- Máy biến áp 500kV – Công ty thủy điện Sơn La. - Thông số kỹ thuật của máy biến áp. - Sơ đồ cấu tạo máy biến áp. - Nguyên lý hoạt động của máy biến áp. - Tổn thất công suất của máy biến áp. - Dầu cách điện dùng trong máy biến áp 500kV – Công ty thủy điện Sơn La . - Thông số kỹ thuật của dầu cách điện. - Tính chất của dầu cách điện dùng trong máy biến áp 500kV. - Tính chất cách điện. - Chế độ vận hành của máy biến áp. - Nguyên nhân các khí sinh ra trong máy biến áp. - Kiểm soát chất lượng dầu cách điện dùng cho máy biến áp 500kV. - Kiểm tra dầu cách điện sau xử lý kỹ thuật. - Kiểm tra dầu cách điện sau khi nạp vào máy biến áp. - Kiểm tra dầu cách điện trong máy biến áp khi vận hành. - Dầu cách điện dùng cho máy biến áp 500kV tại Công ty thủy điện Sơn La . - Kết quả mẫu dầu cách điện sau khi nạp vào máy biến áp và xử lý kỹ thuật . - Kết quả các mẫu dầu cách điện trong máy biến áp khi vận hành. - Sơn La, ngày tháng 09 năm 2013 Tác giả Nguyễn Thanh Hải Luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ, Khóa 2011B Nguyễn Thanh Hải 6 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT 5SB.431.5747: Sơ đồ cấu tạo máy biến áp. - Tg: Hệ số đo tổn hao điện môi cách điện chất lỏng Y5SB.462.6909: Sơ đồ hướng dẫn lắp đặt đường ống dẫn dầu máy biến áp. - Luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ, Khóa 2011B Nguyễn Thanh Hải 7 DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1-1: Các thông số kỹ thuật của máy biến áp ba pha 500kV. - Luận văn của tôi tập trung nghiên cứu về dầu cách điện dùng trong máy biến áp lực 500kV tại Công ty thủy điện Sơn La bao gồm: Chương 1: Tổng quan Chương 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu Chương 3: Kết quả nghiên cứu Luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ, Khóa 2011B Nguyễn Thanh Hải 12 Chƣơng 1 – TỔNG QUAN 1.1. - Máy biến áp 500kV – Công ty thủy điện Sơn La 1.2.1. - Sơ đồ cấu tạo máy biến áp Máy biến áp 500kV – Công ty thủy điện Sơn La là loại máy biến áp lực (ba pha, năm trụ) được mô phỏng theo sơ đồ bản vẽ (kèm theo) số Y5SB.462.6909. - 5SB.431.5747 bao gồm các bộ phận chính sau: Hình 1-2: Bên trong máy biến áp 500kV – Công ty thủy điện Sơn La Luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ, Khóa 2011B Nguyễn Thanh Hải 16 Hình 1-3: Sơ đồ cấu tạo máy biến áp 500kV – Công ty thủy điện Sơn La Trong đó. - Thân máy biến áp được thiết kế chịu lực kéo, áp lực chân không, áp lực cưỡng bức. - Cuộn dây của máy máy biến áp có nhiệm vụ nhận năng lượng vào và truyền năng lượng ra. - Trụ hoặc lõi thép từ: Lõi thép từ của máy biến áp dùng để dẫn từ thông và có các thông số sau. - Toàn bộ lõi thép từ, các bulông ép lõi thép từ của máy biến áp trong quá trình vận hành được nối đất. - Luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ, Khóa 2011B Nguyễn Thanh Hải 18 + Mật độ từ thông lớn nhất tại điện áp và tần số định mức là: 1,7 tesla + Tổn thất riêng trong lõi thép của máy biến áp là: 1W/1kg. - Được đặt bên trong máy biến áp (là những lá thép kỹ thuật mỏng ghép lại với nhau) và được bắt vít chặt vào thân máy biến áp, các bộ phận này hoàn toàn được ngâm trong dầu cách điện. - Dầu