đồ án môn học cung cấp điện trong hệ thống điện

73 Bản vẽ CHƯƠNG I XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN Khi thiết kế cấp điện cho một xã nông ngiệp cần thỏa mãn những yêu cầu: - Độ tin cậy cung cấp điện: Mức độ đảm bảo cung cấp điện liên tụ

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA HỆ THỐNG ĐIỆN

viên hướng dẫn : THS - NGUYỄN ĐỨC MINH

Sinh viên : NGUYỄN VĂN THẮNG Lớp : Đ2-H2

HÀ NỘI – 2010

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay điện năng là một thứ thiết yếu nó đã tham gia vào mọi lĩnh vựccủa cuộc sống từ công nghiệp đến sinh hoạt Bởi vì điện năng có nhiều ưu điểmnhư: dễ dàng chuyển thành các dạng năng lượng khác (nhiệt, cơ, hoá, ) dễ

Sinh viên: Nguyễn Văn Thắng – Lớp Đ2-H2 Khoa: Hệ thống điện

Trang 2

dàng truyền tải và phân phối Chính vì vậy điện năng được ứng dụng rất rộng

rãi

Điện năng là nguồn năng lượng chính là điều kiện quan trọng để phát

triển đất nước Vì vây muốn phát triển kinh tế xã hội, thì điện năng phải đi

trước một bước Nhằm thoả mãn nhu cầu điện năng không những trong giai

đoạn trước mắt mà còn dự kiến cho sự phát triển trong tương lai Điều này đòi

hỏi phải có hệ thống cung cấp điện an toàn, tin cậy để sản xuất và sinh hoạt

Nước ta là nước nông nghiệp nên tỷ lệ dân cư sống ở vùng nông thôn và

miền núi chiếm tỷ lệ khá cao và phụ tải cũng có nhưng đặc điểm riêng nên ta

cần thiết kế một hệ thống cung cấp điện đáp ứng được những yêu cầu đó Tuy

nhiên việc thiết kế cung cấp điện cho khu vực nông thôn từ trước tới nay chưa

được chú trọng vì nhiều lý do như kinh tế còn nhiều khó khăn

Để hoàn thành đồ án này em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới thầy

giáo THS – Nguyễn Đức Minh đã tận tình giúp đỡ em trong quá trình làm

đồ án Do kiến thức còn có hạn và còn thiếu kinh nghiệm thực tế nên bản thiết

kế không tránh khỏi những sai sót, rất mong được sự góp ý của các thầy

Trang 3

Mục lục ……… 2

Chương I – XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN 5 1.1 Xác định phụ tải tính toán của khu vực ……… 6

1.2 Xác định phụ tải tính toán của toàn xã ………. 8

Chương II – THIẾT KẾ MẠNG CAO ÁP CỦA XÃ 10 1 Xác định vị trí, số lượng công suất cỉa các trạm biens áp phân phối……… 10

2 Vạch phương án mạng điện cao áp xã ………. 12

2.1 Các phương án nối dây của mạng điện cao áp……… 12

2.2 Xác định tiết diện dây dẫn cho các tuyến đường dây……… 14

2.3 Sơ đồ nguyên lý mạng cao áp xã ……… 21

3 Lựa chọn các phần tử trên sơ đồ……… 22

3.1 Lựa chọn máy cắt(MC), thanh góp(TG), chống sét van(CSV), máy biến điện áp đo lường(BU), cao áp của trạm phân phối ………

22  Chọn máy cắt điện(MC)……… 22

 Chọn thanh góp(TG)……… 23

 Chọn chống sét van(CSV)……… 24

 Chọn máy biến điện áp đo lường(BU)……… 24

3.2 Lựa chọn dao cách ly(DCL), cầu chì(CC) cao áp của các trạm biến áp(T1 T2, T3, T4)………

25 4 Tính toán ngắn mạch cao áp kiểm tra lại các thiết bị đã chọn(MC, TG, DCL, CC)

27  Kiểm tra máy cắt(MC)……… ……… 29

 Kiểm tra dao cách ly(DCL)……… 30

 Kiểm tra cầu chì(CC)……… 30

 Kiểm tra thanh góp(TG) ……… 36

CHƯƠNG III – THIẾT KẾ MỘT TRẠM BIẾN ÁP(TRẠM BỆT) (Thiết kế trạm biến áp cho thôn 1) 37 1 Sơ đồ nguyên lý chi tiết trạm biến áp……… 37

2 Thống kê lại các thiết bị đã chọn, lựa chọn các thiết bị hạ áp : (cáp tổng(CT), áptômát tổng(AT), áptômát nhánh(AN), thanh góp hạ áp(TG)…

39 2.1 Thống kê các thiết bị đã chọn……… 39

2.2 Lựa chọn các thiết bị hạ áp :cáp tổng(CT), áptômát tổng(AT), thanh góp 39

Trang 4

(TG), áptômát nhánh(AN), chống sét van(CSV)………

 Lựa chọn cáp tổng(CT)………… ……… 39

 Lựa chọn áptômát tổng(AT)……… 40

 Lựa chọn thanh góp(TG) ……… 40

 Lựa chọn chống sét van(CSV)……….……… 41

 Lựa chọn áptômát nhánh(AN)……… 41

 Lựa chọn sứ đỗ thanh góp hạ áp……… 42

 Lựa chọn máy biến dòng điện)BI)………… ……… 43

 Lựa chọn đồng hồ đo đếm điện năng……… 44

 Lựa chọn dây dẫn mềm nối từ biến dòng điện đến các dụng cụ đo……… 45

 Lựa chọn tủ phân phối hạ thế……… ……… 45

3 Tính toán ngắn mạch hạ áp, kiểm tra cáp, áp tô mát, thanh góp, sứ đỡ 45

 Kiểm tra thanh góp(TG) ……… 48

 Kiểm tra sứ đỡ hạ áp……… 48

 Kiểm tra áptômát tổng(AT)……… 49

 Kiểm tra áptômát nhánh(AN)……… 49

 Kiểm tra cáp tổng(CT)……… 49

4 Tính toán nối đất……… 50

5 Mặt cắt và mặt bằng trạm biến áp kiểu bệt 10/0,4kV cung cấp điện cho thôn 1………

55  Mặt cắt A – A trạm biến áp kiểu bệt……… 55

 Mặt cắt B – B trạm biến áp kiểu bệt……… 56

 Mặt cắt C – C trạm biến áp kiểu bệt……… 57

CHƯƠNG IV – THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO MỘT THÔN (Thiết kế cấp diện cho thôn 1) 58 1 Phương án cung cấp điện……… 58

2 Mặt bằng cung cấp điện……….……… 59

3 Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện……… ……… 60

4 Lựa chọn đường dây trục thôn xóm, trục ngõ xóm, cầu dao hộp đầu xóm…… 61

 Chọn tủ công tơ……… 64

 Chọn dây dẫn từ hòm công tơ tới hộ gia đình……… ………… 65

CHƯƠNG - V TÍNH TOÁN CHỈ TIÊU KỸ THUẬT VÀ HOẠCH TOÁN

KINH TẾ

65

Trang 5

5.1 Đối với đường dây……… ……… 65

5.1.1 Tổn thất điện áp……….………. 65

5.1.2 Tổn thất công suất……….……… 67

5.1.3 Tổn thất điện năng… ……… 68

5.2 Đối với máy biến áp……… ……… 68

Tổn thất điện năng trong máy biến áp……… 68

5.3 Tính chỉ tiêu kinh tế……… 69

5.3.1 Liệt kê các thiết bị đã chọn và hoạch toán giá thành các thiết bị cao áp………

70 5.3.2 Liệt kê các thiết bị đã chọn và hoạch toán giá thành các thiết bị điện cho thôn 1………

72 Tài liệu tham khảo ……… 73 Bản vẽ

CHƯƠNG I XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN

Khi thiết kế cấp điện cho một xã nông ngiệp cần thỏa mãn những yêu

cầu:

- Độ tin cậy cung cấp điện: Mức độ đảm bảo cung cấp điện liên tục tùy

thuộc vào tính chất và yêu cầu của phụ tải

- Chất lượng điện: Chất lượng điện được đánh giá qua hai chỉ tiêu là tần số

và điện áp

- An toàn: An toàn là vấn đề rất quan trọng, thậm chí phải được đặt lên hàng

đầu khi thiết kế, lắp đặt Công trình cấp điện phải được thiết kế phải có tính an

toàn cao, an toàn cho người vận hành, người sử dụng và an toàn cho chính xác

các thiết bị điện và toàn bộ công trình

- Kinh tế: Phương án cung cấp điện phải có vốn đầu tư thấp nhất, thời hạn

thu hồi vốn đầu tư sớm nhất

Trang 6

Các phụ tải điện chủ yếu ở nông thôn bao gồm những đặc trưng phụ tải như sau:

Bơm tiêu, bơm tưới, trại chăn nuôi, xay sát, tuốt lúa, sửa chữa công cụ, trạm

xá, trường học và sinh hoạt Khi thiết kế cấp điện cho một xã nông nghiệp cần chú ý:

+ Bán kính cấp điện trên các đường trục hạ áp l ≤ 500 m, để dảm bảo chất

lượng điện áp

+ trạm bơm nên đặt biến áp riêng, nếu công suất trạm bơm quá nhỏ có thể kéo

điện hạ áp tới nhưng phải kiểm tra sự sụt áp khi khởi động cơ

+ Nên đặt công tơ 100% cho các hộ gia đình và công tơ tập trung trên cột.

+ Cần đảm bảo hành lang an toàn đường điện, tránh cây cối va đập vào đường

điện khi có mưa bão

+ Cần thực hiện nối đất lặp lại cho ĐDK - 0,4kV.

+ Chú ý khoảng cột, độ võng, khoảng cách an toàn và tiết diện dây dẫn tối

thiểu quy phạm

 Xác định phụ tải điện là số liệu đầu tiên và quan trọng nhất dể tính toán thiết kế hệ thống cung cấp điện Xác định phụ tải quá lớn so với thực tế dẫn đến chọn thiết bị quá lớn làm tăng vốn đầu tư Xác định phụ tải quá

bé gây cháy nổ hư hại công trình làm mất điện

 Để tính toán tổng công suất cần cấp cho xã ta lần lượt tính toán công suất của từng thôn theo số liệu đã cho và mặt bằng của xã, đưa các phụ tải như: Thôn 1, thôn 3, thôn 4, trạm bơm 2 để tính toán và chọn máy biến áp

Trang 7

Th«n3 270hé

1) Xác định tổng công suất cần cấp cho xã

1.1) Xác định phụ tải của từng khu vực

 Phụ tải ánh sáng sinh hoạt

Đây là phụ tải điện của các hộ gia đình Ở nông thôn, các gia đình có mức sống tương đối thấp và không chênh lệch nhau nhiều

Phụ tải tính toán được xác định như sau:

Ptt = kđt.p0.n ;

Qtt = Ptt.tg ; Stt =

Trong đó: Ptt, Qtt - công suất tính toán tác dụng, và phản kháng tính toán

Trang 8

Phụ tải điện trạm bơm : trong đề bài là cho trạm bơm tiêu, nên chỉ làm việc ítngày vào nhưng dịp úng lụt.





n i

dmi t dt

P

1

.

cos = 0,8  tg = 0,75; kt - hệ số tải;

kđt - hệ số đồng thời

Trong đó: Ptt, Qtt - phụ tải tác dụng, và phản kháng tính toán của trạm bơm Với trạm bơm tiêu, do tính cấp bách của việc chống lũ lụt bảo vệ hoa màu, cần cho 100% làm việc

Như vậy, với trạm bơm tiêu trong nhưng ngày làm việc cho 100% máy bơm vận hành đẩy tải, nghĩa là:

kđt = = 1

nlv - số máy bơm làm việc;

n - số máy bơm trong trạm

khi đó phụ tải điện của trạm bơm sẽ là:





n i

dmi t

P

1

. , với trạm bơm tiêu cos = 0,8 (với kt = 1)

a) Phụ tải thôn 1:

Là phụ tải thuần nông lấy p0 = 0,5 (kw/hộ); cos = 0,8  tg = 0,75;kđt = 0,29;

n = 350 hộ dân

Ptt1 = kđt.p0.n = 0,29.0,5.350 = 50,75 kw

Trang 9

Qtt1 = Ptt1.tg = 50,75.0,75 = 38,063 (kVAr)

) ( 44 , 63 8 , 0

75 , 50 cos

8 , 64 cos

81 , 54 cos



Qtt2 = Ptt2.tg =135.0,75 = 101,25 (kVAr)

) ( 75 , 168 8 , 0

135 cos

Trang 10

) ( 092 , 290 ) 135 81 , 54 8 , 64 75 , 50 (

95 , 0 4

1

kW P

k P

i tti dt



) ( 569 , 217 ) 25 , 101 107 , 41 6 , 48 063 , 38 (

95 , 0 4

1

kVAr Q

k Q

i tti dt



) ( 615 , 362 569

, 217 092

1) Xác định vị trí số lượng, công suất của các trạm biến áp phân

phối.

 Vị trí đặt máy biến áp:

Để đảm bảo chất lượng biến áp các trạm biến áp đặt sao cho bán kính cấp điện

là nhỏ nhất (l  500m) nên vị trí của các máy biến áp đươc bố trí như sau: + Đối với thôn 1 có chiều dài : 1200 m;

chiều rộng : 660 m

nên ta đặt máy biến áp vào trung tâm của thôn

+ Đối với thôn 3 có chiều dài : 540 m và 360 m;

Trang 11

+ Đối với thôn 4 có chiều dài : 1200 m;

 Chọn số lượng máy biến áp:

Chọn máy biến áp là một công việc rất quan trọng Số lượng các máy biến

áp trong trạm phụ thuộc vào các yêu cầu về độ tin cậy cung cấp điện cho các

hộ tiêu thụ của trạm

Phụ tải xã có mức độ yêu cầu cung cấp điện không cao nên để đảm bảo vềmặt kinh tế ta chỉ cần sử dụng một MBA 3 pha hai dây quấn

Công suất các máy biến áp được chọn phải đảm bảo cung cấp điện cho tất

cả các hộ tiêu thụ của trạm trong tình trạng vận hành bình thường.(chế độphụ tải cực đại)

Đối với một máy biến áp, công suất của máy biến áp chọn theo công thức:

SđmBA ≥ Stt ;

UđmBA ≥ Uđm m = 10 kV

Stt – Công suất của phụ tải tính toán;

SđmBA - công suất định múc của máy biến áp;

UđmBA - điện áp định mức máy biến áp;

Uđm m - điện áp định mức của mạng điện

Căn cứ vào trị số công suất tính toán cho từng khu vực và vị trí mặt bằng địa

lí, phương án cấp điện hợp lí nhất cho xã

- Đặt một trạm biến áp cho thôn 1 có S1 = 63,44 (kVA)Chọn máy BA - 100 - 10/0,4 do ABB chế tạo

- Đặt một trạm biến áp cho thôn 3 có S3 = 81 (kVA)Chọn máy BA - 100 - 10/0,4 do ABB chế tạo

- Đặt một trạm biến áp cho thôn 4 có S4 = 68,513 (kVA)

Chọn máy BA - 100 - 10/0,4 do ABB chế tạo

Trang 12

- Đặt một trạm biến áp cho trạm bơm 2 có S2 = 168,75 (kVA)

Chọn máy BA - 180 - 10/0,4 do ABB chế tạo

Bảng thông số kỹ thuật của các máy biến áp Kiểu máy SđmBA,kVA Điện áp, kV P0,

2) Vạch phương án mạng điện cao áp xã.

2.1) Các phương án nối dây của mạng điện cao áp

Dự kiến đưa ra 3 phương án nối dây cung cấp điện

a) phương án A:

Mặt bằng cấp điện cao áp phương án A

Trang 13

T 1

T 4

T 3 TPPTT

2

T 1

T 4

T 3 TPPTT

Trang 14

T 1

T 4

T 3 TPPTT

Phương án B:

Các đường dây được bố trí từ các trạm phân phối tới các trạm biến áp theo đường bẻ góc, các đường dây được xây dựng theo các trục đường, như vậy sẽ thuận cho việc vận hành , sửa chữa, bảo dưỡng và có khă năng phát triển phụ tải Tuy nhiên chiều dài đường đây sẽ tăng cao hơn

Phương án C:

Trang 15

Với phương án này trạm biến áp(T2) của trạm bơm 2 được cung cấp điện thông qua thôn 3 xuống Ta thấy chiếu dài của đường dây cung cấp cho trạm bơm 2(T2) giảm xuống, nhưng tiết diện dây nối từ trạm phân phối tới trạm biến

áp thôn 3(T3) có tăng lên Sửa chữa, vận hành phức tạp hơn so với phương án

B Mặt khác khi sự cố đường dây trục thôn 3 thì trạm bơm sẽ mất điện

dùng để tính toán kinh tế và kỹ thuật.

2.2) Xác định tiết diện dây dẫn cho các tuyến đường dây

Xác định tiết diện dây theo phương pháp tổn thất điện áp cho phép

+ Kiểm tra tiết diện tiêu chuẩn đã chọn theo các điều kiện kỹ thuật(Nếu có

một điều kiện không thỏa mãn thì nâng tiết diện dây dẫn lên):

Umaxbt  Ubtcp; (1)

Umaxsc  Usccp; (2)

Isc  Icp; (3)Trong đó:

Ubt, Usc - là tổn thất điện áp lúc đường dây làm việc bình thường và

Trang 16

F =  IN t qđ

Trong đó:

IN - trị số dòng ngắn mạch;

 - hệ số, với nhôm  = 11, với đồng  = 6;

tqđ - thời gian quy đổi, với ngắn mạch trung, hạ áp cho phép lấy tqđ = tc

(thời gian cắt ngắn mạch), thường tc = (0,5  1)s

 Do đây là lưới trung áp nông thôn, tiết diện dây dẫn chọn theo Ucp Xuất phát từ nhận xét: Khi thiết diện dây dẫn thay đổi thì điện trở thay đổi theo còn điện kháng rất ít thay đổi, tra sổ tay ta thấy x0 (Ω/km)có giá trị x0 = 0,33  0,45 bất kể cỡ dây dẫn và khoảng cách giữa các pha Vì thế có thể cho

1 trị số x0 ban đầu nằm trong khoảng giá trị thì sai số phạm phải không lớn

 Trình tự xác định tiết diện dây theo phương pháp Ucp như sau:

Tổn thất điện áp xác định theo biểu thức :

'' '

.

U U U

X Q U

R P U

X Q R P U

đm đm đm

U

'



Chọn tiết diện tiêu chuẩn gần nhất lớn hơn

 Kiểm tra lại tiết diện đã chọn theo các tiêu chuẩn kỹ thuật (1), (2), (3)

 Trong các công thức trên:

Q (kVAr), P (kW), l (km), U’(V), Uđm (kV)

Trang 17

A 10 kV, 3 km

ÐDK

TPPTT X·

S = 50,75 + j38,063(kVA) 1

.

S = 64,8 + j48,6(kVA) 3

.

S = 54,81 + j41,107(kVA) 4

.

S = 135 + j101,25(kVA) 2

B

Sơ đồ nguyên lý của trạm phân phối xã

 Do tổn thất điện áp cho phép trong mạng ΔUUcp = 5%, nên mặt khác tổn thất điện áp từ TBA trung gian tới điểm A là 2%, nên tổn thất điện áp từ điểm A tới TPPTT Xã là 3%

Ta có: Ucp = 3%.Uđm = 3%.10000 = 300(V), tính được thành phần tổn thất

điện áp do P gây ra trên R đường dây:

 Đối với tuyến đường dây A-B-1

B

U

x l Q U

x U

Cho x0 = 0,35 (Ω/km)

) ( 976 , 24 ) 6 , 1 063 , 38 3 569 , 217 ( 10

35 , 0

''

  

U’ = Ucp - U’’ = 300 – 24,976= 275,023 (V)

+ Tiết diện tính toán của dây dẫn

)

.(

.

U l P U

U

) ( 898 , 10 ) 6 , 1 75 , 50 3 092 , 290 (

023 , 275 10

5 ,

Chọn tiết diện dây tiêu chuẩn là AC - 35

Trang 18

U

x l Q U

x U

Cho x0 = 0,35 (Ω/km)

) ( 1604 , 28 ) 5 , 1 25 , 101 3 569 , 217 ( 10

35 , 0

''

  

U’ = Ucp - U’’ = 300 – 28,1906 = 271,839 (V)

)

.(

.

U l P U

U

) ( 431 , 12 )

5 , 1 135 3 092 , 290 (

839 , 271 10

5 ,

B

U

x l Q U

x U

Cho x0 = 0,35 (Ω/km)

) ( 886 , 24 ) 2 , 1 6 , 48 3 569 , 217 ( 10

35 , 0

''

  

U’ = Ucp - U’’ = 300 – 24,886 = 275,114 (V)

)

.(

.

U l P U

U

) ( 855 , 10 )

2 , 1 8 , 64 3 092 , 290 (

114 , 275 10

5 ,

B

U

x l Q U

x U

Cho x0 = 0,35 (Ω/km)

Trang 19

) ( 571 , 24 ] 2 , 1 107 , 41 3 569 , 217 ( 10

35 , 0

''

  

U’ = Ucp - U’’ = 300 – 24,571 = 275,428 (V)

)

.(

.

U l P U

U

) ( 705 , 10 )

2 , 1 81 , 54 3 092 , 290 (

428 , 275

.

10

5 ,

Với AC - 35 tra sổ tay có thông số: r0 = 0,85 (Ω/km); x0 = 0,403(Ω/km)

 Kiểm tra lại:

Sơ đồ nguyên lý và thay thế lưới điện trung áp xã cho trên hình sau:

Tổng trở các đoạn là:

ZA-B = r0.lA-B + jx0.lA-B = 0,85.3 + j0,403.3 = 2,55 + j1,21 (Ω);

ZB-2 = r0.lB-2 + jx0.lB-2 = 0,85.1,5 + j0,403.1,5 = 1,275 + j0,605(Ω)

Trang 20

Tổn thất điện áp lớn nhất:

Umax = {UA-B-1; UA-B-2 ; UA-B-3 ; UA-B-4 } = UA-B-2 = UA-B + UB-2

) ( 299 , 100 10

21 , 1 569 , 217 55 , 2 092 , 290

B B

U

X Q R

605 , 0 25 , 101 275 , 1 135

 

Umax = UA-B-2 = UA-B + UB-2 = 100,299 + 23,338 = 123,637(V)

Umax = 123,637(V) < Ucp = 300 (V)Vậy chọn toàn bộ lưới điện trung áp xã AC - 35 là hợp lý

Bảng thông số của các đương dây như sau:

Lkm

Trang 21

2.3) Sơ đồ nguyên lí mạng cao áp

Trang 22

Thôn 3 Thôn 1

Sơ đồ nguyên lý mạng cao áp cấp điện cho xã nông nghiệp

MCT

BU

CSV PHK-0,5Y

BA-100-10/0,4 BA-100-10/0,4 BA-100-10/0,4 BA-180-10/0,4 PBO - 10

CSV PBO - 10 PBO - 10

CSV PBO - 10

Phớa cao ỏp cỏc trạm mỏy cắt hợp bộ và đặt chống sột van, biến điện ỏp đo lường, phớa hạ ỏp đặt tủ phõn phối trong cú ỏptụmỏt tổng và cỏc ỏptụmỏt

Trang 23

nhánh.vì các lộ 0,4 kV đi ra là đường dây trên không nên trong các tủ phân phối cho các khu vực đều đặt chống sét van.

3) Lựa chọn các phần tử trên sơ đố

Lưới điện thiết kế nằn trong khu vực hệ thống cung cấp điện của huyện, có cho phụ tải mới được lấy rẽ nhánh từ đường trục trung áp, đường trục này đường trục này xuất phát từ trạm biến áp trung gian 10/0,4 kV Tại A ta đặt một máy cắt hợp bộ để tiện cho việc sửa chữa hệ thống điện của xã vì khoảng cách từ A về trạm phân phối của xã khá xa (3km)

3.1)Lựa chọn máy cắt(MC), thanh góp(TG), chống sét van (CSV), máy biến điện áp đo lường(BU) cao áp của trạm phân

phối.

 Chọn máy cắt điện (MC)

Máy cắt điện là một thiết bị dùng trong mạng điện cao áp để đóng, cắt dòngđiện phụ tải và cắt dòng điện ngắn mạch để bảo vệ cho các phần tử trong hệ thống cung cấp điện

Các điều kiện chọn và kiểm tra máy cắt:

UđmLĐ - điện áp định mức của lưới điện, kV;

Icb - dòng điện cưỡng bức, nghĩa là dòng điện là việc lớn nhất đi qua máy cắt;

Trang 24

I∞, I’’ - dòng ngắn mạch vô cùng và siêu quá độ, trong tính toán ngắn mạch lưới cung cấp điện, coi ngắn mạch là xa nguồn, các trị số này bằng nhau

và bằng dòng ngắn mạch chu kỳ;

ixk - dòng ngắn mạch xung kích, là trị số tức thời lớn nhất dòng ngắn mạch:

ixk = 1,8.IN;

S’’ - công suất ngắn mạch

S’’ = Utb.I’’;

tnh.đm - thời gian ổn định nhiệt định mức;

tqđ - thời gian quy đổi, và bằng thời gian tồn tại ngắn mạch

Iôđnh  I∞

Dòng điện tính toán cho toàn XÃ

) ( 936 , 20 10 3

615 , 362

S I

Dòng điện cho phép, A(mỗi pha một thanh)

 Chọn chống sét van (CSV)

Chống sét van có nhiệm vụ là chống sét đánh từ ngoài đường dây trên khôngtruyền vào trạm biến áp và trạm phân phối

Trang 25

Đấu chống sét van vào trạm, vừa đảm bảo an toàn cho dao cách ly, vừathuận tiện cho việc sủa chữa thay thế chống sét van.

Điều kiện chọn chống sét van:

UđmCSV  UđmLĐ

Với cấp điện áp này ta chọn chống sét van loại PBO - 10 do Liên Xô chế

rạo, và có thông số cho ở bảng sau:

Loại (kV) Uđm,

Điện ápcho phéplớn nhất

Umax,(kV)

Điện áp đánh thủng khi tần

số 50Hz,(kV)

Điện áp đánh thủngxung kích khi thờigian phóng điện 2đến 10s,(kV)

Khốilượng, ( kg)

 Chọn máy biến áp đo lường điện (BU)

Máy biến điện áp đo lường(BU), có chức năng biến đổi điện áp sơ cấp bất

kỳ xuống 100 V hoặc 100/ V, cấp nguồn cho các mạch đo lường, điều khiển, tín hiệu bảo vệ

Máy biến điện áp đo lường được chọn theo điều kiện sau:

1) USđmBU  Umạng điện

2) Cấp chính xác: phù hợp với dụng cụ đo

3) Công suất định mức: STđmBU  ST

Chọn máy biến áp đo lường loại HOM -10 do LIÊN XÔ(cũ) chế tạo, thông số

kỹ thuật cho ở bảng sau:

Công suất định mức,VA ứng với cấp chính xác Công suất

cực đại, (VA)

Cuộn

sơ cấp

Cuộnthứcấp

0,5

3.2) Lựa chọn dao cách ly(DCL), cầu chì (CC) cao áp các trạm

(T1, T2, T3, T4)

Trang 26

Dao cách ly(DCL) có nhiệm vụ chủ yếu là cách ly phần điện và phần không có điện tạo khoảng cách an toàn trông thấy phục vụ cho công tác sửa chữa, kiểm tra, bảo dưỡng Dao cách ly không được phép đóng cắt khi đangmang tải vì dao cách ly không có bộ phận dập hồ quang.

Cầu chì(CC) có chức năng bảo vệ quá tải và ngắn mạch

Trong lưới trung áp, dao cách ly ít dùng riêng rẽ, thường dùng kết hợp:

- Kết hợp với máy cắt hoạc trong bộ máy cắt MC- DCL

- Kết hợp với cầu chì trung áp đặt tại các trạm BAPP

Cầu chì và dao cách ly được chọn theo điều kiện sau:

CÁC ĐIỀU KIỆN CHỌN VÀ KIỂM TRA DAO CÁH LY

Các đại lượng chọn và kiểm tra Kết quả

Công suất cắt định mức (MVA) S cđm  S’’

Đối với thôn 1 (T 1 )

Dòng điện tính toán của thôn 1:

) ( 663 , 3 10 3

44 , 63

đm



Đối với thôn 3 (T 3 )

Dòng điện tính toán của thôn 3

Trang 27

) ( 676 , 4 10 3

81

Đối với thôn 4 (T4)

Dòng điện tính toán của thôn 4:

) ( 956 , 3 10 3

513 , 68

Đối với trạm bơm 2 (T 2 )

Dòng điện tính toán của trạm bơm 2:

) ( 743 , 9 10 3

75 , 168

Trang 28

giới hạn cho phép Để lựa chọn được tốt các phần tử của hệ thống cung cấp điện, chúng ta phải dự đoán các tình trạng ngắn mạch có thể xảy ra và tính toánđược các số liệu về tình trạng ngắn mạch như: Dòng điện ngắn mạch, công suấtngắn mạch…

Ngắn mạch trong trung áp được coi là ngắn mạch xa nguồn, tại đó dòng ngắn mạch thành phần chu kỳ đã tắt, chỉ còn dòng ngắn mạch chu kỳ hay còn gọi là dòng ngắn mạch siêu quá độ hoặc dòng ngắn mạch vô cùng

Ick = I’’ = I∞ = IN

Để tính ngắn mạch trung áp coi nguồn là công suất cấp cho điểm ngắn mạch là công suất cắt định mức của máy cắt tại trạm BATG, khi đó điện khánggần đúng xác định theo công thức sau:

XH = ;

Trong đó:

Utb - điện áp trung bình của lưới điện (kV), Utb = 1,05.Uđm;

ScđmMC - công suất cắt định mức của máy cắt đầu nguồn đặt tại trạm BATG cấp cho điểm ngắn mạch (MVA)

ScđmMC = Uđm.Icđm Với Uđm, Icđm - là điện áp định mức và dòng điện cắt ngắn mạch định mức của máy cắt

Trị số dòng ngắn mạch xoay chiều 3 pha xác định theo công thức:

IN = , (kA)

ZN - tổng trở ngắn mạch, tức là tổng trở từ nguồn đến điểm ngắn mạch

Sơ đồ nguyên lý tính toán để kiểm tra các thiết bị đã chọn

Trang 29

3 km

AC - 35 1,2 km

AC - 35 1,5 km

AC - 35 1,2 km

AC - 35 1,6 km

BA CC

CL

B

N

N 2

N 4

N 3

N 1

Do công suất ngắn mạch tại điểm đấu A: 240 MVA, nên ScđmMC = 240 MVA;

a) Tính ngắn mạch tại điểm ngắn mạch N và N1:

Sơ đồ thay thế tính ngắn mạch tại diểm N và N1:

N 1

X D1

R D1

X D

R D

5 ,

10 2 2

S

U X

Từ bảng - 1 thông số của các đường dây tính được:

Tổng trở đường dây D :

) ( 21 , 1 55 , 2

Trang 30

Trị số dòng điện ngắn mạch tại điểm N là:

) ( 989 , 1 ) 67 , 1 55 , 2 ( 3

5 , 10

Z

U I

8 , 1

1 1

.

Trị số dòng điện ngắn mạch tại điểm N1 là:

) ( 26 , 1 ) 32 , 2 22 , 4 ( 3

5 , 10

8 , 1

 KIỂM TRA MÁY CẮT (MC)

Căn cứ vào dòng ngắn IN kiểm tra máy cắt (MC)đã chọn, được ghi vào bảng

dưới đây:

BẢNG KIỂM TRA MÁY CẮT ĐÃ CHỌN

Trang 31

Dòng ổn định động (kA) Iôdđ = 63  ixk = 5,063

Không cần kiểm tra ổn định nhiệt của MC vì có Iđm = 1250(A) > 1000(A).Vậy chọn máy cắt 8DC11 cho trạm phân phối trung tâm xã thỏa mãn

 KIỂM TRA DAO CÁCH LY (DCL) VÀ CẦU CHÌ (CC)

Với kết quả tính toán ngắn mạch tại điểm N1 trên:

IN1 = 1,26 (kA)

ixk1 = 3,207(kA)

Căn cứ vào dòng ngắn IN1 và dòng điện xung kích ta kiểm tra DCL và CC

đã chọn cho Thôn 1, được ghi vào bảng dưới đây:

.



đm nh

qđ

N t

t I

BẢNG KIỂM TRA CẦU CHÌ ĐÃ CHỌN

Điện áp định mức (kV) UđmCC = 12 > UđmLĐ = 10

Dòng điện định mức (A) IđmCC = 100 > Icb = 3,663

Dòng ổn định động (kA) Icđm = 40 > I’’ = 1,26

Công suất cắt định mức (MVA) S cđm = 12.40 = 831,384 > 10,5.1,26 = 22,915

Vậy dao cách ly(DCL và cầu chì(CC) chọn đã thỏa mãn điều kiện

b) Tính toán ngắn mạch tại điểm N2:

Sơ đồ thay thế tính ngắn mạch tại Điểm N2:

Trang 32

N 2

X D2

R D2

X D

R D

X

Tổng trở đường dây D2:

) ( 605 , 0 275 , 1

2 2

.

) ( 362 , 1 ) 275 , 2 825 , 3 ( 3

5 , 10

8 , 1

X D3

R D3

X D

R D

X

) ( 48 , 0 02 , 1 3 3

.

) ( 455 , 1 ) 15 , 2 57 , 3 ( 3

5 , 10

Trang 33

) ( 703 , 3 455 , 1 8 , 1 2

8 , 1

X D4

R D4

X D

R D

X

) ( 48 , 0 02 , 1

4 4

.

) ( 455 , 1 ) 15 , 2 57 , 3 ( 3

5 , 10

8 , 1

Trang 34

Với kết quả tính toán ngắn mạch tại điểm N2 và dòng điện xung kích trên bảng - 2 ta kiểm tra lại DCL và CC đã chọn cho trạm Bơm 2, được ghi

vào bảng dưới đây:

BẢNG KIỂM TRA DCL ĐÃ CHỌN CHO TRẠM BƠM 2

.



đm nh

qđ

N t

t I

BẢNG KIỂM TRA CẦU CHÌ ĐÃ CHỌN CHO TRẠM BƠM 2

Công suất cắt định mức (MVA) S cđm = 12.40 = 831,384 > 10,5.1,26 = 22,915

Vậy dao cách ly(DCL và cầu chì(CC) chọn đã chọn cho Trạm Bơm 2 thỏa

mãn điều kiện

Với kết quả tính toán ngắn mạch tại điểm N3 và dòng điện xung kích trên bảng - 2 ta kiểm tra lại DCL và CC đã chọn cho Thôn 3, được ghi vào

bảng dưới đây:

BẢNG KIỂM TRA DCL ĐÃ CHỌN CHO THÔN 3

.



đm nh

qđ

N t

t I

BẢNG KIỂM TRA CẦU CHÌ ĐÃ CHỌN CHO THÔN 3

Trang 35

Công suất cắt định mức (MVA) S cđm = 12.40 = 831,384 >.10,5.1,455 = 26,461

Vậy dao cách ly(DCL và cầu chì(CC) chọn đã chọn cho Thôn 3 thỏa mãn điều

kiện

Với kết quả tính toán ngắn mạch tại điểm N4 và dòng điện xung kích trên bảng - 2 ta kiểm tra lại DCL và CC đã chọn cho Thôn 4, được ghi vào

bảng dưới đây:

BẢNG KIỂM TRA DCL ĐÃ CHỌN CHO THÔN 4

.



đm nh

qđ N

t

t I

BẢNG KIỂM TRA CẦU CHÌ ĐÃ CHỌN CHO THÔN 4 Các đại lượng chọn và kiểm tra Kết quả

Công suất cắt định mức (MVA) S cđm = 12.40 = 831,384 > 10,5.1,455 =26,461

Vậy dao cách ly(DCL và cầu chì(CC) chọn đã chọn cho Thôn 4 thỏa mãn điều

kiện

 KIỂM TRA THANH GÓP:

Trang 36

Thanh góp còn được gọi là thanh cái hoặc thanh dẫn Thanh góp được dùng trong các tủ phân phối, tủ động lực hạ áp, trong các tư máy cắt, các trạm phân phối trong nhà, ngoài trời cao áp Với các tủ hạ áp và trạm phân phối trong nhà, dùng thanh góp cứng; với trạm phân phối ngoài trời thường dùng thanh góp mềm.

Thanh góp trong lưới cung cấp điện được chọn theo điều kiện phát nóng và kiểm tra theo điều kiện ổn định động, ổn định nhiệt dòng ngắn mạch

CÁC ĐIỀU KIỆN CHỌN VÀ KIỂM TRA THANH GÓP

Các đại lượng chọn và kiểm tra Điều kiện

Dòng điện phát nóng lâu dài cho phép (A) K1.K2.Icp  Icb

Khả năng ổn định động (kG/m2) cp  tt

Khả năng ổn định nhiệt (mm2) F   I. t qđ

Trong đó:

K1 = 1 - Với thanh góp đặt đứng;

K1 = 0,95 - với thanh góp đặt ngang

K2 - hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường;

cp - ứng suất cho phếp của vật liệu làm thanh góp

với thanh góp nhôm, cp = 700 kG/cm2

l - khoảng cách giữa các sứ của pha, cm

a - khoảng cách giữa các pha, cm

Định dạng
Số trang	73
Dung lượng	2,35 MB