THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN 110KV VÀ TRẠM BIẾN ÁP 11022 kV

TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN 110 KV VÀ TRẠM BIẾN ÁP 110/22 kV GVHD SVTH MSSV LỚP : : : : TP.HCM, THÁNG 07/2009 TS HỒ VĂN HIẾN PHẠM THANH TÍN 310231 D 08DD1N Luận văn tốt nghiệp Lời cảm ơn LỜI CẢM ƠN! Sau khóa học trường nhằm đánh giá khả sinh viên, nhà trường cho phép sinh viên thực luận văn tốt nghiệp Để hồn thành luận án tốt nghiệp này, em xin chân thành cảm ơn tồn thể Q Thầy Cơ Khoa Điện – Điện Tử hết lòng dạy bảo, truyền đạt kiến thức quý báu cho chúng em suốt thời gian học tập Xin biết ơn đến gia đình, bạn bè,người thân khích lệ, giúp đỡ Đặc biệt cảm ơn Thầy TS HỒ VĂN HIẾN, người trực tiếp hướng dẫn em thực luận văn Mặc dù luận văn hoàn thành có hạn chế thời gian kinh nghiệm thực tế nên luận văn không tránh khỏi thiếu sót Em mong thơng cảm, đóng góp ý kiến bạn bè dẫn thêm q Thầy Cơ! Tp Hồ Chí Minh, ngày 06 tháng 07 năm 2009 Sinh viên thực luận văn PHẠM THANH TÍN GVHD: TS HỒ VĂN HIẾN SVTK: PHẠM THANH TÍN Luận Văn Tốt Nghiệp Lời nhân xét NHẬN XÉT THỰC TẬP CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN SVTK :PHẠM THANH TÍN MSSV : 310231D Tp Hồ Chí Minh, ngày …… tháng …… năm 2009 Giảng viên hướng dẫn TS HỒ VĂN HIẾN GVHD: TS HỒ VĂN HIẾN SVTK:PHẠM THANH TÍN Luận Văn Tốt Nghiệp Lời nhân xét NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN GVHD : TS HỒ VĂN HIẾN SVTK : PHẠM THANH TÍN MSSV : 310231D Đề tài : THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN 110 KV VÀ TRẠM BIẾN ÁP 110/22 kV Tp Hồ Chí Minh, ngày …… tháng …… năm 2009 Giảng viên phản biện GVHD: TS HỒ VĂN HIẾN SVTK:PHẠM THANH TÍN Luận văn tốt nghiệp Mục lục MỤC LỤC Trang NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP I LỊCH TRÌNH LÀM LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP II Lời cảm ơn III PHẦN MỞ ĐẦU PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI I/- THU THẬP SỐ LIỆU VÀ PHÂN TÍCH VỀ PHỤ TẢI II/- PHÂN TÍCH NGUỒN CUNG CẤP ĐIỆN PHẦN THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN 110 KV II/- SỐ LIỆU BAN ĐẦU II/- CÁC YÊU CẦU CHƯƠNG CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 1.1/- CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TÁC DỤNG 1.2/- CÂN BẰNG CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG CHƯƠNG DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT KỸ THUẬT 2.1/- LỰA CHỌN ĐIỆN ÁP TẢI 2.2/- CHỌN SƠ ĐỒ NỐI DÂY CỦA MẠNG ĐIỆN CHƯƠNG SO SÁNH PHƯƠNG ÁN VỀ KINH TẾ 3.1/- MỤC ĐÍCH 29 3.2/- TÍNH TỐN 29 CHƯƠNG SƠ ĐỒ NỐI DÂY CHI TIẾT CHO MẠNG ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP 4.1/- YÊU CẦU 34 4.2/- CÁC DẠNG SƠ ĐỒ CƠ BẢN 34 GVHD: TS HỒ VĂN HIẾN SVTK: PHẠM THANH TÍN Luận văn tốt nghiệp Mục lục 4.3/- CHỌN SỐ LƯỢNG VÀ CÔNG SUẤT CỦA MÁY BIẾN ÁP TRONG TRẠM GIẢM ÁP 34 4.4/- CÔNG SUẤT MÁY BIẾN ÁP 34 4.5 /- CHỌN SỐ LƯỢNG VÀ CÔNG SUẤT MÁY BIẾN ÁP CHO TRẠM 35 CHƯƠNG BÙ KINH TẾ TRONG MẠNG ĐIỆN 5.1/- MỞ ĐẦU 40 5.2/- TÍNH TỐN BÙ KINH TẾ 40 CHƯƠNG CÂN BẰNG CHÍNH XÁC CƠNG SUẤT KHÁNG TRONG MẠNG ĐIỆN 6.1/- MỤC ĐÍCH 44 6.2/- TÍNH CÂN BẰNG CƠNG SUẤT KHÁNG 44 CHƯƠNG TÍNH TỐN PHÂN BỐ CƠNG XUẤT ĐIỆN ÁP NÚT TRONG MẠNG ĐIỆN 7.1/- MỞ ĐẦU 69 7.2/- TÍNH TỐN PHÂN BỐ CƠNG SUẤT LÚC PHỤ TẢI CỰC ĐẠI 69 7.3/- TÍNH TỐN PHÂN BỐ CÔNG SUẤT LÚC PHỤ TẢI MIN 72 7.4/- TÍNH TỐN ĐIỆN ÁP CỦA MẠNG ĐIỆN LÚC SỰ CỐ 72 CHƯƠNG ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP – CHỌN ĐẦU PHÂN ÁP TRONG MẠNG ĐIỆN 8.1/- MỞ ĐẦU 74 8.2/- CHỌN ĐẦU PHÂN ÁP 74 8.3/- CHỌN ĐẦU PHÂN ÁP CHO MÁY BIẾN ÁP TRONG CÁC TÌNH TRẠNG LÀM VIỆC CỦA MẠNG ĐIỆN 76 GVHD: TS HỒ VĂN HIẾN SVTK: PHẠM THANH TÍN Luận văn tốt nghiệp Mục lục CHƯƠNG TỔNG KẾT CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT CỦA MẠNG ĐIỆN 9.1/ MỞ ĐẦU 79 9.2/- TÍNH TỐN TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG 79 9.3/- TÍNH TỐN GÍA THÀNH TẢI ĐIỆN 80 CHƯƠNG 10 TÍNH TỐN PHÁT TRIỂN MẠNG ĐIỆN 10.1/- TỔNG KẾT CÁC THƠNG SỐ VÙNG I 82 10.2/- TÍNH TỐN ĐƯỜNG DÂY N2 – N1 82 PHẦN II THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 110/22 KV I /- SỐ LIỆU BAN ĐẦU 87 II /- NHIỆM VỤ 87 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ TRẠM BIẾN ÁP 1.1/- ĐẶT VẤN ĐỀ 89 1.2/- PHÂN LOẠI TRẠM BIẾN ÁP 90 1.3/- NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TRẠM 91 CHƯƠNG CÁC PHƯƠNG ÁN CHỌN SƠ ĐỒ TRẠM CHỌN SỐ LƯỢNG VÀ CÔNG SUẤT MÁY BIẾN ÁP 2.1/- TỔNG QUÁT 92 2.2/- CHỌN SỐ LƯỢNG MÁY BIẾN ÁP 92 2.3/- SƠ ĐỒ CẤU TRÚC CỦA TRẠM BIẾN ÁP 92 CHƯƠNG SO SÁNH GIỮA HAI PHƯƠNG ÁN GVHD: TS HỒ VĂN HIẾN SVTK: PHẠM THANH TÍN Luận văn tốt nghiệp Mục lục 3.1/- PHƯƠNG ÁN MÁY BIẾN ÁP 105 3.2/- PHƯƠNG ÁN MÁY BIẾN ÁP 105 3.3/- TÍNH TỐN CHỌN PHƯƠNG ÁN 106 CHƯƠNG CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ CÁC PHẦN DẪN ĐIỆN 4.1/- ĐẶT VẤN ĐỀ 107 4.2/- CHỌN KHÍ CỤ VÀ CÁC PHẦN TỬ DẪN ĐIỆN PHÍA 110 107 4.3/- CHỌN KHÍ CỤ VÀ CÁC PHẦN TỬ DẪN ĐIỆN PHÍA 22KV 110 4.4/- TÍNH TỐN MÁY BIẾN ÁP TỰ DÙNG 116 CHƯƠNG TÍNH TỐN HỆ THỐNG NỐI ĐẤT CHO TRẠM 110/22KV 5.1/- CÁC VẤN ĐỀ CƠ BẢN KHI THIẾT KẾ HỆ THỐNG NỐI ĐẤT 117 5.2/- TÍNH TỐN NỐI ĐẤT TỰ NHIÊN 117 5.3/- TÍNH TỐN NỐI ĐẤT NHÂN TẠO 118 5.4/- TÍNH TỔNG TRỞ XUNG CỦA HỆ THỐNG NỐI ĐẤT CÓ NỐI ĐẤT BỔ XUNG 119 5.5/- KIỂM TRA HỆ THỐNG NỐI ĐẤT THEO ĐIỀU KIỆN CHỐNG SÉT 121 CHƯƠNG THIẾT KẾ BẢO VỆ CHỐNG SÉT ĐÁNH 110/22KV TRỰC TIẾP CHO TRẠM 6.1/- TÍNH TỐN BỐ TRÍ HỆ THỐNG CỘT THU SÉT ĐỂ BẢO VỆ TRẠM 122 6.2/- THIẾT KẾ HỆ THỐNG THU SÉT VÀ TÍNH TOÁN PHẠM VI BẢO VỆ126 LỜI KẾT 127 GVHD: TS HỒ VĂN HIẾN SVTK: PHẠM THANH TÍN Luận văn tốt nghiệp Mục lục DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ 1- Hình vẽ sơ đồ nối dây mạng điện 2- hình vẽ hình sơ đồ nguyên lý mạng điện vùng I 3- hình vẽ hình sơ đồ nguyên lý mạng điện vùng I vùng II 4- Bản vẽ sơ đồ nguyên lý trạm biến áp 110/22KV 5- Bản vẽ sơ đồ mặt trạm biến áp 110/22KV 6- Bản vẽ sơ đồ mặt cắt trạm biến áp 110/22KV 7- Bản vẽ sơ đồ chống sét trạm biến áp 110/22KV DANH MỤC CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO 1- Sách Thiết kế mạng điện Ts Hồ Văn Hiến 2- Sách Thiết kế nhà máy điện trạm biến áp Huỳnh Nhơn 3- Sách Thiết kế nhà máy điện trạm biến áp nhà xuất khoa học kỷ thuật Hà Nội GVHD: TS HỒ VĂN HIẾN SVTK: PHẠM THANH TÍN LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Trang PHẦN MỞ ĐẦU PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI I THU THẬP SỐ LIỆU VÀ PHÂN TÍCH VỀ PHỤ TẢI: Phụ tải điện số liệu ban đầu để giải vấn đề tổng hợp kinh tế kỹ thuật phức tạp thiết kế mạng điện Xác định phụ tải điện giai đoạn thiết kế hệ thống nhằm mục đích vạch sơ đồ, lựa chọn kiềm tra phần tử mạng điện máy phát, đường dây, máy biến áp tiêu kinh tế kỹ thuật Vì cơng tác phân tích phụ tải chiếm vị trí quan trọng cần thực cách chu đáo Việc thu thập số liệu phụ tải chủ yếu để nắm vững vị trí yêu cầu hộ yêu cầu tiêu thụ lớn, dự báo nhu cầu tiêu thụ, phát triển phụ tải tương lai Có nhiều phương pháp dựa sở khoa học để xác định phụ tải điện Ngoài cần phải có tài liệu đặc tính vùng, dân số mật độ dân số, mức sống dân cư khu vực, phát triển công nghiệp, giá điện , tài liệu khí tượng, địa chất, thủy văn, giao thơng vận tải Những thơng tin có ảnh hưởng đến dự kiến kết cấu sơ đồ nối dây mạng điện chọn Căn vào yêu cầu cung cấp điện phụ tải phân làm ba cấp  Cấp một: Bao gồm phụ tải quan trọng Việc ngưng cung cấp điện cho phụ tải gây nguy hiểm cho tính mạng người, thiệt hại đến sản xuất, ảnh hưởng đến an ninh quốc phịng Vì phải đảm bảo liên tục cung cấp điện nên đường dây phải bố trí cho đảm bảo cung cấp có cố mạng điện Chú ý tất thành phần tiêu thụ điện phụ tải yêu cầu phải cung cấp điện liên tục cắt bớt phần nhỏ thành phần không quan trọng phụ tải để đảm bảo cung cấp trường hợp có cố nặng nề mạng điện  Cấp hai: Bao gồm phụ tải quan trọng việc điện gây giảm sút số lượng sản phẩm Vì mức độ đảm bảo cung cấp điện an toàn liên tục cho phụ tải cần cân nhắc định  Cấp ba: Bao gồm phụ tải không quan trọng, việc điện không gây hậu nghiêm trọng Trong trường hợp không cần phải xét đến phương tiện dự trữ để đảm bảo cung cấp Tuy phân làm ba cấp phụ tải nghiên cứu sơ đồ nên tận dụng điều kiện đảm bảo mức độ cung cấp điện cao cho tất phụ tải kể phụ tải cấp ba Thời gian sử dụng công suất cực đại T max cho phụ tải chủ yếu sản xuất sau: ca T max = 2400 – 3000 giờ/năm GVHD:TS HỒ VĂN HIẾN SVTH:PHẠM THANH TÍN LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Trang 121 X( 7)= 20.586 X( 8)= 23.706 X( 9)= 26.831 X(10)= 29.959 Chỉ dùng nghiệm X nhỏ Xmax = (3 * T * pi / Tods) = 4.94258 Theo cơng thức để tính tổng trở xung ta có: X( 1)= 2.51179 A( 1)= (X(k)/pi)^2*Tods/T1 = 0.77478 B( 1)= exp(-A(k)) = 0.46080 C( 1)= cos(X(k)) = -0.80815 D( 1)= 1/C(k)^2 = 1.53116 F( 1)= B(k)/(RRmv/RR_bs + D(k)) = 0.25295 Ftổngv= 0.2529 Tính tổng trở xung hệ thống nối đất Z  _0_Tods = =RRmv * RR_bs / (RRmv + RR_bs) + * RRmv*F_tổng = 2.64448  V- Kiểm tra hệ thống nối đất theo điều kiện chống sét: Độ dốc đầu sóng: a = 30 kA/us To đầu sóng Tods = us Biên độ dịng điện sét Is = 150 KA Tính tốn : Điện áp xung kích cực đại Ux = Ux = Is*Z  _0_Tods = 396.671 kV < 660 kV Mức cách điện xung bé thiết bị U_0,5 = 660 kV o phia 110 kV VI- Thiết kế hệ thống cân điện thế: Trong diện tích khu vực trạm, cần thiết kế lưới ngang sọc song song nhau, với lưới từ  10m mục đích lưới làm nhiệm vụ cân thế, đảm bảo điện áp tiếp xúc điện áp bước bé Tất vỏ kim loại thiết bị, kết cấu kim loại, điểm trung tính nối đất máy biến áp công suất đo lường phải nối vào lưới theo đường ngắn vào giao điểm Ở ta thiết kế lưới vng kích thước 10*10m, diện tích lưới bao mạch vòng nối đất 144*130m, với có đường kính 20mm GVHD:TS HỒ VĂN HIẾN SVTH:PHẠM THANH TÍN LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Trang 122 THIẾT KẾ BẢO VỆ CHỐNG SÉT ĐÁNH TRỰC TIẾP CHO TRẠM 110/22KV Chương 6: I TÍNH TỐN BỐ TRÍ HỆ THỐNG CỘT THU SÉT ĐỂ BẢO VỆ TRẠM Khái niệm chung Việc sét đánh trực tiếp vào dây dẫn đường dây tải điện, vào thiết bị phận mang điện trạm phân phối nhà máy điện gây nên điện áp nguy hiểm làm ngắn mạch, chạm đất pha, dẫn đến hư hỏng cách điện thiết bị, gây gián đoạn cung cấp điện cho hộ tiêu thụ, làm thiệt hại lớn cho kinh tế quốc dân Vì vậy, hệ thống điện phải bảo vệ cách có hiệu chống sét đánh trực tiếp Bảo vệ chống sét đánh trực tiếp thực cột thu sét (CTS) dây chống sét (DCS) Hệ thống bảo vệ chống sét bao gồm: phận thu sét, phận nối đất phận dẫn dòng điện sét nối liền điện hai phận với Bộ phận thu sét (1) làm thép ống thép đặt thẳng đứng (1) gọi kim thu sét dây thép căng ngang cột trường hợp dây chống sét Bộ phận dẫn dòng sét (2) tạo thành thân kết cấu cột thép bê-tông cốt thép hay dây thép có tiết diện khơng nhỏ 50mm2 (2) trường hợp kim thu sét đặt ống khói, cột gỗ, mái nhà Bộ phận nối đất (3) tạo thành hệ thống cọc đồng thép nối liền với chơn đất, có điện trở tản bé để tản dòng điện sét dễ dàng đất (3) Một hệ thống bảo vệ chống sét gồm: phận thu đón bắt sét đặt khơng trung, nối đến dây dẫn đưa xuống đầu dây dẫn nối đến hệ thống nối đất (HTNĐ) nằm đất Phương pháp bố trí hệ thống thu sét Để bảo vệ chống sét đánh trực tiếp cho Trạm biến áp ngồi trời dùng CTS DCS Đối với vùng lãnh thổ có điều kiện thời tiết khắc nghiệt (nhiều dông, bão) nước ta nên dùng CTS Các yêu cầu bố trí hệ thống thu sét (HTTS) : GVHD:TS HỒ VĂN HIẾN SVTH:PHẠM THANH TÍN LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Trang 123 a.Về yêu cầu kỹ thuật: Phạm vi bảo vệ phải phủ kín tồn trang bị điện phận mang điện Trạm, có nghĩa loại trừ giảm nhỏ xác suất sét đánh trực tiếp vào trang bị điện phận mang điện Trạm Hệ thống nối đất chống sét (cũng khoảng cách khơng khí đất từ phần tử cột thu sét đến phận mang điện, đến trang thiết bị điện hệ thống nối đất an toàn trạm trường hợp hệ thống thu sét đặt độc lập) phải thiết kế tính tốn cho khơng xảy phóng điện ngược đến cách điện Trạm b.Về yêu cầu kinh tế: Khi yêu cầu kỹ thuật thoả mãn cách tuyệt đối, phương án thiết kế HTTS chọn phải có chi phí đầu tư xây dựng bé (ít tốn vật tư, sắt thép, dễ dàng thi cơng lắp đặt, tốn cơng sức …) Ngồi ra, điều kiện kỹ thuật cho phép, cần cố gắng tận dụng kết cấu cơng trình trạm để đặt HTTS (như : mái nhà máy, ống khói, xà đỡ dây, cột đèn pha chiếu sáng …) c.Về yêu cầu khác: Hệ thống thu sét xây dựng phải khơng gây trở ngại cho vận hành bình thường Trạm, cho giao thông xe cộ người Trạm (ví dụ khơng đặt CTS hầm cáp, đường ray, đường ôtô …) đồng thời ý đến tính mỹ quan trạm (ví dụ: khơng lộn xộn, lố nhố nhiều độ cao …) Đối với khu vực trạm thuộc cấp điện áp 110KV trở lên (lưới có trung tính trực tiếp nối đất) Các cấp điện áp này, mức cách điện xung cao trị số điện trở tản ổn định hệ thống tương đối bé nên cần tận dụng kết cấu công trình Trạm để đặt HTTS Chỉ nên đặt thêm CTS độc lập trường hợp thật cần thiết để thỏa mãn yêu cầu kỹ thuật, hạn chế đến mức thấp số lượng chiều cao CTS độc lập KTS đặt ngang trụ xà (không đặt gần xà) độ cao không nên vượt 50% chiều cao xà để khỏi gia cố xà đảm bảo mỹ quan công trình Để tăng độ an tồn cho máy biến áp (MBA) công suất, thiết bị quan trọng đắt tiến trạm, nên tránh đặt KTS xà đỡ dây máy biến áp, đồng thời tất điểm nối đất trụ xà có đặt KTS phải cách xa điểm nối đất trung tính vỏ MBA 15m theo mạch dẫn đất DCS đường dây tải điện cấp điện áp U  110kV kéo vào tận xà Trạm nối đất chung vào mạch vòng nối đất Trạm, khoảng cách đến điểm nối đất MBA phải 15m theo mạch dẫn đất Khi đặt KTS kết cấu cơng trình Trạm đương nhiên nối đất HTTS dùng chung HTNĐ an toàn Trạm Khi sét đánh vào KTS xà dịng sét qua trụ xà tản vào HTNĐ này, có biên độ độ dốc lớn gây nên điện áp giáng xung cao, dẫn đến phóng điện qua chuỗi sứ dây dẫn pha xà (phóng điện ngược) dẫn đến GVHD:TS HỒ VĂN HIẾN SVTH:PHẠM THANH TÍN LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Trang 124 phóng điện xuyên thủng cách điện thiết bị điện đặt lân cận Vì để giảm tổng trở xung HTNĐ, giảm điện áp giáng xung xuống mức nguy hiểm cho cách điện Trạm, chổ nối đất KTS DCS vào HTNĐ Trạm phải đặt nối đất bổ xung Đó dạng nối đất tập trung, có chiều dài cực nối đất tương đối bé Có thể đơn giản từ vài cọc vài tia ngắn đến tổ hợp cọc phức tạp tùy theo điện trở suất đất khu vực Trạm Đối với cấp điện áp nên dùng độ cao cho HTTS để bảo vệ trạm Muốn phân khu vực bảo vệ nhóm CTS, cố gắng cho đường kính D vịng trịn ngoại tiếp tam giác tứ giác tạo nhóm cột khơng chênh lệch nhiều Do điều kiện bảo vệ khu vực là: D  8ha = 8(h - hx), nên độ cao hiệu dụng (ha) độ cao KTS (h) không chênh lệch nhiều Độ cao lựa chọn thống cho khu vực (h0) lấy độ cao tính tốn (h) lớn số khu vực đó, làm trịn lên chút Xác định phạm vi bảo vệ CTS a.Phạm vi bảo vệ CTS Với độ tin cậy 99% phạm vi bảo vệ CTS có độ cao hx hình chóp trịn xoay có đường sinh dạng Hyperbol Xác định theo: rx  1,6h h  hx p h  hx h  30 m p = Độ cao vượt lên vật bảo vệ CTS = h – hx độ cao hiêu dụng CTS rx rx h hx Hình Phạm vi bảo vệ CTS b.Phạm vi bảo vệ hai CTS + Trường hợp hai CTS có độ cao: GVHD:TS HỒ VĂN HIẾN SVTH:PHẠM THANH TÍN LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Trang 125 Nếu hai CTS chiều cao h cách a = 2R = 7h điểm mặt đất hai CTS không bị sét đánh Nếu hai CTS đặt cách a < 7h chúng bảo vệ vật có độ cao h0 xác định theo: h - h0 = a/7p hay h0 = h – a/7p Bảo vệ vật có độ cao h0 hai CTS khoảng cách a hai CTS phải thỏa điều kiện : a  7p(h - h0) Phạm vi bảo vệ độ cao hx có bề rộng bé rox xác định: rox = 1,6h0(h0 - hx)p /(h0 + hx) R A1 A2 a/7 p 0,2h 0,2h B h0= h - a / 7p 0,75hp O1 a/2 a/2 M hx O2 rx a 1,5hp r0x rx M O1 rx O2 r0x rx B h0 r0x 1,5h0 0,75h0 M hx 0,75h0 1,5h0 Hình: Phạm vi bảo vệ hai CTS chiều cao GVHD:TS HỒ VĂN HIẾN SVTH:PHẠM THANH TÍN LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Trang 126 rx rx a1 a3 a2 D a2 r0x3 r0x2 r0x2 D r0x1 r0x1 3 a1 a) phạm vi ba CTS b) phạm vi bốn CTS Phạm vi bảo vệ nhiều CTS Khi cơng trình cần bảo vệ chiếm diện tích rộng lớn người ta thường đặt nhiều cột thu sét để bảo vệ hình Bên ngồi diện tích đa giác qua chân CTS (hình tam giác hình chữ nhật) phạm vi bảo vệ xác định đơi CTS với Cịn tất thiết bị có độ cao lớn hx đặt diện tích hình tam giác hay hình chữ nhật bảo vệ an toàn điều kiện sau thỏa mãn: D  8(h hx)p Với D đường kính vịng trịn ngoại tiếp hình tam giác hay hình chữ nhật chạy qua đỉnh CTS Nếu số CTS nhiều ba bố trí ta phân nhóm ba cột gần kiểm tra theo điều kiện bảo vệ D  8(h - hx)p II THIẾT KẾ HỆ THỐNG THU SÉT VÀ TÍNH TỐN PHẠM VI BẢO VỆ Bảo vệ khu vực trạm 110 kv Diện tích trạm thiết kế : 60 * 35 (m2) Các độ cao cần bảo vệ: Xà đỡ góp, máy biến áp (lấy chung là) : 7m Các chiều cao phần dẫn điện khác lấy trung bình : m Tính tốn phạm vi bảo vệ Sau xem xét sơ đồ mặt tổng thể tầm quan trọng trạm biến áp Sơ đồ phương án bố trí CTS thực vẽ A4 Từ sơ đồ mặt bố trí CTS , gồm có tất KTS bao gồm cột anten cao 30 m.Chiều cao lớn cần bảo vệ trạm độ cao dây dẫn: hx = m Phạm vi bảo vệ khu vực tính sau: GVHD:TS HỒ VĂN HIẾN SVTH:PHẠM THANH TÍN LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Trang 127 Tất thiết bị có độ cao lớn hx đặt diện tích đa giác bảo vệ an tồn điều kiện sau thỏa mãn: D  8htt  hx   htt  D  hx Với: = htt  hx  : độ cao hiệu dụng CTS : Độ cao tính tốn cột thu sét htt : Độ cao vật bảo vệ hx D : Đường kính đường trịn ngoại tiếp tam giác hay hình chữ nhật chạy qua đỉnh CTS Phạm vi bảo vệ cột 1,2,4,3: Chiều cao cột < 30 m , giá trị p = D = d 122  d 242  27  20  33.6(m) Thỏa điều kiện D  8(h-hx)p Suy htt  33.6 D  hx    11.2(m) 8 Chọn chiều cao cột thu sét h = 12 (m) Phạm vi bảo vệ cột độ cao (m) r   h  p  h  hx 12   1.6  12   5.05(m) 12  h  hx Cột 1-2: Phạm vi bảo vệ cột 1-2 chiều cao 7(m): 27 = 8.1 (m) h  hx  r0  1.6  h0  p      0.94(m)  h0  h x h0 = h – d12/7 = 12 - Cột 1-3: Phạm vi bảo vệ cột 1-3 chiều cao 7(m): 20 = 9.1 (m) h  hx 9.1  r0  1.6  h0  p   1.6  9.1   1.89(m) h0  h x 9.1  h0 = h – d13 / = 12 - Cột 1-4: Phạm vi bảo vệ cột 1-4 chiều cao 7(m): D14 = d 122  d 242  27  20  33.6(m) 33.6 = 7.2 (m) h  hx 7.2  r0  1.6  h0  p   1.6  7.2   1.6(m) h0  h x 7.2  h0 = h – d26/7 = 12 - GVHD:TS HỒ VĂN HIẾN SVTH:PHẠM THANH TÍN LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Trang 128 Phạm vi bảo vệ cột anten: Phạm vi bảo vệ cột anten chiều cao 6(m): Chọn chiều cao cột anten: h = 30 (m) r  1.6  h  p  h  hx 30   1.6  30   32(m) h  hx 30  Cột Angten cột 4: Phạm vi bảo vệ cột angten v cột với chiều cao 6(m): (với chiều cao cột angten h1 = 30 (m), chiều cao cột chống sét h2 = 12 (m)) Khỏang cách từ cột h2 đến cột h1 l a Cột thu st giả h3 có chiều cao cột h2 tao cách h1 khoảng : r1  1.6  h1  p  h1  h2 30  12  1.6  30   20.57(m) 30  12 h1  h2 Khi , cột giả h0 tạo từ cột h2 v h3 bảo vệ thỏa: a‘ (h2 - h0) , Với h0 = h2 - a' = 9.72(m) 7p a‘ = a – r1 = 36.47– 20.57 = 15.9 (m) (với a = 32  17.5  36.47(m) Suy Phạm vi bảo vệ cột anten chiều cao 6(m): r0x = 1.6  h0  p  GVHD:TS HỒ VĂN HIẾN h0  h x 9.72   1.6  9.72   3.6(m) h0  h x 9.72  SVTH:PHẠM THANH TÍN Luận văn tốt nghiệp Lời kết LỜI KẾT CUỐI LUẬN VĂN Thiết kế mạng điện trạm biến áp đề tài đòi hỏi người thiết kế phải có kiến thức tổng hợp kỹ tính tốn, tính mỹ quan cơng trình, tham khảo lựa chọn tài liệu để cân nhắc tìm phương án tối ưu nhất, nhằm giải hài hịa u cầu mặt kỹ thuật tính kinh tế Qua trình làm luận văn giúp em hiểu cách sâu sắc bước thiết kế mạng điện trạm biến áp giúp em bổ sung thêm kiến thức ngành điện học nhà trường thực tế Một lần cho em biết ơn đến Thầy TS Hồ Văn Hiến Người hướng dẫn tận tình trang bị nhiều kiến thức cho em sau 15 tuần làm luận văn, luận văn hoàn thành Em xin hứa sau trường nỗ lực học tập công tác để xứng đáng với tin yêu quý thầy cô nhà trường Xin trân trọng kính chào! Sinh viên PHẠM THANH TÍN GVHD: TS HỒ VĂN HIẾN SVTK: PHẠM THANH TÍN Luận văn tốt nghiệp ĐỀ BÀI THIẾT KẾ: THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN 110 KV I.Vị trí nguồn phụ tải N 10 km/khoảng chia II Số liệu phụ tải Phụ tải Pmax (MW) Pmin (%Pmax) Tmax cosφ Udm(kV) Độ lệch điện áp cho phép Yêu cầu cung cấp điện 25 40% 5000 0.80 22 +5% 30 40% 5000 0.75 22 +5% 28 40% 5000 0.80 22 +5% 35 40% 5000 0.75 22 +5% 30 40% 5000 0.80 22 +5% 22 40% 5000 0.75 22 +5% LT LT LT LT LT LT III Số liệu nguồn : Đủ cung cấp cho phụ tải IV.Các yêu cầu : 1- Phân tích nguồn phụ tải 2- Dự kiến phương án mặt kỹ thuật 3- So sánh phương án kinh tế 4- Sơ đồ nối dây mạng điện máy biến áp 5- Bù kinh tế mạng điện 6- Tính tốn xác cân cơng suất kháng 7- Tính tốn điện áp lúc phụ tải cực đại, cực tiểu, cố 8- Điều chỉnh điện áp 9- Các tiêu kinh tế kỹ thuật GVHD: TS HỒ VĂN HIẾN SVTK: PHẠM THANH TÍN Luận văn tốt nghiệp Phần II : THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 110/22 KV ĐỀ BÀI THIẾT KẾ: THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 110/22 KV 1- Đường dây nối từ hệ thống đến trạm biến áp 2- Số đường dây cao áp từ cao áp trạm đến trạm khác : ……2…… đường Phụ tải trạm : Phía hạ áp : - Cơng suất : …25…… MW, cosφ = …0.8…… - Số đường dây : …8……… - Đồ thị phụ tải : Giờ %Pmax 30 30 30 30 40 50 60 60 60 10 60 11 70 12 70 Giờ 13 %Pmax 60 14 60 15 60 16 70 17 80 18 80 19 100 20 100 21 60 22 40 23 40 24 30 Nhiệm vụ : - Giới thiệu trạm thiết kế - Xây dựng đồ thị phụ tải cấp điện áp - Chọn cấp điện áp tải điện từ hệ thống trạm - Các phương án sơ đồ trạm – Chọn số lượng công suất máy biến áp - Chọn phương án trạm - Sơ đồ ngun lý - Tính tốn ngắn mạch chọn thiết bị khí cụ - Chọn thiết bị đo lường - Chọn dây cho đường dây cao áp , trung áp , lộ hạ áp, dây dẫn trạm - Sơ đồ mặt bằng, mặt cắt - Nối đất trạm – Chống sét đánh trực tiếp vào trạm GVHD: TS HỒ VĂN HIẾN SVTK: PHẠM THANH TÍN = 0,75 30 MW , cos Q = 26.458 MVAr 28 MW , cos = 0,8 Q = 21 MVAr 35 MW , cos = 0,75 Q ø=30.867 MVAr  AC -70 34.785km = 0,8 30 MW , cos Q = 22.5 MVAr  = 0,75 22 MW , cos Qø =19.402 MVAr S = 25 MVA  AC -185 49.103km S = 31.5 MVA AC -150 56.09km S = 40 MVA AC -95 46.67km S = 25 MVA  AC -185 49.19km HÌNH SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CỦA MẠNG ĐIỆN VÙNG I  S = 31.5 MVA AC -70 34.785km 25 MW , cos = 0,8 Q = 18.75 MVAr  AC -185 34.785km S = 25 MVA SƠ ĐỒ NỐI DÂY CỦA MẠNG ĐIỆN N AC -185 64.14km 28 MW , cos = 0,8 Q = 21 MVAr  AC -150 56.09km = 0,75 35 MW , cos Q ø=30.867 MVAr S = 40 MVA  AC -95 46.67km S = 25 MVA ˜ S = 75 MVA S = 63 MVA ˜ S = 75 MVA S = 63 MVA S = 40 MVA ˜ S = 37.5 MVA S = 40 MVA ˜ S = 37.5 MVA S = 40 MVA AC -70 34.785km 28 MW , cos = 0,8 Q = 21 MVAr 35 MW , cos = 0,75 Q ø=30.867 MVAr AC -70 34.785km 30 MW , cos = 0,8 22 MW , cos Q = 22.5 MVAr 0,75  HÌNH SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CỦA TOÀN MẠNG ĐIỆN ˜ S = 37.5 MVA 30 MW , cos = 0,75 Q = 26.458 MVAr AC -185 49.103km S = 31.5 MVA AC -150 56.09km S = 40 MVA  S = 25 MVA  AC -185 49.19km  AC -95 46.67km S = 25 MVA  S = 31.5 MVA AC -185 34.785km S = 25 MVA 25 MW , cos = 0,8 Q = 18.75 MVAr  ˜ S = 37.5 MVA S = 40 MVA = ... Sinh viên thực luận văn PHẠM THANH TÍN GVHD: TS HỒ VĂN HIẾN SVTK: PHẠM THANH TÍN Luận Văn Tốt Nghiệp Lời nhân xét NHẬN XÉT THỰC TẬP CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN SVTK :PHẠM THANH TÍN MSSV : 310231D ... VĂN HIẾN GVHD: TS HỒ VĂN HIẾN SVTK:PHẠM THANH TÍN Luận Văn Tốt Nghiệp Lời nhân xét NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN GVHD : TS HỒ VĂN HIẾN SVTK : PHẠM THANH TÍN MSSV : 310231D Đề tài : THIẾT... Tp Hồ Chí Minh, ngày …… tháng …… năm 2009 Giảng viên phản biện GVHD: TS HỒ VĂN HIẾN SVTK:PHẠM THANH TÍN Luận văn tốt nghiệp Mục lục MỤC LỤC Trang NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP I LỊCH