Lý thuyết vận hành và bảo dưỡng máy biến áp: Phần 2

Nối tiếp phần 1, phần 2 của tài liệu "Lý thuyết vận hành và bảo dưỡng máy biến áp" tiếp tục trình bày các nội dung chính sau: Quá điện áp; Phát nóng và làm mát máy biến áp; Dòng điện khi đóng máy biến áp vào lưới điện; Máy biến áp ba dây quấn; Máy biến áp tự ngẫu; Điều chỉnh điện áp bằng cách thay đổi tỉ số biến đổi của máy biến áp; Bảo dưỡng máy biến áp. Mời các bạn cùng tham khảo để nắm nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Lý thuyết vận hành và bảo dưỡng máy biến áp: Phần 2 12. QƯẤ ĐIỆN ÁP 12.1. QUÁ ĐIỆN ÁP KHÍ QUYỂN 12.1.1. Sự xuất hiện và sự truyền quá điện áp khí quyến Đặc điểm của quá điện áp khí quyển là xảy ra trong khoảng thời gian ngắn (1(F 6 đến 10~4s),có độ dốc rất lớn (1O10 đến 1012 v/s), vì vậy ỏ cùng một thời điểm ở những vị trí chỉ cách nhau vài mét trên đường dây sự quá áp đã khác nhau nhiều. Sét đánh vào đường dây, phản hôi sóng sét khi sét đánh vào cột, dòng điện cảm ứng khi sét đánh ở vùng lân cận đều dẫn đến phân bố điện áp khí quyển trên đường dây. Điện áp này truyền theo cả hai phía của đường dây với tốc độ xấp xi tốc độ ánh sáng. Hiện tượng này gọi là truyền sóng dọc đường dây. Người ta phân làm hai loại: quá điện áp của pha - đất và quá điện áp pha - pha. Quá điện áp pha - đất có thể xảy ra ở một, hai hoặc cả ba pha. Sự quá áp giữa hai hoặc ba dây dẫn gây nên mất đối xứng điện áp so vói đất (ví dụ dọc dây dần thứ nhất co' sóng dương, dọc dây thứ hai - cùng dạng nhưng sóng âm). Các dạng khác nhau của sóng sét co' ảnh hưởng khác nhau đến dây quấn máy biến áp. Quá điện áp khí quyển thường đặc trưng dạng một chiều, phần đàu so'ng có độ dốc lớn, phần thân so'ng ít dốc. Dạng so'ng sét xác định qua các thông số: giá trị đinh ư, thời gian đàu so'ng Tc, thời gian thân so'ng Tg. Cách xác định Tc, T theo hình 12.1. Chú thích -. Nếu (tục hoành không tuyến tính (ví dụ chia theo logarit) người ta tính Tc bằng cách lấy giá trị đoạn hoành độ cúa AU (tính theo micro giây) chia cho 0,6. So'ng tiêu chuẩn theo IEC được xác định ứng với Tc =1,2 MS, Tt, = 50 MS, thường ký hiệu là 1,2/50, sóng tiêu chuẩn này TCVN6306- 3: 1997 và IEC76- 3: 1980 cho phép dung sai dưới dạng l,2±30%/50±20% ụs. Cũng co' một sô' nước chọn dạng so'ng tiêu chuẩn khác, ví dụ so'ng 1/50 dùng ở Trung và Tây Âu, sóng 1,5/40 dùng ở Nga, Mỹ... 307 Sóng 1,2/50 được biểu diễn gần đúng dưới dạng đại số: u = l,037Ư(e4)'°1461 - e’2-47t) (12.1) Đối với đường dây tải điện dùng cột sắt hoặc bê tông, giá trị đinh so'ng không được lớn hơn độ bền điện của vật liệu cách điện. Với đường dây tải điện dùng cột gỗ cho phép đỉnh sóng lên đến 10s 4- 106 V, gỗ ngay khi ướt cũng cách điện khá tốt, nói như thế không co' nghĩa là đối với cột gỗ cho phép dùng loại vật liệu cách điện kém. So'ng sét trên đường dây bao giờ cũng có suy giảm, chủ yếu là vầng Hình 12.1. Sóng sét theo IEC. Điểm A, B. c ứng vói điện áp u = 0,3U; quang, tổn hao phát nhiệt trên dây 0,9U; 0.5U; A’ - điểm dâu. dẫn, trên đất và vật liệu