vƣợt quá +50oC. - 48 -
  49. * Nhiệt độ làm việc Nhiệt độ trong nhà ở các HPĐT vào mùa hè không đƣợc vƣợt quá +45oC, và phải có các biện pháp làm giảm nhiệt độ của các thiết bị điện hoặc làm giảm nhiệt độ không khí làm mát. * Bảo vệ chống xâm nhập Ở các HPĐ phải có các biện pháp ngăn ngừa không cho các động vật và chim chui vào. Lớp phủ sàn nhà không cho phép tạo thành bụi. Giữa cây cối với các phần mang điện trong HPĐ phải có đủ khoảng cách loại trừ đƣợc khả năng phóng điện. * Bảo vệ hầm cáp Các mƣơng và rãnh cáp ở các HPĐ phải đƣợc đậy kín bằng các tấm nắp không cháy. Ở những lỗ cáp vào nhà, xuyên tƣờng, trần ra khỏi mƣơng cáp phải đƣợc bịt kín bằng các vật liệu không cháy. Các hàm cáp, mƣơng cáp phải đƣợc giữ gìn sạch sẽ phải có trang thiết bị thải nƣớc đọng. Hệ thống chứa dầu, hồ thu dầu, hệ thống thoát thải dầu phải bảo đảm hoạt động tốt và đảm bảo môi trƣờng. * Mức dầu cách điện Mức dầu ở các máy cắt dầu, các máy biến áp đo lƣờng, các sứ có dầu không đƣợc thấp hơn hoặc cao hơn các giới hạn chỉ thị dầu theo nhiệt độ môi trƣờng. Dầu ở trong các thiết bị trên phải bảo vệ chống ẩm và ôxy hóa. * Kiểm tra nhiệt độ mối nối Để loại trừ sự phát nóng ở các mối nối thanh cái trong các HPĐ phải định kỳ kiểm tra bằng các chỉ thị nhiệt di động hoặc cố định. * Khóa liên động - 49 -
  50. Các HPĐ điện áp từ 3 kV trở lên phải trang bị các khóa liên động, nhằm ngăn ngừa việc thao tác nhầm các dao cách ly, dao tách nhánh, dao tạo ngắn mạch, xe chuyển máy cắt, dao tiếp đất Nhân viên vận hành, trực tiếp thao tác các thiết bị trên không đƣợc tự ý mở các khóa liên động. * Bảo vệ tác động sai Ở các trạm biến áp, trạm cắt cũng nhƣ các công trình khác đặt trên cột không có hàng rào vây quanh thì các tay truyền động dao cách ly và các tủ phân phối điện hạ áp phải đƣợc khóa lại. * Tiếp đất HPĐ Để thực hiện tiếp đất của HPĐ điện áp từ 3 kV trở lên phải dùng dao tiếp đất đặt cố định. Tay thao tác của bộ truyền động dao tiếp đất phải sơn mầu đỏ còn lƣỡi dao thì sơn đỏ có vạch trắng. * Chỉ thị máy cắt điện Ở máy cắt điện và bộ phận truyền động phải có bộ chỉ thị vị trí đóng hoặc cắt. Ở các máy cắt điện có bộ truyền động đặt liền với máy cắt thì chỉ cần đặt bộ chỉ thị vị trí đóng cắt hoặc ở máy cắt điện hoặc ở bộ truyền động. Ở các máy cắt điện tiếp điểm làm việc của nó dễ dàng quan sát đƣợc vị trí đóng hoặc cắt thì không nhất thiết phải có bộ chỉ thị vị trí đóng cắt của máy cắt. Ở các bộ truyền động dao cách ly, dao tiếp đất, dao tách nhánh, dao tạo ngắn mạch và các thiết bị khác có tƣờng ngăn cách với các thiết bị thì phải có bộ phận chỉ thị vị trí "đóng" và "cắt". * An toàn vận hành HPĐ Tại các HPĐ phải có các trang bị nối đất lƣu động, các phƣơng tiện cấp cứu tai nạn, các dụng cụ bảo vệ và phòng chữa cháy theo đúng Quy chuẩn về an toàn lao động và phòng chữa cháy (cát, bình dập lửa v.v ).Đối với HPĐ - 50 -
  51. nếu có các đội phòng chữa cháy nội bộ thì các dụng cụ phƣơng tiện trên đây có thể để tại trụ sở của các đội này. * Kiểm tra thử nghiệm Kiểm tra và thí nghiệm đối với HPĐ phải thực hiện theo Quy chuẩn kỹ thuật về thử nghiệm trong Tập 5 Quy chuẩn kỹ thuật điện. * Bảo dƣỡng - đại tu định kỳ Việc đại tu thiết bị HPĐ cần đƣợc thực hiện với phƣơng pháp thích hợp và có khoảng thời gian nhất định để duy trì độ tin cậy và vận hành tiết kiệm. Khoảng thời gian này cần đƣợc xác định bởi đơn vị vận hành theo tình trạng và hƣ hỏng thực tế của thiết bị. 3.5. HỆ THỐNG ẮC QUY * Điện áp làm việc Khi vận hành, hệ thống ắc quy phải bảo đảm làm việc tin cậy lâu dài với mức điện áp cần thiết trên thanh cái điện một chiều trong chế độ vận hành bình thƣờng và sự cố. * Kiểm tra Việc kiểm tra các ắc quy mới phải phù hợp với nội dung của việc kiểm tra hiện trƣờng và kiểm tra hoàn thành đƣợc mô tả ở trong Tập 5 Quy chuẩn kỹ thuật điện. * Thông gió Thông gió bằng quạt hút ở phòng đặt ắc quy trong các nhà máy điện phải đƣợc hoạt động theo chỉ tiêu kỹ thuật của ắc quy và trạng thái lắp đặt. Các phòng đặt ắc quy của trạm biến áp, việc thông gió thực hiện theo quy định địa phƣơng. - 51 -
  52. * Điện áp điều khiển Điện áp ở thanh cái điện một chiều cung cấp điện cho các mạch điều khiển trang bị bảo về rơle, tín hiệu tự động và điều khiển từ xa, trong điều kiện vận hành bình thƣờng cho phép lớn hơn 5% điện áp định mức của các trang bị nhận điện. Các đƣờng điện một chiều trục chính phải có 2 nguồn cấp điện. Khi có chạm đất trong hệ thống điện một chiều, phải nhanh chóng loại trừ, không cho phép hệ thống này làm việc, trừ trƣờng hợp trong quá trình phát hiện điểm chạm đất. * Ký hiệu và đánh số Ắc quy và các thiết bị kèm theo phải đƣợc ghi nhãn Tập 7 Quy chuẩn kỹ thuật điện. 3.6. ĐƢỜNG DÂY DẪN ĐIỆN TRÊN KHÔNG (ĐDK) * Bảo trì ĐDK Trong quá trình vận hành phải tiến hành bảo dƣỡng kỹ thuật nhằm đảm bảo cho ĐDK vận hành tin cậy * Kiểm tra bảo dƣỡng định kỳ Trong công tác bảo dƣỡng ĐDK, phải tiến hành những công việc để ngăn ngừa các bộ phận kết cấu ĐDK bị hƣ hỏng trƣớc thời hạn bằng cách thực hiện những việc kiểm tra và đo lƣờng định kỳ, loại trừ các hƣ hỏng và bất thƣờng. Khi đại tu ĐDK phải tiến hành các biện pháp tổng thể nhằm phục hồi lại các đặc tính vận hành ban đầu của ĐDK nói chung hoặc các bộ phận của chúng nói riêng bằng cách sửa chữa các bộ phận bị hƣ hỏng hoặc thay chúng bằng những loại có chất lƣợng và kinh tế hơn nhằm cải thiện các đặc tính vận hành của đƣờng dây. - 52 -
  53. * Điều kiện khí hậu Trong thỏa thuận về điều kiện kỹ thuật để thiết kế ĐDK, các chủ sở hữu phải nêu yêu cầu cho cơ quan thiết kế về các điều kiện riêng biệt trong vùng ĐDK đi qua (điều kiện khí hậu, độ nhiễm bẩn của môi trƣờng và các yếu tố khác của địa phƣơng) để cơ quan thiết kế phải lƣu ý trong thiết kế ĐDK. * Bàn giao tài liệu Khi tiếp nhận ĐDK để đƣa vào vận hành, chủ sở hữu phải nhận đƣợc của đơn vị thi công các tài liệu kỹ thuật phù hợp với quy định nghiệm thu các công trình lƣới điện. Chủ sở hữu phải bàn giao cho đơn vị quản lý vận hành các tài liệu trên. * Cảnh báo ĐDK đang thi công gần hoặc giao chéo ĐDK đang vận hành thì cơ quan vận hành phải theo dõi và cảnh báo để đảm bảo an toàn cho các đƣờng dây đang vận hành. * Quản lý an toàn Trong quản lý vận hành ĐDK phải nghiêm chỉnh chấp hành các quy định về việc bảo vệ an toàn các công trình lƣới điện. Cơ quan quản lý lƣới điện phải thông báo cho các tổ chức khác ở lân cận khu vực tuyến DDK đi qua về các quy định này. Cơ quan quản lý lƣới điện phải có các biện pháp ngăn ngừa các cá nhân hoặc tổ chức khác tiến hành các công việc trong hành lang tuyến ĐDK, vi phạm các quy định về việc bảo vệ an toàn các công trình lƣới điện. * Đền bù giải phóng Khi sửa chữa và bảo dƣỡng đƣờng dây ở các đoạn đi qua các khu vực trồng trọt (nông, lâm trƣờng, ruộng, vƣờn ) đơn vị quản lý phải thỏa thuận với địa phƣơng theo quy định hiện hành. - 53 -
  54. * Hành lang ĐDK Tuyến đƣờng dây phải định kỳ phát quang hành lang và phải giữ không để các vụ cháy xảy ra gần đó làm hƣ hỏng ĐDK. Các cây ngoài hành lang có khả năng gây sự cố đƣờng dây phải đƣợc xử lý theo đúng quy định về việc bảo vệ an toàn các công trình lƣới điện. * Phải bảo quản các biển báo và tín hiệu: a) Biển báo đặt trên bờ các khoảng ĐDK vƣợt sông có thuyền bè qua lại thƣờng xuyên; b) Tín hiệu ánh sáng và sơn báo hiệu đặt ở các cột cao. c) Các biển báo, dấu hiệu đặt vĩnh viễn ở các cột của ĐDK. * Cữ ngáng Cơ quan quản lý lƣới điện phải theo dõi và đề nghị với cơ quan quản lý đƣờng sắt đặt các cữ ngáng ở các đoạn đƣờng sắt đi gần hoặc giao chéo ĐDK có thể có các toa quá cỡ đi qua. Việc đặt và bảo quản các cữ ngáng này do cơ quan quản lý đƣờng sắt thực hiện. * Thiết bị dò tìm sự cố Để phát hiện từ xa các chỗ hƣ hỏng của ĐDK điện áp từ 110 kV trở lên phải có trang thiết bị cần thiết. Cơ quan quản lý lƣới điện phải có trang thiết bị để phát hiện các điểm chạm đất trên các ĐDK 6-35 kV. * Đƣờng dây giao chéo Trong vận hành, ở các khoảng cột ĐDK giao chéo với các ĐDK khác và các đƣờng dây thông tin cho phép ở mỗi dây dẫn hoặc dây chống sét của ĐDK ở trên không đƣợc có quá 2 mối nối. Số mối nối ở các dây dẫn và dây chống sét của ĐDK chui ở dƣới không hạn chế. - 54 -
  55. * Tăng cƣờng cách điện Trong trƣờng hợp ô nhiễm nghiêm trọng, cách điện phải đƣợc tăng cƣờng, hoặc dùng cách điện chống thấm ƣớt. * Kiểm tra ĐDK Kiểm tra và thử nghiệm đƣờng dây trên không cần đƣợc thực hiện dựa trên các Quy chuẩn kỹ thuật Tập 5 Quy chuẩn kỹ thuật điện một cách thích hợp. * Xử lý hƣ hỏng Những hƣ hỏng, thiếu sót phát hiện khi kiểm tra ĐDK phải đƣợc ghi vào nhật ký hoặc hồ sơ, tùy theo mức độ hƣ hỏng phải tiến hành sửa chữa ngay hoặc sửa chữa trong kỳ bảo dƣỡng ĐDK. * Bảo trì ĐDK Việc đại tu các thiết bị đƣờng dây cần đƣợc thực hiện với phƣơng pháp và thời hạn thích hợp, để duy trì độ tin cậy và vận hành tiết kiệm. Khoảng thời gian này cần đƣợc xác định bởi đơn vị vận hành dựa trên tình trạng và hƣ hỏng thực tế của thiết bị. * Kế hoạch bảo trì Bảo dƣỡng kỹ thuật và sửa chữa ĐDK phải tiến hành đồng bộ với các công trình khác để hạn chế tới mức tối thiểu thời gian cắt điện. * Thay đổi kết cấu Việc thay đổi kết cấu cột cũng nhƣ các kết cấu khác của ĐDK phải có đầy đủ các tài liệu tính toán kỹ thuật và đƣợc ngƣời có thẩm quyền của cơ quan quản lý điện duyệt. - 55 -
