Bài giảng Nhà máy điện và trạm

Bài giảng Nhà máy điện và trạm 
 Trang: 3 
TRƢỜNG ĐẠI HỌC PHẠM VĂN ĐỒNG 
KHOA KỸ THUẬT-CÔNG NGHỆ 
------ 
BÀI GIẢNG 
NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM 
(BẬC: CAO ĐẲNG) 
Quảng Ngãi, 2015 
GV: Trƣơng Quang Sanh 
BỘ MÔN: Điện-Điện tử 
KHOA: Kỹ thuật-Công nghệ 
Bài giảng Nhà máy điện và trạm 
 Trang: 4 
TRƢỜNG ĐẠI HỌC PHẠM VĂN ĐỒNG 
KHOA KỸ THUẬT-CÔNG NGHỆ 
------ 
BÀI GIẢNG 
NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM 
(BẬC: CAO ĐẲNG - 45 TIẾT) 
Quảng Ngãi, 2015 
GV: Trƣơng Quang Sanh 
BỘ MÔN: Điện-Điện tử 
KHOA: Kỹ thuật-Công nghệ 
Bài giảng Nhà máy điện và trạm 
 Trang: 5 
Bài giảng Nhà máy điện và trạm 
 Trang: 6 
MỤC LỤC 
LỜI NÓI ĐẦU ............................................................................................................. 7 
CHƢƠNG 1 ................................................................................................................. 8 
KHÁI NIỆM CHUNG VỀ NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP .............................. 8 
1.1. Năng lƣợng và vấn đề sản xuất điện năng .................................................................. 8 
1.2 Quá trình sản xuất điện năng trong nhà máy điện .................................................... 11 
1.3 Trạm biến áp .............................................................................................................. 18 
CHƢƠNG 2 MÁY BIẾN ÁP ..................................................................................... 20 
2.1. Khái niệm và phân loại ............................................................................................. 21 
2.2. Các thông số của máy biến áp (MBA) ...................................................................... 22 
2.3. Tổ đấu dây của MBA ................................................................................................ 24 
2.4. Các hệ thống làm mát của MBA ............................................................................... 25 
CHƢƠNG 3 LỰA CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN ................................................................ 27 
3.1 Chọn máy cắt điện ..................................................................................................... 33 
3.2. Chọn dao cách ly ...................................................................................................... 36 
3.3. Chọn máy biến điện áp (BU, TU) ............................................................................. 37 
3.4 Chọn máy biến dòng (BI, TI) ..................................................................................... 38 
CHƢƠNG 4 ............................................................................................................... 41 
SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP .............................. 41 
4.1 Khái niệm chung ........................................................................................................ 41 
4.2 Các dạng sơ đồ nối điện cơ bản ................................................................................ 43 
4.2.1 Sơ đồ một hệ thống thanh góp ............................................................................ 43 
4.2.2 Sơ đồ hệ thống một thanh góp phân đoạn nối mạch vòng .................................. 49 
4.2.3 Sơ đồ hệ thống hai thanh góp ............................................................................. 50 
4.2.4 Sơ đồ hai hệ thống thanh góp có thanh góp vòng ............................................... 56 
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... 60 
Bài giảng Nhà máy điện và trạm 
 Trang: 7 
LỜI NÓI ĐẦU 
Điện năng đƣợc sản xuất từ các nhà máy điện, qua các trạm tăng áp để truyền 
tải đi xa, sau đó đƣợc hạ áp thông qua các trạm hạ áp để cung cấp điện cho các hộ 
tiêu thụ. Vì vậy, Nhà máy điện và Trạm biến áp là hai khâu quan trọng trong hệ 
thống điện. 
Cuốn Bài giảng “Nhà máy điện và Trạm” này sẽ giúp trang bị cho sinh viên 
ngành Điện những kiến thức cơ bản nhất về Nhà máy điện, trạm biến áp cũng nhƣ 
quá trình vận hành, thao tác, sửa chữa các thiết bị khi gặp sự cố. Đồng thời, giúp 
sinh viên có thể tính chọn các thiết bị khi thiết kế Nhà máy điện và Trạm biến áp. 
Nội dung của bài giảng gồm 4 chƣơng: 
Chƣơng 1: Khái niệm chung về nhà máy điện và trạm biến áp 
 Chƣơng 2: Máy biến áp 
Chƣơng 3: Lựa chọn khí cụ điện 
Chƣơng 4: Sơ đồ nối điện của nhà máy điện và trạm biến áp 
Do thời gian biên soạn có hạn nên không tránh đƣợc những sai sót, mong 
những góp ý xin gửi về Bộ môn Điện - Điện tử, khoa Kỹ thuật - Công nghệ, Trƣờng 
Đại học Phạm Văn Đồng. Trân trọng cảm ơn! 
 Tác giả! 
Bài giảng Nhà máy điện và trạm 
 Trang: 8 
CHƢƠNG 1 
KHÁI NIỆM CHUNG VỀ NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP 
1.1. Năng lƣợng và vấn đề sản xuất điện năng 
Tăng trƣởng kinh tế gắn liền với gia tăng nhu cầu tiêu thụ năng lƣợng, đặc biệt 
là điện năng. Tăng trƣởng kinh tế càng nhanh đòi hỏi nguồn năng lƣợng sử dụng 
càng lớn. Với tốc độ phát triển của kinh tế thế giới và nhu cầu tiêu thụ năng lƣợng, 
nguồn năng lƣợng truyền thống đang cạn kiệt dần. Sự phụ thuộc ngày một nhiều 
vào việc nhập khẩu nguyên nhiên liệu có thể làm kìm hãm tốc độ tăng trƣởng kinh 
tế dẫn đến tình trạng bất ổn xã hội. Vì lẽ đó, năng lƣợng đƣợc xem là có quan hệ 
mật thiết tới sự tăng trƣởng kinh tế và ổn định chính trị - xã hội. 
Hệ thống điện và hệ thống năng lƣợng 
Hệ thống năng lƣợng là tập hợp những nhà máy điện, trạm biến áp, các hộ tiêu 
thụ điện và nhiệt năng, chúng đƣợc nối lại với nhau bằng các mạng điện và mạng 
nhiệt. 
Hệ thống điện là một bộ phận của hệ thống năng lƣợng gồm có các máy phát 
điện, thiết bị phân phối điện, mạng điện và các hộ tiêu thụ điện. 
Ngƣời ta chia hệ thống năng lƣợng thành 3 bộ phận chính: 
 Nguồn phát năng lƣợng : Nhà máy điện sản xuất nhiệt năng và điện năng. 
 Bộ phận truyền tải : Mạng điện và mạng nhiệt. 
 Các hộ tiêu thụ : Biến đổi điện năng và nhiệt năng thành các dạng năng 
lƣợng khác. 
* Đặc điểm của hệ thống điện 
 Sản xuất và tiêu thụ phải đồng thời , các sự cố của bất cứ bộ phận nào làm 
mất sự cân bằng giữa sản xuất và tiêu thụ đều có thể dẫn đến ngừng làm việc 
một phần hay toàn bộ hệ thống . 
 Các quá trình quá độ trong hệ thống năng lƣợng xảy ra rất nhanh, nên ngƣời 
ta phải sử dụng các thiết bị rơle tự động để loại trừ sự cố nhanh chóng. 
 Sự phát triển của hệ thống năng lƣợng phụ thuộc vào sự phát triển của nền 
kinh tế quốc dân và phải đƣợc phát triển trƣớc một bƣớc. 
Bài giảng Nhà máy điện và trạm 
 Trang: 9 
* Ƣu điểm của hệ thống điện 
 Đảm bảo phân phối công suất hợp lý và kinh tế nhất, tận dụng các thiết bị và 
nguyên liệu địa phƣơng một cách hợp lý, do đó giảm giá thành điện năng. 
 Nâng cao tính chất đảm bảo cung cấp điện liên tục cho các hộ tiêu thụ. 
 Giảm đƣợc phần trăm công suất dự trữ và tăng đƣợc công suất đơn vị các tổ 
máy. 
Hình 1.1 Sơ đồ kết nối các nhà máy điện 
* Nhƣợc điểm của hệ thống điện 
Xây dựng hệ thống năng lƣợng đòi hỏi phải tốn thêm vốn đầu tƣ xây dựng các 
trạm biến áp và đƣờng dây liên lạc. Tuy nhiên nó sẽ đƣợc bù lại nhanh chóng bằng 
việc hạ giá thành điện năng và tăng độ tin cậy cung cấp điện và nhiệt. 
* Vấn đề sản xuất điện năng 
Để có đƣợc năng lƣợng dùng ở các hộ tiêu thụ, năng lƣợng sơ cấp phải trải qua 
nhiều công đoạn nhƣ khai thác, chế biến, vận chuyển và phân phối. Các công đoạn 
này đòi hỏi nhiều chi phí về tài chính, kỹ thuật và các ràng buộc xã hội. 
Năng lƣợng sơ cấp tồn tài ở các dạng sau: 
- Hóa năng: nhiên liệu trong lòng đất, than đá, dầu, khí đốt tự nhiên,... nhiên 
liệu sinh khối, gỗ, chất thải công nghiệp,... 
Bài giảng Nhà máy điện và trạm 
 Trang: 10 
- Thế năng: nƣớc của các dòng thác, các dòng sông ở một độ dốc nhất định, 
nƣớc thủy triều, ... 
- Động năng: năng lƣợng gió, năng lƣợng sóng biển. 
- Nhiệt năng: năng lƣợng mặt trời, địa nhiệt, nhiệt đại dƣơng. 
- Năng lƣợng hạt nhân: năng lƣợng của lò phản ứng hạt nhân. 
- Cơ năng: sức kéo động vật, sức kéo của con ngƣời. 
Sau khi khai thác qua các công đoạn biến đổi năng lƣợng sơ cấp chuyển thành 
năng lƣợng thứ cấp nhƣ điện năng, nhiệt năng, dầu đốt, khí đốt,... Năng lƣợng thứ 
cấp đƣợc phân phối cho các hộ tiêu thụ. Các thiết bị tiêu thụ năng lƣợng biến đổi 
năng lƣợng thành năng lƣợng hữu ích. 
Việt Nam là quốc gia sở hữu nguồn tài nguyên nƣớc phong phú, tiêu biểu là 
dòng chảy của sông MeKong. Tiềm năng phát triển của thủy điện là rất lớn. Đặc 
biệt, địa hình đồi núi dốc ở miền bắc tạo lợi thế cho vùng này phát triển thủy điện. 
Tuy nhiên, lƣợng điện sản xuất do thuỷ điện lại chịu ảnh hƣởng rất lớn từ lƣợng 
mƣa hàng năm nên việc sản xuất thuỷ điện tại Việt Nam khó có thế chủ động. Để 
đáp ứng nhu cầu sản xuất trong nƣớc, việc xây những nhà máy nhiệt điện hay điện 
hạt nhân là yêu cầu cấp bách. Chính phủ Việt Nam nắm bắt đƣợc nguy cơ này và 
đang tích cực đầu tƣ xây dựng cơ sở hạ tầng sản xuất điện. 
Ngành kinh doanh điện ở Việt Nam là một ngành độc quyền dƣới sự quản lý 
tập trung bởi Tập đoàn điện lực quốc gia (EVN). Điện đƣợc cung cấp dựa vào việc 
các công ty điện tƣ nhân bán điện cho EVN. Cơ cấu điện lực ở Việt Nam là nhiệt 
điện chiếm khoảng 60%, tiếp theo là thủy điện chiếm khoảng 40%. 
Trong khi đó tỉ lệ phụ thuộc vào thủy điện của Nhật Bản chỉ khoảng 10%, 
bình quân của thế giới khoảng 12-13%. Từ đó có thể nói tỉ lệ phụ thuộc vào thủy 
điện của Việt Nam là rất cao. Tƣơng lai, Việt Nam đặt ra phƣơng châm từng bƣớc 
kìm hãm sự phụ thuộc vào thủy điện, đồng thời nâng cao tỉ lệ điện năng khác. Theo 
kế hoạch của ngành điện vào năm 2020 dự kiến tỉ lệ phụ thuộc vào thủy điện sẽ 
giảm xuống mức 28.5%, nhiệt điện là 56.9% và điện nhập khẩu từ các nƣớc khác là 
5.8%. 
Bài giảng Nhà máy điện và trạm 
 Trang: 11 
1.2. Quá trình sản xuất điện năng trong nhà máy điện 
1.2.1. Khái niệm, phân loại nhà máy điện 
Hình 1.2 Nhà máy Nhiệt điện Nghi Sơn 1 
Nhà máy điện là một xí nghiệp đặc biệt có nhiệm vụ biến đổi các dạng năng 
lƣợng khác nhau nhƣ năng lƣợng của nhiên liệu ( than, dầu, khí đốt,...) năng lƣợng 
của nƣớc, gió, mặt trời, ... thành điện năng để cung cấp cho các hộ tiêu thụ. 
Phân loại 
Căn cứ vào loại nhiên liệu sử dụng cho nhà máy điện ngƣời ta chia ra các loại 
sau: 
a. Nhà máy nhiệt điện (NĐ): 
Trong NĐ ngƣời ta dùng nhiên liệu là than đá, dầu hoặc khí đốt. Nhà máy 
nhiệt điện còn đƣợc chia ra làm hai loại: 
- Nhà máy nhiệt điện ngƣng hơi 
- Nhà máy nhiệt điện trích hơi. 
b. Nhà máy thủy điện (TĐ): 
Nhà máy thủy điện dùng năng lƣợng của dòng nƣớc để sản xuất ra điện năng. 
Động cơ sơ cấp để quay máy phát thủy điện là các tua bin nƣớc trục đứng hay trục 
ngang. 
Bài giảng Nhà máy điện và trạm 
 Trang: 12 
Hình 1.3 Nhà máy thủy điện 
c. Nhà máy điện nguyên tử (NT): 
Hình 1.4 Nhà máy điện nguyên tử 
Thực chất nhà máy điện nguyên tử là một nhà máy nhiệt điện, trong đó lò đốt 
than đƣợc thay bằng lò phản ứng nguyên tử. 
d. Nhà máy điện dùng sức gió: 
Ngƣời ta lợi dụng sức gió để quay một hệ thống cánh quạt và truyền động để 
quay máy phát điện. 
Bài giảng Nhà máy điện và trạm 
 Trang: 13 
Hình 1.5 Nhà máy điện gió 
e. Nhà máy điện dùng năng lƣợng mặt trời: 
Thực chất cũng là một nhà máy nhiệt điện, trong đó lò than đƣợc thay thế bằng 
hệ thống kính thu nhận nhiệt năng của mặt trời. 
Hình 1.6 Nhà máy năng lƣợng mặt trời 
Ngoài ra còn có nhà máy điện dùng sức nƣớc thủy triều là một nhà máy thủy 
điện sử dụng năng lƣợng thủy triều. 
Bài giảng Nhà máy điện và trạm 
 Trang: 14 
Hình 1.7 Nhà máy điện thủy triều 
1.2.2. Quá trình sản xuất điện năng trong nhà máy điện 
a. Nhà máy nhiệt điện ngƣng hơi 
- Ở nhà máy nhiệt điện, sự biến đổi năng lƣợng đƣợc thực hiện theo nguyên lý sau: 
Nhiệt năng ==> Cơ năng ==> Điện năng 
- Nhiên liệu dùng để đốt lò là than đá, than bùn, khí đốt, các loại dầu nặng, tre,  
 - Hơi nƣớc có nhiệt độ và áp suất cao (khoảng 5500C, 250 at/cm2). 
- Nhà máy nhiệt điện có những đặc điểm sau: 
+ Thƣờng xây dựng gần nguồn nhiên liệu. 
+ Việc khởi động và tăng phụ tải chậm. 
+ Khối lƣợng tiêu thụ nhiên liệu lớn. 
+ Thải khói làm ô nhiểm môi trƣờng. 
+ Hiệu suất khỏang 30% đến 70%. 
Bài giảng Nhà máy điện và trạm 
 Trang: 15 
1. kho nhiên liệu; 2. hệ thống cấp nhiên liệu; 3. lò hơi; 4. tuabin; 5. bình ngƣng; 6. 
bơm tuần hoàn; 7. bơm ngƣng tụ; 8. bơm cấp nƣớc; 9. vòi đốt; 10. quạt gió; 11. quạt 
khói; 12. bộ sấy không khí; 13. bộ hâm nƣớc; 14. bình gia nhiệt hạ áp; 15. bộ khử 
khí; 16. bình gia nhiệt cao áp. 
Hình 1.8 Nguyên lý hoạt động của nhà máy nhiệt điện ngƣng hơi. 
Sơ đồ nguyên lý nhà máy nhiệt điện đƣợc trình bày nhƣ hình 1.2. Từ kho 
nhiên liệu 1 qua hệ thống cấp nhiên liệu 2, nhiên liệu đƣợc đƣa vào lò 3. Nhiên liệu 
đƣợc sấy khô bằng không khí nóng từ quạt 10, qua bộ sấy không khí 12. Nƣớc đã 
đƣợc sử lý hóa học, qua bộ hâm nƣớc 13 đƣa vào nồi hơi của lò. Trong lò xảy ra 
phản ứng cháy: hóa năng biến thành nhiệt năng. Khói sau khi qua bộ hâm nƣớc 13 
và bộ sấy khí 12 để tận dụng nhiệt, thoát ra ngoài qua ống khói nhờ quạt 11. 
Nƣớc trong nồi hơi nhận nhiệt năng, biến thành hơi có thông số cao và đƣợc 
dẫn đến tuabin 4. Tại đây, áp suất và nhiệt độ của hơi nƣớc giảm cùng với quá trình 
biến đổi nhiệt năng thành cơ năng để quay tuabin. Tuabin làm quay máy phát: Cơ 
năng biến thành điện năng. 
Bài giảng Nhà máy điện và trạm 
 Trang: 16 
Hơi nƣớc sau khi ra khỏi tuabin có thông số thấp đi vào bình ngƣng 5, hơi 
nƣớc đọng thành nƣớc nhờ hệ thống làm lạnh tuần hoàn. Nƣớc làm lạnh có thể đƣợc 
lấy từ sông hồ bằng bơm tuần hoàn 6. Từ bình ngƣng 5, nƣớc ngƣng tụ đƣợc đƣa 
qua bình gia nhiệt hạ áp 14 và đến bộ khử khí 15 nhờ bơm ngƣng tụ 7. Để bù lƣợng 
nƣớc thiếu hụt trong quá trình làm việc, thƣờng xuyên có lƣợng nƣớc bổ sung cho 
nƣớc cấp đƣợc đƣa qua bộ khử 15. 
Nƣớc ngƣng tụ và nƣớc bổ sung sau khi đƣợc sử lý, nhờ bơm cấp nƣớc 8 đƣợc 
đƣa qua bình gia nhiệt cao áp 16, bộ hâm nƣớc 13 rồi trở về nồi hơi của lò 3. 
Ngƣời ta cũng trích một phần hơi nƣớc ở một số tầng của tuabin để cung cấp 
cho các bình gia nhiệt hạ áp 14, cao áp 16 và bộ khử khí 15. 
b. Nhà máy điện nguyên tử 
- Dùng các lò phản ứng hạt nhân để cung cấp nhiệt cho nhà máy. 
- Phân hủy 1kg U235 tạo ra nhiệt năng tƣơng đƣơng với đốt 2900 tấn than đá. 
- Nhà máy điện nguyên tử có những đặc điểm sau: 
+ Khối lƣợng nhiên liệu nhỏ. 
+ Không thải khói ra ngoài khí quyển. 
+ Vốn đầu tƣ xây dựng lớn. 
+ Hiệu suất cao hơn nhà máy nhiệt điện. 
Sơ đồ nguyên lý quá trình sản xuất cơ bản nhƣ nhà máy nhiệt điện ngƣng 
hơi, chỉ khác ở điểm sau: 
- Lò hơi đƣợc thay bằng lò phản ứng hạt nhân; 
- Để tránh nguy hiểm cho ngƣời và thiết bị do phóng xạ, ngƣời ta dùng hai hay 
ba vòng chu trình nhiệt chứ không phải chỉ có một vòng chu trình nhiệt nhƣ nhà 
máy nhiệt điện ngƣng hơi. 
Để ngăn các tia phóng xạ ra ngoài, bảo vệ cho con ngƣời, lò phản ứng đƣợc 
bao bọc bằng những lớp nƣớc hay bê tông dày. 
Bài giảng Nhà máy điện và trạm 
 Trang: 17 
Hình 1.9 Sơ đồ nguyên lý nhà máy điện hạt nhân 
Nguyên lý hoạt độn ... càng tốt 
và càng an toàn cho ngƣời phục vụ. Sơ đồ linh hoạt phải cho phép vận hành nhiều 
tình trạng khác nhau, do đó sơ đồ phải có nhiều thiết bị, khi đó xác suất sự cố sẽ 
tăng lên. Vì vậy, cần xét chính xác từng trƣờng hợp cụ thể. Tính an toàn quyết định 
chủ yếu bởi cách bố trí thiết bị trong sơ đồ. 
Bài giảng Nhà máy điện và trạm 
 Trang: 42 
4.1.1.4. Tính kinh tế của sơ đồ 
Quyết định chủ yếu bởi sự tồn tại của các thiết bị và hình thức thanh góp. Yêu 
cầu chi phí vận hành hàng năm bé nhất. 
4.1.2. Phân loại sơ đồ nối điện chính 
a. Theo số pha: 
 Sơ đồ một sợi. 
 Sơ đồ 2 sợi. 
 Sơ đồ 3 sợi. 
b. Theo phƣơng pháp sử dụng máy cắt, dao cách ly 
Ngƣời ta chia thành 2 nhóm: 
 - Mỗi mạch đƣợc bảo vệ bằng 1 máy cắt (sơ đồ 1 hệ thống TG...). 
 - Mỗi mạch đƣợc bảo vệ bằng 2 máy cắt (sơ đồ tam giác...). 
4.1.3. Sơ đồ cấu trúc 
4.1.3.1. Nhà máy có một cấp điện áp cao 
TBPP UC: Thiết bị phân phối cấp điện áp cao; TBPP UH: Thiết bị phân phối cấp 
điện áp máy phát (Điện áp hạ áp) 
Hình 4.1 Sơ đồ cấu trúc của Nhà máy có một cấp điện áp cao 
Bài giảng Nhà máy điện và trạm 
 Trang: 43 
4.1.3.2. Nhà máy có hai cấp điện áp cao 
HT: Hệ thống điện; TBPP UT: Thiết bị phân phối cấp điện áp trung 
Hình 4.2 Sơ đồ cấu trúc Nhà máy có hai cấp điện áp cao 
4.2. Các dạng sơ đồ nối điện cơ bản 
4.2.1. Sơ đồ một hệ thống thanh góp 
4.2.1.1. Sơ đồ hệ thống một thanh góp không phân đoạn 
a. Mô tả sơ đồ: 
Sơ đồ hệ thống một thanh góp gồm có: 
MC: Máy cắt; CL: Dao cách ly; N: Nguồn; D: Xuất tuyến đƣờng dây 
Hình 4.3 Sơ đồ hệ thống một thanh góp 
Bài giảng Nhà máy điện và trạm 
 Trang: 44 
- Một thanh góp TG. 
 - Mỗi mạch đƣợc nối vào thanh góp qua một máy cắt (MC) và hai dao cách ly 
(DCL). 
 - DCL nối giữa MC và thanh góp gọi là DCL thanh góp: CL11, CL21, CL31, 
CL41, CL51. 
- DCL nối giữa MC và đƣờng dây (ĐZ) gọi là DCL ĐZ: CL12, CL22, CL32, CL42, 
CL52. 
b. Thao tác sơ đồ: 
 . Sửa chữa máy cắt: Sửa chữa MC1. 
 - Cắt máy cắt MC1. 
 - Cắt các dao cách ly CL12, CL11. 
 - Thực hiện các biện pháp an toàn để đƣa máy cắt MC1 ra sửa chữa. 
 Sau khi sửa chữa xong MC1 ta tiến hành đƣa MC1 vào làm việc nhƣ sau: 
 - Mở nối đất an toàn. 
 - Đóng các DCL CL11, CL12. 
 - Đóng máy cắt MC1. 
. Kiểm tra sửa chữa ĐZ: Sửa chữa ĐZ D1. Các bƣớc thao tác: 
 - Cắt máy cắt MC1. 
 - Cắt các DLC CL12, CL11. 
 - Thực hiện các biện pháp an toàn để tiến hành sửa chữa. 
Sau khi sửa chữa xong tiến hành đóng điện lại cho ĐZ D1 theo trình tự ngƣợc lại 
 - Mở các điểm nối đất. 
 - Đóng các dao cách ly: CL11, CL12. 
 - Đóng máy cắt MC1. 
. Khi có ngắn mạch xảy ra trên ĐZ: 
Bài giảng Nhà máy điện và trạm 
 Trang: 45 
Hình 4.4 Ngắn mạch tại điểm N1 trên đƣờng dây D2 
 Ngắn mạch tại N1. 
 - BVRL sẽ đƣa tín hiệu đến cắt máy cắt MC2. Sau đó nhân viên vận hành sẽ 
tiến hành xử lý nhƣ sau: 
 - Cắt các DCL CL22, CL21. 
 - Thực hiện các biện pháp an toàn để tiến hành sửa chữa ĐZ D2. 
. Thao tác sửa chữa TG. 
 - Cắt tất cả các MC mạch ĐZ nối vào TG: MC1, MC2, MC3. 
 - Cắt tất cả các MC nguồn nối vào TG: MC4, MC5. 
 - Cắt tất cả các DCL TG: CL11, CL21, CL31, CL41, CL51. 
 - Thực hiện các biện pháp an toàn để sửa chữa thanh góp TG. 
c. Ƣu nhƣợc điểm và phạm vi sử dụng 
 Ƣu điểm: 
 - Sơ đồ đơn giản, giá thành không lớn, thời gian lắp đặt nhanh. 
 - DCL chỉ làm nhiệm vụ tạo khoảng cách an toàn nhìn thấy đƣợc không dùng 
để thao tác sơ đồ. 
 Nhƣợc điểm: 
 - Khi sửa chữa thanh góp hoặc DCL thanh góp của bất kỳ mạch nào cũng 
dẫn đến mất điện toàn bộ. 
Bài giảng Nhà máy điện và trạm 
 Trang: 46 
 - Khi sửa chữa MC bất kì mạch nào thì mạch đó sẽ bị mất điện trong suốt 
thời gian sửa chữa. 
 - Khi ngắn mạch trên thanh góp hoặc DCL thanh góp thì toàn bộ sơ đồ cũng 
bị mất điện. 
 Phạm vi sử dụng: 
 - Sử dụng cho thanh góp hạ áp các TBA công suất nhỏ. 
 - Sử dụng trong các sơ đồ tự dùng của nhà máy điện, nhƣng khi đó phải có 
nguồn dự phòng. 
Để khắc phục những nhƣợc điểm của sơ đồ 1 thanh góp không phân đoạn 
ngƣời ta tiến hành phân đoạn thanh góp. 
4.2.1.2. Sơ đồ hệ thống một thanh góp có phân đoạn 
a. Sơ đồ một hệ thống TG phân đoạn bằng 1 DCL CLpđ. 
Đối với sơ đồ này khi cần kiểm tra sửa chữa phân đoạn nào thì chỉ có phân 
đoạn đó bị ngừng làm việc. 
Hình 4.5 Sơ đồ hệ thống một thanh góp đƣợc phân đoạn bằng dao cách ly CLpd 
* Thao tác sơ đồ: 
Sửa chữa phân đoạn PĐ1. 
 - Cắt các MC: MC1, MC4. 
Bài giảng Nhà máy điện và trạm 
 Trang: 47 
 - Cắt các DCL: CL11, CL41, CLpđ. 
 - Thực hiện các biện pháp an toàn để sửa chữa PĐ1. 
Sửa chữa dao cách ly phân đoạn: 
 - Cắt các MC: MC1, MC2, MC4, MC5. 
 - Cắt các DCL: CL11, CL21, CL41, CL51. 
 - Thực hiện các biện pháp an toàn để sửa chữa CLpđ. 
b. Sơ đồ một hệ thống TG phân đoạn bằng 2 DCL CLpđ. 
Sửa chữa DCL phân đoạn CLpđ2 
 - Cắt các máy cắt: MC2, MC5. 
 - Cắt các dao cách ly: CL21, CL51, CLpđ1. 
 - Thực hiện các biện pháp an toàn để sửa chữa CLpđ2. 
Hình 4.6 Sơ đồ hệ thống một thanh góp phân đoạn bằng hai dao cách ly CLpd 
* Ƣu - nhƣợc điểm: 
 Vận hành độc lập: 
Bài giảng Nhà máy điện và trạm 
 Trang: 48 
 Ƣu điểm: Khi có ngắn mạch trên phân đoạn hoặc dao cách ly thanh góp của 
phân đoạn nào thì chỉ có phân đoạn đó bị mất điện. 
 Nhƣợc điểm: Công suất nguồn không đƣợc phân bố đều cho các phụ tải nên 
vận hành không kinh tế. 
* Vận hành song song: 
 Ƣu điểm: Công suất nguồn đƣợc phân bố đều cho các phụ tải nên vận hành 
kinh tế. 
 Nhƣợc điểm: Khi có ngắn mạch trên bất kỳ phân đoạn hoặc DCL thanh góp 
của phân đoạn nào thì đều dẫn đến mất điện toàn bộ. 
Để khắc phục các nhƣợc điểm của các trạng thái vận hành trên ta tiến hành 
phân đoạn bằng máy cắt. 
c. Sơ đồ một hệ thống TG phân đoạn bằng MCpđ 
Đối với sơ đồ này, ở chế độ vận hành bình thƣờng máy cắt phân đoạn ở trạng 
thái đóng. 
Khi có ngắn mạch trên bất kỳ phân đoạn nào thì máy cắt phân đoạn MCpđ và 
máy cắt của các mạch có nguồn nối với phân đoạn đó cắt. Phân đoạn còn lại vẫn 
làm việc bình thƣờng. 
Hình 4.7 Sơ đồ hệ thống một thanh góp phân đoạn bằng máy cắt 
 Ngắn mạch tại N1 trên PĐ1 
Bài giảng Nhà máy điện và trạm 
 Trang: 49 
 BVRL sẽ tác động cắt MCpđ và MC4. Sau đó nhân viên vận hành sẽ xử lý sự 
cố nhƣ sau: 
 - Cắt máy cắt MC1. 
 - Cắt các dao cách ly: CL11, CL31, CLpđ1. 
 - Thực hiện các bi 
ện pháp an toàn để tiến hành sửa chữa sự cố. 
4.2.2 Sơ đồ hệ thống một thanh góp phân đoạn nối mạch vòng 
a. Mô tả sơ đồ: 
Khi số phân đoạn nhiều thì chênh lệch điện áp giữa các phân đoạn thƣờng lớn, 
nếu chênh lệch điện áp lớn hơn giới hạn cho phép có thể khắc phục bằng cách: 
 . Nối các phân đoạn thành mạch vòng 
Hình 4.8 Sơ đồ hệ thống một thanh góp các phân đoạn nối mạch vòng 
 Tác dụng của việc nối mạch vòng là: 
 Giảm đƣợc tổn thất điện áp trên các kháng điện phân đoạn, làm cho chênh 
lệch điện áp giữa các phân đoạn bé 
 Khi có sự cố trên bất kỳ phân đoạn nào thì các phân đoạn còn lại cũng vẫn 
làm việc song song. 
 . Sửa chữa DCL phân đoạn: sửa chữa DCL CLpd11. 
- Cắt các MC: MC1, MCpd1, MCtd1 và các MC đƣờng dây. 
- Cắt các DCL: CL11, CL1, CLpd12, CLtd1, CLpd42. 
- Thực hiện các biện pháp an toàn để sửa chữa CLpd11. 
Bài giảng Nhà máy điện và trạm 
 Trang: 50 
Sau khi sửa chữa xong, trình tự khôi phục lại sơ đồ: 
- Mở tất cả các điểm nối đất. 
- Đóng các dao cách ly: CL11, CL1, CLpd12, CLtd1, CLpd42. 
- Đóng các máy cắt: MCpd1, MCpd4, MCtd1. 
- Đóng máy cắt: MC1 (chú ý hoà đồng bộ). 
- Đóng các máy cắt đƣờng dây. 
. Khi có ngắn mạch sau kháng điện đƣờng dây: (N1) 
 - BVRL sẽ tác động cắt các máy cắt: MC1, MCpd1, MCtd1 và các máy cắt 
đƣờng dây mà phía cuối đƣờng dây có nguồn. Sau đó nhân viên vận hành xử lý sự 
cố nhƣ sau: 
- Cắt tất cả các MC liên quan đến điểm ngắn mạch mà BVRL chƣa cắt. 
- Cắt dao cách ly CL1. 
- Đóng các máy cắt: MCpd1, MCpd4, MCtd1. 
- Đóng máy cắt: MC1 (chú ý hoà đồng bộ). 
- Thực hiện các biện pháp an toàn để sửa chữa sự cố. 
4.2.3 Sơ đồ hệ thống hai thanh góp 
4.2.3.1. Mô tả sơ đồ: 
Sơ đồ hai hệ thống TG gồm: 
 - Hai TG đƣợc nối với nhau qua một máy cắt nối MCN và 2 DCL CLN1 và 
CLN2. 
 - Mỗi mạch đƣợc nối vào hai hệ thống TG qua một máy cắt và hai DCL TG 
và một DCL đƣờng dây 
Bài giảng Nhà máy điện và trạm 
 Trang: 51 
Hình 4.9 Sơ đồ hệ thống hai thanh góp 
4.2.3.2. Trạng thái vận hành: 
a. Trạng thái vận hành song song: 
 Là trạng thái vận hành trên cả hai TG. Lúc này máy cắt nối MCN ở trạng thái 
đóng. 
 Để vận hành kinh tế, ta phân bố đều nguồn và phụ tải trên cả hai TG. 
Giả thiết: 
B1, D1, D3 →TGI. 
 B2, D2, D4 →TGII. 
Trạng thái sơ đồ nhƣ sau: 
- Các máy cắt ở trạng thái đóng: MC1, MC2, MC3, MC4, MC5, MC6, MCN. 
- Các DCL ở trạng thái đóng: CL11, CL22, CL31, CL42, CL51, CL62, 
CLN1, CLN2, CL13, CL23, CL33, CL43 . 
- Các DCL ở trạng thái cắt: CL12, CL21, CL32, CL41, CL52, CL61. 
b. Trạng thái vận hành trên một TG: 
Là trạng thái mà sơ đồ chỉ vận hành trên một TG. MCN ở trạng thái cắt. 
Bài giảng Nhà máy điện và trạm 
 Trang: 52 
 - Các DCL TG nối với TG làm việc ở trạng thái đóng. 
- Các DCL nối với TG dự trữ ở trạng thái cắt. 
c. Lƣu ý: Trạng thái vận hành song song là trạng thái vận hành chủ yếu của sơ đồ, 
trạng thái vận hành độc lập chỉ sử dụng khi sửa chữa TG hoặc các DCL TG. 
4.2.3.3. Thao tác sơ đồ: 
Giả thiết sơ đồ vận hành song song: 
 - B1, D1, D3 → TGI. 
 - B2, D2,D4 → TGII. 
a. Thao tác sửa chữa TG TGI: Trình tự thao tác nhƣ sau: 
- Chuyển các mạch đang làm việc trên TGI về làm việc trên TGII bằng cách: 
 Đóng các DCL: CL12, CL32, CL52. 
 Cắt các DCL: CL11, CL31, CL51. 
- Cắt máy cắt MCN và 2 DCL: CLN1, CLN2. 
- Thực hiện các biện pháp an toàn để tiến hành sửa chữa TGI. 
 Trình tự thao tác đƣa TGI vào trở lại làm việc nhƣ sau: 
 - Tháo tất cả các điểm nối đất an toàn trên TGI. 
 - Kiểm tra TGI: 
 Kiểm tra bằng mắt. 
 Kiểm tra bằng điện: 
 + Đóng các DCL: CLN1, CLN2. 
 + Đóng máy cắt MCN (t 0 sec). 
 Nếu TGI tốt thì MCN đóng thành công, tiếp tục thao tác nhƣ sau: 
- Đóng các DCL: CL11, CL31,CL51. 
- Cắt các DCL: CL12, CL32, CL52. 
b. Thao tác sữa chữa DCL TG: 
Sửa chữa CL11 
- Chuyển các mạch đang làm viêc trên TGI về làm việc trên TGII (trừ DZ D1), 
bằng cách: 
 Đóng các DCL: CL32, CL52. 
 Cắt các DCL: CL31, CL51. 
Bài giảng Nhà máy điện và trạm 
 Trang: 53 
- Cắt máy cắt MCN và hai DCL: CLN1 và CLN2. 
 - Cắt máy cắt MC1 và DCL: CL13. 
 - Thực hiện các biện pháp an toàn để sửa chữa CL11. 
Nhƣ vậy đƣờng dây D1 sẽ bị mất điện trong suốt thời gian sửa chữa. 
c. Thao tác sữa chữa máy cắt: MC1 
Hình 4.10 Sơ đồ sửa chữa máy cắt MC1 
Chuyển tất cả các mạch đang làm việc trên TG1 về làm việc trên TG2 (trừ 
mạch MC1): 
 - Đóng các DCL: CL32, CL52. 
 - Cắt các DCL: CL31, CL51. 
 - Cắt MCN và MC1. 
 - Cắt các DCL: CL11, CL13. 
 - Thực hiện các biện pháp an toàn để tháo máy cắt MC1. 
 - Dùng dây nối tắt mạch máy cắt MC1. 
Bài giảng Nhà máy điện và trạm 
 Trang: 54 
- Tháo tiếp địa an toàn. 
 - Đóng các DCL: CL13, CL11. 
 - Chuyển BVRL của máy cắt MC1 cho MCN. 
 - Đóng máy cắt MCN. 
Hình 4.11 Sơ đồ sử dụng máy cắt nối MCN thay thế máy cắt MC1 
Nhƣ vậy đƣờng dây D1 vẫn đƣợc cấp điện (theo đƣờng gạch gạch) trong 
suốt thời gian sửa chữa MC1. 
d. Khôi phục sự làm việc của sơ đồ khi có ngắn mạch trên TG (N1): 
Bài giảng Nhà máy điện và trạm 
 Trang: 55 
Hình 4.12 Sơ đồ hệ thống hai thanh góp có ngắn mạch trên trên góp tại N1 
Khi xảy ra ngắn mạch tại N1, BVRL tác động cắt máy cắt MC5 và các máy cắt 
mạch DZ nếu cuối DZ đó có nguồn (giả sử MC1). 
Nhân viên vận hành xử lý nhƣ sau: 
 - Cắt tất cả các máy cắt nối vào TG TGI mà BVRL chƣa cắt: MC3. 
 - Cắt tất cả các DCL nối vào TG TGI: CL11, CL31, CL51 
- Đóng các DCL: CL12, CL32, CL52. 
 - Đóng máy cắt: MC1, MC3, MC5. 
 - Thực hiện các biện pháp an toàn để tiến hành sửa chữa TGI. 
4.2.3.4. Ƣu nhƣợc điểm của sơ đồ: 
a. Ƣu điểm: 
 Có thể sửa chữa từng TG mà vẫn đảm bảo cho các mạch làm việc. 
 Khi sửa chữa DCL TG của một mạch bất kì thì chỉ có mạch đó bị mất điện. 
 Khi sửa chữa máy cắt của một mạch bất kì thì không phải ngừng lâu dài sự 
làm việc của mạch đó. 
Bài giảng Nhà máy điện và trạm 
 Trang: 56 
 Khi xảy ra ngắn mạch trên TG nào thì chỉ có các mạch nối vào TG đó tạm 
thời bị mất điện. 
 Sơ đồ vận hành khá linh hoạt. 
b. Nhƣợc điểm: 
Khi tiến hành bảo dƣỡng sửa chữa một TG, các mạch sẽ phải làm việc trên TG 
còn lại. Khi đó nếu xảy ra ngắn mạch trên TG này thì toàn bộ sơ đồ sẽ bị mất điện 
nên sẽ làm giảm độ tin cậy của sơ đồ. 
4.2.4. Sơ đồ hai hệ thống thanh góp có thanh góp vòng 
4.2.4.1. Mô tả sơ đồ 
Sơ đồ hệ thống hai thanh góp có thanh góp vòng là sơ đồ hai hệ thống thanh 
góp có thêm thanh góp vòng. 
 Thanh góp vòng đƣợc nối với 2 thanh góp làm việc qua MCV và 3 dao cách 
ly. 
 Mỗi một mạch đƣợc nối với thanh góp vòng qua một dao cách ly vòng. 
Hình 4.13 Sơ đồ hệ thống hai thanh góp có thanh góp vòng 
Bài giảng Nhà máy điện và trạm 
 Trang: 57 
4.2.4.2. Trạng thái làm việc: Tƣơng tự sơ đồ 2 hệ thống thanh góp 
4.2.4.3. Thao tác sửa chữa 
Giả thiết Hệ thống đang vận hành song song 
- B1, D1 làm việc trên TG1 
- B2, D2 làm việc trên TG2 
a. Sửa chữa MC1: 
Kiểm tra TGV 
 Bằng mắt 
 Bằng điện 
 Đóng DCL CLV1, CLV3 
 Đóng MCV (t 0) 
Nếu TGV tốt tiếp tục thao tác 
 Cắt MCV 
 Đóng DCL CL1V 
 Đóng MCV 
 Chuyển BVRL của MC1 cho MCV 
 Cắt MC1 
 Cắt các DCL CL11, CL13 
 Thực hiện biện pháp an toàn để sửa chữa MC1. 
b. Sửa chữa dao cách ly CL11 
Chuyển các mạch làm việc trên TG1 về TG2 
 Đóng các DCL: CL12, CL32 
 Cắt các DCL: CL11, CL31 
 Cắt MCN và CLN1, CLN2. 
 Kiểm tra TGV 
 Bằng mắt 
 Bằng điện 
 Đóng DCL CLV2, CLV3 
 Đóng MCV (t 0) 
 Nếu TGV tốt tiếp tục thao tác 
Bài giảng Nhà máy điện và trạm 
 Trang: 58 
 Cắt MCV 
 Đóng DCL CL1V 
 Đóng MCV 
 Chuyển BVRL của MC1 cho MCV 
 Cắt MC1 
 Cắt các DCL CL12, CL13 
 Thực hiện biện pháp an toàn để sửa chữa CL11. 
Khi số mạch ít có thể sử dụng một MCVN vừa làm nhiệm vụ MCV, vừa làm 
nhiệm vụ MCN. 
Khi sử dụng MCVN chỉ làm một nhiệm vụ, khi làm nhiệm vụ MCV thì 
không làm nhiệm vụ MCN và ngƣợc lại. 
Hình 4.14 Sơ đồ hệ thống hai thanh góp sử dụng máy cắt vòng nối MCVN 
c. Sửa chữa máy cắt MC2 
Chuyển các mạch làm việc trên TG1 về TG2 
 Đóng các DCL: CL12, CL32 
 Cắt các DCL: CL11, CL31 
 Cắt MCVN và CLV1, CLN. 
Bài giảng Nhà máy điện và trạm 
 Trang: 59 
 Kiểm tra TGV 
 Bằng mắt 
 Bằng điện 
 Đóng DCL CLV2, CLV3 
 Đóng MCV (t 0) 
Nếu TGV tốt tiếp tục thao tác 
 Cắt MCVN 
 Đóng DCL CL2V 
 Đóng MCVN 
 Chuyển BVRL của MC2 cho MCVN 
 Cắt MC2 
 Cắt các DCL CL22, CL23 
 Thực hiện biện pháp an toàn để sửa chữa MC2. 
Bài giảng Nhà máy điện và trạm 
 Trang: 60 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1] Hạ Đình Trúc, “Giáo trình nhà máy điện”, Đại học Bách Khoa Đà Nẵng, 
2008. 
[2] Trịnh Hùng Thám, Nguyễn Hữu Khái, Đào Quang Thạch, Lã Văn Út, 
Phạm Văn Hòa, Đào Kim Hoa,“Phần điện trong nhà máy điện và trạm 
biến áp”, NXB khoa hoc̣ và kỹ thuâṭ , Hà Nội, 1996.