được tuần nhờ 04 bơm ly tâm (SZB-250Y) ngập trong dầu cách điện và thông với bình dầu máy biến áp theo chu trình tuần hoàn kín. - Bộ điều chỉnh điện áp dưới tải để điều chỉnh công suất của máy biến áp. - Φ Hình 1-4: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của máy biến áp Luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ, Khóa 2011B Nguyễn Thanh Hải 19 Trong đó. - Máy biến áp ba pha có 03 cuộn dây thứ cấp (phía cao áp) và 03 cuộn dây sơ cấp (phía hạ áp), ngoài ra còn có 01 cuộn dây trung tính (điện áp trung tính). - Máy biến áp 500kV tại Công ty thủy điện Sơn La được gọi là máy biến áp ba pha ngâm trong dầu vì máy biến áp biến đổi hệ thống dòng điện xoay chiều ba pha và được ngâm hoàn toàn trong dầu cách điện. - Tổn thất công suất của máy biến áp Tổn thất trong máy biến áp gồm hai thành phần chính. - S0 được xác định theo số liệu kỹ thuật của máy biến áp. - Hình 1-5: Sơ đồ thay thế máy biến áp 500kV – Công ty thủy điện Sơn La Luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ, Khóa 2011B Nguyễn Thanh Hải 22 Từ sơ đồ thay thế máy biến áp 500kV. - Vì vây, vai trò của dầu cách điện dùng trong máy biến áp 500kV – Công ty thủy điện Sơn La là rất quan trọng. - Dầu cách điện dùng trong máy biến áp 500kV – Công ty thủy điện Sơn La Dầu dùng cho máy biến áp 500kV – Công ty thủy điện Sơn La được đơn vị cung cấp vận chuyển tới nhà máy theo các “Téc” chứa và có các thông số cơ bản như sau: 1.3.1. - Tính chất của dầu cách điện dùng trong máy biến áp 500kV Dầu cách điện cho các máy biến áp 500kV tại Công ty thủy điện Sơn La có tính chất điển hình như sau. - Cách điện giữa cuộn dây và lõi thép - Làm mát các bộ phận phát nhiệt trong máy biến áp - Có tính lưu thông tốt để nâng cao hiệu quả làm mát bằng việc tuần hoàn dầu có làm mát cưỡng bức (bằng không khí) Luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ, Khóa 2011B Nguyễn Thanh Hải 24 - Độ bền nhiệt và độ bền ôxy hóa cao - Chống tạo cặn cácbon khi phát sinh hồ quang, tia lửa điện. - Do đó, thấy rằng dầu có khả năng cách điện là cực kỳ quan trọng trong máy biến áp có chứa dầu để bảo vệ cho máy biến áp được vận hành an toàn. - Dầu cách điện dùng trong các máy biến áp 500kV tại Công ty thủy điện Sơn La có giá trị điện áp cách điện lên đến 90kV/2,5mm (áp dụng phương pháp đo theo tiêu chuẩn Quốc tế IEC 60156). - Để thiết bị vận hành được an toàn thì điểm chớp cháy cốc kín của dầu cách điện dùng cho máy biến áp 500kV không được phép giảm quá 50C so với lần thí nghiệm trước đó. - Dầu cách điện dùng trong các máy biến áp 500kV tại Công ty thủy điện Sơn La có giá trị chớp cháy cốc kín lên tới 1450C (áp dụng phương pháp đo theo tiêu chuẩn Quốc tế ASTM D93) Luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ, Khóa 2011B Nguyễn Thanh Hải 26 1.3.2.4. - Dầu cách điện dùng trong các máy biến áp 500kV tại Công ty thủy điện Sơn La có giá trị độ nhớt trong khoảng 12cSt (áp dụng phương pháp đo độ nhớt theo tiêu chuẩn Quốc tế GOST . - Dầu cách điện dùng trong các máy biến áp 500kV tại Công ty thủy điện Sơn La có giá trị về thành phần kích thước hạt áp dụng phương pháp đo thành phần hạt theo tiêu chuẩn Quốc tế