Đồ án thiết kế trạm biến áp trung gian 22011 kv hàm thuận phan thiết

- Nhà máy điện và trạm biến áp là các phần tử quan trọng trong hệthống điện có thể cung cấp điện năng cho phụ tải ở một nơi khác xa hơn,khoảng cách xa đó nhiều cây số.. Vị trí đặt trạm

Trang 1

Chương I TỔNG QUAN VỀ TRẠM BIẾN ÁP

I Giới thiệu chung.

- Năng lượng điện hay còn gọi được gọi là điện năng, hiện nay đã làmột dạng năng lượng rất phổ biến, sản lượng điện năng trên thế giới ngàycàng tăng và chiếm hàng nghìn tỉ KWh Sở dĩ điện năng được thông dụngnhư vậy vì nó có nhiều ưu điểm như: dễ dàng chuyển thành các dạng nănglượng khác (cơ, hóa, nhiệt…) dễ chuyển tải đi xa, hiệu suất lại cao

- Trong quá trình sản xuất và phân phối, điện năng có một số đặc điểmchính như sau:

a Điện năng sản xuất ra nói chung không tích trữ được (trừ một vàitrường hợp cá biệt với công suất nhỏ, người ta dùng pin và ăc quy làm bộphận tích trữ) Tại mọi lúc ta phải đảm bảo cân bằng giữa điện năng đượcsản xuất ra với điện năng tiêu thụ kể cả những tổn thất do truyền tải

b Quá trình về điện xảy ra rất nhanh Ví dụ sóng điện từ lan truyềntrong dây dẫn với tốc độ rất lớn xấp xĩ tốc độ ánh sáng, quá trình sóng sétlan truyền, quá trình quá độ, ngắn mạch xảy ra rất nhanh

c Đặc điểm thứ ba là công nghiệp điện lực có quan hệ chặt chẽ đếnhầu hết các ngành kinh tế quốc dân Đó là một trong những động lực tăngnăng suất lao động, tạo nên sự phát triển nhịp nhàng trong cấu trúc kinh tế Công nghiệp điện giữ vai trò rất quan trọng trong giai đoạn phát triểnhiện nay, các ngành kinh tế trọng điểm đang trên đà phát triển mạnh mẽ,hàng loạt các công ty xí nghiệp cũng như các khu dân cư đã và đang đượchình thành Vì vậy, nhu cầu sử dụng điện ngày càng cao, đòi hỏi ngànhcông nghiệp năng lương điện phải đáp ứng kịp thời theo sự phát triển đó.Chính vì những nguyên nhân trên làm cho hệ thống điện ngày càng phứctạp Một trong những vấn đề cấp bách đặt ra là lam sao tìm ra nhữngphương pháp đơn giản trong vận hành, dễ dàng trong sửa chữa, hiệu quảđạt được phải cao nhưng phải đảm bảo tính thẩm mỹ, an toàn cho người vàthiết bị

Hệ thống cung cấp điện là một hệ thống gồm các khâu sản xuất,truyên tải và phân phối điện năng để cung cấp cho một khu vực nhất địnhđược lấy từ hệ thống lưới điện quốc gia sử dụng điện áp trung bình trởxuống

II GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ TRẠM BIẾN ÁP

- Trạm biến áp dùng để biến đổi điện năng từ cấp điện áp này sang

cấp điện áp khác Nó đóng vai trò rất quan trọng trong hệ thống cung cấpđiện

Trang 2

- Nhà máy điện và trạm biến áp là các phần tử quan trọng trong hệthống điện có thể cung cấp điện năng cho phụ tải ở một nơi khác xa hơn,khoảng cách xa đó nhiều cây số Sự lựa chọn một trung tâm phát triển điệnliên quan đến nhiều vấn đề như cần một số vốn đầu tư ban đầu lớn, phí tổnhao khai thác nhiều hay ít, và vị trí cần thiết để lắp đặt ở xa nơi công chúngđể tránh gây bụi và ồn ào Do đó ở hầu hết mọi nơi điện được truyền tải,chuyên chở từ một nơi nào đó (nhà máy phát điện) đến nơi tiêu thụ Sựtruyền tải một số điện năng đi xa sẽ xãy ra nhiều vấn đề, nhất là chi phícho hệ thống truyền tải điện và tổn thất điện Phương pháp hữu hiệu nhấtđể giảm chi phí này là bằng cách nâng điện áp lên cao, khi đó tiết diện dâycáp và tổn thất điện năng truyền tải giảm đáng kể Tuy nhiên mức điện ápchỉ nâng đến một cấp nào đó để phù hợp với vấn đề cách điện và an toàn.Hiện nay, nước ta đã nâng mức điện năng lên tới 500KV để tạo thành hệthống điện hoàn hảo vận hành từ năm 1996 đến nay.

- Chính vì lẽ đó trạm biến áp thực hiện nhiệm vụ chính là nâng điệnáp lên cao khi truyền tải, rồi đến những trung tâm tiếp nhận điệnnăng( cũng là trạm biến áp) có nhiệm vụ hạ mức điện áp xuống để phùhợp với nhu cầu

- Trạm biến áp có thể phân loại theo điện áp và địa dư

+ Theo cấp điện áp : như đã trình bày thì có trạm tăng áp, trạm hạáp, và trạm trung gian

a Trạm tăng áp : thường đặt ở những nhà máy điện làm nhiệmvụ tăng điện áp lên cao hơn để truyền tải đi xa

b Trạm giảm áp : thường đặt gần ở những nơi tiêu thụ, phânphối, nhằm chuyển đổi từ điện áp cao xuống điện áp thấp phùhợp với nhu cầu sử dụng

c Trạm trung gian : là trạm dùng để liên tục giữa hai nơi có cấpđiện áp khác nhau trong hệ thống điện

+ Theo địa dư : có trạm biến áp khu vực( từ điện áp của mạngđiện chính của khu vực hay mạng điện chính của hệ thống thường là cáctrạm 110KV, 220KV, 500KV…, nó chủ yếu cung cấp điện cho khu vực rộnglớn bao gồm các thành phố, các khu công nghiệp …,trạm biến áp địaphương)

III Vị trí đặt trạm

Vị trí đặt phải thoả mãn các yêu cầu sau :

- Gần trung tâm phụ tải, gần đường ô tô để thuận tiện cho việc chuyênchở các thiết bị đến trạm đặt biệt là MBA gần các công trình, phụcvụ công cộng như đường cấp thoát nước, đường dây thông tin liênlạc, phòng cháy chửa cháy…

- Không nên đặt trạm biến áp ở các vùng gần bờ biển nhiểm mặn, cácvùng ô nhiểm do các chất thải của nhà máy công nghiệp

Trang 3

- Không nên đặt trạm ở vùng đất quá thấp thường bị ngập nước hoặcmực nước ngầm cao hơn cao trình đáy móng.

- Không nên đặt trạm gần bờ sông, vùng đất đá vôi, đường ống dẫnxăng dầu, khí đốt, sân bay….với khoảng cách theo qui định

- Không nên đặt trạm biến áp ở những khu vực đã có công trình xâydựng hoặc nhà dân cư để khỏi đền bù khi phá bỏ các công trình đó Trạm biến áp này được đặt ở tỉnh Bình Thuận gần quốc lộ 28 vàquốc lộ 1A Trạm nhận điện từ hai nguồn đến : đó là từ HÀM THUẬNvề và từ PHAN RANG Các thiết bị cao áp đặt ngoài trời, thiết bị trungáp đặt trong nhà

Trang 4

Chương II XÁC ĐỊNH NHU CẦU PHỤ TẢI

I DỰ BÁO PHỤ TẢI

Theo các tài liệu tham khảo được biểu diễn bằng những biểu đồ, mà đồ

thị phủ tải là loại quan trọng bậc nhất Thiết kế một TRẠM BIẾN ÁP tốtkhông, hoàn toàn phụ thuộc vào mức độ chính xác của công tác thu thập vàphân tích đồ thị quyết định Nếu việc ước lượng phụ tải quá lớn thì tấtnhiên sẽ gây lãng phí Ngược lại, nếu việc ước lượng phụ tải quá nho ûthì sẽkhông đáp ứng được nhu cầu cung cấp điện Vì vậy, công tác phân tích đồthị phụ tải chiếm một địa vị hết sức quan trọng, chúng ta phải nghiêng cứucho kỹ

Đễ giúp cho việc xác định chính xác nhu cầu điện năng thường ta dùngcác phương pháp dự báo nhu cầu điện năng bằng các hướng sau:

1 phương pháp tính hệ số trược.

Phương pháp này là tỷ số của nhịp độ phát triển năng lượng điện với

nhịp độ phát triển của toàn bộ nền kinh tế quốc dân

2 Phương pháp trực tiếp

Nội dung của phương pháp này là nhu cầu điện năng của năm dựbáo, dựa trên tổng sản lượng kinh tế của các ngành năm đó và suất tiêu haonăng lượng điện đối với từng loại sản phẩm

3 Phương pháp ngoại suy theo thời gian.

Ở đây ta dùng phương pháp ngoại suy theo thời gian nghĩa là nghiêncứu sự diễn biến của nhu cầu điện năng trong một thời gian, trong quá khứtương đối ổn định, tìm ra một qui luật nào đó, rồi kéo dài qui luật ấy ra đểdự đoán cho tương lai

4 Phương pháp tương quan.

Thực chất của phương pháp này là nghiên cứu mối tương quan của

các thành phần kinh tế nhằm phát triển những quan hệ về mặt định lượngcủa các tham số trong nền kinh tế quốc dân dựa vào các phương phápthống kê toán học, cụ thể là chúng ta nghiêng cứu sự tương quan giữa điệnnăng tiêu thụ và các chỉ tiêu kinh tế khác như tổng giá trị sản lượng côngnghiệp, tổng giá trị sản lượng nền kinh tế quốc dân

Trang 5

5 Phương pháp so sánh đối chiếu.

Nội dung của phương pháp này là so sanh đối chiếu nhu cầu pháttriển điện năng của các nước có hoàn cảnh tương tự Đây cũng là phươngpháp được nhiều nước áp dụng để dự báo điện năng của nước mình mộtcách có hiệu quả Phương pháp này thường dùng cho dự báo ngắn hạn vàtrung hạn thì kết quả tương đối chính xác hơn

6 Phương pháp chuyên gia.

Phương pháp này dựa trên sự hiểu biết sâu sắc của các chuyên giagiỏi về lĩnh vực của ngành dự báo các chỉ tiêu kinh tế

Ngoài ra còn phải xác định bản chất của các hộ dùng điện qua sốphần trăm của phụ tải loại I, loài II, loại III, thời gian sử dụng công suấtcực đại Tmax hệ số công suất cos

II CÂN BẰNG CÔNG SUẤT

- Cân bằng công suất đóng vai trò quan trọng trong việc thiết kế NHÀMÁY ĐIỆN và TRẠM BIẾN ÁP Vì vậy, hệ thống điện phải cung cấp đủđiện năng cho phụ tải lúc cực đại, muốn như vậy:

+ Công suất tác dụng có thể huy động của các NHÀ MÁY ĐIỆNcần phải đủ để thỏa mãn toàn bộ phụ tải tác dụng và tổn thất công suất tácdụng của hệ thống, khi điện áp và tần số định mức

+ Công suất phản kháng có thể huy động được của các máy phát vàmáy bù động bộ cần phải đủ đễ thỏa mãn toàn bộ phụ tải phản kháng vàtổn thất công suất phản kháng của hệ thống khi điện áp và tần số là địnhmức

+ Sự phân bố công suất phản kháng có thể huy động được của cácmáy phát và máy bù đồng bộ trong hệ thống phải thỏa điều kiện sao chotrong mỗi khu cực có sự cân bằng cục bộ phụ tải phản kháng, tránh khôngđược truyền tải một lượng công suất phản kháng lớn, qua nhưng đường dâydài gây nên tổn thất điện áp quá lớn trong mạng điện

- Khi thiếu công suất tác dụng thì sẽ không thể duy trì tần số địnhmức, thiếu công suất phản kháng thì không thể duy trì mức điện áp trungbình trong mạng gần giá trị định mức Vì vậy, sự biến thiên của tần số(f) vàđiện áp (U) trong hệ thống điện thì nó ảnh hưởng đến các chỉ tiêu kinh tếkỹ thuật của các phụ tải Cho nên, ta cần có các biện pháp để điều chỉnhtần số và điện áp một cách hợp lý, nghĩa là luôn luôn đảm bảo trạng tháicân bằng công suất giữa nguồn và tải trong hệ thống điện

III ĐỒ THỊ PHỤ TẢI CỦA TRẠM

- Hộ tiêu thụ điện là một bộ phận rất quan trọng trong hệ thống phânphối điện và cung cấp điện Tùy theo tính chất quan trọng và mức độ sửdụng điện năng của hộ tiêu thụ mà người ta chia phụ tải ra làm 3 loại

+ Phụ tải loại I: là những hộ tiêu thụ mà khi có sự cố mất điện

gây hậu quả nghiêm trọng, nguy hiểm đến tính mạng con người, gây

Trang 6

thiệt hại lớn về kinh tế, gây rối loạn các quá trình công nghệ phức tạpdẫn đến làm hỏng hàng loạt sản phẩm đầu ra, gây ảnh hưởng không tốtvề phương diện kinh tế chính trị, như các cơ quan đầu não, bộ quốcphòng, nhà máy luyện thép, phòng mổ của bệnh viện… Đối với phụ tảiloại I không cho phép mất điện, phải cung cấp điện liên tục, thôngthường phụ tải loại I được cung cấp ít nhất 2 nguồn và có nguồn dựphòng.

+ Phụ tải loại II: là những hộ tiêu thụ mà khi có sự cố mất điện

thì nó chỉ gây thiệt hại về kinh tế như nhà máy ngừng sản xuất, lãng phísức lao động, tạo nên thời gian chết của công nhân và cán bộ công nhânviên trong cơ quan…Đối với hộ tiêu thụ loại II thì khi thiết kế ta phảitính toán so sánh kinh tế kỹ thuật ban đầu với quá trình thiệt hại về kinhtế do mất điện, xem trường hợp nào có lợi hơn thì ta thiết kế

+ Phụ tải loại III: là những hộ tiêu thụ thuộc quần chúng nhân

dân, tức là những hộ cho phép được cung cấp điện với mức độ thấp vàcho phép mất điện trong thời gian sửa chữa, thay thiết bị khi sự cố thườngkhông cho phép một ngày

- Đồ thị phụ tải là hình vẽ biểu diễn quan hệ giữa công suất phụtải(S,P,Q) theo thời gian S = f(t), P = f(t), Q = f(t), phụ thuộc vào thời lượng(T) cần quan tâm, quan sát sự thay đổi phụ tải của các loại đồ thị phụ tảingày đêm và cách xây dựng đồ thị phụ tải năm Trong đồ thị phụ tải này thì

ta chỉ quan tâm đến đồ thị phụ tải ngày Thời lượng (T) trong 24h, ta vẽ từ

0  24h, phụ tải thường vẽ theo kiểu bậc thang

- Tổng hợp đồ thị phụ tải là tổng hợp 2 hoặc nhiều đồ thị phụ tải ởcác cấp điện áp cho nhà máy hay trạm biến áp cần cung cấp Phụ tảitổng này bao gồm cả tổn hao trong truyền tải (qua máy biến áp) vàphần tự dùng phục vụ cho việc sản xuất và truyền tải điện năng

+ Cấp 110KV : SMAX =120MVA ; cos =0.8

+ Cấp 22 KV : SMAX = 20MVA ; cos =0.8

+ Cấp 0.4 KV : SMAX =0.5MVA ; cos =0.75

Trang 7

Đồ thị phụ tải ở cấp điện áp 110 KV

Đồ thị phụ tải ở cấp điện áp 22 KV

S(MVA)%

T(giờ)

T(giờ)

Trang 8

Bảng cân bằng công suất của toàn trạm.

Trang 9

- Thường một trạm biến áp có thể có nhiều phương án cấu trúc khácnhau Việc lựa chọn một phương án tối ưu rất khó Trong thực tế thườngkhông có phương án tuyệt đối hoàn hảo so với phương án khác.

- Phương pháp tính toán kinh tế – kỹ thuật nhằm mục đích phối hợphài hoà của các mặt mâu thuẩn, diễn đạt thành các “ độ đo hiệu quảkinh tế “, dựa theo tiêu chuẩn hiệu quả tương ứng, để phân tích lựa chọnphương án tối ưu Tuy nhiên một phương án được lựa chọn có mongmuốn thoả mãn đồng thời nhiều chỉ tiêu, tính đa chỉ tiêu của bài toánthường mâu thuẩn nhau

- Vì vậy chỉ tiêu tối ưu không thể mang tính tuyệt đối, vĩnh cửu màthể hiện tính dung hoà, phụ thuộc giai đoạn, hoàn cảnh kinh tế và phầnnào mang tính chủ quan của người quyết định phương án Đặc biệt vớihệ thống trạm là một hệ lớn, có cấu trúc phức tạp, nhiều cấp, luôn pháttriển và chịu tác động của nhiều yếu tố ngẫu nhiên, nên các chỉ tiêu tối

ưu lại càng không thể mang tính chất tuyệt đối vĩnh cửu

- Một sơ đồ hoàn chỉnh phải thoả mãn các yếu tố sau đây:

+ Làm việc đảm bảo độ tin cậy và khả năng an toàn của trạm

+ Tính linh hoạt, cấu tạo đơn giản, vận hành dễ dàng, sơ đồ củatrạm phải thích ứng với các trạng thái vận hành khác nhau trong hệthống điện, điều này còn phụ thuộc vào mức độ quan trọng của phụ tải,công suất lớn nhất của phủ tải và gam của MBA mà ta chọn sơ đồ saocho tối ưu nhất

+ Tính kinh tế : chon sơ đồ sao cho đảm bảo được tin cậy cung cấpđiện cao, bảo đảm đủ điện năng cho phụ tải, các thiết bị trong trạm hoạt

Trang 10

động ở chế độ định mức, không quá tải, không non tải để đảm bảo kinhtế- kỹ thuật của trạm.

+ Tính phát triển của sơ đồ phải đảm bảo đủ công suất ở hiện tại vàkhả năng phát triển ở tương lai theo dự báo của kế hoạch

II Các dạng sơ đồ cấu trúc của trạm.

1 Phương án 1: sử dụng hai MBA ba pha hai cuộn dây

Trang 11

- Phụ tải phải chịu tổn thất qua hai lần MBA, nên hiệu suất truyền

tải giảm

- Số lượng MBA nhiều dẫn đến tổn hao công suất lớn

- Do số lượng MBA nhiều dẫn đến cần nhiều thiết bị điện dẫn đến

chiếm diện tích mặt bằng lớn

2 Phương án 2 sử dụng MBA tự ngẫu.

Ưu điểm : Đây là sơ đồ hoàn chỉnh, tỷ số biến áp  0,5 thoả điềukiện dùng MBA tự ngẫu, tổn thất công suất thấp, số lượng MBA ít, dễđiều chỉnh điện áp dưới tải…

Nhược điểm : khi sử dụng máy này cần đặt thiết bị bảo vệ tốt cho cáccuộn dây

3 Phương án 3 sử dụng MBA 2 cuộn dây.

Trang 12

- Đối với sơ đồ này thì có hai MBA nhận điện từ cấp cao 220 KVxuống 22KV, loại máy này ít có sản xuất vì cuộn thứ cấp chịu cách điệnrất cao dẫn đến MBA rất đắt tiền, gây tổn hao rất nhiều.

4 Phương án 4 sử dụng MBA ba pha 3 cuộn dây.

- Tổn thất công suất lớn hơn tự ngẫu

Nhận xét các phương án.

- Thông qua các sơ đồ cấu trúc trên ta nhận thấy phương án 1 và 4có số lượng MBA ít nhất, dẫn đến số lượng các thiết bị điện đóng cắt,bảo vệ… cũng ít, đây cũng là hai phương án có tính khả thi nhất nên tachon làm thiết kế cho trạm

- Phương án còn lại 2 và 3 có số lượng MBA nhiều, tốn kém nhiềuthiết bị đóng cắt, bảo vệ…,vậy tổn thất điện năng lớn,vận hành khôngkinh tế Vậy các phương án này không phù hợp để thiết kế

- Ta chọn phương án 1 và 4 để tính toán tiếp theo, đồng thời so sánhkinh tế – kỹ thuật giữa hai phương án để chọn ra phương án tối ưu nhấtcho trạm

Trang 13

III Các dạng sơ đồ nối điện.

- Các thiết bị của trạm biến áp, các khí cụ điện nối lại với nhau thành

sơ đồ nối điện Yêu cầu của sơ đồ nối điện là làm việc đảm bảo tin cậy,cấu tạo đơn giản, vận hành linh hoạt, kinh tế và an toàn cho người

- Tính đảm bảo của sơ đồ phụ thuộc vào vai trò quan trọng của hộ tiêuthụ loại I thì phải cung cấp bằng hai đường dây từ hai nguồn độc lậpmỗi nguồn phải cung cấp đủ công suất khi nguồn kia bị sự cố

- Tính linh hoạt của sơ đồ thể hiện bởi khả năng thích ứng với nhiềutrạng thái vận hành khác nhau

- Tính kinh tế : sơ đồ được quyết định bởi hệ thống thanh góp, sốlượng khí cụ điện dùng trong sơ đồ

- Cách bố trí thiết bị trong sơ đồ phải đảm bảo an toàn cho nhân viênvận hành

- Sơ đồ điện của trạm biến áp rất đa dạng và phong phú, có rất nhiềudạng sơ đồ khác nhau Sau đây là các dạng sơ đồ cơ bản nhất

1 Sơ đồ một hệ thống thanh góp.

- Ưu điểm : cơ bản của sơ đồ này là đơn giản, giá thành rẽ, vận hànhdễ dàng, chiếm diện tích nhỏ trong trạm

- Khuyết điểm : tính cung cấp điện năng không cao, khi sự cố máy cắtphụ tải thì phụ tải đó mất điện trong suất thời gian sửa chữa máy cắt

Ta có các dạng sơ đồ cơ bản sau

a Sơ đồ 1 thanh góp không phân đoạn.

- Sơ đồ đơn giản, dễ vận hành , rẽ tiền

- Sơ đồ này chỉ cần 1 nguồn đến là đủ

Trang 14

- Tính cung cấp điện không cao, khi sửa chữa dao cách ly, phải cắttoàn phần, khi sửa chữa máy cắt phụ tải nào thì phụ tải đó bị mất điệntrong suất thời gian sửa chữa.

- Dạng sơ đồ này không có phụ tải loại I

b Sơ đồ 1 hệ thống thanh góp có phân đoạn

- Dạng này thường khi có từ hai nguồn cung cấp đến

- Dạng sơ đồ này cung cấp được phụ tải loại I

- Khi thanh góp bị sự cố thì có một số phụ tải bị cắt điện

- Khi sửa chữa máy cắt phụ tải nào đó thì phụ tải đó bị cắt điện trong suất thời gian sửa chữa

- Việc phân đoạn thanh góp sẽ tăng cường độ tin cậy cung cấp điện Tóm lại : ba dạng sơ đồ trên khi có sự cố vẫn còn có phụ tải mất điện, đễ khắc phục nhược điểm này ta có dạng sơ đồ sau

2 Sơ đồ 1 hệ thống thanh góp có thanh góp đường vòng

- Dạng sơ đồ này cải tiến sơ đồ trên, có nhiều ưu điểm hơn, khi sửa chữa máy cắt phụ tải thì phụ tải vẫn hoạt động bình thường

- Khi sửa chữa thanh góp hoặc dao cách ly của thanh góp thì không có phụ tải nào bị mất điện Ngày nay sơ đồ 1 hệ thông thanh góp có đường vòng được ứng dụng rộng rãi trong thiết bị phân phối điện áp từ 110 KVtrở lên Các dạng sơ đồ đơn giản sau

Trang 15

3 Sơ đồ hệ thống hai thanh góp.

- Sơ đồ này khi sửa chữa 1 thanh góp thì không có phụ tải nào bị mất điện

- Sơ đồ này có phụ tải loại I thì ta lấy điện từ hai nguồn điện khác nhau

TG DCL

MC DCL

DCL

Thanh góp không có phân đoạn

TG DCL

Thanh góp có phân đoạn bằng MC

Trang 16

4 Sơ đồ hệ thống hai thanh góp có thanh góp vòng.

DCL TG

DCL

MC

DCL TG MC DCL

- Ưu điểm của sơ đồ này là khi sửa chữa máy cắt và dao cách ly củaphụ tải thì phụ tải không bị mất điện

- Sơ đồ này đảm bảo cung cấp điện, nhưng sơ đồ có nhiều dao cách lydẫn đến cấu tạo thiết bị phân phối cồng kềnh, vận hành phước tạp

- Dạng sơ đồ này được ứng dụng rộng rãi cho các thiết bị điện quantrong, có cấp điện áp từ 110 KV trở lên

Tóm lại : vì tính chất quan trọng của phụ tải không được mất điện trongnhiều giờ, đồng thời phải đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cao nên tachọn hệ thống hai thanh góp ở cấp 220 KV đầu vào của MBA, chọn hệthống hai thanh góp cho cấp điện áp 110 KV và chọn tủ hộp bộ 1 hệ thốngthanh góp có máy cắt phân đoạn cho cấp điện áp 22 KV

Trang 17

Chương IV CHỌN MÁY BIẾN ÁP

I Khái niệm chung.

Để thi công hay thiết kế lắp đặt một trạm biến áp là một khâu quantrọng Vì vậy cần phải nghiên cứu kỹ nhiệm vụ thiết kế Các phương ánvạch ra phải đảm bảo cung cấp điện liên tục cho các hộ tiêu thụ Khichọn số lượng của MBA cần sử dụng các số liệu như chi phí theo vốnđầu tư, chi phí vốn vận hành hàng năm Ngoài ra, chi phí kim loại màu,công suất tiêu thụ MBA cũng là chỉ tiêu để quyết định chọn số lượng vàcông suất MBA

Tóm lai : việc chọn số lượng và công suất MBA dựa trên cơ sở kinhtế – kỹ thuật cho trạm

1 Chọn số lượng MBA.

Khi chọn MBA phải chú ý tới các đặt điểm của các loại MBA như :

- Đối với MBA tự ngẫu chỉ được sữ dụng khi trung tính trực tiếp nốiđất, MBA tự ngẫu dùng trong cấp 110 KV trở lên thì có hiệu quả kinh tếnhất Loại MBA này ưu việt hơn MBA thường Giá thành, chi phí vậtliệu và tổn hao năng lượng khi vận hành của nó nhỏ hơn với MBAthường có cùng công suất

- Đối với MBA thường thì thường dùng ở cấp điện áp từ 110 KV trởxuống, loại MBA này thường dễ sử dụng, rất thông dụng trong việc thiếtkế các trạm phân phối

- Máy biến áp tăng áp dùng trong nhà máy điện khác với MBA hạ ápdùng trong trạm biến áp : vì MBA tăng áp thì điện áp ra lớn hơn điện áptrung bình ở cấp đó còn MBA hạ áp thì điện áp ra tương đương với điệnáp trung bình ở cấp đó

- Khi cần điều chỉnh điện áp thì phải chọn MBA có điều chỉnh dướitải

- Khi chọn MBA tự ngẫu cần chú ý : công suất cuộn hạ chỉ chế tạo vớicông suất bằng  *Sdm

- Để tính cung cấp điện liên tục thì mỗi trạm biến áp có ít nhất là 2máy biến áp, mà mỗi máy phải hoạt động hổ trợ cho nhau khi có sự cố 1máy

Vậy việc chọn số lượng MBA có liên quan chặt chẽ với độ tin cậycung cấp điện liên tục

Trang 18

2 Chọn công suất MBA

- Khi chọn công suất MBA, cần phải đảm bảo chế độ làm việc hợp lývề mặt kinh tế - kỹ thuật, đãm bảo độ dự trữ tốt trong khả năng pháttriển phụ tải ở tương lai trong 510 năm

- Công suất của MBA không những đảm bảo đủ công suất yêu cầu màcòn có công suất dự trữ có sẵn trong máy để khi MBA bị sự cố thì cáccòn lại phải đảm bảo được toàn bộ công suất yêu cầu Việc đảm bảocông suất yêu cầu không chỉ sử dụng công suất định mức của MBA màcòn kể đến khả năng quá tải của MBA Máy biến áp có các khả năngquá tải sau :

a Quá tải sự cố.

- Đó là quá tải cho phép MBA làm việc với điều kiện sự cố (ví dụ như

bị hư 1 MBA khi hai máy làm việc song song) Như vậy trị số quá tảicho phép được quyết định sao cho nhiệt độ của cuộn dây và dầu củaMBA đạt trị số cho phép để khỏi ảnh hưởng đến sự làm việc bìnhthường tiếp theo của máy

- Trong điều kiện làm việc đó, MBA được phép quá tải 40% nếu thờigian quá tải của máy không vượt quá 6h trong 5 ngày đêm và hệ số phụtải bậc 1 k1 không vượt quá 0,93

- Quá tải sự cố cho phép k2cp 1,4 khi MBA đặt ngoài trời và k2cp 1,3 khi MBA đặt trong nhà, sử dụng khi lựa chọn MBA theo điều kiệnquá tải sự cố Trị số quá tải cho phép trong vận hành được quyết địnhphụ thuộc vào điều kiện cụ thể như đồ thị phụ tải và nhiệt độ môitrường làm mát

b Quá tải thường xuyên.

- Quá tải thường xuyên của MBA là chế độ quá tải 1 phần thời gianphụ tải của MBA vượt quá công suất định mức của nó Phần còn lại củachu kỳ khảo sát (ngày,năm) phụ tải của MBA thấp hơn công suất địnhmức Với phụ tải như vậy thì hao mòn cách điện sau 1 chu kỳ khảo sátkhông vượt quá hao mòn định mức Khi quá tải thường xuyên, nhiệt độđiểm nóng nhất( trong giờ phụ tải cực đại) của cuộn dây MBA vượt quá

980C nhưng không vượt quá 1400C

- Để đánh giá khả năng quá tải cho phép thường xuyên của MBAtrong những giờ phụ tải cực đại ngày đêm, cần phải phân tích, tính toánchế độ nhiệt độ của nó Nói cách khác, phải tính toán sự thay đổi nhiệtđộ dầu và cuộn dây của MBA trong thời gian ngày đêm đó Tính toánnhiệt độ dầu và nhiệt độ của cuộn dây MBA , củng khá phức tạp nêntrong thiết kế người ta xây dựng biểu đồ về khả năng tải của MBA đượccho trong các tài liệu thiết kế

Trang 19

- các biểu đồ về khả năng tải của MBA được xây dựng trên cơ sở đồthị phụ tải hai bậc đẳng trị của MBA Trục hoành của đường cong tínhtoán chỉ hệ số k1 ( hệ số phụ tải bậc 1 ) tức là phụ tải 1 với phụ tải địnhmức, còn trục tung chỉ hệ số quá tải cho phép Các đường cong xâydựng ứng với thời gian của quá tải khác nhau từ 0.5 – 24 h

- Đối với đồ thị phụ tải hai bậc, trình tự xác định quá tải cho phép củaMBA theo đường cong khả năng tải được xác định như sau :

a Dựa vào đồ thị tính toán cực đại , xác định loại và công suất địnhmức biến áp Sđm , và tính quá tải của nó

Bảng chọn đường cong khả năng tải của MBA

Hệ thống làm

mát

Hằng sốthời giancủaMBA (h)

Số của biểu đồ ứng vớinhiệt độ đẳng trị của môitrường làm mát

Công suất MBA(MVA)

Tự nhiên 2.5 5 7 9 11 Từ 0,001đến 1

2.5 6 8 10 12 Lớn hơn 1đến

6,3Có thêm quạt 2.5 17 19 21 23 Lớn hơn 6,3 đến

323.5 18 20 22 24 Lớn hơn 32 đến

63Tuần hoàn

cưởng bức 2.5 29 31 33 35 Từ 80 đến 125Tuần hoàn

e So sánh k2 tính toán với k2cp

+ Nếu k2  k2cp thì MBA được phép quá tải ứng với chế độ làm việc của nó

Trang 20

+ k2  k2cp thì MBA không được phép sử dụng

Trong trường hợp đồ thị phụ tải nhiều bậc, chúng ta biến đổi về đồthị hai bậc đẳng trị Trong đó đồ thị đẳng trị bậc một tính trong 10h liềntrước hay liền sau quá tải lớn nhất tuỳ thuộc vào phụ tải cực đại xuất hiệnbuổi chiều hay buổi sáng trong ngày

* Phụ tải đẳng trị bậc một được tính theo công thức :

t

t S

* Phụ tải đẳng trị bậc hai được tính theo công thức :

n

i

i i

t

t S

Trong đó :

Si : phụ tải bậc i, ti thời gian bậc i

n1: số bậc trong 10h khi tính phụ tải bậc một

n2:số bậc trong thời gian quá tải

- Nếu đồ thị có vừng quá tải vào buổi chiều thì ta tính lùi về 10h trướcđó

- Nếu đồ thị có vùng quá tải vào buổi sáng thì ta tính lùi về 10h sauđó

- Nếu đồ thị phụ tải có hai cực đại trong 1 ngày thì phụ tải đẳng trị bậchai tính đôi cực đại nào có S * i t iđạt trị số lớn nhất Khi đó chọn được

S2đt thì S1đt sẽ tính như 1 trong hai truờng hợp trên

* S (

max

i idt



II Chọn máy biến áp chính cho trạm

- Vì tính chất quan trọng của phụ tải gồm có phụ tải loại I,II,III Đểđảm bảo tính cung cấp điện của trạm tốt nhất, hoạt động được lâu dàivà chịu đựng được khả năng tăng phụ tải hàng năm trong tương lai… nên

ta quyết định chọn MBA theo điều kiện quá tải thường xuyên theo điềukiện 2 bậc và kiểm tra:

- Các thông số ban đầu :

+ Cấp 110 KV :Smax = 120MVA ; cos =0,8

+ Cấp 22 KV :Smax = 20MVA ; cos =0,8

Trang 21

+ Cấp 0,4 KV :Smax = 0,5MVA ; cos =0,75

Vậy công suất tổng của toàn trạm:

Smax = 140+0.5 = 140,5MVA

Ta qui đồ thị toàn trạm về đồ thị 2 bậc

- Giả sử MBA hoạt động quá tải 6h trong 24h

 S2đt =

6

2

* 128 2

* 140 2

* 74 4

* 112 2

*

98 2  2  2  2 =92,4(MVA)

- Đồ thị phụ tải trạm ở dạng 2 bậc như sau:

125 S( MVA) T(giờ) 131,5

- Vậy ta chọn MBA sao cho gam máy nằm trong điều kiện

92,4 < SđmB < 131,5 đồng thời phải thoả điều kiện k2cp  k2tt Hệ số k2cp tratheo đồ thị đường cong khả năng quá tải cho phép của MBA

- Ta chon MBA có công suất 125MVA

+ Hệ số quá tải :

5 , 131

4 , 92



- Sử dụng hệ số non tải bằng 0,74 và thời gian quá tải 6h tra đồ thịđường cong đồ thị đường cong quá tải ta được k2 cho phép : k2cp =1,12

So sánh hệ số quá tải tính toán với hệ số quá tải cho phép ta thấy :

K2cp = 1,12 >k2tt =1,052 (thoả điều kiện )

Trang 22

Vậy máy biến áp có gam máy Sđm =125(MVA)hoạt động được phépquá tải thường xuyên mà không làm hại đến máy Ơû chế độ quá tải này thìhệ số quá tải là : kqttx = 1,2

1 Chọn và kiểm tra máy biến áp cho các phương án

a Chọn MBA cho cấp 220/110 KV : ở phương án 1

- Hai máy cùng hoạt động thì đảm bảo được công suất, nhưng khi cósự cố 1 MBA thì máy còn lại có thể đảm được công suất

* Kiểm tra lại điều kiện quá tải của MBA khi sự cố 1 máy

Khi hoạt động hai máy

+ Theo điều kiện quá tải thường xuyên ở hiện tại

1,2*Sđm  Smax1,2*125 = 150MVA  140,5MVA + Theo điều kiện quá tải sự cố

1,4*Sđm  S max1,4*125 = 175 MVA > 140,5 MVA

Vậy 2 máy đảm bảo công suất cho phụ tải liên tục

* Các thông số của MBA 3 pha 2 cuộn dây

- Công suất định mức : Sđm =125MVA

- Điện áp định mức : 230/115 KV

- Tổn thất không tải : p0  50kw

- Tổn thất ngắn mạch : p N  330kw

- Điện áp ngắn mạch :UN% = 12%

- Dòng điện không tải : I0 =0,35%

- Giá tiền : 950000 USD

- Nước sản xuất : AEG

b Chọn công suất MBA cho cấp 110/22 KV

Vì phụ tải hàng năm có sự tăng trưởng nên ta phải chọn MBAlàm sao để đảm bảo được công suất phụ tải và độ tin cậy cung cấpđiện cao cho tương lai Do đó ta phải tính toán công suất của phụ tảitrong 10 năm tới tăng bao nhiêu từ đó ta có khả năng tối ưu để chọnMBA thích hợp Theo thống kê nước ta hiện nay tăng từ 10-14%tổng công suất cả nước Vì nước ta mới đang trên đường phát triển tachọn 10%

Năm 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015

Smax 20 22 24,2 26,6 29,3 32,2 35,4 39 42,8 47,1

S 20,5 22,5 24,7 27,1 29,8 32,7 35,9 39,5 43,3 47,6

Trang 23

- Chọn công suất máy theo điều kiện quá tải sự cố

Smax =47,6MVA ở tương lai

S max =20,5 MVA ơ hiện tại 1,4*Sđm  S max

4 , 1

6 , 47

MVA

S dm  

Chọn MBA có SB =30MVA

Vì đây là phụ tải cung cấp cho sinh hoạt nên có 1 số phụ tải khôngquan trọng ta có thể cắt điện tạm thời để sửa chữa hoặc sa thải một số phụtải không quan trọng khi gặp sự cố chẳn hạn như phụ tải sinh hoạt củangười dân

* Kiểm tra điều kiện quá tải của MBA

- Khi hai máy chạy định mức

2*Sđm = 2*30 = 60MVA > Smax = 47,6 ở tương lai thoả điều kiện

- Khi chạy 1 máy quá tải thường xuyên

1,2*Sđm = 1,2*30 = 36MVA

- Kiểm tra khi có sự cố 1 máy

1,4*Smax = 1,4*30 = 42MVA <47.5MVALúc đầu ta đầu tư đặt hai máy nhưng chỉ vận hành 1 máy để giảmtổn thất công suất, máy còn lại dự phòng và tới năm 2010 ta cho vận hànhhai máy nhưng khi có sự cố 1 máy thì ta có thể cắt bớt 1 số phụ tải khôngquan trọng trong thời gian sửa chữa

* Các thông số của MBAở cấp 110/22 KV

- Điện áp ngắn mạch :UN% = 13%

- Dòng điện ngăn mạch : IN % =0,15%

- Nước sản xuất : AEG

2 Chọn và kiểm tra MBA ở phương án 2.

Sử dụng MBA 3 pha 3 cuộn dây đặt cho trạm

- Theo phương pháp chọn MBA theo điều kiện quá tải thườngxuyên thì ta chọn được MBA chính cho trạm có công suất

Sđm =125MVA đảm bảo đủ công suất và cung cấp điện

- Đặt hai máy biến áp 3 pha 3 cuộn dây có Sđm =125MVA và takiểm tra điều kiện quá tải thường xuyên và quá tải sự cố

+ Theo điều kiện quá tải thường xuyên

Trang 24

1,2*Sđm S dm

1,2*125 = 150MVA  140 , 5MVA+ Theo điều kiện quá tải sự cố:

1,4*Sđm S dm

1,4*125 = 175MVA  140 , 5MVAVậy hai máy này đảm bảo được công suất của phụ tải liên tục

* Các thông số của MBA 3 pha 3 cuộn dây cấp 220/110/22 KV

+ Tổn thất không tải : P0  47kw

+ Dòng điện ngắn mạch : I0 =0,07%+ Giá tiền 1 máy : 1200000 USD

III Chọn máy biến áp tự dùng.

- Nguồn điện tự dùng đóng vai trò rất quan trọng trong nhà máy điệnvà trạm biến áp

- Nguồn điện tự dùng để cung cấp điện cho các thiết bị làm mát, điềuchỉnh điện áp MBA, nạp ắc quy, chiếu sáng…

- Thông thường công suất tự dùng không đáng kể khoảng 0,2-0,5%công suất trạm Nguồn điện tự dùng đóng vai trò quan trọng trong việchoạt động bình thường và độ tin cậy của trạm Vì vậy thiết kế nguồn tựdùng cho trạm phải đảm bảo tính kinh tế - kỹ thuật

- nguồn tự dùng gồm có nguồn xoay chiều và nguồn một chiều

+ Nguồn xoay chiều : lấy từ MBA tự dùng Để đảm bảo tin cậy cungcấp điện, ta dùng sơ đồ 1 hệ thống thanh góp có phân đoạn bằng CB hạáp

+ nguồn tự dùng một chiều : được lấy từ bộ chỉnh lưu và hệ thống bìnhắc quy dự trữ, cung cấp cho mạch điều khiển, bảo vệ, thông tin, tín hiệu,cung cấp cho chiếu sáng khi sự cố trong trạm và các lối thoát hiểm

- Công suất nguồn tự dùng rất nhỏ so với công suất trạm nên ở trạmnày ta chọn công suất lớn nhất của trạm là 500KW

* Chọn MBA theo điều kiện quá tải sự cố, do trạm đặt trong nhà nên

kqtsc = 1,3

SđmB = S 385KVA

3 , 1

500 3

, 1

max  

Chọn MBA tự dùng có các thông số :

Trang 25

- Công suất định mức : Sđm =400KVA

- Điện áp định mức : 22/0,4 KV

- Tổn thất không tải : p0  1200W

- Tổn thất ngắn mạch : p N  6550W

- Điện áp ngắn mạch :UN% = 5,5%

- Dòng điện không tải : I0 =1,7%

- Nước sản xuất : VN

* Kiểm tra quá tải thường xuyên

Trang 26

TÍNH TOÁN TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG

I Giới thiệu chung.

- Khi truyền tải điện năng từ thanh cái nhà máy điện đến trạm biếnáp, ta cần phải dùng dây dẫn, nên một phần điện năng tất nhiên bị tiêuhao mà ta chỉ tính tiêu hao trên máy biến áp Điện năng tiêu hao trongMBA rất lớn phụ thuộc vào phụ tải và thời gian vận hành MBA Trongquá trình vận hành phụ tải luôn biến đổi lúc thì chạy quá tải, lúc thìchạy non tải gây ra tổn thất Vây nghiên cứu vấn đề điện năng rất quantrọng, vì có nắm vững lý luận mới có thể tính được tổn thất công suất vàđiện năng, định được giá thành trong lúc thiết kế và tìm ra được biệnpháp giảm bớt tổn thất

- Khi vận hành MBA có tổn thất trong đồng (các cuộn dây dẫn điện)

II Các công thức tính tổn thất công suất trong MBA.

1 Tổn thất điện năng trong MBA 3 pha 2 cuộn dây.

+ Khi không có đồ thị phụ tải, xác định theo biểu thức

dmB N

S

S P n t P n

A * * 1 * 1 * 2 *

2 0

Trong đó:

n : số máy biến áp làm việc song song

t : Thời gian làm việc của MBA (giờ)

Si : công suất của n MBA tương ứng với thời gian ti

 : thời gian tổn thất công suất cực đại phụ thuộc vào thời gian sửdụng công suất cực đại Tmax vàcủa cos

max max

max

*

S

t S S

A

T   i i

8760

* ) 10000 124

, 0

Trang 27

Khi MBA mà nhà chế tạo chỉ cho thông số  P NCHthì ta có thể

xem tổn thất ngắn mạch của các cuộn dây bằng nhau, và băng 0,5

tổn thất ngắn mạch của cuộn cao và cuộn hạ

* 5 ,

O P

*

*[(

1

2 2

2

dmB

iH NH dmB

iT NT dmB

iC

S

S P S

S P n

P n

1

2 max 2

2 max

dmB

H NH

T dmB

T NT

C dmB

C NC

S

S P S

S P n P n



III Tính tổn thất điện năng cho phương án I.

1 Tính tổn thất điện năng của MBA 3 pha 2 cuộn dây cấp 220/110KV.

* Các thông số của MBA

* Công thức tính tổn thất điện năng khi có đồ thị phụ tải

365 )

*

* 1

Dựa vào bảng cân bằng công suất

* 60 2

* 72 2

* 128 2

* 140

2

* 126 2

* 98 4

* 112 2

* 74 2

* 50 4

* 34

*

2 2

1 8760

* 50

*



2 Tính tổn thất điện năng của MBA 3 pha 2 cuộn dây cấp 110/22 KV.

* Công thức tính tổn thất điện năng khi có đồ thị phụ tải

365 )

Dựa vào bảng cân bằng công suất

1 8760

* 17

*



Trang 28

IV Tính tổn thất điện năng cho phương án II.

1 Tính tổn thất điện năng của MBA 3 pha 3 cuộn dây cấp

220/110/22KV.

+ Công suất định mức : Sđm =125MVA

+ Tổn thất ngắn mạch cao-hạ : P Nch  252kw

+ Tổn thất không tải : P0  47kw

* 5 ,

O P

*

*[(

1

2 2

2

dmB

iH NH dmB

iT NT dmB

iC

S

S P S

S P n

P n

* 60 2

* 72 2

* 128 2

* 140

2

* 126 2

* 98 4

* 112 2

* 74 2

* 50 4

* 34

*

2 2

i

i t S

* 48 2

* 60 2

* 108 2

* 120

2

* 108 2

* 84 4

* 96 2

* 60 2

* 36 4

* 24

*

2 2

i

i t S

 *  10 2 * 4  14 2 * 4  16 2 * 4  14 2 * 2  18 2 * 2  20 2 * 4  12 2 * 4  5424

i

i t S

) năm / KWh ( , )

126 8760

ít hơn phương án I

Chương VI TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH CHO TRẠM

BIẾN ÁP

Trang 29

I Khái niệm chung

1 Mục đích tính dòng ngắn mạch:

- Tính dòng ngắn mạch để phục vụ cho việc chọn khí cụ điện,lựa chọn phương án, hạn chế dòng ngắn mạch, tính toán bảo vệ rơle

2 Các dạng ngắn mạch thường gặp:

- Ngắn mạch 3 pha : xác suất xảy ra là 5%

- Ngắn mạch 2 pha : xác suất xảy ra là 10%

- Ngắn mạch 2 pha chạm đất : xác suất xảy ra là 20%

- Ngắn mạch 1 pha: xác suất xảy ra là 65%

Trong các dạng ngắn mạch trên, ngắn mạch 1 pha là nhiều nhất(chiếm 65%)nhưng chỉ có tính chất thoáng qua, còn xác suất xảy ra ngắnmạch ba pha là ít nhất ( chỉ chiếm 5%), nhưng chúng ta cần nghiên cứudạng ngắn mạch này Sở dĩ vì tuy ít xảy ra nhưng nó có khả năng xảy ra.Thực tế, có lúc ngắn mạch 3 pha lại quyết định tình trạng làm việc của hệthống Mặt khác trong tính toán chọn máy cắt và khí cụ điện ta cần kiểmtra ổn định lực điện động của chúng xuất phát từ dòng điện ngắn mạch bapha Tính ngắn mạch 1 pha để bảo vệ rơle

3 Hậu quả của ngắn mạch:

Ngắn mạch là tình trạng sự cố nghiêm trọng và thường xảy ra tronghệ thống cung cấp điện Khi xảy ra ngắn mạch thì dòng điện tại nơi ngắnmạch sẽ tăng rất cao còn điện áp bị giảm xuống Dòng điện ngắn mạch sẽlàm tăng nhiệt độ của các thiết bị điện và vật dẫn lên rất cao dẫn đến hưhỏng thiết bị, bên cạnh đó gây ra lực điện động lớn phá huỷ thiết bị, vậtdẫn, sứ đở

Khi tình trạng ngắn mạch lâu dài mà không được xử lý, sẽ dẫn đếntình trạng sự cố lan rộng, dẫn đến sụt điện áp gây rã lưới của hệ thống

Khi có xảy ra ngắn mạch thì độ tin cậy cung cấp điện không cao chonên ta phải hạn chế tối đa sự cố ngắn mạch trong hệ thống điện

4 Phương pháp tính dòng ngắn mạch:

Để đơn giản trong việc tính toán, trong thiết kế ta có các giả thiếtsau:

- Tất cả các suất điện động trùng pha nhau

- Suất điện động của các nguốn cung cấp ở xa điểm ngắn mạch xemnhư không đổi

- Điện trở tác động chỉ được xét khi Uđm<1000V

- Thông thường khi tính ta không xét đến ảnh hưởng của các phụ tải,ảnh hưởng của các động cơ không đồng bộ, các động cơ đồng bộ nhỏ

* Các công thức cần thiết trong hệ tương đối cơ bản

- Ta chọn các đại lượng cơ bản sau :

Trang 30

+ Công suất cơ bản : Scb =1000MVA.

+ điện áp cơ bản cấp 220 KV : Ucb =230 KV

- Điện kháng của hệ thống

ht

cb htcb

S

S X

SNMht : công suất ngắn mạch của hệ thống

Nếu biết trước được dòng ngắn mạch của hệ thống thì:

Nht

cb htcb I

I

INht : dòng ngắn mạch hệ thống(KA)

- Điện kháng đường dây :

2 0 cb

cb ddcb U

Sl

*x

Trong đó :

x0 : điện kháng của 1 Km chiều dài đường dây( /Km)

l : chiều dài đường dây

- Điện kháng của MBA 3 pha 2 cuộn dây

XBcb =

dmBA

cb N

S

S U

* 100

%

Trong đó :

SđmBA : công suất định mức của MBA

dm

cb NC C

S

S U

100

* 2

1



dm

cb NT T

S

S U

100

* 2

1



dm

cb NH

S U

100

* 2

1



- Điện kháng và trở kháng của MBA cở nhỏ

) ( 10

S

U P R

Trong đó: P N (Km)

Uđm(KV)

Sđm (KVA)

Trang 31

) ( 10

X

dm

dm x

B

Trong đó : Uđm(KV)

Sđm (KVA) P N: Tổn thất ngắn mạch trong MBA

Uđm : Điện áp định mức phía hạ áp

Sđm : Công suất định mức phía hạ áp

Ux% : Điện áp ngắn mạch

%

X R

 % 2 % 2 %

R N

S

P U

* 10

X R

U I





- Dòng điện xung kích:

Ixk = 2 *k * xk I N

Đối với MBA có công suất >100MVA thì kxk =1,8

Đối với MBA có công suất <20MVA thì kxk =1,5

II Tính toán ngắn mạch 3 pha cho các phương án

1 Tính toán ngắn mạch cho phương án I.

- Điện kháng của MBA 3 pha 2 cuộn dây cấp 220/110 KV

XBcb =

dmBA

cb N

S

S U

* 100

%

125

1000 100

S

S U

* 100

%

30

1000 100

- Ta có dòng ngắn mạch của hệ thống từ PHAN RANG đưa về là 20KA

20

5 , 2

1

Nht

cb htcb

I

I X

- Điện kháng của đường dây:

+ Từ HÀM THUẬN đưa về có chiều dài gần 80Km, đồng thời dòng điện ngắn mạch HÀM THUẬN là INht1 =25KA

Trang 32

 1 0* 1 2

cb

cb ddcb

U

S l x

Với x0 =0,4(/ Km) đối với đường dây trên không

2 1 0

1 *

cb

cb ddcb

U

S l x

230

1000 80

* 4 ,

U

S l x

2 2 0

2 *

cb

cb ddcb

U

S l x

230

1000 100

* 4 ,

- Điện kháng của MBA tự dùng :

) m ( , ,

* , S

U

* P R

dm

dm N

400

4 0 55 6

2

2 3

2 2

) ( 10

X

dm

dm x

B

Tính : % 2 % 2 %

R N

* 10

400

55 , 6



R N

4 , 0

* 10

* 25 , 5 10

X

dm

dm x

B

Tổng trở của MBA tự dùng là :

) ( 22 21 55 ,

2 2

a Sơ đồ thay thế tính toán ngắn mạch của đường dây HÀM

THUẬN về trạm

0,76

XB3

N4 4,3/2

XB2

N3 N2

0,96/2 XB1 0,6

HT XHT1

Xdd1 0,1

N1

* Tính toán ngắn mạch tại điểm N1 thanh cái 220 KV

- Điện kháng từ hệ thống đến điểm ngắn mạch

Trang 33

44 , 0 34 , 0 1 , 0

*

2 1

2 1 1

X X X

X

- Dòng điện ngắn mạch

) ( 68 , 5 44 , 0

5 , 2

* 8 , 1 2

*

* Tính toán ngắn mạch tại điểm N2 cho thanh cái 110 KV

- Dòng điện cơ bản:

) ( 5 115

* 3

1000

*

S I

96 , 0 34 , 0 1 , 0 2

2 1

2 1 1

dd dd HT

X X

X

X X X

X

) ( 43 , 5 92 , 0

* 8 , 1

* 2

*

) ( 1 , 25 23

* 3

1000

*

S I

3 , 4 2

96 , 0 34 , 0 1 , 0 2 2

2 1

2 1 1

dd dd HT

X X X

X

X X X

X

) ( 2 , 8 07 , 3

1 , 25

* 8 , 1 2

*

* Tính toán ngắn mạch tai điểm N4 cho thanh cái tự dùng

- Điện kháng của MBA tự dùng

) ( 5 , 10 2

21

Trang 34

) ( 22 10 5 , 10

* 3

400

* 3

B

- Dòng diện xung kích:

) ( 7 , 46 22

* 5 , 1

* 2

XB2

N3 N2

0,96/2 XB1 0,6

HT XHT2

Xdd1 0,125

N1

- Điện kháng từ hệ thống đến điểm ngắn mạch

465 , 0 34 , 0 125 , 0

*

2 1

2 1 2

X X

X X X

X

) ( 38 , 5 465 , 0

5 , 2

* 8 , 1 2

*

) ( 5 115

* 3

1000

*

S I

96 , 0 34 , 0 125 , 0 2

2 1

2 1 2

X X

X X X

dd dd

* 8 , 1 2

*

Trang 35

) ( 1 , 25 23

* 3

1000

*

S I

3 , 4 2

96 , 0 34 , 0 125 , 0 2 2

2 1

2 1 2

dd dd HT

X X X

X

X X X

X

) ( 1 , 8 095 , 3

1 , 25

* 8 , 1

* 2

*

Bảng tổng kết những điểm ngắn mạch ở phưng án I

Bảng tổng kết những điểm ngắn mạch từ đường dây HÀM

THUẬN đưa về.

bị điện cho trạm

1 Tính toán ngắn mạch cho phương án I

- Điện kháng của hệ thống đã chọn ở phương án I

Trang 36

- Điện kháng đường dây đã tính ở phương án I

- Điện kháng của MBA tự dùng đã chọn ở phương án I

dm

cb NC

S

% U

*

X

100 2

NCH

S U

U

( 100

* 2

S

%) U

% U

% U (

 100 2 1

125

1000 ) 17 03 , 6 38 , 10 ( 100

* 2

NTH

S U

U

( 100

* 2

Sơ đồ thay thế tính ngắn mạch của trạm.

a Đường dây từ HÀM THUẬN đưa về

N4 XB4 21/2

XC 0,6

HT

XHT1

Xdd1 0,1

N1

- Dòng điện cơ bản

) ( 5 , 2 230

* 3

1000

*

S I

cb cb

Trang 37

- Điện kháng từ hệ thống đến điểm ngắn mạch.

44 , 0 34 , 0 1 , 0

*

2 1

2 1 1

dd dd HT

X X

X X X

X

) ( 68 , 5 44 , 0

5 , 2

* 8 , 1 2

*

) ( 5 115

* 3

1000

*

S I

854 , 0 34 , 0 1 , 0 2 2

*

2 1

2 1 1

dd dd HT

X X X

X

X X X

X

) ( 77 , 5 867 , 0

* 8 , 1

* 2

*

) ( 1 , 25 23

* 3

1000

*

S I

506 , 0 2

854 , 0 34 , 0 1 , 0 2 2

*

2 1

2 1 1

dd dd HT

X X X

X

X X X

X

) ( 4 , 22 12 , 1

1 , 25

* 8 , 1

* 2

Trang 38

N4 XB4 21/2

XH 0,506/2 N2N3

0,76

XT 0,854/2 XC 0,6 HT

XHT2

Xdd1 0,125

N1

- Dòng điện cơ bản

) ( 5 , 2 230

* 3

1000

*

S I

*

2 1

2 1 2

X X

X X X

X

) ( 38 , 5 465 , 0

5 , 2

* 8 , 1 2

*

) ( 5 115

* 3

1000

*

S I

854 , 0 34 , 0 125 , 0 2 2

*

2 1

2 1 2

dd dd HT

X X X

X

X X X

X

) ( 61 , 5 892 , 0

Trang 39

) ( 3 , 14 61 , 5

* 8 , 1 2

*

) ( 1 , 25 23

* 3

1000

*

S I

506 , 0 2

854 , 0 34 , 0 125 , 0 2 2

*

2 1

2 1 2

dd dd HT

X X X

X

X X X

X

) ( 9 , 21 145 , 1

1 , 25

* 8 , 1

* 2

Bảng tổng kết những điểm ngắn mạch ở phưng án II

Bảng tổng kết những điểm ngắn mạch từ đường dây HÀM

THUẬN đưa về.

Trang 40

Chương VII

TÍNH TOÁN CHỌN MÁY CẮT VÀ DAO

CÁCH LY

I Khái niệm chung.

Trong điều kiện vận hành các khí cụ điện, sứ cách điện và các bộphận dẫn điện khác có thể làm việc trong ba chế độ sau:

1 Chế độ làm việc lâu dài.

Các khí cụ điện, sứ cách điện và các bộ phận dẫn điện khác sẽ làmviệc tin cậy nếu chúng được chọn theo đúng điện áp và dòng điện địnhmức

2 Chế độ quá tải.( đối với một số thiết bị điện có thể cho phép quá tải

từ 1,3 - 1,4 so với định mức)

Dòng điện qua khí cụ điện và các bộ phận dẫn điện khác sẽ lớn hơn

so với dòng điện định mức Sự làm việc tin cậy của các phần tử trên đảm

Định dạng
Số trang	113
Dung lượng	2,76 MB