1. Chọn số lƣợng máy biến áp trong trạm:
Chọn số lƣợng máy biến áp phụ thuộc vào các yếu tố: độ tin cậy cung cấp điện liên tục, công suất, tổn thất, tính kinh tế… vì thế có thể lựa chọn một, hai hay ba máy biến áp.
Một máy biến áp được dùng trong trường hợp phụ tải không quan trọng.
Trạm thường được cung cấp một đường dây từ hệ thống đến.
Trạm biến áp khi xây dựng thường được chia làm hai giai đoạn, giai đoạn đầu đặt một máy, khi phụ tải phát triển (trong 2,3 năm sau) sẽ đặt thêm máy biến áp thứ hai. Thiết kế nhƣ vậy có ƣu điểm không phải đặt hai máy ngay từ đầu, nếu chọn công suất máy biến áp theo phụ tải sau khi phát triển, giai đoạn đầu máy biến áp
Hệ thống
22KV 220KV
110KV
SVTH: LÊ ANH TÀI 18 MS: 756080D
làm việc non tải, tổn hao không tải lớn. Còn nếu chọn công suất theo phụ tải hiện tại, khi phát triển phải thay máy biến áp lớn hơn. Trường hợp này cho phép giai đoạn đầu vận hành một máy biến áp thường ít có khả năng sự cố máy biến áp, do máy biến áp còn mới tuổi thọ còn cao. Hơn nữa thiết kế nhƣ vậy vốn đầu tƣ ban đầu nhỏ, tận dụng vốn đầu tƣ ban đầu tốt hơn. Tuy nhiên tính liên tục cung cấp điện trong trường hợp này không cao.
Hai máy biến áp thường là phương án được sử dụng nhiều nhất vì tính đảm bảo cung cấp điện cao.
Phương án được thiết kế khi:
+Có hai đường dây cung cấp từ hệ thống.
+ Khi không có máy biến áp lớn phù hợp với phụ tải.
+ Không có khả năng chuyên chở và xây lắp máy biến áp lớn.
Trường hợp ba máy biến áp chỉ được sử dụng trong các trường hợp đặc biệt:
+ Khi không có hai máy biến áp phù hợp.
+ Trạm biến áp đã xây dựng, khi phụ tải phát triển không có khả năng thay thế hai máy mới phải đặt thêm máy thứ ba. Đặt ba máy thường đưa đến tăng vốn đầu tƣ, tăng diện tích xây dựng, phức tạp trong xây lắp và vận hành.
Vậy với yêu cầu thiết kế ta chọn phương án sử dụng hai máy biến áp vì:
+ Trạm được cấp điện từ hệ thống bằng hai đường dây.
+ Đảm bảo đƣợc tính cung cấp điện liên tục vì nếu có một máy biến áp hỏng thì máy còn lại vẫn làm việc và sẽ đảm nhận việc cung cấp điện cho các phụ tải. Nếu chọn một máy biến áp thì không đảm bảo đƣợc tính liên tục cung cấp điện.
Nếu chọn ba máy thì giá thành cao, tốn mặt bằng. Hơn nữa khả năng chuyên chở máy biến áp lớn ở nước ta chưa cho phép do điều kiện đường xá, cầu cống……
2. Chọn công suất máy biến áp:
Máy biến áp cũng có lúc vận hành non tải, thì cũng có thể vận hành quá tải trong một khoảng thời gian mà không làm hỏng ngay máy biến áp.
Nếu trạm có đặt một máy biến áp thì chọn công suất định mức của nó trên cơ sở có xét đến khả năng quá tải thường xuyên của máy biến áp đó.
Nếu trạm có đặt hai máy biến áp song song thì chọn công suất định mức của nó phải xét đến khả năng quá tải sự cố khi hỏng một trong hai máy biến áp.
SVTH: LÊ ANH TÀI 19 MS: 756080D
a. Quá tải thường xuyên
Là chế độ quá tải mà một phần thời gian phụ tải của máy biến áp vƣợt quá công suất định mức của máy và phần còn lại của chu kì khảo sát (ngày, năm) thì phụ tải của máy biến áp thấp hơn công suất của nó.
.S Smax
Kqtbt dmB
Trong đó: Kqtbt - hệ số quá tải bình thường được xác định theo đường cong quá tải bình thường phụ thuộc vào K2,K1,T2 ( là hệ số non tải, hệ số quá tải, thời gian quá tải) đƣợc xác định từ đồ thị phụ tải đẳng trị về hai bậc.
Smax
- công suất cực đại qua máy biến áp.
SdmB
- công suất định mức của máy biến áp.
b. Quá tải sự cố:
Nếu phụ tải của máy biến áp trước sự cố không vượt quá 93% công suất định mức của máy, thì đƣợc phép quá tải 40% ( nếu máy biến áp đặt ngoài trời) so với công suất định mức trong khoảng thời gian 6 giờ liên tục trong ngày và kéo dài trong 5 ngày.
.S Smax
Kqtsc dmB
Trong đó: Kqtsc - hệ số quá tải sự cố phụ thuộc vào khả năng tản nhiệt của máy biến áp.
Smax
- công suất cực đại qua máy biến áp.
SdmB
- công suất định mức của máy biến áp.
c. Chọn máy biến áp cho các phương án:
Các phương án ta đưa ra có sử dụng hai máy biến áp song song, nên công suất máy biến áp đƣợc chọn theo điều kiện quá tải sự cố một máy nghỉ, máy còn lại với khả năng quá tải cho phép phải lớn hơn công suất cực đại của phụ tải. Trong trường hợp này chọn Kqtsc 1,4.
Phương án 1: sử dụng hai máy biến áp tự ngẫu.
Hệ số có lợi
của máy biến áp tự ngẫu:
SVTH: LÊ ANH TÀI 20 MS: 756080D
5 , 220 0
110 220
C T C
U U
U
MVA S
SCmax 220,max 75,4
(công suất cực đại đi qua cuộn cao áp) MVA
S
STmax 110,max 50
(công suất cực đại đi qua cuộn trung áp) MVA
S
SHmax 22,max 25,4
(công suất cực đại đi qua cuộn hạ áp) Ở máy biến áp tự ngẫu thì: SdmC SdmT SdmB;SdmH .SdmB
Ta chọn công suất máy biến áp theo công suất cực đại đi qua cuộn cao:
K MVA S S
qtsc C
dmB 53,86
4 , 1
4 ,
max 75
Chọn máy biến áp tự ngẫu có công suất SdmB 60MVA, kí hiệu: ATДTH có các thông số sau:
Điện áp định mức (kV)
Điện áp ngắn mạch
N(%) U
Tổn hao (kW) I0
(%)
C T H C-T C-H T-H Không
tải P0
Ngắn mạch Pn C/T C/H T/H 220 121 11;35 9,35 34 22,9 82,5 400 240 268 2 Phương án 5:
chọn máy biến áp cấp 220/110 kV
Công suất chọn lựa máy biến áp:
K MVA S S
qtsc
dmB 53,86
4 , 1
4 ,
max 75
Lựa chọn máy biến áp ba pha 2 cuộn dây, có kí hiệu: ONAF ,SdmB 75MVA, có các thông số sau:
Điện áp cuộn dây (kV) Tổn thất (kW) Điện áp(%) ngắn mạch
Dòng không tải (%) Cao áp Hạ áp P0 PN
230 115 37 278 12,5 0,25
SVTH: LÊ ANH TÀI 21 MS: 756080D
Lựa chọn máy biến áp ba pha hai cuộn dây làm việc ở cấp 110/22kV:
Dòng công suất qua máy biến áp hai cuộn dây bằng với tổng phụ tải của cấp điện áp 22kV với công suất tự dùng của trạm Smax 25,4MVA.
Công suất chọn lựa máy biến áp:
K MVA S S
qtsc
dmB 18,14
4 , 1
4 ,
max 25
Lựa chọn máy biến áp ba pha hai cuộn dây ta chọn máy kí hiệu: ONAN, MVA
SdmB 30
có các thông số sau:
Điện áp cuộn dây (kV) Tổn thất (kW) Điện áp(%) ngắn mạch
Dòng không tải (%) Cao áp Hạ áp P0 PN
115 22 17 132 13 0,15
SVTH: LÊ ANH TÀI 22 MS: 756080D
CHƯƠNG IV
SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN Ở CÁC CẤP ĐIỆN ÁP