THIẾT kế PHẦN điện NHÀ máy điện đồ án THIẾT kế PHẦN điện NHÀ máy điện

Đồ án tốt nghiệp điện Phần điện nhà máy PHẦN I THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY ĐIỆN CHƯƠNG I: TÍNH TỐN CÂN BẰNG CƠNG SUẤT LỰA TRỌN PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY Để đảm bảo chất lượng điện, đặc biệt giữ vững tần số công nghệ 50HZ điện nhà máy điện phát phải hoàn toàn cân với điện tiêu thụ ( kể tổn thất) Như điều kiện cân công suất quan trọng, thực tế công suất tiêu thụ phụ tải luôn thay đổi, việc biết quy luật biến đổi tức tìm đồ thị phụ tải quan trọng người thiết kế Vận hành nhờ đồ thị phụ tải ta lựa trọn phương án nối điện hợp lý đảm bảo tiêu kinh tế kỹ thuật nâng cao độ tin cậy cung cấp điện Đồ thị phụ tải cịn cho phép chọn cơng suất máy biến áp , phân bố tối ưu công suất nhà máy điện tổ máy nhà máy điện , từ người vận hành chọn phương thức vận hành hợp lý, chủ động lập kế hoạch sửa chữa, đại tu định kỳ thiết bị điện Theo nhiệm vụ thiết kế số liệu cho ta lập đồ thị phụ tải cấp điện áp I CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN Căn vào yêu cầu thiết kế nhà máy nhiệt điện ngưng cho sẵn gồm tổ máy công suất tổ máy 50MW.cung cấp cho phụ tải địa phương, phụ tải trung áp,còn phát lên cao áp Ta tra bảng chọn máy phátTB-50-2các thông số sau: Bảng 1_1: loại thông số định mức N v/phút S(MVA) P(MW) U(KV) Cos TB 3000 62,5 50 10,5 0,8 II IKA 5,73 Điện kháng tương đối Xd" Xd' Xd 0,135 0,3 1,84 TÍNH CÂN BẰNG CƠNG SUẤT PHỤ TẢI ĐIỆN ÁP MÁY PHÁT (PHỤ TẢI ĐỊA PHƯƠNG) ĐIện áp địa phương UđP=10 (KV) Công suất tác dụng lớn PđP max =18 (MW) Hệ số Cosϕ =0,82 Bao gồm kép x 3MW 6đơn x 2MW x km Đồ án cho đồ thị phụ tải dạng % tính tốn dạng có tên sau PdP % = Pdpt PdPm Đại học bách khoa hà nội ⋅ 100 ⇒ Pdp = pdp % 100 ⋅ Pdp max = PdP % ⋅ 18 100 ỗChiế Thắg HTĐk37 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp điện Phần điện nhà máy S dPt = Và : PdPt P = dPt (MVA) Cosϕ 0,82 Trong đó: PđPt , SđPt cơng suất tác dụng biểu kiến thời điểm t, vào cách tính ta có: Bảng 1_2_1: Giờ ÷ PđP% 100 PđPt 18 (MW) SđP(MVA 21,95 ) 5÷8 90 16,2 ÷ 11 90 16,2 19,76 19,76 11 ÷ 14 14 ÷ 17 17 ÷ 20 20÷22 22÷ 24 100 90 80 80 100 18 16,2 14,4 14,4 18 21,95 19,76 17,56 17,56 21,95 Từ bảng công suất ta có đồ thị phụ tải ngày sau: S(MVA) 21,95 21,95 19,76 21,95 19,76 17,56 PHỤ TẢI TRUNG ÁP: Điện áp trung: UT =100 (kV) Công suất tác dụng phía trung lớn nhất: PTmax =110(MW) Cosϕ = 0,86 Bao gồm lộ đường dây kép 75 (MW) Đề án cho đồ thị phụ tải dạng % , tính tốn dạng có tên sau: P P% P% PT % = Tt ⋅ 100 ⇒ PTt = T ⋅ PT max = T ⋅ 110 PT max 100 100 Và : STt = PTt P = Tt Cosϕ 0,86 (MVA) Trong : PTt ; STt công suất tác dụng , công suất biểu kiến thời điểm t vào cách tính ta tính Đại học bách khoa hà nội ỗChiế Thắg HTĐk37 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp điện Đại học bách khoa h ni Phn in nh mỏy ỗChiế Thắg HTĐk37 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp điện Phần điện nhà máy Bảng 1_2_2: Giờ PT % PTt MW STt MVA ÷ 5 ÷ 8 ÷ 11 70 80 80 77 88 88 89,53 102,33 102,33 11 ÷ 14 14 ÷ 17 17 ÷ 20 20 ÷ 22 22÷ 24 90 90 100 90 70 99 99 110 99 77 115,12 115,12 127,91 115,12 89,53 Từ bảng cơng suất ta có đồ thị phụ tải sau: PHỤ TẢI TOÀN NHÀ MÁY Pnm % = Và: S Tt = P % P % Pnmt 100 ⇒ Pnmt = nm Pnmdm = nm 200 ( MW ) 100 100 Pnmdm PTt ⇒ Cosϕ = 0,8 Cosϕ Trong đó: Pnmt; Snmt cơng suất tác dụng, công suất biểu kiến thời điểm t Công suất nhà máy định mức Pnmđm =200 (MVA) Căn vào cách tính tốn ta có bảng sau: Bảng 1_2_3 Giờ 0÷5 5÷8 ÷ 11 11 ÷ 14 14 ÷ 17 17 ÷ 20 20÷22 22÷24 Pnm% 80 90 80 90 100 100 90 80 Pnmt(MW) 160 180 160 180 200 200 180 160 Snmt(MVA 192,8 216,9 192,8 216,9 241 241 216,9 192,8 ) Đại học bách khoa h ni ỗChiế Thắg HTĐk37 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp điện Phần điện nhà máy Từ bảng cơng suất ta có đồ thị phụ tải sau: PHỤ TẢI TỰ DÙNG TỒN NHÀ MÁY: Phụ tải tự dùng tồn nhà máy xác định theo công thức sau: S tdt = α ⋅ Pnmdm S S 240 (0,4 + 0,6 ⋅ nmt ) = 0,08 ⋅ (0,4 + 0,6 ⋅ nmt ) (MVA) S nmdm cos ϕ td 0,83 289,2 Trong đó: Stdt: cơng suất biểu kiến dùng tồn nhà máy thời điểm t α: số phần trăm lượng điện tự dùng so với công suất định mức tồn nhà máy α =8% Dựa vào cơng thức bảng 1_2_3 ta có: Bảng 1_2_4 Giờ 0÷5 Snmt(MVA 192,8 ) Stdt(MVA) 16,96 5÷8 216,87 ÷11 192,8 11÷ 14 216,87 14÷ 17 216,87 17÷ 20 241 20÷22 216,87 22÷24 192,8 18,12 16,96 18,12 18,12 19,28 18,12 16,96 Từ bảng cơng suất ta có đồ thị phụ tải dùng toàn nhà máy sau: Đại học bách khoa h ni ỗChiế Thắg HTĐk37 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp điện Đại học bách khoa hà nội Phần điện nhà máy ỗChiế Thắg HTĐk37 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp điện Phần điện nhà máy 5.CÔNG SUẤT PHÁT LÊN HỆ THỐNG Trong yêu cầu thiết kế khơng có phụ tải cao áp 220 kV nên công suất phát lên hệ thống lượng công suất thừa cung cấp đủ cho phụ tải Ở điện áp hạ, trung tự dùng Công suất phát lên hệ thống SHT S HT = S nmt − ( S dpt + S Tt + S tdt ) Trong đó: SHT: Cơng suất phát hệ thống thời điểm t Snmt: Công suất nhà máy phát thời điểm t STt : Công suất phụ tải trung áp thời điểm t Stdt : Công suất tự dùng thời điểm t Từ cơng thức ta có giá trị sau Bảng 1_2_5: T(h) 0÷5 5÷8 Snmt(MVA 192,77 216,87 ) SđPt(MVA) 21,95 19,76 STt(MVA) 89,53 102,33 Stđt(MVA) 16,96 18,12 SHT(MVA) 64,33 76,66 ÷ 11 192,77 11÷ 14 14 ÷17 17÷ 20 20÷ 22 22÷24 216,87 216,87 241 216,87 192,77 19,76 102,33 16,96 53,72 21,95 115,12 18,12 61,68 19,76 115,12 18,12 63,87 17,56 127,91 19,28 76,25 17,56 115,12 18,12 66,07 21,95 89,53 16,96 64,33 Từ bảng cơng suất ta có đồ thị phụ tải nhà máy phát lên hệ thống sau: Nhận xét: Nhà máy có tổ máy với cơng suất tổ 60 MW bình thường nhà máy cung cấp đủ cho phụ tải cấp điện áp, thừa phát lên hệ thống Đại học bách khoa h ni ỗChiế Thắg HTĐk37 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp điện Phần điện nhà máy Nhà máy cung cấp cho phụ tải trung áp lớn 53% (127,91/241) tổng công suất với yêu cầu phải cung cấp cho phụ tải trung áp liên tục ST max lớn dự trữ quay hệ thống phụ tải địa phương cao chiếm 9,1% (21,95/241) gồm đường dây kép dây đơn nên số mạch phân nhiều mức độ quan trọng cao đường dây kép nên phải cung cấp điện liên tục Do phụ tải cao áp khơng có nên lượng công suất thừa phát hệ thống bù cao đạt 35,35 (76,66/216,87*100) Lượng công suất làm cho hệ thống tăng thêm dự trữ quay phân bố công suất tối ưu ,vận hành kinh tế hệ thống III LỰA CHỌN CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY Nhà máy phải thiết kế có phụ tải địa phương lớn nhất: Sđm max = 21,95 (MVA) lượng công suất lớn tổ máy SFđm=62,5 (MVA) 21,95 α= 100 = 35,12% nên ta dùng góp điện áp máy phát để cấp 62,5 điện cho phụ tải địa phương góp điện áp máy phát ta phải nối máy phát điện, số tổ máy nối máy phát đảm bảo cho máy phát lớn ngừng làm việc máy khác cịn lại phải cung cấp đủ điện cho phụ tải cực đại địa phương tự dùng góp phân đoạn máy phát điện phải có kháng điện để hạn chế dòng ngắn mạch Sđmmax + Stđmax=21,95+19,28=41,23(MVA) SFđm = 62,5 ta ghép lớn hai máy phát lên góp điện áp máy phát Nhà máy có trung tính lưới phát áp 220 kV, trung áp 110 kV trung tính nối đất trực tiếp nên ta phải dùng máy biến áp tự ngẫu để liên lạc phụ tải trung áp có đặc điểm max ST 127,91 = = 1,43 nên ta ghép đến hai máy phát 89,53 ST điện, máy biến áp hai quộn dây bên trung áp Công suất thừa phát lên hệ thống cực đại so với cực tiểu max S HT 76 ,66 = = 1, 43 để cấp công suất lên hệ 53 ,72 S HT thống ta cần hai đến ba bao gồm hai máy phát máy biến áp tự ngẫu Phụ tải địa phương lấy bên cao qua kháng điện trường dòng nối với hai góp điện áp máy phát kiểu thuận lợi hỏng số máy phát ghép góp điện áp máy phát cơng suất từ hệ thống cấp cho phụ tải địa phương qua lần máy biến áp tự ngẫu CHỌN PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY Dựa vào nhận xét ta đưa bốn phương án nối dây sau Đại học bách khoa hà nội ỗChiế Thắg HTĐk37 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp điện Phần điện nhà máy ¾ PHƯƠNG ÁN I: ƒ ƒ ƒ ƒ Có hai mạch nối vào góp cao áp Có bốn mạch nối vào góp trung áp Hai máy phát góp góp điện áp máy phát Hai máy biến áp tự ngẫu liên tục đặt bên cao áp, hai máy phát máy biến áp, hai dây quấn đặt bên trung ƒ Bố trí nguồn phụ tải cân xứng ƒ Khi phụ tải trung áp cực tiểu STmin =89,53(MVA) < 2.SFđm =125(MVA) nên công suất truyền tải từ trung sang cao, điều hợp lý máy biến áp tự ngẫu ¾ PHƯƠNG ÁN II ƒ ƒ ƒ ƒ Có ba mạch nối vào thành góp cao áp Có ba mạch nối vào thành góp trung áp Hai máy phát góp điện áp máy phát Hai máy biến áp tự ngẫu liên lạc đặt bên cao áp, máy phát máy biến áp dây quấn đặt bên trung áp, máy biến áp dây quấn đặt bên cao áp ƒ Phương án phương án hai tương đương kỹ thuật máy phát điện máy biến áp dây quấn nối bên cao áp 220 kV đắt tiền so với lối bên trung áp 110kV ƒ Ta phải dùng tới ba chủng loại máy biến áp dẫn đến không thuận tiện lắp ghép vân hành Đại học bách khoa h ni ỗChiế Thắg HTĐk37 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp điện Đại học bách khoa hà nội Phần điện nhà máy 10 ỗChiế Thắg HTĐk37 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp điện Phần điện nhà máy Điện kháng tính tốn tương đối định mức là: ∑ S dm = x S nmdm + S ∑ HT = 1,102 250 + 3000 = 35,815 xttdb = ∑ S cb S cb 100 xttdm = 35,815 >3 nên ta dùng cơng thức tính trực tiếp ∑ S dm = 250 + 3000 = 8,317 ( KA) I N −9 = xtt U cb 35,815.6,3 Dịng điện xung kích i xk = K 2.I " = 1,8 2.8,317 = 21,17 ( KA) Dòng điện cưỡng qua mạch tự dùng tính vào lúc q tải 5% cơng suất định mức S 1,05 max td = 1,05.5 = 0,484 ( KA) I cb = 3.U cb 6,3 Dựa vào số liệu tính tốn ta chọn máy cắt (KV) sau (giả sử máy cắt cấp hợp bộ) Cấp điện áp KV đại lượng định mức Dịng điện tính tốn Loại Icb I” ixk U Idm icắt i1dd máy cắt KA (KA) (KA) (KV) (A) (KA) (KA) 0,4 8,226 0,577 8AN20 12 630 20 52 Đại học bách khoa hà nội 73 ỗChiế Thắg HTĐk37 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp điện Phần điện nhà máy VII PHẦN II PHẦN CHUYÊN ĐỀ NHIỆM VỤ Thiết kế trạm biến áp hạ áp 10/0,4kV đế cấp điện cho khu tập thể nhà máy Giả sử khu tập thể gồm 200 hộ gia đình với mức sống khác CHƯƠNG 1: TÍNH TỐN PHỤ TẢI Qua khảo sát ta thấy: ¾ Phụ tải cần cấp điện phụ tải loại nên dùng đường dây đơn cấp điện 10kV từ trạm biến áp trung gian (BATG) đến trạm thiết kế ¾ Các hộ gia đình sống khu vực có mức sống khơng đồng • Số hộ gia đình có mức sinh hoạt loại chiếm 20%: N1=40 hộ • Số hộ gia đình có mức sinh hoạt loại trung bình chiếm 60%: N2=1200 hộ • Số hộ gia đình có mức sinh hoạt loại nghoè chiếm 20%: N3=400 hộ Từ khảo sát ta tiến hành tính tốn thiết kế trạm biến áp cung cấp điện cho đảm yêu cầu kỹ thuật mỹ quan, đảm bảo độ tin cậy, an toàn cho người thiết bị Theo kết điều tra ta có gần mức sinh hoạt hộ gia đình theo thiết bị hộ sử dụng sau: Đại học bách khoa hà nội 74 ỗChiế Thắg HTĐk37 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp điện Phần điện nhà máy 1)PHỤ TẢI ĐIỆN CỦA HỘ GIA ĐÌNH LOẠI KHÁ: Loại phòng Số lượng phòng Phòng khách Phòng ngủ Phòng bếp Phòng vệ sinh Các thiết bị khác Cộng Tên thiết bị Số PdmW lượng Quạt Quạt trần Đèn Nêông Tivi Đài & dàn CD Quạt Đèn ngủ Đèn Nêơng Máy vi tính Đèn đọc Quạt Đèn Nêông Nồi cơm điện Chảo điện ấm điện Tủ lạnh Quạt thơng gió Bình nóng lạnh Máy bơm nước Quạt thơng gió Đèn nêơng Đèn sân Đèn cầu thang Bàn 1 1 3 3 1 1 1 1 2 1 32 75 100 40 250 250 3x75 2x10 3x40 150 3x100 75 40 600 1200 1000 150 100 2500 150 2x100 2x40 100 100 1000 8835 Cosϕ tgϕ Q Var 0,7 0,8 0,45 1 0,7 0,45 1 0,7 0,45 1 0,85 0,85 0,85 0,85 0,45 1 1,02 0,75 1,98 0 1,02 1,98 0 1,02 1,98 0 0,62 0,62 0,62 0,62 1,98 0 76.5 75 79.2 0 229,5 237,6 0 76,5 79,2 0 93 62 93 124 158,4 0 1384 ¾ phụ tải sinh hoạt khu dân cư loại có hệ số sử dụng (ksd): ksd1=0,5 ¾ Vậy suất phụ tải sinh hoạt cho gia đình là: P0 sh1=Ksd1.Psh1=0,5.8835=4417,5W/1 hộ=4,418kW/1hộ Q0 sh1=Ksd1.Qsh1=0,5.1384=692Var=0,692kVar/1hộ Đại học bách khoa hà ni 75 ỗChiế Thắg HTĐk37 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp điện Phần điện nhà máy 2)PHỤ TẢI ĐIỆN SINH HOẠT CỦA HỘ GIA ĐÌNH LOẠI TRUNG BÌNH Loại phịng Phịng khách Số lượng phòng Phòng ngủ Phòng bếp Phòng vệ sinh Các thiết bị khác Cộng Tên thiết bị Số PdmW lượng Quạt Quạt trần Đèn Nêông Tivi ĐàI Quạt Đèn ngủ Đèn Nêông Đèn đọc Quạt Đèn Nêông Nồi cơm điện ấm điện Tủ lạnh Quạt thơng gió Máy bơm nước Đèn nêơng Đèn sân Bàn 1 1 2 2 1 1 1 1 1 75 100 40 250 250 2x75 2x10 2x40 2x100 75 40 600 1000 150 100 150 40 100 1000 23 4080 Cosϕ tgϕ Q Var 0,7 0,8 0,45 1 0,7 0,45 0,7 0,45 1 0,85 0,85 0,85 0,45 1 1,02 0,75 1,98 0 1,02 1,98 1,02 1,98 0 0,62 0,62 0,62 1,98 0 76,5 75 79,2 0 153 158,4 76,5 79,2 0 93 62 93 79,2 0 1025 ¾ phụ tải sinh hoạt khu dân cư loại trung bình có hệ số sử dụng (ksd): ksd2=0,5 ¾ phụ tải sinh hoạt cho hộ gia đình là: P0 sh2=Ksd2.Psh2=0,5.4080=2040W/1 hộ=2,040kW/1hộ Q0 sh2=Ksd2.Qsh2=0,5.1025=512,5Var=0,513kVar/1hộ Đại học bỏch khoa h ni 76 ỗChiế Thắg HTĐk37 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp điện Phần điện nhà máy 3)PHỤ TẢI ĐIỆN SINH HOẠT CỦA HỘ GIA ĐÌNH LOẠI NGHÈO Loại phịng Phịng khách Số lượng phòng Phòng ngủ Phòng bếp Phòng vệ sinh Các thiết bị khác Cộng Tên thiết bị Số PdmW lượng Quạt Đèn Nêông Tivi Đài Quạt Đèn Nêơng Đèn dây tóc 1 1 2 Máy bơm nước Đèn nêông Bàn 12 Cosϕ tgϕ Q Var 75 40 250 250 2x75 2x40 100 0,7 0,45 1 0,7 0,45 1,02 1,98 0 1,02 1,98 76,5 79,2 0 153 158,4 150 40 1000 0,85 0,45 0,62 1,98 93 79,2 1815 639,3 ¾ phụ tải sinh hoạt khu dân cư loại nghèo có hệ số sử dụng (ksd): ksd3=0,5 ¾ phụ tải sinh hoạt cho hộ gia đình là: P0 sh3=Ksd3.Psh3=0,5.1815=907,5W/1 hộ=0,908kW/1hộ Q0 sh3=Ksd3.Qsh3=0,5.693,3=319,65Var=0,32kVar/1hộ 4)Phụ tải tính tốn toàn khu dân cư khảo sát P∑u=Kdt.∑(n1.P0 sh1+ n2.P0 sh2 + n3.P0 sh3) P∑u=0,8.(40.4,418+120.2,04+40.0,908)=366,27kW Q∑u=Kdt ∑(n1.Q0 sh1 + n2.Q0 sh2+ n3.Q0 sh3) Q∑u=0,8.(40.0,692+120.0,513+40.0,32)=81,632kVar S∑u= ( Pu∑ ) + (Qu∑ ) = 366,27 + 81,632 =375,256kVA Cosϕ∑u= Pu∑ =0,98 S u∑ Đại học bách khoa hà ni 77 ỗChiế Thắg HTĐk37 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp điện Phần điện nhà máy CHƯƠNG SƠ ĐỒ CẤP ĐIỆN VÀ CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN 2.1) SƠ ĐỒ CẤP ĐIỆN Lưới điện cần thiết kế khu tập thể nằm hệ thống cấp điện huyện.Huyện có trạm biến áp trung gian (BATG) 110/35k cấp diện cho phụ tải toàn huyện Dòng điện cấp cho phụ tải lấy rẽ nhánh từ đường trục trùng áp.Đường trục xuất phát từ trạm BATG 35/10kV cấp điện liên thông đồng thời cho phụ tải khác Để tiết kiệm đất ta dùng trạm biến áp treo, điểm đầu A đặt dao cách ly để tiện sửa chữa hệ thống điện khu tập thể khống cách từ A trạm biến áp khu tập thể xa(3km) Thiết bị cao áp đặt cầu chì tự rơi (CCTR), chống sét van (CSV), dây dẫn cao áp chọn dùng đường dây khơng ĐDK khoảng cách tải điện khơng gian cho phép Thiết bị hạ áp đặt tủ phân phối gồm Aptômát tổng Aptômát nhánh cho lộ Đặt đồng hồ Ampe, đồng hồ Vôn, Ampe công tơ hữu công để phục vụ cho việc bán điện hạ áp 2.2)LỰA CHỌN CÁC PHẦN TỬ CỦA HỆ THỐNG CẤP ĐIỆN 1)Chọn lượng máy biến áp Tổng công suất cần cung cấp cho khu tập thể là: 281,444kVA Chọn máy biến áp Việt Nam liên doanh TAKAOKA sản xuất công suất 320kVA Loại máy BA40010/0,4 Sdm kVA 400 Uc kv I N 10 U KV 0,4 ΔPN W 840 ΔPN W 5750 UN % 4,0 Trọng lượng 1100 2)Chọn tiết dây dẫn từ BATG TBA khu tập thể Dịng điện tính tốn tổng tồn khu tập thể S u∑ 375,265 =21,665A IT= = 3.U 3.10 Với dòng điện dù xác định tiết diện theo phương pháp (theo Jkt, ΔUcp) bé Vởy chọn với tiết diện tối thiểu:AC-35 Có r0=0,85 Ω/km, x0=0,4 Ω/km i hc bỏch khoa h ni 78 ỗChiế Thắg HTĐk37 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com P.R + Q X 366,27.2,55 + 81,632.1,2 = = 103,2(V ) 10 U Đồ án tốt nghiệp Phần điện nhà máy điện U= Tính tổn thất điện áp R=r0.I=0,85.3=2,55 Ω X=x0.I=0,4.3=1,2 Ω P∑u=366,27kVA Q∑u=81,632kVAR Sơ đồ 3)Tính tốn ngắn mạch để lựa chọn kiểm tra thiết bị cao áp Theo số liệu chi nhánh điện cung cấp, từ trạm BATG huyện đến điểm đầu A dài 6km, dây AC 70, máy cắt đầu nguồn có Scắt=1000MVA Nguyên lý sơ đồ thay tính ngắn mạch cho hình 2-3 Sơ đồ U tb2 10,5 XII= = = 0,11Ω SC 1000 ZD1=r01.I1+Jx01.I1=0,46.6+J 0,4.6=2,76+J 2,4 Ω ZD2=r02.I2+Jx02.I2=0,85.3+J 0,4.3=2,55+J 1,2 Ω Coi ngắn mạch xa nên IN=I=I∞ Vậy dòng ngắn mạch là: IN1= IN2= U tb 3Z N = 10,5 2,76 + (0,11 + 2,4) 10,5 = 1,6kA (2,76 + 2,55) + (0,11 + 2,4 + 1,2) =0,94kA Ixk1= 1,8.1,6=4,07 kA Ixk2= 1,8.0,86=2,39 kA Đại học bách khoa hà nội 79 ỗChiế Thắg HTĐk37 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp điện Phần điện nhà máy 4)Chọn dao cách ly Đại lượng chọn kiểm tra Điều kiện Điện áp định mức, kV UdmDCL≥Udm.m=10kV IdmDCL≥Icb=IT=23,18A Dòng điện lâu dài định mức, A Dòng điện ngắn mạch xung kích, kA Idm.m≥ixk1=4,07kA Idmnh≥I∞1=1,6kA Dịng điện ổn định nhiệt, kA Căn vàp điều kiện ta chọn dao cách ly cao áp đặt trời Liên Xô chế tạo Loại DCL Udm,kV Idm,A ixkmkA Iodnh,kA PAH10/4000 10 400 25 Trọng Lượng,kG 20 5) Chọn chống sét van(CSV) Chọn chống sét van hãng COOPER(Mỹ) chế tạo,thông số chống sét van sau Loại Udm,k Điện áp phóng điện max,kV ứng với Điện áp phóng điện dm CSV,kV CSV V Is=8÷20μs kA 10 kA 20 kA 30 kA AZLP 10kV 3kA 19,4 30,8 22,1 24,5 28,8 6)Chọn cầu chì tự rơi(CCTR) Chọn theo điều kiện: Điện áp: Udm≤Umạng=10,5kV Dòng điện định mức dây chảy: Để dự phòng chọn dây chảy theo dòng định mức máy biến áp(kể hệ số tải máy biến áp) IDC≤kqt.IB.dm=1,3 400 3.10,5 =30,79A Dòng điện cắt định mức: Icắt,dm≥IN2=0,94kA Chọn CCTR Việt Nam chế tạo Idm,A Loại Udm,kV SI-40 10 40 IN,kA Trọng lượng,kG 7)Tính tốn ngắn mạch phía hạ áp để kiểm tra khí cụ điện hạ áp Vì cáp từ máy biến áp sang tủ phân phối ngắn so ta coi điện kháng cáp =0.Điện trở tiếp xúc áptômát bhỏ so với điện trở kháng máy biến áp Đại học bách khoa hà nội 80 ỗChiế Thắg HTĐk37 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp điện Phần điện nhà máy ta coi nên ta cần tính ssiểm ngắn mạch tủ hạ áp điểm ngắn mạch N3 Sơ đồ ZB=RB+jXB= ZB= 2 U N %.U dm ΔPN U dm j 10 + 10 mΩ S dm S dm 4,85.0,38 4,5.0,38 10 + j 10 = 7,05 + j20,62 mΩ 320 320 Cáp 240 hãng LENS sản xuất có rC=0,075.103mΩ/km, áptơmát 600 có điện trở tiếp xúc r=0,25mΩ Những đại lượng nhỏ so với ZB máy biến áp 320kVA, khơng cần tính đến IN3= U tb 3Z N = 400 7,05 + 20,62 = 10,59kA Ixk= 1,8.10,59=26,98kA 8)Chọn áptômát tổng áptơmát chọn theo dịng làm việc lâu dài, áptômát tổng sau biến áp, để dự trữ ta chọn theo dòng định mức biến áp IdmA≥Ilvmax=IdmB= S dmB 3U N = 400 3.0,38 = 607 A Kiểm tra :Icắt A≥IN=10,59kA(Tính mục 2.2.12 chương chuyên đề) Chọn áptơmát hãng MERLIN GERIN chế tạo có Idm=600A Loại Udm,kV Idm,A Icắt,A Số cực NS600E 0,5 600 15 9)Chọn áptơmát cấp điện cho nhánh Có dây nhà, phụ tải trung bình, dây xấp xỉ Dòng điện phụ tải dãy IT= S u∑ 3.U = 401,2 3.0,38 = 203 A Chọn áptômát hãng MERLIN GERIN (Pháp) chế tạo có Idm=160A Loại Udm,kV Idm,A Icắt,A Số cực NS225E 0,5 160 12 10)Chọn cáp hạ áp a)Cáp tìư biến áp tới tủ phân phối Cáp chọn thao điều kiện phát nóng k1 k2.Icp≥Iu Trong Dịng điện tính tốn cho phép Iu=IBdm=607A Đại học bách khoa hà ni 81 ỗChiế Thắg HTĐk37 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp điện Phần điện nhà máy k1 – hệ số kể đến môi trường đặt cáp Lấy nhiệt độ tiêu chuẩn môi trường xung quanh = 250C Nhiệt độ môi trường xung quanh =350C Nhiệt độ lớn cho phép cáp =650C 65 − 53 = 0,87 65 − 25 k1= k2- hệ số hiệu chỉnh theo số lượng cáp đặt rãnh Vì cáp đơn nên k2=1 Vậy chọn cáp theo điều kiện: 0,87.1.Icp≥607 A Icp≥ 607 = 697,7 A 0,87 Chọn cáp đồng lõi PVC 3x300+1x185 có Icp=720A hãng LENS sản xuất, có r0=0,075Ω/km=0,075.103mΩ/km Kiểm tra cáp đầu MBA Cáp hạ áp sau chọn theo phát nóng cần kiểm tra điều kiện kết hợp với thiết bị bảo vệ Bảo vệ áptômát Icp≥Ikd điện từ/4,5 Ikd điện từ dòng khởi động phận cắt mạch điện điện từ áptơmát tổng, Ikd điện từ=1750A Vậy ta có : 1750 =388,9A≤Icp=720A ⇒kiểm tra cáp đạt yêu cầu 4,5 Kiểm tra ổn định nhiệt cáp: điều kiện kiểm tra Inhcap≥IN3=10,59kA Inhcap= S cap C Cu = 300.141.10 −3 0,8 t ct =47,3kA≥IN3=10,59kA Vậy cáp chọn thoả mãn b)Cáp xuất tuyến khởi hành I dmB 607 = =202,33A 3 697,7 Vậy cáp chọn có Icp≥ =232,57A Tương tự mục a) Icp≥ tra bảng chọn cáp đồng lõi cách điện PVC 3.70+1.35 LENS chế tạo dòng điện cho phép Icp=246A Kiểm tra ổn định nhệt cáp xuất tuyến khởi hành Điều kiện kiểm tra Inhcap≥IN3=13,58kA Inhcap= S cap C Cu t ct = 70.141.10 −3 =13,95kA≥IN3=13,58kA Vậy cáp xuất tuyến khởi hành chọn thoả mãn Đại học bách khoa hà nội 82 ỗChiế Thắg HTĐk37 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp điện Phần điện nhà máy 11)Chọn tủ phân phối hạ áp Với Iu=478,59A chọn làm đồng tiết diện 40x4mm có Icp=625A Thanh đồng đặt lên sứ cách điện gắn vào khung tủ, cách 70 cm, đặt nằm Kiểm tra chọn theo ổn định động nhiệt dòng ngắn mạch sau: Lực tính tốn tác dụng dịng điện ngắn mạch a Fu=1,76.10-2 .ixk2=1,76.10-2 70 31,212=79,98kA 15 Mô men chống uốn W= b.h 4.40 = =10,66cm3 6 Mô men uốn M= Fu I 79,98.70 =558,46kGcm = 10 10 Ứng suất tính tốn σu= M 558,46 =52,39kG/cm2 = W 10,66 σu6.13,58 0,5 =57,6kG →thoả mãn Từ trị số IN3 nhậ thấy cáp áptômát chọn thoả mãn điều kiện ngắn mạch 12)Chọn sứ đỡ hạ áp sứ đỡ chọn theo điều kiện: Udm sứ≥Udm nóng=0,4kV Tra bảng chọn loại sứ Oφ-1-759-OB có Udm=1kV, lực phá hoại Fph=750kG, chiều cao H=72mm Kiểm tra sứ theo lực cho phép tác dụng lên đầu sứ: Fcp≥k.Fu Fcp=0,6 Fph=0,6.750=450kG K: hệ số hiệu chỉnh, k= ' H = H h 40 72 + = =1,27 H 72 H+ Fu=79,78kG (tính trên) Thay số vào điều kiện ta được: Fcp=450kG>1,27.79,78=101,32kG Vậy sứ chọn đảm bảo yêu cầu kỹ thuật Đại hc bỏch khoa h ni 83 ỗChiế Thắg HTĐk37 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp điện Phần điện nhà máy 13)Chọn máy biến dòng BI Chọn BI theo điều kiện: UdmBI≥Udm mạng=0,4kV Idm sơ≥IdmB=607A Phụ tải thứ cấp ZdmBI≤Zđồng hồ +Zdây Vì phụ tải phía thứ cấp BI nhỏ phụ tải ZdmBI khơng cần tính tốn Căn vào điều kiện ta chọn loại BI có: Udm=500V, Isơ/Ithứ=1000/5A Chọn máy biến dòng Việt Nam sản xuất để cấp dòng cho đồng hồ đo đếm 14)Chọn đồng hồ đo đếm Trên tủ phân phối hạ đặt: đồng hồ ampe tỷ lệ 500/5A đồng hồ vơn từ 0÷500V đồng hồ cosϕ cơng tơ pha khố chuuyển mạch để kiểm tra điện áp Tất loại đồng hồ chọn loại Việt Nam sản xuất 15)Chọn dây dẫn mềm nối từ biến dòng đến dụng cụ đo Để đảm bảo độ bền học ta chọn loại dây đồng sợi bọc nhựa PVC tiết diện từ 2,5mm2 trở lên Việt Nam sản xuất 16)Chọn chống sét 0,4kV Chọn loại Gza-0,5 Việt Nam sản xuất 17) Chọn tủ phân phối hạ Chọn tủ sắt chế tạo loại treo cột TAKAOKA sản xuất theo đơn đặt hàng chi tiết Đại học bỏch khoa h ni 84 ỗChiế Thắg HTĐk37 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp điện Phần điện nhà máy CHƯƠNG TÍNH TỐN NỐI ĐẤT Hệ thống nối đất trạm biến áp có chức năng:Nối đất làm việc, nối đất an toàn, nối đất chống sét Hệ thống nối đất tạo thành cọc sét hình L 63x63x6 dài 2,5m nối với thép dẹt 40x4mm tạo thành mạch vòng nối đất bao quanh TBA.Các cọc đóng sâu mặt đất 0,7m, thép dẹt hàn chặt với cọc độ sâu 0,8m Với tạm có điện áp ≤53kV điệntở tiếp đất Rđất≤4Ω,các đường dây cao áp ≥6kV phải nối đất tất cột điện, cột đường dây hạ áp nối đất theo quy định.Các tủ điện, hịm cơng tơ phải thực nối đất để đảm bảo cho người quản lý vận hành Khu tập thể quy hoạch nhà máy, điện trở suất só 0,75.104Ωcm Hệ số điều chỉnh theo mùa điện trở đất cọc là: Hệ số mùa an toàn Kthanhm=1,6 Kcọcm=1,4 Hệ số mùa sét Kthanhm=1,3 Kcọcm=1,3 Trình tự tính tốn hệ thống nối đất sau: Mặt trạm 7x11m, mặt vịng nối đất chơn bên tường trạm có chu vi (6+10).2=32m Đại học bách khoa hà ni 85 ỗChiế Thắg HTĐk37 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp điện Phần điện nhà máy 6000 Sơ đị bố trí cọc 2461 10000 1)ĐIỆN TRỞ NỐI ĐẤT CỦA THANH NỐI ĐẤT Rt tính theo cơng thức: Rt= ρ K L2 ln 2.π L d h Trong : ρ điện trở suất tính cho mùa an tồn ρ=kthanhm ρdo=1,6.0,75.104.10-2=120Ωm L tổng chiều dài điện cực lấy chu vi mạch vịng L=32m h dộ chơn sâu, h=0,8m d đường kính Vì thép dẹt nên: 40.10 −3 =0,02m (với b rộng thanh) l K hệ số phụ thuộc vào sơ đồ nối đất K=f( ), theo thiết kế mach vịng ta có: l2 l ( =100/60)=1,66 ⇒ tra tài liệu kỹ thuật điện cao áp ta có K=5,95 l2 b d= = Thay vào công thức ta có : Rt= 120 5,95.32 ln =7,67Ω 2.3,14.32 0,02.0,8 2)ĐIỆN TRỞ TIẾP ĐẤT CỦA CỌC TIẾP ĐẤT Gọi số cọc cầm phải đóng n Gọi khoảng cách cọc a ⇒ a= Đại học bách khoa h ni L n 86 ỗChiế Thắg HTĐk37 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp điện Phần điện nhà máy Gọi l chiều dài cọc ⇒l=2,5m Nếu lấy tỷ số a =1 ⇒ a=l=2,5m l Vậy số cọc cần đóng là: n= L 32 =13 cọc = a 2,5 Tra tài liệu kỹ thuật điện cao áp ta có hệ số sử dụng (ηt) cọc (ηc) là: ηt=0,55 ηt=0,31 điện trở nối đất cọc tính theo cơng thức sau: Rc= ρ ⎡ l t + l ⎤ ln + ln 2.π.L ⎢⎣ d t − l ⎥⎦ Trong ρ điện trở suất đất hiệu chỉnh theo mùa ρ=ρd0.kmcọc=0,75.104.1,4=105Ωm l chiều dài cọc, l=25m d đường kính cọc Vì thép góc 63.63.6 nên d=0,85b (b chiều rộng thép =63mm) ⇒d=0,95.63.-3=0,0598m l t= + h = 2,5 + 0,8 =2,05m Thay vào công thức ta được: RC= 105 ⎡ 2.2,5 4.2,05 + 2,5 ⎤ ln + ln =31,7Ω 2.3,14.2,5 ⎢⎣ 0,0598 4.2,05 − 2,5 ⎥⎦ 3)ĐIỆN TRỞ NỐI ĐẤT CỦA HỆ THỐNG CỌC-THANH RT.C= RT RC n 7,67.31,7 = =3,76Ω RC η t + RT η C 31,7.0,31 + 7,67.0,55.13 So sánh điện trở nối đất yêu cầu trạm Rd