I. Mở đầu
Những năm gần đây, việc ứng dụng công nghệ cao trong lĩnh vực điện ở nước ta đã có nhiều tiến bộ rõ nét, một trong những ứng dụng đang trở nên phổ biến đó là việc sử dụng thiết bị đóng cắt kiểu kín cách điện bằng khí SF6 hay còn gọi là thiết bị GIS (Gas Insulation Switchgear) trong các trạm biến áp trung gian, và sử dụng các trạm biến áp cách điện khí SF6 (GIS: Gas insulated substation).
Dựa trên kết quả đo đạc chính xác từ khâu thiết kế, sản xuất và lắp đặt cho thấy khả năng về độ tin cậy cao và tỷ lệ gây lỗi cực kỳ thấp đối với loại thiết bị này. Trong khoảng thời gian kiểm tra đưa vào vận hành, công việc thử nghiệm điện áp cao tại hiện trường cần thực hiện để kiểm tra sự đồng nhất về cách điện của hệ thống cách điện. Trước đây đối với các trạm GIS, chỉ có các máy biến áp được thử nghiệm ở tần số 50/60 Hz đối với thử nghiệm xoay chiều (AC) tại hiện trường. Ngày nay đã có các bộ thử nghiệm cộng hưởng di động gọn nhẹ, có khả năng điều chỉnh được dải tần số từ 45 Hz tới 300 Hz được sử dụng hiệu quả cho thử nghiệm GIS tại hiện trường.
Nội dung bài báo này tập trung mô tả hệ thống thử nghiệm điện áp xoay chiều di động và các chức năng liên quan tới thử nghiệm trạm biến áp với các điện khí tại hiện trường.
II. Mô tả hệ thống thiết bị thử nghiệm
Hệ thống thử nghiệm hiện trường điện áp xoay chiều tăng cao sử dụng hệ thống cộng hưởng tần số (hệ thống VRTS8CC450) là hệ thống thử nghiệm trực tiếp tại hiện trường đầu tiên có tại Việt Nam. Hệ thống thử nghiệm có ưu điểm rất lớn là chỉ sử dụng nguồn điện đầu vào xoay chiều 3 pha 380V nên có thể đưa trực tiếp tới ngay tại hiện trường để thử nghiệm các đối tượng mà không cần đến nguồn cấp cao áp. Hệ thống có thể thử nghiệm lên tới cấp điện áp 450kV với khoảng tần số cộng hưởng từ 45-300Hz. Với ưu điểm rất lớn đó hệ thống thử nghiệm VRTS8CC450 đặc biệt phát huy hiệu quả thử nghiệm đối với các trạm phân phối điện thông thường cũng như các trạm GIS.
1. Thông số kỹ thuật của hệ thống
2. Các thành phần của hệ thống
Hệ thống thử nghiệm VRTS8CC450 gồm các thành phần chính như sau
2. Các thành phần của hệ thống
Hệ thống thử nghiệm VRTS8CC450 gồm các thành phần chính như sau
2.1. Bộ điện kháng cao áp (Reactor)
Có thể coi đây là hệ thống chủ chốt trong toàn bộ hệ thống thử nghiệm VRTS8CC450. Bộ điện kháng cao áp là hệ thống được ngâm trong dầu và gồm 2 cuộn dây được cuốn trên một lõi đặc biệt với các khe cách điện khí cố định. Các khe cách điện khí nằm trong lõi này có tác dụng làm giảm từ thông giao thoa.
2.2. Bộ chia cao áp (Divider)
Bộ chia cao áp là hệ thống ghép nối các tụ điện có điện dung lớn và khả năng chịu điện áp cao (mỗi tụ có điện dung khoảng 3nF). Tụ này có tác dụng hạ thấp giá trị điện áp đầu ra để đưa về thiết bị đo điện áp thấp sau đó truyền dữ liệu bằng cáp quang về bàn điều khiển. Phía dưới chân của Divider có thể gắn thêm đầu dò để đo phóng điện cục bộ (PD) phục vụ cho công tác nghiên cứu PD.
2.3. Bộ kích từ (Exciter)
Bộ kích từ là hệ thống gồm 2 cuộn dây hoạt động 1 pha và biến áp điều chỉnh để cung cấp điện áp xoay chiều cho mạch cộng hưởng. Bộ kích từ được ngâm trong dầu với lớp vỏ bảo vệ bằng thép và các sứ xuyên điện áp vào và điện áp ra.
2.4 Nguồn cấp biến tần (VFPS)
Nguồn cấp biến tần cung cấp điện áp điều chỉnh và tần số thay đổi cho bộ kích từ và điều chỉnh điện áp ra cho hệ thống nâng điện áp cao. Hệ thống nguồn cấp biến tần được điểu khiển bởi các vi xử lý điều khiển quá trình thay đổi tần số. Bên cạnh mạch điều khiển điện áp bán dẫn, hệ thống biến đổi điện áp này còn được trang bị dao cắt và các cảm biến quá tải.
Vũ Thanh Hải
Viện Năng lượng
