Bài giảng Vận hành và điều khiển hệ thống điện - Chương 6: Vận hành trạm biến áp

Trường hợp này phải giảm tải: Sm = 0,58 Sđm
III. Những trạng thái không bình thường của 
máy biến áp và biện pháp xử lý
24
III. Những trạng thái không bình thường của 
máy biến áp và biện pháp xử lý
13
25
* Những nguyên nhân gây ra tổn thất điện áp và tổn
thất điện năng:
- Trong các cuộn dây dẫn điện có điện trở R(Ω) và điện
kháng X(Ω).
- Do các máy biến áp có tổn thất công suất ở trong cuộn
dây và tổn thất không tải ở trong lõi thép
- Do tiêu thụ nhiều công suất vô công trên lưới điện, chủ
yếu do các phụ tải có thành phần điện cảm như cuộn dây
máy biến áp, cuộn dây động cơ điện, cuộn cảm có lõi
thép... làm giảm cosϕ của lưới điện.
IV. Tổn thất điện năng trong máy biến áp
26
* Những nguyên nhân gây ra tổn thất điện áp và tổn
thất điện năng:
- Do chế độ vận hành của lưới điện:
+ Tổn thất càng lớn khi công suất tiêu thụ điện của
phụ tải càng lớn.
+ Tổn thất càng lớn khi thời gian sử dụng công suất
cực đại càng kéo dài (thời gian sử dụng công suất cực
đại ký hiệu là TMax).
+ Do máy biến áp thường xuyên vận hành trong tình
trạng non tải hoặc không tải. 
+ Do tình trạng lệch tải các pha, tình trạng này
thường xảy ra trong lưới điện phân phối hạ thế.
IV. Tổn thất điện năng trong máy biến áp
14
27
* Nâng cao hệ số công suất cosϕ ở các hộ dùng điện chủ
yếu là các xí nghiệp cụ thể là lựa chọn công suất của động
cơ hoặc loại động cơ cho phù hợp, nâng cao hệ số phụ tải
kB...hạn chế làm việc không tải.
* Phân phối công suất tác dụng và công suất phản kháng
trong mạng điện theo một phương thức hợp lý nhất.
* Giảm công suất phản kháng chuyên tải trong mạng điện.
* Bù vô công bằng máy bù đồng bộ hoặc bằng tụ điện tĩnh.
* Máy biến áp vận hành theo phương thức tổn thất điện
năng ít nhất, vận hành kinh tế trạm biến áp bằng cách hòa
đồng bộ máy biến áp.
* Nâng cao mức điện áp vận hành của mạng điện.
V. Các phương pháp giảm tổn thất điện áp và 
tổn thất điện năng trong vận hành máy biến áp
28
* Nâng cao cấp điện áp định mức của mạng điện.
* Lựa chọn sơ đồ nối dây hợp lý nhất cho mạng điện
Thí dụ: 
+ Bán kính cung cấp điện phù hợp theo tiêu chuẩn cho
phép.
+ Kiểm tra thường xuyên tình trạng tổn thất điện áp, tổn
thất điện năng
+ Thực hiện cân đảo pha thường xuyên trong lưới điện
phân phối hạ thế 220/380V. 
+ Trong lưới điện ≥ 110kV cứ 200km lại có 1 lần hoán vị
pha để giảm điện kháng của đường dây.
V. Các phương pháp giảm tổn thất điện áp và 
tổn thất điện năng trong vận hành máy biến áp
15
29
* Các tiêu chuẩn hòa song song hai máy biến áp là:
+ Phải có công suất tương đương, không chênh lệch 
nhau quá 3 lần.
+ Phải có cùng cấp điện áp.
+ Phải có cùng tỉ số biến (KU1= KU1)
+ Phải có cùng cực tính (còn gọi là thứ tự pha)
+ Phải có cùng Un% (Điện áp ngắn mạch tính theo phần 
trăm)
+ Phải có cùng tổ đấu dây.
+ Ở cấp điện áp 380/220V còn thêm yêu cầu: Dây trung 
tính 2 MBA nối chung.
VI. Hoà song song máy biến áp
30
* Quy định thời hạn làm thí nghiệm định kỳ
- Thí nghiệm định kỳ trạm biến áp nhằm mục đích kiểm 
tra chất lượng thiết bị điện trong vận hành. Sau một thời 
gian đóng điện mang tải các thiết bị điện sẽ bị xuống cấp, 
cách điện bị suy giảm. 
+ Các máy biến áp phân phối hạ áp: Quy định mỗi 
năm phải làm thí nghiệm định kỳ một lần.
+ Các máy biến áp 110kV: Quy định ba năm phải 
làm thí nghiệm định kỳ một lần.
VII. Thí nghiệm định kỳ trạm biến áp
16
31
* Nội dung thí nghiệm định kỳ
- Thí nghiệm máy biến áp
+ Đo điện trở cách điện của các cuộn dây: Để kiểm 
tra sơ bộ tình trạng cách điện của các phần cách điện 
giữa các cuộn dây với nhau, giữa các cuộn dây với vỏ 
máy.
+ Đo điện trở các cuộn dây ở tất cả các đầu phân 
nấc phân áp bằng dòng điện một chiều (Đo điện trở 1 
chiều): Kiểm tra tình trạng các mối nối, tiếp xúc của các 
tiếp điểm trong cuộn dây máy biến áp.
VII. Thí nghiệm định kỳ trạm biến áp
32
+ Đo tgδ sứ, và tgδ của các cuộn dây máy biến áp 
110kV: Để đánh giá chất lượng cách điện của máy biến 
áp đối với điện áp xoay chiều.
Tất cả các vật liệu cách điện đều có cùng chung một 
đặc tính có tên gọi là điện môi nằm trong vật liệu cách 
điện. Khi đặt vào hai đầu vật cách điện một điện áp thử 
nghiệm U thì sẽ có một dòng điện ~ đi qua. Dòng điện 
này gồm 2 thành phần: Dòng điện điện trở và dòng điện 
điện dung.
VII. Thí nghiệm định kỳ trạm biến áp
17
33
Tỷ số của 2 thành phần dòng điện này chính là tgδ. 
Nếu tgδ lớn có nghĩa là thành phần dòng điện tác dụng 
lớn dẫn đến việc làm nóng vật liệu cách điện gây ra tổn 
hao lớn, như vậy chất lượng cách điện kém.
VII. Thí nghiệm định kỳ trạm biến áp
Công suất 
máy biến áp(kVA)
Giá trị lớn nhất cho phép của tgδ (%) 
cuộn dây cùng sứ đầu vào theo nhiệt độ ( 0C )
10 20 30 40 50 60
≤ 6300 1,2 1,5 2.0 2,5 3,4 4,5
≤ 10.000 0,8 1,0 1,3 1,7 2,3 3,0
BẢNG MẪU ĐỂ SO SÁNH KẾT QUẢ ĐO Tgδ
34
+ Thí nghiệm bộ điều chỉnh điện áp:
* Với các máy biến áp phân phối có công suất đến 
1000kVA, điện áp đến 35kV thì chỉ làm thí nghiệm kiểm 
tra điện trở tiếp xúc của các đầu phân nấc bằng mê gôm 
mét và cầu đo điện trở một chiều sau khi chuyển nấc 
không điện. 
VII. Thí nghiệm định kỳ trạm biến áp
18
35
* Các máy biến áp có U ≥ 110kV và các máy biến áp 
đặc biệt có lắp bộ điều chỉnh điện áp dưới tải thì cần phải 
làm thí nghiệm:
(*) Lấy đồ thị vòng để kiểm tra trình tự đóng mở của 
các dao lựa chọn và dao dập lửa theo đúng yêu cầu của 
nhà chế tạo.
(*) Chụp sóng bộ dao dập lửa để kiểm tra độ ổn định 
động và kiểm tra thời gian hoạt động của dao dập lửa. 
Thời gian dập lửa là thời gian chập tắt các vòng dây nằm 
giữa 2 đầu phân nấc đang điều chỉnh của máy biến áp.
VII. Thí nghiệm định kỳ trạm biến áp
36
+ Thí nghiệm điện áp xoay chiều tăng cao: Kiểm tra 
cách điện chính của các cuộn dây máy biến áp so với 
cuộn dây còn lại hoặc với vỏ máy biến áp.
+ Đo tỉ số biến: Kiểm tra việc đấu đúng thiết kế của 
các đầu dây trong máy biến áp và tỉ số vòng dây ở cuộn 
dây chính và ở các phân nấc máy biến áp.
+ Kiểm tra tổ đấu dây: Kiểm tra tổ đấu dây đúng của 
máy biến áp.
+ Thí nghiệm không tải: Xác định chất lượng của lõi 
thép, hư hỏng của cách điện cuộn dây pha với pha, cuộn 
dây pha với vỏ.
+ Thí nghiệm dầu máy biến áp: Để kiểm tra chất 
lượng dầu máy biến áp trong vận hành.
VII. Thí nghiệm định kỳ trạm biến áp
19
37
- Thí nghiệm hệ thống tiếp địa trạm biến áp: Kiểm tra tình
trạng tiếp địa của trạm biến áp.
Trong trạm biến áp có nhiều vị trí làm tiếp địa:
• Tiếp địa trung điểm cuộn dây 110kV máy biến áp.
• Tiếp địa trung điểm cuộn dây hạ thế (đấu sao).
• Tiếp địa vỏ máy biến áp chính, máy biến điện áp, máy biến áp tự dùng. 
• Tiếp địa các giá đỡ thiết bị điện. 
• Trếp địa cột thu lôi.
• Tiếp địa các vỏ tủ bảng điện.
• Tiếp địa trung điểm cuộn dây cao thế của máy biến điện áp.
• Tiếp địa cuộn dây pha b hạ thế của máy biến điện áp.
• Tiếp địa cuộn kháng điện của MBA chính.
• Tiếp địa cuộn dây trung áp (22kV, 35kV)của máy biến áp chính.
• Tiếp địa trung điểm của hệ thống tụ bù trung áp.
• Tiếp địa cổ cáp cao thế.
VII. Thí nghiệm định kỳ trạm biến áp
38
- Thí nghiệm cầu chì tự rơi: Mục đích chính là kiểm tra độ 
bền cách điện của cầu chì tự rơi.
+ Cầu chì tự rơiđược dùng phổ biến trên lưới điện 
phân phối hạ thế có hai chức năng vừa đóng cắt vừa bảo 
vệ. 
+ Cũng giống như các cầu dao trung áp khác cầu chì 
tự rơi chỉ được phép đóng không tải máy biến áp. Khi sự 
cố ngắn mạch cầu chì tự rơi đóng vai trò cầu chì, tự động 
cắt điện và tách khỏi vị trí tiếp xúc. Dây chì nằm trong 
ống chì có 1 điểm nổ đặt trong buồng dập hồ quang do 
đó sẽ không xảy ra cháy nổ khi cầu chì tác động. 
+Dòng điện của dây chảy lớn nhất đối với cầu chì 
trung áp (6, 10, 22, 35kV) là 100A đã được chế tạo theo 
tiêu chuẩn, không cần thử nghiệm.
VII. Thí nghiệm định kỳ trạm biến áp
20
39
- Thí nghiệm cầu chì tự rơi: Mục đích chính là kiểm tra độ 
bền cách điện của cầu chì tự rơi.
+ Cầu chì tự rơiđược dùng phổ biến trên lưới điện 
phân phối hạ thế có hai chức năng vừa đóng cắt vừa bảo 
vệ. 
+ Cũng giống như các cầu dao trung áp khác cầu chì 
tự rơi chỉ được phép đóng không tải máy biến áp. Khi sự 
cố ngắn mạch cầu chì tự rơi đóng vai trò cầu chì, tự động 
cắt điện và tách khỏi vị trí tiếp xúc. Dây chì nằm trong 
ống chì có 1 điểm nổ đặt trong buồng dập hồ quang do 
đó sẽ không xảy ra cháy nổ khi cầu chì tác động. 
+Dòng điện của dây chảy lớn nhất đối với cầu chì 
trung áp (6, 10, 22, 35kV) là 100A đã được chế tạo theo 
tiêu chuẩn, không cần thử nghiệm.
VII. Thí nghiệm định kỳ trạm biến áp
40
- Thí nghiệm chống sét: Mục đích chính là Để kiểm tra 
cường độ cách điện của chống sét và kiểm tra dòng điện 
rò của chống sét.
+ Các thiết bị điện chỉ có khả năng chịu điện áp tới 
hạn, trong khi đó điện áp xung của sét có biên độ cao 
đến hàng triệu vôn, dòng điện lên đến ≈100 kA. 
+ Nếu sét đánh vào trạm biến áp và đường dây tải 
điện sẽ gây nên quá điện áp, ta gọi đó là quá điện áp khí 
quyển. 
+ Vì vậy thiết bị chống sét đóng vai trò quan trọng 
trong việc ngăn ngừa ảnh hưởng của điện áp khí quyển 
đánh vào lưới điện và trạm biến áp.
VII. Thí nghiệm định kỳ trạm biến áp
21
41
- Thí nghiệm máy biến điện áp: 
+ Đo điện trở cách điện: Đo cách điện của các 
cuộn dây với vỏ, giữa các cuộn dây với nhau. Các cuộn 
dây không đo phải nối vỏ.
+ Đo điện trở một chiều các cuộn dây: 
+ Kiểm tra cực tính của các cuộn dây:
VII. Thí nghiệm định kỳ trạm biến áp
42
- Thí nghiệm máy biến dòng điện: 
+ Đo điện trở cách điện
+ Kiểm tra cực tính của các cuộn dây 
+ Đo tỉ số biến
+ Đo tgδ của cuộn dây cao áp
VII. Thí nghiệm định kỳ trạm biến áp
22
43
- Thí nghiệm điện áp xoay chiều tăng cao tần số công
nghiệp: 
+ Cách thí nghiệm điện áp xoay chiều tăng cao tần số
công nghiệp của cuộn dây cao áp máy biến dòng
giống như cuộn dây máy biến áp.
+ Cuộn nhị thứ thử điện áp tăng cao 1kV thời gian duy
trì 1 phút.
+ Cuộn nhất thứ điện áp thử điện áp tăng cao theo
bảng, thời gian duy trì 5 phút.
VII. Thí nghiệm định kỳ trạm biến áp