Điện, điện tử - Kháng bù ngang

KHÁNG BÙ NGANG I, GIỚI THIỆU CHUNG Kháng bù là một loại máy biến áp kiểu đặc biệt, nó khác máy biến áp ở chỗ không biến đổi điện áp hay dòng điện mà nó thay đổi công suất phản kháng Q tuỳ thuộc vào cách đấu ( song song hay nối tiếp ) và mục đích sử dụng nó. Kháng bù ngang tại trạm 500kV Nho Quan được thiết kế theo kiểu vỏ kín và được đặt ngoài trời, có thể vận hành bình thường ở mọi điều kiện khí hậu tại nơi kháng được lắp đặt.Đây là loại kháng 3 pha, nó được làm mát bằng dầu tuần hoàn tự nhiên và có bộ tản nhiệt được láp 2 bên hông kháng. II, CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CƠ BẢN. - Loại: OHM, 3pha - Số hiệu: 226459 - 03 - Năm sản xuất: 2004 - Nhà sản xuất: ALSTOM - Tần số: 50 Hz - Độ cao đặt so với mực nước biển: < 1000 m - Chất lỏng cách điện: Dầu, kiểu dầu: theo tiêu chuẩn IEC 296 - Số quận dây: 3 - Kiểu làm mát: ONAN ( dầu và gió tự nhiên) - Công suất: 98Mvar - Sơ đồ vector quận dây: Yn ( sao không) 1, Đặc tính về điện: a, Đặc tính từ: - Mạch từ gồm 3 quận dây quấn vòng quanh 2 gông thép. - Mạch từ là những tấm thép silicon rất mỏng được xếp cùng hướng có độ dày 0,3mm. + Mật độ từ thông: 1.181T + Trọng lượng : 39470 kg b, Cuộn dây: - Công suất định mức: 90 Mvar - Điện áp định mức: 500 kV - Dòng điện định mức: 113,2 A - Sơ đồ nối mạch: Yn - Kiểu lắp ráp cuộn dây: Theo lớp c, Mức cách cách điện: - Tiêu chuẩn cấp cách điện của các lớp cuộn dây theo tiêu chuẩn IEC-60076: + Chịu xung của phía đường dây: 1550 kV + Chịu xung phía trung tính: 550 kV + Chịu quá điện áp tần số công nghiệp phía đường dây: 680 kV + Chịu quá điện áp tần số công nghiệp phía trung tính: 230kV d, Đặc tính về nhiệt: - Với kiểu làm mát: ONAN, điện áp làm việc là 550 kV thì: + Nhiệt độ dầu đạt tới: 45oC + Nhiệt độ cuộn dây đạt tới: 55oC - Ngưỡng báo tín hiệu: theo nhiệt độ dầu: 95oC, theo nhiệt độ cuộn dây:115oC - Ngưỡng cắt khỏi vận hành: theo nhiệt độ dầu105oC, theo nhiệt độ cuộn dây:125oC e, Đặc tính âm thanh: - Tính phù hợp theo tiêu chuẩn: IEC 551: Mức tiếng ồn: <= 74 dB (A) III, CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA KHÁNG VÀ CÁC THIẾT BỊ PHỤ: 1, Thiết bị làm mát: Kháng được làm mát theo kiểu ONAN, bằng dầu tuần hoàn tự nhiên qua hệ thống cánh tản nhiệt lắp trực tiếp trên 2 cạnh của thùng máy, nó gồm 12 bộ làm mát chia đều cho 2 bên trước và sau kháng. Mỗi bộ cánh tản nhiệt được nối với cả phần trên và dưới của thùng dầu chính kháng qua các van cánh bướm, do đó có thể tháo bỏ cánh tản nhiệt mà không cần phải hạ thấp mức dầu hoặc làm ảnh hưởng đến sự vận hành của kháng. Cánh tản nhiệt được thiết kế chịu được chân không tuyệt đối trong quá trình xử lý dầu. 2, Bình giãn nở dầu ( thùng dầu phụ ): Bình giãn nở đặt ở vị trí cao hơn so với kháng. Rơle hơi của thùng dầu chính được đặt giữa đường ống dầu nối giữa thùng dầu chính và thùng dầu phụ. Hai phía của rơle hơi có đặt van ngăn cách để dễ dàng cho việc tháo lắp rơle hơi. Để tránh dầu của kháng khỏi bị ôxy hoá khi vận hành bình thường do tiếp xúc trực tiếp với không khí, trong bình đầu phụ có đặt một túi cao su mềm để cách ly dầu và không khí bên ngoài ( Kiểu: S.T.B ).Phần trên túi được bắt vào đỉnh bình đầu phụ, túi cao su thông với bên ngoài qua bộ thở chứa hạt silicagen. Hệ thống này gồm 2 bộ thở nối song song với nhau (có thể chọn vận hành từng bộ hoặc cả 2 bằng van), các bộ thở này qua 2đường ống dẫn từ bình dầu phụ để duy trì áp lực khí quyển trên bề mặt dầu và thở theo sự thay đổi mức dầu trong kháng. Kiểu bộ thở: AM7DA Nhà sản xuất: COMEM Cấu tạo của bộ thở gồm 2 khoang chính: khoang trên chứa đầy hạt silicagen, khoang dưới chứa dầu máy. Khi nhiệt độ thấp áp suất không khí ngoài thấp, không khí bên ngoài đi qua dầu ở khoang dưới và các hạt silicagen ở khoang trên vào mặt thoáng trên bình dầu phụ, nó có nhiệm vụ lọc sạch bụi và độ ẩm nhờ đó khi tiếp xúc với dầu không làm giảm phẩm chất dầu trong kháng. Khi nhiệt độ cao, không khí trong máy và dầu giãn nở làm áp suất trong máy lớn hơn bên ngoài, không khí trong máy thoát ra ngoài qua bộ thở. Hạt silicagen thường có màu chỉ thị: nếu bị nhiễm ẩm nó sẽ mất màu và chuyển sang màu trắng trong. Hinh dáng của bộ thở như hình dưới: 3, Van phòng nổ "T": Loại van "T" được dùng để phòng khi áp suất trong kháng bất ngờ tăng cao và được gắn ở bên ngoài vỏ thùng máy. Nó được sử dụng với mục đích phòng khi có sự hư hỏng bất ngờ bên trong thùng máy, làm cho áp suất tăng lên tức thời vượt ngưỡng cho phép có thể gây ra nguy hiểm và ngăn không làm nổ kháng. Van phòng nổ gồm một vỏ dạng lưới chụp vào toàn bộ van, một đĩa chịu được sự ăn mòn làm bằng hợp kim nhôm. Thanh lót trục ( bằng đồng ) để giữ lò xo gắn tại một phần ở trung tâm đĩa. Có 2 miếng đệm trong van: một miếng đệm ở vị trí cao hơn nhìn thấy được và một miếng ở phía dưới bị bịt kín bằng chì. Van phòng nổ làm việc được trong dải áp suất khoảng 20 - 70 kpa Van phòng nổ được gắn thêm một công tắc tín hiệu (tiếp điểm). Nó có thể cắt khẩn cấp kháng ra khỏi vận hành khi phát hiện có bọt khí tràn ra ngoài van ( IP66 phù hợp tiêu chuẩn IEC 60529 ). Hình dáng và cấu tạo như hình vẽ dưới: Công tắc tín hiệu Nắp bảo vệ Vít thông gió Đĩa dẫn hướng Vòng đệm đưới * Vài nét đặc trưng của loại công tắc gắn trên van: + Giá trị điện trở tiếp điểm : 25 mW + Tiếp điểm chế tạo bằng Bạc (Ag) + Điện áp cách điện định mức: 600 VAC Sơ đồ mạch của công tắc: Dải nhiệt độ mà công tắc làm việc: - 25o - + 100o C 4, Máy biến dòng cho kháng: Kháng có 3 máy biến dòng ở 3 chân sứ cao áp HV, dùng để cấp dòng cho bảo vệ và đo lường. Các thông số kỹ thuật của máy biến dòng (TI): Tên TI Tỷ số biến Công suất (VA) Cấp chính xác Công dụng CT1U1 100-200-400/1 15/30/60 Clx Bảo vệ CT1U2 100-200-400/1 15/30/60 Clx Bảo vệ CT1U3 100-200-400/1 15/30/60 0.5 Đo lường CT1V1 100-200-400/1 15/30/60 Clx Bảo vệ CT1V2 100-200-400/1 15/30/60 Clx Bảo vệ CT1V3 100-200-400/1 15/30/60 0.5 Đo lường CT1V4 200/2 5 1M WT1 CT1W1 100-200-400/1 15/30/60 Clx Bảo vệ CT1W2 100-200-400/1 15/30/60 Clx Bảo vệ CT1W3 100-200-400/1 15/30/60 0.5 Đo lường CT1N1 100-200-400/1 15/30/60 Clx Bảo vệ CT1N2 100-200-400/1 15/30/60 Clx Bảo vệ Cuộn dây được cuốn bởi các dây dẫn dài và các lớp dây đồng tâm. Nó được lắp ráp bởi dây quấn có kích thước giống nhau được nén chắc chắn và được nối trung tính với nhau. 5, Sứ cao áp HV cho kháng: Kháng được dùng 3 sứ cao áp HV để nối với 3 pha của đường dây và dùng loại sứ có giấy tẩm dầu để cách điện. Kiểu sứ dùng cho kháng: COT (S) (A) / 1175 - 2100 / 800 ..... 3150A Loại sứ này gồm có đầu bằng nhôm, có phần bên trên được cách điện bằng chất liệu gốm, có một mặt bích và ống thẳng bằng nhôm (nếu L4 > 30 mm ) và ở phía dưới có chất cách điện bằng nhựa êpôxy. Trên đầu sứ có khoang giãn nở dầu và được gắn kèm chỉ thị dầu. Ở phần giữa sứ có mặt bích để gắn sứ với TI của kháng, trên mặt bích có ốc để xả khí từ trong kháng và có núm để kiểm tra tgd. Trong vận hành núm này phải được nối đất. Mức dầu trong sứ được chỉnh sẵn theo nhà chế tạo. Trong thân sứ được cách điện bằng giấy tẩm dầu quấn xung quanh một ống ở giữa. Trong thân cách điện có các phiến tụ để đảm bảo phân bố điện trường đồng đều trong giấy. Nguyên tắc cấu tạo đặc trưng của sứ như hình vẽ dưới đây: Đầu cực Phần đầu Vấu lồi để vận chuyển Chỗ thoát khí Khung mặt bích Mặt bích phẳng Chất cách điện Epoxy Phần dẫn điện Tấm đệm dưới cùng Nấc kiểm tra Lớp cách điện bên ngoài Chỉ thị dầu P 6, Đồng hồ kiểm tra nhiệt độ: Kiểu: AKM 35 Hoạt động ở dải nhiệt độ môi trường từ -40o đến + 70oC, thang đo từ 0 - 150oC, cấp chính xác: 1,5 Kháng được trang bị đồng hồ kiểu tiếp điểm để chỉ thị nhiệt độ cuộn dây hay nhiệt độ dầu của kháng. Nó được chế tạo bằng vật liệu chống ăn mòn và thiết kế đặt ngoài trời trong điều kiện khí hậu nhiệt đới. Để đo nhiệt độ dầu sử dụng một loại sensơ cảm ứng trực tiếp lớp dầu trên với nhiệt độ là 95oC sẽ báo tín hiệu và 105oC sẽ tác động cắt kháng khỏi vận hành. Để đo nhiệt độ cuộn dây của kháng cũng sử