Câu 1 : Phụ tải HTĐ là gì ? Cách xác định phụ tải HTĐ ?
Phụ tải của hệ thống điện là công suất tác dụng và công suất phản kháng yêu cầu
tại một điểm nào đó của lưới điện ở điện áp định mức (điểm đặt hay điểm đấu phụ tải).
phụ tải
Phụ tải điện bao gồm công suất yêu cầu của các thiết bị dùng điện được cấp điện từ
điểm đấu này và tổn thất công suất trên lưới điện nối điểm đấu với các thiết bị dùng
điện
phụ tải
Phụ tải là thông số cần thiết để qui hoạch thiết kế các phần tử của hệ thống điện và
để lập kế hoạch vận hành. Phụ tải còn để chỉ chung các hộ dùng điện và các thiết bị
dùng điện.
Xét các trường hợp sau:
Lưới trung áp (10KV)
10/0,4 KV
Lưới hạ áp (0,4 KV)
(a)
10/0,4 KV
các hộ dùng điện
(b)
©
Cách xác định phụ tải HTĐ
Đặc điểm của phụ tải điên:
-Biến thiên theo thời gian, theo quy luật ngày đêm do quy luật của sinh hoạt và sản
Giá trị tần số là như nhau trên mọi điểm của HTĐ, bởi vì giá trị tần số ở thời
điểm nào đó được xác định bằng tốc độ quay của các MFĐ. Trong CĐXL bình thường
tất cả các MF có tốc độ đồng bộ.Tần số chỉ được điều chỉnh ở NMĐ và chỉ có một
NMĐ làm nhiệm vụ điều tần mới có thể điều chỉnh f. Vì vậy tần số f mang tính hệ
thống
U mang tính chất cục bộ vì:
Điều chỉnh U là giữ cân bằng công suất phản kháng
Công suất tại nút bất kì trên lưới điện:
-
Pi = U Yii Cosϕii + ∑ U i U j YijCos( δ i − δ j + ϕij )
j=1
j≠i
n +1
2
Q i = U i YiiSinϕii + ∑ U i U j YijSin ( δ i − δ j + ϕij )
j=1
j≠i
2
i
U = f ( Qi , δ ,ϕij )
n +1
làm việc của HTĐ:
- Theo dõi điều chỉnh chế độ làm việc của lò hơi, đập nước, tua bin, máy phát, máy
biến áp, đường dây…
- Điều chỉnh tần số, điện áp, công suất phát, khởi động hoặc ngừng tổ máy, thay
đổi cấu trúc vận hành của lưới điện…
- Xử lý khi xảy ra sự cố.
- Chuẩn bị chương trình vận hành
- Tổng kết quá trình vận hành.
b) Nhóm công việc không liên quan trực tiếp đến chế độ của HTĐ
- Bảo quản định kỳ
- Sửa chữa thiết bị hỏng do sự cố
- Cung cấp nhiên liệu, vật tư
- Thực hiên các biện pháp cải tạo và giảm tổn thất điện năng
Câu 5: điều độ có nghĩa là gì? Tại sao cần phải phân cấp điều độ? Phân cấp điều
độ trong HTĐ như thế nào?
Điều độ: điều khiển và giám sát các chế độ vận hành của HTĐ
Do tính chất của HTĐ phức tạp, vận hành ở chế độ tối ưu sẽ đem lại hiệu quả
kinh tế, thúc đẩy sự phát triển chung, tiết kiệm tài nguyên quốc gia nên cần phải phân
cấp điều độ
Phân cấp điều độ trong HTĐ
1. Cấp điều độ quốc gia: là cấp chỉ huy cao nhất của toàn bộ HTĐ Quốc gia, trung
tâm điều độ quốc gia A0
2. Cấp điều độ HTĐ miền: là cấp điều độ HTĐ miền, chịu sự chỉ huy trực tiếp của
cấp điều độ HTĐ quốc gia.
