Bài giảng hệ thống cung cấp điện chương 3 ts nguyễn đức tuyên

Chương 3 Sơ đồ hệ thống cung cấp điện Bộ môn hệ thống điện Đại học Bách Khoa Hà nội TS Nguyễn Đức Tuyên tuyen nguyenduc@hust edu vn 1 Chương 3 Sơ đồ hệ thống cung cấp điện 2 §3 1 KHÁI NIỆM CHUNG 3 1 1[.]

Chương 3: Sơ đồ hệ thống cung cấp điện Bộ môn hệ thống điện Đại học Bách Khoa Hà nội TS.Nguyễn Đức Tuyên tuyen.nguyenduc@hust.edu.vn Chương 3: Sơ đồ hệ thống cung cấp điện §3.1 KHÁI NIỆM CHUNG 3.1.1 Yêu cầu sơ đồ cung cấp điện 3.1.2 Các vấn đề thiết lập sơ đồ cung cấp điện §3.2 LỰA CHỌN NGUỒN ĐIỆN §3.3 CÁC SƠ ĐỒ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN 3.3.1 Sơ đồ hình tia 3.3.2 Sơ đồ đường trục 3.3.4 Sơ đồ mạch vịng kín 3.3.5 Sơ đồ dẫn sâu §3.4 SƠ ĐỒ PHÂN PHỐI ĐIỆN TẠI CÁC TRẠM ĐIỆN 3.4.1 Sơ đồ hệ thống góp 3.4.2 Sơ đồ hệ thống góp có phân đoạn 3.4.3 Sơ đồ hệ thống hai góp Yêu cầu với sơ đồ cung cấp điện  Sau xác định phụ tải điện, trình thiết kế cung cấp điện bắt đầu việc xây dựng sơ đồ cung cấp điện  Để cung cấp điện từ nguồn điện đến phụ tải, mặt hình học, hệ thống điện thiết kế theo nhiều dạng sơ đồ khác  Việc lựa chọn sơ đồ cung cấp điện có tác động lớn đến tiêu KT-KT hệ thống điện vận hành  Một sơ đồ cung cấp điện lựa chọn thường phải đảm bảo yêu cầu sau: Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện Vận hành an toàn người thiết bị Linh hoạt thuận tiện lắp đặt, vận hành sửa chữa Dễ dàng phát triển để đáp ứng gia tăng nhu cầu phụ tải Hợp lý mặt kinh tế Vấn đề thiết kế sơ đồ cung cấp điện  Trong thiết kế, đưa phương án sơ đồ cung cấp điện, xác định rõ vấn đề: Cấp điện áp dang vận hành Đặc điểm liên kết với nguồn điện Hình dạng sơ đồ cung cấp điện Các phương thức vận hành  Sự đa dạng sơ đồ (do yêu cầu cung cấp điện phụ tải, đặc điểm khả cung cấp điện nguồn điện) gây khó khăn cho thiết kế vận hành  Nếu coi hệ thống điện phức tạp tạo nên từ dạng sơ đồ cần nắm đặc điểm phạm vi ứng dụng dạng sơ đồ Đơn giản hóa trình lựa chọn sơ đồ cung cấp điện Lựa chọn nguồn điện  Nguồn điện phải đủ dung lượng đủ đáp ứng nhu cầu phụ tải, đảm bảo cung cấp điện tin cậy linh hoạt vận hành  Lựa chọn dựa tính tốn kinh tế - kỹ thuật (xét: độ lớn, đặc điểm yêu cầu phụ tải, điện áp vận hành, sơ đồ lưới điện, chế độ vận hành, khả tự động hóa…) Các nhà máy điện : cho vùng hay quốc gia Trạm biến áp khu vực: Cho khu vực lớn thành phố, tỉnh, vùng kinh tế Lấy từ cấp điện áp 110÷220kV biến đổi xuống cấp 35kV Tùy theo độ lớn phụ tải, có hay nhiều trạm biến áp  Để tăng độ tin cậy, trạm có hai máy biến áp Cơng suất máy biến áp 25MVA ÷125MVA Lựa chọn nguồn điện Trạm biến áp trung gian: Cho khu vực cơng nghiệp, nhà máy có cơng suất lớn, khu đô thị thương mại Lấy điện từ cấp điện áp 110÷220kV từ mạng điện khu vực 35kV biến đổi xuống điện áp trung gian 6÷22kV Trạm biến áp trung gian thường có vị trí quan trọng hệ thống cung cấp điện nên trạm thường có hai máy biến áp cơng suất 2,5÷40MVA Trạm biến áp phân phối:  Cho nhóm phụ tải tương đối nhỏ, phân xưởng nhà máy điện công nghiệp, cụm dân cư, quan, công sở Tùy độ lớn phụ tải yêu cầu cung cấp điện, trạm có đến hai máy biến áp 50kVA÷2500kVA Các sơ đồ hệ thống cấp điện  Sơ đồ hình tia Ưu điểm: Độ tin cậy cao (sự cố Đz không ảnh hưởng đến Đz khác) Thiết kế, chỉnh định relay, tự động hóa đơn giản Nhược điểm: Vốn đầu tư lớn (dây dài, nhiều thiết bị) Nguồn Ứng dụng: Cho mạng điện áp cao cấp cho phụ tải lớn quan trọng (loại 1,2) cao áp xí nghiệp công nghiệp Cũng phổ biến mạng điện hạ áp cơng nghiệp cấp điện cho nhóm phụ tải công suất lớn yêu cầu cung cấp điện cao Các sơ đồ hệ thống cấp điện  Sơ đồ đường trục Ưu điểm: Vốn đầu tư giảm ( giảm chiều dài Đx số thiết bị đóng cắt) Nhược điểm: Độ tin cậy cung cấp điện thấp Khi có cố trục có nhiều phụ tải điện Kém linh hoạt vận hành Thiết kế rơ le bảo vệ phức tạp Nguồn Ứng dụng: Dạng sơ đồ thường dùng để cấp điện cho phụ tải quan trọng (loại 2,3) Các sơ đồ hệ thống cấp điện  Sơ đồ hỗn hợp Kết hợp sơ đồ hình tia sơ đồ trục Có ưu nhược điểm hai loại sơ đồ Cho phép tạo nên sơ đồ cung cấp điện hợp lý cho phụ tải thực tế ( hợp lý chi phí đầu tư độ tin cậy cung cấp điện) Trong cụm phụ tải: Với phụ tải quan trọng dùng sơ đồ hình tia Với phụ tải quan trọng dùng sơ đồ trục Dùng sơ đồ sơ đồ cung cấp điện công nghiệp Nguồn Các sơ đồ hệ thống cấp điện  Sơ đồ mạch vịng kín Ưu điểm: Cấp điện từ hai phíaNâng cao độ tin cậy Vốn đầu tư rẻ so với sơ đồ hình tia Nhược điểm: Thiết kế chỉnh định rơ le phức tạp Nguồn Vận hành phức tạp Khi cố Đz gần nguồn, khó đảm bảo chất lượng điện Ứng dụng: Cùng mạng cao áp để tăng cường độ tin cậy Khi phụ tải có mật độ cao, phân phối tương đối đều, sử dụng mạch vòng kín vận hành hở cách cắt cầu dao vị trí địnhtối ưu hóa chế độ vận hành 10 Các sơ đồ hệ thống cấp điện  Sơ đồ dẫn sâu Đưa thẳng đường dây cao áp tới phụ tải Ví dụ HTCCĐ xí nghiệp, đưa điện áp cao đến TBAPP phân xưởng Ưu điểm: Giảm tổn thất công suất, điện áp Giảm vốn đầu tư TBATG TPPTT Nhược điểm: Tuy giảm vốn đầu tư TBATG TPPTT tăng vốn đầu tư đường dây, thiết bị trung áp TBAPP Vận hành, quản lý khó khăn Ứng dụng: Phụ tải cơng suất lớn nằm sâu khu vực có mật độ tải thấp 11 Sơ đồ phân phối điện trạm điện  Sơ đồ hệ thống góp Các mạch vào nối chung vào góp Ưu điểm: Đơn giản, rẻ Nhược điểm: Độ tin cậy không cao, vận hành không linh hoạt Ứng dụng: Thiết kế trạm biến áp quan trọng Các tủ phân phối điện hạ áp cho phụ tải quan trọng Thiết bị đóng cắt Thanh góp 12 Sơ đồ phân phối điện trạm điện  Sơ đồ hệ thống góp có phân đoạn Đặc điểm vận hành: PĐI PĐII Bình thường, máy cắt phân đoạn mở MCPĐ Một nguồn  thiết bị phân đoạn đóng Ưu điểm: nâng cao độ tin cậy Nhược điểm: Giá thành tăng phải thêm mạch phân đoạn Sửa góp, phụ tải nối vào góp điện Ứng dụng: Trạm nguồn, điện áp trung áp (TBATG hay TPPTT) Tủ phân phối hạ áp cho phụ tải quan trọng (các thiết bị đóng cắt mạch nguồn đầu vào mạch phân đoạn điều khiển liên động chuyển nguồn tự động (ATS) 13 Sơ đồ phân phối điện trạm điện MCLL  Sơ đồ hệ thống th/góp Máy cắt 1TG l/việc +1TG dự phịng Dao cách TGLV Mạch vào khỏi hệ ly thống TG nối điện với TG TGDP l/việc (DCL nối vào đóng) Lèo TG dự phịng khơng mang Cả hai TG làm việc điện (DCL nối vào mở) Máy Một nửa số mạch vào cắt liên lạc (MCLL) mở nối điện với Bảo dưỡng TG l/việc: Đóng góp MCLLđóng DCL nối vào Khi cố TG tồn TG dự phịngmở DCL nối phụ tải nối vào góp với TG l/việccắt MCLL điện đến phụ tải chuyển sang góp khơng cố 14 Sơ đồ phân phối điện trạm điện Ưu điểm: Độ tin cậy cung cấp điện tính linh hoạt cao Nhược điểm: Vốn đầu tư tăng cao có thêm hệ thống góp mạch vào cần thêm dao cách ly Khi bảo dưỡng máy cắt cố máy cắt, để cung cấp điện liên tục, phải đấu tắt máy cắt lèo Khi đó, cố đường dây hai góp bị điện Muốn khắc phục dùng hệ thống hai góp có góp vòng Ứng dụng: thiết kế trạm phân phối cho phụ tải quan trọng 15 .. .Chương 3: Sơ đồ hệ thống cung cấp điện ? ?3. 1 KHÁI NIỆM CHUNG 3. 1.1 Yêu cầu sơ đồ cung cấp điện 3. 1.2 Các vấn đề thiết lập sơ đồ cung cấp điện ? ?3. 2 LỰA CHỌN NGUỒN ĐIỆN ? ?3. 3 CÁC SƠ ĐỒ HỆ THỐNG CUNG. .. CUNG CẤP ĐIỆN 3. 3.1 Sơ đồ hình tia 3. 3.2 Sơ đồ đường trục 3. 3.4 Sơ đồ mạch vịng kín 3. 3.5 Sơ đồ dẫn sâu ? ?3. 4 SƠ ĐỒ PHÂN PHỐI ĐIỆN TẠI CÁC TRẠM ĐIỆN 3. 4.1 Sơ đồ hệ thống góp 3. 4.2 Sơ đồ hệ thống. .. đoạn 3. 4 .3 Sơ đồ hệ thống hai góp Yêu cầu với sơ đồ cung cấp điện  Sau xác định phụ tải điện, trình thiết kế cung cấp điện bắt đầu việc xây dựng sơ đồ cung cấp điện  Để cung cấp điện từ nguồn điện