ISO 4406). - Khẳ năng dập hồ quang Sự tiếp xúc động và tĩnh trong máy biến áp ngâm dầu cách điện có thể phát sinh hồ quang. - Vai trò Vai trò của dầu cách điện trong máy biến áp 500kV – Công ty thủy điện Sơn La đáp ứng được những yêu cầu kỹ thuật chính bao gồm. - Chế độ vận hành: Đóng vai trò quan trọng đến sự biến đổi tính chất của dầu cách điện trong máy biến áp điện áp cao, chế độ vận hành được thể hiện. - Thời gian vận hành: Đóng vai trò quan trọng đến sự biến đổi tính chất của dầu cách điện trong máy biến áp điện áp cao. - Thời gian và chế độ vận hành thể hiện tính quy luật biến đổi của dầu cách điện trong máy biến áp điện áp cao. - Chế độ vận hành của máy biến áp Luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ, Khóa 2011B Nguyễn Thanh Hải 30 - MBA 500kV được phép làm việc lâu dài với điện áp cao hơn định mức 10% khi phụ tải không quá phụ tải định mức. - Tại Công ty thủy điện Sơn La dầu cách điện được nhập khẩu từ nhà sản xuất với sự kiểm tra nghiêm ngặt về chất lượng cũng như là đảm bảo được số lượng cho việc lắp đặt máy biến áp 500kV (75 tấn dầu/MBA). - Sau khi xử lý kỹ thuật 08 téc chứa dầu cách điện với các kết quả đáp ứng theo tiêu chuẩn thì dầu cách điện sẽ được nạp vào máy biến áp, dầu sau khi được nạp vào máy biến áp phải được tiếp tục xử lý kỹ thuật, Luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ, Khóa 2011B Nguyễn Thanh Hải 35 lấy mẫu để kiểm tra các tính chất của dầu và khí hòa tan trong dầu cho đến khi kết quả đáp ứng theo tiêu chuẩn. - Căn cứ kết quả phân tích các mẫu dầu cách điện sau khi lắp đặt máy biến áp từ đó áp dụng làm cơ sở cho việc theo dõi sự thay đổi tính chất của dầu dùng trong máy biến áp khi vận hành. - Luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ, Khóa 2011B Nguyễn Thanh Hải 36 Hình 1-10: Kiểm soát chất lượng dầu cách điện trong lắp đặt máy biến áp 500kV Luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ, Khóa 2011B Nguyễn Thanh Hải 37 1.3.6.1. - Dầu cách điện này được lấy mẫu và kiểm tra các tính chất của dầu cách điện của 08 téc chứa dầu cách điện trước khi tiến hành lắp đặt máy biến áp theo phụ lục 1. - Kiểm tra dầu cách điện sau xử lý kỹ thuật Song song với việc lắp đặt các bộ phận của máy biến áp thì tổng khối lượng dầu dầu cách điện dùng cho máy biến áp phải được xử lý kỹ thuật. - Kiểm tra dầu cách điện sau khi nạp vào máy biến áp Các bộ phận cơ khí của máy biến áp được lắp đặt hoàn chỉnh, các téc chứa dầu được xử lý kỹ thuật đạt yêu cầu theo tiêu chuẩn thì tiến hành công tác nạp dầu cách điện vào máy biến áp theo các bước sau: Luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ, Khóa 2011B Nguyễn Thanh Hải 41 - Dùng máy hút chân không để hút không khí trong máy biến áp: Hút chân không trong máy biến áp ở áp suất 133Pa với thời gian là 48 giờ. - Nhiệt độ dầu trong máy biến áp sẽ dao động trong khoảng 600C÷700C trong thời gian tuần hoàn dầu nóng. - Dầu trong bộ làm mát và thùng chứa máy biến áp phải được lưu thông liên tục (tuần hoàn khép kín). - Dầu cách điện trong máy biến áp sau khi lắp đặt phải được lấy mẫu, thử nghiệm các tính chất và thành phần khí hòa tan trong dầu theo phụ lục 