  56. * Phụ kiện thay thế Các cơ quan quản lý lƣới điện phải đƣợc dự phòng một số phụ tùng phụ kiện thay thế theo quy định để có thể tiến hành sửa chữa kịp thời các hƣ hỏng trên ĐDK. * Phối hợp xử lý Khi các cơ quan quản lý vận hành khác nhau có các mạch mắc chung cột, việc lập kế hoạch sửa chữa các ĐDK phải có sự thỏa thuận với nhau. Việc sửa chữa ĐDK khi xảy ra sự cố phải đƣợc báo trƣớc cho bên liên quan (chủ mạch ĐDK mắc chung trên cột). 3.7. ĐƢỜNG CÁP ĐIỆN LỰC * Quy định chung Khi vận hành các đƣờng cáp điện lực phải tiến hành bảo dƣỡng nhằm đảm bảo cho các đƣờng cáp này làm việc tin cậy. * Phụ tải cáp Đối với mỗi đƣờng cáp, khi mới đƣa vào vận hành phải quy định dòng điện tải tối đa cho phép. Dòng điện tải đƣợc xác định theo những đoạn cáp chịu những điều kiện phát nhiệt xấu nhất nếu chiều dài của đoạn cáp này trên 10 mét. Đƣợc phép nâng dòng điện tải lên, với điều kiện sự tăng nhiệt của lõi cáp không vƣợt quá quy định trên cơ sở thử nghiệm. Sự tăng nhiệt này phải kiểm tra ở những đoạn cáp có điều kiện làm mát xấu nhất. * Nhiệt độ hầm cáp Nhiệt độ trong các hầm cáp hoặc mƣơng cáp không đƣợc vƣợt quá 40oC vào mùa hè. - 56 -
  57. * Quá tải cáp Các đƣờng cáp có nạp dầu 110-500 kV cho phép vận hành quá tải đến khi nhiệt độ của lõi cáp đạt tới 80oC. Trong đó thời gian quá tải liên tục không đƣợc quá 100 giờ, tổng thời gian quá tải không quá 500 giờ trong 1 năm với khoảng cách về thời gian giữa 2 lần quá tải liên tiếp không dƣới 10 ngày. Đối với các cáp 110 kV đặt hở ngoài trời, không hạn chế thời gian vận hành với nhiệt độ của lõi cáp là 80oC. * Áp suất dầu Đối với cáp nạp dầu, cần quy định mức giới hạn cho phép của áp suất dầu. Trong trƣờng hợp khi áp suất dầu của cáp vƣợt quá dải cho phép thì phải cắt điện đƣờng cáp và chỉ đƣợc phép đóng điện sau khi đã phát hiện và loại trừ nguyên nhân. * Hồ sơ tài liệu Khi tiếp nhận đƣờng cáp đƣa vào vận hành, ngoài các tài liệu kỹ thuật quy định, cơ quan xây lắp còn phải giao cho cơ quan quản lý các tài liệu sau: a) Bản đồ tuyến cáp tỷ lệ 1/200 hoặc 1/500 (tùy thuộc vào sự phát triển các hệ thống giao thông liên lạc ở vùng tuyến đi qua); b) Danh mục các công trình ngầm dƣới đất trong đó chỉ rõ những điểm đƣờng cáp giao chéo và đi gần các đƣờng cáp ngầm khác (cáp thông tin, cáp lực) và các đƣờng ống dẫn đặt ngầm dƣới đất, công trình ngầm khác, các hộp nối cáp; c) Biên bản về tình trạng của cáp trong cuộn cáp, nếu cần phải có cả biên bản kiểm tra mở cuộn cáp và chuyên chở cáp; d) Bản vẽ cắt dọc tuyến cáp ở những điểm cáp giao chéo với đƣờng giao thông và các đƣờng cáp khác, đƣờng ống khác đối với cáp điện áp từ 22 kV trở lên và đối với cáp 6-10 kV chỉ ở những đoạn tuyến phức tạp; - 57 -
  58. đ) Biên bản phân tích mẫu đất dọc tuyến theo đặc điểm của từng đoạn tuyến phức tạp. * Giám sát thi công Những đƣờng cáp có điện áp bất kỳ khi xây dựng thì cơ quan quản lý vận hành phải theo dõi trong quá trình rải cáp và xây lắp đƣờng cáp. * Bảo vệ kết cấu Các kết cấu bằng kim loại đỡ cáp phải đƣợc bảo vệ chống gỉ, chịu nhiệt. * Chế độ làm việc Tải của mỗi cáp cần đƣợc đo ít nhất là hàng năm, tại giờ cao điểm và giờ thấp điểm. Trên cơ sở các số liệu đo này phải chỉnh lý lại chế độ và sơ đồ làm việc của lƣới. * Kiểm tra Kiểm tra và thử nghiệm cáp điện cần đƣợc thực hiện theo Tập 5 Quy chuẩn kỹ thuật điện. * Chống ăn mòn điện hóa Ở những vùng có tuyến giao thông điện khí hóa hoặc vùng đất xâm thực, các đƣờng cáp chỉ đƣợc đƣa vào vận hành sau khi đã có các biện pháp xử lý chống ăn mòn cáp. Trong các vùng này, trên các đƣờng cáp phải tiến hành đo các dòng điện tản, phải thành lập và hiệu chỉnh có hệ thống sơ đồ điện thế của lƣới cáp (hoặc từng đoạn cáp riêng biệt) và bản đồ vùng đất xâm thực. * Bảo vệ tuyến cáp chống tác động cơ học Việc đào bới hoặc động chạm tới đất trên tuyến đƣờng cáp chỉ đƣợc tiến hành khi đƣợc phép của cơ quan quản lý đƣờng cáp. - 58 -
  59. * Thi công gần tuyến cáp Khi các đơn vị khác tiến hành công việc đào bới trong khu vực nhƣ trình bày ở Hình 6.87.1 cần có sự hiện diện của đơn vị quản lý cáp. Phƣơng pháp bảo vệ nhƣ căng dây chắn hay ngăn đƣờng cần đƣợc trao đổi giữa ngƣời tiến hành công việc đó và ngƣời thuộc đơn vị quản lý cáp. Khi thi công công trình nền đƣờng qua các tuyến cáp, việc bảo vệ mặt bằng không thể đảm bảo trong phạm vi 1m, thì phải có sự giám sát của đơn vị quản lý cáp. Ngoài ra, trong trƣờng hợp lớp đất phủ mỏng hơn 0,7m, không đƣợc sử dụng máy có lƣỡi đào bằng kim loại. Khi phải sử dụng máy đó cần phải thoả thuận với đơn vị quản lý cáp. Khi khoan thăm dò hoặc phun hóa chất đƣợc trong phạm vi 1m từ tuyến cáp phải có sự giám sát của đơn vị quản lý cáp. Trong trƣờng hợp phạm vi lớn hơn 1m, sự giám sát này tùy thuộc vào hiện trạng. Hình 3.1: Khu vực đào bới cần giám sát của đơn vị quản lý cáp - 59 -
