thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy chế tạo vòng bi, chương 16 ppsx

Chương 16: Sơ đồ trạm biến áp phân x-ởng Các trạm biến áp phân x-ởng đều đặt hai máy biến áp do Công ty Thiết bị Đông Anh sản xuất tại Việt Nam theo đơn đặt hàng.. Để hạn chế dòng ngắn

Chương 16: Sơ đồ trạm biến áp phân

x-ởng

Các trạm biến áp phân x-ởng đều đặt hai máy biến áp do Công

ty Thiết bị Đông Anh sản xuất tại Việt Nam theo đơn đặt hàng Vì các trạm biến áp phân x-ởng đặt rất gần trạm phân phối trung tâm nên phía cao áp chỉ cần đặt dao cách ly và cầu chì Dao cách ly dùng để cách ly máy biến áp khi cần sửa chữa Cầu chì dùng để bảo vệ ngắn mạch và quá tải cho máy biến áp Phía hạ áp đặt

áptômát tổng và các áptômát nhánh, thanh cái hạ áp đ-ợc phân

đoạn bằng aptômát phân đoạn Để hạn chế dòng ngắn mạch về phía hạ áp của trạm và làm đơn giản việc bảo vệ ta lựa chọn ph-ơng thức cho hai máy biến áp làm việc độc lập (áptômát phân đoạn của thanh cái hạ áp th-ờng ở trạng thái cắt) Chỉ khi nào một máy biến

áp bị sự cố mới sử dụng áptômát phân đoạn để cấp điện cho phụ tải của phân đoạn đi với máy biến áp bị sự cố

Trạm biến áp phân x-ởng làm nhiệm vụ biến đổi điện áp 35

kV của mạng phân phối thành điện áp 380/ 220V cung cấp điện cho phân x-ởng Vì trạm biến áp phân x-ởng đặt rất gần trạm PPTT nên phía cao áp đặt cầu chì và dao cách ly Phía hạ áp đặt

áptômát tổng và các áptômát nhánh Trạm hai máy biến áp đặt thêm áptômát liên lạc giữa hai phân đoạn Cụ thể nh- sau:

Các trạm biến áp phân x-ởng đều đặt 2MBA

Tủ cao áp

Tủ A phân đoạn

35/ 0,4

Trạm phân x-ởng gồm 9 tủ:

- đặt hai tủ đầu vào 35 kV có dao cách ly 3 vị trí, cách điện

SF6, không phải bảo trì, loại 8DH10 do hãng Siemens chế tạo

Loại

tủ

U đm kV

I đm A

U chịu đựng kV

I N chịu đựng 1s kA

I N max kA

Bảng 3.19: Thông số kỹ thuật của tủ đầu vào 8DH10

- Đặt hai tủ máy biến áp (MBA35/ 0,4)

- Phía hạ áp chọn dùng các áptômát của hãng Merlin Gerin đặt trong vỏ tủ tự tạo.Với 2 tủ áptômát tổng, 1 tủ áptômát phân đoạn

và 2 tủ áptômát nhánh

Hình 3.7: Sơ đồ nguyên lý trạm BAPX

Hình 3.8 - Sơ đồ đấu nối các TBA đặt 2 MBA.

3.4.5 Tính ngắn mạch trong mạng cao áp nhà máy

Ngắn mạch là tình trạng sự cố nghiêm trọng và th-ờng xuyên xảy ra trong hệ thống cung cấp điện Các số liệu trong tính toán ngắn mạch là căn cứ quan trọng để lựa chọn thiết bị điện, thiết kế

hệ thống bảo vệ rơ le v.v… Vì vậy việc tính toán ngắn mạch là một phần không thể thiếu đ-ợc trong hệ thống cung cấp điện

Các dạng ngắn mạch th-ờng xuyên xảy ra trong hệ thống cung cấp điện là ngắn mạch N3, N(1,1), N1 Trong đó ngắn mạch 3 pha là sự cố nghiêm trọng nhất vì vậy th-ờng căn cứ vào ngắn mạch 3 pha để lựa chọn thiết bị điện

Để lựa chọn các thiết bị điện trong mạng cao áp cần xét đến 6

điểm

ngắn mạch

Trong đó :

 N - điểm ngắn mạch trên thanh cái trạm phân phối trung tâm để kiểm tra máy cắt và thanh góp

 N1 N5 - điểm ngắn mạch phía cao áp các trạm biến áp phân x-ởng để kiểm tra cáp và thiết bị cao áp trong các trạm

Khi tính ngắn mạch phía cao áp của mạng điện xí nghiệp vì không biết cấu trúc cụ thể của hệ thống l-ới điện quốc gia nên cho phép tính gần đúng điện kháng của hệ thống điện quốc gia thông qua công suất cắt của máy cắt đầu nguồn và coi hệ thống có công suất vô cùng lớn

Theo giả thiết ta có:

SN = Scắt MC = 3Uđm Icắt đm

= 3.35.25 = 1515,54 MVA Vì xí nghiệp ở xa nhà máy điện nên trong tính toán của mạng điện

xí nghiệp th-ờng coi ngắn mạch xa nguồn nên dòng ngắn mạch siêu quá độ I” bằng dòng điện ngắn mạch ổn định I có thể viết:

IN = I” = I =



Z

U tb

3 (3.15)

ixk = 2 1 , 8 IN (3.16)

Trong đó:

Utb - điện áp trung bình đ-ờng dây, Utb = 1,05.Uđm = 1,05.35 = 36,75 kV

Z - tổng trở từ hệ thống điện đến điểm ngắn mạch

Vì tất cả cùng một cấp điện áp nên dùng trực tiếp hệ đơn vị có tên

để tính toán dòng ngắn mạch

Trong sơ đồ tính ngắn mạch nguồn đ-ợc thay bằng điện kháng hệ thống XHT

 Điện kháng của hệ thống đ-ợc tính theo công thức sau: XHT =

N

tb

S

Trong đó: SN - công suất ngắn mạch về phía hạ áp của MBATG

SN = 3 Uđm I đmmc

U - điện áp của đ-ờng dây, U = Utb = 1,05 Uđm = 36,75 kV

 XHT =

N

tb S

=

54 , 1515

75 ,

36 2

= 0,89 

Điện trở và điện kháng của đ-ờng dây:

RD =

2

1 r0 l []

XD =

2

1 x0 l []

Trong đó:

 r0, x0 - điện trở và điện kháng trên 1 km dây dẫn [/km]  l - chiều dài đ-ờng dây [km]

BAPX

Ni

PPTT

i N

HT

N

Hình 3.10 - Sơ đồ tính toán ngắn mạch

§-êng

c¸p

F

mm 2

l m

ro

/km

R

10 -3 

xo

/km

X

10 -3 

TPPTT-B1

2.(50 x 3) 62.5 0.494 15.44 0.14 4.38 TPPTT-B2

2.(50 x 3) 75 0.494 18.53 0.14 5.25 TPPTT-B3

2.(50 x 3) 12.5 0.494 3.088 0.14 0.88 TPPTT-B4

2.(50 x 3) 13 0.494 3.211 0.14 0.91 TPPTT-B5

2.(50 x 3) 50 0.494 12.35 0.14 3.50

TBATG-TPPTT

2(AC-50) 7000 0.65 2275 0.392 1370

B¶ng 3.19 - Th«ng sè cña ®-êng d©y trªn kh«ng vµ c¸p

* TÝnh ®iÓm ng¾n m¹ch N t¹i thanh gãp tr¹m ph©n phèi trung t©m:

 XHT =

N

tb S

54 , 1515

75 ,

36 2

= 0,89 

R = Rdd = 2,275 

X = Xdd + X HT = 1,37 + 0,89 = 2,26 

IN =

N

tb

Z

U

.

26 , 2 275 , 2 3

75 , 36

2

2 

ixk = 1,8 2 I N = 1,8 2 6,62 = 16,84 kA

* Tính điểm ngắn mạch tại N1 (tại thanh cái trạm biến áp phân x-ởng B1)

XHT = 0,89 

R1 = Rdd + Rc1 = 2,275 + 0,015 = 2,29 

X = Xdd + X HT + Xc1 = 1,37 + 0,89 + 0,00438 = 2,264 

IN1 =

1

.

3 N

tb

Z

U = 6 , 59

264 , 2 29 , 2 3

75 , 36

2

2 

ixk1 = 1,8 2 I N1 = 1,8 2 7,37 = 16,77 kA

Tính t-ơng tự đối với các điểm ngắn mạch khác, ta có kết quả tính toán ngắn mạch ghi trong bảng sau:

Điểm

ngắn

mạch

R c

10 -3

R i

10 -3

X c

10 -3

X i

10 -3

Z

10 -3

U tb kV

I n kA

I xk kA

N1 15.44 2290 4.38 2264 3221 36.75 6.588 16.77 N2 18.53 2294 5.25 2265 3224 36.75 6.582 16.76 N3 3.088 2278 0.88 2261 3210 36.75 6.611 16.83 N4 3.211 2278 0.91 2261 3210 36.75 6.611 16.83 N5 12.35 2287 3.5 2264 3218 36.75 6.594 16.78

Bảng 3.20 - Kết quả tính toán ngắn mạch