Hướng dẫn giải bài tập lưới điện phần 2

TRAM BIEN AP & MAY BIEN AP HUÔNG DÂN Tram bien âp mà thiet bi chu yeu cûa nô mây bien âp, dông vai trô t quan trong thon g diên Viêc Ida chon düng vi tri dàt tram, sd tram , so lddng çông suât mây bien âp, Ida chon düng dâu phân âp cüng nhd xâc dinh düng che dô vân hành kinh te tram bien âp së nâng cao câc chï tiêu kinh tê - kÿ thuât thiet ke, vân hành cûa thông diên Xâc d in h vi tr i dât câc tram b ien âp tr u n g gian , tram p hân p h o i tr u n g tâ m tram b ien âp p h â n p h oi Vi tri toi du d àt câc loai tram diên ke trung tâm phu tâi cûa khu vdcm tram càn câp diên Giâ thiet cûa phu tâi khu vdc c.ô câc toa dô Xi, y; thi diem tâm phu tâi cô toa dô X, "V l M ("X, Y) ddpc xâc dinh theo công thûc: ( 1) dô: Sj - công su ât cûa phu i thû i khu vdc Xâc dinh so ldong ma> bien âp m ot tram bien âp Sô" ldo'ng mây bien âp dât mot tram chu yêu phu thuôc vào loai hô tiêu thu cûa phu tâi - Tram cap diên cho hô loai cân dât mây bien âp; - Tram cap diên cho hô loai chï cân dàt mây; 151 http://tieulun.hopto.org - Trạm cấp điện cho hộ loại (các xí nghiệp sản xuất hàng tiêu dùng, siêu thị V V ) xác định số lượng máy biến áp sau: + Nếu có đủ sơ" liệu tổn thất kinh tế m ất điện sử dụng cơng thức (2.3) để định nên đặt máy hay máy biến áp + Hoặc dùng biến áp cộng với máy phát điezen dự phịng Xác định g su ât m áy biến áp Vối toán lưới điện (U > 110 kV), trạm biến áp đểu trạm biến áp tru n g gian, cần biết phụ tải cực đại cực tiêu để phục vụ cho tính tốn chế độ vận hành điều chỉnh điện áp Ngoài trạm biến áp đểu câp điện cho vùng lớn, có phụ tải loại loại 3, khó mà cắt phụ tải loại xảy có) biến áp trạm máy Vì th ế cơng thức để xác định phụ tải tính tốn sau: - Đối với trạm máy: ^ ítm B —^ m a x (6.1) - Đối vói trạm máy: Q \ °đ m B - s max : 1,4 (6.2) Trong 1,4 hệ số phụ tải thòi hạn tải ngày đêm, ngày tải không Công thức (6.1) (6.2) dùng cho máy sản xuất nội địa dùng cho máy ngoại nhập nhiệt đới hoá Với máy ngoại nhập chưa n h iệt đới hoá, cần phải hiệu chỉnh nhiệt độ, nghĩa phải sử dụng công thức sau: - Đối vối trạm máy: SđmB ằ ậsa- (6.3) K - Đối với trạm máy: SdmB > 1.4 khc (6.4) 152 http://tieulun.hopto.org : khc - hệ sơ' hiệu chỉnh nhiệt độ, kể đến chênh lệch nhiệt độ nơi chế tạo nơi sử dụng máy: khc = - -^—1la 100 (6.5) đó: t, - nhiệt độ nơi sử dụng máy; tu - nhiệt độ nơi chê tạo máy Ví dụ, với máy biến áp Nga chê tạo dùng Việt Nam có: t0 = + 5°c (nhiệt độ trung bình Matcơva): tị = + 24°c (nhiệt độ trung bình Hà Nội): 24-5 khc = - = 0.81 100 Với lưới cung cấp điện (U < 35 kV), cần tính tốn chế độ cự đại, theo cơng su ất tính tốn xác định