cách điện nàm trên đường truyền so'ng. Suy giảm làm giảm chiều cao đỉnh của so'ng sét, giảm độ dốc đầu sóng. Với khoảng cách 1,5 km từ nơi bị sét đánh độ dốc phàn lớn giảm, còn lại không vượt quá dưới 500 kV/MS . Để bảo vệ đường dây và máy biến áp người ta dùng chống sét kiểu chấu pho'ng điện, chúng được đặt ở các khoảng cách 0,5 4- 1,5 km dọc đường dây. Bảo vệ đường dây có thể dùng dây chống sét và chấu phóng điện. Bảo vệ phóng điện ngược bàng cách nối đất cột cho tốt và kiểm tra đảm bảo vật liệu cách điện thường xuyên. Phương pháp này đắt, nhưng đồng thời đảm bảo cho cả nút nối, được đùng cho đường dây quan trọng. So'ng truyền bị phân nhánh sẽ làm yếu so'ng sét, nhưng hiện tượng phản hôi (ví dụ đầu nối ra máy biến áp) làm tăng đỉnh sóng, thậm chí gấp đôi. Nguy hiểm nhất là đâu nối vào trạm biến áp. 12.1.2. Quá điện áp đầu cực máy biến áp khi có chấu phóng điện hoặc chống sét dập hồ quang Thiết bị đơn giản nhất co' thể giảm độ lớn đỉnh so'ng là chấu pho'ng điện, được chê' tạo bàng hai thanh dẫn tròn, một thanh gắn vào đầu dây ra và thanh còn lại gán trên mặt máy (hình 12.2a). Sau khi co' pho'ng điện qua chấu, dòng hồ quang không bị dập tắt mà tồn tại ngắn mạch với đất, làm máy cắt hoặc cầu chì làm việc. Loại bảo vệ này 308 chỉ dùng cho phụ tải loại hai, cho phép ngừng cấp điện trong thời gian ngắn, được tự động do'ng điện lặp lại. Điện áp bảo vệ máy biến áp xác định nhờ so sánh tương quan đặc tỉnh phóng điện của chấu và mặt bằng đặc tính của máy biến ãp. Khái niệm về đặc tính phóng điện và phương pháp xác định được mô tả ở hình 12.2b. Lân lượt đặt lên điện cực của chấu phóng điện các xung điện áp a, b, c, d, e co' cùng thời gian đầu so'ng Tc, thời gian thân so'ng T , nhưng chúng có điện áp đỉnh theo thứ tự giảm dàn. Xung có độ dốc lớn nhất (a) bị ngắt ở phần đàu so'ng, Ta < Tc, tiếp theo là xung bị ngắt (6) ngay ở thời điểm đạt giá trị đỉnh, Th = T , tiếp đến (c, d) là các xung bị cát ở phần thân sóng với thời gian tồn tại là ĩ. Nếu tiếp tục giảm đinh sóng, khả năng có pho'ng điện không xác định: co' thể pho'ng điện nhưng rất chậm, hoặc không thể pho'ng điện, xung e; tiếp tục giảm nữa, sự phóng điện không xảy ra. Như vậy giảm độ dốc đầu sóng là giảm điện áp đỉnh sẽ làm tăng thời gian trễ phóng Hình 12.2. Đặc tính phóng diện cúa chấu phóng diện. a) cấu tạo cùa chấu; b) phưổng pháp dựng dặc tính; c) 100; 50 và 0 phân trăm dặc tính phóng diện Đường u7 = /(r) co' dạng gần hyperbol gọi là đặc tỉnh pho'ng điện. Giá trị u ứng với T -» oo gọi là mặt bằng của đặc tính pho'ng điện. Để xác định từng điểm của đặc tính, ủng với mỗi độ dốc của xung ta đo nhiều lần và lấy giá 309 trị trung bình thời gian trễ T. Nếu lấy mặt bằng của đặc tính ứng với U7 nghĩa là ứng với đỉnh U7 của xung đã cho co' một nửa số lần thử có pho'ng điện. Trong thực tế người ta chọn mặt bằng bảo vệ là mặt bằng đặc tính ứng với Ĩ7Z1ƠO%, nghĩa là giá trị đỉnh nhỏ nhất mà còn có hiện tượng phóng điện 100% sô làn thử, thường ký hiệu là Í7zmin 1()O%- Hình 12.2c cho th ...