dụng loại sensơ cảm ứng trực tiếp nhiệt độ lớp dầu trên kết hợp với hình ảnh nhiệt của cuộn dây HV (qua máy biến dòng) với nhiệt độ 115oC sẽ báo tín hiệu và 125oC sẽ tác động cắt kháng ra khỏi vận hành. Loại đồng hồ AKM 35 là thiết bị sử dụng sensơ kiểu nhiệt điện trở có phần tử đốt nóng được cấp bằng dòng điện lấy từ máy biến dòng ở cuộn cao áp của kháng (nếu dùng để đo nhiệt độ cuộn dây mới đưa dòng điện từ máy biến dòng vào phần tử đốt nóng). Hình dáng và cấu tạo của loại đồng hồ kiểu AKM như hình vẽ: 7, Đồng hồ kiểm tra mức dầu: Kiểu: AKM34725, dải nhiệt độ làm việc cho phép: Max + 70oC, Min - 50oC Đồng hồ kiểm tra mức dầu theo mức lên xuống của phao nổi trên mặt lớp dầu. Phao đó được gắn qua một tay đòn và được nối ra ngoài mặt thùng của máy và đưa ra bộ truyền qua các tiếp điểm. Đồng hồ được nối với bộ truyền qua ống nối và trên mặt đồng hồ được chia vạch tương ứng với các tiếp điểm trong bộ truyền. Đồng hồ kiểm tra mức dầu được lấy tín hiệu mức dầu như hình vẽ dưới: Chỉ thị ống nối Hai hoặc bốn tiếp điểm Hộp chuyền (thay cho giá đỡ bên ngoài) 8, Các loại van của kháng: Thùng chính của kháng có 2 van loại van khoá cầu: một van ở trên cao dùng để nạp dầu, van dưới đáy thùng để xả dầu đáy. Một van xả ở thùng dầu phụ, loại van khoá cầu. Có 2 van dùng để lọc dầu, loại van khoá cầu. Hai van cách ly cho rơle hơi, loại van cánh bướm. Các van dùng cho hệ thống làm mát dùng loại van cánh bướm và được bố trí ở chỗ ngăn cách giữa hệ thống làm mát và thùng dầu chính và tại các đầu ống dẫn dầu đến các cánh tản nhiệt. Và các van xả khí ga cho rơle ga, loại van cầu. Hình dáng và cấu tạo của van khoá cầu và van cánh bướm Van khoá cầu Van cánh bướm 9, Rơle ga: Sử dụng cho kháng là loại rơle kiểu DN80 do Đức sản xuất, được lắp trên đường ống dẫn dầu từ bình dầu phụ xuống bình dầu chính (thùng máy). Khi xảy ra hư hỏng bên trong thùng máy thì rơle ga sẽ tác động tách máy ra khỏi vận hành. Rơle ga có cấu tạo gồm 2 phao gắn với 2 cặp tiếp điểm. Binhb thường cả 2 phao nổi, 2 cặp tiếp điểm hở mạch. Khi có hư hỏng xảy ra bên trong máy (ngắn mạch giữa các cuộn dây, chạm chập giữa cuộn dây và vở thùng...) trong thùng máy sẽ phát sinh hơi, hơi theo ống dẫn dầu lên rơle ga đẩy phao của rơle ga chìm xuống làm khép tiếp điểm. Nếu lượng khí thoát ra chậm, lượng khí vào rơle ít, phao trên chìm xuống cặp tiếp điểm thứ nhất khép mạch đưa tín hiệu đi báo "hơi nhẹ". Nếu lượng khí thoát ra nhanh, cả 2 phao trong rơle chìm xuống, vừa đưa tín hiệu đi báo vừa đưa tín hiệu đi cắt kháng ra khỏi vận hành. Rơle ga có khong kính để quan sát được vị trí của phao và mức dầu. Hình dáng và cấu tạo của rơle ga như hình vẽ: