Đồ Án môn học trạm biến Áp Đề tài thiết kế trạm biến Áp cung cấp Điện

Tổn thất điện năng trong máy biến áp tự ngẫu với đồ thị phụ tải hình bậc thang được tính như sau :...31 2.2... Phân loại theo điện áp gồm:  Trạm tăng áp: nâng điện áp lên cao để truyền

TỔNG QUAN TRẠM BIẾN ÁP

Khái niệm và phân loại trạm biến áp

Trạm biến áp đóng vai trò quan trọng trong hệ thống điện, với nhiệm vụ chính là truyền tải công suất và điều chỉnh điện áp, giúp điện năng được chuyển từ nhà máy điện đến các phụ tải.

1.2 Phân loại trạm biến áp:

1.2.1 Phân loại theo điện áp gồm:

 Trạm tăng áp: nâng điện áp lên cao để truyền tải đi xa, đặt gần nhà máy điện

 Trạm hạ áp: lấy nguồn từ hệ thống xuống để cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ, thường được đặt gần đó

1.2.2 Phân loại theo chức năng gồm:

 Trạm trung gian : có điện áp sơ cấp lớn để cung cấp cho một khu vực phụ tải lớn như các vùng miền, tỉnh thành, khu công nghiệp

Trạm phân phối, hay còn gọi là trạm địa phương, nhận nguồn điện từ các trạm biến áp khu vực và hạ thấp điện áp xuống các mức phù hợp để phân phối trực tiếp cho các phụ tải tiêu thụ, bao gồm xí nghiệp và khu dân cư.

1.2.3 Phân loại theo cấu trúc xây dựng:

 Trạm biến áp ngoài trời: phù hợp với các trạm khu vực và địa phương có công suất lớn.

 Trạm biến áp trong nhà: phù hợp với các trạm địa phương và các nhà máy có công suất nhỏ.

1.3 Các thành phần của trạm biến áp

- Máy biến áp trung tâm.

- Hệ thống thanh cái,dao cách ly.

- Hệ thống relay bảo vệ.

- Hệ thống nối đất,chống sét.

- Hệ thống điện tự dùng.

- Khu vực phòng điều hành.

- Khu vực phòng phân phối.

Những vấn đề chính khi thiết kế trạm biến áp

2.1 Những vấn đề cần lưu ý khi thiết kế trạm

- Trạm biến áp nên đặt gần phụ tải.

- Thuận tiện giao thông để dể dàng vận chuyển các thiết bị

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

- Nên đặt trạm ỡ những nơi khô ráo tránh nơi ẩm ướt.

- Tránh đặt tram ở khu vực sạt lở đất.

Việc lựa chọn vị trí đặt trạm là rất quan trọng do nó liên quan đến nhiều yếu tố khác nhau Do đó, cần phải cân nhắc kỹ lưỡng trong quá trình xác định vị trí này.

2.2 Những yêu cầu khi thiết kế trạm biến áp:

Trạm biến áp cần cung cấp đủ điện năng với chất lượng đạt tiêu chuẩn cho hộ tiêu thụ, đồng thời đảm bảo tính kinh tế và an toàn Một phương án hợp lý là lựa chọn các giải pháp thỏa mãn các yêu cầu này.

 Đảm bảo chất lượng điện năng.

 Đảm bảo độ tin cậy cao.

 An toàn cho người và thiết bị.

 Thuận tiện sửa chửa, vận hành.

Khi thiết kế, cần phải kết hợp hài hòa các yêu cầu thường mâu thuẫn với nhau để tạo ra phương án tối ưu.

Giới thiệu về trạm biến áp cần thiết kế Thiết kế trạm biến áp 220/110/22kv

Thiết kế trạm biến áp 220/110/22kv.

Trạm biến áp được nối với hệ thống có các thông số như sau: Công suất hệ thống:Sht000(MVA) Điện kháng hệ thống Xht=0.35

Hệ số công suất : Cosφ=0.8

Có đồ phụ tải như sau:

Hình 1 1 Đồ thị phía 110kV

3.3 Phụ tải phía 22kv(Khu nông nghiệp)

Hệ số công suất : Cosφ=0.8

Có đồ phụ tải như sau:

Hình 1 2 Đồ thị khu nông nghiệp

3.4 Phụ tải phía 22KV( Khu dân cư)

Hình 1 3 Đồ thị khu dân cư

Thông số cấp 22kv (khu dân cư):

 Hệ số công suất : Cosφ=0.8 => tgφ=0.75

TỔNG HỢP ĐỒ THỊ PHỤ TẢI

Đồ thị phụ tải phía 110kv

Hình 2 1 Đồ thị phụ tải phía 110kV

Từ thông số cấp 110kv ta tính được các thông số như sau:

Đồ thị phụ tải phía 22kv khu công nghiệp

Hình 2 2 Đồ thị phụ tải 22kV khu nông nghiệp

3 Đồ thị phụ tải phía 22kv khu dân cư:

Hình 2 3 Đồ thị phụ tải phía 22kV khu dân cư

Thông số cấp 22kv khu dân cư:

Thời gian(h) S% S(MVA) P(MW) Q(MVAR)

4 Đồ thị phụ tải của trạm

Để tổng hợp đồ thị phụ tải, có thể áp dụng phương pháp lập bảng tổng hợp cho công suất P và Q.

-Ta được bảng thông số của trạm như sau:

Thời gian(h) P(110KV) P(22KV) P(22KV) DC P(MV)

Thời gian(h) Q(110KV) Q(22KV) Q(22kv)DC Q(MVAR)

Trạm biến áp thường có hệ số tự dùng, không hoàn toàn phụ thuộc vào công suất và sự có mặt của nhân viên trực Hệ số này còn liên quan đến hệ thống làm mát của máy biến áp, bao gồm quạt và hệ thống bơm dầu, nước cưỡng bức Dưới đây là bảng tổng hợp đồ thị phụ tải của toàn trạm.

STổng = Stự dùng+ S22+ S110+S22(khu dân cư)

Từ bảng thống kê trên ta thu được đồ thị phụ tải như sau:

Hình 2 4 Đồ thị tổng của trạm

Thời gian(h) S(MVA) Dự phòng TỔng S%

Cosφ= ∑S ( 110 KV S ) max x cosφ ( 110 KV ) max 1 + S +S ( 22 (22 KV KV ) max x cosφ ) max + S( 22 3 + KV ( 22 )max KV ) max x cosφ 3 140 x 0.8+ 50 x 0.75 +40∗0.8

Tổng công suất của toàn trạm là:

Smax = ∑S(110KV)max + S (22KV)max + S (22KV)max + ∑S(tự dùng)max 0 + 50 + 40+0.5 230.5MVA.

Công suất tác dụng của toàn trạm là: P = S x cos φ = 230.5 x 0.78 = 179.8 (MW). Công suất phản kháng của toàn trạm là: Q = 179.8 x tg φ 9.8 x0.81 = 145.7 (Var).

Dựa vào đồ thị phụ tải, thời gian tiêu thụ công suất không đồng đều, với mức cao nhất đạt 230.5 MVA (100%) và thấp nhất là 138.5 MVA (60%) Độ chênh lệch giữa hai giá trị này khá lớn, do đó cần chú ý đến các số liệu này khi lựa chọn máy biến áp, vì chúng ảnh hưởng đến khả năng quá tải và tuổi thọ của thiết bị.

Đồ thị phụ tải của trạm

Để tổng hợp đồ thị phụ tải, có thể áp dụng phương pháp lập bảng tổng hợp cho công suất P và Q.

-Ta được bảng thông số của trạm như sau:

Thời gian(h) P(110KV) P(22KV) P(22KV) DC P(MV)

Thời gian(h) Q(110KV) Q(22KV) Q(22kv)DC Q(MVAR)

Trạm biến áp thường có hệ số tự dùng, không hoàn toàn phụ thuộc vào công suất và sự có mặt của nhân viên trực Hệ số này còn liên quan đến hệ thống làm mát của máy biến áp, bao gồm quạt và hệ thống bơm dầu, nước cưỡng bức Dưới đây là bảng tổng hợp đồ thị phụ tải của toàn trạm.

STổng = Stự dùng+ S22+ S110+S22(khu dân cư)

Từ bảng thống kê trên ta thu được đồ thị phụ tải như sau:

Hình 2 4 Đồ thị tổng của trạm

Thời gian(h) S(MVA) Dự phòng TỔng S%

Cosφ= ∑S ( 110 KV S ) max x cosφ ( 110 KV ) max 1 + S +S ( 22 (22 KV KV ) max x cosφ ) max + S( 22 3 + KV ( 22 )max KV ) max x cosφ 3 140 x 0.8+ 50 x 0.75 +40∗0.8

Tổng công suất của toàn trạm là:

Smax = ∑S(110KV)max + S (22KV)max + S (22KV)max + ∑S(tự dùng)max 0 + 50 + 40+0.5 230.5MVA.

Công suất tác dụng của toàn trạm là: P = S x cos φ = 230.5 x 0.78 = 179.8 (MW).Công suất phản kháng của toàn trạm là: Q = 179.8 x tg φ 9.8 x0.81 = 145.7 (Var).

Nhận Xét

Dựa vào đồ thị phụ tải, thời gian tiêu thụ công suất không đồng đều, với mức cao nhất đạt 230.5 MVA (100%) và thấp nhất là 138.5 MVA (60%) Độ chênh lệch giữa hai giá trị này khá lớn, do đó cần chú ý đến các số liệu này khi lựa chọn máy biến áp, vì chúng ảnh hưởng đến khả năng quá tải và tuổi thọ của thiết bị.

CHỌN SƠ ĐỒ CẤU TRÚC CỦA TRẠM BIẾN ÁP

Tổng quan

Sơ đồ cấu trúc trạm thể hiện mối quan hệ giữa nguồn, tải và hệ thống điện Nguồn chính, bao gồm các máy phát điện, kết nối với hệ thống, trong khi tải chính là phụ tải mà trạm cung cấp điện Cấu trúc của trạm luôn phải được liên kết chặt chẽ, vì hệ thống trạm đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo hiệu quả hoạt động.

Khi thiết kế trạm biến áp, việc chọn sơ đồ cấu trúc phù hợp là yếu tố quan trọng, ảnh hưởng quyết định đến toàn bộ thiết kế.

Sơ đồ cấu trúc trạm cần phải có những tiêu chuẩn sau:

Có tính khả thi, có thể lựa chọn các thiết bị chính như máy biến áp, đồng thời có khả năng xây dựng, thi công và lắp đặt để vận hành hiệu quả.

Độ tin cậy cao là yếu tố quan trọng, đảm bảo mối liên hệ chặt chẽ giữa các cấp điện áp đặc biệt với hệ thống trong quá trình vận hành cũng như khi xảy ra sự cố cưỡng bức.

+ Tổn hao qua máy biến áp bé, tránh trường hợp cung cấp cho phụ tải qua 2 lần máy biến áp không cần thiết.

+ Vốn đầu tư hợp lí, chiếm diện tích càng bé càng tốt.

+ Cấu trúc có thể nâng cấp và phát triển mà không cần phải thay đổi cấu trúc đã chọn.

Khi chọn phương án xây dựng trạm biến áp, có nhiều phương án cấu trúc khác nhau, cần cân nhắc tới các khía cạnh sau:

+ Số lượng máy biến áp.

+ Tổng công suất của các máy biến áp.

+ Tổng vốn đầu tư khi mua máy biến áp.

+ Tổng tổn hao điện năng khi đi qua các máy biến áp.

Trạm biến áp là công trình tiếp nhận điện từ một hoặc nhiều nguồn cung cấp có điện áp cao, sau đó sử dụng máy biến áp để phân phối điện đến các phụ tải với điện áp thấp hơn.

Thông qua các cấp điện áp và công suât của phụ tải, có thể chọn 1 trong những cách sau:

+ Qua MBA giảm dần từ điện áp cao xuống điện áp thấp.

+ Dùng MBA 3 cuộn dây (hoặc MBA từ ngẫu nếu điện áp trung lớn hơn hoặc

+ Qua MBA 2 cuộn dây cung cấp cho từng cấp điện áp thấp.

Chọn số lượng máy biến áp

Có thể chọn số lượng máy như 1, 2, 3…

Việc lựa chọn số lượng máy biến áp là rất quan trọng, vì nó giúp chúng ta tính toán thiết kế và chọn các thiết bị phù hợp với yêu cầu.

Số lượng máy biến áp phải theo những yêu cầu như:

+ Độ tin cậy cung cấp điện.

+ Công suất của tổng các phụ tải cần cung cấp.

+ Đặc biệt, phải có tính kinh tế.

Từ các yêu cầu trên, ta sẽ có nhiều phương án chọn máy biến áp: a Phương án 1 Sơ đồ cấu trúc trạm dùng 2 máy biến áp tự ngẫu

Hình 3 1 Sơ đồ dùng 2 máy biến áp tự ngẫu

 Sử dụng phương pháp này có ưu điểm:

+ Sử dụng ít máy biến áp, cấu trúc rõ ràng và linh hoạt, độ tin cậy cung cấp điện cao.

+ Tổn hao trong MBA có thể nhỏ hơn nhiều phương án vì không phải qua 2 lần máy biến áp.

Khi sử dụng với phụ tải lớn, công suất của máy biến áp sẽ tăng, dẫn đến trọng lượng và kích thước máy cũng lớn hơn, gây khó khăn trong việc di chuyển và lắp đặt Một giải pháp thay thế là sử dụng hai máy biến áp tự ngẫu kết hợp với hai máy biến áp ba cuộn dây.

Hình 3 2 Sơ đồ dùng 2 máy biến áp tự ngẫu và 2 máy biến áp ba cuộn dây

 Sử dụng phương pháp này có ưu điểm:

+ Đảm bảo cung cấp điện liên tục.

+ Cấu trúc cậy rõ ràng.

Các máy biến áp ở điện áp cao cần phải cung cấp công suất cho các máy biến áp nhỏ hơn ở cấp tiếp theo, do đó, việc lựa chọn máy biến áp có công suất lớn là rất quan trọng, mặc dù tổn hao có thể cao.

+ Số lượng máy biến áp nhiều.

20 c Phương án 3: Dùng máy biến áp 2 cuộn dây tải công suất từ điện áp cao sang trung và hạ.

Hình 3 3 Sơ đồ máy biến áp 2 cuộn dây tải công suất từ điện áp cao sang trung và hạ

Sử dụng phương pháp này có ưu điểm:

+ Có độ tin cậy cung cấp điện cao.

+ Có độ linh hoạt giữa 2 cấp điện áp.

+ Phụ tải mỗi cấp chỉ qua 1 lần máy biến áp

+ Tổn thất điện năng lớn.

+ Tăng thêm số lượng máy và diện tích tại cùng 1 địa điểm.

1 Trên thực tế, người ta sẽ thay thế máy biến áp 2 cuộn dây thành máy biến áp tự ngẫu để giảm thêm chi phí.

2 Đây là 1 trong những phương án ít được sử dụng do có nhiều hạn chế.

Phương án 1 và 2 thường được ưa chuộng hơn do phương án 3 có tính hợp lý thấp hơn với nhiều khuyết điểm Do đó, trong quá trình thiết kế, việc lựa chọn giữa phương án 1 hoặc 2 là hợp lý hơn Để xác định phương án tối ưu nhất, cần thực hiện thêm các phép tính và phân tích.

21 các số liệu để so sánh cụ thể hơn, về tính an toàn, tin cậy lẫn kinh tế và kĩ thuật, các khía cạnh liên quan khác.

CHỌN MÁY BIẾN ÁP – TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG

Khái niệm chung

Máy biến áp là thiết bị quan trọng trong việc truyền tải điện năng, chuyển đổi điện áp từ mức này sang mức khác Điện năng được sản xuất từ các nhà máy điện được truyền tải đến các phụ tải và khu vực tiêu thụ ở xa thông qua các đường dây cao thế Thông thường, điện áp sẽ được tăng lên bằng các máy tăng áp để phù hợp với yêu cầu truyền tải Cuối các đường dây, máy giảm áp sẽ được sử dụng để hạ điện áp về các mức thích hợp cho mạng phân phối, như 22kV, 15kV và 0.4kV.

Trong các hệ thống điện lớn, việc điều chỉnh điện áp tại nhiều vị trí từ máy phát điện đến hộ tiêu thụ là cần thiết Do đó, tổng công suất của máy biến áp có thể cao gấp 4 đến 5 lần tổng công suất của các máy phát điện.

Mặc dù hiệu suất làm việc của máy biến áp là tương đối cao, nhưng hằng năm, tổn thất qua máy biến áp hằng năm vẫn rất lớn.

1.1 Các lưu ý khi sử dụng máy biến áp:

Máy biến áp là thiết bị truyền tải điện năng mà không phát ra điện năng Trong hệ thống điện, chỉ có máy phát điện mới có khả năng phát ra công suất P và Q.

Máy biến áp thường được chế tạo thành một khối tại nhà máy, với phần có thể tháo rời trong quá trình vận chuyển chiếm tỉ lệ rất nhỏ Do đó, kích thước của máy biến áp khi chuyên chở là rất lớn Vì vậy, khi sử dụng, cần lưu ý đến khả năng chuyên chở và phương tiện di chuyển trong quá trình lắp đặt.

Nhờ vào những tiến bộ trong khoa học kỹ thuật, hiện nay đã có thể chế tạo các máy móc với kích thước, trọng lượng và tổn hao năng lượng nhỏ hơn, đặc biệt là với giá thành thấp hơn.

Khi chọn công suất máy biến áp, cần xem xét khả năng tận dụng tối đa, bao gồm các khả năng quá tải cho phép Điều này giúp tránh tình trạng vận hành non tải, dẫn đến tổn hao không tải lớn và kéo dài tuổi thọ không cần thiết của thiết bị.

Tuổi thọ và khả năng tải của MBA chủ yếu bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ hoạt động Nhiệt độ môi trường xung quanh và phương pháp làm lạnh cũng đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh nhiệt độ các bộ phận của MBA.

Công suất định mức của máy biến áp (MBA) được sản xuất theo các tiêu chuẩn riêng của từng quốc gia, thường có sự chênh lệch lớn, đặc biệt là ở các công suất cao Việc lựa chọn MBA có công suất lớn hơn mức cần thiết có thể xảy ra nếu không thực hiện tính toán chính xác.

 Cần cân nhắc kĩ lưỡng và thực tế mới có thể chọn suất tối ưu nhất.

 Hiện nay MBA rất có nhiều loại:

- MBA 2 cuộn dây, 3 cuộn dây.

- MBA tự ngẫu 1 pha, 3 pha.

MBA được sản xuất theo nhiều tiêu chuẩn khác nhau ở các quốc gia khác nhau, và điều kiện làm việc cũng có sự khác biệt Do đó, khi thiết kế MBA, cần chú ý đến những yếu tố này để đảm bảo hiệu quả và an toàn.

1.2 Hệ thống làm mát MBA

Có nhiều phương pháp làm lạnh cho máy biến áp (MBA), mỗi phương pháp yêu cầu điều kiện vận hành cụ thể Việc không tuân thủ các yêu cầu về nhiệt độ có thể dẫn đến việc tăng nhiệt độ của MBA, giảm tuổi thọ và thậm chí gây cháy máy biến áp.

Có nhiều cách làm máy biến áp:

 Làm máy biến áp theo quy luật tự nhiên (công suất của loại này thường nhỏ

 Làm mát bằng dầu có thêm quạt để tăng cường khả năng trao đổi nhiệt và tản nhiệt.

 Làm mát bằng phương pháp tuần hoàn cưỡng bức dầu và có tăng thêm quạt.

 Làm mát dầu bằng nước (hệ thống khá phức tạp cho nên chỉ sử dụng khi máy có công suất lớn).

Làm mát dầu bằng nước (hệ thống khá phức tạp cho nên chỉ sử dụng khi máy có công suất lớn).

1.3 Tính Toán Công Suất Máy Biến Áp

Để đảm bảo cung cấp điện 100% cho phụ tải, chúng ta cần tính toán theo điều kiện quá tải sự cố Các trạm đã chọn đều có 2 máy biến áp hoạt động song song, cho phép máy còn lại làm việc quá tải thêm 40% trong 5 ngày đêm, mỗi ngày không quá 6 giờ khi một máy gặp sự cố Điều kiện này được áp dụng khi phụ tải của máy biến áp trước khi quá tải không vượt quá 0.93 so với công suất danh định.

Theo đồ thị phụ tải đẳng trị hai bậc, K1 phải nhỏ hơn 0,93 và K2 nhỏ hơn 1,4 cho máy biến áp ngoài trời, trong khi K2 phải nhỏ hơn 1,3 cho máy biến áp trong nhà Thời gian T2 không được vượt quá 6 giờ, đồng thời cần chú ý rằng nhiệt độ cuộn dây không được vượt quá 140 độ C Để đảm bảo an toàn, cần tăng cường tối đa các biện pháp làm lạnh cho máy biến áp.

Chế độ quá tải sự cố là chế độ làm việc cho phép của máy biến áp trong điều kiện quá tải sự cố:

 Kqtsc = 1,4 nếu máy biến áp đặt ngoài trời.

 Kqtsc = 1,3 nếu máy biến áp đặt trong nhà.

 Sdm: công suất định mức máy biến áp.

 Smax: công suất cực đại truyền qua máy biến áp.

 Căn cứ vào SdmB đã chọ tính hệ số tải Ki của các bậc đồ thị phụ tải:

 Ki = S dmB S i Ki>1: quá tải

Xác định K1 bằng cách đẳng trị đồ thị hụ tải trong khoảng thời gian 10h trước vùng đã tính K2

1.3 Chọn Máy Biến Áp Cho Trạm

 Chọn 2 máy biến áp tự ngẫu: Đồ thị phụ tải của toàn trạm:

Hình 4 1 Đồ thị phụ tải của trạm

Từ đồ thị phụ tải ta có:

Với Kqtsc = 1,4 nếu máy biến áp đặt ngoài trời

 Từ số liệu chọn được máy biến áp: 200 (MVA)

Hình 4 2 Đồ thị phụ tải của máy biến áp có công suất 200 MVA

 Kiểm tra điều kiện quá tải:

-Từ đồ thị phụ tải với Sdm 0 (MVA) K1 được xác định 10h sau thời gian quá tải

 Vậy Máy biến áp S đmBA 0MVA thỏa mản các điều kiện quá tải sự cố.

Máy biến áp tự ngẫu S BA 0 MVA có các thông số như sau:

(MVA) Điện áp U N % Tổn Thất(Kw) I%

Công suất máy biến áp 3 cuộn dây khu nông nghiệp:

Dựa vào bảng phụ tải 22(Kv) và tự dùng, công suất tối đa Smax P.5(MVA) được xác định Máy biến áp được lựa chọn dựa trên điều kiện một máy biến áp không hoạt động, trong khi máy biến áp còn lại có khả năng làm việc với khả năng quá tải sự cố, đảm bảo cung cấp đủ công suất Smax P.5(MVA).

Với Kqtsc = 1,4 nếu máy biến áp đặt ngoài trời

 Từ số liệu chọn được máy biến áp:40 (MVA) Của hãng Đông Anh.

Hình 4 3 Đồ thị phụ tải của máy biến áp có công suất 40 (MVA )

 Kiểm tra điều kiện quá tải:

- Từ bảng phụ tải với Sdm @ (MVA) lấy 10h sau khi quá tải

S1dt=√ 30.5 10 2 x 10 0.5 (MVA) => K1dt= SđmBA S 1dt = 30.5 50.5 =0.6 3) được coi là không đổi.

Khi tính toán ngắn mạch trong hệ thống điện có điện áp lớn hơn 1000 V, có thể bỏ qua thành phần điện trở R và chỉ xem xét điện kháng X, vì R thường nhỏ hơn X Ngược lại, trong mạng điện có điện áp dưới 1000 V, cần phải xem xét cả thành phần điện trở R.

Thời gian tồn tại ngắn mạch bằng thời gian bảo vệ rơle (tbv) và thời gian máy cắt làm việc (tMC):

Có thể xem dòng ngắn mạch không đổi trong thời gian ngắn mạch, do đó:

I ” : dòng ngắn mạch siêu quá độ.

It : dòng ngắn mạch tại thời điểm t.

Iổđ : dòng ngắn mạch ổn định.

Tính toán ngắn mạch trong hệ thống điện liên quan đến công suất cơ bản (Scb), điện áp cơ bản (Ucb) và từ đó suy ra dòng cơ bản (Icb) cho từng cấp điện áp Việc này chỉ áp dụng khi hệ thống có một hoặc hai cấp điện áp.

Scb : chọn tùy ý, có thể là 100 MVA, 1000 MVA hay bằng công suất tổng hệ thống (SHT ).

Ucb : chọn bằng điện áp trung bình của các cấp tương ứng: 500; 230; 115; 37;22; 18; 15,5; 13,8; 10,5; 6,3 kV.

1.2 Trình tự tính toán ngắn mạch ba pha

Vẽ sơ đồ cần tính toán ngắn mạch và xác định các điểm cần tính toán ngắn mạch Ni.

Từ sơ đồ nguyên lý thay thế các phần tử bằng mô hình hóa của nó và ghi đánh số thứ tự xi của các điện kháng.

Chọn các thông số cơ bản Scb, Ucb, suy ra Icb ở các cấp cần tính dòng ngắn mạch.

Tính trị số cơ bản tương đối của các điện kháng xi.

Lần lượt biến đổi sơ đồ về sơ đồ đẳng trị chỉ có một nguồn và điện kháng tổng tương đương cho từng điểm ngắn mạch x ∑ i

Tính dòng ngắn mạch của từng điểm ngắn mạch theo biểu thức:

∑ i ; INi (KA) = I* Ni Icb = x I cb

Trong đó: Icb bằng giá trị cơ bản của dòng ngắn mạch tương ứng với điện áp tại điểm ngắn mạch.

Các phần tử tham gia vào sơ đồ tính toán.

Tính toán ngắn mạch

4.4.1 Tính toán ngắn mạch trong hệ tương đối cơ bản

35 a Các công thức cần thiết để xác định điện kháng:

-Điện kháng máy biến áp:

Máy biến áp tự ngẫu

2 ( U N CT % + U N CH % α − U N TH % α ) suy ra X C = U N C %

2 ( U N CT % + U N TH % α − U N CH % α ) suy ra X T = U % N T

2 ( U % N CH α + U % N TH α − U N CT % ) suy ra X H = U % N H

- Điện kháng đường dây: X d = X 0 l S cb

- Với X0 = 0,35 (Ω/km) là điện kháng của 1 km dây dẫn : l - chiều dài dây dẫn

- Điện kháng của hệ thống: XHT = x HT ¿ × S cb

S HT b Các đại lượng cơ bản

Công suất cơ bản Scb = 1000 MVA Điện áp cơ bản: Ucb1 = 230 kV; Ucb2 = 115 kV; Ucb3 = 23 kV;

- Điện kháng của hệ thống : XHT = x HT ¿ × S cb

- Điện kháng của đường dây: X d = X 0 l S cb

- Điện kháng của máy biến áp tự ngẫu.

S BA Điện áp U N % Tổn Thất(Kw) I%

- Ta có : o Điện kháng cuộn cao của máy biến áp tự ngẫu.

200 = 0,9 đvtđ o Điện kháng cuộntrung của máy biếnáp tự ngẫu

S dm = 100 0 × 1000 240 = 0 o Điện kháng cuộn hạ của máy biến áp tự ngẫu

2.1.Tính toán ngắn mạch cho phương án một

Ta có các thông số điện kháng trong hệ đvtđ và sơ đồ thay thế như sau:

XHT = 0,035;Xd = 1,13; XC = 0,9; XT = 0, XH = 2.49 Vì XT = 0, điện kháng không có tác dụng nên có thể bỏ qua và tính theo sơ đồ sau:

Hình 4 4 Sơ đồ thay thế ngắn mạch máy biến áp tự ngẫu

 Ngắn mạch tại điểm N 1 x N 1 = X HT + 1

2 ×1.13 = 0 , 6 đvtđ o Dòng điện ngắn mạch siêu quá độ.

1 cb × I cb 1 = 1.67 ×2 ,51 = 4.2 kA o Dòng xung kích. i Xk1 =√ 2 K Xk × I N 1 ;với K Xk = 1 , 8 − hệ số xung kích i Xk1 =√ 2 ×1 , 8 × 4 , 2 = 10 , 69 kA

2( X C + X T ) = 0,035 + 1 2 × 1.13 + 1 2 ( 0 , 9 + 0 )= 1 05 đvtđ o Dòng điện ngắn mạch siêu quá độ.

2 cb × I cb 2 = 0 9× 5 , 02 = 4 5 kA o Dòng xung kích. i Xk2 =√ 2 K Xk × I N 2 ;với K Xk = 1 , 8 − hệ số xung kích i Xk2 =√ 2 ×1 , 8 × 4 5 = 11 5 kA

2( X C + X H ) =0,035 + 1 2 × 1, 13 + 1 2 ( 0 9+2 49 )= 2 3 đvtđ o Dòng điện ngắn mạch siêu quá độ.

3 cb × I cb 3 =0 4 × 25 ,1 04 kA o Dòng xung kích. i Xk3 =√ 2 K Xk × I N 3 ;với K Xk =1 , 8− hệ số xung kích i Xk3 =√ 2 ×1 , 8 ×10 03% 5 kA Bảng Tổng Hợp Ngắn mạch

Uđm X Icb(kA) IN(kA) IXK

2.2 Tính toán ngắn mạch cho phương án hai

(MVA) Điện áp(Kv) UN% i(%) P0(Kw) PN(Kw Cao Trung Hạ )

40 115 22 11 10.5 0.6 39 200 o Điện kháng các cuộn của máy biến áp 3 cuộn dây:

Ta có các thông số điện kháng trong hệ đvtđ và sơ đồ thay thế như sau:

XHT = 0,035; Xd = 1,13; XC = 0,9; XT = 0; XH = 2.49; X C 3= X T 3 = X H 3 = 1 31 Vì XT = 0, điện kháng không có tác dụng nên có thể bỏ qua và tính theo sơ đồ sau:

Hình 4 5 Sơ đồ thay thế ngắn mạch máy biến áp tự ngẫu và 3 cuộn dây

2 ×1.13 =0 , 6 đvtđ o Dòng điện ngắn mạch siêu quá độ.

1 cb × I cb1 =1.6 × 2 , 51=4.2 kA o Dòng xung kích. i Xk1 =√ 2 K Xk × I N 1 ;với K Xk = 1 , 8 − hệ số xung kích i Xk1 =√ 2 ×1 , 8 × 4 , 2 , 69 kA

2 0( X C + X T ) =0,035+ 1 2 × 1.13+ 1 2 ( 0 , 9+0 )= 1 05 đvtđ o Dòng điện ngắn mạch siêu quá độ.

2 cb × I cb 2 =0 9× 5 , 02=4 5 kA o Dòng xung kích. i Xk2 =√ 2 K Xk × I N 2 ;với K Xk =1 , 8−hệ số xung kích i Xk2 =√ 2 ×1 , 8 × 4 5 5 kA

2( X C + X H ) + 1 2 ( X C 3 + X T 3 ) =0,035+ 1 2 × 1, 13+ 1 2 ( 0 9+2 49 )+ 1 2 ( 1 3 1+ 1.3 1 )= 3 605 đvtđ o Dòng điện ngắn mạch siêu quá độ.

3 cb × I cb 3 =0 , 28 × 25 , 1=7 03 kA o Dòng xung kích. i Xk3 =√ 2 K Xk × I N 3 ;với K Xk =1 , 8− hệ số xung kích i Xk3 =√ 2 × 1 , 8 ×7 03 9 kA Bảng Tổng Hợp Ngắn mạch

Uđm X Icb(kA) IN(kA) IXK

CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ PHẦN DẪN ĐIỆN

Các vấn đề chung

Trong các thiết bị phân phối điện, các khí cụ được sử dụng để thực hiện các chức năng như đóng mở và đo lường Những khí cụ này được kết nối với nhau thông qua các thanh dẫn và thanh góp theo các sơ đồ điện nhất định Dựa vào chức năng và nhiệm vụ, khí cụ điện có thể được phân loại thành nhiều nhóm khác nhau.

 Khí cụ chuyển mạch như máy cắt điện, dao cách ly.

 Khí cụ bảo vệ khi có quá dòng hay quá áp như cầu chì, thiết bị chống sét.

 Khí cụ hạn dòng như điện trở phụ, kháng điện.

 Khí cụ đo lường như biến dòng, biến điện áp.

Các khí cụ điện, dây dẫn và thanh góp đều có yêu cầu chung về độ ổn định nhiệt và động khi có dòng ngắn mạch Điều này đặc biệt quan trọng đối với các khí cụ chuyển mạch, nơi hiện tượng hồ quang điện ảnh hưởng quyết định đến cấu trúc của chúng.

Trong những điều kiện vận hành, các khí cụ điện và bộ phận dẫn điện làm việc ở chế độ sau:

Chế độ làm việc lâu dài của các khí cụ điện, cách điện và bộ phận dẫn điện sẽ đảm bảo độ tin cậy nếu được lựa chọn phù hợp với điện áp và dòng danh định.

Chế độ làm việc quá tải có thể ảnh hưởng đến độ tin cậy của các khí cụ điện, cách điện và bộ phận dẫn điện Những thiết bị này chỉ hoạt động hiệu quả khi chỉ số và thời gian quá tải nằm trong giới hạn cho phép, với mức quá tải tối đa là 1.4 lần định mức Khi tuân thủ các quy định này, khí cụ điện sẽ hoạt động bình thường và đảm bảo độ bền dự trữ.

Chế độ làm việc sự cố đảm bảo rằng các khí cụ điện, cách điện và bộ phận dẫn điện hoạt động tin cậy khi được lựa chọn đúng theo điều kiện độ bền Điều này giúp hạn chế tác hại do sự cố gây ra ở mức thấp nhất.

Khi chọn lựa khí cụ điện và thông số các bộ phận dẫn điện, cần xem xét vị trí lắp đặt (trong nhà hay ngoài trời), nhiệt độ môi trường, độ ẩm, mức độ ô nhiễm, và các phụ kiện lắp đặt đi kèm với thiết bị.

Việc lựa chọn phải thỏa mãn các yêu cầu về tính kỹ thuật lẫn tính kinh tế.

Máy cắt là thiết bị điện quan trọng, được sử dụng để đóng cắt các phần tử trong hệ thống điện, như máy biến áp và đường dây, trong cả điều kiện hoạt động bình thường và khi xảy ra sự cố.

Máy cắt kết hợp với thiết bị điện relay bảo vệ giúp đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả, an toàn cho người vận hành và các thiết bị trong trạm.

Yêu cầu đối với máy cắt:

- Cắt nhanh đảm bảo khi đóng cắt không gây cháy nổ.

- Có thể điều khiển tại chỗ và từ xa.

- Có khả năng đóng cắt nhiều lần với dòng điện bình thường và với một số lần nhất định với dòng ngắn mạch.

- Có khả năng đóng ngắt lặp lại với chu kì theo yêu cầu.

Trong thông số kỹ thuật của máy cắt, dòng điện cắt định mức Icat đm là dòng lớn nhất mà máy cắt có thể cắt mạch điện Quá trình cắt, phương pháp, thời gian và khả năng dập tắt hồ quang khi cắt dòng ngắn mạch là những yếu tố rất quan trọng Dựa vào phương pháp dập hồ quang, có thể phân loại các loại máy cắt khác nhau.

- Máy cắt khí máy cắt tự sinh khí.

1.2 Cơ sở chọn máy cắt

1 Điện áp định mức của máy cắt: Udm ≥ UHT.

2 Dòng điện định mức của máy cắt: Icat đm ≥ Icb max.

3 Dòng điện cắt định mức: Icat đm ≥ I ” N (I ” N dòng ngắn mạch).

4 Kiểm tra ổn định lực động điện khi ngắn mạch: ildd đm ≥ ixk.

5 Kiểm tra ổn định nhiệt: (Inh.đm) 2 tnh ≥ BN, trong đó:

- Inh.đm – dòng điên ổn định nhiệt định mức.

- tnh – thời gian ổn định nhiệt định mức.

- BN – xung nhiệt lượng của dòng khi ngắn mạch.

Khi làm việc với cùng một cấp điện áp, nên lựa chọn cùng một loại máy cắt, đặc biệt là đối với thiết bị phân phối có cấp điện áp từ 22 kV trở lên Đối với thiết bị phân phối cấp phụ tải, việc chọn máy cắt hợp bộ là sự lựa chọn tối ưu.

1.3 Cơ sở chọn máy cắt 220kv.

Lựa chọn máy cắt theo điều kiện sau:

- Điện áp định mức của máy cắt: Udm ≥ 220 kV.

- Dòng điện định mức của máy cắt: Idm ≥ Icb.max.

Với Icb max =√ S 3 220max U dm

= √ 230 3 200 5 =0 66 kA suy ra I dm ≥ 0 66 kA

- Dòng điện cắt định mức: : Icat đm ≥ IN1 = 4,2 kA.

- Kiểm tra ổn định lực động điện: ildd.đm ≥ ixk = 10,69 kA.

Vậy ta chọn máy cắt sau:

Loại máy cắt Uđm kA Iđm A Icat.đm kA Ildd kA inh /sec

1.4 Cơ sở chọn máy cắt 110kv

= √ 140 3 110 5 =0 8 kA suy ra I dm ≥0 8 kA

- Dòng điện cắt định mức: : Icat đm ≥ IN2 = 4.5 kA.

- Kiểm tra ổn định lực động điện: ildd.đm ≥ ixk = 11.5 kA.

1.5 Cơ sở chọn máy cắt 22kv

√ 3 22 =1 , 06 kA suy ra I dm ≥ 1 06 kA

- Dòng điện cắt định mức: : Icat đm ≥ IN3 = 7.03 kA.

- Kiểm tra ổn định lực động điện: ildd.đm ≥ ixk = 17.9 kA.

Chọn dao cách ly

Dao cách ly là thiết bị điện giúp tạo khoảng cách an toàn khi sửa chữa các phần tử trong hệ thống Nó được sử dụng để đóng cắt không tải và thường đi kèm với máy cắt Ngoài ra, dao cách ly còn có khả năng đóng cắt mạch điện trong các trường hợp mạch nhỏ với dòng điện thấp.

Ngoài dao cách ly thông thường được điều khiển bằng tay, còn có dao cách ly tự động Việc lựa chọn dao cách ly cần dựa trên các điều kiện tương tự như khi chọn máy cắt Đối với cấp 22kV, không cần thiết phải chọn dao cách ly, vì đã sử dụng máy cắt hợp bộ trong tủ hợp bộ.

2.1 Chọn dao cách ly cấp 220kV

Từ điều kiện trên, ta chọn dao cách ly đặt ngoài trời có các thông số sau:

Vì IđmMC ≥ 1 kA, nên không cần kiểm tra ổn định nhiệt.

Chọn thanh dẫn

Thanh góp được chọn theo các tiêu chuẩn sau:

 Theo dòng cho phép lúc làm việc cưỡng bức.

- Icp: Dòng cho phép khi nhiệt độ cho phép là 70 0 C và nhiệt độ môi trường xung quanh là 25 0 C.

- k1: Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường xung quanh(k1=0.94)

- k2: Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc số dây song song.(k2=1) k3:Hệ số phụ thuộc cách đặt thanh dẫn(k3=0,95).

 Kiểm tra theo điều kiện ổn định nhiệt.

Trong đó: C: Hệ số phụ thuộc vật liệu thanh dẫn A 2 s/mm 2

 Kiểm tra điều kiện hồ quang.

Uvq ≥ UHT và Uvq = 84.m.r.lg a r kV Trong đó:

- Uhq: Điện áp phát sinh hồ quang, tính theo trị hiệu dụng điện áp dây.

- m: Hệ số xét đến độ xù xì của bề mặt dây dẫn. o m = 0.93 – 0.98: dây dẫn 1 sợi. o m = 0.83 – 0.87: dây dẫn nhiều sợi.

- r = d 2 :Bán kính ngoài dây dẫn (cm)

- a: Khoảng cách giữa các trục dây dẫn (cm)

Nếu các pha được bố trí trong mặt phẳng ngang, có thể xác định theo biểu thức trên, nhưng giảm đi 4% với pha giữa và tăng 6% với pha ngoài:

3.1 Chọn thanh góp cấp 220kV

 Theo dòng cho phép lúc làm việc cưỡng bức

 Chọn thanh góp là thanh đồng tiết diện chữ nhật:

Kích thước thanh Tiết diện một Trọng Dòng cho phép(A)

47 dẫn thanh(mm2) lượng(kg/m)

171 10 3 = 9.5mm 2 Vậy Schọn = 250 (mm 2 ) ≥ Smin= 9.5 (mm 2 )

Tiết diện một thanh(mm2)

171 10 3 = 10.2mm 2 Vậy Schọn = 600 (mm 2 ) ≥ Smin= 10.2 (mm 2 )

Tiết diện một thanh(mm2)

171 10 3 = 29.5mm 2 Vậy Schọn = 1000 (mm 2 ) ≥ Smin= 29,5 (mm 2 )

Chọn dây dẫn trên không

Dây dẫn được chọn theo các tiêu chuẩn sau:

 Theo dòng điện cho phép lâu dài.

 Theo mật độ kinh tế của dòng điện.

- Ibtmax: Dòng điện làm việc bình thường cực đại.

- jkt: Mật độ kinh tế của dòng điện, phụ thuộc vào vật liệu dây dẫn và thời gian sử dụng công suất cực đại trong 1 năm.

 Theo điều kiện hồ quang. o Uvq ≥ UHT o Uvq= 84.m.r.lg a r kV

 Kiểm tra ổn định nhiệt.

4.1 Chọn dây dẫn cấp 110kV

Phần dây dẫn từ trạm từ máy biến áp tới thanh góp 110kV giống như dây dẫn đã chọn cho thanh dẫn cấp 110kV.

Chọn dây dẫn cho phụ tải 110kV.

Thời gian sử dụng cực đại.

Tmax= A S max max = 4327 140 x365 = 11281.1 (h) Tra bảng => j kt =1 với dây nhôm

Dòng làm việc bình thường lớn nhất.

= √ 3 140 x 110 = 0.74 kA t0 A Tiết diện kinh tế được tính theo công thức:

Ta chọn dây nhôm lõi thép của hãng Thịnh Phát có các thông số sau: tiết diện chuẩn nhôm/thép

Số liệu tính toán của dây AC Điện trở

Dòng điện phụ tải Icp (A)

Tiết diện (mm 2 ) Đường kính

Nhôm Thép Dây dẫn Đặt ngoài trời

Kiểm tra điều kiện làm việc cưỡng bức:

0.88= 0.94 740 x 0 , 95 = 828.6 (A) Vậy dây dẫn đã chọn phù hợp với điều kiện làm việc cưỡng bức.

Kiểm tra điều kiện vầng quang:

Uvq= 84.m.r.lg a r Với m=0,85 với dây dẫn gồm nhiều sợi.

R= d 2 = 38 2 3 15(mm)=1.91(cm) a: khoảng cách giữa các trục dây dẫn.(cm) x0.85x1,91xlg 1.91 740 = 204.8> 110 kV (thỏa)

4.2 Chọn dây dẫn cấp 22kV

Phần dây dẫn từ trạm từ máy biến áp tới thanh góp 110kV giống như dây dẫn đã chọn cho thanh dẫn cấp 110kV.

Chọn dây dẫn cho phụ tải 110kV.

Thời gian sử dụng cực đại.

Tmax= A S max max = 684 50 x365 = 4993.2h Tra bảng => j kt =1 với dây nhôm

Dòng làm việc bình thường lớn nhất.

= √ 3 50 x 22 = 1,31kA = 1310 A Tiết diện kinh tế được tính theo công thức:

Ta chọn dây nhôm lõi thép của hãng Thịnh Phát có các thông số sau: tiết diện chuẩn nhôm/thép

Số liệu tính toán của dây AC Điện trở

Dòng điện phụ tải Icp (A)

Tiết diện (mm 2 ) Đường kính

Nhôm Thép Dây dẫn Đặt ngoài trời

Kiểm tra điều kiện làm việc cưỡng bức:

0.88= 0.94 1310 x 0 , 95 67 (A) Vậy dây dẫn đã chọn phù hợp với điều kiện làm việc cưỡng bức.

Kiểm tra điều kiện vầng quang:

Uvq= 84.m.r.lg a r Với m=0,85 với dây dẫn gồm nhiều sợi.

R= d 2 = 48 2 8 $.4(mm)=2.4(cm) a: khoảng cách giữa các trục dây dẫn.(cm) x0.85x2.4xlg 1310 2 4 = 222.7 > 22 kV (thỏa)

Lựa chọn và kiểm tra sứ cách điện

Sứ cách điện có vai trò quan trọng trong việc đỡ và treo các bộ phận mang điện, nhằm đảm bảo cách điện giữa các bộ phận này và mặt đất Do đó, sứ cách điện cần phải đảm bảo an toàn trong quá trình vận hành bình thường cũng như trong các tình huống sự cố.

Chọn sứ treo theo các điều kiện sau đây:

 Điện áp: Uđm ≥ Uđm mạng.

Chiều dài rò phóng điện của mạng cần phải nhỏ hơn chiều dài cho phép của chuỗi sứ để đảm bảo độ bền cơ học khi chịu tải trọng từ đường dây, gió và lực điện động.

Chiều dài đường rò yêu cầu của chuỗi sứ cách điện phải thỏa

 k: Hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ phụ thuộc vào vật liệu cách điện.

 Uđmmax: Điện áp làm việc lớn nhất (kV)

 Lqđ: Chiều dài đường rò phóng điện qui định Lqđ = 20mm/kV

 Lyc: Chiều dài đường rò phóng điện yêu cầu Lyc = n.L

 n: Số bát sứ trong chuỗi sứ

L: Chiều dài đường rò phóng điện 1 bát sứ.

5.2 Kiểm tra từng cấp theo điều kiện quá điện áp k.Uqđa< nUpđư

 k: Hệ số do chú ý khả năng phát sinh lúc phát sinh quá điện áp, điện áp nguồn tăng cao… Thông thường lấy k = 1.1

 Uqđa: Điện áp tăng cao khi xảy ra quá điện áp Uqđa = 3Up

 Upđư: Điện áp phóng điện ướt ở tần số 50Hz Upđư= 40kV.

Theo tải liệu nghiên cứu, ta chọn được sứ treo như sau:

Loại sứ Uđm (kV) Đường dẫn rò L (mm)

Chiều cao (mm) Đường kính (mm)

Ta có Lyc = Lqđ.k.Uđmmax = 20 x 1 x 220 = 4400 mm

Theo qui định, ta sẽ chọn thêm 1 bát sứ để dự phòng khi có 1 bát sự bị hư trong chuỗi sứ.

Kiểm tra cách điện theo quá điện áp nội bộ: n.Uqđư = 15x40 = 600 kV. k.Uqđa= 1x1.3x 220

√ 3 = 165.122 kV Vậy k.Uqđa ixk1 = 11.5 kA Vậy BI đã chọn thỏa điều kiện các yêu cầu.

6.3 Chọn máy biến dòng cấp 22kV

 Chọn biến dòng mắc hình Y đặt trên cả 3 pha.

 Điện áp UđmBI ≥ UHT = 22kV.

 Thiết bị đo có công tơ nên chọn cấp chính xác là 0.5;5P20; dòng thứ cấp là 1A.

 Dòng định mức sơ cấp IđmBI ≥ Iđm

 Dòng điện cưỡng bức cực đại Icbmax = 1850 A

 Chọn máy biến dòng có các thông số sau:

Cấp chính xác ilđđ (kA)

 Kiểm tra ổn định lực điện động.

Ilđđ = 31.5 kA > ixk1 = 17.5 kA Vậy BI đã chọn thỏa điều kiện các yêu cầu.

Chọn máy biến điện áp

Máy biến điện áp BU có chức năng chuyển đổi điện áp cao thành điện áp thấp để phù hợp với các dụng cụ đo lường Điện áp thứ cấp của máy biến áp thường là 100V đối với BU ba pha và 100/√3 đối với BU một pha.

Các thông số quan trọng của máy biến áp bao gồm điện áp định mức BU (UđmBU) và cấp chính xác Các cấp chính xác của BU có các mức 0.2, 0.5, 1, 3 và 10 Việc lựa chọn cấp chính xác phù hợp sẽ phụ thuộc vào từng nhiệm vụ cụ thể.

Khi lắp đặt máy biến áp, cần chú ý rằng phụ tải của BU phải được nối song song, cuộn thứ cấp cần được nối đất, và cuộn tam giác phải hở để nhận tín hiệu 3U0 khi điện áp sơ cấp.

BU được chọn theo các điều kiện sau:

- Cấp chính xác: Theo dụng cụ có yêu cầu cao nhất.

- Công suất định mức: S2đmBU ≥ ∑S2

Pdc và Qdc đại diện cho tổng công suất tác dụng và công suất phản kháng của các dụng cụ đo, được xác định dựa trên sơ đồ của các dụng cụ vào thứ cấp của BU.

Chọn dây dẫn từ BU đến các dụng cụ đo cần đảm bảo rằng tổn thất điện áp trên dây dẫn không vượt quá 0.5% điện áp định mức thứ cấp, tức là $\Delta U_{cp} \% \leq 0.5\%$.

Theo điều kiện độ bền cơ, tiết diện nhỏ nhất đối với dây đồng là 1.5(mm 2 ) và đối với dây nhôm là 2.5 (mm 2 ).

7.1 Chọn máy biến điện áp cấp 220kV

Chọn cấp chính xác 0.5.v Điện áp UđmBU = UHT = 220kV.

Ta có phụ tải thứ cấp BU:

Loại dụng cụ đo Số lượng Phụ tải thứ cấp BU

Chọn BU 1 pha có các thông số sau

Loại U1đm (kV) U2đm (V) Điện áp danh định cuộn điện áp dư

Chọn dây dẫn nối từ BU đến dụng cụ đo theo 2 điều kiện sau:

Phần trăm độ sụt áp cho phép

Ta có ∆U = rdd.I = rdd.√ 3 ∑S U 2 đm

Tiết diện dây dẫn Sdd = ρ r

Ta chọn dây dẫn bằng đồng do đó ρ = ρCu= 0.0188 Ωmm 2 /m

Chọn chiều dài dây dẫn từ BU đến dụng cụ đo l = 30m.

Schọn≥ Sdd= 0.0188 0.61 30 = 0.92 mm 2 Vậy ta nên chọn dây có tiết diện S = 1 mm 2 Tương tự ta chọn máy điện biến áp 110kV có các thông số sau:

Chọn BU 1 pha có các thông số sau

Tương tự ta chọn máy điện biến áp 110kV có các thông số sau:

Chọn BU 22kV có các thông số sau:

Chọn van chống sét

Chống sét van có nhiệm vụ là chống sét đánh từ ngoài đường dây trên không và trạm phân phối.

Chống sét van được chế tạo từ điện trở phi tuyến, có điện áp định mức phù hợp với lưới điện Điện trở này có giá trị rất lớn, giúp ngăn chặn dòng điện khi có hiện tượng sét Khi điện áp sét xuất hiện, điện trở sẽ giảm xuống 0, cho phép dòng sét được dẫn xuống đất an toàn.

Chống sét van thường được đăt ở vị trí đầu đường dây vào trạm ở 2 đầu cực của trạm biến áp và các thiết bị trong trạm biến áp.

Chọn chống sét van theo điều kiện: Uđm CSV ≥ UHT

 Chọn chống sét van cấp điện áp 110 kV

Tiêu đề	Thiết Kế Trạm Biến Áp Cung Cấp Điện
Tác giả	Lâm Hữu Kha
Người hướng dẫn	Nguyễn Hùng
Trường học	Trường Đại Học Công Nghệ TP. Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Kỹ Thuật Điện
Thể loại	Đồ án
Năm xuất bản	2025
Thành phố	TP.HCM

Định dạng
Số trang	62
Dung lượng	465,26 KB