  60. * Công bố thông tin Cơ quan quản lý lƣới điện phải thƣờng xuyên thông báo cho các cơ quan và nhân dân trong khu vực có đƣờng cáp đi qua về thủ tục và quy trình tiến hành các công việc đào đất ở gần tuyến cáp. * An toàn lao động Trong quá trình kiểm tra các đƣờng cáp và các công trình đặt cáp phải tuân thủ các quy định về an toàn lao động. 3.8. BẢO VỆ RƠLE VÀ TỰ ĐỘNG ĐIỆN (BRT) Các thiết bị điện của các nhà máy điện và lƣới điện phải đƣợc bảo vệ chống ngắn mạch và các hƣ hỏng trong chế độ vận hành bình thƣờng bằng các trang bị bảo vệ rơ le, máy cắt hoặc cầu chảy và các trang bị tự động điện trong đó có tự động điều chỉnh và tự động chống sự cố. * Trách nhiệm quản lý vận hành Các nhà máy điện, công ty điện lực, đơn vị cung cấp điện và vận hành lƣới điện chịu trách nhiệm quản lý, vận hành hệ thống bảo vệ rơle, tự động điện, đo lƣờng điện và mạch nhị thứ. *Yêu cầu BRT Trong vận hành phải bảo đảm các điều kiện để các trang bị bảo vệ rơle, đo lƣờng và tự động điện, các mạch nhị thứ làm việc tin cậy theo các quy chuẩn kỹ thuật (nhiệt độ, độ ẩm, độ rung cho phép và độ sai lệch thông số so với định mức ). * Ký hiệu và đánh số Các rơle bảo vệ và trang thiết bị tự động cần gắn các bảng nhãn dễ nhận dạng bằng mắt. Trên bảng rơle điện và hệ thống tự động bảo vệ cũng nhƣ trên các bảng điều khiển và các sơ đồ nổi, trên cả hai mặt (trƣớc và sau) cần đƣợc ghi tên theo các quy định của trung tâm điều độ. Các trang thiết bị - 60 -
  61. đƣợc lắp đặt trên và trên bảng điều khiển hoặc ở mặt sau của bàn điều khiển phải đƣợc ký hiệu ở cả hai mặt tuân theo sơ đồ. * Kiểm tra hoạt động BRT Chủ sở hữu yêu cầu đơn vị có trách nhiệm kiểm tra sự chính xác của cầu chảy, át tô mát ở các mạch điều khiển, thử máy cắt điện và các máy khác, trao đổi tín hiệu bảo vệ cao tần, đo dòng điện không cân bằng của bảo vệ so lệch, thử trang bị tự động đóng lại (TĐ-L), TĐD, tự động ghi sóng và các trang thiết bị khác. Chu kỳ kiểm tra và thử trang thiết bị cũng nhƣ trình tự xử lý của nhân viên vận hành khi phát hiện sự sai lệch với Quy chuẩn, đƣợc quy định theo quy trình của cơ sở. * Kiểm tra hoạt động của BRT Các trang bị BRT và mạch nhị thứ phải đƣợc định kỳ kiểm tra và hiệu chỉnh theo quy trình kỹ thuật. Sau mỗi lần tác động sai hoặc từ chối tác động các trang bị này phải đƣợc tiến hành kiểm tra bất thƣờng (sau sự cố) theo quy trình đặc biệt. * Bảo vệ BRT Cuộn dây thứ cấp của máy biến dòng luôn phải khép mạch qua rơle, đồng hồ điện hoặc đấu tắt. Mạch nhị thứ của máy biến dòng và biến điện áp phải có điểm nối đất. * Yêu cầu BRT đối với mạch dòng Các mạch dòng điện thao tác phải đảm bảo làm việc tin cậy của các trang bị bảo vệ (cầu chảy và áp tô mát). Áp tô mát, cầu chảy và dây chảy phải có ký hiệu (nhiệm vụ và dòng điện). Ở các bảng (các tủ) đặt trang bị BRT mà các nhân viên thao tác thực hiện chuyển mạch bằng khóa, còn phải ghi thêm vị trí tƣơng ứng của khóa ứng với các chế độ làm việc. Thao tác các chuyển mạch trên phải ghi vào nhật ký vận hành. - 61 -
  62. 3.9. TRANG BỊ NỐI ĐẤT * Quy định chung Các trang bị nối đất phải đáp ứng yêu cầu bảo đảm an toàn cho ngƣời và các thiết bị trong mọi chế độ vận hành. Phải nối đất tất cả các bộ phận bằng kim loại của thiết bị điện và của các công trình điện có khả năng mang điện khi cách điện hƣ hỏng. * Nối đất hệ thống Mỗi phần tử của công trình cần nối đất phải nối với hệ thống nối đất hoặc trục nối đất chính bằng dây dẫn nối đất riêng biệt. Không cho phép nối đất một số phần tử của công trình theo kiểu đấu nối tiếp. * Nối đất các phần tử Đấu dây nối đất vào trang bị nối đất, cực nối đất phải hàn còn đấu vào các trang thiết bị điện cột của đƣờng dây có thể hàn hoặc bắt chặt bằng bulông. * Bảo vệ và đánh số Các dây nối đất phải có biện pháp chống gỉ, các phần dây nối đất lộ thiên trong trạm và nhà máy phải sơn để đánh dấu phân biệt. * Nối đất hàn Chỉ cho phép đấu các máy hàn điện cũng nhƣ các trang thiết bị điện di động khác với các dây nối đất sẵn có bằng các dây di động có tiết diện đạt yêu cầu. *Kiểm tra thử nghiệm Việc kiểm tra và thử nghiệm các hệ thống ngầm cần đƣợc thực hiện dựa theo Tập 5 Quy chuẩn kỹ thuật điện. * Phải tiến hành đo điện trở nối đất trong các trƣờng hợp sau: - 62 -
  63. a) Sau khi lắp ráp, xây dựng lại, sửa chữa lớn các công trình của các nhà máy điện, trạm biến áp và đƣờng dây tải điện. b) Khi bảo dƣỡng các cột điện có treo dây chống sét của đƣờng dây vì cách điện bị hỏng hoặc đánh thủng do hồ quang điện. * Nối đất khu vực có tính ăn mòn cao Đối với các trang bị nối đất của các công trình cũng nhƣ các cột điện thƣờng xuyên bị hƣ hỏng do gỉ thì việc đào đất lên để kiểm tra phải làm ráo riết hơn theo quyết định của ngƣời chịu trách nhiệm. 3.10. BẢO VỆ CHỐNG QUÁ ĐIỆN ÁP * Quy định chung Không cho phép mắc dây của đƣờng dây điện áp đến 1000 V vào bất kỳ các cột đèn pha, ống khói, tháp nƣớc cũng nhƣ dẫn các đƣờng dây này vào các gian nhà có nguy cơ cháy nổ.Các đƣờng dây này phải đƣợc thực hiện bằng cáp có vỏ bọc kim loại hoặc bằng dây bọc bên trong ống kim loại chôn trong đất. * Kiểm tra hệ thống chống sét Các bộ chống sét cần đƣợc kiểm tra tuân theo những nội dung về kiểm tra đƣợc trình bày trong Tập 5 Quy chuẩn kỹ thuật điện. * Vận hành trong chế độ sự cố Trong các lƣới điện có điểm trung tính cách điện hoặc có bù dòng điện điện dung cho phép các đƣờng dây và đƣờng cáp làm việc tối đa tới 2 giờ, nhƣng tốt nhất là cắt ngay, khi một pha chạm đất. Trong khi đó phải phát hiện và loại trừ đƣợc chỗ hƣ hỏng trong thời gian ngắn nhất. * Bù điện dung Bù dòng điện điện dung chạm đất bằng các thiết bị dập hồ quang, phải tiến hành thực hiện khi dòng điện điện dung vƣợt quá các trị số sau: - 63 -
  64. Điện áp danh định của lƣới điện 6 10 15-20 35 và lớn hơn {KV}. Dòng điện điện dung chạm đất 30 20 15 10 {A}. Ở các sơ đồ khối “Máy phát điện - máy biến áp” (tại điện áp máy phát) phải đặt thiết bị dập hồ quang khi dòng điện điện dung chạm đất lớn hơn 5A. Trong lƣới 6 ÷ 35 kV với các đƣờng dây có cột thép và bê tông cốt thép phải đặt thiết bị dập hồ quang khi dòng điện điện dung chạm đất lớn hơn 10A. Để bù dòng điện điện dung chạm đất trong lƣới điện phải sử dụng cuộn kháng dập hồ quang nối đất (cuộn dập hồ quang) điều chỉnh tự động hoặc bằng tay. Trong sơ đồ khối “Máy phát điện - máy biến áp” cho phép dùng cuộn kháng dập hồ quang không điều chỉnh. Đo các dòng điện điện dung, dòng điện cuộn kháng dập hồ quang, dòng điện chạm đất và điện áp lệch ở điểm trung tính phải tiến hành khi đƣa cuộn kháng dập hồ quang vào vận hành và khi có sự thay đổi đáng kể về chế độ lƣới điện, nhƣng ít nhất 5 năm một lần. * Cuộn kháng dập hồ quang Công suất của cuộn kháng dập hồ quang phải lựa chọn theo dòng điện điện dung của lƣới có tính đến dự kiến phát triển. Các cuộn kháng dập hồ quang nối đất phải đặt trong trạm biến áp nối với lƣới bù không ít hơn ba đƣờng dây. Không đƣợc đặt các cuộn kháng dập hồ quang ở các trạm cụt. Cuộn kháng dập hồ quang phải đấu vào điểm trung tính của máy biến áp, máy phát điện hoặc máy bù đồng bộ qua dao cách ly. Để đấu cuộn kháng dập hồ quang, thông thƣờng phải sử dụng máy biến áp có sơ đồ đấu dây “sao - tam giác”. Cấm đấu các cuộn kháng dập hồ quang vào các máy biến áp lực đƣợc bảo vệ bằng cầu chảy. - 64 -
  65. * Bộ điều chỉnh cuộn kháng Các thiết bị dập hồ quang phải có bộ chỉnh cộng hƣởng. Cho phép dùng bộ chỉnh có mức chỉnh sai số tới 5% khi thành phần phản kháng của dòng điện chạm đất không vƣợt quá 5A. Nếu trong lƣới 6-15 kV có đặt các thiết bị dập hồ quang có mức chênh lệch lớn về dòng điện ở các nhánh khác nhau thì cho phép bộ chỉnh cộng hƣởng có thành phần phản kháng của dòng điện chạm đất tới 10A. Trong các lƣới điện 35 kV trở lên khi dòng điện dung chạm đất nhỏ hơn 15A, cho phép mức sai số của bộ chỉnh không quá 10%. Cho phép sử dụng bộ chỉnh không đạt mức bù ở lƣới đƣờng dây và cáp nếu xảy ra bất kỳ sự cố nào, điện dung không cân bằng phát sinh ở các pha trong lƣới (ví dụ khi xảy ra đứt dây) không dẫn tới sự thay đổi điện áp của điểm trung tính vƣợt quá 7% điện áp pha. * Độ lệch điện áp Trong các lƣới điện, vận hành có đặt bù dòng điện điện dung, khi không chạm đất, điện áp không đối xứng không đƣợc vƣợt quá 0,75% điện áp pha. Trong khi lƣới điện bị chạm đất, cho phép độ lệch điện áp ở điểm trung tính không vƣợt quá trị số sau đây: Lâu dài 15% điện áp pha Trong 1 giờ 30% - nt - Hạ thấp mức chênh lệch điện áp và độ lệch điện áp của điểm trung tính tới trị số quy định phải thực hiện bằng cách làm cân bằng điện dung của các pha với đất trong lƣới điện (thay đổi vị trí tƣơng hỗ giữa các dây dẫn pha, cũng nhƣ bố trí tụ điện liên lạc cao tần giữa các pha trên đƣờng dây). Các tụ điện liên lạc cao tần và các tụ điện bảo vệ chống sét cho các máy điện quay khi đấu vào lƣới phải kiểm tra mức độ không cân bằng điện - 65 -
  66. dung cho phép của các pha nối với đất. Không cho phép đóng cắt từng pha của đƣờng dây và đƣờng cáp để có thể gây ra độ thay đổi điện áp ở điểm trung tính vƣợt quá trị số cho phép. * Kháng điện điều chỉnh bằng tay Khi sử dụng cuộn kháng dập hồ quang có điều chỉnh dòng điện bằng tay thì việc xác định mức điều chỉnh phải thực hiện bằng thiết bị đo bù cộng hƣởng. Nếu không có thiết bị này việc chọn mức điều chỉnh phải dựa trên kết quả đo dòng điện chạm đất, dòng điện dung, dòng điện bù có tính đến điện áp lệch của điểm trung tính. * Thao tác đóng cắt Trong các trạm biến áp 110-220 kV, để ngăn ngừa xảy ra quá điện áp do sự tự phát sinh lệch trung tính hoặc trong quá trình phát sinh cộng hƣởng sắt từ nguy hiểm, thì việc thao tác phải bắt đầu từ nối đất điểm trung tính của máy biến áp mà những máy biến áp này đƣợc đóng vào hệ thống thanh cái không mang tải có đặt máy biến điện áp 110 kV và 220 kV kiểu cảm ứng. Trƣớc khi cắt ra khỏi lƣới, các hệ thống thanh cái không tải có đặt các máy biến điện áp loại trên thì điểm trung tính của máy biến áp cấp điện phải đƣợc nối đất. Ở lƣới điện và ở những điểm đấu nối 6 - 35 kV trong trƣờng hợp cần thiết phải có những biện pháp tránh đƣợc sự tự phát sinh độ lệch điểm trung tính. * Bảo vệ xông điện áp Máy biến áp phải có biện pháp để ngăn ngừa sự cố liên quan đến hai cấp điện áp khác nhau. - 66 -
  67. * Tiếp địa làm việc Trong các lƣới điện 110 kV và lớn hơn, việc cắt tiếp địa trung tính của các cuộn dây 110 - 220 kV của các máy biến áp, cũng nhƣ việc lựa chọn tác động của bảo vệ và hệ thống tự động, phải thực hiện sao cho khi có những thao tác khác nhau và ngắt tự động thì không tách phần lƣới không có máy biến áp có tiếp địa trung tính. Bảo vệ chống quá điện áp cho các điểm trung tính của máy biến áp có mức cách điện thấp hơn các sứ đầu vào của máy biến áp phải thực hiện bằng chống sét van. * Quá điện áp Trong lƣới điện 110 kV trở lên, khi thao tác đóng cắt điện và khi có sự cố, điện áp tần số công nghiệp (50 Hz) tăng cao tại thiết bị phụ thuộc vào thời gian không đƣợc vƣợt quá các giới hạn sau: Bảng 4.1: Bảng giá trị điện áp Điện áp Thiết bị Điện áp tăng cao cho phép với thời danh định gian kéo dài (sec) 1200 20 1 0,1 110(kV) tớ i Máy biến áp lực và biến áp tự 1,10/1,10 1,25/1, 1,9/1,5 2,0/1,5 500 ngẫu 25 8 Điện kháng kiểu sun và máy 1,15/1,15 1,35/1, 2,0/1,6 2,10/1, biến điện áp điện từ 35 0 65 Trang bị chuyển mạch, máy 1,15/1,15 1,60/1, 2,20/1, 2,40/1, biến điện áp kiểu điện dung. 60 70 80 Máy biến dòng điện, tụ điện Các trị thôngsố ghi tin trong và thanh bảng cáitrên c ứđây,ng tử số dùng cho cách điện pha đất tính theo phần trăm của điện áp pha làm việc lớn nhất, còn mẫu số là cho cách điện pha - pha tính theo phần trăm của điện áp dây làm việc lớn nhất (đối với các thiết bị điện dùng điện 3 pha). Điện áp làm việc lớn nhất xác định theo các quy định hiện hành. - 67 -
  68. 3.11. TRANG BỊ ĐO LƢỜNG ĐIỆN * Trách nhiệm quản lý Các chủ sở hữu (nhà máy điện, công ty điện lực) chịu trách nhiệm quản lý và giám sát các trang bị và hệ thống đo lƣờng điện. Việc quản lý và hiệu chỉnh do các nhà máy và công ty phân cấp cho từng cơ sở. * Kiểm tra định kỳ Thời hạn kiểm tra các trang bị đo lƣờng điện thực hiện theo quy định hiện hành. * Đóng điện làm việc Tất cả các trang bị đo lƣờng điện chỉ đƣợc đặt và đƣa vào vận hành với điều kiện đáp ứng đƣợc các yêu cầu về theo quy định và hƣớng dẫn của nhà máy chế tạo, theo quy chuẩn hiện hành. * Kiểm tra Tổ chức, phƣơng pháp tiến hành và báo cáo khi kiểm tra các trang bị đo lƣờng điện phải theo đúng quy định hiện hành. * Lắp đặt mạch bảo vệ Các trang bị đo lƣờng điện cho các máy biến áp liên lạc và đƣờng dây tải điện có điện áp từ 220 kV trở lên đặt ở các nhà máy điện và trạm biến áp có ngƣời trực nhật thƣờng xuyên phải đƣợc đặt riêng biệt cho từng mạch đấu nối một. Không cho phép đặt chung 1 trang bị để đo kết hợp cho nhiều mạch nối. Đối với các mạch đo khác cho phép đặt các trang bị đo lƣờng kết hợp hoặc của các trang bị kiểm tra trung tâm. * Nguyên tắc lắp đặt Nên đặt trang bị đo đếm điện năng tự dùng cho các phần tử làm việc và dự phòng trong các nhà máy điện. Ngoài ra, ở các nhà máy nhiệt điện nên - 68 -
  69. đặt trang bị đo đếm điện năng cho các động cơ điện chính trong dây chuyền sản xuất của mỗi lò và tua bin để có thể xác định đƣợc điện năng tiêu thụ cho từng phân đoạn dây chuyền công nghệ. * Công suất lắp đặt Ở các trạm biến áp của hệ thống điện phải tính đƣợc điện năng tiêu thụ riêng biệt cho nhu cầu tự dùng của trạm. Phải đặt trang bị đo đếm điện năng tác dụng tại các lộ đấu vào lƣới ở các trạm biến áp có điện từ 35 kV trở lên để thực hiện tính toán cân bằng năng lƣợng với mục đích quản lý tổn thất của các phần tử trong lƣới điện. 3.12. CHIẾU SÁNG * Quy định chung Chiếu sáng làm việc và chiếu sáng sự cố trong tất cả các nhà, chỗ làm việc, ở ngoài trời phải đảm bảo độ rọi phù hợp với tiêu chuẩn, quy chuẩn hiện hành. Các đèn chiếu sáng sự cố phải đánh dấu hoặc sơn màu phân biệt với các đèn chiếu sáng làm việc. Chiếu sáng tín hiệu cho các ống khói và công trình cao khác phải phù hợp với các Quy chuẩn hiện hành. 3.13. TRẠM ĐIỆN PHÂN Các thiết bị và việc vận hành các trạm điện phân phải đáp ứng đƣợc yêu cầu về quy chuẩn an toàn hiện hành của Nhà nƣớc đã ban hành. * Kiểm tra Khi trạm điện phân đƣợc đƣa vào vận hành, phải kiểm tra tình trạng thiết bị nhƣ điện áp, dòng điện của thiết bị điện phân, áp lực khí hyđrô và ôxy và mức chất lỏng trong dụng cụ, chênh áp giữa hệ thống hyđrô và ôxy, nhiệt độ của chất điện phân và không khí trong thiết bị sấy, độ sạch của khí hyđrô và ôxy trong dụng cụ và nồng độ hyđrô trong trạm. Giá trị bình thƣờng và giới hạn của giá trị kiểm tra phải đƣợc xác định theo chỉ dẫn thí nghiệm - 69 -
  70. của nhà chế tạo, ngoài ra, các giá trị đó phải đƣợc theo dõi chặt chẽ trong quá trình vận hành. * Bảo vệ trạm Các thiết bị bảo vệ công nghệ của trạm điện phân phải tác động để cắt môtơ - máy phát đƣợc đặt khi sự khác nhau giữa giá trị thực tế và giá trị thiết kế vƣợt quá giá trị đƣợc cài đặt. Khi trạm điện phân tự động cắt, bảng điều khiển phải hiển thị tín hiệu báo động. Khi nhận đƣợc báo động, ngƣời vận hành phải có mặt tại trạm điện phân không muộn quá 15 phút. Sau khi thiết bị bảo vệ công nghệ tác động, ngƣời vận hành không đƣợc khởi động lại trừ khi đã tìm và xử lý các nguyên nhân gây sự cố. * Van an toàn Các van an toàn trong các thiết bị áp lực của khí hyđrô và ôxy ở thiết bị điện phân phải đƣợc chuẩn độ tại giá trị thiết kế. * Thông gió Trƣớc khi đƣa thiết bị điện phân vào làm việc, tất cả các dụng cụ và các đƣờng ống gió phải đƣợc thông thổi bằng khí nhƣ quy định của nhà chế tạo và an toàn. * Triết nạp khí Để lấy không khí hay hyđrô từ các bình, phải sử dụng loại khí (Cacbon hoặc Nitơ) do nhà chế tạo quy định. Khi kiểm tra bên trong bình, chúng phải đƣợc hút ra bằng không khí trƣớc cho tới khi hàm lƣợng ôxy trong không khí hút ra đạt xấp xỉ 20%. * Đánh dấu, ký hiệu Các đƣờng ống dẫn của trạm điện phân phải đƣợc sơn màu quy định phù hợp với quy chuẩn Nhà nƣớc đã ban hành, sơn màu các trang thiết bị - - 70 -
  71. theo màu của khí tƣơng ứng. Sơn màu các bình chứa - màu sáng có các vòng bao quanh cùng màu tƣơng ứng với khí chứa trong đó. 3.14. DẦU NĂNG LƢỢNG * Hệ thống chứa dầu Dầu dùng trong công nghiệp năng lƣợng gọi tắt là dầu năng lƣợng. Trong quá trình sử dụng phải đảm bảo: hệ thống dầu của các tổ máy và thiết bị có chứa dầu làm việc đƣợc ổn định. * Kiểm tra dầu Dầu cách điện cần đƣợc kiểm tra tuân theo những nội dung về kiểm tra đƣợc mô tả cho từng trang thiết bị trong Tập 5 Quy chuẩn kỹ thuật điện. * Xử lý dầu Khi kiểm tra và xử lý dầu cách điện nhƣ mô tả trong QTĐ 5, nếu hàm lƣợng axit có xu hƣớng tăng, thì các chất hấp thụ sẽ đƣợc thay thế, làm khô hoặc tái sinh. * Dầu tua bin thuỷ lực đang sử dụng phải đạt các Quy chuẩn: - Hàm lƣợng axit: không quá 0,6 mg KOH - Phản ứng axit - bazơ tan trong nƣớc - trung tính. - Nƣớc, tro, tạp chất cơ khí - không có (xác định bằng mắt thƣờng). 3.15. CHỈ HUY ĐIỀU ĐỘ - THAO TÁC Trung tâm điều độ quốc gia, trung tâm điều độ miền và địa phƣơng và tất cả các đơn vị vận hành trang thiết bị điện nhƣ các trạm biến áp, đƣờng dây truyền tải, nhà máy điện, v.v , sẽ chịu trách nhiệm đảm bảo các vấn đề sau theo quy định hiện hành: - Đảm bảo cung cấp điện đầy đủ; - 71 -
  72. - Đảm bảo cung cấp năng lƣợng liên tục cho khách hàng và đảm bảo hoạt động ổn định của toàn hệ thống; - Đảm bảo chất lƣợng năng lƣợng theo các tiêu chuẩn quy định (tần số, điện áp của dòng điện). - Đảm bảo cho hệ thống điện và các hệ thống năng lƣợng làm việc kinh tế, sử dụng hợp lý nguyên, nhiên liệu theo các biểu đồ phụ tải đã định. * Phƣơng tiện điều độ Chỉ huy điều độ đƣợc thực hiện từ các trung tâm điều độ. Trung tâm điều độ phải đƣợc trang bị các phƣơng tiện cần thiết để chỉ huy công việc điều độ, phù hợp với các quy chuẩn hiên hành. * Kế hoạch đại tu sửa chữa Kế hoạch tổng thể hàng năm về đại tu và sửa chữa các nhà máy điện và lƣới điện cần đƣợc đệ trình lên Trung tâm Điều độ quốc gia. Trƣờng hợp kế hoạch tổng thể về đại tu và sửa chữa có thay đổi phải đƣợc sự phê chuẩn của Trung tâm Điều độ quốc gia. * Sơ đồ nối dây Giới hạn phụ tải cho phép đối với các thiết bị điện và đƣờng dây dẫn điện phải do phòng điều độ của hệ thống năng lƣợng, của hệ thống năng lƣợng liên kết (HNL) hoặc của hệ thống năng lƣợng thống nhất (HNT), phối hợp với các công ty điện lực và các nhà máy điện lập ra theo phƣơng thức vận hành và trị số chỉnh định rơle và tự động, phải đƣợc xem lại ít nhất một lần trong một năm. * Lập biểu đồ phụ tải Biểu đồ phụ tải các nhà máy thuỷ điện phải tính đến yêu cầu của các ngành kinh tế quốc dân khác (giao thông đƣờng thuỷ, thuỷ lợi, hải sản, cung cấp nƣớc ) phù hợp với quy định về sử dụng các nguồn nƣớc hiện hành. - 72 -
  73. * Vận hành theo biểu đồ Các nhà máy điện phải hoàn thành các biểu độ phụ tải và dự phòng nóng đã giao. Nếu vì một lý do nào đó không thực hiện đƣợc biểu đồ phụ tải thì nhân viên trực nhật phải báo cáo ngay cho điều độ hệ thống năng lƣợng. Điều độ viên hệ thống năng lƣợng có quyền trong trƣờng hợp cần thiết, thay đổi biểu đồ phụ tải của nhà máy điện nhƣng phải giữ nguyên biểu đồ phụ tải tổng của toàn hệ thống do trung tâm điều độ HNL lập. Việc thay đổi biểu đồ phụ tải tổng phải đƣợc điều độ viên HNL cho phép.Chỉ có điều độ viên trung tâm HNT có quyền cho phép thay đổi biểu đồ truyền công suất giữa các hệ thống năng lƣợng liên kết (HNL). Điều độ viên có quyền yêu cầu nhà máy điện tăng cƣờng công suất hết mức hoặc giảm đến mức thấp nhất theo điều kiện kỹ thuật của thiết bị. * Điều chỉnh tần số Tần số điện trong hệ thống điện phải luôn luôn duy trì theo quy định hiện hành. * Điều chỉnh điện áp Điện áp của hệ thống điện phải luôn đƣợc duy trì ở mức độ bình thƣờng tƣơng ứng với biểu đồ điện áp cho trƣớc. * Ngừng hệ thống rơ le bảo vệ Muốn đƣa các thiết bị cũng nhƣ hệ thống rơ le bảo vệ và tự động, các phƣơng tiện điều độ và điều khiển công nghệ (PĐĐC) ra khỏi vận hành và dự phòng để sửa chữa hay thí nghiệm, trong bất kỳ trƣờng hợp nào (nằm trong hoặc nằm ngoài kế hoạch), yêu cầu phải làm văn bản và đƣợc trung tâm điều độ phê duyệt. - 73 -
  74. * Sửa chữa ngoài kế hoạch Trƣờng hợp đặc biệt khi có yêu cầu sửa chữa thiết bị không theo kế hoạch hoặc xử lý sự cố, các yêu cầu này phải đƣợc đệ trình và đƣợc phê duyệt của Trung tâm Điều độ. * Thời gian thao tác Thời gian thực hiện các thao tác liên quan đến việc lắp đặt các thiết bị hoặc đƣa dây chuyền vào hoạt động, thời gian cho việc đốt lò hơi hoặc khởi động tua bin cần đƣợc tính toán đạt thời gian cho phép theo yêu cầu của Trung tâm Điều độ. Trƣờng hợp thời gian này cần thay đổi, phải có sự phê duyệt của Trung tâm Điều độ. * Dừng vận hành Mặc dù các yêu cầu đã đƣợc chấp thuận, nhƣng lúc đƣa thiết bị ra khởi vận hành và dự phòng để sửa chữa hay thí nghiệm đều phải đƣợc điều độ viên trực nhật của Trung tâm Điều độ cho phép ngay trƣớc lúc tiến hành. Quy trình xử lý sự cố Ở mỗi trung tâm điều độ và mỗi thiết bị năng lƣợng có nhân viên trực phải có quy trình cụ thể về xử lý sự cố. Khi xuất hiện sự cố, các Trung tâm Điều độ và nhân viên vận hành liên quan phải áp dụng mọi biện pháp để hạn chế sự lan rộng sự cố và khôi phục cung cấp điện cho khách hàng trong thời gian ngắn nhất. 3.16. THAO TÁC ĐÓNG CẮT CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN Tại các phòng điều khiển của các nhà máy điện và các trạm biến áp không phụ thuộc vào dạng điều khiển và tại các trung tâm điều độ phải có sơ đồ nổi (sơ đồ nối dây) của các thiết bị điện đặt ở nơi chỉ huy của nhân viên điều độ nhà máy điện, trạm biến áp và Trung tâm Điều độ đó.Tất cả các - 74 -
  75. thay đổi trong sơ đồ nối dây cũng nhƣ các thay đổi vị trí nối đất cần phải đƣợc chỉ rõ trên sơ đồ nổi ngay sau khi tiến hành thao tác. Tại trung tâm Điều độ và các trạm biến áp nút có đặt sơ đồ nổi của hệ thống điện đƣợc điều khiển từ đó thì không nhất thiết cần phải có sơ đồ thao tác riêng từng thiết bị đó. - 75 -
  76. KẾT LUẬN Sau 12 tuần thực hiện đề tài “ Tìm hiểu về nhà máy nhiệt điện, đi sâu tìm hiểu quy trình vận hành an toàn các thiết bị điện" do cô giáo Thạc Sĩ Đỗ Thị Hồng Lý hƣớng dẫn. Cùng với sự nỗ lực của bản thân đến nay em đã hoàn thành xong đồ án tốt nghiệp. Trong đồ án này em đã tìm hiểu đƣợc các vấn đề nhƣ: lƣới điện của Việt Nam, các thiết bị điện chính trong nhà máy nhiệt điện và quy trình vận hành an toàn thiết bị điện trong nhà máy. Tuy nhiên, do thời gian nghiên cứu đề tài không có nhiều, trình độ chuyên môn còn hạn chế nên không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em mong các thầy cô cùng các bạn đóng góp ý kiến để bản đồ án đƣợc hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn! - 76 -
  77. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Nguyễn Hữu Khái (2006), Nhà máy điện và trạm biến áp, Nhà xuất bản khoa học & kỹ thuật. 2. Quyềnh Huy Ánh (2007), An toàn điện, Nhà xuất bản đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh. 3. Nguyễn Công Hân (2002), Nhà máy nhiệt điện - tập 1, Nhà xuất bản khoa học & kỹ thuật. 4. Thân Ngọc Hoàn (2005), Máy điện, Nhà xuất bản xây dựng. 5. Bùi Đình Tiếu (2004), Giáo trình truyền động điện, Nhà xuất bản giáo dục. 6. Trịnh Hùng Thám (2007), Vận hành nhà máy điện, Nhà xuất bản khoa học & kỹ thuật. 7. Quy trình vận hành thiết bị nhiên liệu (2009), lƣu hành nội bộ. 8. Quy trình xử lí sự cố thiết bị nhiên liệu (2009), lƣu hành nội bộ. - 77 -