CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA MÁY BIẾNÁP
I. VAN HANH SONG SONG CAC MAY BIEN AP
Về cơ bản, 2 hoặc nhiều máy biến áp đáp ứng đầy đủ các điều kiện dưới đây có thể vận hành song song khi tải cân bằng, bằng cách đấu nối tương ứng các đầu lần
lượt ở phía sơ cấp và thứ cấp.
- Tỷ số biến áp bằng nhau tại tất cả các đầu phân á áp.
- Độ lệch pha bằng nhau (góc lệch pha về phía. sơ cấp bằng 0)
- Độ biến đổi điện kháng ngắn mạch không vượt quá 1/10 giá trị trung bình tại
tất cả các đầu phân áp. ' tu
\
- TỶ số công suất danh định không quá 1/3
Ngay cả khi tỷ SỐ biến ap, điện kháng ngắn mạch và tỷ số công.suất vượt ra |.
'ngoài Các điều kiện nêu trên trong một khoảng nhất định, khi kiểm tra mức độ chia phụ tải và độ tăng nhiệt “độ chứng tỏ rằng chúng vẫn nằm trong miền cho phép thì van.
có thể tiến hành việc vận hành : song song.
Khi thực hiện việc vận hành song song bộ điều: áp dưới tải nếu có khe hở giữa các nấc phân áp trong khi chuyển nấc thì sẽ có đòng điện ngang chạy giữa các máy biến áp. Do dòng điện ngang này có thể gây ảnh hưởng xấu tới không chỉ máy biến _ ấp mà cả bộ điều áp dưới tái, nên cần phải chú ý vận hành sao cho dong dién ngang
_ không được vượt quá giới hạn cho phép.
TRUNG TÂM ĐÀO TẠO NÂNG CAO | ‘gs
. Tai liéu chuyén dé van hành và bảo dưỡng máy biến áp lực Sự phân bố phụ tải (Độ chia phụ tải)
Pas [MAI '%Z,„ [%|] | fh
| OO PIM)
Of ~
Page [MVA], %Z,„s [%] a
Phụ tải của mỏy biến ỏp A = min (Pu, ơ...`... P)- 1A Pn + 2 nn DA
0.7 Mi Lan Puan - cuc
Phu tai cla may bién 4p B = min (Pay,
OS “ Zan Puan + %Z5Paan
P) —~
Hình 8.1. Phân bố phụ tải trên các máy biến ap lam viéc song song t . : \ o.
‘Su phan bố phụ tải của các máy biến áp vận hành sơ 1g song phụ thuộc vào điện kháng ngắn mạch và công suất. Trên hình 8.I là một ví dụ minh hoa. Khi van hanh các máy biến áp có thông số kỹ thuật khác nhau thì cân chú ý đảm bảo phụ tải từng máy không được vượt quá công suất danh định.
*
Il. VAN HAN H QUÁ TẢI MAY BIEN. AP
2.1. Nhiệt độ và tuổi thọ máy biến áp i
Cách điện của máy biến áp sẽ bị già hoá từ từ do ảnh hưởng của nhiệt độ, độ ẩm, khí ôxy... trong quá trình vận hành. Nếu sự già hoá tiến triển, khi máy biến áp . chịu điện áp bất thường như xung sét và xung thao tác hoặc các ứng suất bất thường | về điện và cơ như lực điện từ khi ngắn mạch ngoài thì sẽ làm tăng nguy cơ bị hỏng.
Khoảng thời gian từ lúc bắt đầu vận hành máy biến áp tới lúc nguy cơ bị hỏng tăhg lên rất cao. được gọi là tuổi thọ của máy biến áp. Hiện nay, vẫn chưa có biện pháp cụ thể để xác định chính xác thời điểm này - thời điểm mà nguy cơ hỏng rất cao. Tuy nhiên, do - _ tuổi thọ máy biến áp chịu ảnh hưởng rất nhiều của nhiệt độ phát nóng nên quan hệ giữa
nhiệt độ này và tuổi thọ được xác định như sau (phương trình Montsinger):
86 ~ | 1 | _ TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
Chương VIII. Các chế độ lam việc của máy bi biến áp Y = ae"
Trong đó: a - Hằng số
b= 2 ~ 0.1155
6
01; - Nhiệt độ phát nóng °C) 0,,= 0, + 0,
0, - Nhiệt độ làm mát trung binh (°C), Đụ, . Do tang nhiét độ phat nóng (K)
Trong miền nhiệt độ phát nóng 80 + 130°C thì tuổi thọ được coi là còn một nửa
khi độ tăng nhiệt độ là 6K. Từ công thức trên, chúng ta thay 1 rõ rằng tuổi thọ may biến áp được xác định bằng nhiệt độ phát nóng.
Vì vậy, để xác định ngưỡng tăng nhiệt độ (giới, hạn độ tăng nhiệt độ) của máy © |
- biến áp, cần phải quy định nhiệt độ của không khí làm mất, Tiêu chuẩn Nh ạt. Bản |:
(JEC- 2200- 1995) quy dinh nhu Sau:
~ Nhiệt độ nóng nhất: < 40°C |
- Nhiét do trung binh hang ngay:<35°C - |
- Nhiệt độ trung bình hàng năm: < 20°C |
Sự thay đổi nhiệt độ được tính theo công thức dưới đây và hình 8.2
A.. 2 _, 2T
0,= O,y +Asin—“ =——+ Bsin —
365x 24 24
Trong do: 0,, - Nhiét d6 trung binh hang nai (°C).
A - Biên độ nhiệt độ trung binh hang nam (K).
B - Bién dé nhiệt độ hàng ngày.
L. - Thời gian (h)
TRUNG TÂM ĐÀO TẠO NÂNG CAO TC $7
Tài liệu chuyên để vận hành và bảo dưỡng máy biến áp lực
hi (40) ---z~—-~z-~--- j ns
Ss eS $`B(8) sói : ,
E |==z soo |
8
2 5 0,y (20)
= zs
aD:
<=
= ~
< Thời gian -
Anam ae
Hình 8.2. Nhiệt độ xấp xỉ của không khí làm mái ,
_ Tuổi tho tỉnh theo công thức trước ở điều kiện 0„ không đổi, 6,, = 20°C,
= 15K va B = 5K bang tuổi thọ tớnh ở điều kiện ỉ„ cũng khụng đổi và ễ„ = 25°C cố
‘toh, 'Bởi vậy, tuổi thợ dự kiến sử dụng trong giới hạn nhiệt.-độ không khí làm mát | được xác định trong tiêu chuẩn này bằng với tuổi thọ dự kiến sử dụng ở nhiệt độ không khí làm mát là 25°C cố định. Có thể kết luận rằng giới hạn độ tăng nhiệt độ _của tiêu chuẩn này được xác định đối với nhiệt độ không khí làm mát 25°C cố định:
Theo kết quả kiểm tra nhiều mẫu, độ lệch giữa nhiệt phát nóng của cuộn dayeva nhiệt độ trung bình của cuộn dây (được đo Đằng phương, pháp điện trở nêu dưới đây) được xem xét trên khía cạnh an toàn.
Trường hợp dầu tuân hoàn tự nhiên trong cuộn dây (ON, OF): 15K.
.Trường hợp dầu tuần hoàn cưỡng bức trong cuộn dây (OD): 10K. .
"Bởi vậy, nhiệt độ phát nóng khi nhiệt độ không khí làm mat là 25°C.
| Trường hợp dầu tuần hoàn tự nhiên trong cuộn day: 25 + 55 + 15 = 95C.
Trường hợp dầu tuần hoàn cưỡng bức trong cuộn day: 25 + 60+ 10 = 95°C.
_ Trong cả 2 trường hợp là 959C.
88 _ TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
%
Chương VIII. Các chế độ làm việc của máy biến náp Kết luận: Tuổi thọ máy biến áp theo tiêu chuẩni này gần bằng tuổi thọ khi vận |
hành liên tục tại nhiệt độ phát nóng 95°C. Theo nhiều thực nghiệm cho thấy khi máy |
- biến áp vận hành ¿ ở 95°C thì tuổi thọ của máy biến áp là khoảng 30 năm.
| Trong truéng hợp nhiệt độ không khí làm mát lớn nhất 40°C thì mặc dù điểm
phát nóng lên tới 110°C và vượt quá nhiệt độ lớn nhất cho phép, 105”C cấp chịu nhiệt |
A (bảng 6. 4) thì tiêu chuẩn này vẫn cho phép bởi nó không vận hành tại nhiệt độ này trong một khoảng thời gian dài.
2.2. Sự Suy giảm tuổi thọ
. Quan hệ giữa tuổi thọ Yạ khi vận hành liên tục ở ? nhiệt độ phát nóng 95°C (gọi
_ cách khác là tuổi thọ tiêu chuẩn) và tuổi thọ Y khi vận hành liên tục ở nhiệt độ phát nóng 9 được biểu thị bằng công thức dưới đây và biểu đồ trên hình 8.3.
_ 9-95 -b(0-95) _ eT91155(0-95) =2 “6
—— =€ Y Y,
Ä
Tuổi thọ (Yo) ⁄“
`
ON
0,01 | _ SN
0,001
80 90 100 110 120: 130 140 Nhiiệt độ phát nóng (°C)
Hình 8.3. Quan hệ giữa nhiệt đó và tuổi thọ
AG
TRUNG TÂM ĐÀO TẠO NÂNG CAO | 88
Tài liệu chuyên đề vận hành và bảo dưỡng máy biến áp lực | ‘
‘Su suy giảm tuổi thọ Vị khi vận hành tại nhiệt độ phát nóng 0,°C trong thời gian h,(h) được biểu thị như sau: V, = 1 nghĩa là thời gian khi tuổi thọ đã hết.
Vi hy
Y, 7
1 Đo : :
Su suy giảm tuổi thọ Vạ khi vận hành tại nhiệt độ phát nóng 95°C trong thời giàn 24(h) được biểu thị như sau: 7 co nh
Sa 7 | 2 -
Vo= =
Yo
Trường hợp một máy biến áp vận hành ở Đị°C trong thời gian h, (h) và trong thời gian (24 - h,) (h) còn lại nó vận hành ở nhiệt độ thấp hơn để nó không ảnh hưởng
tới tuổi thọ thì điều kiện (yêu câu) là giữ mức suy giảm tuổi thọ như nhau:
Vị= Vụ
Yoh Y, 24
1 . Y z yf z ‘ ` + `4 `
Nếu cho h; thỡ ẹ cú thể tớnh toỏn theo cụng thức trờn và 8, cú thể thu được từ
L0 . - :
hinh 8.3. Bang 8.1: Quan hệ giữa hị và 6.
Bang 8.1. Quan hé giita thời gian mang tải nặng và nhiệt độ phái nóng
h;(h) + t 6,(°C)
ve | |
24 1 : 95
8 — 1 104,5 .
3 | :
ˆ 1 - :
4 — 110,5
: 6
2 — 1 ! 116,5
12
6) + 1225
2 “~.... 11 —— ——
1 có,
| i 128,5
05 48 .
99 - | 1A _ TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC