Đồ án thIết kế trạm biến áp 220

Đồ án thIết kế trạm biến áp 220 Đồ án thIết kế trạm biến áp 220 Đồ án thIết kế trạm biến áp 220 Đồ án thIết kế trạm biến áp 220 Đồ án thIết kế trạm biến áp 220 Đồ án thIết kế trạm biến áp 220 Đồ án thIết kế trạm biến áp 220 Đồ án thIết kế trạm biến áp 220

Em chân thành cảm ơn Thầy Lê Đình Lương đã trực tiếp hướng dẫn, cung cấp tài liệu và tạo mọi điều kiện để em hoàn thành đồ án môn học này

Em cũng xin gửi lời cảm ơn đến Thầy- Trần Thanh Sơn cùng các thầy cô trong khoa Điện-Điện tử đã giảng dạy, truyền đạt và trang bị kiến thức cho em trong suốt thời gian em học ở Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ Thành Phố Hồ Chí Minh để hoàn thành đồ án môn học này

Trong quá trình làm đồ án môn học, do thời gian hạn chế nên đề tài em hoàn thành sẽ không tránh khỏi những thiếu sót, mong các Thầy-Cô thông cảm bỏ qua và chỉ dẫn thêm cho em Em xin lắng nghe và tiếp thu những ý kiến đóng góp từ

Thầy-Cô

Người thực hiện

Trần Anh Trung

MỤC LỤC

CH ƯƠNG 1: TỔNG QUAN trang 04

CH ƯƠNG 2: TỔNG HỢP ĐỒ THỊ PHỤ TẢI trang 09

CH ƯƠNG 3: CHỌN SƠ ĐỒ CẤU TRÚC VÀ SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN trang 15

CH ƯƠNG 4: CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG trang 24

CH ƯƠNG 5: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH VÀ TỰ DÙNG trang 36

CH ƯƠNG 6: CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ CÁC PHẦN DẪN ĐIỆN trang 43

- SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CỦA TRẠM BIẾN ÁP

- SƠ ĐỒ MẶT BẰNG TRẠM

Tài li ệu tham khảo:

- Thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp Tác giả: HÙYNH NHƠN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

TỔNG QUAN

1.1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ TRẠM BIẾN ÁP

1.1.1 Khái niệm:

Trạm biến áp là một trong những phần tử quan trọng nhất trong hệ thống điện Nó có nhiệm vụ chính là biến điện áp đến một cấp thích hợp nhằm phục vụ cho việc truyền tải và cung cấp điện đến phụ tải tiêu thụ Trạm biến áp tăng áp nâng điện áp lên cao để truyền tải đi xa, ngược lại trạm biến áp hạ áp giảm điện áp xuống thấp thích hợp để cấp cho các phụ tải tiêu thụ

1.1.2 Phân loại:

Trạm biến áp được phân loại theo điện áp, quy mô và cấu trúc xây dựng của trạm

a Theo điện áp thì có hai loại:

- Trạm tăng áp: thường đặt ở những nhà máy điện có nhiệm vụ nâng điện áp đầu cực máy phát lên cao để truyền tải đi xa

- Trạm hạ áp: thường đặt ở những trạm phân phối, nó nhận điện từ hệ thống truyền tải rồi giảm điện áp xuống cấp thích hợp để cung cấp điện cho các phụ tải tiêu thụ

b Theo mức độ quy mô của trạm biến áp, người ta chia thành hai loại:

- Trạm biến áp trung gian hay còn gọi là trạm biến áp khu vực: thường có điện áp sơ cấp lớn, cung cấp điện cho một khu vực phụ tải lớn ở các vùng miền, tỉnh thành, khu công nghiệp lớn, … Điện áp ở phía sơ cấp thường là 500; 220; 110

kV, điện áp phía thứ cấp thường là 110; 66; 35; 22; 15 kV

- Trạm biến áp phân phối hay còn gọi là trạm biến áp địa phương: nhận điện từ các trạm biến áp trung gian (trạm biến áp khu vực) để cung cấp trực tiếp cho các

- Máy biến áp trung tâm

- Hệ thống thanh cái, dao cách ly

- Hệ thống relay bảo vệ

- Hệ thống nối đất, hệ thống chống sét

- Hệ thống điện tự dùng

- Khu vực phòng điều hành

- Khu vực phòng phân phối

1.2 NHỮNG VẤN ĐỀ CHÍNH KHI THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP

1.2.1 Những vấn đề cần lưu ý khi thiết kế trạm biến áp:

- Trạm biến áp nên đặt gần các phụ tải

- Thuận tiện giao thông để dễ dàng chuyên chở các thiết bị xây dựng trạm

- Không nên đặt ở các trung tâm thành phố vì sẽ làm tăng chi phí đầu tư cũng như làm mất mỹ quan đô thị

- Nên đặt trạm ở những nơi khô ráo, tránh những khu vực ẩm ướt hoặc mực nước ngầm cao hơn đáy móng

- Tránh đặt trạm ở các vùng đất dễ sạt lở

- Tránh xa các khu vực dễ cháy nổ

Tóm lại: Việc chọn vị trí cố định đặt trạm biến áp là khá quan trọng vì nó sẽ quyết định về chi phí, tính an toàn và thuận tiện khi vận hành

1.2.2 Yêu cầu khi thiết kế trạm biến áp:

- Trạm biến áp cung cấp điện cho hộ tiêu thụ là phải đảm bảo đủ điện năng với chất lượng nằm trong phạm vi cho phép Ngoài ra phải đảm bảo về mặt kinh tế,

an toàn, … một phương án được xem là hợp lý khi thỏa mãn các yêu cầu sau:

o Đảm bảo chất lượng điện năng

o Đảm bảo độ tin cậy cao (tùy theo tính chất loại phụ tải)

o Vốn đầu tư thấp

o An toàn cho người và thiết bị

o Thuận tiện sửa chữa, vận hành

o Có tính khả thi

- Tuy nhiên những yêu cầu trên thường mâu thuẫn với nhau do đó khi thiết kế cần kết hợp hài hòa từng yêu cầu để tạo ra phương án tối ưu

1.3 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TRẠM BIẾN ÁP SẼ THIẾT KẾ

Thiết kế trạm biến áp 220/110/22 kV có các thông số như sau:

a Hệ thống:

Trạm biến áp được nối với hệ thống có các thông số như sau:

- Công suất hệ thống: SHT = 2000 MVA

- Điện kháng hệ thống: xHT = 0,35

- Cung cấp điện cho trạm bằng hai đường dây dài = 35 km

b Phụ tải khu dân cư 220 kV:

Phụ tải khu dân cư 220 kV có các thông số như sau:

- Công suất: Smax = 80 MVA

- Hệ số công suất: cosϕ = 0,85

- Số đường dây: 4

- Đồ thị phụ tải ở cấp 220 kV như sau:

S%

20

40

60

80

100

h

14

- Số đường dây: 2

- Đồ thị phụ tải ở cấp 110 kV như sau:

d Phụ tải khu nơng nghiệp 22 kV:

Phụ tải khu nơng nghiệp 22 kV có các thông số như sau:

- Công suất: Smax = 30 MW

- Hệ số công suất: cosϕ = 0,80

- Số đường dây: 4

- Đồ thị phụ tải ở cấp 22 kV như sau:

S%

0

20

40

60

80

100

h

4 8

14

12 16 20 24

e Tự dùng của trạm biến áp:

Tự dùng của trạm có các thông số như sau:

- Công suất: Smax = 0,5 MVA

- Hệ số công suất: cosϕ = 0,80

S%

0

20

40

60

80

100

h

4 8

14

12 16 20 24

TỔNG HỢP ĐỒ THỊ PHỤ TẢI

Tổng hợp đồ thị phụ tải là cộng hai hay nhiều đồ thị phụ tải ở các cấp điện áp do trạm biến áp cung cấp điện Phụ tải này bao gồm cả phần tổn hao trong truyền tải (qua máy biến áp) và phần tự dùng phục vụ cho việc sản xuất và truyền tải điện năng

Tự dùng của trạm biến áp không phụ thuộc hoàn toàn vào công suất của trạm biến áp mà chủ yếu phụ thuộc vào trạm biến áp có hay không có người trực thường xuyên và vào hệ thống làm mát của máy biến áp (làm mát tự nhiên, quạt gió, hệ thống bơm dầu, nước tuần hoàn cưỡng bức, …)

Để tổng hợp đồ thị phụ tải có thể dùng phương pháp vẽ tổng hợp các đồ thị phụ tải đã cho hay thành lập bảng tổng hợp đồ thị phụ tải theo phương pháp lập bảng cho P và Q tính S nếu cosϕ khác nhau

2.1 ĐỒ THỊ PHỤ TẢI CỦA CẤP 220 kV

Thơntg số cấp 220 kV:

Smax = 80 (MVA) cosϕ = 0.85
tgϕ = 0.62

Số đường dây: 4 x 10 km Uđm = 220 KV

S%

0

20

40

60

80

100

h

4 8

14

12 16 20 24

P = S x cosϕ = 80 x 0.85 = 68 (MW) Q = P x tgϕ = 68 x 0.62 = 42.16 (MVar)

- Từ thông số của cấp 220 kV ta tính được các giá trị sau:

STT Thời gian (h) S% S (MVA ) P (MW) Q (MVAR)

1 0 (h) -> 4 (h) 60 48 40.80 25.30

2 4 (h) -> 8 (h) 80 64 54.4 33.73

3 8(h) ->12(h) 80 64 54.4 33.73

4 12(h) ->14(h) 80 64 54.4 33.73

5 14(h) ->16(h) 80 64 54.4 33.73

6 16(h) ->20(h) 100 80 68 42.16

7 20(h) ->24(h) 80 64 54.4 33.73

Với S =

100

% max S i

S × ; P = Si x cosϕ ; Q = Pi x tgϕ

2.2 ĐỒ THỊ PHỤ TẢI CỦA CẤP 110 kV

Thơntg số cấp 110 kV:

Smax = 50 (MVA) cosϕ = 0.80
tgϕ = 0.75

Số đường dây: 2 x 15 km Uđm = 110 KV

S%

0

20

40

60

80

100

h

4 8

14

12 16 20 24