Viện Kỹ thuật Hutech PHIẾU THEO DÕI TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN 3 Ca:3 Ngày:18/10/2017 Sơ đồ cấu trúc trạm biến áp Sơ đồ cấu trúc và chọn phương án thiết kế trạm biến Chọn máy biến áp điện lực, t
Trang 2
Viện Kỹ thuật Hutech
PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ
THỰC HIỆN ĐỒ ÁN MÔN HỌC
(Do giảng viên hướng dẫn ghi và giao cho sinh viên nộp về văn phòng Viện
trong 02 tuần đầu thực hiện đồ án môn học)
1 Sinh viên thực hiện đề tài
Họ tên : Nguyễn Minh Trọng MSSV: 1411020338 Lớp:14DDC03 Ngành : Kỹ thuật điện, điện tử
Chuyên ngành : Điện công nghiệp
2 Tên đề tài: Thiết kế phần điện trạm biến áp 220/110/22kV với các thông số ở trang
02 đính kèm
3 Nhiệm vụ thực hiện đề tài:
1 Cân bằng công suất phụ tải
2 Sơ đồ cấu trúc trạm biến áp
3 Chọn máy biến áp điện lực
4 Tính toán tổn thất điện năng trong máy biến áp
5 Sơ đồ nối điện
6 Tính toán ngắn mạch
7 Chọn khí cụ điện và các phần dẫn điện
8 Thiết kế phần tự dùng của máy biến áp
9 Tính toán kinh tế-kĩ thuật quyết định phương án thiết kế
10 Thiết kế chống sét nối đất cho trạm
Ghi chú: Mỗi sinh viên một phiếu, GVHD ghi rõ tên đề tài và nhiệm vụ của từng sinh
Trang 3Thiết kế trạm biến áp 220/110/22kV với các thông số sau:
- Có 2 đường dây, hệ số công suất cos = 0,85
- Công suất: Smax = 80 x 1,3 ( MVA )
- Đồ thị phụ tải ở cấp 220kV như hình 1.1
Hình 1.1: Đồ thị phụ tải ở cấp 220kV
2.2: Phụ tải ở 110kV:
- Có 4 đường dây, hệ số công suất cos = 0,8
- Công suất: Smax = 60 x 1,4 ( MVA )
- Đồ thị phụ tải ở cấp 110kV như hình 1.2
Hình 1.2: Đồ thị phụ tải ở cấp 110kV
50 60 80
90
100
80 90
70
50
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
100
90 100
80 70 50
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
S%
t(h)
Trang 42.3: Phụ tải ở 22kV:
- Có 6 đường dây, hệ số công suất cos = 0,85
- Công suất: Smax = 40 x 1,1 ( MVA )
Trang 5Viện Kỹ thuật Hutech
BẢN NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
(GVHD nộp Bản nhận xét này về Văn phòng Viện)
1 Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên được giao đề tài (sĩ số trong nhóm 1):
(1) NGUYỄN MINH TRỌNG MSSV: 1411020338 Lớp: 14DDC03
(2) MSSV: ……… Lớp:
(3) MSSV: ……… Lớp:
Ngành : Kỹ thuật điện – điện tử Chuyên ngành : Điện công nghiệp 2 Tên đề tài: Thiết kế phần điện trạm biến áp 220/110/22kV 3 Tổng quát về ĐA: Số trang: 112 Số chương: 11 Số bảng số liệu: 15 Số hình vẽ: 27 Số tài liệu tham khảo: 3 Phần mềm tính toán: 0 Số bản vẽ kèm theo: 3 Hình thức bản vẽ: Autocad Hiện vật (sản phẩm) kèm theo: 0 4 Nhận xét: a) Về tinh thần, thái độ làm việc của sinh viên:
b) Những kết quả đạt được của ĐA:
c) Những hạn chế của ĐA:
5 Đề nghị:
Được bảo vệ (hoặc nộp ĐA để chấm) Không được bảo vệ
TP HCM, ngày 10 tháng 01 năm 2018
Giảng viên hướng dẫn
(Ký và ghi rõ họ tên)
Ghi chú: Đính kèm Phiếu chấm điểm ĐA/KLTN
BM04/QT05/ĐT-KT
Trang 6Viện Kỹ thuật Hutech
PHIẾU THEO DÕI TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN
3
Ca:3
Ngày:18/10/2017
Sơ đồ cấu trúc trạm biến áp Sơ đồ cấu trúc và chọn
phương án thiết kế trạm biến
Chọn máy biến áp điện lực, tính tổn thất điện năng trong máy biến áp
5
Ca: 3
Ngày: 01/11/2017
Tính tổn thất điện năng trong máy biến áp và vẽ sơ
đồ nối điện
Tính tổn thất điện năng trong máy biến áp và vẽ sơ
Chọn khí cụ điện và phần dẫn điện cho trạm biến áp
8
Ca: 3
Ngày: 23/11/2017
Tính phần tự dùng cho trạm biến áp và chọn phương án thiết kế
Tính phần tự dùng cho trạm biến áp và chọn phương án thiết kế
Trang 7MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU 2
PHẦN A: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ TRẠM CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TRẠM BIẾN ÁP 1.1 Giới thiệu về trạm biến áp: 4
1.2 Phân loại trạm biến áp: 4
1.2.1 Theo điện áp: 4
1.2.2 Theo chức năng: 4
1.2.3 Theo cấu trúc: 4
1.3 Các thiết bị chính trong trạm biến áp: 5
1.4 Những vấn đề chính khi thiết kế trạm biến áp: 5
1.4.1 Vị trí đặt trạm biến áp được xác định dựa trên các điều kiện sau: 5
1.4.1 Yêu cầu khi thiết kế trạm biến áp: 6
1.5 Nhiệm vụ thiết kế: 6
1.5.1 Điện áp hệ thống: 6
1.5.2 Các phụ tải ở cấp điện áp: 6
1.6 Trình tự thiết kế: 8
CHƯƠNG 2: CÂN BẰNG CÔNG SUẤT PHỤ TẢI 2.1 Khái niệm cân bằng công suất: 9
2.2 Đồ thị phụ tải của từng cấp điện áp: 9
2.1.1 Đồ thị phụ tải của cấp 220kV: 9
2.1.2 Đồ thị phụ tải của cấp 110kV: 10
2.1.3 Đồ thị phụ tải của cấp 22kV: 11
2.1.4 Đồ thị phụ tải của trạm: 12
CHƯƠNG 3: CÂN BẰNG CÔNG SUẤT PHỤ TẢI 3.1 Khái niệm: 14
3.2 Sơ đồ cấu trúc và chọn phương án thiết kế cho trạm biến áp: 14
3.2.1 Phương án 1: Sử dụng 2 máy biến áp từ ngẫu 3 cuộn dây Phụ tải cấp 22kv được lấy từ cuộn hạ của MBA 14
3.2.2 Phương án 2: Dùng 2 máy biến áp hai cuộn dây 220/110 kv và 2 máy biến áp hai cuộn dây 110/22 kv 16
3.2.3 Phương án 3: Dùng 2 máy biến áp hai cuộn dây 220/110 kv và 2 máy biến áp hai cuộn dây 220/22 kv 17
Trang 83.2.4 Phương án 4: Sử dụng 2 máy biến áp từ ngẫu 3 cuộn dây để tải công suất
từ điện áp cao sang trung và sử dụng máy biến áp 2 cuộn dây để tải công
suất từ điện áp trung sang hạ 18
3.3 Nhận xét: 19
CHƯƠNG 4: CHỌN MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC 4.1 Khái niệm chung: 20
4.1.1 Khi sử dụng máy biến áp cần lưu ý các đặc điểm sau: 20
4.1.2 Hệ thống làm mát máy biến áp: 21
4.2 Khả năng quá tải của máy biến áp: 22
4.2.1 Quá tải bình thường (qua tải thường xuyên): 22
4.2.2 Qua tải sự cố: 23
4.3 Các phương án chọn máy biến áp: 24
4.3.1 Phương án 1: 24
4.3.2 Phương án 2: 26
4.3.3 Phương án 4 : 29
CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN TỔN THẤT TRONG MÁY BIẾN ÁP 5.1 Khái niệm: 32
5.2 Cách tính tổn thất điện năng của các loại máy biến áp: 32
5.2.1 Tổn thất điện năng trog máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây: 32
5.2.2 Tổn thất điện năng trog máy biến áp từ ngẫu: 32
5.3 Tính tổn thất điện năng trong máy biến áp: 33
5.3.1 Tính tổn thất điện năng trong MBA của phương án 1: 33
5.3.2 Tính tổn thất điện năng trong MBA của phương án 2: 36
5.3.3 Tính tổn hao điện năng trong MBA của phương án 4: 38
CHƯƠNG 6: SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN 6.1 Khái niệm: 42
6.2 Các dạng sơ đồ nối điện cơ bản: 43
6.2.1 Nhóm thứ nhất: 43
6.2.2 Nhóm thứ hai: 44
6.2.3 Nhóm thứ ba: 45
6.2.4 Sơ đồ cầu: 46
6.3 Chọn sơ đồ nói điện cho các phương án: 47
6.3.1 Sơ đồ nối điện của phương án 1: 48
6.3.2 Sơ đồ nối điện của phương án 2: 49
6.3.3 Sơ đồ nối điện của phương án 4: 50
CHƯƠNG 7: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH 7.1 Lý thuyết tính toán ngắn mạch: 51
Trang 97.1.1 Khi tính toán ngắn mạch cần quan tâm đến những giả thiết sau: 53
7.1.2 Trình tự tính toán ngắn mạch ba pha: 53
7.2 Tính toán ngắn mạch: 52
7.2.1 Các công thức cần thiết để xác định điện kháng: 53
7.2.2 Các đại lượng cơ bản: 53
7.3 Tính ngắn mạch cho từng phương án: 54
7.3.1 Phương án 1: 54
7.3.2 Phương án 2: 57
7.3.3 Phương án 4: 59
CHƯƠNG 8: CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ CÁC PHẦN DẪN ĐIỆN 8.1 Khái niệm chung: 62
8.1.1 Các khí cụ điện: 63
8.1.2 Các phần dẫn điện: 63
8.2 Những vấn đề có liên quan đến tính toán để chọn các khí cụ điện và phần dẫn điện: 63
8.2.1 Tính toán các chế độ làm việc: 63
8.2.2 Tính toán xung nhiệt của dòng ngắn mạch: 64
8.2.3 Các điều kiện chung để chọn khí cụ và phần dẫn điện: 64
8.3 Chọn máy cắt, dao cách ly cho các phương án: 65
8.3.1 Máy cắt: 65
8.3.2 Dao cách ly: 70
8.4 Thanh dẫn – thanh góp: 74
8.4.1 Thanh dẫn – thanh góp đơn, tiết diện hình chữ nhật: 74
8.4.2 Chọn dây dẫn: 75
8.4.3 Chọn thanh dẫn – thanh góp: 75
8.5 Chọn máy biến dòng(BI), máy biến điện áp (BU): 77
8.5.1 Máy biến dòng (BI): 77
8.5.2 Chọn máy biến dòng (BI): 79
8.5.3 Máy biến điện áp (BU): 80
8.5.4 Chọn máy biến điện áp (BU): 81
CHƯƠNG 9: THIẾT KẾ PHẦN TỰ DÙNG CỦA TRẠM BIẾN ÁP 9.1 Chọn máy biến áp tự dùng: 84
9.2 Tính toán ngắn mạch cho cấp điện áp 0,4kV: 85
9.3 Chọn cáp ngầm và tủ tự dùng: 85
9.3.1 Chọn cáp ngầm từ máy biến áp đến tủ tự dùng 0,4 kV: 85
9.3.2 Chọn tủ tự dùng 0,4 kV: 86
Trang 10CHƯƠNG 10: TÍNH TOÁN KINH TẾ - KỸ THUẬT LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
10.1 Khái niệm: 87
10.1.1 Chi phí kinh tế dược xác định như sau: 87
10.1.2 Phí vận hành hằng năm: 87
10.1.3 Vốn đầu tư: 87
10.2 Phần tính toán: 89
10.2.1 Phương án 1: 89
10.2.2 Phương án 2: 89
10.2.3 Phương án 4: 89
10.3 So sánh kinh tế và kỹ thuật: 90
PHẦN B: THIẾT KẾ CHỐNG SÉT VÀ NỐI ĐẤT CHO TRẠM BIẾN ÁP CHƯƠNG 1: BẢO VỆ CHỐNG SÉT ĐÁNH TRỰC TIẾP VÀO TRẠM 1.1 Khái niệm chung: 91
1.2 Phạm vi bảo vệ của cột thu sét: 92
1.2.1 Phạm vi bảo vệ của một cột thu sét: 92
1.2.2 Phạm vi bảo vệ của hai cột thu sét: 93
1.2.3 Phạm vi bảo vệ của nhiều cột thu sét: 94
1.3 Các yêu cầu kỹ thuật kinh tế khi dùng hệ thống cột thu sét để bảo vệ sét đánh trực tiếp vào trạm biến áp: 95
1.3.1 Về mặt kỹ thuật: 95
1.3.2 Về mặt kinh tế: 95
1.3.3 Các mặt khác: 95
1.4 Áp dụng tính toán cho trạm: 95
1.4.1 Cấp 220 kV: 95
1.4.2 Cấp 110 kV: 98
1.4.3 Kiểm tra phạm vi bảo vệ các cột thu sét đã chọn: 99
1.4.4 Cấp 22 kV: 103
1.4.5 Kết luận chung về cột thu sét, kim thu sét của trạm: 104
CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT 2.1 Khái niệm: 105
2.2 Tính toán và thiết kế hệ thống nối đất: 105
2.2.1 Hệ thống nối đất tự nhiên: 105
2.2.2 Hệ thống nối đất nhân tạo: 106
2.2.3 Hệ thống nối đất làm việc: 106
2.2.3 Hệ thống nối đất bảo vệ: 106
2.3 Áp dụng tính toán nối đất cho trạm: 107
2.3.1 Tính toán điện trở nối đất tự nhiên khu vực phân phối 220kV: 107
Trang 112.3.2 Tính toán điện trở nối đất tự nhiên khu vực phân phối 110kV: 107
2.4 Nối đất an toàn cho cấp 22 kV: 108
2.4.1 Điện trở nối đất mạch vòng thanh: 108
2.4.2 Xác định RC của mạch vòng: 109
KẾT LUẬN 111
TÀI LIỆU THAM KHẢO 112 BẢN VẼ THIẾT KẾ
Trang 12SVTH: NGUYỄN MINH TRỌNG 2
LỜI MỞ ĐẦU
1 Tính cấp thiết của đề tài:
Ngày nay, trong xu thế hội nhập quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa được phát triển rất mạnh mẽ Trong những năm gần đây, nước ta đã đạt được rất nhiều các thành tựu to lớn, tiền đề cơ bản để đưa đất nước bước vào thời kì mới thời kì công nghiệp hóa, hiện đại hóa Trong quá trình đó thì ngành điện lực đã đóng một vai trò hết sức quan trọng, là then chốt, là điều kiện không thể thiếu của ngành sản xuất công nghiệp, giao thông vận tải, thông tin liên lạc Ngoài sự phát triển mạnh
mẽ của nền kinh tế, đời sống xã hội của người dân càng được nâng cao, nhu cầu sử dụng điện của các ngành công nông nghiệp và dịch vụ tăng lên không ngừng theo từng năm, nhu cầu đó không chỉ đòi hỏi về số lượng mà còn phải đảm bảo chất lượng điện năng Để đảm bảo cho nhu cầu đó chúng ta cần phải thiết kế trạm biến
áp truyền tải và phân phối điện năng Đảm bảo các yêu cầu kĩ thuật, an toàn, tin cậy và phù hợp với mức độ sử dụng Do đó đồ án thiết kế trạm biến áp là yêu cầu bắt buộc với sinh viên ngành điện công nghiệp
Đồ án: “Thiết kế hệ thống điện trạm biến áp 220/110/22kV” là một bước
làm quen của sinh viên ngành điện công nghiệp về lĩnh vực thiết kế trạm biến áp
Vì nó là một đề tài mới và còn khá nhiều vấn đề phức tạp trong quá trình thiết kế Sau một thời gian làm đồ án, dưới sự hướng dẫn của cô Đoàn Thị Bằng, đến nay,
về cơ bản em đã hoàn thành nội dung đồ án môn học này Do thời gian có hạn nên không thể tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong được sự chỉ bảo, giúp đỡ của các thầy cô để đồ án này được hoàn thiện hơn Đồng thời giúp em nâng cao trình
độ chuyên môn, đáp ứng nhiệm vụ công tác sau này
2 Tình hình nghiên cứu:
Trong tình hình kinh tế thị trường nước ta, cùng với xu thế hội nhập quốc tế hiện nay là mở rộng quan hệ quốc tế, có nhiều nhà đầu tư nước ngoài đến với chúng ta Ngay tại Thành phố Hồ Chí Minh đã và đang xây dựng rất nhiều các tòa nhà chung cư cao tầng, trung tâm thương mại, khu dân cư, khu công nghiệp, khu chế xuất… Chính vì vậy, vấn đề đặt ra là chúng ta phải có năng lực thiết kế các trạm biến áp cung cấp điện một cách bài bản và đúng quy cách, phù hợp với các tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành
3 Mục đích nghiên cứu:
Ngày nay, trong vấn đề truyền tải điện tới các hộ tiêu thụ việc thiết kế trạm biến
áp là một khâu rất quan trọng Nền kinh tế nước ta đang phát triển mạnh mẽ vì vậy, đòi hỏi không gian sinh hoạt và mức tiêu thụ về điện cũng tăng cao Do đó
Trang 13SVTH: NGUYỄN MINH TRỌNG 3
việc thiết kế trạm biến áp đảm bảo đủ điện năng cung cấp đến hộ tiêu thụ không thể thiếu được trong xu thế hiện nay
4 Nhiệm vụ nghiên cứu:
Tìm hiểu, thu thập kiến thức các môn học: nhà máy điện- trạm biến áp và bảo
vệ rơle, hệ thống cung cấp điện, mạng truyền tải, an toàn điện, kỹ thuật cao áp Thiết kế trạm biến áp đảm bảo hoạt động truyền tải điện ổn định trên toàn hệ thống Tính toán, thiết kế phát huy hết năng suất và đảm bảo tính năng tối ưu của trạm biến áp trong hệ thống
5 Phương pháp nghiên cứu:
Vận dụng những kiến thức đã học được và tự tìm tòi, học hỏi thêm kiến thức từ các nguồn kiến thức khác như: tài liệu, giáo trình có liên quan, internet… Quan trọng nhất là sự chỉ dẫn và góp ý của giáo viên hướng dẫn Giúp em thu thập và hệ thống kiến thức để em hoàn thành đề tài
6 Các kết quả đạt được của đề tài:
- Độ tin cậy cấp điện: đảm bảo được điện năng cung cấp đến phụ tải
- Chất lượng điện năng: tần số ổn định và điện áp có độ lệch điện áp nằm trong phạm vi ±5% Uđm
- An toàn điện: có tính an toàn cao cho thiết bị và con người nhờ hệ thống chống sét – nối đất trạm biến áp
7 Kết cấu đồ án: Gồm 2 phần (12 chương):
- PHẦN A: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ TRẠM
+ Chương 1: Tổng quan về trạm biến áp
+ Chương 2: Cân bằng công suất phụ tải
+ Chương 3: Sơ đồ cấu trúc trạm biến áp
+ Chương 4: Chọn máy biến áp điện lực
+ Chương 5: Tính toán tổn thất điện năng trong máy biến áp
+ Chương 6: Sơ đồ nối điện
+ Chương 7: Tính toán ngắn mạch
+ Chương 8: Chọn khí cụ điện và các phần dẫn điện
+ Chương 9: Thiết kế phần tự dùng của trạm biến áp
+ Chương 10: Tính toán kinh tế-kỹ thuật lụa chọn phương án thiết kế
- PHẦN B: THIẾT KẾ CHỐNG SÉT VÀ NỐI ĐẤT CHO TRẠM BIẾN ÁP
+ Chương 1: Bảo vệ chống sét đánh trực tiếp vào trạm
+ Chương 2: Tính toán nối đất cho trạm biến áp
Trang 14SVTH: NGUYỄN MINH TRỌNG 4
1.1 Giới thiệu về trạm biến áp:
- Hệ thống điện là một bộ phận hệ thống năng lượng bao gồm các máy phát điện, thiết bị phân phối điện, mạng điện và các hộ tiêu thụ điện
- Điện năng được sản xuất ở các nhà máy được truyền tải và phân phối đến hộ tiêu thụ bằng dây dẫn Trong quá trình truyền tải điện, có phát sinh ra tổn hao trên đường dây nên trước khi truyền đi xa phải đưa lên điện áp cao để truyền tải và hạ xuống thấp ở điện áp tương ứng để đưa đến phụ tải Do đó, trạm biến áp là một phần không thể thiếu trong hệ thống điện
- Trạm biến áp có nhiệm vụ chính là truyền công suất và biến đổi điện áp từ cấp này sang cấp khác tùy theo yêu cầu Trạm biến áp còn là nơi phân phối điện năng đến các phụ tải
1.2 Phân loại trạm biến áp:
- Trạm phân phối: hay còn gọi là trạm biến áp địa phương, nhận điện từ các trạm biến áp trung gian để cung cấp trực tiếp đến các phụ tải như xí nghiệp, khu dân cư qua các đường dây phân phối
Trang 15SVTH: NGUYỄN MINH TRỌNG 5
1.3 Các thiết bị chính trong trạm biến áp:
- Máy biến áp trung tâm (MBA): là thiết bị dùng để truyền tải điện năng từ cấp
điện áp này đến cấp điện áp khác
- Máy biến dòng: dùng để biến đổi dòng điện ở phía sơ cấp về một giá trị dòng
điện thích hợp ở đầu ra phía thứ cấp Các loại biến dòng: máy biến dòng kiểu
một vòng quấn, máy biến dòng kiểu bậc cấp, máy biến dòng thứ tự không,
máy biến dòng kiểu bù, máy biến dòng kiểu lắp sẵn
với thiết bị đo lường tự động
- Dao cách ly (CL): nhiệm vụ chủ yếu của dao cách ly là tạo ra khoảng
hở cách điện trông thấy được giữa bộ phận đang mang điện và bộ phận cắt
điện Dao cách ly chỉ để đóng cắt khi không có dòng điện Dao cách ly được
chế tạo với nhiều cấp điện áp khác nhau: 1 pha hay 3 pha, lắp đặt trong nhà và
ngoài trời
- Máy cắt (MC): là thiết bị đóng cắt mạch điện cao áp (trên 1kV) Ngoài nhiệm
vụ đóng cắt dòng điện phụ tải phục vụ cho công tác vận hành, máy cắt còn có
chức năng cắt dòng ngắn mạch để bảo vệ các phần tử của hệ thống điện Các
loại máy cắt: máy cắt ít dầu, máy cắt nhiều dầu, máy cắt không khí, máy cắt
chân không, máy cắt tự sinh khí, máy cắt điện từ
- Hệ thống chống sét: bảo vệ trạm chống sóng quá điện áp khí quyển truyền từ
đường dây vào Dùng các thiết bị chống sét van hoặc thiết bị hạn chế quá điện
áp đấu vào thanh góp của trạm hoặc đấu vào trực tiếp ngay đầu vào của máy
biến áp
- Sứ đỡ: có tác dụng nâng đỡ, cách điện cho đường dây điện trên không
1.4 Những vấn đề chính khi thiết kế trạm biến áp:
1.4.1 Vị trí đặt trạm biến áp được xác định dựa trên các điều kiện sau:
- An toàn và liên tục cung cấp điện
- Gần tâm phụ tải, thuận tiện cho dây dẫn vào/ra
- Thao tác, lắp đặt, vận hành, quản lý dễ dàng
- Phòng chống cháy nổ, bụi bặm, khí ăn mòn tốt
- Tiết kiệm vốn đầu tư, chi phí vận hành/sửa chữa
- Làm tăng tính an toàn cung cấp điện đối với con người
- Tránh được các yếu tố bất lợi của thời tiết gây ra
Vì lý do về kiến trúc, thẩm mỹ, thuận tiện thi công, mỹ quan đô thị, an toàn
khi vận hành, xa nơi đông người và điều kiện môi trường nên việc lắp đặt trạm
thường không ở đúng vị trí tâm phụ tải mà ta phải tính toán trên bản vẽ
Trang 16SVTH: NGUYỄN MINH TRỌNG 6
1.4.2 Yêu cầu khi thiết kế trạm biến áp:
- Trạm biến áp cung cấp điện cho hộ tiêu thụ phải đảm bảo đủ điện năng với
chất lượng nằm trong phạm vi cho phép Ngoài ra, còn phải đảm bảo về mặt kinh tế, an toàn một phương án được xem là hợp lý khi thỏa mãn các yếu cầu sau:
o Đảm bảo chất lượng điện năng
o Đảm bảo độ tin cậy cao (tùy theo tính chất phụ tải)
o Vốn đầu tư thấp
o An toàn cho người và thiết bị
o Thận tiện sữa chữa, vận hành, 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
- Có 2 đường dây, hệ số công suất cos = 0,85
- Công suất: Smax = 104 ( MVA )
- Đồ thị phụ tải ở cấp 220kV như hình 1.1
Hình 1.1: Đồ thị phụ tải ở cấp 220kV
50 60
80
90
100
80 90
Trang 17SVTH: NGUYỄN MINH TRỌNG 7
1.5.2.2 Phụ tải ở 110kV:
- Có 4 đường dây, hệ số công suất cos = 0,8
- Công suất: Smax = 84 ( MVA )
- Đồ thị phụ tải ở cấp 110kV như hình 1.2
Hình 1.2: Đồ thị phụ tải ở cấp 110kV
1.5.2.3 Phụ tải ở 22kV:
- Có 6 đường dây, hệ số công suất cos = 0,85
- Công suất: Smax = 44( MVA )
Trang 18SVTH: NGUYỄN MINH TRỌNG 8
1.6 Trình tự thiết kế:
Theo số liệu ban đầu đã cho, thiết kế trạm biến áp theo trình tự sau:
1 Cân bằng công suất phụ tải
2 Sơ đồ cấu trúc trạm biến áp
3 Chọn máy biến áp điện lực
4 Tính toán tổn thất điện năng trong máy biến áp
5 Sơ đồ nối điện
6 Tính toán ngắn mạch
7 Chọn khí cụ điện và cấc phần dẫn điện
8 Thiết kế phần tự dùng của trạm biến áp
9 Tính toán kinh tế - kỹ thuật quyết định phương án thiết kế
10 Thiết kế chống sét cho trạm
11 Nối đất cho trạm
Trang 19SVTH: NGUYỄN MINH TRỌNG 9
CHƯƠNG 2: CÂN BẰNG CÔNG SUẤT PHỤ TẢI
2.1 Khái niệm cân bằng công suất:
Cân bằng công suất là xem khả năng cung cấp điện và tiêu thụ điện có cân bằng hay không Cân bằng công suất có vai trò quan trọng trong thiết kế cung cấp điện của trạm biến áp Biết rằng sự vận hành bình thường của hệ thống sẽ không được đảm bảo công suất của hệ thống đưa đến chỉ bằng phụ tải của nó Như vậy, việc cân bằng công suất là thiết kế để đảm bảo nhu cầu cung cấp điện liên tục và chất lượng điện năng
Phụ tải là một bộ phận quan trọng của hệ thống cung cấp điện, nó biến đổi điện năng thành các dạng năng lượng khác, để phục vụ cho sản suất và sinh hoạt, tuỳ theo tầm quan trọng của phụ tải đối với nền kinh tế mà phụ tải chia làm 3 loại
2.2 Đồ thị phụ tải của từng cấp điện áp:
100
80 90
Trang 20SVTH: NGUYỄN MINH TRỌNG 10
Sau khi tính ta được bảng thông số sau cho cấp 220kV:
Thời gian (h) Từ đến
Công suất phụ tải
S (MVA) P (MW) Q (MVAr) % 0 2 52 44,2 27,39 50 2 4 62,4 53,04 32,87 60 4 6 83,2 70,72 43,83 80 6 8 83,2 70,72 43,83 80 8 10 93,6 79,56 49,31 90 10 12 104 88,4 54,79 100 12 14 104 88,4 54,79 100 14 16 104 88,4 54,79 100 16 18 83,2 70,72 43,83 80 18 20 93,6 79,56 49,31 90 20 22 72,8 61,88 38,35 70 22 24 52 44,2 27,39 50
50
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
S%
t(h)
Trang 21SVTH: NGUYỄN MINH TRỌNG 11
Sau khi tính ta được bảng thông số sau cho cấp 110kV:
Thời gian (h) Từ đến
Công suất phụ tải
S (MVA) P (MW) Q (MVAr) % 0 2 42 33,6 25,2 50 2 4 58,8 47,04 35,28 70 4 6 58,8 47,04 35,28 70 6 8 67,2 53,76 40,32 80 8 10 84 67,2 50,4 100 10 12 84 67,2 50,4 100 12 14 75,6 60,48 45,36 90 14 16 84 67,2 50,4 100 16 18 84 67,2 50,4 100 18 20 67,2 53,76 50,4 80 20 22 58,8 47,04 35,28 70 22 24 42 33,6 25,2 50
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
S%
t(h)
Trang 22SVTH: NGUYỄN MINH TRỌNG 12
Sau khi tính ta được bảng thông số sau cho cấp 22kV:
Thời gian (h) Từ đến
Công suất phụ tải
S (MVA) P (MW) Q (MVAr) % 0 2 22 18,7 11,59 50 2 4 26,4 22,44 13,91 60 4 6 26,4 22,44 13,91 60 6 8 35,2 29,92 18,54 80 8 10 39,6 33,66 20,86 90
Bảng phân theo thời gian:
Thời gian (h)
Từ đến
Công suất phụ tải
S220(MVA)
S110(MVA)
S22(MVA)
Tự dùng (MVA)
Tổng (MVA) % 0 2 52 42 22 0,5 116,5 50,1 2 4 62,4 58,8 26,4 0,5 148,1 63,7 4 6 83,2 58,8 26,4 0,5 168,9 72,6 6 8 83,2 67,2 35,2 0,5 186,1 80 8 10 93,6 84 39,6 0,5 217,7 93,6 10 12 104 84 39,6 0,5 228,1 98,1 12 14 104 75,6 44 0,5 224,1 96,4 14 16 104 84 44 0,5 232,5 100 16 18 83,2 84 39,6 0,5 207,3 89,2 18 20 93,6 67,2 39,6 0,5 200,9 86,4 20 22 72,8 58,8 30,8 0,5 162,9 70,1 22 24 52 42 22 0,5 116,5 50,1
Trang 23SVTH: NGUYỄN MINH TRỌNG 13
Hình 2.4: Đồ thị tổng hợp của toàn trạm
50.1 63.7 72.6 80
Trang 24Nguồn của trạm biến áp thường là các đường dây cung cấp từ hệ thống đến
trạm biến áp, có nhiệm vụ đảm bảo cung cấp cho các phụ tải mà trạm biến áp đảm
nhận Với các trạm biến áp tiêu thụ cũng có thể có máy phát dự phòng để cung cấp
điện cho các phụ tải khi có sự cố trong hệ thống, trường hợp này các máy phát dự
phòng được xem là nguồn Do đó, hệ thống luôn được xem là thành phần quan trọng,
cấu trúc của trạm biến áp phải luôn luôn giữ liên lạc chặt chẽ
Khi thiết kế trạm biến áp, sơ đồ cấu trúc là phần quan trọng có ảnh hưởng quyết
định đến toàn thiết kế Các yêu cầu chính khi chọn sơ đồ cấu trúc:
- Có tính khả thi: tức là có thể chọn được tất cả các thiết bị chính như: máy
biến áp, máy cắt cũng có khả năng thi công, xây lắp và vận hành trạm
- Đảm bảo tính liên tục chặt chẽ giữa các cấp điện áp, đặc biệt với hệ thống
khi bình thường cũng như cưỡng bức (có một phần tử không làm việc)
- Tổn hao qua máy biến áp bé, tránh trường hợp cung cấp cho phụ tải qua hai
máy biến áp không cần thiết
- Vốn đầu tư hợp lý, chiếm diện tích càng bé càng tốt
- Có khả năng phát triển trong tương lai gần, không cần thay cấu trúc đã
chọn
Thường một trạm biến áp có thể có nhiều phương án cấu trúc khác nhau Để
chọn phương án nào cần cân nhắc các khía cạnh sau:
- Số lượng máy biến áp
- Tổng công suất máy biến áp
- Tổng vốn đầu tư mua máy biến áp
- Tổn hao điện năng tổng qua máy biến áp
3.2 Sơ đồ cấu trúc và chọn phương án thiết kế cho trạm biến áp:
3.2.1 Phương án 1: Sử dụng 2 máy biến áp từ ngẫu 3 cuộn dây Phụ tải cấp
22kv được lấy từ cuộn hạ của MBA
Các cấp điện áp cao, trung đều có trung tính nối đất trực tiếp nên dùng máy
biến áp tự ngẫu sẽ có nhiều ưu điểm hơn so với máy biến áp ba cuộn dây
Trang 25SVTH: NGUYỄN MINH TRỌNG 15
Hình 3.1: Sơ đồ cấu trúc sử dụng 2 máy biến áp từ ngẫu 3 cuộn dây Phụ tải
cấp 22 kv được lấy từ cuộn hạ của MBA
- Ưu điểm:
o Độ tin cậy cao
o Đảm bảo cung cấp điện liên tục
o Khó chọn máy biến áp có công suất phù hợp
o Công suất lớn kéo theo kích thước và trọng lượng máy biến áp lớn có thể gặp khó khăn khi vận chuyển và lắp đặt
o Do mạng cao áp và trung áp trực tiếp nối đất và có sự liên hệ về điện giữa cuộn cao và cuộn trung trong máy biến áp nên phải có chống sét van bố trí ở đầu vào ra máy biến áp
Trang 26SVTH: NGUYỄN MINH TRỌNG 16
3.2.2 Phương án 2: Dùng 2 máy biến áp hai cuộn dây 220/110 kv và 2 máy
biến áp hai cuộn dây 110/22 kv
- Ưu điểm:
o Độ tin cậy cao
o Đảm bảo cung cấp điện liên tục
o Tổn thất điện năng lớn vì cấp 22 kv phải qua hai lần biến áp
Hình 3.2: Sơ đồ cấu trúc sử dụng 2 máy biến áp hai cuộn dây 220/110 kv và
2 máy biến áp hai cuộn dây 110/22 kv
Trang 27SVTH: NGUYỄN MINH TRỌNG 17
3.2.3 Phương án 3: Dùng 2 máy biến áp hai cuộn dây 220/110 kv và 2 máy
biến áp hai cuộn dây 220/22 kv
- Ưu điểm:
o Độ tin cậy cao
o Đảm bảo cung cấp điện liên tục
o Khó chọn được máy biến áp 220/22 kv
Hình 3.3: Sơ đồ cấu trúc sử dụng 2 máy biến áp hai cuộn dây 220/110
kv và 2 máy biến áp hai cuộn dây 220/22 kv
Trang 28SVTH: NGUYỄN MINH TRỌNG 18
3.2.4 Phương án 4: Sử dụng 2 máy biến áp từ ngẫu 3 cuộn dây để tải công suất
từ điện áp cao sang trung và sử dụng máy biến áp 2 cuộn dây để tải công suất từ điện áp trung sang hạ
- Ưu điểm:
o Độ tin cậy cao
o Đảm bảo cung cấp điện liên tục
Trang 29SVTH: NGUYỄN MINH TRỌNG 19
3.3 Nhận xét:
- Phương án 1 đơn giản chỉ sử dụng 2 máy biến áp nên tổn hao điện năng nhỏ
hơn 3 phương án còn lại, hơn nữa khi sử dụng ít máy biến áp thì số lượng máy cắt sẽ ít và diện tích trạm sẽ nhỏ
- Phương án 2 và phương án 4 sử dụng 4 máy biến áp nên tốn nhiều diện tích
trạm và chi phí cao Mặc khác, phụ tải 22kV phải chịu tổn thất qua 2 lần máy biến áp nên hiệu suất truyền tải giảm
- Phương án 3 ngoài việc dử dụng 4 máy biến áp, nó còn có nhược điểm lớn nhất
là độ lệch điện áp giữa sơ cấp và thứ cấp lớn (220/22kV) làm tính khả thi của phương án giảm Hầu như không chọn được máy biến áp hợp
Trong 4 phương án trên ta chọn phướng án 1 vì có nhiều ưu điểm và phù hợp với yêu cầu thiết kế trạm biến áp, đáp ứng thực tế ngành điện của nước ta về phương diện kỹ thuật cũng như các yêu cầu về kinh tế
Trang 30SVTH: NGUYỄN MINH TRỌNG 20
CHƯƠNG 4: CHỌN MÁY BIỂN ÁP ĐIỆN LỰC
4.1 Khái niệm chung:
- Máy biến áp là thiết bị truyền tải điện năng từ điện áp này đến điện áp khác
Điện năng sản xuất từ nhà máy điện được truyền tải đến các hộ tiêu thụ ở xa phải qua đường dây cao thế 110, 220, 500 kv, thường qua máy biến áp tăng
áp lên điện áp tương ứng
- Trong hệ thống lớn thường phải qua nhiều lần tăng, giảm mới đưa điện năng từ
các máy phát điện đến hộ tiêu thụ Vì vậy tổng công suất máy biến áp trong hệ thống điện có thể bằng 4 đến 5 lần tổng công suất của máy phát điện
- Mặc dù hiệu suất của các máy biến áp tương đối cao nhưng tổn thất qua máy
biến áp hằng năm vẫn rất lớn
4.1.1 Khi sử dụng máy biến áp cần lưu ý các đặc điểm sau:
- Máy biến áp là thiết bị không phát ra điện năng mà chỉ truyền tải điện năng
Trong hệ thống điện chỉ có máy phát điện mới phát ra công suất tác dụng P và công suất phản kháng Q
- Máy biến áp thường chế tạo thành một khối tại nhà máy, phần có thể tháo rời
ra trong khi chuyên chở chiếm tỉ lệ rất nhỏ (khoảng 10%) cho nên trọng lượng kích thước chuyên chở rất lớn Vì vậy khi sử dụng cần chú ý phương tiện và khả năng chuyên chở khi xây lắp
- Tiến bộ khoa học về chế tạo (chủ yếu về vật liệu cách điện, thép từ) tiến bộ rất
nhanh, cho nên các máy biến áp chế tạo càng về sau kích thước, trọng lượng, tốn hao và cả giá thành đều bé hơn Cho nên khi chọn công suất máy biến áp cần tính đến khả năng tận dụng tối đa (xét khả năng quá tải cho phép) tránh sự vận hành non tải máy biến áp đưa đến tổn hao không tải lớn, kéo dài thời gian
sử dụng không cần thiết
- Tuổi thọ và khả năng tải của máy biến áp chủ yếu phụ thuộc vào nhiệt độ khi
vận hành Nhiệt độ các phần của máy biến áp không chỉ phụ thuộc vào công suất qua máy biến áp mà còn phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường xung quanh
và phương pháp làm lạnh
- Công suất định mức của máy biến áp được chế tạo theo thang tiêu chuẩn của
mồi nước, thường cách nhau quá lớn, nhất là khi công suất càng lớn Điều này đưa đến tính toán không chính xác, có thể chọn máy biến áp lớn không cần thiết
Trang 31SVTH: NGUYỄN MINH TRỌNG 21
- Máy biến áp hiện nay có nhiều loại:
o Máy biến áp một pha, ba pha
o Máy biến áp hai cuộn dây, ba cuộn dây
o Máy biến áp có cuộn dây phân chia
o Máy biến áp tự ngẫu một pha, ba pha
o Máy biến áp tăng áp, hạ áp
o Máy biến áp có và không có điều áp dưới tải
- Chỉ được ghép bộ máy phát điện-máy biến áp hai cuộn dây vào thanh góp điện
áp nào mà phụ tải cực tiểu ở đó lớn hơn công suất của bộ này Có như vậy mới tránh được trường hợp lúc phụ tải cực tiểu, bộ này không phát hết công suất hoặc công suất phải chuyển qua hai lần biến áp làm tăng tổn hao và gây quá tải cho MBA ba cuộn dây Đối với MBA tự ngẫu liên lạc thì không cần điều kiện này
- Không nên nối song song MBA hai cuộn dây với MBA ba cuộn dây vì không
thường chọn được hai MBA có tham số phù hợp với điều kiện vận hành song song
Trong hệ thống điện áp cao và trung tính trực tiếp nối đất thì ta thường dùng MBA từ ngẫu Loại MBA này ưu việt hơn so với MBA thường Giá thành, chi phí vật liệu và tổn hao năng lượng khi vận hành của nó nhỏ hơn với MBA thường có cùng công suất Công suất toàn phần, tần số, điện áp, dòng điện tổn hao công suất tác dụng, tổn hao công suất phản kháng và hệ số có lợi là các tham số cơ bản MBA Các tham số này xét trong điều kiện chuẩn được gọi là tham số định mức
- Làm mát máy biến áp theo quy luật tự nhiên
- Làm mát máy biến áp bằng dầu có thêm quạt để tăng cường khả năng trao đổi
nhiệt và tản nhiệt
- Làm mát máy biến áp bằng phương pháp tuàn hoàn cưỡng bức dầu và có thêm
quạt
- Làm mát máy biến áp bằng dầu nước
- Làm mát máy biến áp kiểu khô
Trang 32SVTH: NGUYỄN MINH TRỌNG 22
4.2 Khả năng quá tải của máy biến áp:
4.2.1 Quá tải bình thường (qua tải thường xuyên):
- Quá tải thường xuyên của MBA là chế độ quá tải một phần thời gian phụ tải
của MBA vượt quá công suất định mức của nó, phần còn lại của chu kì khảo sát (ngày, năm) phụ tải của MBA thấp hơn công suất định mức đó Với phụ tải như vậy thì hao mòn cách điện sau một chu kỳ khảo sát không vượt quá hao mòn định mức, tương ứng với nhiệt độ cuộn dây bằng 98°-C nhưng không vượt quá 140°C
- Để tránh khả năng quá tải cho phép thường xuyên của 3 MBA trong những giờ
phụ tải cực đại ngày đêm, cần phải phân tích, tính toán chế độ nhiệt độ của nó Nói cách khác, phải tính toán sự thay -đổi nhiệt độ dầu và cuộn dây MBA cũng khá phức tạp nên trong thiết kế người ta xây dựng biểu đồ về khả năng quá tải của MBA được cho trong các tài liệu thiết kế
- Đối với đồ thị phụ tải hai bậc, trình tự xác định quá tải cho phép của MBA
theo đường cong khả năng tải được xác định như sau:
o Dựa vào đồ thị tính toán cực đại, xác định loại và công suất định mức biến áp Sđm, và tính quá tải của nó: k2 = Error!
o Xác định hệ số tải bậc 1: k1 = Error!
o Xác định hằng số thời gian của MBA và tùy thuộc vào hệ thống làm mát, hằng số thời gian và nhiệt độ đẳng trị của môi trường làm mát mà chọn đường cong tính khả năng tải của MBA
o Theo đường cong này và xuất phát từ hệ số phụ tải bậc một ki và thời gian quá tải tính toán t để xác định hệ số quá tải cho phép k2cp
o So sánh k2 tính toán với k2cp Nếu k2<k2cp thì MBA được phép quá tải ứng với chế độ làm việc của nó
Phụ tải đẳng trị bậc một được tính theo công thức: S1đt = √∑ 𝑆𝑖2𝑡𝑖
𝑛1 𝑖=1
∑𝑛1𝑖=0𝑡𝑖
Phụ tải đẳng trị bậc hai đươc tính theo công thức: S2đt = √∑𝑛2𝑖=1𝑆𝑖2𝑡𝑖
∑𝑛2𝑖=0𝑡𝑖Trong đó:
Si: phụ tải bậc thứ i
ti: thời gian bậc thứ i
ni: số bậc trong 10 giờ khi tính phụ tải bậc một
n2: số bậc trong thời gian quá tải Trường hợp xuất hiện hai lần quá tải so với công suất định mức của MBA thì cực đại nhỏ hơn được dùng để tính phụ tải đẳng trị bậc một S1đt Tính
S1đt tiến hành trong 10 giờ ở trước hay sau cực đại lớn nhất tùy thuộc vào cực
Trang 33SVTH: NGUYỄN MINH TRỌNG 23
đại nhỏ hơn
Hình 4.1: Đồ thị khả năng tải của máy biến áp
4.2.2 Qua tải sự cố:
- Đó là quá tải cho phép MBA làm việc với điều kiện sự cố (ví dụ như bị hư
hỏng một MBA khi hai máy làm việc song song) mà không gây hỏng chúng Như vậy trị số cho phép được quyết định sao cho nhiệt độ của cuộn dây và dầu của MBA không ảnh hưởng đến sự làm việc bình thường tiếp theo của máy Nhiệt độ cho phép cực đại đối với dầu là 115 "C và đổi điểm nóng nhất của cách điện 140oC
- Quá tải sự cố cho phép k2cp =1,4 nên xem như một hệ số tính toán nào đó, sử dụng khi lựa chọn MBA theo điều kiện quá tải sự cố
Trang 34SVTH: NGUYỄN MINH TRỌNG 24
4.3 Các phương án chọn máy biến áp:
Sử dụng 1 trong 3 phương án sau:
4.3.1 Phương án 1:
Hình 4.2: Phương án 1 sử dụng 2 máy biến áp từ ngẫu 3 cuộn dây
Phương án này dùng 2 máy biến áp tự ngẫu để cung cấp cho phụ tải 220 kv,
110 kv và 22 kv, từ chương 2 “Tổng hợp đồ thị phụ tải” ta có:
Hình 4.3: Đồ thị tổng hợp công suất phụ tải của toàn trạm
- Từ đồ thị phụ tải của trạm ta có: Smax = 232,5 MVA
116.5
148.1168.9186.1
217.7 228.1 224.1 232.5
207.3 200.9
162.9116.5
Trang 35SVTH: NGUYỄN MINH TRỌNG 25
- Công suất máy biến áp chọn theo điều kiện một máy biến áp nghỉ, máy biến áp còn lại với khả năng quá tải sự cố có khả năng cung cấp đủ Smax = 232,5 MVA
Kqtsc.Sđm > 232,5 MVA Máy biến áp đặt ngoài trời Kqtsc =1,4 ; Sđm > Error! = 166,07 MVA
Từ bảng số liệu máy biến áp tự ngẫu ba pha chọn được Sđm = 200 MVA
Kiếm tra điều kiện quá tải sự cố cho máy biến áp 200 MVA này:
- Vùng quá tải trên đồ thị phụ tải:
∑𝑡𝑖 =√
574068,12 2002
- Các thông số của máy biến áp tự ngẫu 250 MVA
Bảng 4.1: Thông số máy biến áp tự ngẫu 250MVA-230±8x1,25%/115/23kV
USD (MVA) Cao Trung Hạ C/T C/H T/H (%) (kW) (kW)
ATДЦTГ 250 230 115 23 10,5 32 19 0,07 40 260
Trang 36SVTH: NGUYỄN MINH TRỌNG 26
4.3.2 Phương án 2:
Dùng 2 máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây 220/110 kv và 2 máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây 110/22 kv
Hình 4.4: Phương án 2 dùng 2 máy biến áp hai cuộn dây 220/110 kv và 2
máy biến áp hai cuộn dây 110/22 kv
Trang 37SVTH: NGUYỄN MINH TRỌNG 27
Chọn hai máy biến áp ba pha hai cuộn dây 220/110 kV:
Hình 4.5: Đồ thị tổng hợp công suất phụ tải của toàn trạm
- Tương tự phương án 1: Sđm > 166,07 MVA
- Ta không chọn máy biến áp hai cuộn dây có Sđm =200 MVA (vì thời gian quá tải lớn hơn 6 giờ)
- Vậy máy biến áp có Sđm = 250 MVA mới thỏa mãn các điều kiện quá tải sự cố
- Do máy biển áp hai cuộn dây có Sđm = 250 MVA > Smax = 232,5 MVA Nên
không cần kiểm tra quá tải của máy biến áp này
- Các thông số của máy biến áp ba pha hai cuộn dây 250 MVA
PN.CH (kW)
Giá USD Cao Hạ
Bảng 4.2: Thông số máy biến áp ba pha hai cuộn dây
250MVA-230±8x1,25%/115/23kV
116.5148.1168.9186.1
Trang 38SVTH: NGUYỄN MINH TRỌNG 28
Chọn hai máy biến áp ba pha hai cuộn dây 110/22 kV:
Hình 4.6: Đồ thị công suất phụ tải của cấp 22kV
- Từ đồ thị phụ tải của 22 kv và tự dùng ta có: Smax= 44,5 MVA
- Công suất máy biến áp chọn theo điều kiện một máy biến áp nghỉ, máy biến áp còn lại với khả năng quá tải sự cố có khả năng cung cấp đủ Smax = 44,5 MVA
Kqtsc.Sđm > 44,5 MVA
- Máy biến áp đặt ngoài trời Kqtsc =1,4 ; Sđm > Error! = 31,78 MVA
- Từ bảng số liệu máy biến áp tự ngẫu ba pha chọn được Sđm = 30 MVA
Kiếm tra điều kiện quá tải sự cố cho máy biến áp 30 MVA này:
- Vùng quá tải trên đồ thị phụ tải:
- Vì T2 = 8,6 giờ > 6 giờ nên để thỏa mãn các điều kiện quá tải sự cố ta nâng
công suất máy biến áp lên 63 MVA
- Do máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây lên 63 MVA > Smax =44,5 MVA Nên không cần kiểm tra quá tải của máy biến áp này
Trang 39PN.CH (kW)
Giá USD Cao Hạ
Hình 4.7: Phương án 4 dùng hai máy biến áp tự ngẫu 220/110 kV và hai
máy biến áp ba pha hai cuộn dây 110/22 kV
Trang 40SVTH: NGUYỄN MINH TRỌNG 30
Chọn hai máy biến áp tự ngẫu ba pha 220/110 kV:
Hình 4.8: Đồ thị tổng hợp công suất phụ tải của toàn trạm
- Tương tự phương án 1: Sđm > 166,07 MVA
- Ta không chọn máy biến áp tự ngẫu dây có Sđm =200 MVA (vì thời gian quá tải lớn hơn 6 giờ)
- Vậy máy biến áp có Sđm = 250 MVA thỏa mãn các điều kiện quá tải sự cố
- Do máy biển áp hai tự ngẫu có Sđm = 250 MVA > Smax = 232,5 MVA Nên
không cần kiểm tra quá tải của máy biến áp này
- Các thông số của máy biến áp tự ngẫu dây 250 MVA
USD (MVA) Cao Trung Hạ C/T C/H T/H (%) (kW) (kW)
ATДЦTГ 250 230 115 23 10,5 32 19 0,07 40 260
Bảng 4.4: Thông số máy biến áp tự ngẫu 250MVA-230±8x1,25%/115/23kV
116.5148.1168.9186.1