1 và phụ lục 2. - Kiểm tra dầu cách điện trong máy biến áp khi vận hành Dầu cách điện trong máy biến áp được kiểm tra kỹ thuật định kỳ hoặc trong quá trình theo dõi sự cố. - Luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ, Khóa 2011B Nguyễn Thanh Hải 42 Công việc kiểm tra dầu máy biến áp ngay cả khi máy biến áp đang mang điện, mang tải, sự cố bởi đội ngũ cán bộ chuyên trách. - Dầu cách điện trong máy biến áp được lấy trực tiếp tại bình dầu thân máy biến áp và được lấy mẫu trực tiếp bằng các dụng cụ lấy mẫu dầu cách điện chuyên dùng. - Chu kỳ lấy mẫu dầu cách điện trong máy biến áp 500kV – Công ty thủy điện Sơn La khi vận hành không sự cố. - Dầu cách điện trong máy biến áp khi vận hành phải được lấy mẫu, thử nghiệm các tính chất và thành phần khí hòa tan trong dầu theo phụ lục 1 và phụ lục 2. - Dầu cách điện dùng cho máy biến áp 500kV tại Công ty thủy điện Sơn La - Chủng loại dầu : 45. - Quản lý dầu cách điện tại Công ty thủy điện Sơn La Các yếu tố bên ngoài tác động đến dầu cách điện trong máy biến áp ở các mức độ khác nhau làm cho dầu cách điện trong vận hành nhanh già hóa, rút ngắn thời gian Luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ, Khóa 2011B Nguyễn Thanh Hải 43 sử dụng dầu, thậm chí còn làm cho thiết bị vận hành bị sự cố, cho nên cần phải có các biện pháp tích cực ngăn ngừa ảnh hưởng của các yếu tố gây ảnh hưởng tác động từ bên ngoài. - Nước bị nhiệt độ trong máy biến áp chuyển thành dạng hơi lơ lửng trong dầu làm giảm hệ số điện môi của dầu thậm chí còn phát sinh phóng điện. - Ngăn ngừa ảnh hưởng của nhiệt độ: Khi nhiệt độ dầu cách điện trong máy biến áp tăng cao và duy trì liên tục sẽ làm dầu mau già. - Nhiệt độ dầu cách điện trong máy biến áp tăng cao trong vận hành chủ yếu là do thiết bị vận hành không bình thường hoặc do dầu bị già hóa. - Khi dầu cách điện trong máy biến áp tăng thì tốc độ già hóa của dầu cũng tăng theo tạo nhiều các bon tự do và các chất không hòa tan trong dầu tích tụ thành cặn các bon. - Ngoài ra khi nhiệt đọ dầu trong máy biến áp tăng sẽ sinh ra các khí cháy hòa tan trong dầu (CH4) làm giảm điểm chớp cháy của dầu. - Vì vây,, nhiệt độ dầu cách điện trong máy biến áp ở lớp trên cùng không được vượt quá 850C. - Ngăn ngừa ảnh hưởng do kiểm tu (kiểm soát chất lượng sau sửa chữa và bảo dưỡng thiết bị) không tốt: Sự cố xảy ra trong máy biến áp do dầu cách điện trong khoảng thời gian rất ngắn, dầu bị kém chất lượng nghiêm trọng là do việc kiểm tu thiết bị không tốt dẫn đến dầu bị già hóa. - Ngăn ngừa ảnh hưởng của vật liệu cách điện: Vật liệu cách điện có loại không gây ảnh hưởng nhưng có loại gây ảnh hưởng ở các mức độ khác nhau đối với dầu cách điện trong máy biến áp. - Ảnh hưởng trực tiếp lớn nhất đối với dầu cách điện trong máy biến áp là vật liệu sơn cách điện, Xenlulo. - Ngăn ngừa sự ảnh hưởng của dòng điện: Ảnh hưởng lớn nhất đối với dầu cách điện trong máy biến áp là điện áp đánh thủng, điện áp đánh thủng làm cho tính chất của dầu cách điện biến đổi nhanh chóng tạo ra các khí hòa tan và cặn dầu. - Cần kiểm tra tính chất của dầu cách điện để ngăn ngừa sự ảnh hưởng của điện áp đánh thủng đối với dầu cách