- Điều độ miền Bắc – gọi tắt A1
- Điều độ miền Nam – gọi tắt A2
- Điều độ miền Trung – gọi tắt A3
3. Cấp điều độ lưới điện phân phối: là cấp chỉ huy lưới điện phân phối, chịu sự chỉ
- Bộ phận phương thức làm nhiệm vụ chuẩn bị trước chế độ vận hành, thỏa mãn các yêu
cầu an toàn, chất lượng phục vụ và hiệu quả kinh tế.
Lập kế hoạch bảo quản tối ưu các tổ MPĐ, các đg dây cao áp và siêu cap áp.
Lập cân bằng năng lượng, năm, quý, tháng.
Lập đồ thị phụ tải ngày và đêm
Tính phân bố tối ưu cstd và cspk, mức điện áp tại các nút chính
Tính ổn định, chọn và chỉnh định cấu trúc hệ thống bảo vệ role và tự động chống
sự cố
Lập ra trình tự điểu chỉnh tần số và điện áp
Dự kiến các tình huống sự cố và trình tự xử lý.
Lập sơ đồ sử dụng tối ưu nguồn nc ở nhà máy thủy điện.
b) Đối với điều độ điện lực địa phương
Ban phương thức vận hành có nhiệm vụ lập các kế hoạch để thực hiện cho thời gian
năm, quý, tháng, tuần và ngày đêm như sau:
Lập kế hoạch cấu trúc vận hành lưới điện cho chu kỳ năm
Lập sơ đồ lưới điện
Chọn lại đầu phân áp của các MBAPP or các MBA không có điều áp dưới tải
Chọn thiết bị bù công suất phản kháng.
Chỉnh định lại thiết bị bảo về và tự động hóa
Tính toán dòng ngắn mạch ở các nút chính
Lập kế hoạch đưa các phần tử lưới ra bảo quản, đổi mới…
Đánh giá tình trạng thiết bị
Lịch bảo quản định kỳ
Khả năng thực hiện
Kế hoạch sa thải phụ tải: lập kế hoạch giảm công suất và điện năng ở các hộ tiêu
thụ khi xảy ra thiếu công suất nguồn
Lập kế hoạch đo lường và điều chỉnh trên lưới điện
Các kế hoạch đc đặt ra sao cho đạt hiệu quả kinh tế max và thỏa mãn các yêu cầu
kỹ thuật
Sự phối hợp giữa các bộ phận phương thức trong các cấp điều độ:
0
Nếu t MF thay đổi lớn hơn hoặc nhỏ hơn t MF ,cp thì bạn cần kiểm tra và xử lý như thế
nào ? bạn hiểu tình trạng vận hành của MFĐ khi đó như thế nào ?
0 > 0
Nếu t MF
t MF ,cp
Giả sử MF có SF < Sđm thì cần tăng cường hệ thống làm mát
0
Nếu t MF
giảm hệ thống làm mát bình thường
0
Nếu t MF không giảm mà tăng không bình thường mạch từ hoặc cuộn dây
chập mạch
0
o Giảm tải nếu t MF
vẫn tăng ngừng MF
Câu 10: Hãy trình bày đặc tính ngoài và đặc tính điều khiển của MFĐ
Trả lời
Đặc tính ngoài của máy phát điện đồng bộ:
Đặc tính ngoài là quan hệ U = f(I) khi i(t) = const; cos φ = const và f = fđm. Nó cho thấy
lúc giữ kích thích không đổi điện áp của máy thay đổi thế nào theo tải.
Dòng điện it ứng với U = Uđm ; I = Iđm; cos φ = cos φđm; f = fđm gọi là dòng điện từ hóa
định mức.
UF
Tải C tính chất trợ từ
E0
điện kích thích it khoảng 1,7 đến 2,2 lần.
Câu 11: Đặc tính công suất của MFĐ
Qđm
Pđm
Cos đm=0,85 đến 0,95
Iktđm
Sdm =
Pdm
= const
cosϕdm
- Ý nghĩa: Giới hạn vùng lân
cận, phát cân bằng của MFĐ
- Khi tăng áp lực khí làm mát
MFĐ sẽ làm việc đc ở nhiệt
độ cao hơn và đường đặc tính
giới hạn công suất làm việc
của máy sẽ đc mở rộng ra
tăng khả năng phát của MF.
Câu 12: Hãy trình bày tóm tắt các tiêu chuẩn vận hành máy phát điện mà người
vận hành phải nhớ trước khi vận hành máy phát điện?
Kiểm tra chuẩn bị trước khi khởi động máy
- Thu hồi các phiếu công tác và giải trừ các biện pháp an toàn ở MFĐ và các thiết
bị liên quan.
- Kiểm tra toàn diện các thiết bị sau khi sửa chữa.
- Kiểm tra MFĐ và các thiết bị phụ thuộc phải sạch sẽ.
- Kiểm tra đấu dây nhất thứ và đấu dây của máy biến dòng điện, biến áp đo lường
MFĐ đồng bộ riêng ghép cùng trục với MFĐ chính nhưng có công suất nhỏ.
Câu 14: Hãy vẽ và trình bày nguyên lý làm việc của hệ thống kích từ sử dụng cầu
chỉnh lưu có điều khiển bằng thysistor có phản hồi điện áp
- Khởi động máy phát điện?
- Giải thích chức năng các bộ phận trong sơ đồ?
Trả lời
Hình vẽ:
• Khởi động máy phát điện
- Ban đầu, trục máy phát được truyền chuyển động quay bởi tuabin => roto
MF kích từ và roto MF chính quay.
- Ấn nút đưa dòng kích từ mồi vào mạch kích từ MF kích từ => Sinh ra suất
điện động đầu cực MFKT.
- Dòng điện từ MFKT đi qua mạch chỉnh lưu đi-ốt trở thành dòng Ikt đi vào
roto MFC kích từ cho MFC.
- Đầu cực MFC xuất hiện xuất điện động, khi đạt đến định mức thì MFC
được đưa vào hòa lưới.
- Cuộn sơ cấp MBA kích từ lấy điện áp từ 3 pha đầu cực MFC => dòng từ
cuộn thứ cấp được chỉnh lưu bởi cầu chỉnh lưu Thyristor => trở thành dòng
1 chiều trờ về kích từ cho MFKT.
- Nhả nút ấn kích từ mồi => hệ thống đã được tự kích từ.
• Giải thích sơ đồ:
- Tuabin: Truyền chuyển động quay cho trục MF
- MFKT: Phát ra dòng điện kích từ cho MFC
- MFC: Phát điện lên lưới
- Bộ phận kích từ mồi ban đầu: cung cấp dòng kích từ ban đầu cho MFKT
- MBA kích từ: lấy điện áp từ đầu cực máy phát trở lại kích từ cho MFKT
- Cầu chỉnh lưu đi-ốt: chỉnh lưu dòng điện từ MFKT thành dòng 1 chiều
hỏng máy và các thiết bị khác, gây rối loạn HTĐ
Nếu không đảm bảo được các điều kiện trên, khi hòa MFĐ với HTĐ có thể sẽ xảy ra
những sự cố trầm trọng, ví dụ như UF và UHTĐ lệch pha nhau 180 độ, sẽ tương đương
với nối ngắn mạch máy phát với điện áp UF –UL =2UF; Điều này là rất nguy hiểm.
Cách xử lý:
+Nhanh chóng cắt máy cắt đưa MF ra khỏi lưới.
+Kiểm tra MF
+Thực hiện lại đầy đủ các thao tác hòa đồng bộ
Câu 16. Làm mát cho MBA
a. Tại sao khi vận hành mba bị nóng lên? Các nguồn nhiệt nào tác động làm nóng
mba?
Trả lời
a) Tại sao Vận hành MBA bị nóng lên?
+Máy biến áp bị quá tải.
+Tiếp xúc của các phần tử mang điện kém.
+Điều kiện làm mát không tốt.
+Một số lá thép trong lõi thép bị chập.
+Chạm chập một vài vòng dây.
.
Các nguồn nhiệt nào tác động làm nóng MBA?
- Nhiệt độ của các cuộn dây MBA
- Nhiệt độ dầu MBA
- Nhiệt độ của môi trường xung quanh MBA
- Nhiệt độ lõi thép
b. Trình bày các phương pháp làm mát mba ( vẽ sơ đồ): tùy thuộc vào công suất định
mức của mba mà người ta áp dụng các pp làm mát khác nhau:
1. Làm mát bằng không khí tự nhiên
- Các máy biến áp làm mát bằng không khí tự nhiên gọi là máy biến áp khô, luồng
5
Hình 4.2. Hệ thống làm mát bằng dầu tự nhiên
kết hợp với quạt thổi
1-thùng;
2- phần tản nhiệt; 3 -ống góp;
4 - ống tản nhiệt; 5- hệ thống quạt.
4. Làm mát máy biến áp bằng tuần hoàn cưỡng bức dầu và không khí
- S>=80 MVA; nguyên tắc làm đối lưu cả dầu và không khí. Một máy bơm được đặt ở
mặt bích trên của máy biến áp để hút dầu đẩy vào bộ phận tản nhiệt cưỡng bức do các
máy quạt thổi. Hiệu suất làm mát cao( tăng tốc quá trình trao đổi nhiệt, tăng hệ số
truyền nhiệt)
3
1
4
Hình 4.3. Hệ thống làm mát bằng dầu và không
khí cưỡng bức.
1- thùng;
2- bộ phận tản nhiệt;
3- bơm dầu;
4- bộ phận tản nhiệt;
5- hệ thống quạt.
2
5
- Điện áp định mức của máy biến áp: điện áp định mức của cuộn dây chính máy biến áp
khi ở chế độ không tải (điện áp dây Ud.đm)
- Dòng điện định mức của máy biến áp: dòng điện định mức của cuộn dây sơ cấp và thứ
cấp. Dòng điện định mức của máy biến áp 3 pha tính toán như sau:
S
S
I1dm = sdmdm ; I 2dm = tdmdm
3U1
3U 2
Nếu I < Iđm là khi máy biến áp vận hành non tải.
Nếu I > Iđm là khi máy biến áp vận hành quá tải.
- Dòng điện không tải I0 và tổn hao công suất không tải P: Khi vận hành không tải máy
biến áp bị phát nóng nhẹ, dòng điện I1 trên cuộn dây sơ cấp lúc này đóng vai trò từ hoá
lõi thép và làm cho một phần điện năng chuyển thành nhiệt năng ta gọi đó là tổn hao
công suất không tải.
- Điện áp ngắn mạch Uk% và tổn hao công suất ngắn mạch Pk.
2. Khi tải thay đổi thì vận hành hệ thống làm mát như thế nào?
- Các máy biến áp lớn điện áp cao thường áp dụng phương pháp làm mát bằng dầu biến
áp kết hợp với quạt gió thổi không khí ngoài vỏ máy biến áp.
- Quạt gió chỉ cho phép ngừng hoạt động khi phụ tải của máy biến áp 60% đến 80%
dụng lượng định mức hoặc nhiệt độ lớp dầu trên cùng dưới quy định cho phép trong
quy trình hoặc theo hướng dẫn của nhà chế tạo. Chế độ khởi động hệ thống quạt gió
được thực hiện tự động (khi phụ tải đạt định mức) hoặc dùng nút nhấn điều khiển xa
bằng điện
Câu 17. Thao tác hợp bộ MC-DCL-DNĐ
a. Hãy nêu và giải thích các điều kiện liên động giữa DCL và DNĐ(vẽ hình )
Trả lời
- Chỉ cho phép đóng dcl khi dnđ mở
+ Bộ phận truyền động hỏng,hoặc điều chỉnh sai
- Cách khắc phục: kiểm tra
+ vị trí aptomat, nguồn điều khiển
+ Rơle
+ Mạch điều khiển
+ Bộ lẫy chốt
+ Kiểm tra điện áp
+ Điều chỉnh các vít, chỉnh định lại vị trí thanh truyền động,
+ Lò xo
Câu 18. Thao tác mạch MBA
a. Trình bày viết phiếu thao tác đưa mba vào vận hành ( vẽ sơ đồ minh họa)
- Xét trường hợp mba lâu ngày chưa đóng vào vận hành hoặc mba vừa mới lắp đặt, cần
đưa vào vận hành:
+ Thu hồi tất cả các phiếu thao tác có liên quan đến mba chuẩn bị vận hành
+ Kiểm tra tình trạng của mba
+ Cắt hết các tiếp địa cố định và tiếp địa di động các phía mba
+ Đóng aptomat các máy biến điện áp của mba ( nếu có)
+ Kiểm tra hệ thống bảo vệ, hệ thống làm mát đã đưa vào vận hành
+ Đặt nấc phân áp ở vị trí thích hợp tránh quá điện áp khi đóng điện
+ Đóng máy cắt phía nguồn điện mba, nếu không có thì dùng dcl
+ Chuyển đổi nguồn tự dùng nếu cần
+ Sau khi đưa mba vào vận hành kiểm tra tình trạng vận hành của mba
b. Khi mba đang vận hành bạn cần phải theo dõi nắm bắt được những thông số
nào?
- Nhiệt độ mba: tăng cao quá nhiệt độ cho phép...
- Tình trạng phu tải mba: quá tải, lệch pha ( I, góc lệch phi giữa các pha)
- Điện áp mba: giữ luôn bằng Udm
- Hệ thống làm mát
- Điện áp phía sơ cấp và thứ cấp của chúng bằng nhau, tức là hệ số biến áp kba giống
nhau: nếu có sự chênh lệch điện áp, sẽ xuất hiện dòng điện không cân bằng
I kcb =
∆U
tăng tổn thất và làm nóng mba
Z ba1 + Zba 2
- Cùng tổ đấu dây: nếu khác tổ đấu dây, thì điện áp thứ cấp của 2 mba sẽ lệch pha nhau,
δ
2
=
Uk1 Uk 2
+
I n1
In2
200sin
lệch điện áp, xuất hiện dòng không cân bằng I kcb
- Điện áp ngắn mạch chênh lệch không quá 10%: nếu Uk chênh lệch, dẫn đến sự phân
bố phụ tải giữa các mba không đều. Cs truyền tải qua các mba lv song song :
S =(
S n1 Sn 2
+
) *U k
Uk1 Uk 2
Trong đó: Uk điện áp ngắn mạch đẳng trị mba lv song song. Mba nào có Uk nhỏ sẽ
U = f ( Qi , δ , ϕij )
n +1
δ = δ i − δ j điều chỉnh để đạt được ổn định tĩnh nên không đổi
ϕij không đổi
Nên U của một nút bất kì chỉ phụ thuộc chủ yếu vào Q cấp cho nút nguồn
Q được phát ra từ nguồn ( phát từ NMĐ)
Q được bù tại nút bất kỳ
Như vậy U mang tính chất cục bộ
- Các phương pháp điều chỉnh điện áp trên htđ:
+ Trung tâm điều độ: sa thải phụ tải
+ Ở đầu cực máy phát: điều chỉnh dòng kích từ, thay đổi từ thông, từ trường trong mf,
dẫn đến u thay đổi, điều chỉnh cspk tại nhà máy điện
+ Ở mba: máy biến áp điều chỉnh, hoặc bộ điều chỉnh điện áp dưới tải: thay đổi nấc
điều chỉnh đầu phân áp
+ Đường dây: tụ bù dọc, ngang, máy bù( bù cspk), hoặc đảo pha ( thay đổi thông số r x
đường dây)
+ Tải: bù tụ điện, máy bù
b. Điện áp của các nút trên htđ cần phải được điều chỉnh có giới hạn cực đại là bao
nhiêu?
Trả lời
- Mục đích điều chỉnh điện áp là đảm bảo chất lượng điện năng cho phụ tải điện, trước
hết là độ lệch điện áp so với điện áp định mức
δU =
U − U dm
100%
- Dùng tụ bù ngang: đặt các thiết bị bù ở gần hộ dùng điện ( cspk có tính chất cục bộ)
để cung cấp cspk Q cho chúng, giảm được Q phải truyền tải trên đường dây, làm góc
lệch pha giữa S và P giảm ϕbu = arctg
Q − Qb
do đó nâng cao được hệ số cosϕ của mạng.
P
- Tụ bù dọc thay đổi thông số đường dây Z = R+ j(X-Xb) chỉ giảm được tổn thất điện
năng và cải thiện điện áp
Câu20. Khi thực hiện bù cspk để nâng cao hệ số cosϕ cho htđ thì chúng ta nên đặt
thiết bị bù ở đâu? Giải thích tại sao?
Trả lời
- Nâng cao hệ số công suất bằng phương pháp bù là đặt các thiết bị bù ở gần hộ
dùng điện ( thanh cái hạ áp trạm biến áp phân xưởng, tủ pp động lực hoặc từng
thiết bị dùng điện) để cung cấp cspk Q cho chúng, giảm được Q phải truyền tải
trên đường dây, làm góc lệch pha giữa S và P giảm ϕbu = arctg
Q − Qb
do đó nâng
P
cao được hệ số cosϕ của mạng.
- Nếu đặt thiết bị bù xa điểm tải, do có tổn thất cspk trên đường dây nên giá trị
cspk bù tới phụ tải nhỏ. Điều này sẽ gây mất hiệu quả trong việc nâng cao giá trị
cosϕ .
- Nguyên tắc Bù càng sâu càng tốt
o Tại thanh caí hạ áp trạm biến áp phân xưởng: giảm tổn thất điện năng trạm
tính chất cách điện của thiết bị sẽ tăng theo thời gian đặt điện áp. Vậy đối với các điện
môi phân cực nhanh, điện trở cách điện đo ở 60s (R60) có giá trị lớn hơn điện trở cách
điện đo ở 15s (R15).
Tại thời ban đầu I15” =IR +IC, khi tụ C
được nạp đầy thì I60” = IR I15” > I60”
R15” < R60”
Câu 23: Cách đo hệ số hấp thụ Kht như thế nào? Kht có ý nghĩa gì?
Trả lời
Đo điện trở cách điện tuyệt đối đo ở thời điểm 15s (R15) và ở 60s (R60). Hệ số hấp thụ là
tỷ số giữa R60 và R15.
Kht = R60/R15
Hệ số hấp thụ dùng để đánh giá tình trạng của vật liệu cách điện. Đối với cách điện khô
và sạch không lẫn tạp chất thì Kht >= 1,3. Nếu vật liệu cách điện ẩm thì Kht
Câu 26: Tại sao phải xác định cực tính của cuộn dây? Hãy trình bày thí nghiệm
xác định cực tính của cuộn dây MFĐ bằng phương pháp dòng điện xoay chiều.
Trả lời
- Xác định thứ tự cuộn dây:
Sau khi gia công chế tạo hoạc xửa chữa xong bộ dây stato của MFĐ thì cần phải kiểm
tra để xác định lại cực tính đầu cuộn dây. Nếu xác định đầu dây sai sẽ dẫn đến đấu
nhầm các đầu dây và thứ tự pha, kết quả là khi đưa MFĐ vào vận hành sẽ gây nên các
sự cố mất đối xứng của hệ thống sức điện động, điện áp và dòng điện 3 pha (mất đối
xứng về cả biên độ lẫn góc pha).
- Xác định bằng pp dòng xoay chiều
Thử lần 1:Gsử xđ đc 1,2 cùg pha 3,4 cùg pha 5,6 cùg pha.Nối mạch thử như hìh a.Để
vônmét ở thag đo 6V or10V.Đặt nguồn 1chiều đ.áp thấp (khoảg 20 – 30 % Uđm of mpđ)
vào 2 đầu dây 1,4 rồi quan sát vônmét. Nếu kim of điện kế k lên or chỉ nhích ra khỏi vị
trí 0 một ít thì các đầu dây 2 và 3 cùg cực tíh (cùg là đầu or cùg là cuối).Nếu kim điện
kế of vônmét chỉ vài vôn thì 2 và 3 # cực tính (1đầu là đầu,1đầu là cuối).G sử lần này
kim điện kế của vônmét chỉ vài vôn nghĩa là 2 và 3 là # cực tính.
Thử lần 2 : Nối mạch thử như hình b. Gsử lần nè kim of vônmét k lên,nghĩa là 4 và 5
cùg cực tính.
Hình a
Hình b.
Qua các lần thử ta xđ đc 1,3,5 cùg cực tíh và 2,4,6 cùg cực tính.