NỘI DUNG I .TỔNG QUAN VỀ MÁY BIẾN ÁP II.ĐỒ THỊ PHỤ TẢI MÁY BIẾN ÁP III.CHỌN SƠ ĐỒ CẤU TRÚC MÁY BIẾN ÁP IV.CHỌN MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC V.SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN VI.TÍNH TOÁN CÁC TRƯỜNG HỢP VẬN HÀNH CỦA TRẠM BIẾN ÁP VII.TÍNH TOÁN TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MÁY BIẾN ÁP VIII.CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ CÁC PHẦN DẪN ĐIỆN IX.TỰ DÙNG TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN TRẠM BIẾN ÁP
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BÁO CÁO TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP Đề tài: THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 220/110/22 KV Giảng viên hướng dẫn: HỌC KỲ: – NĂM HỌC: 2019-2020 Họ Tên: Tp.Hồ Chí Minh, tháng năm 2019 MSSV TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP Tên đề tài: GVHD:THs.LÊ TRỌNG NGHĨA THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 220/110/22KV NỘI DUNG I TỔNG QUAN VỀ MÁY BIẾN ÁP II.ĐỒ THỊ PHỤ TẢI MÁY BIẾN ÁP III.CHỌN SƠ ĐỒ CẤU TRÚC MÁY BIẾN ÁP IV.CHỌN MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC V.SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN VI.TÍNH TỐN CÁC TRƯỜNG HỢP VẬN HÀNH CỦA TRẠM BIẾN ÁP VII.TÍNH TỐN TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MÁY BIẾN ÁP VIII.CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ CÁC PHẦN DẪN ĐIỆN IX.TỰ DÙNG TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN TRẠM BIẾN ÁP Phạm Duy Phương Page TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD:THs.LÊ TRỌNG NGHĨA LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN TIỂU LUẬN Ngày Nội dung 01-06-2019 TỔNG QUAN VỀ MÁY BIẾN ÁP 02-06-2019 ĐỒ THỊ PHỤ TẢI MÁY BIẾN ÁP 03-06-2019 CHỌN SƠ ĐỒ CẤU TRÚC MÁY BIẾN ÁP CHỌN MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC 04-06-2019 05-06-2019 SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN 07-06-2019 SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN 08-06-2019 15-06-2019 Xác nhận giáo viên TÍNH TỐN CÁC TRƯỜNG HỢP VẬN HÀNH CỦA TRẠM BIẾN ÁP TÍNH TỐN TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MÁY BIẾN ÁP 18-06-2019 22-06-2019 Phạm Duy Phương CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ CÁC PHẦN DẪN ĐIỆN TỰ DÙNG TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN TRẠM BIẾN ÁP Page TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD:THs.LÊ TRỌNG NGHĨA ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN: ĐIỆN CÔNG NGHIỆP BẢNG NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN I.TĨM TẮT NỘI DUNG CHÍNH II.MÔ TẢ ĐỀ TÀI II.1 Tính cần thiết II.2 Bài toán đặt (Nội dung cần giải quyết) II.3 Kỹ thuật – Phương pháp sử dụng để giải vấn đề II.4 Kết đạt TP HCM, ngày tháng… năm 2019 sinh viên TP HCM, ngày… tháng… năm 2019 Giáo viên hướng dẫn THs LÊ TRỌNG NGHĨA NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Phạm Duy Phương Page TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD:THs.LÊ TRỌNG NGHĨA ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… TP.Hồ Chí Minh,ngày… ,tháng……,năm 2019 Giáo viên hướng dẫn THS:LÊ TRỌNG NGHĨA Phạm Duy Phương Page TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD:THs.LÊ TRỌNG NGHĨA NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ………………………………………………… TP.Hồ Chí Minh,ngày… ,tháng……,năm 2019 Giáo viên phản biện ThS.VŨ THỊ NGỌC Phạm Duy Phương Page TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD:THs.LÊ TRỌNG NGHĨA LỜI CẢM ƠN Kính thưa q thầy cơ! Chúng em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến Ban Giám Hiệu thầy cô trường, đặc biệt thầy cô khoa Điện-ĐiệnTử trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TPHCM tận tình dạy,truyền đạt kiến thức tạo điện kiện thuận lợi cho em suốt trình học tập vừa qua Trước hết, em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy Ths LÊ TRỌNG NGHĨA giành nhiều thời gian, cơng sức, quan tâm theo dõi, tận tình hướng dẫn, động viên nhắc nhở chúng em hoàn thành tốt luận văn Qua đây, chúng em xin gởi lời cảm ơn đến tất bạn bè người thân xung quanh động viên , giúp đỡ em nhiều trình học tập Cuối chúng em kính chúc q Thầy, Cơ dồi sức khỏe thành công nghiệp cao quý Trân trọng kính chào! TP.HCM,ngày 28 tháng 06 năm 2019 Sinh viên PHẠM DUY PHƯƠNG Phạm Duy Phương Page TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD:THs.LÊ TRỌNG NGHĨA TÓM TẮT LUẬN VĂN Đầu tiên, Luận văn trình bày cách tổng quan trạm biến áp ,lịch sử hình thành Sự hình thành phát triển Hệ thống truyền tải điện Quốc gia trải qua bề dày lịch sử, với phát triển ngành điện Việt Nam ghi nhận nhiều mốc son đáng nhớ Trong đó, kiện Tổng công ty Truyền tải điện Quốc gia (EVNNPT) thành lập vào hoạt động từ ngày 01/7/2008 dấu mốc quan trọng, đánh dấu liệt Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) việc bước tái cấu ngành điện, đáp ứng đòi hỏi kinh tế thị trường Kể từ thời điểm này, công tác quản lý vận hành đầu tư phát triển Hệ thống truyền tải điện Quốc gia thu mối thống Với vai trò “xương sống” ngành điện, Hệ thống truyền tải điện Quốc gia trở thành phận quan trọng hạ tầng sở, tiền đề để xây dựng thị trường điện cạnh tranh Sự kiện EVNNPT đời mở tương lai tươi sáng cho phát triển Hệ thống truyền tải điện Quốc gia Trạm biến áp phần tử quan trọng hệ thống cung cấp điện Là nơi biến đổi điện áp từ cấp sang cấp khác để phù hợp với yêu cầu sử dụng Thứ hai giới thiệu đồ thị phụ tải trạm,chọn sơ đồ cấu trúc,chọn máy biến áp điện lực,thiết kế sơ đồ nối điện cho trạm,tính tốn ngắn mạch,tổn thất điện năng,chọn khí cụ điện phần dẫn điện cho trạm biến áp Cuối chọn công suất máy biến áp tự dùng cho trạm biến áp 220/110/22kv Phạm Duy Phương Page TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD:THs.LÊ TRỌNG NGHĨA MỤC LỤC CHƯƠNG 111 TỔNG QUAN 111 I KHÁI NIỆM 111 Khái niệm trạm biến áp 111 Giới thiệu trạm biến áp cần thiết kế 113 CHƯƠNG 114 ĐỒ THỊ PHỤ TẢI 114 I KHÁI NIỆM ĐỒ THỊ PHỤ TẢI 114 Phụ tải điện 114 Đồ thị phụ tải 14 II GIỚI THIỆU ĐỒ THỊ PHỤ TẢI TRẠM 16 III TỔNG HỢP ĐỒ THỊ PHỤ TẢI CHO TRẠM BIẾN ÁP 16 CHƯƠNG 18 CHỌN SƠ ĐỒ CẤU TRÚC 18 I KHÁI NIỆM SƠ ĐỒ CẤU TRÚC 18 Sơ đồ cấu trúc 18 Số lượng máy biến áp 19 II CHỌN SƠ ĐỒ CẤU TRÚC CHO TRẠM BIẾN ÁP 21 Chọn sơ đồ cấu trúc cho trạm biến áp 21 Chọn số lượng máy biến áp 21 Trạm biến áp cần thiết kế 22 CHƯƠNG 23 CHỌN MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC 23 I KHÁI NIỆM 23 Khái niệm máy biến áp 23 Các đặc điểm cần lưu ý sử dụng máy biến áp 23 Hệ thống làm lạnh máy biến áp 23 Phạm Duy Phương Page TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD:THs.LÊ TRỌNG NGHĨA Các thông số định mức máy biến áp 23 Quá tải máy biến áp 24 II CHỌN CÔNG SUẤT MÁY BIẾN ÁP CHO TRẠM 25 CHƯƠNG 27 SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN 27 I LÝ THUYẾT 27 Khái niệm sơ đồ nối điện 27 Các dạng sơ đồ nối điện 27 II THIẾT KẾ SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHO TRẠM BIẾN ÁP 31 CHƯƠNG 33 TÍNH TỐN CÁC TRƯỜNG HỢP VẬN HÀNH CỦA 33 TRẠM BIẾN ÁP 33 I SỰ CỐ NGẮN MẠCH 33 Hiện tượng ngắn mạch 33 Mục đích tính tốn ngắn mạch 34 Tính tốn ngắn mạch hệ đơn vị tương đối 34 Tính trở kháng phần tử hệ thống điện 35 Trình tự tính tốn ngắn mạch ba pha 37 II TÍNH TỐN NGẮN MẠCH CHO TRẠM 37 Sơ đồ hệ thống cần tính tốn ngắn mạch sau mơ hình hóa: 37 Thành lập sơ đồ tính tốn 39 CHƯƠNG 42 TÍNH TỐN TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MÁY BIẾN ÁP 42 I KHÁI NIỆM 42 II TÍNH TỐN TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG CHO TRẠM 45 CHƯƠNG 47 CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ CÁC PHẦN DẪN ĐIỆN 47 I KHÁI NIỆM CHUNG 47 Phạm Duy Phương Page TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD:THs.LÊ TRỌNG NGHĨA Cấp điện áp 220kV Do Icbmax = 314.918 (A) nên chọn máy biến dòng điện loại TΦ3M220B – II cấp xác 0.5 có thơng số sau: Bảng Thơng số máy biến dịng điện loại TΦ3M220B – II tr309 𝑈đ𝑚 (kV) 220 Loại TΦ3M220B - II 𝐼đ𝑚𝑆𝐶 (A) 500 𝐼đ𝑚𝑇𝐶 (A) 𝑍đ𝑚 (Ω) 1,2 𝐼𝑙𝑑𝑑 (kA) 25 𝐼𝑛ℎ (kA) 9,8 𝑡𝑛ℎ (s) Chọn dây dẫn cho phụ tải thứ cấp CT: Theo thực tế phần phụ tải (đồng hồ đo) lắp vào cuộn thứ cấp máy biến dịng điện thường là: Bảng 8 Thơng số phụ tải tr334 Công suất tiêu thụ Pha A Pha B Pha C Ampe kế Э - 351 0,5 0,5 0,5 Walt kế Д335/1 0,25 0,25 Var kế Д335 0,25 0,25 Walt 675 1,25 1,25 Var 676 1,25 1,25 Cos𝜑 kế Д335 2 Tổng 5,5 0,5 5,5 Tổng trở CT cấp cho dụng cụ đo xác định theo pha lớn nên tính theo pha A: Dụng cụ đo Z Số lượng Loại dc S I dm 5.5 0.22() 52 Giả sử chiều dài từ CT đến dụng cụ đo l = 25(m), dây dẫn bằng đồng Tiết diện dây dẫn:ttr102 F ltt 25.0,0188 0,479 mm2 Z2 dmCT Z dc 1.2 0,22 Chọn dây dẫn bằng đồng có tiết diện Fdd = (mm2) Phạm Duy Phương Page 61 TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD:THs.LÊ TRỌNG NGHĨA Thiết kế có biến dịng pha nên: ltt = l = 25(m) Kiểm tra điều kiện điện áp : U dm CT U HT (220 220)(kV ) Kiểm tra điều kiện dòng điện: I dm CT I cb max (300 314.918)( A) kiểm tra điều kiện tổng trở: Z2 dmCT Z dc Zdd (1.2 0.22 0.11 0.33) với Zdd ltt 25 0.0188 0.11() Fdd Kiểm tra điều kiện ổn định động: Kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt: I lññ ixk (25 9.79)(kA) I nh tnh BN (9.82 x 288.12 7.396)(kA) Vậy máy biến dòng chọn cho cấp điện áp 220kV thỏa mãn tất điều kiện a) Cấp điện áp 110kV Do Icbmax = 209.946(A) nên chọn máy biến dòng điện loại TΦ3M110B – I cấp xác 0.5(theo thiết bị có u cầu cao nhất) có thơng số sau: Bảng Thơng số máy biến dịng điện loại TΦ3M110B – Itr 309 Loại TΦ3M110B - I 𝑈đ𝑚 (kV) 110 𝐼đ𝑚𝑆𝐶 (A) 400 𝐼đ𝑚𝑇𝐶 (A) 𝑍đ𝑚 (Ω) 1.2 𝐼𝑙𝑑𝑑 (kA) 62 𝐼𝑛ℎ (kA) 14 𝑡𝑛ℎ (s) Chọn dây dẫn cho phụ tải thứ cấp CT: Theo thực tế phần phụ tải (đồng hồ đo) lắp vào cuộn thứ cấp máy biến dịng điện thường là: Bảng 10 Thơng số phụ tải334 Dụng cụ đo Ampe kế Walt kế Var kế Walt Var Cos𝜑 kế Tổng Loại Số lượng Э - 351 Д335/1 Д335 675 676 Д335 1 1 1 Phạm Duy Phương Công suất tiêu thụ Pha A Pha B 0,5 0,5 0,25 0,25 1,25 1,25 5,5 0,5 Pha C 0,5 0,25 0,25 1,25 1,25 5,5 Page 62 TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD:THs.LÊ TRỌNG NGHĨA Tổng trở CT cấp cho dụng cụ đo xác định theo pha lớn nên tính theo pha A: Z dc S I dm 5.5 0.22() 52 Giả sử chiều dài từ CT đến dụng cụ đo l = 25(m), dây dẫn bằng đồng Tiết diện dây dẫn:tr102, Pcu=0.0188 F ltt 25.0,0188 0,479 mm2 Z2 dmCT Z dc 1.2 0,22 Chọn dây dẫn bằng đồng có tiết diện Fdd = (mm2) Thiết kế có biến dịng pha nên: ltt = l = 25(m) Kiểm tra điều kiện điện áp : U dm CT U HT (110 110)(kV ) Kiểm tra điều kiện dòng điện: I dm CT I cb max (400 209.946)( A) kiểm tra điều kiện tổng trở: Z2 dmCT Z dc Zdd (1.2 0.22 0.11 0.33) với Zdd ltt 25 0.0188 0.11() Fdd Kiểm tra điều kiện ổn định động: Kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt: I lññ ixk (62 6.002)(kA) I nh tnh BN (142 x 588 2.78)(kA) Vậy máy biến dòng chọn cho cấp điện áp 110kV thỏa mãn tất điều kiện b) Cấp điện áp 22kV Máy biến dòng điện cấp 22kV có sẵn tủ hợp Chọn máy biến điện áp (VT) a) Cấp điện áp 220kV Khác với CT, phân đoạn góp đặt máy biến điện áp chung cho tất dụng cụ đo mạch nối vào phân đoạn Phạm Duy Phương Page 63 TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD:THs.LÊ TRỌNG NGHĨA Phụ tải nối đến bao gồm: Bảng 11 Thông số phụ tảitr334 Dụng cụ đo Volt kế Walt kế Var kế Walt Var Cos𝜑 kế Tổng cộng Số lượng 5 5 5 30 Loại Э377 Д335/1 Д335 675 676 Д335 Công suất(VA) 2 1.5 12 12 172.5 Chọn ba máy biến điện áp pha Vì có nên chọn máy loại HKΦ-220 có thông số sau: Bảng 12 Thông số máy biến điện áp loại HKΦ-220 tr303 Điện áp định mức Loại Cấp điện áp (kV) Cuộn sơ cấp (kV) HKΦ-220 220 220/√3 b) Cấp điện áp 110kV Phụ tải nối đến bao gồm: Cuộn thứ cấp (V) 100/√3 Công suất định mức ứng với cấp xác 0,5 400 Bảng 13 Thơng số phụ tải Dụng cụ đo Volt kế Walt kế Var kế Walt Var Cos𝜑 kế Tổng cộng Phạm Duy Phương Loại Э377 Д335/1 Д335 675 676 Д335 Số lượng 8 8 8 48 Công suất(VA) 2 1.5 12 12 276 Page 64 TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD:THs.LÊ TRỌNG NGHĨA Chọn ba máy biến điện áp pha Vì có nên chọn máy loại HKΦ-110 có thông số sau: Bảng 14 Thông số máy biến điện áp loại HKΦ-110tr303 Cấp điện áp (kV) Loại Điện áp định mức Cuộn thứ Cuộn sơ cấp cấp (kV) (V) 110/√3 100/√3 Công suất định mức ứng với cấp xác 0,5 400 HKΦ-110 110 c) Cấp điện áp 22kV Máy biến điện áp có sẵn tủ hợp Chọn phần dẫn điện cho trạm biến áp a) Cấp điện áp 220kV Chọn dây dẫn từ hệ thống đến trạm Chọn theo điều kiện phát nóng lâu dài:103 I cp I cb max K1K2 K3 Với K1 hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường xung quanh K2 hệ số điều chỉnh dựa vào số mạch đặt song song K3 0.95 K1 = 0.88( t = 35°C) K2 = ( mạch) K3 = 0.95 K3 hệ số phụ thuộc cách đặt dây dẫn **Tham khảo sách cung cấp điện để tra thông số K1, K2, K3.** 314.918 376.696( A) I cp 0.88 x1x0.95 ⇒ Chọn dây dẫn AC - dây nhơm lõi thép có thơng số sau318 Bảng 15 Thông số dây dẫn AC - dây nhôm lõi thép Tiết diện (𝑚𝑚2 ) Tiết Điện trở chiều diện chuẩn(20°𝐶)(Ω/ (𝑚𝑚2 ) 𝑘𝑚) Nhôm Thép - Đường kính (𝑚𝑚) Dây dẫn Lõi thép Dịng điện cho phép (A) Trong nhà Kiểm tra điều kiện vầng quang: 𝑈𝑣𝑞 = 84 𝑚 𝑟 𝑙𝑔 Phạm Duy Phương Ngoài trời 𝑎 𝑟 Page 65 TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP 120/19 0.245 118 14.8 GVHD:THs.LÊ TRỌNG NGHĨA 15.2 5.6 305 380 o Hệ số bề mặt: 𝑚 = 0,87 (dây dẫn có nhiều sợi vặn xoắn) o Bán kính: 𝑟 = 15.2 = 7.6 (𝑚𝑚) o Khoảng cách pha cấp điện áp 220 kV: 𝑎 = 400 (𝑐𝑚) ⇒ 𝑈𝑣𝑞 = 84𝑥0.87𝑥0.76 𝑙𝑔 400 0.76 = 151.14 𝑘𝑉 < 𝑈𝐻𝑇 = 220 𝑘𝑉 Vì 𝑈𝑣𝑞 < 𝑈𝐻𝑇 nên ta phải nâng dây lên thành dây dẫn AC có thông số sau: Bảng 16 Thông số dây dẫn Actr318 Tiết diện chuẩn (𝑚𝑚2 ) 300/204 Điện trở chiều (20°𝐶)(Ω/ 𝑘𝑚) 0.097 Tiết diện (𝑚𝑚2 ) Nhơm Thép 298 204 Đường kính (𝑚𝑚) Dây Lõi dẫn thép 29.2 18.6 Dòng điện cho phép (A) Trong nhà Ngoài trời 585 690 Kiểm tra theo điều kiện vầng quang 2.92 1.46(cm) - Bán kính r U vq 84 x1.46 x 0.87.lg 400 260.096kV 1.46 Do dây đặt cùng mặt phẳng nằm ngang nên Uvp pha giảm 4% Uvp pha tăng lên 6% o o o Uvq Uvq x 0.96 260.096 x 0.96 249.69 220(thoûa) Uvq max Uvq x1,06 260.096 x1.06 275.7 220(thoûa) Kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt: Thời gian tương đương: 𝑇𝑡đ = 0,5𝑠 Hằng số thời gian: 𝑇0 = 0,05𝑠 Xung nhiệt dòng ngắn mạch:tr99 ( 𝐵𝑁 = 𝐼𝑁1 𝑇𝑡đ + 𝑇0 ) = (3.846 103 )2 (0,5 + 0,05) = 1479171.6 (𝐴2 𝑠) o o Vì ta chọn dây nhơm nên: 𝐶 = 88 (𝐴2 𝑠/𝑚𝑚2 ) Phạm Duy Phương Page 66 TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD:THs.LÊ TRỌNG NGHĨA o C:hệ số phụ thuộc dây dẫn o Tiết diện tối thiểu góp: 104 √𝐵𝑁 √1479171.6 = = 13.82 (𝑚𝑚2 ) 𝐶 88 = 300 (𝑚𝑚 ) > 13.82 (𝑚𝑚2 ) (thỏa) 𝑆𝑐ℎọ𝑛 ≥ 𝑆𝑚𝑖𝑛 = ⇒ 𝑆𝑐ℎọ𝑛 Kết luận: Vậy dây dẫn từ hệ thống đến trạm ta chọn dây dẫn AC- dây nhơm lõi thép có tiết diện chuẩn 300mm2 thỏa mãn điều kiện Chọn góp Chọn góp mềm có thơng số giống dây dẫn từ hệ thống đến trạm Dây dẫn AC – dây nhôm lõi thép: Bảng 17 Thông số dây dẫn Actr318 Điện trở Tiết diện (𝑚𝑚2 ) Tiết chiều diện chuẩn (20°𝐶)(Ω/ (𝑚𝑚2 ) Nhôm Thép 𝑘𝑚) 300/204 0.097 298 204 Đường kính (𝑚𝑚) Dịng điện cho phép (A) Dây dẫn Lõi thép Trong nhà Ngoài trời 29.2 18.6 585 690 Kết luận: Vậy dây dẫn làm góp ta chọn dẫn AC có tiết diện chuẩn 300mm2 b) Cấp điện áp 110kV Chọn dây dẫn từ máy biến áp đến góp I cp I cb max tr103 K1K2 K3 Với K1 hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường xung quanh K2 hệ số điều chỉnh dựa vào số mạch đặt song song K3 0.95 K1 = 0.88( t = 35°C) K2 = ( mạch) K3 = 0.95 Phạm Duy Phương Page 67 TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP Tiết Điện trở diện chiều chuẩn (20°𝐶)(Ω/ (𝑚𝑚2 ) 𝑘𝑚) 70/72 0.42 GVHD:THs.LÊ TRỌNG NGHĨA Tiết diện Đường kính (𝑚𝑚2 ) (𝑚𝑚) Nhơm Thép 68.4 72.2 Dây dẫn 15.4 Dòng điện cho phép (A) Lõi thép 11 Trong Ngoài nhà trời 210 265 K3 hệ số phụ thuộc cách đặt dẫn **Tham khảo sách Thiết kế cung cấp điện để tra thông số K1, K2, K3.** 209.946 251.13( A) I cp 0.88 x1x0.95 ⇒ Chọn dây dẫn AC - dây nhôm lõi thép có thơng số sau: Bảng 18 Thông số dây dẫn AC - Kiểm tra điều kiện vầng quang: 𝑈𝑣𝑞 = 84 𝑚 𝑟 𝑙𝑔 𝑎 𝑟 o Hệ số bề mặt: 𝑚 = 0,87 (dây dẫn có nhiều sợi vặn xoắn) o Bán kính: 𝑟 = 15.4 = 7.7 (𝑚𝑚) o Khoảng cách pha cấp điện áp 110 kV: 𝑎 = 250 (𝑐𝑚) ⇒ 𝑈𝑣𝑞 = 84𝑥0.77𝑥0.87 𝑙𝑔 250 0.77 = 141.32 𝑘𝑉 Do dây đặt cùng mặt phẳng nằm ngang nên Uvp pha giảm 4% Uvp pha tăng lên 6%: Uvq Uvq x 0.96 141.32 x 0.96 130.24 110(thoûa) Uvq max Uvq x1,06 141.32 x1.06 149.8 110(thoûa) o o o Kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt: Thời gian tương đương: 𝑇𝑡đ = 0,5𝑠 Hằng số thời gian: 𝑇0 = 0,05𝑠 Xung lượng nhiệt dòng ngắn mạch: ( 𝐵𝑁 = 𝐼𝑁2 𝑇𝑡đ + 𝑇0 ) = (2.358𝑥103 )2 (0,5 + 0,05) = 556016.4 (𝐴2 𝑠) Phạm Duy Phương Page 68 TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD:THs.LÊ TRỌNG NGHĨA o Vì ta chọn dây nhơm nên: 𝐶 = 88 (𝐴2 𝑠/𝑚𝑚2 ) Hệ số phụ thuộc dây dẫn o Tiết diện tối thiểu góp: 104 √𝐵𝑁 √556016.4 = = 8.47 (𝑚𝑚2 ) 𝐶 88 = 70 (𝑚𝑚2 ) > 8.47 (𝑚𝑚2 ) (thỏa) 𝑆𝑐ℎọ𝑛 ≥ 𝑆𝑚𝑖𝑛 = ⇒ 𝑆𝑐ℎọ𝑛 Kết luận: Vậy dây dẫn từ máy biến áp đến góp ta chọn dây dẫn AC – dây nhơm lõi thép có tiết diện ch̉n 70mm2 thỏa mãn điều kiện Chọn dây dẫn từ góp đến tải Chọn giống dây dẫn từ máy biến áp đến góp 110kV Chọn góp Chọn giống dây dẫn từ máy biến áp đến góp 110kV c) Cấp điện áp 22kV Chọn dây dẫn từ máy biến áp đến góp Chọn theo điều kiện phát nóng lâu dài: I cp I cb max 109 K1K2 K3 Với K1 hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường xung quanh K2 hệ số điều chỉnh dựa vào số mạch đặt song song K3 0.95 K1 = 0.88( t = 35°C) K2 = ( mạch) K3 = 0.95 K3 hệ số phụ thuộc cách đặt dây dẫn **Tham khảo sách Thiết kế cung cấp điện để tra thông số K1, K2, K3.** 656.079 784.78( A) I cp 0.88 x1x0.95 ⇒ Chọn dây dẫn AC - dây nhơm lõi thép có thơng số sau: Phạm Duy Phương Page 69 TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD:THs.LÊ TRỌNG NGHĨA Bảng 19 Thông số dây dẫn AC tr318 - Kiểm tra điều kiện vầng quang: 𝑈𝑣𝑞 = 84 𝑚 𝑟 𝑙𝑔 𝑎 𝑟 o Hệ số bề mặt: 𝑚 = 0,87 (dây dẫn có nhiều sợi vặn xoắn) o Bán kính: 𝑟 = 26.6 = 13.3 (𝑚𝑚) o Khoảng cách pha cấp điện áp 22 kV: 𝑎 = 100 (𝑐𝑚) ⇒ 𝑈𝑣𝑞 = 84𝑥1.33𝑥0.87 𝑙𝑔 100 1.33 = 182.35 𝑘𝑉 Do dây đặt cùng mặt phẳng nằm ngang nên Uvp pha giảm 4% Uvp pha tăng lên 6%: Uvq Uvq x 0.96 182.35 x 0.96 175.06 22(thoûa) Uvq max Uvq x1,06 182.35x1.06 193.3 22(thoûa) o o o Kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt: Thời gian tương đương: 𝑇𝑡đ = 0,5𝑠 Hằng số thời gian: 𝑇0 = 0,05𝑠 Xung lượng nhiệt dòng ngắn mạch: ( 𝐵𝑁 = 𝐼𝑁3 𝑇𝑡đ + 𝑇0 ) = (2.223𝑥103 )2 (0,5 + 0,05) = 494172.9 (𝐴2 𝑠) o Vì ta chọn dây nhơm nên: 𝐶 = 88 (𝐴2 𝑠/𝑚𝑚2 ) o Tiết diện tối thiểu góp: √𝐵𝑁 √494172.9 = = 7.99 (𝑚𝑚2 ) 𝐶 88 = 400 (𝑚𝑚2 ) > 7.99 (𝑚𝑚2 ) (thỏa) 𝑆𝑐ℎọ𝑛 ≥ 𝑆𝑚𝑖𝑛 = ⇒ 𝑆𝑐ℎọ𝑛 Kết luận: Vậy dây dẫntừ máy biến áp đến góp ta chọn dây dây dẫn AC – dây nhơm lõi thép có tiết diện chuẩn 400mm2 thỏa mãn điều kiện Chọn dây dẫn từ góp đến tải Chọn dây dẫn giống với dây từ máy biến áp đến 22kV Chọn góp Chọn dây dẫn giống với dây từ máy biến áp đến 22kV Phạm Duy Phương Page 70 TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP Phạm Duy Phương GVHD:THs.LÊ TRỌNG NGHĨA Page 71 TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD:THs.LÊ TRỌNG NGHĨA CHƯƠNG TỰ DÙNG TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN TRẠM BIẾN ÁP GIỚI THIỆU CHUNG khái niệm Để sản xuất truyền tải điện năng, phần cung cấp cho hộ tiêu thụ, thân nhà máy điện trạm biến áp tiêu thụ lượng điện Phần điện gọi điện tự dùng nhà máy điện trạm biến áp Trong nhà máy thủy điện có cấu tự dùng sau: Các cấu tuabin nước - máy phát Bơm dầu hệ thống điều chỉnh bôi trơn cho tổ máy, bơm nước hệ thống làm mát máy phát làm mát dầu bôi trơn Các cấu phục vụ cho đập, cửa đập, gian máy,… I Trong nhà máy nhiệt điện ( sử dụng nhiên liệu than) có cấu tự dùng sau: Các cấu phục vụ cho trình chuẩn bị nhiên liệu: máy sàng than, đập than, nghiền than, máy cấp than nguyên Các cấu vận chuyển nhiên liệu: cần trục, máy xúc than, cần cẩu, Máy cấp than bột, quạt gió, quạt khói, bơm nước cấp,… Các cấu tổ máy tua-bin: bơm ngưng tụ, bơm tuần hoàn, bơm dầu hệ thống điều chỉnh, làm mát, bơi trơn, Ngồi cấu để phục vụ cho q trình cơng nghệ trên, cấu làm nhiệm vụ phụ như: Bơm nước kĩ thuật, bơm chữa cháy, thiết bị nén khí, máy nạp ác quy, hệ thống điều khiển, tín hiệu, thắp sáng… Lượng điện tự dùng Đối với trạm biến áp, điện tự dùng phụ thuộc vào loại trạm biến áp( trạm khu vực, trạm địa phương) có hay khơng có nhân viên trực thường xun… Khơng phụ thuộc vào tổng công suất trạm Bảng Công suất tự dùng Trạm địa phương 50 200kW Trạm khu vực 200 500kW Lượng điện tự dùng khơng lớn thuộc loại tải quan trọng điện tự dùng ảnh hưởng lớn đến lượng điện phát gây điện toàn thiết kế nên chọn phương án cung cấp theo sơ đồ phải đảm bảo tính liên tục Phạm Duy Phương Page 72 TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD:THs.LÊ TRỌNG NGHĨA Điện áp tự dùng Đối với trạm biến áp dùng cấp điện áp 0.4kV chung cho động điện thắp sáng Nguồn cung cấp điện tự dùng Đối với trạm biến áp tự dùng cung cấp từ hai máy biến áp tự dùng dự phòng lẫn qua tự động đóng nguồn trữ II CHỌN CÔNG SUẤT MÁY BIẾN ÁP TỰ DÙNG CHO TRẠM BIẾN ÁP 220/110/22KV Để đảm bảo tính liên tục cung cấp điện cho thiết bị máy móc trạm biến áp làm việc nên ta sử dụng máy biến áp tự dùng giống (1 máy tự dùng máy dự phịng) để hai máy gặp cố máy cịn lại cung cấp điện cho thiết bị tự dùng trạm biến áp Với yêu cầu trạm sau: Bảng Tự dùng Thông số Tự dùng Uđm (kV) 0.4 Pmax (MW) 0.5 Cosφ 0.9 Số đường dây Ta chọn công suất máy biến áp tự dùng theo điều kiện: SdmB Smax td 500kW 555.5(kVA) 0.9 Chọn máy biến áp có công suất Sđm = 630(kVA) Bảng Thông số máy biến áp Đông Anh HÃNG Dung lượng 630kVA Tổn hao khơng tải 780W Tổn hao ngắn mạch 5570W Dịng điện không tải Io (%) Điện áp ngắn mạch Uk (%) 4-6 Kiểm tra khả tự mở máy động điện theo điều kiện:tr115 PđmĐC (1.05 Ud )tb cos tb Sđm 100 Ud I kdtb ( xk % un %) Phạm Duy Phương Page 73 TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD:THs.LÊ TRỌNG NGHĨA (1.05 0.4 x 0.7) x 0.9 x 0.8 x 630 x100 649.687(kW ) 0.4 x 0.7 x 4.8(4%) Với - Ud : điện áp tự dùng thời gian tự mở máy động cơ, trung bình lấy bằng 70% - Ikdtb : tỷ số dòng mở máy tổng động lấy bằng 4.8 - Cosφtb : hệ số công suất trung bình ( = 0.8) - tb : hiệu suất trung bình động (= 0.9) - Un%: điện áp ngắn mạch máy biến áp - Xk%: điện kháng % kháng điện nối tiếp (=0) Tr116 Vì P dmDC 649.687(kW ) PdmB SdmB x cos 630 x 0.9 576( kW ) Có thể tự mở tất động nối đến góp, điện phân đoạn tất động khơng cần cắt điện, sau đóng nguồn dự phịng tất động tự khởi động Kết luận: Máy biến áp có cơng suất 630kVA phù hợp cho tự dùng Phạm Duy Phương Page 74 TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP Phạm Duy Phương GVHD:THs.LÊ TRỌNG NGHĨA Page 75