TIỂU LUẬN PHẦN điện TRONG NHÀ máy điện và TRẠM BIẾN áp

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ-ĐỊA CHẤT HANOI UNIVERSITY OF MINING AND GEOLOGY TIỂU LUẬN PHẦN ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP Sinh viên : Lê Minh Đức  MSSV: 1621060555 Lớp: Hệ thống điện K61 GVHD: Lê Xuân Thành  Năm 2022 Đề 07 Nội dung Căn đồ án môn học (đã phân) vẽ sơ đồ (file Autocad) sơ đồ sợi sơ đồ mặt trạm biến áp Sơ đồ đảm nhận nhiệm vụ lấy điện từ tổ máy phát cấp lên cho hệ thống điện qua hệ thống phía 220kV 110kV, sơ đồ sử dụng máy biến áp tự ngẫu pha ba cuộn dây máy biến áp hai hai cuộn dây Stt 07 Sơ đồ điện phía 220kV Sơ đồ điện phía 110kV Phụ tải địa phương Cấu trúc Số xuất tuyến Cấu trúc Số xuất tuyến Cấu trúc Số xuất tuyến D A A A- Sơ đồ hệ thống góp có góp vịng D- Sơ đồ hệ thống góp Ghi *Sơ đồ sợi Nội dung2 2.1 Trong trạm biến áp có sử dụng loại khí cụ gì, cơng dụng khí cụ, thơng số kỹ thuật cần có khí cụ Trạm biến áp Máy cắt điện cao ap Dao cách ly Cầu chì Kháng điện Máy biến đo lường Máy biến điện áp BU Máy biến dòng BI Khi cụ điện hạ áp Cầu dao Aptomat Contactor 2.1.1 Máy cắt điện cao áp *Công dụng máy cắt điện cao áp: - Máy cắt điện cao áp (trên 1000V ) dung để đóng cắt mạch có dịng phụ tải có dịng ngắn mạch *Các thơng số máy cắt bao gồm: • Uđm : Điện áp định mức • Iđm : Dịng định mức • Iđđm : Dịng ổn định động định mức • Icđm : Dịng cắt định mức • Inhđm, tnh : Dịng ổn định nhiệt tương ứng với thời gian ổn định định mức • Scđm : Cơng suất cắt định mức Hình 2.1.2 Dao cách ly *Công dụng dao cách ly: - Dao cách ly dùng để đóng cắt mạch điện cao áp lúc khơng có dịng điện hay cho phép đóng cắt dịng điện nhỏ theo quy định Dao cách ly dùng để cách ly phần khí cự cần sửa chữa với phần cịn lại lưới điện *Các thơng số dao cách ly bao gồm: • Uđm : Điện áp định mức • Iđm : Dòng định mức • Iđđm : Dòng ổn định động định mức • Icđm : Dịng cắt định mức • Inhđm, tnh : Dịng ổn định nhiệt tương ứng với thời gian ổn định định mức Hình 1.1 2.1.3 Cầu chì *Cơng dụng cầu chì: - Cầu chì thường dung để bảo vệ mạch dịng *Các thơng số dao cách ly bao gồm: • Uđm : Điện áp định mức • Iđm : Dịng định mức • Icđm : Dịng cắt định mức Hình 1.2 2.1.4 Kháng điện *Cơng dụng kháng điện: - Kháng điện dùng để hạn chế dòng ngắn mạch mạch công suất lớn, đồng thời để trì điện áp góp giá trị định có ngắn mạch sau kháng *Các thơng số kháng điện bao gồm: • Uđm : Điện áp định mức • Iđm : Dịng định mức • Nhiệt độ : 130 (H) Hình 1.3 2.1.5 Máy biến áp đo lường Máy biến điện áp BU *Công dụng máy biến điện áp: - Máy biến điện áp dùng để biến đổi điện áp từ trị số lớn xuống trị số thích hợp (100V hay 100/V) để cung cấp cho dụng cụ đo lường, role tự động hóa Như dụng cự thứ cấp tách khỏi mạch điện cao áp nên an tồn cho người giá thành cung hạ *Các thơng số kỹ thuật máy biến điện áp BU: - Hệ số biến đổi định mức: Trong đó: điện áp định mức sơ cấp thừ cấp - Sai số BU: • Sai số trị số - Cấp xác BU: • Tần số f = 50 (Hz) • Phụ tải thứ cấp biến thiên từ (0,25)với cos=0,8 • Điện áp phía sơ cấp biến đổi khoảng (0,9) Hình 1.4 Máy biến dịng BI *Cơng dụng máy dịng áp: - Máy biến dòng thường dùng để biến đổi dòng từ trị số lớn xuống trị số thích hợp (thường 5A, trường hợp đặc biệt 1A hay 10A) với dụng cụ đo rơ le, tự động hóa Hình 1.5 *Các thơng số kỹ thuật máy biến dịng: - Hệ số biến đổi định mức: Trong đó: dòng định mức sơ cấp thừ cấp - Sai số biến dòng: Giá trị đo thường khác dòng điện sơ cấp cần đo độ lớn góc pha, hiệu số hai đại lượng trị số gọi sai số dòng điện BI I= I% = 100 - Cấp xác BI: • Tần số f = 50 (Hz) • Phụ tải thứ thay đổi từ (0,25) 2.1.6 Khí cụ điện hạ áp Cầu dao *Công dụng cầu dao: - Cơng dao thường dùng để đóng, cắt mạch điện *Các thơng số kỹ thuật cầu dao: • : Dịng điện định mức • : Dòng cắt ngắn mạch cầu dao với khả chịu dòng điện lớn tiếp điểm 1s • : Dịng rị • Điện áp làm việc định mức cầu dao • : Khả cắt điện thực tế thiết bị xảy cố Hình 1.6 2.Aptomat *Cơng dụng Aptomat: - Aptomat thường dung để tự động đóng cắt mạch điện lúc bình thường lúc gặp cố Hình 1.7 *Các thơng số kỹ thuật Aptomat: • : Dịng điện định mức • : Dịng cắt ngắn mạch cầu dao với khả chịu dòng điện lớn tiếp điểm 1s • : Dịng rị • Điện áp làm việc định mức cầu dao • : Khả cắt điện thực tế thiết bị xảy cố • : Khả chịu dòng ngắn mạch Aptomat đơn vị thời gian • AT: Ampe Trip có nghĩa dịng điện tác động • AF: Ampe Frame có nghĩa dịng điện khung • Mechanical: Số lần đóng cắt khí cho phép số lần đóng cắt điện cho phép aptomat 3.Contactor *Công dụng Contactor: - Contactor thường dùng để điều khiển đóng, cắt mạch từ xa *Các thơng số kỹ thuật Contactor: • : Dịng điện định mức • Điện áp làm việc định mức Contactor • : Điện áp cuộn dây định mức • : Điện áp chịu Contactor • : Điện áp xung chịu Contactor Hình 1.8 2.2 Tính tốn nối đất an tồn cho trạm biến áp (sử dụng cọc nối mạch vòng), giả thiết trạm gồm cấp điện áp 110kV 220kV Diện tích trạm thơng số nối đất cho bảng sau: Bảng Diện tích thơng số tính tốn nối đất trạm N Diện tích trạm DxR () Thông số cọc/thép dung cho hệ thống nối đất Điện trở đất (Ωm) Tỷ số a/l sử dụng 50x150 Cọc 30x30x5, dài 3m Thanh nối thép dẹt 50x5 120 a/l=1 a/l=2 a/l=3 Tính điện trở cọc nối, nối; Từ thông số chu vi trạm chọn tỷ số a/l ứng với trường hợp cho bảng 1; Tính số cọc (gần đúng), sau tính điện trở nối đất an tồn hệ thống; Kết luận (nếu tính với tất trường hợp a/l cho cần kết luận chọn trường hợp phù hợp Vẽ sơ đồ hệ thống nối đất (file CAD sau chuyển thể sang file ppt) (Các bước đến trình bày dạng file ppt) Ghi Bài làm *Tính điện trở nối đât cọc (dùng cọc sắt góc ) - Đối với cọc điện trở tản xoay chiều ta áp dụng công thức: Rcọc = (1) Trong đó: • Cọc có kích thước lcọc=3m • điện trở suất đất cọc: =120(Ωm) ; Kmùa (cọc) = 1,4 Tra bảng (2-1) trang 12 sách “ Hướng dẫn thiết kế tốt nghiệp KTĐCA” → = 120 = 168(Ωm) • d đường kính cọc (m) tính sau: d = 0,95b = 0,953010-3 = 0,0285 (m) • t độ chôn sâu; t = 0,8 (m) Giá tri t’ tính sau: t’ = + 0,8 = + 0,8 = 2,3 (m) - Thay số liệu vào (1) ta có: Rcọc = = 50,72 (Ω) Vậy điện trở cọc nối Rcọc = 50,72 (Ω) t’ lcọc Hình Các kích thước nối đất cọc *Tính điện trở nằm ngang làm thép dẹt RT = (2) Trong đó: • lT chiều dài thanh: lT = 12 (m) • t độ chơn sâu; t = 0,8 (m) • điện trở suất tính tốn đất làm tia chôn độ sâu t: =120(Ωm) ; Kmùa (cọc) = 1.6 Tra bảng (2-1) trang 12 sách “ Hướng dẫn thiết kế tốt nghiệp KTĐCA” → = 120 = 192 (Ωm) • d đường kính làm tia Vì ta chọn dẹt có bề rộng b = 50 (m) → d = = = 25 (m) • k hệ số hình dáng Lấy k = nối đất tia ngang Thay trị số vào (2), ta được: RT = = 5,03 (Ω) Vậy điện trở nối : RT = 5,03 (Ω) Hình 2.1 Các kích thước nối đất chơn nằm ngang *Tính nối đất nhân tạo trạm 110kV - Đối với trạm biến áp 110kV thiết kế hệ thống nối đất nhân tạo ta sử dụng hình thức nối đất theo mạch vịng bao quanh trạm có hình chữ nhật ABCD có kích thước sau: Chiều dài l1 = 50m ; Chiều rộng l2 = 150m - Điện trở tản nhân tạo đối mạch vịng co chơn cọc xác định theo cơng thức sau: = (3) Trong đó: • : điện trở nối đất cọc • : điện trở nối đất mạch vịng • n: số cọc sử dụng • : tương ứng hệ số sử dụng mạch vòng, sử dụng cọc phụ thuộc vào số cọc tỉ số A D B C l1 l2 - Tính điện trở mạch vịng quanh trạm Rm.v Rm.v = (4) Trong đó: • L chu vi mạch vòng : L = (l1 + l2) = 2(50+150) = 400 (m) • t độ chơn sâu: t = 0,8 (m) • điện trở suất tính tốn đất làm tia chôn độ sâu t: =120(Ωm) ; Kmùa (cọc) = 1.6 (Tra bảng (2-1) trang 12 sách “ Hướng dẫn thiết kế tốt nghiệp KTĐCA” → = 120 = 192 (Ωm) • d đường kính làm tia Vì ta chọn dẹt có bề rộng b = 50 (m) → d = = = 25 (m) • k hệ số phụ thuộc hình dạng hệ thống nối đất: = =3 Ta có: k 1,5 5,53 5,81 6,42 8,17 10,40 Bảng Bảng giá trị k tra bảng (2-5) sách “Hướng dẫn thiết kê tốt nghiệp KTĐCA” - Từ bảng ta thấy k = 8,17 - Ta thay trị số vào (4), ta được: Rm.v = = 0,85 (Ω) -Ta xét trường hợp theo tỷ số cho bảng 1, ta có: • L chu vi mạch vòng : L = 400 (m) • l chiều dài cọc : l = (m) *Khi = - Khoảng cách cọc là: = 31 = (m) - Ta có số cọc chơn theo chu vi mạch vịng là: = = = 133,33 134 cọc Tra bảng (PL05) bảng (PL07) phần phụ lục sách “Bài tập kỹ thuật điện cao áp – Hồ Văn Nhật Chương” , ta được: = 0,19 ; = 0,39 - Điện trở nhân tạo trường hợp là: = = = 0,80 (Ω) → = 0,80 (Ω) < (Ω) ( Thỏa mãn điều kiện) *Khi = - Khoảng cách cọc là: = 32 = 6(m) - Ta có số cọc chơn theo chu vi mạch vịng là: = = = 66,67 67 cọc Tra bảng (PL05) bảng (PL07) phần phụ lục sách “Bài tập kỹ thuật điện cao áp – Hồ Văn Nhật Chương” , ta được: = 0,26 ; = 0,52 - Điện trở nhân tạo trường hợp là: = = = 1,01 (Ω) → = 1,01 (Ω) > (Ω) (Không thỏa mãn điều kiện) *Khi = - Khoảng cách cọc là: = 33 = 9(m) - Ta có số cọc chơn theo chu vi mạch vịng là: = = = 44,44 44 cọc Tra bảng (PL05) bảng (PL07) phần phụ lục sách “Bài tập kỹ thuật điện cao áp – Hồ Văn Nhật Chương”, ta được: = 0,34 ; = 0,67 - Điện trở nhân tạo trường hợp là: = = = 1,02 (Ω) → = 1,02 (Ω) > (Ω) (Không thỏa mãn điều kiện) - Từ kết ta thấy có trường hợp = đảm bảo yêu cầu giá trị điện trở nối đất nhỏ giá trị điện trở yêu cầu Vậy ta chọn = 0,80 (Ω) có số cọc n1 = 134 cọc Khoảng cách cọc là: = (m) để thi cơng - Điện trở an tồn hệ thống là: = = = 0,94 (Ω) *Sơ đồ hệ thống nối Thank you for your attention ... 2.1 Trong trạm biến áp có sử dụng loại khí cụ gì, cơng dụng khí cụ, thơng số kỹ thuật cần có khí cụ Trạm biến áp Máy cắt điện cao ap Dao cách ly Cầu chì Kháng điện Máy biến đo lường Máy biến điện. .. đo lường Máy biến điện áp BU Máy biến dòng BI Khi cụ điện hạ áp Cầu dao Aptomat Contactor 2.1.1 Máy cắt điện cao áp *Công dụng máy cắt điện cao áp: - Máy cắt điện cao áp (trên 1000V ) dung để... : 130 (H) Hình 1.3 2.1.5 Máy biến áp đo lường Máy biến điện áp BU *Công dụng máy biến điện áp: - Máy biến điện áp dùng để biến đổi điện áp từ trị số lớn xuống trị số thích hợp (100V hay 100/V)