điện trong máy biến áp. - Thời tiết và khí hậu: Luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ, Khóa 2011B Nguyễn Thanh Hải 49 Nếu lấy mẫu ở trong điều kiện thời tiết gió, bụi, ẩm ướt thì phải có các biện pháp che chắn an toàn (nếu lấy mẫu dầu trong máy biến áp thì độ ẩm ≤75. - Sử dụng Xylanh 50cc, bộ lấy mẫu dầu máy biến áp chuyên dụng, bộ kiểm tra độ ẩm/nhiệt độ điện tử cầm tay Nakata (yêu cầu độ ẩm không khí ≤75% mới được tiến hành lấy mẫu dầu). - Việc lấy mẫu dầu trong máy biến áp được áp dụng khi máy biến áp đang hoạt động hoặc dừng. - Với trường hợp các máy biến áp bị sự cố: Bắt buộc phải lấy mẫu dầu /khí tại Rơle hơi của thiết bị đó. - Phương pháp thử nghiệm các mẫu dầu Công tác thử nghiệm các mẫu dầu cách điện dùng cho máy biến áp 500kV – Công ty thủy điện Sơn La phải tuân thủ tiêu chuẩn Quốc tế và tiêu chuẩn Việt Nam. - Phương pháp phân tích khí hòa tan trong dầu cách điện Phương pháp phân tích khí hòa tan trong dầu cách điện là phương pháp điển hình và mang tính đặc trưng cho việc chuẩn đoán sự cố máy biến áp có chứa dầu cách điện. - Kết quả phân tích các mẫu dầu cách điện nguyên bản (trong téc) Tiến hành lấy mẫu dầu cách điện tại 08 téc chứa dầu cách điện chưa qua xử lý kỹ thuật, kết quả thử nghiệm 08 téc chứa dầu cách điện chưa qua xử lý kỹ thuật dùng cho máy biến áp 500kV-T1 tại Công ty thủy điện Sơn La. - Tuy nhiên các chỉ số thử nghiệm được cho thấy rằng dầu trong 08 téc chứa dầu sau khi được xử lý kỹ thuật đạt tiêu chuẩn tại (phụ lục 1 và phụ lục 2) cho phép nạp dầu vào máy biến áp. - Vì vậy, dầu cách điện chứa trong 08 téc dầu đảm bảo yêu cầu kỹ thuật cho phép nạp dầu vào máy biến áp. - Luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ, Khóa 2011B Nguyễn Thanh Hải 73 Từ các kết quả thử nghiệm dầu cách điện trong máy biến áp đã qua xử lý kỹ thuật có các chỉ số đạt theo tiêu chuẩn tại (phụ lục 1 và phụ lục 2) dầu đảm bảo tính kỹ thuật cho phép máy biến áp vận hành. - Kết quả các mẫu dầu cách điện trong máy biến áp khi vận hành Trong quá trình vận hành dầu trong máy biến áp được lấy mẫu định kỳ theo sự chỉ dẫn của nhà sản xuất máy biến áp. - Dầu cách điện trong máy biến áp vận hành theo thời gian thì mối quan hệ giữa điện áp đánh thủng với độ ẩm phụ thuộc vào nhau. - Kết quả về lý thuyết: Cơ sở lý thuyết của phương pháp phân tích dầu cách điện trong máy biến áp phù hợp với yêu cầu kỹ thuật trong công tác quản lý vận hành, sửa chữa và bảo dưỡng các máy biến áp 500kV – Công ty thủy điện Sơn La. - Độ ẩm trong dầu máy biếp áp làm giảm khả năng cách điện của dầu, gây ảnh hưởng rất lớn tới tính chất về điện của dầu trong máy biến áp. - Nhiệt độ cao cùng với lượng a xít trong máy biến áp có ảnh hưởng lớn đến vật liệu cách điện của máy biến áp, làm giảm tuổi thọ máy biến áp. - Từ những kết quả nghiên cứu cho thấy sự ảnh hưởng của nhiệt độ, thời gian làm việc, chế độ vận hành máy biến áp…đã gây ra sự thay đổi tính chất với dầu cách điện trong máy biến áp. - Vì vậy, việc theo dõi dầu cách điện trong máy biến áp là rất cần thiết để đảm bảo an toàn cho máy biến áp và hệ thống điện Quốc Gia
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt