Hệ thống điện - VH song song 2 MBA

Hệ thống điện - VH song song 2 MBA

Chào các bạn!
Mình có một thắc mắc mong các bạn tư vấn hoặc "hiến kế" giúp như sau:
Minh đang vận hành 2 MBA lực (máy 1 100MVA: 230/115/69kV, máy 2 125MVA:230/115/23kV ) thỏa các điều kiện về vận hành song (U ngắn mạch, điện áp, tổ đấu dây, tỷ số biến). Các điều kiện vận hành như sau:
- Phía 220kV có áp cùng 1 thanh cái
- Phía 110kV cùng đổ vào 1 thanh cái.
- Phía 69kV máy 1 có một nguồn đổ vào.
- Cả 2 máy cùng nhận nguồn từ phía 220kV.
- Phía 110kV là phía tải tiêu thụ.
Vấn đề mình gặp là: Máy 1 thường xuyên quá tải, trong khi máy 2 non tải (từ điều kiện trên dễ dàng nhận ra điều này). Thế nhưng theo EVN trong vận hành 2 MBA song song có thể lệch 1 TAP.
Câu hỏi mình là: cần tăng TAP hay giảm TAP máy 2 để "gánh tải" cho máy 1 ???
(các bạn cần thông tin nào nữa về tình trạng vận hành có thể yêu cầu thêm nhé)

Bác cho biết MBA của bác là loại tự ngẫu hay 3 cuộn dây. Em đoán là tự ngẫu.
Nếu là tự ngẫu thì phải quan tâm đến chế độ của từng cuộn dây trong chế độ vậnk hành. Trường hợp của bác là từ phía cao - Hạ --> trung. Cần tính toán khả năng đưa công suất lớn nhất qua các phía. Trong sách có rồi.
Còn để phân phối tải trong 2 máy theo em thì chỉ cần điều chỉnh nấc phân áp của máy số 2 là được mà. Điều chỉnh miễn sao không bị quá tải.

Theo mi`nh, nếu hạ TAP của máy 2 xuống, máy 2 sẽ gánh bớt phần công suất phản kháng của máy 1, giúp phân bố lại chế độ tải đều hơn.Thần.

@duongquangvinh: MBA mình là tự ngẫu. Theo bạn " quan tâm đến chế độ của từng cuôn dây" là sao, bạn có thể nói rõ hơn? (hay là cách quan tâm đến điện trở như một hệ thống 2 điện trở song song?). Còn chỉnh thì phải tang hay giảm TAP chứ ?
@mancuder: Thanks, cách này trước đây mình đã từng làm. nhưng ... nên lý luận theo cách nào để có cách điều chỉnh này? Nếu giải thích theo mach như 2 điện trở mắc song song thì e rằng có vấn đề đó !!.

3inst3in,
Bác đưa ra câu hỏi nhưng cũng tự trả lời rồi. EVN chỉ cho phép lệch 1 TAP mà hiệu chỉnh ở máy 2 thì chỉ tăng hay giảm. Nói đơn giản thì chỉnh TAP chỉ là để tăng hay giảm thế điện mà thế điện ở đây không ảnh hưởng lên P mà chỉ ảnh hưởng lên Q. Vì vậy chỉnh TAP cao lên 1 nất sẽ cho phép máy 2 chịu trách nhiệm cung cấp Q nhiều hơn cho tải. Trong điều kiện đưa ra khi thay đổi Q của hệ thống bằng cách tăng ở máy 2 thì sẽ giảm ở máy một. Lúc đó ở máy 1 P không đổi nhưng Q giảm thì S sẽ giảm. Như vậy coi như vấn đề san bớt tải ở máy 1 sang máy 2 đã có thể giải quyết.
Trở lại với điều kiện mà bạn đưa ra, tôi có 1 điểm thắc mắc ở máy 1 "- Phía 69kV máy 1 có một nguồn đổ vào". Bạn có chắc là cuộn tertiary cung cấp điện chứ không phải là tải phụ?
=============

@7604: chắc bác àh! Vì phía cuộn tertiary nối với nguồn phát của nhà máy điện. Có vấn đề gì ở đây hở bác?
Ở VN mà, người ta vẫn thường tận dụng và tận dụng (tiền bạc), an toàn và hiệu quả tính sau.
Thật sự vấn đề mình thắc mắc là trước đây mình vẫn thường giảm tap máy 2 ấy chứ, mà nó lại san tải mới lạ đời !?

Giả sử 2 máy mắc // có cùng impedance thì sẽ có giá trị Z=R+jX. Lúc phần Img của cường độ sẽ là -jX''. Do máy 2 có thế điện cao hơn máy 1 ở phía tải nên cường độ dòng circulation sẽ 1 giá trị chứa -jX''''. Dòng Circulation sẽ có hướng từ máy 2 sang máy 1 nên giá trị dòng của máy 1 sẽ có phần Img nhỏ hơn máy 2. Trong điều kiện đó máy 2 sẽ chịu trách nhiệm cung cấp năng lượng phản kháng cao hơn nhiều lần so với máy 1.
Vấn đề ở đâ là khi chỉnh TAP ở vị trí cao hay thấp đều vô nghĩa mà là nâng cao hướng về phía tải. Khi no_load LTC được nối ở phía cao thế điện cao thì ở mức số 1 sẽ đưa ra ratio thấp nhất dẫn đến thế điện phía tải sẽ cao nhất. khi được set ở mức cao nhất sẽ ngược lại đưa đến thế điện phía tải thấp nhất vì ratio nhỏ nhất. Trong trưòng hợp OLTC có 17 hay 33 cấp thì vị trí của LTC không quyết định giá trị cao hay thấp mà là do ratio của nó tạo ra. Có nghĩa là tuỳ thuộc vào cấu trúc và vị trí của LTC mà giá trị cao hay thấp sẽ quyết định thế địên cao hay thấp ở phía tải.
Vấn đề Tertiary thì cấu trúc của máy thường là 3 cuộn dây. Đối với máy 2 cuộn dây thì Capacity của phía cao và thấp đều bằng nhau. Nhưng ở máy 3 cuộn thì phía cao thế sẽ có impedance nhỏ nhất so với với impedance của cuộn thứ và cuộn tertiary trên cùng base MVA. Thông thường thì máy sẽ được cắu tạo để capacity của cuộn hạ và cuộn tertiary cộng lại bằng với capacity của cuon chính. Có nghĩa là khi tải đủ mức ở cuộn chính mà không lấy ra ở cuộn tertiary đã overload cuộn thứ. Nếu lại tống thêm vào từ cuộn tertiary thì rõ ràng gánh nặng ở cuộn thứ là quá lớn.
Thông thường thì khi nối // sự khác biệt impedance giữa 2 máy cho phép là 10%. Các Autotransformer thường nếu không có giới hạn đặt biệt từ hãng sản xuất thì mức tải cho phép có thể lên đến 125% hay hơn nửa. Tuy nhiên hung thủ giết máy không phải là load mà chính là nhiệt nên trong điều kiện nhiệt độ dưới 40 độ C khả năng của máy có thể tải cao hơn. Mức độ giới hạn ở đây tính trên 65 degree rise. Khi cộng với 40 độ môi trường sẽ là 105 đạt giới hạn tối đa máy có thể chịu đựng. Trong điều kiện thoáng mát và gió lộng thì mức độ giải nhiệt cao hơn cũng sẽ giúp tải tốt hơn. Tuy nhiên giá tổng capacity của 2 máy // thường không được tính bằng tổng của 2 máy mà tính bằng 2 lần khả năng của máy nhỏ. Những vấn đề này thường gặp phức tạp vì bên vận hành và bên bảo trì ít khi có cùng cái nhìn. Nhưng nếu 2 máy // mà phải thường xuyên vận hành vượt tải khi bị trục trặc 1 máy coi như cả subs sẽ phải out.
============================

Bạn tham khảo ở trang link dưới để có khái niệm về phân bố công suất trong cuộn dây của MBA tự ngẫu nhé.
http://hiendaihoa.com/forum/showthread.php?t=3361
Em có một thắc mắc. Tại sao chỉ được lệch 1 TAP. Nếu 2 TAP hoặc nhiều hơn thì có vấn đề gì xảy ra. Mấu chốt ở đây là khả năng tải của MBA cơ mà. Nếu trong khả năng tải của MBA và đặc biệt đem lại hiệu quả kinh tế - kỹ thuật thì mạnh dạn đề xuất chứ nhỉ !?!?

Bác Vinh,
Tôi copy đoạn bác viết bên kia qua đây để tiện tham khảo
-----------------
Trong MBA 3 cuộn dây thì công suất cuộn nào đúng bằng công suất qua cuộn đó. Bất kể chế độ truyền từ phía nào đến. Công suất lớn nhất truyền qua được MBA chính bằng công suất cuộn nào đầy tải trước.
Trong MBA tự ngẫu thù người ta chia thành các chế độ để kiểm tra. Cao-Trung-->Hạ và ngược lại, Cao --> trung - hạ và ngược lại, Trung --> cao - hạ -->trung và ngược lại. Từ đó kiểm tra được trong từng chế độ với lượng công suất tương ứng truyền qua có cuộn nào quá tải không. Cụ thể ở đâu là cuộn hạ (phía hạ áp);cuộn chung (từ trung tính đến phía trung) và cuộn nối tiếp (từ phía trung đến phía cao).
-----------------------
Trước khi đi xa hơn hãy nói về nomenclature. Khi nói đến Tertiary winding thông thường sẽ nghĩ rằng cuộc chính (P) là HV, cuộn thứ (S) là LV và Tertiary nằm đâu đó ở giữa. Đây chính là suy nghĩ của bác được giải thích ở bên trên theo Cao, Trung, Hạ. Trên thực tế bác hãy nhìn lại MBA được nhắc đến ở đầu chủ đề (máy 1 100MVA: 230/115/69kV, máy 2 125MVA:230/115/23kV ) thì ở đây khái niệm Cao, Trung, Hạ của bác hoàn toàn sai vì cuộn thứ ở đây là cuộn nối tải 115kV; trong khi cuộn Tertiary ở máy 1 là 69kV và máy 2 là 23kV. Nghĩa là Tertiary winding voltage không phải là Trung mà thấp hơn votalge ở cuộn thứ. Tôi sẽ lý giải tại sao sự nhằm lẫn về khái niệm này của bác ảnh hưỏng đến những suy luận khác sau. Để tránh nhằm lẫn ở đây hãy hiểu rằng HV hay cuộn (P) là cuộn được energize bởi nguồn và LV hay cuộn (S) là cuộn cung cấp điện cho tải. Theo thiết kế, nếu đây là máy 3 pha thì cấu trúc của cuộn P và S sẽ đấu Y và lúc này cuộn Tertiary đấu Delta nhằm tạo đường dẫn cho third harmonic của exciting current.
Từ sai lầm về nomenclature dẫn đến việc bác hiểu sai về công suất tải và công suất giới hạn của máy. Công suất tải tất nhiên phải bằng công suất đi qua cuộn dây nhưng công suất giới hạn hay còn gọi là MVA rating thì không đổi mà do nhà sản xuất đưa ra và được ghi rõ ở Nameplate. Trên cơ bản MVA rating là giá trị MVA của máy tính tại Voltage rate và Current rate. Voltage rate là voltage chọn lựa để vận hành còn Current rate là cường độ dòng bị giới hạn vật lý bởi tính chất nhiệt. Vi vậy bất kể máy vận hành ra sao và tải đi như thế nào MVA rating không hề thay đổi. Khả năng duy nhất để thay đổi giá trị này là gắn thêm internal cooling system vì lúc đó nhiệt được giải tốt hơn cho phép cường độ dòng rating cao hơn. Ngay cả khi gắn external cooling system để giải nhiệt cũng không làm thay đổi Nameplate rating mà chỉ thay đổi operational rating vì nó không thay đổi thiết kế vật lý bên trong máy.
Vì vậy công suất giới hạn của máy không lệ thuộc vào việc cuộn nào đầy tải trưóc mà được xác định rõ khi lấp đặc máy vào lưới điện. Tuy nhiên cách nói của bác có thể hiểu đúng vì nó dựa vào kinh nghiệm vận hành hay nói cách khác công suất giới hạn của cả tổ máy bằng công suất giới hạn của điểm thấp nhất. Có nghĩa là khi đạt tới giới hạn của cuộn nào cũng sẽ được sát định là công suất giới hạn của máy. Tuy nhiên ở đây là dựa vào kinh nghiệm vận hành nên cái công suất ở đây không phải là công suất thiết kế mà là operational rating và nó lệ thuộc không phải vào thiết kế của máy mà là cách đấu dây và tình trạng thực tế.
Một sai lầm nửa cũng từ nonmenleture mà ra là công suất phân bổ của 3 cuộn. Nếu lấy theo Cao, Trung, Hạ thì có thể hiểu giá trị impedance của 3 cuộn là xác định theo 1 tỷ lệ không đổi. Trên thực tế impedance mà bác thấy ở 2 máy đưa ra bên trên thì giá trị của 3 cuộn là 1 tỷ lệ propotional. Vì vậy việc phân bổ MVA của 3 cuộn sẽ không theo tỷ lệ nhất định mà tùy thuộc vào giá trị tỷ lệ % mà cuộn chiếm tính trên 1 base voltage. Để có thể hình dung ra phần này bác có thể xem hình ở đây:
http://www.cdc.gov/niosh/mining/pubs/pdfs/eotw.pdf
Hình số 3, tại điểm 52 và 53 là low voltage bus và tertiary bus. Giá trị của cuộn chính là 3.5MVA bằng tổng của cuộn thứ và cuộn tertiary. Dạng này gọi là one-line diagram bác có thể hình dung trở lại với những gì chúng ta đang nói ở đây. Nếu như đây là core thiết kế thì có thể tưởng tượng cuộn P này ở tay trái và 2 cuộn còn lại nằm ở tay phải. Vì đây là dạng Auto MBA nên flux current của tertiary winding có thể đổi chiều để cho phép nó luôn cùng chiều với dòng của phía tải. Có nghĩa là ở thiết kế này, nếu không có external force thì tertiary winding luôn là phía tiêu thụ. Khi lưới điện áp nguồn vào đầu của nó và buộc nó phải đổi chiều thì nếu nhìn MVA rating của cuộn (P) làm chuẩn thì máy 1 luôn chạy ở chế độ overload.
Vấn đề 1 TAP hay 2 TAP không có giá trị kỷ thuật mà là giá trị vận hành. Trên kỷ thuật sự chênh lệch điện thế cho phép của 2 máy // tính trên % nhưng trong vận hành nó được hiểu bằng TAP. Ở đây là sự hiểu ngầm vì trong hệ thống điện của EVN có thể chỉ sử dụng 1 loại LTC và có giá trị xác định. Tại điểm A có thế điện là 230kV của thanh cái và tại B có thế điện 110kV của thanh cái. Giá trị dao động cho phép hoạt động ở đây có thể là +-10% hay 1 con số nào đó. Nhưng tại đầu ra của máy 2 có thế điện cao hơn đầu ra của máy 1 có nghĩa là sẽ có dòng circulate bên trong máy 1 và máy 2. Khi dòng đủ lớn sẽ tạo ra cháy máy vì vậy vấn đề không phải là 1 TAP hay 2 TAP mà là giới hạn nào để vận hành nhằm tránh sự cổ xảy ra và mang đến hiệu qua kinh tế cao nhất. Hãy nhớ rằng khả năng tải của máy thật sự không lệ thuộc vào MVA mà lệ thuộc vào khả năng chịu nhiệt của dây dẫn mà bản chất của nó là dòng điện qua dây dưới ảnh hưởng của môi trường xung quanh.
=========================

Bác hình như không hiểu ý em. Em muốn tách bạch ra 2 trường hợp rõ ràng đó là MBA cảm ứng và MBA tự ngẫu.
Với MBA cảm ứng có 3 cập điện áp. Các phía có thể lấy tỷ lệ công suất là 100/100/100 hoặc 100/66/66 v.v... Hiển nhiên công suất truyền qua cuộn có 66%S** thì phải nhỏ hơn rồi. còn trường hợp tr lệ công suất là 100/100/100 thì chỉ có thể truyền lượng công suất 100% Sdm trong khi 2 cuộn kia chắc chắn phải non tải hơn. vì tổng công suất 2 cuộn còn lại phải bằng cuộn có nguồn điện.
Còn với trường hợp MBA tự ngẫu thì phải xét phần công suất truyền qua hiện tượng cảm ứng và truyền trực tiếp, người ta tạm gọi là Sđiện và S từ.
Chính điều này dẫn đến công suất từ (qua lõi thép) nhỏ hơn tổng công suất. Hay dẫn đến để truyền tải một lượng công suất thì lõi thép chỉ cần nhỏ hơn so với MBA cảm ứng. Stừ = a.S** với a = (Uc-Ut)/Uc tạm coi là hệ số có lợi. Ở trường hợp 220/110 kV --> a = 0,5. Như vậy lõi thép và các cuộn dây chỉ cần bằng 1/2 so với MBA cảm ứng cùng công suất.
Để truyền công suất từ cuộn hạ (được nối tam giác - Tertiary winding) hoàn toàn dựa trên hiện tượng cảm ứng.
Khi cuộn hạ cũng được sử dụng để truyền công suất (truyền lên hoặc tiêu thụ). Dĩ nhiên phải mất một phần "công suất từ" trong lõi thép để truyền công suất sang phía hạ. Điều này làm giảm lượng công suất có thể truyền từ phía cao sang trung. Hay chính là quá tải hoặc cuộn nối tiếp của MBA hoặc cuộn trung của MBA tuỳ theo chiều từ phía cao sang trung hay ngược lại.
Cũng vì lõi thép chỉ bằng 1/2 S** do đó cuộn hạ không thể chế tạp bằng S** được mà chỉ tối đa bằng 1/2 S** (hoặc a.Sdm)
Còn khi lệch TAP. Có dòng cân bằng chảy qua 2 MBA không, điều này phải phụ thuộc vào lượng công suất truyền qua 2 máy chứ bác.
Trương hợp không tải, điện kháng 2 MBA khác nhau lập tức có dòng cân bằng.
Nhưng khi có tải đủ lỡn, dòng điện qua 2 MBA sẽ cấp cho tải chứ không không chạy quẩn nữa.
Khi điều chỉnh nấc phân áp. Sức điện động và điện kháng của MBA thay đổi. Dòng điện qua 2 MBA sẽ phân bố lại. Một máy sẽ gánh phần nhiều hơn, máy kia sẽ gánh phần ít hơn.
Đến một giới hạn nhất định, một máy sẽ gánh toàn bộ tải, máy kia sẽ bằng 0
Quá nữa. một máy sẽ gánh toàn bộ, một phần sẽ chạy quẩn trong máy còn lại.
Dĩ nhiên đây là suy luận của cá nhân em. Em chỉ muốn nói ở đây là có nhất thiết phải cứng nhắc theo quy định 1 TAP không. Hay với trường hợp riêng ta có thể mạnh dạn để xuất phương án khác. Ví dụ như lệch 2 TAP. Dĩ nhiên chuyển tải sang MBA non tải và tách 2 thanh cái ra thì chẳng nói làm gì