Chng 16: Thiết kế chi tiết cho ph-ơng án đ-ợc chọn I.1.1. Chọn dây dẫn từ trạm biến áp trung gian về trạm phân phối trung tâm: Đ-ờng dây cung cấp từ trạm biến áp trung gian về trạm phân phối trung tâm của nhà máy dài 10 km sử dụng đ-ờng dây trên không, dây nhôm lõi thép, lộ kép. * Với mạng cao áp có T max lớn, dây dẫn đ-ợc chọn theo mật độ dòng điện kinh tế j kt , tra theo bảng 5 ( trang 294. TL1 ) dây dẫn AC, có thời gian sử dụng công suất lớn nhất T max = 4500 h, ta có j kt = 1,1 A/mm 2 . Dòng điện tính toán chạy trên mỗi dây dẫn: I ttnm = 97 22.3.2 96,7392 .3.2 dm ttnm U S A Tiết diện kinh tế: F kt = 2,88 1,1 97 kt ttnm j I mm 2 Chọn dây nhôm lõi thép tiết diện 120mm 2 . Tra bảng PL 4.12 (TL1) dây dẫn AC-95 có I cp = 330 A. * Kiểm tra dây theo điều kiện sự cố đứt 1 dây: I sc = 2. I ttnm = 2. 88,2 = 176,4 A I sc = 234,2 A < I cp = 330A Dây dẫn đã chọn thoả mãn điều kiện sự cố. * Kiểm tra dây theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép: Với dây dẫn AC-95 có khoảng cách trung bình hình học D tb = 2 m theo PL 4.6 (TL1) có r 0 = 0,27 /km, x 0 = 0,365 /km. U = 01,1036 22.2 10.365,0.2,459410.27,0.16,5792 dm ttnmttnm U XQRP V U < U cp = 5U đm = 1100 V Dây dẫn đã chọn thoả mãn điều kiện tổn thất điện áp cho phép. Vậy chọn dây AC-95. I.1.2. Sơ đồ trạm phân phối trung tâm: Trạm phân phối trung tâm là nơi trực tiếp nhận điện từ hệ thống về để cung cấp điện cho nhà máy, do đó việc lựa chọn sơ đồ nối dây của trạm có ảnh h-ởng lớn và trực tiếp đến vấn đề an toàn cung cấp điện cho nhà máy. Sơ đồ cần phải thoả mãn các điều kiện cơ bản nh-: đảm bảo liên tục cung cấp điện theo yêu cầu của phụ tải, phải rõ ràng, thuận tiện trong vận hành và xử lý sự cố, an toàn lúc vận hành và sửa chữa, hợp lý về mặt kinh tế trên cơ sở đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật. Nhà máy Chế tạo máy bay đ-ợc xếp vào phụ tải loại I, do tính chất quan trọng của nhà máy nên trạm phân phối đ-ợc cung cấp bởi hai đ-ờng dây với hệ thống 1 thanh góp có phân đoạn, liên lạc giữa hai phân đoạn của thanh góp bằng máy cắt hợp bộ. Với điện áp trung áp 22kV (hệ thống có trung tính trực tiếp nối đất),trên mỗi phân đoạn thanh góp đặt một máy biến áp đo l-ờng 2 cuộn dây ba pha ba trụ. Để chống sét từ đ-ờng dây truyền vào trạm đặt chống sét van trên các phân đoạn thanh góp. Máy biến dòng đ-ợc đặt trên tất cả các lộ vào ra của trạm có tác dụng biến đổi dòng điện lớn ( sơ cấp ) thành dòng điện 5 A để cung cấp cho các dụng cụ đo l-ờng và bảo vệ. Chọn dùng các tủ hợp bộ của hãng Siemens, máy cắt loại 8DC11, cách điện bằng SF6, không cần bảo trì, Hệ thống thanh góp đặt sẵn trong tủ có dòng định mức 1250 A. Bảng 3.19 - Thông số máy cắt đặt tại TPPTT Loại MC Cách điện I đm (A) U đm (kV) I cắt N3s (kA) I cắt Nmax (kA) 8DC11 SF6 1250 24 25 63 I.1.3 Tính toán ngắn mạch và lựa chọn các thiết bị điện: 3.1) Tính toán ngắn mạch phía cao áp: Mục đích của tính ngắn mạch là kiểm tra điều kiện ổn định động và ổn định nhiệt của thiết bị và dây dẫn đ-ợc chọn khi có ngắn mạch trong hệ thống. Dòng điện ngắn mạch tính toán để chọn khí cụ điện là dòng ngắn mạch ba pha. Khi tính toán ngắn mạch phía cao áp do không biết cấu trúc cụ thể của hệ thống điện quốc gia nên cho phép tính gần đúng điện kháng của hệ thống điện quốc gia thông qua công suất ngắn mạch về phía hạ áp của trạm biến áp trung gian và coi hệ thống có công suất vô cùng lớn. Sơ đồ nguyên lý và sơ đồ thay thế để tính toán ngắn mạch đ-ợc thể hiện trên hình 3.8. Để lựa chọn, kiểm tra dây dẫn và các khí cụ điện cần tính toán 6 điểm ngắn mạch sau: N - điểm ngắn mạch trên thanh cái trạm phân phối trung tâm để kiểm tra máy cắt và thanh góp. N1 N5 - điểm ngắn mạch phía cao áp các trạm biến áp phân x-ởng để kiểm tra cáp và thiết bị cao áp trong các trạm. Điện kháng của hệ thống đ-ợc tính theo công thức sau: X HT = N S U 2 [] Trong đó: S N - công suất ngắn mạch về phía hạ áp của máy biến áp trung gian Giám. S N = 250 MVA; U - điện áp của đ-ờng dây. U = U tb = 24 kV. Điện trở và điện kháng của đ-ờng dây: R = 2 1 . r 0 . l [] X = 2 1 . x 0 . l [] Trong đó: r 0 , x 0 - điện trở và điện kháng trên 1 km dây dẫn [ /km]. l - chiều dài đ-ờng dây [km]. Do ngắn mạch xa nguồn nên dòng ngắn mạch siêu quá độ I" bằng dòng điện ngắn mạch ổn định I , nên có thể viết: Hình 3.8 - Sơ đồ tính toán ngắn mạch. I N = I" = I = N Z U .3 Trong đó: Z N - tổng trở từ hệ thống đến điểm ngắn mạch thứ i ( ). U - điện áp của đ-ờng dây (kV). Trị số dòng ngắn mạch xung kích đ-ợc tính theo biểu thức: i xk = 1,8. N I.2 (kA) BATG BAPX MC ĐDK N Cáp PPTT HT X HT Z D N Z Ci N i B¶ng 3.20 - Th«ng sè cña ®-êng d©y trªn kh«ng vµ c¸p §-êng c¸p F (mm 2 ) L (m) r 0 (/km) x 0 (/km) R () X () PPTT-B 1 3*16 80 1,47 0,142 0,0588 0,00568 PPTT-B 2 3*16 40 1,47 0,142 0,0294 0,00284 PPTT-B 3 3*16 40 1,47 0,142 0,0294 0,00284 PPTT-B 4 3*16 40 1,47 0,142 0,0294 0,00284 PPTT-B 5 3*16 80 1,47 0,142 0,0588 0,00568 TBATG- TPPTT AC-95 10000 0,27 0,365 1,35 1,825 * TÝnh ®iÓm ng¾n m¹ch N t¹i thanh gãp tr¹m ph©n phèi trung t©m: X HT = N S U 2 = 304,2 250 24 2 R = R dd = 1.35 X = X dd + X HT = 1,825 + 2,304 = 4,129 I N = N Z U .3 = 190,3 129,435,1.3 24 22 kA i xk = 1,8. N I.2 = 1,8. 2 . 3,19 = 8,120 kA * TÝnh ®iÓm ng¾n m¹ch t¹i N 1 (t¹i thanh c¸i tr¹m biÕn ¸p ph©n x-ëng B 1 ) X HT = N S U 2 = 304,2 250 24 2 R 1 = R dd + R c1 = 1,350 + 0,0588 = 1,4088 X = X dd + X HT + X c1 = 1,825 + 2,304 + 0,00568 = 4,13468 I N1 = 1 .3 N Z U = 172,3 13468,44088,1.3 24 22 kA i xk1 = 1,8. 1 .2 N I = 1,8. 2 . 3,172 = 8,0746 kA TÝnh t-¬ng tù ®èi víi c¸c ®iÓm ng¾n m¹ch kh¸c, ta cã kÕt qu¶ tÝnh to¸n ng¾n m¹ch ghi trong b¶ng 3.21. B¶ng 3.21 - KÕt qu¶ tÝnh to¸n ng¾n m¹ch. §iÓm ng¾n m¹ch I N (kA) i xk (kA) N 1 3,171 8,072 N 2 3,168 8,064 N 3 3,170 8,069 N 4 3,182 8,100 N 5 3,169 8,067 N 3,190 8,120 . kiện tổn thất điện áp cho phép. Vậy chọn dây AC-95. I.1.2. Sơ đồ trạm phân phối trung tâm: Trạm phân phối trung tâm là nơi trực tiếp nhận điện từ hệ thống về để cung cấp điện cho nhà máy, do đó. các yêu cầu kỹ thuật. Nhà máy Chế tạo máy bay đ-ợc xếp vào phụ tải loại I, do tính chất quan trọng của nhà máy nên trạm phân phối đ-ợc cung cấp bởi hai đ-ờng dây với hệ thống 1 thanh góp có phân. h-ởng lớn và trực tiếp đến vấn đề an toàn cung cấp điện cho nhà máy. Sơ đồ cần phải thoả mãn các điều kiện cơ bản nh-: đảm bảo liên tục cung cấp điện theo yêu cầu của phụ tải, phải rõ ràng,