Xây dựng Máy biến áp Shunt

Định nghĩa về tụ điện shunt

Tụ điện shunt được sử dụng để trung hòa công suất phản kháng dư thừa trên các đường dây truyền tải điện dài.

Tâm của tụ điện shunt

Tụ điện shunt thường sử dụng tâm có khe hở, được xây dựng từ thép silicon định hướng hạt lạnh cán mỏng để giảm tổn thất do hysteresis. Các tấm thép được ghép lại để giảm tổn thất do dòng xoáy. Các khe hở bán kính, đặt bởi các đệm cách điện có mô đun điện cao giữa các gói ghép, tăng cường hiệu quả. Thông thường, cấu trúc tâm 5 cánh, 3 pha dạng vỏ được sử dụng, trong đó chỉ có ba cánh bên trong có khe hở.

Cuộn dây của tụ điện shunt

Không có gì đặc biệt về cuộn dây của tụ điện. Điều này chủ yếu được làm bằng dây dẫn đồng. Dây dẫn được cách điện bằng giấy. Các đệm cách điện được cung cấp giữa các vòng quấn để duy trì đường đi cho dầu tuần hoàn. Sắp xếp này giúp làm mát cuộn dây hiệu quả.

Hệ thống làm mát của tụ điện

Hệ thống làm mát ONAN (Dầu tự nhiên không khí tự nhiên), đủ cho cả các tụ điện shunt điện áp cao do hoạt động với dòng điện thấp, sử dụng một hệ thống tản nhiệt kết nối với bể chính để tăng cường làm mát.

Bể chứa của tụ điện

Đối với các hệ thống UHV và EHV, bể chính, thường là loại bể chuông, được chế tạo từ các tấm thép dày được hàn lại với nhau để chịu đựng cả áp suất chân không toàn phần và áp suất khí quyển. Các bể này cũng được thiết kế để dễ dàng vận chuyển bằng đường bộ và đường sắt.

Bình bảo quản của tụ điện

Bình bảo quản được cung cấp ở phía trên của bể chính với đường ống kết nối giữa bể chính và bình bảo quản có đường kính phù hợp. Bình bảo quản thường là bể hình trụ nằm ngang, để cung cấp đủ không gian cho dầu mở rộng do nhiệt độ tăng lên.

Màng phân cách linh hoạt giữa không khí và dầu hoặc ngăn chứa không khí được cung cấp trong bình bảo quản cho mục đích nói trên. Bình bảo quản cũng được trang bị đồng hồ đo mức dầu từ tính để theo dõi mức dầu trong tụ điện. Đồng hồ đo mức dầu từ tính cũng đưa ra cảnh báo thông qua tiếp điểm DC thường mở (NO) được gắn vào nó khi mức dầu giảm xuống dưới mức đã đặt do rò rỉ dầu hoặc bất kỳ lý do nào khác.

Thiết bị xả áp lực

Do sự cố lớn bên trong tụ điện, có thể xảy ra sự mở rộng đột ngột và quá mức của dầu bên trong bể. Áp suất dầu lớn được tạo ra trong tụ điện cần phải được xả ngay lập tức cùng với việc tách tụ điện khỏi hệ thống điện đang hoạt động. 

Thiết bị xả áp lực thực hiện nhiệm vụ này. Đây là một thiết bị cơ khí có lò xo. Thiết bị này được lắp trên mái của bể chính. Khi kích hoạt, áp suất dầu lên trên trong bể trở nên lớn hơn áp suất lò xo xuống dưới, do đó sẽ có một lỗ mở trong đĩa van của thiết bị, qua đó dầu mở rộng thoát ra để giảm áp suất bên trong bể.

Có một cần gạt cơ khí được gắn vào thiết bị, thường ở vị trí ngang. Khi thiết bị được kích hoạt, cần gạt này trở thành dọc. Bằng cách quan sát sự sắp xếp của cần gạt, thậm chí từ mặt đất, người ta có thể dự đoán liệu thiết bị xả áp lực (PRD) đã hoạt động hay chưa. PRD được đi kèm với một tiếp điểm cắt để cắt tụ điện shunt khi thiết bị được kích hoạt.

Lưu ý: – PRD hoặc thiết bị loại này không thể được đặt lại từ xa sau khi nó được kích hoạt. Nó chỉ có thể được đặt lại bằng tay bằng cách di chuyển cần gạt về vị trí ngang ban đầu.

Relay Buchholz

Một relay Buchholz được lắp đặt trên đường ống kết nối giữa bình bảo quản và bể chính. Thiết bị này thu thập khí sinh ra trong dầu và kích hoạt tiếp điểm báo động được gắn vào nó. Nó cũng có một tiếp điểm cắt được kích hoạt khi có sự tích tụ đột ngột của khí trong thiết bị hoặc dòng chảy nhanh của dầu (sóng dầu) qua thiết bị.

Bộ lọc silica gel

Khi dầu nóng lên, nó được mở rộng, do đó không khí từ bình bảo quản hoặc vỏ không khí (nếu được sử dụng) thoát ra. Nhưng khi dầu co lại, không khí từ không khí môi trường xung quanh vào bình bảo quản hoặc vỏ không khí (nếu được sử dụng). Quá trình này được gọi là hô hấp của thiết bị ngập dầu (như biến áp hoặc tụ điện). 

Trong quá trình hô hấp, rõ ràng hơi ẩm có thể vào thiết bị nếu không được chăm sóc. Một đường ống từ bình bảo quản hoặc vỏ không khí được gắn với một thùng chứa đầy tinh thể silica gel. Khi không khí đi qua, hơi ẩm được hấp thụ bởi silica gel.

Bộ chỉ thị nhiệt độ cuộn dây

Bộ chỉ thị nhiệt độ cuộn dây là loại đồng hồ chỉ thị liên kết với một relay. Bộ này bao gồm một bóng cảm biến được đặt trong túi chứa dầu trên mái của bể tụ điện. Có hai ống capillary giữa bóng cảm biến và vỏ đồng hồ. 

Một ống capillary được kết nối với bầu đo của đồng hồ. Ống capillary khác được kết nối với bầu bù gắn trong đồng hồ. Hệ thống đo, tức là bóng cảm biến, cả hai ống capillary và cả hai bầu, được充满了电能，导致内部油压剧增。这种情况下需要立即释放压力，并将并联电抗器从带电系统中分离。 **压力释放装置** 压力释放装置完成了这项工作。这是一个弹簧加载的机械装置。它安装在主油箱的顶部。当启动时，油箱内的油向上压力大于向下的弹簧压力，结果是装置的阀盘会打开，使膨胀的油流出以释放油箱内的压力。 该装置上连接有一个通常处于水平位置的机械杠杆。当装置启动时，这个杠杆会变为垂直状态。通过观察杠杆的位置，即使是从地面也可以判断压力释放装置（PRD）是否已经启动。PRD还配有一个跳闸触点，在装置启动时跳开并联电抗器。 注意：- PRD或此类装置一旦启动后不能远程复位。只能手动将杠杆移回其原始水平位置来复位。 **布赫霍尔兹继电器** 一个布赫霍尔兹继电器被安装在连接储油柜和主油箱的管道上。该设备收集油中产生的气体并触发与其相连的报警触点。它还有一个跳闸触点，在设备内突然积聚大量气体或油流速过快（油涌）时会被触发。 **硅胶呼吸器** 当油变热时，它会膨胀，从而使储油柜或空气壳（如果使用）中的空气排出。但在油收缩时，大气中的空气会进入储油柜或空气壳（如果使用）。这一过程被称为浸油设备（如变压器或电抗器）的“呼吸”。 在呼吸过程中，显然如果处理不当，湿气可能会进入设备。从储油柜或空气壳引出的一根管子装有一个充满硅胶晶体的容器。当空气通过时，湿气会被硅胶吸收。 **绕组温度指示器** 绕组温度指示器是一种与继电器关联的指示仪表。它包括一个放置在反应器油箱顶部油袋中的传感器球。传感器球和仪表外壳之间有两根毛细管。 一根毛细管连接到仪表的测量波纹管。另一根毛细管连接到仪表中的补偿波纹管。测量系统，即传感器球、两根毛细管和两个波纹管，都充满了随温度变化而改变体积的液体。 传感器球所在的口袋周围有一个加热线圈，该线圈由与反应器绕组电流成比例的电流供电。重力操作的常开触点连接到仪表的指针系统，分别提供高温报警和跳闸。 **油温指示器** 油温指示器在反应器油箱最热点处的一个油袋中设有一个传感器球，使用两根毛细管将传感器与仪表的测量和补偿波纹管连接起来。这些组件中充满了随温度变化而膨胀或收缩的液体，从而提供准确的温度读数。 **套管** 每个相的绕组端子通过绝缘套管布置从反应器主体中引出。在高电压并联电抗器中，套管是充油的。套管内的油是密封的，这意味着套管内的油与主油箱内的油没有连接。在冷凝套管的膨胀室上提供了油位计。