Hệ thống điện và trạm biến áp: Phần 2

Nối tiếp phần 1, phần 2 của tài liệu "Hệ thống điện và trạm biến áp" tiếp tục trình bày các nội dung chính sau: Máy biến áp điện lực; Sơ đồ nối điện của nhà máy điện và trạm biến áp; Thiết bị phân nối điện; Nguồn thao tác trong nhà máy điện và trạm biến áp; Điều khiển, tín hiệu và kiểm tra cách điện trong nhà máy điện và trạm biến áp
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Hệ thống điện và trạm biến áp: Phần 2 Chương 6 MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN Lực Máy biến áp điện lực cũng như máy phát điện, là thiết bị chỉnh trong hệ thốngđiện. Các máy biến áp điện lực được dùng để biến đổi điện năng từ điện áp này U1 sangđiện áp khác u2, phục vụ cho việc truyền tải và phân phối nâng lượng điện. Hiện nay,với các máy biến áp điện lực có thể tạo ra được điện áp rất lớn, hàng trăm, thậm chíhàng ngàn kĩlôvôn, cần thiết cho việc truyền tải năng lượng điện với công suất lớn vàcũng có thể tạo ra nhiểu cấp điện áp thấp để cung cấp điện trực tiếp cho các phụ tải(220 ; 380 ; 660 V ...). Các máy biến áp có vai trò rất quan trọng vể mặt kinh tế cũng như kỹ thuật tronghệ thống điện. Nhờ có máy biến áp người ta có thể xây dựng các hệ thống điện lớn, cácđường dây có chiểu dài và công suất truyền tải lớn. Trong các hệ thống điện hiện đại,công suất tổng của các máy biến áp bằng khoảng từ 4 đến 6 lẩn công suất tổng của cácmáy phát điện trong các nhà máy điện. Do vậy, việc nâng cao các chỉ tiêu vể kinh tế -kỹ thuật trong việc sản xuất và vận hành các máy biến áp sẽ mang lại những hiệu quảkhông nhỏ. Trong những năm gần đây, người ta đã chế tạo được các máy biến áp công suất lớnvà điện áp cao, đổng thời giảm đáng kể các chi phí vể nguyên vật liệu, kích thước, trọnglượng, tổn thất và nâng cao được hiệu suất làm việc ; với các máy biến áp lớn hiệu suấtcó thể đạt đến 99,7%. Có được những tiến bộ đáng kể trên là nhờ đã sản xuất được các loại thép kỹ thuậtđiện chất lượng cao, các loại vật liệu cách điện mới, các biện pháp và hệ thống làm máthiệu quả hơn, cùng với việc tạo ra hình dáng và cấu trúc hợp lý từng bộ phận của máybiến áp. Có rất nhiều loại máy biến áp, cấu trúc của chúng cũng rất đa dạng, những nghiêncứu sâu vể máy biến áp được trình bày trong các giáo trình máy điện. Trong chương nàychủ yếu tìm hiểu các đặc tính cơ bản của chúng, trên cơ sở đó nghiên cứu các cách ghépnối, tính toán, chọn kiểu, sô lượng và công suất của các máy biến áp trong hệ thốngđiện.6.1. CÁC ĐẶC TRƯNG co BẨN CỦA MÁY BIEN áp điện Lực 6.1.1. CÁC LOẠI MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN Lực o các nhà máy điện và trạm biến áp, người ta sử dụng các máy biến áp tăng áp(Uj < u2) và hạ áp (Uj > u2), máy biến áp hai dây quấn và ba dây quấn, máy biếnáp một pha và ba pha, máy biến áp tự ngẫu, máy biến áp có cuộn dây phân chia.*. 253 Như đã biết, trong các máy biến áp thông thường các cuộn dây có điện áp khácnhau được cách ly hoàn toàn với nhau vể điện, giữa chúng chỉ có sự liên hệ với nhaubằng từ trường, công suất truyển tải từ sơ cấp sang thứ cấp được thực hiện qua lõi théptheo nguyên lý cảm ứng điện từ. Các máy biến áp này được gọi chung là máy biến áp.Ngoài ra cũng còn các máy biến áp, giữa các cuộn dây không những có sự liên hệ vớinhau về từ, mà còn có sự liên hệ trực tiếp vể điện, được gọi là máy biến áp tự ngẫu.Trong trường hợp chung, khi không cấn phân biệt rõ cấu tạo, kiểu dáng của từng loại,ta gọi chung là máy biến áp. Cúng như các máy biến áp khác, máy biến áp tự ngẫu cũng có loại ba pha và mộtpha. Máy biến áp ba pha có giá thành thấp, trọng lượng và kích thước nhỏ hơn so vớitổ ba máy biến áp một pha cùng công suất, lắp đặt và vận hành cũng đơn giản hơn.Do vậy, trong tất cả các trường hợp có thể, người ta đểu sử dụng các máy biến áp bapha. Nhóm ba máy biến áp một pha được sử dụng chỉ khi công suất cấn chuyển tải lớn,không sản xuất được các máy biến áp ba pha có công suất cần thiết hoặc khi có nhữngkhó khăn vể điều kiện vận chuyển máy như các vùng rừng núi, vùng sâu, vùng xa. Về cách điện dùng trong máy biến áp, người ta phân biệt các loại máy biến áp điệnlực như sau : - Cấp A : Các máy biến áp khô, lõi thép và dây quấn được cách điện bằng cách điện rắn, chẳng hạn như dùng nhựa cách điện. - Cấp o : Các máy biến áp dầu, lõi thép và dây quấn được đặt trong thùng chứa dấu biến áp hoặc chất lỏng tổng hợp cách điện có điểm cháy bằng hoặc nhỏ hơn 300°C. Chất lỏng vừa làm nhiệm vụ cách điện, vừa có tác dụng làm mát. - Cấp L : Vế nguyên lý cũng giống như máy biến áp dầu, nhưng lõi thép và dây quấn được đặt trong thùng có chất lỏng tổng hợp có điểm cháy lớn hơn 300°C. Ví dụ hay dùng hiện nay là silicon, là chất khó cháy và không gây ô nhiễm. 6.1.2. LÀM MÁT MÁY BIÊN ÁP Khi làm việc, do có tổn thất trong lõi thép và các cuộn dây, trong máy biến ápluôn sinh ra một lượng nhiệt rất lớn. Để giữ cho nhiệt độ ở các phẩn của máy biến ápnằm trong giới hạn cho phép, nhằm đảm bảo sự làm việc chắc chắn của máy biến áptrong suốt thời gian phục vụ của nó, cần có các biện pháp để liên tục tạo ra sự tỏanhiệt tót từ máy biến áp vào môi trường xung quanh, nghĩa là cấn có sự là ...