trực tiếp từ phụ tải M ặt khác, lưới cung cấp điện làm nhiệm vụ cấp điện trực tiếp cho hộ tiêu th ụ nên biết xác phụ tải quan trọng không phép cắt điện, phụ tải quan trọng ngừng cung cấp điện cô" máy biến áp để chọn biến áp hợp lý Ngoài ra, biến áp lưới cung cấp thường dùng hàng nội địa không cần hiệu chỉnh nhiệt độ Công thức chọn công su ất biến áp cho trạm máy sau: - Với trạm máy: Lĩ — ^tt (6.5) - Với trạm máy, cấp cho phụ tải 100% loại 1: + máy làm việc : S(!.„K > ( 6) + Khi máy cô: SđmB > (6.7) Nhận thây, trường hợp kết chọn theo (6.7) lớn hơn, nên cần chọn theo công thức 6.7 153 http://tieulun.hopto.org - Với trạm máy cấp cho phụ tải loại có a % loại 3, máy làm việc bình thường chọn theo (6.6), sau kiểm tra lại điều kiện cơ" máy, có cắt phụ tải loại 3: C, ' dmB s, s„ 1,4 1,4 M s , 1,14 ( 8) : Ssc - công su ất phải cấp cơ’ biến áp, phụ tải loại cắt điện Xác định ch ê độ vận hành kinh tê trạm biến áp Với trạm biến áp đặt máy, biết trị sô’ phụ tải max, biết đồ thị phụ tải, ta cần xác định chê độ vận hành kinh tế trạm , nghĩa vận hành máy biến áp cho tổn th ấ t điện trạm lấ nhỏ T rình tự xác định chế độ vận hành kinh tế trạm sau: - Xác định Sgh - công su ất giới hạn đế chuyển chế độ vận hành trạm từ máy xuống máy ngược lại: ^gh (6.9) ^dm B - Căn vào Smax, Smin vào trị sô' mức công suât biểu đồ phụ tải định vận hành kinh tê trạm: s > Sgh -» trạm + Với s < Sgh -> trạm + Với vận hành máy; vận hành máy Lựa ch ọn đầu phân áp Đây toán lưới điện Cần lựa chọn đầu phân áp cho máy biến áp đặt trạm biến áp trung gian nhằm đảm bảo điện áp th a n h góp hạ áp trạm nằm phạm vi cho phép chê độ vận hành: cực đại, cực tiểu cố’ Đối vói trạm có yêu cầu điêu chỉnh điện áp khác thường, độ lệch điện áp th anh góp hạ áp trạm quy định sau: 154 http://tieulun.hopto.org - Trong chế độ phụ tải cực đại : SUmox % = + 5% - Trong chế độ phụ tải cực tiểu: 5Umin % = 0% - Trong chê độ cơ: ƠUSC ^ ( 10) - 5% Đơi vối trạm có u cầu điều chỉnh thường, độ lệch áp góp hạ áp trạm quy định sau: - Trong chế độ phụ tải cực đại : SU max % > + 2.5% " - Trong chê độ phụ tải cực tiểu: SUmin % > + 7,5 % > ( 11) - Trong chế độ SUsc % >- 2,5% Trình tự chọn đầu phân áp sau: Xác định điện áp tính tốn đầu phân áp máy biến áp ỏ chế độ cực đại cực tiểu: TT ^pam ax — U' H max *u y, (6.12) yc max TT pamin — U’H *uw HđmB , T (6.13) ^ ycmin Từ xác định đầu phân áp trung bình: TT _ u patb - B pa mas B pn (6.14) chọn đầu phân áp tiêu chuẩn Upatc, sau xác định điện áp thực góp hạ áp ỏ ba chế độ: cực đại, cực tiểu, cố theo cơng thức sau: TT» uw„Umax ỊỊ _ ° Hmax-^HcìmB (6.15) ^ patc U’ u Unmin — w Hinm ^HđmB (6.16) Upa,c ^Hsc — U' II Ư Hsc-HldmC (6.17) Cuối kiểm tra độ lệch điện áp hạ áp ba chế độ Nêu ba chế độ thoả mãn điều kiện (6.1G; Imặc (6.11) 155 http://tieulun.hopto.org chọn máy biến thường với phân áp tiêu chuẩn chọn Nếu ba chế độ điện áp khơng thoả mãn phải chọn dùng máy biến áp điều áp tải tiếp tục chọn ba đầu phân áp tiêu chuẩn cho ba chế độ vận hành Cần lưu ý máy biến áp điểu áp dưối tải đắt gấp khoảng 1.4 lần máy biến áp điều chỉnh thường, không chọn máy biến áp điều chỉnh thường chọn máy biến áp điều áp tải Cụ thê sau: Với phụ tải loại (không cho phép cắt điện): Bất kể yêu cầu điều chỉnh thường hay khác thường - Nếu chọn đầu phân áp cô" định thoả m ãn yêu cầu điện áp hạ áp ba chê độ phụ tải chọn máy biến áp điều chỉnh thường - Nêu không chọn máy biến áp điểu chỉnh thường, nghĩa không chọn đầu phân áp cố định thoả m ãn ba chế độ điện áp chọn máy biến áp điều chỉnh lưới điện Với phụ tải loại (cho phép cắt điện cần thiết), bât kỳ yêu cầu điện chỉnh điện áp thường hay khác thường chọn máy biến áp điều chỉnh thường - Nếu chọn đầu phân áp cô định thoả m ãn chế độ điện áp tốt nhất, phụ tải thường xuyên biến động, máy biến áp làm việc liên tục, không cần cắt điện để thay đổi nấc điều chỉnh - Nếu không chọn đầu phân áp cố định dùng máy biến áp thường Khi phải chọn ba đầu phân áp tương ứng với ba chế độ điện áp Khi phụ tải thay đổi (cực đại, cực tiểu, cơ) phải cắt biến áp khỏi lưới để thay đổi nất điều chỉnh, trạm tạm thời ngừng cấp điện thịi gian vài phút Chọn n g su ấ t b iến áp k ết hợp với bù coscp Các xí nghiệp cơng nghiệp có cosọ rấ t thấp ( 0,5 - 0,7), vận hành thịi gian ngắn (vài tháng) phải bù coscp theo yêu cầu điện lực Nếu chọn biến áp theo phụ tải tín h tốn chưa bù cơng 156 http://tieulun.hopto.org suất phán kháng cơng su ất máy lớn nhiều so với công suất máy yêu cầu sau bù Điều dẫn tới sử dụng máy hiệu kinh tế non tải (làm tăng vốn đầu tư, coscp thấy, tổn hao không tải lớn) Ngay từ đầu, với khẳng định th ế phải bù, ta nên chọn biến áp kết hợp với bù coscp từ đầu ta chọn máy biến áp hợp lý Trước hết, vào công thức (3.8) ta tính tổng cơng suất Q cần bù xí nghiệp đê nâng coscpì lên C0S(p2 Qbỉ = PxN (tg S, = 660 + J 880 kVA S HC = 125 kVA, coscp = 0,8 -» S HC = 100 + J 75 kVA SB5 = s + SHC = 760 + j 955 kVA SB5 = V7602 + 9952 = 1220 kVA Khi máy biến áp cố, ta cắt 20% phụ tải phân xưởng lắp ráp 50% nhà hành chính: Ssc = 0,8 s + 0,5 SHC= 0,8 (660 + j 880) + 0,5 (100 + j 75) = 678 + j 741,5 kVA Ssc = Vó782 +741,52 = 1004 kVA Áp dụng cơng thức quen thuộc, tính được: SdmB ằ 1220 = 610 kVA SdmB> - ^ = 7 k V A 1,4 Vậy trạm B5 đặt máy 800 kVA - Trạm B6 Trạm cấp điện cho phân xưởng nhiệt luyện, phân xưởng 100% loại 1, nghĩa S3C= Stt áp dụng công thức (6.6) (6.7) SdmB > ^ = 625 kVA SdmB > - ^ = ^ = 893 kVA Vậy trạm B6 đặt máy bien áp 1000 kVA Kết chọn máy biến áp cho TBAPX ghi bảng tổng kết sau đây, vị trí dặt TBAPX xem hình 6.4 168 http://tieulun.hopto.org Bảng kết chọn máy biến áp cho TBAPX SỐ T T T ên p h â n xưởng S ltI kVA S ố m áy Ssc kVA kVA Tên trạm PX khí s ố 1380 1104 800 B1 PX khí s ố 1050 840 30 B2 PX khí s ố 1325 1060 00 B3 PX khí s ố PX SC C K 1502 1110 00 B4 T rạm bơm PX lắp ráp 1220 1004 800 B5 N hà h n h PX n hiệt luyện 1250 1250 1000 B6 Hình Vị trí đặt TBAPX mặt nhà máy 169 http://tieulun.hopto.org V ị trí đặt TBA PX Về vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng cần lưu ý vị trí tối ưu đặt TBAPX trọng tâm phụ tải - Với trạm cấp điện cho phân xưởng trọng tâm phụ tải trọng tâm hình học phân xưởng, tức nằm phân xưởng Tuy nhiên phân xưởng đặt máy theo th iết kế dây chuyền công nghệ, ta đ ặt trạm kề vào tường phân xưởng gần trọng tâm phụ tải (các trạm B l, B2, B3, B6) - Với trạm cấp điện 2,3 phân xưởng, tâm phụ tải nằm đường nối trọng tâm hình học phân xưởng Tuy nhiên, để đảm bảo mỹ quan không ảnh hưởng đến giao thông, ta đặt kề với phân ưởng có phụ tải lớn n h ất dịch phía phân xưởng lại (trạm B4, B5) V ị trí đặt TBA TT (hoặc TPPTT) nhà máy Vị trí tối ưu đạt TBATT (hoặc TPPTT) nhà máy trọng tâm phụ tải toàn nhà máy M (X, Y); Để xác định M (X, Y) ta thành lập hệ toạ độ nhóm hình 6.4, sau xác định toạ độ phân xưởng, cuối với toạ độ phân xưởng phụ tải tính tốn biết phân xưởng xác định toạ độ điểm M (X, Y): v _ y > ,s , 2.1380 + 5.1050f 8,5.1300 + X = - J— = - = 9,6 £s, 6538 X y ,s , _ 3,2.1380+3,2.1050 + 2.1300+ X m— ^ £s, ~’ _ I • X• 6538 Vậy vị trí tối ưu đặt TBATT (hoặc TPPTT) M (9,6 ; 7,1) BÀI 6.9 Trạm biến áp trung gian đặt hai máy biến áp 25.000 kVA - 110/11 kV điểu chỉnh điện áp tải có số’ đầu phân áp ± X 1,78% Yêu cầu lựa chọn loại máy đầu phân áp cho máy biến áp, biết rằng: 170 http://tieulun.hopto.org ... (6.6) (6.7) BÀI TẬP VÀ BÀI GIẢI BÀI 6.1 Một khu cơng nghiệp có phụ tải tính tốn 420 00 kVA Yêu cầu lựa chọn biến áp cho trạm biến áp trung gian 110 /22 kV cấp điện cho khu công nghiệp Giải ỊChu công... 125 0 10 28 20 00 21 21 1150 40 21 1450 10 15 1300 18 10 10 1750 31 T ên xã 12 Trọng tâm phụ tải toàn huyện M (X, Y): Vậy vị trí đ ặt trạm trung gian 110/10 kV cho huyện điểm M (22 ,7; 25 .3) Khảo... http://tieulun.hopto.org ? ?2 • ("1ỉiái Đặt hệ toạ độ xoy hình 6.1, xác định bảng ghi phụ tải toạ độ xã huyện Xác định vị trí đặt trạm biến áp tru n g gian S Ul, kVA X y 1500 15 42 120 0 22 40 1400 30 38 1800 29 30 125 0