Bài giảng Nhà máy điện và trạm biến áp: Phần 2 - ĐH Sư phạm kỹ thuật Nam Định

Tiếp nội dung phần 1, Bài giảng Nhà máy điện và trạm biến áp: Phần 2 cung cấp cho người học những kiến thức như: Nguồn thao tác trong nhà máy điện và trạm biến áp; Mạch thứ cấp trong nhà máy điện và trạm biến áp; Thiết bị phân phối điện.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Nhà máy điện và trạm biến áp: Phần 2 - ĐH Sư phạm kỹ thuật Nam Định Chương 3: NGUỒN THAO TÁC TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP3.1 Khái niệm chung Trong các nhà máy điện và trạm biến áp, nguồn điện thao tác làm nhiệm vụ cungcấp điện cho các thiết bị bảo vệ, tự động hóa, điều khiển,tín hiệu chiếu sáng sự cố, cáccơ cấu tự dùng quan trọng...Nguồn điện thao tác cần có độ tin cậy cao độc lập với lướiđiện chính hay sự cố có công suất đủ lớn để đảm bảo sự làm việc chắc chắn của cácthiết bị trong chế độ nặng nề nhất, điện áp trên thanh góp cần có độ ổn định cao. Muốnvậy, các nguồn thao tác và lưới điện phân phối cần có độ dự trữ lớn, đảm bảo an toàndễ sử dụng và một yêu cầu chung nữa là kinh tế. Nguồn thao tác có thể là một chiều hoặc xoay chiều. Song để độ tin cậy cung cấpđiện cao và cấu tạo của các thiết bị điện đơn giản, gọn nhẹ trong các nhà máy điện vàtrạm biến áp lớn người ta thường dùng nguồn thao tác một chiều, mặc dù giá thành củachúng đắt và vận hành khá phức tạp. Nguồn thao tác một chiều thường là các acqui vàcác thiết bị chỉnh lưu công suất lớn. Điện áp một chiều thường được sử dụng trực tiếp,nhưng một trong số các trường hợp người ta dùng bộ nghịch lưu “điện áp xoay chiềuan toàn” để cung cấp điện cho máy tính và các phương tiện bảo vệ điện tử trong cácnhà máy điện và trạm biến áp có hệ thống thứ cấp hiện đại. Điện áp nguồn thao tác một chiều thường là 220V và 110 kV đối với các lướicung cấp rơle và thiết bị điều khiển ; 60V; 48V và 24V đối với các mạch tín hiệuthông tin... Nguồn thao tác xoay chiều do có nhiều nhược điểm quan trọng nên chỉ đượcdùng trong các trạm biến áp nhỏ.3.2 Nguồn thao tác một chiều Như đã nói ở trên, acqui được coi là nguồn thao tác một chiều tin cậy nhất vì sựlàm việc của chúng không phụ thuộc vào lưới điện xoay chiều và đảm bảo cho cácthiết bị thứ cấp làm việc tốt ngay khi mất toàn bộ nguồn điện chính của nhà máy hoặccủa trạm. Một ưu điểm không nhỏ nữa của acqui là khả năng cho phép quá tải ngắnhạn khá lớn, điều này đặc cần thiết khi dùng điện một chiều để đóng cắt trực tiếp cácmáy cắt công suất lớn vì khi đó sẽ có sự nhảy vọt về dòng điện. Hiện nay, trong các nhà máy điện và trạm biến áp người ta sử dụng hai loại acquichính là acqui chì (acqui axit) và acqui niken – cađmi (acqui kiềm) 134 - Acqui chì có cực âm là các tấm chì xốp Pb, cực dương là các tấm xốp oxyt chì PbO2, chất điện phân là dung dich axit sunfuric H2SO4.. Acqui chì được sử dụng nhiều trong các nhà máy điện và trạm biến áp có yêu cầu công suất tương đối lớn trong một khoảng thời gian ngắn. Hiện nay người ta sử dụng các loại acqui chì sau:  OPzS – có bản cực dương mạ thép ;  Gro/GroE – có bản cực dương phủ platin;  GroE-H – có bản cự dương phủ platin, moden dòng điện lớn; - Acqui niken – cađmi có dòng điện cực dương là các tấm xốp hợp chất niken, cực âm là các tâm xốp hợp chất cadmi, chất điện phân là dung dịch kiềm KOH. Acqui kiềm được dùng nhiều trong các nhà máy điện và trạm biền áp nhỏ và trung bình, có sự hạn chế về không gian. Các loại thường được sử dụng là :  T/TP –có bản cực dương kiểu ô nhỏ  TS/TSP – acqui khởi đông có cực dương kiểu ô nhỏ.So với acqui axit acqui kiềm có ưu nhược điểm sau :+ Ƣu điểm 1. Độ bền cơ học lớn, tưổi thọ cao; 2. Dễ bảo dưỡng ; 3. Thể tích và trọng lượng nhỏ đáng kể; 4. Ít ảnh hưởng đến môi trường;+ Nhược điểm: 1. Điện áp mỗi ngăn nhỏ hơn (1,2 V/ngăn so với 2V/ngăn của acqui axit). 2. Khi nạp thêm tăng 50%. 3. Khi phóng điện giảm 20 %. 4. Hiệu suất chỉ băng 75% dung lượng A.h và đến 60% năng lượng Wh, do vậy, dòng điện tiêu thụ lớn hơn rất nhiều. 5. Tiêu thụ nước cất nhiê hơn, phải thay nước điện phân 2 năm 1 lần. 6. Nhạy cảm với nhiệt độ, do vậy, nếu dùng ở nơi có khí hậu nóng cần phải kể đến nhiệt độ môi trường khi thiết kế. 7. Có đặc tính phóng điện dốc hơn. 8. Có giới hạn thay đổi điện áp khi phóng điện nhỏ. 9. Bội số quá tải cho phép ngắn hạn về dòng điện nhỏ hơn nhiều so với acqui axit.Từ các so sánh trên, dễ dàng thấy được vì sao trước đây người ta hay sư dụng axitacqui trong các nhà máy điện và trạm biến áp, mặc dù phải cần đến phòng acqui đặcbiệt để tránh độc hại và ngăn ngừa tác động ăn mòn của hơi axit . 135 3.2.1 Đặc tính về điện của acquiĐặc tính về điện của acqui cho trong bảng 3.1 bao gồm các đại lượng chính sau : Điện áp định mức : điện áp định mức của một ngăn acqui U0 có giá trị cố định,với acqui axit là 2V, acqui kiềm là 1,2 V.Điện áp định mức của một bình acqui U1 làtích số của số ngăn mắc nối tiếp n0 và điện áp định mức của mỗi ngăn là U0 : U 1 = n 0 U0 (3.1) Dung lượng phóng định mức của acqui CN là lượng điện có thể phóng ra trongmột khoảng thời gian qui định tN và ở dòng đi ...