luận văn kỹ thuật điện, điện tử thiết kế trạm biến áp 220kv - 110kv - 22kv - lê thành trung (01 - 2005)

GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ TRẠM BIẾN ÁP: Sự phát triển của một đất nước,trước tiên phải công nghiệp hóa,hiện đại hóa đất nước và xã hội phát triển văn minh thì vấn để năng lương điện phải đi

BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO , CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯƠNG ĐẠI HỌC DL KỸ THUẬT CÔNG NGUE Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc

a fee oe he fe aie ste ae

NHIEM VU LUAN AN TOT NGHIEP

Chú ý : SV phải đóng bản nhiệm vụ này vào trang thứ nhất của luận án

Ho var tén SV tickle THIAAAL KTR AME oc os MSSV: 222 Pf AS

Neganh + seMØ DU TE ct ee tee WIDE coc TIDE be son

1 Đầu để luận án tốt nghiệp :

wie ted _ C "ải ¬ Thể tê +A saa sp hasceseesvecsuecerevenievinessuesasyetenersveseaveseatecees

venneath Eh Ane TH (than) FB

¬ ¬ 140 Me Sm "` 46/36, " MAS GONG: Ga 018

Hee a eo "3` ốẽẽ

_3 Ngày giao nhiệm vụ luận án : Os / 40/3004

4 Ngày hoàn thành nhiệm vụ : O0/OA] 8005

5 Họ tên người hướng dẫn : Phần hướng dẫn

1/ E4 ể` Leavers “PB cys suy Luck — L/ — 5 CO ‘Los mm Dee eet AEAAS nea DEES

2/ Huệ Ca  Line 21 ĐÓ TẾ cndeearrrrerrrde

Nội dung và yêu câu LATN đã được thông qua NGƯỜI HƯỚNG DẪN CHÍNH

Ngày$,5 tháng \Ô năm 200 — - (Ký và ghí rõ họ tên)

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

+ Kết quả diém cia GVHD :

& Tong diém bằng số :

NHAN XET CUA GIAO VIEN DUYET

Tp.Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2005,

L GiGi thiGU — ỂỂỂỄỂỂ 29

2 Chọn MC — DCL, SH Hà, 30

Chương 6: CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN _ 222cErrrreerrrei 36

I Cấp điện áp 220kV _ UUU HH he 37

IL C&p dién 4p 11OKV —caceeeecccssesseccnsusscesssussecesssssesensevsecessusseeesesstteesssssssssecees 38

HI Cấp di€@n Ap 22KV i iacaceccecscsescscscssescsesesscscsvsssscscsusscsesssevsvssaesneetavsvesseess 39

Chương 7: TÍNH KINH TẾ KY THUAT ccccccccccccccccccccsssssssccccsscsssscesssssssssssssensssssssesssessessee 41

I Phương pháp đánh giá hiệu qua cAc phuOng 4 eeeccssecesecessecesseeeteesseeesseeeaees 42

H Tính kinh tế cho từng phương án 2c E2 1321 5121 11121 E111 EEtErkrkrerkes 43

ZPHUCNE AN Bo 44

II Đánh giá các phương án và chọn phương án thiết kế ¿5 + ++s+ss<cs2 44

Chương 8: CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ PHẦN DẪN DIỆN -22.222251222225552222Ee 45

II Chọn dây dẫn s HH HH Hi 50

IH Chọn cáp ngầm điện lực . -c-c-c 52

IV Chọn sứ đỠ,SỨIf€O — HQ ng ng xu ke 55

1 Chọn sứ đỡ cấp cho điện áp 22kV -LL t ch nt HH 211ererrrree 55

2 Chọn sứ treo cho cấp điện áp 220kV,1 10k V . ccccccccceeecrrrsrs 56 Mf®iOagonilllNNọỤẠ 57

TChon BU ieteseccsessstceessetsacceccessesseceeeceseeseeesesssateeeesnsttesssneeeeses 37

"9.0 59

I Chọn công suất của MBA tu dtng oo cccccsesessssescsssesesesesescscscssseetsesesesesesesesesseanes 64

IH Tính ngắn mạch sau MBA 22/0, 4kKV . LH HT HT HH ng ng ru 64

II Chọn cáp và máy cắt hạ cấp _ - c n S2 S ST HH HH re 65

PHẦN B: THIẾT KẾ CHỐNG SÉT VÀ

NOI DAT CHO TRAM BIEN AP

Chương Í: BẢO VỆ CHỐNG SÉ.T ĐÁNH TRỰC TIẾP VÀO TBA . ss 68

II Pham vi bao vệ của cột thu SẾT SH HT ng ng ngưyp 70

II Các yêu cầu kỹ thuật kinh tế khi sử dụng hệ thống cột thu sét -¿ 74

IV Giới thiệu trạm biến áp và quan điểm thiết kế, 7-55 5c cecs+xrekrrsreree 75

V Bố trí cột và tính tóan cụ thể hệ thống thu SéC L 5G St ke crryg 75

Chung 2: TINH TOAN NOI DAT CHO TRAM u cccccssscssssssessecsssssscsssssssssssessssesssssseesessen 87

L Tổng quát về nối đất 88 H.Tính tóan và thiết kế hệ thống nối đất an tòa: . ¿2c 2c rrkrrrsrei 88

1.Nối đất tự nhiên _ c.ccceskeree 89

2 Nối đất nhân tạo — SH HH HH Hee 91

IH Kiểm tra nối đất an tòan theo điểu kiện chống sét . . 25+ 55+ csccssvccceced 93

1 Nguyên tắc kiỂm tra _ 2 cccc St re, 93

2 Xác định tổng trở xung của hệ thống nối đất - 5-5-5 +cccscsc+2 93

3 Kiểm tra nối đất an tòan theo điều kiện chống sét ¿-c-cc-csc: 99

IV Nối đất an tòan trung thẾ ccccccccssscsscsesescscsesescssscscsescscscscscsssssvssssensaverseanenees 99

LỜI CÁM ƠN

ae Luận văn tốt nghiệp này đánh đấu việc hòan thành hơn bốn năm cố

gắng học tập ở giảng đường đại học, và đây cũng là một điểm mốc rất quan

trọng trong cuộc đời em Để có được những gì như ngày hôm nay, em xin

chân thành bày tỏ lòng biết ơn đối với cha mẹ, thầy cô, người thân và bạn bè,

những người luôn cố gắng tạo mọi điều kiện để em có được những kết quả

tốt nhất trong học tập

Riêng đối với luận văn này, em xin bày to lòng biết ơn sâu sắc đối với

Thay HO BAC LOC va Thay HÙYNH QUANG MINH, giáo viên hướng din

đề tài của em Hai thầy đã tận tình chỉ bảo và hướng dẫn cho em cũng như

tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp em có thể vượt qua mọi trở ngại trong suốt

quá trình thực hiện luận văn Em xin được cảm ơn hai thầy !

Cuối cùng, xin cảm ơn tất cả các bạn, những người đã đồng hành cùng

tô1 trong những tháng ngày qua

LÊ THÀNH TRUNG

LỜI NÓI ĐẦU

Điện năng là nguồn năng lượng chính trong đời sống sinh hoạt cũng

như trong quá trình sẵn xuất Sự phát triển kinh tế — xã hội đi đôi với việc

phái triển mạng lưới điện Trong quá trình xây dựng, phát triển và hòan

thiện hệ thống điện chiếm một vị trí quan trọng trong công cuộc công nghiệp

hóa và hiện đại hóa đất nước Thiết kế trạm biến áp là yếu tố rất quan trọng

trong hệ thống điện,đòi hỏi người thiết kế không những nắm vững các kiến

thức cơ bản về điện đã học mà còn phải nổ lực nghiên cứu các vấn đề có liên [Ì

quan như: phát triển kinh tế, phát triển dân cư, vị trí địa lí, đặc điểm xã hội,

quan trọng của việc thiết kế trạm biến áp, em đã chọn đề tài này

Nội dung thiết kế gồm hai phần:

- _ Phân ]: Thiết kế phần điện trạm biến áp

- - Phần 2: Bảo vệ chống sét

Tổng số trang : Mặc dù em rất cố gắng trong việc thực hiện luận văn, nhưng do thời

gian hạn chế và ít kinh nghiệm nên chắc chắn không tránh khỏi những sai

sót, mong các thầy tận tâm chỉ bảo thêm, giúp em rút ra kinh nghiệm bổ ích

trong việc thiết kế sau này

BU su uc HH TH HH TH HH HT HT HT TT giết Biến dòng điện

{MC: u02 22 110 0200111 n1 nh rerrreeeerreeseee Máy cắt

~ DCL: HH TH ng TT KT 00 và Dao cách ly

Ý DC: Q.0 HH HH Hà Hà TH TH HT HH Hàn HC HH HH Dây chống sét

- CN Tung HH TH Hà Hà TH TH TT TT CC TH càng TT kg Chống sét van

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TSKH HỒ ĐẮC LỘC

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TSKH HỒ ĐẮC LỘC

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TSKH HỒ ĐẮC LỘC

I GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ TRẠM BIẾN ÁP:

Sự phát triển của một đất nước,trước tiên phải công nghiệp hóa,hiện đại hóa

đất nước và xã hội phát triển văn minh thì vấn để năng lương điện phải đi trước một

bước.Nói đến năng lượng điện chính là nói đến ngành điện lực,điện lực giữ một vai

trò rất quan trọng,nó ảnh hưởng trực tiếp đến các ngành khác như :công

nghiệp,nông nghiệp,dịch vụ và kể cả nhu cầu sinh hoạt của con người cũng cần có

điện.Để xây dựng một nhà máy, một khu công nghiệp hay một đô thị mới .Thì giải

quyết một hệ thống cung cấp điện với chất lượng và độ tin cậy cao,đáp ứng mọi nhu

cầu sử dụng điện là một vấn để hết sức quan trọng và phức tạp

Mội hệ thống điện hoàn chỉnh gồm nhà máy điện,trạm biến áp,đường dây tải

điện,mạng phân phối và các hộ tiêu dùng.Trong đó trạm biến áp giữ vai trò trung

gian giữa nguồn và tải, giữa đẫu vào và ra, biến đổi điện áp từ cấp này sang cấp

khác, cho nên nó là một khâu quan trọng không thể thiếu trong hệ thống điện.Ngày

nay,với kỹ thuật hiện đại, ngày càng có nhiều trạm biến áp với công suất lớn Việc

giải quyết đúng đắn về kinh tế kỹ thuật trong thiết kế và vận hành phải mang lợi ích

cho nền kinh tế quốc dân

II PHAN LOẠI:

1.Theo dién áp:

Trạm biến áp có nhiệm vụ biến đổi điện năng từ cấp điện áp này sang cấp

điện áp khác, nó có thể là trạm tăng áp cũng có thể là trạm hạ áp hay trạm trung

gian theo nhiệm vụ có thể phân thành hai loại trạm biến áp

a) Trạm biến áp trung gian hay còn gọi là trạm biến áp chính:là trạm nhận điện trực

tiếp từ hệ thống có điện áp cao từ 220-110KV biến đổi thành điện áp 22-15KV

b) Trạm biến áp địa phương hay còn gọi là trạm biến áp phân phối:là trạm nhận

điện trực tiếp tứ trạm trung gian biến đổi thành điện áp thích hợp phân phối đến các

phụ tải tương ứng

2.Theo địa dư:

Trạm biến áp được phân loại thành TBA khu vực và TBA địa phương:

-Trạm biến áp khu vực được cấp điện từ mạng điện khu vực ( mạng điện chính ) của

hệ thống điện để cung cấp điện cho một khu vực lớn bao gồm:Các thành phố,các

khu công nghiệp Điện áp phía sơ cấp là 220KV,110KV, phía thứ cấp là 35KV,

22KV hoặc 15KV

-Trạm biến áp địa phương là những trạm biến áp được cung cấp điện từ mạng phân

phối, mạng điện phương của hệ thống điện cấp cho từng xí nghiệp hay trực tiếp cấp

cho các hộ tiêu thụ với điện áp thứ cấp thấp hơn

eee een eee eee eee eee eee ee

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TSKH HỒ ĐẮC LỘC

——=eeee—=—ee=e=e==—

Ill KET CAU LAP DAT TRAM:

a) Trạm biến áp ngoài trời:là trạm mà các thiết bị đều được đặt ngoài trời, đối với

trạm loại này đòi hỏi diện tích đủ lớn để đặt các thiết bị và phải đặt nơi ít bụi

b) Trạm biến áp trong nhà:tất cả các thiết bị đều đặt trong nhà, đối với trạm loại

này không cần diện tích lớn vì các thiết bị tương đối nhỏ nhưng thay vào đóchi phí

về vốn đầu tư cao

c) Kết cấu của trạm biến áp:

Tất cả các trạm biến áp nhìn chung thì chúng có những thành phân giống nhau:

® Thiết bị phân phối sơ cấp

®$ Máy biến áp điện lực

$ Thiết bị phân phối thứ cấp

$ Hệ thống bảo vệ relay, đồng hồổ đo cho trạm và đường dây

$ Hệ thống điện tự dùng

® Phòng điều khiển các thiết bị phụ trợ như khí cụ điện, dao cách ly, máy cắt

thanh góp

IV NHIEM VU THIET KE:

Để đạt được hiệu quả tối ưu từ việc vận hành, bảo trì thiết bị và người sử dụng Trong tập luận văn tốt nghiệp lần này phải làm hai nhiệm vụ:

®& Thiết kế trạm biến áp 220/110/22KV

® Thiết kế chống sét và nối đất toàn trạm

EEEEEEEEEEEEE==mm==mẽẶïÏKEKGSG—E—CEẼỶEẼEẼEẼỶẼỶẼỶẼỶẼEEẼEEEỶEỶEỶEEEỶỲE

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TSKH HỒ ĐẮC LỘC

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TSKH HỒ ĐẮC LỘC

Phụ tải ở 110KV: S„;„ =40MVA; S„¡; =30MVA; coso =0,8; có 4 đường dây

Phụ tai 6 22KV: Six =20MVA; Smin =18MVA; cose =0,78;có § đường dây

Smax =40MVA 3Sinin =30MVA ;cose =0,8

Phu tai loai :1,3

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TSKH HỒ ĐẮC LỘC

_.Ố———-srsaaơơợơăxsansasaananaanaaaơơơn

Sig =0,5MVA , COS =0,75

II TRINH TU THIET KE :

IH CÂN BẰNG CÔNG SUẬT:

Để có số liệu thiết kế cho phần sau, trước hết ta cân bằng đồ thị phụ tái

+ Goi: Sito (MVA) : Phụ tải cấp 110KV

Sa; (MVA) : Phụ tải cấp 22KV

Sy (MVA) _: Phu tai cap 22KV va 110KV

Sur (MVA) : Phụ tải nhận từ hệ thống

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TSKH HỒ ĐẮC LỘC

—_—==m —srsss-‹aờớẳớợợnăẵgssammmmmmmmmmmaaaaanaaannnỷ

Bảng 2.1:Tổng hợp các đồ thị phụ tải của

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TSKH HỒ ĐẮC LỘC

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TSKH HỒ ĐẮC LỘC

I CAC YEU CAU LUA CHỌN SƠ ĐỒ CẤU TRÚC:

Sơ đồ cấu trúc của nhà máy điện và trạm biến áp là sơ đồ diễn tả sự liên quan

giữa nguồn, phụ tải của hệ thống điện Đối với trạm biến áp nguồn thường là các đường dây cung cấp hệ thống đến trạm biến áp, có nhiệm vụ đắm bảo cung cấp cho

các phụ tải mà trạm đảm nhận Với các trạm biến áp tiêu thụ cũng có thể có máy

phát dự phòng để cung điện khi có sự cố trong hệ thống, trong trường hợp này các

máy phát dự phòng được xem là nguồn điện Do đó, hệ thống luôn được xem là thành phần quan trọng và cấu trúc trạm biến áp phải luôn luôn được liên lạc chặt chẽ

Khi thiết kế trạm chọn sơ đồ cấu trúc là thành phần quan trọng có ảnh hưởng

quyết định toàn bộ thiết kế Các yêu cầu chính khi chọn sơ đồ cấu trúc:

— Tính đảm bảo: làm việc có độ tin cậy cao, đảm bảo chất lượng điện và cung cấp điện liên tục cho phụ tải An toàn cho người vận hành

— Tính linh hoạt: phải thích ứng với nhiều trạng thái vận hành khác nhau

— Tính phát triển: đảm bảo vận hành hiện tại và có thể phát triển trong tương

lai phụ thuộc vào dự báo kế hoạch

~ Tính kinh tế: có giá thành thấp nhất, đảm bảo các yêu cầu về kĩ thuật

— Có tính khả thi tức là có thể chọn được các thiết bị chính như: máy biến áp,

máy cắt điện cũng như khả năng thi công, xây lắp và vận hành

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

II NHÂN XÉT CHUNG:

Do MBA được chọn làm việc với các cấp điện áp 220kV và 110kV có trung

tính trực tiếp nối đất nên ta sẽ sử dụng máy biến áp tự ngẫu để liên lạc các cấp

điện áp này

Ở các cấp điện áp 110kV và 22kV đều có phụ tải loại 1 nên khi chọn số lượng

MBA hết sức chú ý đến việc cấp điện cho chúng Khi có một máy bị sự cố thì máy còn lại phải đảm bảo cho phụ tải làm việc bình thường

Vì vậy, ta phải chọn 2 MBA trở lên vận hành song song Trường hợp này chọn

2 MBA tự ngẫu vận hành song song là tối ưu nhất về phương diện kinh tế và kỹ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TSKH HỒ ĐẮC LỘC

+ Sơ đồ tương đối đơn giản

+ MBA - TN tương đối nhỏ, giá thành thấp

+ Không cần MBA tạo trung tính giả

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TSKH HỒ ĐẮC LỘC

+ Sử dụng nhiều MBA sẽ dẫn đến giá thành cao

+ MBA hai cuộn dây của phương án 3 sẽ đắt tiền hơn MBA hai cuộn dây

của phương án 2

i

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TSKH HỒ ĐẮC LỘC

+ Su dung MBA 3 cuộn dây có thể tổn hao lớn hơn

+ Giá thành cao hơn MBA tự ngẫu |

ee Qua phân tích từng phương án, ta thấy phương án nào cũng có ưu khuyết | điểm của nó So sánh các ưu khuyết điểm của các phương án trên về mặt kinh

tế cũng như kỹ thuật sẽ cho ra sơ đồ cấu trúc tối ưu của trạm Xong do tính đơn giản dễ vận hành nhưng quan trọng hơn là tính kinh tế nên chỉ có phương án 1

và 4 là khả thi.Nên ta chọn 2 phương án trên trong phần thiết kế.Để dễ tính

toán về sau, ta đặt PHƯƠNG ÁN 1 là PHƯƠNG ÁN A, còn PHƯƠNG

ÁN 4là PHƯƠNG ÁN B |

—=—=n—————m.—>>saaaaaan

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TSKH HỒ ĐẮC LỘC

I CHON CONG SUAT MBA :

1 Gidi thiéu:

MBA là thiết bị rất quan trọng có vai trò truyền tải điện năng từ điện áp này

đến điện áp khác Trong hệ thống điện tổng công suất các MBA là rất lớn và bằng khoảng 4 đến 5 lần tổng công suất các máy phát điện Vì vậy , vốn đầu tư cho MBA

sẽ rất nhiều Do đó, ta cần chọn số lượng MBA ít và công suất nhỏ mà vẫn đắm bảo

an toàn cung cấp điện cho các phụ tải

Khi chọn công suất MBA, cần xét đến chế độ quá tải, nhưng do ở các cấp

điện áp đều có phụ tải loại 1 nên ta chọn MBA theo điều kiện quá tải sự cố

2 Các đặc điểm cần chú ý khi chọn máy biến áp:

Khi chọn công suất MBA phải đảm bảo chế độ làm việc hợp lý về kinh tế, đảm bảo dự trữ rõ rệt thích hợp để cung cấp cho hộ tiêu dùng khi cắt một máy biến

áp Thêm vào đó phụ tải của MBA trong điều kiện làm việc bình thường ( theo điển kiện phát nóng ) không được làm giảm tuổi thọ của máy

Công suất của MBA phải được đảm bảo công suất yêu cầu trong chế độ làm

việc sau khi cắt MBA hư hỏng, tùy thuộc vào yêu cầu của các hộ tiêu thụ

Độ tin cậy cung cấp điện đạt được nhờ trạm có 2 MBA Khi bị sự cố một

máy , máy còn lại phải đảm bảo toàn bộ công suất yêu cầu Việc đảm bảo công suất yêu cầu thực hiện không chỉ do sử dụng công suất định mức của MBA mà kể

đến cả khả năng quá tải của nó ( với mục đích giảm công suất của MBA )

Chọn công suất MBA có tính đến khả năng quá tải của nó Nếu không xét

đến khả năng quá tải của MBA thì có thể làm tăng công suất của chúng một cách

vô ích Khả năng quá tải xác định tùy thuộc vào đồ thị phụ tải của hộ tiêu thụ nhận

từ MBA

Khi chọn công suất MBA chú ý đến khả năng phát triển phụ tải tránh trường

hợp vừa xây xong phải thay đổi hay đặt thêm máy khi phụ tải tăng

3 Chon công suất MBA:

1 Công suất từng cuộn dây:

a Công suất cuộn hạ:

SBTN-Hmax => S22max => x20 =10 MVA

b Công suất cuộn trung:

Sprvctmax => Stiomex => x40 =20 MVA

c Công suất cuộn cao:

ŠBTN-Cmax = SBTN-Hmax + SBTN-Tmax = 10 + 20 =30 MVA

2 Chọn máy biến áp :

a) Phương án A:

Ta có công thức xác định công suất của MBA như sau:

Kqsc - SBTNđm 2 ŠE max (với : Kq»e = 1,4 )

——————sỶẳẽrơưươơơngzsnễïễtnzaơơơơơơợợggợgggaaaơaaơaaơơnzzơơnggnn

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TSKH HỒ ĐẮC LỘC

+MBA ATHTH - 63 có công suất lớn hơn nhiều công suất cần tính, nhưng do

không có máy có công suất nhỏ hơn

+MBA THTHT - 63 có công suất lớn hơn nhiều công suất cần tính, nhưng do

không có máy có công suất nhỏ hơn

II TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG:

1 Tìm hiểu về tổn thất điện năng :

Bất kì một thiết bị nào cũng tổn hao công suất , tổ hao công suất trong MBA thường cũng như tổn hao trong MBA tự ngẫu gồm hai thẳnh phần:

+ Thành phần không đổi : là thành phần không phụ thuộc vào phụ tải của

MBA và bằng tổn thất công suất lúc không tải Đó là tổn thất trong lõi thép

+ Thành phần thay đổi : là thành phần không phụ thuộc phụ tải MBA, đó là

tổn thất trong cuộn dây của MBA Khi phụ tải bằng công suất định mức của MBA thì tổn thất này bằng công suất ngắn mạch

a) Tổn thất điện năng của MBA tự ngẫu:

Khi đồ thị phụ tải có dạng bậc thang thì tổn thất điện năng của MBA tự ngẫu

3 pha trong 1 nim được tính theo công thức sau :

AA =n APy.8760 + [APyc E820 +APwr E82.) +A Pry D S2, ti]

BTNủm Trong đó:

n- là số MBA làm việc song song

Sam :công suất định mức của một MBA

APẹ :tổn hao công suất tác dụng không tải của MBA

APụ: tổn hao công suất tác dụng ngắn mạch của MBA

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TSKH HỒ ĐẮC LỘC

b) Tổn thất điện năng của MBA 3 pha 3 cuộn dây:

Khi đồ thị phụ tải có dạng bậc thang thì tổn thất điện năng của MBA 3 pha 3

cuộn dây trong I năm được tính theo công thức sau :

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TSKH HỒ ĐẮC LỘC

Tổn thất điện năng trong phương án A nhỏ hơn tổn thất điện năng trong

phương án B Nhưng để so sánh chính xác thì cần các yếu tố khác

SVTK : LÊ THÀNH TRUNG Trang: 18

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TSKH HỒ ĐẮC LỘC

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TSKH HỒ ĐẮC LỘC

I TINH NGAN MACH:

1 Gidi thiéu chung :

Ngắn mạch là hiện tượng làm mất đi một phần hay toàn bộ tổng trở cuả phụ tải,

cuả đường dây v v cuả một pha, hai pha hay cả ba pha Nguyên nhân gây ra ngắn mạch có thể do cách điện bị hong, do li do nào đó làm cho các pha chập vào nhau

> Khi ngắn mạch điện áp sẽ giảm xuống thấp ảnh hưởng đến các hộ tiêu thụ

> Khi ngắn mạch hệ thống mất ổn định và có nguy cơ tan rã

> Khi ngắn mạch không đối xứng (không phải 3 pha ngắn mạch) , dòng điện

thứ tự không làm nhiễu thông tin ở gần

Do đó, mục đích tính ngắn mạch là để chọn các khí cụ điện và các phần có dòng

điện ngắn mạch chạy qua

2.Tính toán ngắn mạch :

a) Sơ đồ hệ thống nối vào TBA:

Để tính toán dòng điện ngắn mạch ta phải thành lập sơ đồ thay thế tính toán kháng phần tử, chọn các đại lượng cơ bản như: công suất cơ bản, điện áp cơ bản Chọn các đại lượng cơ bản:

Seb = 6000 MVA Ueor = 230 KV; U2 =121 KV ; U3 = 23KV

GVHD : TSKH HỒ ĐẮC LỘC

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

b) Thành lập sơ đồ tính toán cho từng phương án:

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

eThành lập sơ đồ tính toán:

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TSKH HỒ ĐẮC LỘC

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TSKH HỒ ĐẮC LỘC

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TSKH HỒ ĐẮC LỘC

Phương án B;

Sơ đồ hệ thống tương đương :

Hình 5.2 Điện kháng của MBA 3pha 3cuộn dây:

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TSKH HỒ ĐẮC LỘC

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TSKH HỒ ĐẮC LỘC

Bảng 5 :Tóm tắt kết quả tính toán ngắn mạch của 2 phương án :

II CHỌN MÁY CẮT - DAO CÁCH LY :

1 Giới thiệu chung máy cắt và đao cách ly :

1.Máy cắt (MC):

Máy cắt là khí cụ điện dùng để đóng cắt mạch điện khi có phụ tải cũng như khi có ngắn mạch Yêu cầu đối với máy cắt là phải cắt nhanh , khi đóng cắt không gây cháy nổ hoặc cháy , kích thướt gọn nhẹ và giá thành hạ

Đối với các cấp điện áp cao như 220 kV ; 110 kV thì máy cắt SF6 thường được sử dụng , còn đối với cấp điện áp phân phối thì máy cắt hộp bộ được sử

dụng

Máy cắt SF6 có những ưu điểm sau: có khả năng cắt được dòng điện

lớn và cũng có khả năng cắt được dòng ngắn mạch , có khả năng cắt điện và dập tắt

hổ quang ở áp suất thấp , kích thướt gọn nhẹ

e Điều kiện chọn máy cắt:

+Loại máy cắt

+ Chọn cấp điện áp : Uamwc> Unr

+Chọn dòng điện : lạmwc > le

+ Chọn đòng điện cắt : Icam = In |

+Kiểm tra ổn định lực điện động : hạa> l„„

+ Kiểm tra ổn định nhiệt : lỮ„n tạ, > Đụ

VGi By là xung nhiệt được tính theo biểu thức sau : Bq = TỔN tNw VỚI fNụ =

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TSKH HỒ ĐẮC LỘC

Do dòng định mức lớn hơn 1000 A nén không cần kiểm tra ổn định nhiệt

e Các điều kiện chọn đao cách ly :

Vậy chon dòng cưỡng bức cho cấp dién 4p nay 18 :Topmax = 209,9 A

e Các điều kiện chọn máy cắt :

Ugmmc 2 110 kV Tammc 2 lepmax =209,9 A lcạm 2 In2 =2,43 kA

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TSKH HỒ ĐẮC LỘC

e Cac diéu kién chon dao cach ly :

Uampcy = 110 kV lạmpcL lpmax„ =209,9 A liga > i, =6,18 kA

Chon dao cách ly loai PH có các thông số sau:

Vậy chọn dòng cưỡng bức cho cấp điện áp nay 1a :Ieymax = 524,8 A

e Các điều kiện chọn máy cắt hợp bộ:

Uamwc 2 22 kV lạmMc > lpmax =524,8 A

lCdm > Na = 4,15kA haa 2 lyk =10,56 kA

Chọn máy hợp bộ đắt trong tủ loại 8DA-10 cé cdc thong sé sau:

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TSKH HỒ ĐẮC LỘC

A3 sano ~~ 73.220

lpmax = 21h, = 2.79,38 = 158,76 A

Vậy chọn dòng cưỡng bức cho cấp điện áp nay 1a :Iepmax = 158,76 A

e Các điều kiện chọn máy cắt :

Uammc 2 220 kV lạmMC = Igpmax =158,76 A Icam 2 In; =5,08 kA lida 2 1x =12,9kA

Chọn máy cắt SF6 loại R3220-11-74 có các thông số sau:

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TSKH HỒ ĐẮC LỘC

Vậy chọn dòng cưỡng bức cho cấp điện áp này là :Ï¿mạ„ = 209,9 A

e Các điều kiện chọn máy cắt :

Ủamwc 2 110 kV lạmwc > lcpmax =209,9 A

Do dong dinh mifc 16n hon 1000 A nên không cần kiểm tra ổn định nhiệt

e Các điều kiện chọn đao cách ly :

UampcL > 110 kVÝ lampcL > lopmax =209,9 A haa > 1u =7,94 kA Chon dao cách ly loại PHH] có các thông số sau:

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TSKH HỒ ĐẮC LỘC

Te"

c) Máy cắt hợp bộ 22kV :

Dòng cưỡng bức lớn nhất được tính như sau:

1 1 25m - 220.10 2

Ip =2-—_ ” J3, 3.22 = 2 = 262,4 A

lgpmax = 2l: = 2.262,4 = 524,8 A

Vậy chọn dòng cưỡng bức cho cấp điện áp này là :l¿uma„ = 524,8 A

e Các điều kiện chọn máy cắt hợp bộ: