Tập 3.2 Tính toán phần Trạm và Đường dây

- Dòng định mức thiết bị của ngăn lộ MBA được chọn theo dòng điện làm việc cưỡng bức, được tính dựa trên công suất MBA, có dự trù đến tương lai khi MBA làm việc quá tải 130% Kqt=1,3 Công

Trang 1

Công ty CP Phong

Điện HBRE Gia Lai PPowerchina Zhongnan EEngineering Co.LTD

Công ty TNHH TV TK XDĐ Thành Đạt

Tháng 12, 2020

Thiết kế kỹ thuật

Lần hiệu chỉnh : Hiệu chỉnh theo văn bản số 2047/ ĐL-NLTT của

Cục Điện lực và Năng lượng tái tạo

Trang 2

Tháng 12, 2020

Thiết kế kỹ thuật

Lần hiệu chỉnh : Hiệu chỉnh theo văn bản số 2047/ ĐL-NLTT của

Cục Điện lực và Năng lượng tái tạo

Trang 3

Tháng 12, 2020

GIỚI THIỆU TỔ CHỨC VÀ BIÊN CHẾ ĐỀ ÁN

Tập 4.2 Chỉ dẫn kỹ thuật phần TBA 110/35kV và Đường dây truyền tải 110kV

Tập 5.2 Báo cáo khảo sát phần TBA 110/35kV và Đường dây truyền tải 110kV

Trang 4

Điện HBRE Gia Lai

PPowerchina Zhongnan EEngineering Co.LTD

CHỦ TRÌ TK

Mã số tài liệu

0903-F-RG

Hiệu chỉnh

1

Trang 5

Điện HBRE Gia Lai

PPowerchina Zhongnan EEnginneering Co.LTD

Tháng 06, 2020

I CALCULATIONS OF SUBSTATION PART

Trang 6

Code: GLI-PC-2004-0903 Revision: 0

H chỉnh REV.

Submit DD/MM/YY

Thực hiện Prepared by

Kiểm tra Checked by

Chủ trì TK Leaded by

Chủ nhiệm TK Managed by

Phê duyệt Approved by

Trạng thái Status

Phiên bản Version

DOCUMENT MASTER LIST_VOLUME 3.2 - 35/110kV SUBSTATION AND OHL 110KV CALCULATIONS

Project name : HBRE Chu Prong Wind Farm Project

Trang 7

KẾT QUẢ TÍNH TOÁN TRÀO LƯU CÔNG SUẤT

MTL 0903-F-AES1-C01

Công ty TNHH Tư vấn thiết kế xây dựng Điện

Thành Đạt

Trang 15

Năm 2020:

AT BUS 811401 [HBRE_C_PRONG 110.00] AREA 4 (KV L-G) V+: / 0.000/ 0.00 (KV L-G) VA: / 0.000/ 0.00 V0: / 23.288/ -165.35

V+: / 44.987/ 10.99 V-: / 26.620/ -172.92 THEV R, X, X/R: POSITIVE 0.01507 0.06227 4.131 NEGATIVE 0.01507 0.06227 4.131 ZERO 0.00720 0.06807 9.454

T H R E E P H A S E F A U L T O N E P H A S E F A U L T X - FROM -X AREA CKT I/Z /I+/ AN(I+) /Z+/ AN(Z+) APP X/R /3I0/ AN(3I0) /Z0/ AN(Z0) APP X/R

811401 [HBRE_C_PRONG 110.00] 4 1 AMP/OHM 9998.3 -76.43 26.93 86.81 17.964 0.0 -0.00 0.00 0.00 0.000

TOTAL FAULT CURRENT (AMPS) 11908.4 -70.12 8734.5 -72.40

Trang 16

Năm 2030:

AT BUS 811401 [HBRE_C_PRONG 110.00] AREA 4 (KV L-G) V+: / 0.000/ 0.00 (KV L-G) VA: / 0.000/ 0.00 V0: / 24.988/ -173.55

V+: / 45.525/ 2.89 V-: / 20.643/ -178.59 THEV R, X, X/R: POSITIVE 0.01165 0.04508 3.869 NEGATIVE 0.01223 0.05013 4.064 ZERO 0.00658 0.05689 8.644

T H R E E P H A S E F A U L T O N E P H A S E F A U L T X - FROM -X AREA CKT I/Z /I+/ AN(I+) /Z+/ AN(Z+) APP X/R /3I0/ AN(3I0) /Z0/ AN(Z0) APP X/R

811401 [HBRE_C_PRONG 110.00] 4 1 AMP/OHM 10086.3 -84.43 26.93 86.81 17.964 0.0 -0.00 0.00 0.00 0.000

TOTAL FAULT CURRENT (AMPS) 12108.8 -78.21 8805.6 -80.49

Trang 17

3 BẢNG TÍNH TOÁN DÒNG ĐỊNH MỨC

3.1 Mục đích - Phương pháp tính

3.2 Lựa chọn công suất của biến dòng điện và biến điện áp

+ Công suất của biến dòng điện:

Bảng 1: Giá trị phụ tải tiêu biểu

Công suất tiêu thụ

hạ áp Việc lựa chọn dòng định mức phải dự tính đến việc mở rộng công suất của trạm biến áp

và hệ thống điện khu vực trong tương lai.

- Dòng định mức thiết bị điện của ngăn lộ đường dây 110kV được tính căn cứ vào công suất truyền tải lớn nhất qua đường dây 110kV trong trường hợp vận hành bình thường và khi sự

cố, có tính đến quy hoạch phát triển trạm trong tương lai và phụ tải thông qua trạm và đến các trạm lân cận.

- Dòng định mức thiết bị của ngăn lộ MBA được chọn theo dòng điện làm việc cưỡng bức, được tính dựa trên công suất MBA, có dự trù đến tương lai khi MBA làm việc quá tải 130% (Kqt=1,3)

Công suất của biến dòng điện được lựa chọn căn cứ vào phụ tải thứ cấp Phụ tải của cuộn bảo

vệ gồm có cuộn dòng của rơ le bảo vệ Phụ tải của cuộn đo lường gồm các cuộn dòng của thiết bị đo lường dòng điện, công suất thực, công suất phản kháng…Căn cứ vào tài liệu kỹ thuật của các rơ le kỹ thuật số và các thiết bị đo lường thông dụng, các giá trị phụ tải lớn nhất của rơ le và thiết bị đo được liệt kê như bảng dưới đây:

Thành Đạt

0.5 Công suất tiêu thụ của đoạn cáp tín hiệu nối từ cuộn thứ cấp đến thiết bị cũng được tính trong tổng công suất yêu cầu của biến dòng điện Công suất này có thể ước tính theo công thức P =

RI2 Điện trở R = l/S Điện trở suất của dây dẫn đồng là:

Trang 18

+ Công suất của biến điện áp:

Bảng 2: Giá trị phụ tải tiêu biểu

Công suất tiêu thụ

3.3.1 Thông số đầu vào

Công suất MBA:

3.3.2 Kết quả tính toán

* Ngăn Máy biến áp 110kV

0.5

110 0.5

77.6

Tham khảo Tập 7: Hướng dẫn tính toán của Quy định về công tác thiết kế dự án lưới điện cấp điện áp từ 110kV – 500kV, ban hành theo Quyết định số 1289/QĐ-EVN ngày 01/11/2017 của Tập đoàn Điện lực Việt Nam, dòng điện làm việc cưỡng bức trong trường hợp MBA 110kV làm việc mang tải 130% (Kqt=1,3):

- Dòng làm việc cưỡng bức phía 110kV của ngăn MBA có công suất 63MVA xét đến hệ số quá tải:

90.1

0.5

Công suất truyền tải lớn nhất qua đường dây 110kV trong trường hợp vận hành bình thường

có tính đến mở rộng trong tương lai theo kết quả tính toán trào lưu công suất là 75,3-j18,7:

0.5

0.5 Ngoài ra, sụt áp của đường dây tín hiệu không được lớn hơn 0.5% điện áp định mức.

Trang 19

* Ngăn đường dây 110kV:

Phía 35kV MBA Sđm =63MVA - kqt

Ngăn lộ đường dây 110kV - bình thường

Ngăn lộ đường dây 110kV - sự cố

Thanh cái và phân đoạn 110kV

Xuất tuyến 35kV

3.4 Công suất định mức của CT và CVT cấp điện áp 110kV

Khoảng cách lớn nhất từ cuộn thứ cấp biến dòng điện đến thiết bị là m

Phụ tải lớn nhất có thể của biến dòng điện được liệt kê trong Bảng 4

100 407

- Dòng làm việc cưỡng bức phía 35kV của ngăn MBA có công suất 63MVA xét hệ số quá tải:

473 A

1351

Công suất truyền tải lớn nhất qua đường dây 110kV trong trường hợp vận hành bình thường

có tính đến mở rộng trong tương lai là 75,3+j18,7, tương đương 77,6 MVA, vậy dòng điện lớn nhất trên ngăn đường dây 110kV:

Công suất lớn nhất trên mỗi xuất tuyến 35kV từ phía turbine nhà máy về trạm là 16.5MVA:

272

473

Trang 20

+ Công suất của biến điện áp đường dây:

Phụ tải lớn nhất có thể của biến điện áp được liệt kê trong Bảng 5

2.0

0.5 0.438

1.0 0.0

0.5 0.5 0.5

Công suất tiêu thụ (VA) Tổng (VA)

0.438

4 0 2 2 0

0.5

2.5 0.438

2.938

0.0 0.5

Trang 21

+ Công suất của biến điện áp thanh cái:

Phụ tải lớn nhất có thể của biến điện áp được liệt kê trong Bảng 6

3.5 Công suất định mức của CT và CVT cấp điện áp 35kV

Khoảng cách lớn nhất từ cuộn thứ cấp biến dòng điện đến thiết bị là m

0.0

30 0.07%

Công suất tiêu thụ (VA)

1.5 0.0 1.0

Căn cứ vào phụ tải tổng cộng nêu trên, công suất của biến điện áp thanh cái có thể lựa chọn là :

0

2.5 0.069%

0.5 0.5

2

0.5 63.5

Trang 22

+ Công suất của biến điện áp thanh cái:

CVT được lựa chọn như nhau

0.5

0.0

2.5 0.131

2.5

0.0 0.0

0.131

0.5 0.5

0.5 0.131

Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp của dây dẫn, cần phải bảo đảm tổn thất điện áp nhỏ hơn 0.5% điện áp định mức thứ cấp.

Căn cứ vào phụ tải tổng cộng nêu trên, công suất của biến điện áp thanh cái có thể lựa chọn là:

CT và CVT được lựa chọn cùng công suất định mức và dựa vào thông số của nhà sản xuất 10,

15, 30, 50, 100… (VA)

0.5 0.5

20

Trang 23

Ngăn lộ đường dây:

Ngăn lộ phân đoạn:

Ngăn lộ máy biến áp:

Biến dòng điện: được chọn cho phù hợp với dòng tải và mang tính dự phòng.

Ngăn lộ đường dây:

Ngăn lộ phân đoạn:

Ngăn lộ máy biến áp:

Bảo vệ

1250 1250

630 1351

Dòng định mức tính toán lớn nhất(A)

200-400-800

Dòng định mức lựa chọn (A)

473

0.030 0.21

10

10 10

10

Công suất (VA)

Bảo vệ Đo lường

430

20

Dòng định mức lựa chọn (A)

10 473

9.00

20

10 10

63.5

Công suất (VA)

Các thiết bị đóng cắt như máy cắt, dao cách ly sẽ được chọn cùng một định mức và được theo các dòng định mức của các nhà sản xuất 1250, 1600, 2000, 2500…(A).

0.047%

Dòng định mức tính toán lớn nhất(A)

Trang 24

4.1 Tính toán chọn dây dẫn 110kV

Chi tiết tính toán tham khảo tính toán chọn dây dẫn phần đường dây truyền tải 110kV.

4.2 Tính toán chọn thanh cái ống 110kV

4.2.1 Mục đích - Phương pháp tính

- Độ lệch và ứng suất của ống dây do tải trọng

- Tính toán gradient điện áp bề mặt

Theo tài liệu [1], trang 177, Độ võng f và ứng suất tải  của ống là do tự trọng của nó:

trong đó:

Q = m'gl Tải trọng của các ống giữa giá đỡ

E

J Mômen quán tính ( đối với ống J = 0.049[D4-d4] bảng 1-22 mục 13.8

m' trọng lượng ống trên một đơn vị dài ( không tính tải phụ) tính bằng kg/m

Trị số hướng dẫn đối với độ lệch cực đại cho phép là l/150 hoặc D đối với tải trọng.

Trị số cực đại cho phép của ứng suất s là Rpo2/1.5

4.2.2 Thông số đầu vào và kết quả tính toán

Thanh cái 110kV

Chọn thanh cái ống có các thông số

BẢNG TÍNH TOÁN CHỌN DÂY DẪN VÀ CƠ KHÍ THANH CÁI ỐNG 110KV

Theo tính toán trào lưu công suất năm 2020, 2025 trong các chế độ bình thường và cưỡng bức, đường dây 110kV Diên Hồng - Chư Sê không bị quá tải Chọn tiết diện dây dẫn ngăn xuất tuyến 110kV được chọn là dây ACSR-400.

HC

80 70 10 1250

0

Đối với công trình trạm biến áp có điện áp bằng hoặc nhỏ hơn 220kV, điều kiện ứng suất cơ khi ngắn mạch và gradient điện áp bề mặt thường thỏa mãn do đặc điểm cấp điện áp không phải siêu cao áp, dòng ngắn mạch và khoảng cách giữa các pha không quá gần (nếu so sánh với thanh góp ống dẫn điện của đầu cực máy phát).

Vì vậy chỉ cần tính toán kiểm tra điều kiện thứ hai: độ lệch và ứng suất của ống dây do tải

21.106, với E-AlMgSi 0.5 F22=7.106 N/cm2, xem bảng 13-1)

Công ty TNHH Tư vấn - Thiết kế - Xây dựng điện

Thành Đạt

MTL 0903-F-AES1-B01

J E i

l Q





Trang 25

Vật liệu sử dụng Nhôm

Loại giá đỡ

Ứng suất chảy R po2 của vật liệu lựa chọn theo bảng 13-1

Trang 26

5 BẢNG TÍNH TOÁN LỰA CHỌN CÁP TRUNG THẾ

Tiết diện cáp được lựa chọn theo các tiêu chuẩn sau:

- Chịu được dòng ngắn mạch lớn nhất phía trung thế của trạm.

- Khả năng tải được với định mức của thiết bị.

5.2 Các thông số tính toán

Dòng định mức chọn cáp là giá trị nhỏ nhất trong hai giá trị nêu trên

2 : Nhiệt độ cao nhất cho phép trên cáp khi vận hành oC

-Tiết diện cáp tổng lựa chọn là 500 mm2, bố trí dạng Flat đặt trên Giá đỡ cáp

-Số hệ thống cáp bố trí song song là 2 hệ thống Số máng/mương cáp là 1

Lựa chọn cấp điện áp cách điện: Cấp điện áp định mức được lựa chọn là 35kV.

Vật liệu cách điện: Epoxi đối với thanh dẫn, XLPE đối với cáp.

5.3.1 Tiết diện cáp tối thiểu để cáp có thể chịu được dòng ngắn mạch lớn nhất phía trung thế trong thời gian xóa sự cố là:

1351 2000

2

1234

234 ln 224

Trang 27

5 BẢNG TÍNH TOÁN LỰA CHỌN CÁP TRUNG THẾ

Trang 28

6 BẢNG TÍNH TOÁN CÔNG SUẤT MÁY BIẾN ÁP TỰ DÙNG

9.30

3.50 0.25

0.85

0.75 2.00 0.75 0.20

0.75

HC

1.07 1.07

0.67 0.24

2.40 0.40

1.00

1.07 0.85

1.00

0.69

1.00

0.69 0.84

0.40 0.50

-

1.32 4.00

7.00

0.50 0.58 0.85

1.40

0.05

16.00 2

1.98

-

5.77 2.31

Bộ sưởi chiếu sáng

Điều chỉnh điện áp dưới tải

- 0.83

2.00 1.00

Máy cắt SF6 110kV

2 2.50

0.50

8

8 0.50

0.10

0.50 0.10

5 14

12

0.10 8.00

14

Máy cắt SF6 35kV

Động cơ nén lò xo

Chiếu sáng các tủ bảng

điều khiển, bảo vệ

Thiết bị thông tin liên lạc

Trang 29

Ổ cắm 1.28 1 1.28 0.84 1.00 0.50 0.77 - Thiết bị 15.00 1 15.00 0.84 0.86 0.20 3.59 2.13 Thông gió 0.32 1 0.32 0.84 0.86 0.20 0.08 0.05 Điều hòa 2.64 1 2.64 0.84 0.86 0.20 0.63 0.37 Bơm PCCC - 1 - 0.84 0.86 1.00 - - Bơm cấp nước - 1 - 0.84 0.86 1.00 - -

Phụ tải Pump house

Chiếu sáng trong nhà 0.30 1 0.30 0.84 1.00 0.50 0.18 - Chiếu sáng ngoài trời - 1 - 0.84 1.00 0.50 - - Chiếu sáng khẩn cấp 0.00 1 0.00 0.84 1.00 1.00 0.00 -

0.50 1.29 - Chiếu sáng trong nhà 2.16 1 2.16 0.84 1.00

0.20 1

2.00

2.45

- 0.75

1.00

0.50

1.18 40.08

Bơm nước giếng khoan,

Trang 30

Phụ tải Guard House

Chiếu sáng trong nhà 0.12 1 0.12 0.84 1.00 0.50 0.07 - Chiếu sáng ngoài trời - 1 - 0.84 1.00 0.50 - - Chiếu sáng khẩn cấp - 1 - 0.84 1.00 0.50 - -

Ổ cắm 0.14 1 0.14 0.84 1.00 0.50 0.09 - Thiết bị - 1 - 0.84 0.86 0.20 - - Thông gió - 1 - 0.84 0.86 0.20 - - Điều hòa - 1 - 0.84 0.86 0.20 - - Bơm PCCC - 1 - 0.84 0.86 1.00 - - Bơm cấp nước - 1 - 0.84 0.86 1.00 - -

Phụ tải Motorcycle shed

Chiếu sáng trong nhà 0.01 1 0.01 0.84 1.00 0.50 0.01 - Chiếu sáng ngoài trời - 1 - 0.84 1.00 0.50 - - Chiếu sáng khẩn cấp - 1 - 0.84 1.00 0.50 - -

Ổ cắm 0.14 1 0.14 0.84 1.00 0.50 0.09 - Thiết bị - 1 - 0.84 0.86 0.20 - - Thông gió - 1 - 0.84 0.86 0.20 - - Điều hòa - 1 - 0.84 0.86 0.20 - - Bơm PCCC - 1 - 0.84 0.86 1.00 - - Bơm cấp nước - 1 - 0.84 0.86 1.00 - -

Phụ tải Sewage

Treatment

Chiếu sáng trong nhà - 1 - 0.84 1.00 0.50 - - Chiếu sáng ngoài trời - 1 - 0.84 1.00 0.50 - - Chiếu sáng khẩn cấp - 1 - 0.84 1.00 0.50 - -

Ổ cắm - 1 - 0.84 1.00 0.50 - - Thiết bị - 1 - 0.84 0.86 0.20 - - Thông gió - 1 - 0.84 0.86 0.20 - - Điều hòa - 1 - 0.84 0.86 0.20 - -

Trang 31

STD: Công suất phụ tải tính toán (kVA)

ΣP2: Tổng công suất hữu công của phụ tải (kW)

ΣQ2: Tổng công suất vô công của phụ tải (kVAr)

Phụ Tải chiếu sáng

ngoài trời

Chiếu sáng trong nhà - 1 - 0.84 1.00 0.50 - - Chiếu sáng ngoài trời 2.15 1 2.15 0.84 1.00 0.50 1.29 - Chiếu sáng khẩn cấp - 1 - 0.84 1.00 0.50 - -

Thiết bị - 1 - 0.84 0.86 0.20 - - Thông gió - 1 - 0.84 0.86 0.20 - -

0.80 0.85

0.59 0.80

96.23

46.57 0.88

STD

Trang 32

Chiếu sáng nhà điều hành, bảo trì, quản lý vận hành

Loại đèn Số luợng Công suất(W) Tổng (W)

Thông gió và điều hoà không khí

Tổng cộng

70

100 100

5274

40075

18 40

54

36918 520

96 1080

Trang 33

7 BẢNG TÍNH CHỌN HỆ THỐNG ACCU 220VDC

7.2.Số liệu đầu vào :

Số lượng các thiết bị trong trạm biến áp

Tổng

Hệ thống ắc qui :

- Điện áp cực tiểu : UMIN = 0,85xUN= 0,85x220 = 187 V (-15%)

- Điện áp cực đại : UMAX = 1,1xUN = 1,1x220 = V (+10%)

Thiết bị :

- Điện áp cực tiểu : UMIN = 0,8xUN= 0,8x220 = 176 V (-20%)

- Điện áp cực đại : UMAX = 1,1xUN = 1,1x220 = V (+10%)

- Điện áp nạp cực đại : UCMAX = 1,01 UC = V

3

2 30

14 11

15 1

Lựa chọn ắc qui gồm lựa chọn số bình và dung lượng của mỗi bình theo các yêu cầu kỹ thuật để đảm bảo hệ thống điện một chiều của trạm làm việc an toàn và tin cậy, cụ thể :

- Số bình được chọn theo điều kiện đảm bảo giá trị điện áp cực đại cho phép của hệ thống điện 1 chiều

- Dung lượng của hệ thống ắc qui được chọn theo điều kiện điện áp sau 5 giờ phóng điện với dòng điện của phụ tải thường xuyên vẫn đảm bảo giá trị điện áp cực tiểu theo yêu cầu của hệ thống điện

tự dùng DC

Trạm biến áp được trang bị hệ thống ắc qui có điện áp định mức 220VDC, loại Nickel-Cadmium (NiCd), làm việc theo chế độ nạp và phụ nạp thông qua 2 tủ chỉnh lưu để cung cấp điện cho hệ thống điện tự dùng 1 chiều của trạm.

Phụ tải của hệ thống điện một chiều của trạm chia thành 2 loại :

- Phụ tải thường xuyên bao gồm các mạch tín hiệu, các mạch bảo vệ, các rơle trung gian và hệ thống chiếu sáng sự cố

- Phụ tải tức thời : các rơle trung gian, mạch cuộn đóng và cuộn cắt các máy cắt.

Số phần tử lắp đặt trong giai đoạn này

Số phần tử lắp đặt trong giai đoạn sau

1.46

242

1.45 1.14

HTPP 110kV

Trang 34

- Điện áp rơi nhỏ nhất giữa ắc qui và phụ tải là :

UMIN = 0,01xUN = 0,01x220 = V

- Điện áp rơi cực đại giữa ắc qui và phụ tải là :

UMAX = 0,02xUN = 0,02x220 = V

1.14

4.4 2.2

170

1.06

1120 14

0 2095

U

U U

ZMIN

8

,

0

Trang 35

2095/187 = 11.2 A

Dòng điện cực đại: IA = I1 + I'1 = A

3/ Thời gian qui đổi :

Thời gian qui đổi từ dòng điện phóng thường xuyên về dòng điện phóng cực đại :

Vậy chọn 1 bộ ắc qui có dung lượng định mức C = Ah

5/ Chọn thông số máy nạp ắc qui :

Dòng điện định mức đầu ra của máy nạp ắc qui được tính theo công thức

Trang 36

8 BẢNG TÍNH TOÁN LỰA CHỌN CHỐNG SÉT VAN

- Theo tài liệu [1] IEC 99-5, chống sét van được lựa chọn theo các bước sau đây:

Thành Đạt

+ Xác định môi trường, điều kiện làm việc của chống sét van để xác định dòng điện xả danh định và cấp của chống sét van Theo khuyến cáo của IEC đối với vùng có nguy cơ dông sét cao, dòng điện xả danh định được lựa chọn là 10kA và cấp điện áp dưới 420kV [IEC 99-5 - mục 3.2.3.2] Cấp bảo vệ đường dây là cấp 3 được sử dụng cho cấp điện áp dưới 420kV.

+ Xác định giá trị quá điện áp tạm thời UTOVcủa chống sét van: giá trị quá điện áp tạm thời UTOVcủa chống sét van phải lớn hơn giá trị quá điện áp tạm thời lớn nhất của hệ thống UTOV_HTđể bảo đảm chống sét van không bị hư hỏng khi xảy ra quá điện áp tạm thời trong hệ thống.

UTOV_HTcó giá trị cao nhất trong trường hợp sự cố ngắn mạch một pha chạm đất và được tính theo công thức:

Ke: Tỉ số điện áp của các pha không sự cố (trong quá trình sự cố) đối với điện áp trước sự cố của pha đó Với hệ thống nối đất trực tiếp, tỉ số Ke tối đa là 1.4 Chọn

Trang 37

Uplmax: Mức bảo vệ chống xung sét tối đa yêu cầu của chống sét van

UpT: Điện áp cách điện xung của máy biến áp

N: Số đường dây nối vào chống sét van

+ Xác định điện áp danh định Ur của chống sét van: điện áp danh định Ur của chống sét van được lựa chọn sao cho điện áp UTOVcủa chống sét van đó (ứng với thời gian tồn tại của quá điện áp là thời gian xoá sự cố lớn nhất của hệ thống) lớn hơn điện áp UTOV_HT Điều kiện này bảo đảm cho chống sét van không bị hư hỏng do quá nhiệt trong quá trình quá điện áp tạm thời của hệ thống điện Giá trị UTOVđược xác định căn cứ vào đồ thị hệ

số quá áp T=UTOV/Ur được cung cấp bởi nhà sản xuất Thời gian tồn tại quá điện áp tạm thời được chọn là 1 giây (căn cứ vào thời gian cắt sự cố ngắn mạch một pha chạm đất tối

đa là 1 giây).

+ Kiểm tra mức điện áp bảo vệ (điện áp dư) chống quá điện áp đóng cắt đường dây (quá điện áp có đầu sóng chậm) của chống sét van Đối với trạm biến áp có cấp điện áp thấp hơn 245kV việc bảo vệ chống quá điện áp xung đóng cắt là không cần thiết vì mức điện

áp cách điện xung tiêu chuẩn của thiết bị thường rất cao so với quá điện áp xung do đóng cắt đường dây [IEC 99-5 - mục 4.2] Vì thế chống sét van ở cấp điện áp 110kV không cần thiết kế để bảo vệ chống điện áp xung đóng cắt cho máy biến áp.

+ Kiểm tra mức điện áp bảo vệ (điện áp dư) chống xung sét của chống sét van Chống sét van cho máy biến áp phải được thiết kế sao cho khi xảy ra sự cố sét đánh gây quá điện áp trên đường dây truyền vào trạm, chống sét van phải xả dòng sét và bảo đảm điện

áp dư tại đầu cực máy biến áp phải nhỏ hơn mức cách điện xung của máy biến áp Do tính chất quá độ của sóng lan truyền do dòng sét gây ra, điện áp dư trên đầu cực máy biến áp luôn lớn hơn điện áp dư trên chống sét van (mức điện áp bảo vệ) do tồn tại điện

áp rơi trên đoạn dây dẫn nối từ chống sét van đến đầu cực máy biến áp.

Căn cứ vào mức bảo vệ của máy biến áp, khoảng cách từ chống sét van đến máy biến áp

và các thông số của đường dây nối vào trạm, tỉ suất hư hỏng của máy biến áp và đường dây sẽ xác định được điện áp dư tối đa yêu cầu của chống sét van sao cho điện áp dư tại máy biến áp luôn nhỏ hơn mức cách điện xung của máy biến áp Sau đó kiểm tra giá trị điện áp dư này đối với các chống sét van thông dụng Giá trị điện áp dư tối đa của chống sét van với xung sét tiêu chuẩn 8/20ms được xác định theo công thức sau [theo IEC 99-5

A: giá trị điện áp tuỳ thuộc vào đặc tính của đường dây nối vào trạm [IEC 5(1996) - Bảng 2].Với đường dây truyền tải có dây dẫn đơn, A có giá trị 4500kV; với đường dây phân phối có nối đất, A là 900kV

99-Lt: Tổng chiều dài d+d1+d2+dA[IEC 99-5 - Hình 2b] - xem phần "Định nghĩa và Theo đường đặc tính quá áp T (1s) =1,16

Trang 38

MTL 0903-F-AES1-E01

Thành Đạt

Lsp: Khoảng vượt của đường dây

Wl=[2Uf - NUpl(1+ln(2Uf/Upl)]UplT1/Z (8.7)

Trong đó:

Wl: năng lượng hấp thụ trong trường hợp xung sét

Upl: Mức điện áp bảo vệ chống xung sét của chống sét van

Uf: Điện áp phóng điện âm của cách điện đường dây

Z: tổng trở sóng của đường dây, Z = sqrt(L/C)

N: số đường dây kết nối vào chống sét

Lf: chiều dài đoạn dây phía trước trạm có xác suất phóng điện sét bằng với xác suất

hư hỏng của máy biến áp Lf = Ra/r Ra: giá trị xác suất hư hỏng của máy biến áp được lấy bằng 0.25%/năm [IEC 99-5 - mục 4.3.2.1] r là suất hư hỏng cho một đơn

vị chiều dài đường dây Theo [3] r có thể lấy giá trị là 0.3/năm.

+ Xác định khả năng hấp thụ năng lượng của chống sét van Chống sét van phải có khả năng hấp thụ năng lượng phát sinh do quá trình quá độ của đường dây Các quá trình quá

độ nghiêm trọng xảy ra khi đóng cắt đường dây dài và sét đánh vào dây dẫn điện hoặc phóng điện ngược gần với vị trí đặt chống sét Với hệ thống có điện áp nhỏ hơn 245kV, không cần xét đến năng lượng hấp thu cho trường hợp đóng cắt đường dây (quá điện áp xung đóng cắt) - lý do đã nêu ở phần trên Năng lượng hấp thụ của chống sét van trong trường hợp dòng sét được cho trong công thức sau [IEC 99-5 - mục 3.2.3.3]:

T1: Thời gian tương đương của tia sét gồm cả tia đầu tiên và kế tiếp, giá trị tiêu biểu

0.3

Trang 39

Tuy nhiên có thể bỏ qua giá trị Lf đối với đường dây phân phối

Thông số đầu vào:

434.71

Căn cứ vào các giá trị UTOV_HT, UC_HT và Ur_HTyêu cầu nêu trên, chống sét van phía 110kV cần có điện áp định mức lớn hơn hoặc bằng 84.3kV, Ur ≥ 84.3kV Để phù hợp với các giá trị thông dụng được sử dụng chọn Ur = 96kV.

Kiểm tra với một số chống sét van thông dụng trên thị trường, giá trị điện áp bảo vệ với sóng xung sét đều nhỏ hơn giá trị Uplmaxtính toán được ở trên Vậy các thông số thiết kế như thông số đường dây và khoảng cách từ chống sét van đến máy biến áp đều đạt yêu cầu về mặt thiết kế chống sét van trên phương diện mức điện áp bảo vệ chống cách điện xung

Các thông số đầu vào để tính năng lượng hấp thụ của chống sét van khi có phóng điện sét như sau:

84.32

1.16

Trang 40

81.70

Căn cứ vào các giá trị UTOV_HT và UC_HT yêu cầu nêu trên, chống sét van phía 35kV cần có điện áp định mức lớn hơn hoặc bằng 26,83kV, Ur ≥ 26,83kV Để phù hợp với các giá trị thông dụng được sử dụng chọn Ur = 42kV.

Kiểm tra với một số chống sét van thông dụng trên thị trường, giá trị điện áp bảo vệ với sóng xung sét đều nhỏ hơn giá trị Uplmax tính toán được ở trên Vậy các thông số thiết

kế như thông số đường dây và khoảng cách từ chống sét van đến máy biến áp đều đạt yêu cầu về mặt thiết kế chống sét van trên phương diện mức điện áp bảo vệ chống cách điện xung

Các thông số đầu vào để tính năng lượng hấp thụ của chống sét van khi có phóng điện sét như sau:

Căn cứ vào các tính toán trên đây, chống sét van cho cấp điện áp 110kV và 22kV được lựa chọn theo các tiêu chuẩn sau:

97.81

10.59

69.86 96

Tiêu đề	Tập 3.2 Phụ Lục Tính Toán Phần TBA 110/35kV Và Đường Dây Truyền Tải 110kV
Tác giả	Công Ty CP Phong Điện HBRE Gia Lai, Powerchina Zhongnan Engineering Co.LTD, Công Ty TNHH TV TK XDĐ Thành Đạt
Người hướng dẫn	Nguyễn Quang Bảo
Trường học	Công Ty CP Phong Điện HBRE Gia Lai
Chuyên ngành	Điện
Thể loại	phụ lục
Năm xuất bản	2020
Thành phố	Tp. Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	512
Dung lượng	44,99 MB