bài giảng hệ thống cung cấp điện

3 Chương 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CUNG CẤP ĐIỆN Điện năng ngày càng phổ biến vì dễ dàng chuyển thành các dạng năng lượng khác như: cơ, hóa, nhiệt năng…; được sản xuất tại các trung tâm điện và được truyền tải đến hộ tiêu thụ với hiệu suất cao. Trong quá trình sản xuất và tiêu thụ điện năng có một số đặc tính: - Điện năng sản xuất ra thường không tích trữ được, do đó phải có sự cân bằng giữa sản xuất và tiêu thụ điện. - Các quá trình về điện xảy ra rất nhanh và nguy hiểm nếu có sự cố xảy ra, vì vậy thiết bị điện có tính tự động và đòi hỏi độ an toàn và tin cậy cao. Hình 1.1. Hệ thống điện Những yêu cầu và nội dung chủ yếu khi thiết kế hệ thống cung cấp điện: Mục tiêu chính của thiết kế cung cấp điện là đảm bảo cho hộ tiêu thụ luôn đủ điện năng với chất lượng trong phạm vi cho phép và một phương án cung cấp điện được xem là hợp lý khi thỏa mãn các nhu cầu sau: - Vốn đầu tư nhỏ, chú ý tiết kiệm ngoại tệ và vật tư hiếm. - Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện tùy theo tính chất hộ tiệu thụ. - Chi phí vận hành hàng năm thấp. - Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị. - Thuận tiện cho vận hành và sửa chữa… - Đảm bảo chất lượng điện năng. - Ngoài ra, còn phải chú ý đến các điều kiện khác như: môi trường, sự phát triển của phụ tải, thời gian xây dựng… Một số bước chính để thực hiện một phương án thiết kế cung cấp điện: - Xác định phụ tải tính toán để đánh giá nhu cầu và chọn phương thức cung cấp điện. - Xác định phương án về nguồn điện. - Xác định cấu trúc mạng. - Chọn thiết bị. - Tính toán chống sét, nối đất chống sét và nối đất an toàn cho người và thiết bị. - Tính toán các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật. - Tiếp theo thiết kế kỹ thuật là bước thiết kế thi công như các bản vẽ lắp đặt, những nguyên vật liệu cần thiết… Cuối cùng là công tác kiểm tra điều chỉnh và thử nghiệm các trang thiết bị, đưa vào vận hành và bàn giao. 4 1.1. Lưới điện và lưới cung cấp điện: 1.1.1. Khái niệm: Hệ thống điện gồm 3 khâu: sản xuất, truyền tải và tiêu thụ điện. Nguồn điện là các nhà máy điện (nhiệt điện, thủy điện, điện nguyên tử…) và các trạm phát điện (diesel, mặt trời, gió…) Tiêu thụ điện gồm tất cả các đối tượng sử dụng điện trong công, nông nghiệp và đời sống… Lưới điện để truyền tải điện từ nguồn đến hộ tiêu thụ, lưới gồm đường dây truyền tải và các trạm biến áp. Lưới điện Việt nam hiện có các cấp điện áp: 0,4; 6; 10; 22; 35; 110; 220 và 500kV. Tương lai sẽ chỉ còn các cấp: 0,4; 22; 110; 220 và 500kV. 1.1.2. Phân loại: Có nhiều cách phân loại lưới điện: -Theo điện áp: siêu cao áp (500kV), cao áp (220, 110kV), trung áp (35, 22, 10, 6kV) và hạ áp (1,2kV; 0,69kV; 0,4kV). -Theo nhiệm vụ: lưới cung cấp (500, 220, 110kV) và lưới phân phối (35, 22, 10, 6 và 0,4kV). Ngoài ra, có thể chia theo khu vực, số pha, công nghiệp, nông nghiệp… 1.2. Những yêu cầu chung về lưới cung cấp điện: 1.2.1. Độ tin cậy cung cấp điện: Tùy theo tính chất của hộ dùng điện có thể chia thành 3 loại: - Hộ loại 1: là những hộ rất quan trọng, không được để mất điện như sân bay, hải cảng, khu quân sự, ngoại giao, các khu công nghiệp, bệnh viện… - Hộ loại 2: là các khu vực sản xuất, nếu mất điện có thể ảnh hưởng nhiều đến kinh tế… - Hộ loại 3: là những hộ không quan trọng cho phép mất điện tạm thời. Cách chia hộ như vậy chỉ là tạm thời trong giai đoạn nền kinh tế còn thấp kém, đang hướng đến mục tiêu các hộ phải đều là hộ loại 1 và được cấp điện liên tục. 1.2.2. Chất lượng điện: Chất lượng điện được thể hiện qua hai thông số: tần số (f) và điện áp (U). Các trị số này phải nằm trong phạm vi cho phép. Trung tâm điều độ quốc gia và các trạm điện có nhiệm vụ giữ ổn định các thông số này: Tần số f được giữ 50 ± 0,5Hz và Điện áp yêu cầu độ lệch |δU|= U – U đm ≤5%U đm . Lưu ý độ lệch điện áp khác với tổn thất điện áp (hiệu số điện áp giữa đầu và cuối nguồn của cùng cấp điện áp). Hình 1.2. Độ lệch và tổn thất điện áp 5 1.2.3. Tính kinh tế: Tính kinh tế của một phương án cung cấp điện thể hiện qua hai chỉ tiêu: vốn đầu tư và chi phí vận hành: - Vốn đầu tư một công trình điện bao gồm tiền mua vật tư, thiết bị, tiền vận chuyển, thí nghiệm, thử nghiệm, mua đất đai, đền bù hoa màu, tiền khảo sát thiết kế, lắp đặt và nghiệm thu. - Phí tổn vận hành bao gồm các khoản tiền phải chi phí trong quá trình vận hành công trình điện: lương cho cán bộ quản lý, kỹ thuật, vận hành, chi phí bảo dưỡng và sửa chữa, chi phí cho thí nghiệm thử nghiệm, do tổn thất điện năng trên công trình điện. Thông thường hai loại chi phí này mâu thuẫn nhau. Phương án cấp điện tối ưu là phương án dung hòa hai chi phí trên, đó là phương án có chi phí tính toán hàng năm nhỏ nhất.   . . min vh tc Z a a K c A     trong đó: vh a : hệ số vận hành, với đường dây trên không lấy 0,04; cáp và trạm biến áp lấy 0,1. tc a : hệ số thu hồi vốn đầu tư tiêu chuẩn 1 tc T  , với lưới cung cấp điện 5 tc T  năm. K: vốn đầu tư. A : tổn thất điện 1 năm. c: giá tiền tổn thất điện năng (đ/kWh). 1.2.4. Tính an toàn: An toàn thường được đặt lên hàng đầu khi thiết kế, lắp đặt và vận hành công trình điện. An toàn cho cán bộ vận hành, cho thiết bị, công trình, cho người dân và các công trình xung quanh. Người thiết kế và vận hành công trình điện phải tuyệt đối tuân thủ các quy định an toàn điện. Bảng 1.1. Một số ký hiệu thường dùng: Thiết bị Ký hiệu Thiết bị Ký hiệu Máy phát điện hoặc nhà máy điện Động cơ điện Máy biến áp 2 cuộn dây Khởi động từ Máy biến áp 3 cuộn dây Máy biến áp điều chỉnh dưới tải Máy cắt điện Cầu chì. Cầu dao cách ly Aptômát 6 Máy cắt phụ tải Cầu chì tự rơi Tủ điều khiển Tụ điện bù Tủ chiếu sáng cục bộ Tủ chiếu sáng làm việc Tủ phân phối Tủ phân phối động lực Đèn sợi đốt Đèn huỳnh quang Ổ cắm điện Công tắc điện Kháng điện Máy biến dòng điện Dây cáp điện Dây dẫn điện Thanh dẫn (thanh cái) Dây dẫn tần số ≠ 50Hz Dây dẫn mạng hai dây Dây dẫn mạng 4 dây. Đường dây điện áp U ≤36V. Đường dây mạng động lực 1 chiều Chống sét ống Chống sét van Câu hỏi ôn tập chương 1. Câu 1. Trình bày đặc điểm và quá trình biến đổi năng lượng của các nhà máy điện? Câu 2. Nêu và phân tích đặc điểm năng lượng điện và đặc điểm công nghệ của hệ thống điện? Câu 3. Để phân loại các hộ tiêu thụ điện xí nghiệp người ta căn cứ vào những chỉ tiêu nào? Nêu và phân tích đặc điểm và phương án cấp điện cho các hộ tiêu thụ điện. Câu 4. Những yêu cầu và nội dung chủ yếu khi thiết kế hệ thống cung cấp điện. 7 Chương 2 CÁC LOẠI LƯỚI ĐIỆN Lưới điện để truyền tải điện từ nguồn đến hộ tiêu thụ, lưới điện gồm đường dây truyền tải và các trạm biến áp. Lưới điện Việt nam hiện có các cấp điện áp: 0,4kV; 0,69kV; 1,2kV; 6kV; 10kV; 22kV; 35kV; 110kV; 220kV và 500kV. Tương lai sẽ chỉ còn các cấp: 0,4kV; 22kV; 110kV; 220kV và 500kV. Có nhiều cách phân loại lưới điện, sau đây đề cập đến cách phân loại theo đối tượng cấp điện: 2.1.Lưới điện đô thị Thường sử dụng cấp điện áp trung áp là 35kV; 22kV; 10kV; 6kV. Để tăng độ tin cậy cung cấp điện, lưới trung áp thành phố thường có cấu trúc mạch vòng kín vận hành hở. Để đảm bảo an toàn và mỹ quan đô thị, thường sử dụng cáp ngầm cho mạng trung và hạ áp. Thường dùng trạm biến áp kiểu xây. Tuy nhiên chi phí đầu tư và vận hành sẽ cao hơn nhiều. Để thuận lợi cho phân phối và ít ảnh hưởng đến giao thông các trạm biến áp thường chỉ cung cấp điện cho một bên đường và được đặt ở góc hay giữa đoạn đường. Hình 0.1. Trạm biến áp đặt ở góc phố. 2.2. Lưới điện nông thôn: Ở nông thôn, mỗi huyện thường được cấp điện từ 1 hay 2 trạm biến áp trung gian, hiện nay thường sử dụng cấp 10kV; 22kV và 35kV có cấu trúc dạng cây. Tất cả các tuyến dây đều là đường dây trên không. Các trạm biến áp thường dùng kiểu trạm cột. Để dễ quản lý và vận hành trạm biến áp phân phối thường được đặt ở giữa thôn. 2.3. Lưới điện xí nghiệp: Các xí nghiệp công nghiệp là những hộ tiêu thụ điện tập trung, công suất lớn, điện năng cung cấp cho các xí nghiệp được lấy từ các trạm biến áp trung gian bằng các đường dây trung áp. Sơ đồ cung cấp điện cho xí nghiệp có thể phân thành 2 phần: bên trong và bên ngoài. - Sơ đồ cung cấp điện bên ngoài: là phần cung cấp điện từ hệ thống đến trạm biến áp chính hay trạm phân phối trung tâm của xí nghiệp. Lưới trung áp điện xí nghiệp có cấu trúc khác nhau tùy vào quy mô xí nghiệp. Đối với những xí nghiệp có tải vài trăm kVA, chỉ cần đặt 1 trạm biến áp. Đối với những xí nghiệp lớn cần đặt nhiều trạm biến áp, mỗi trạm cung cấp cho một hoặc vài phân xưởng. 8 a) b) c) d) Hình 0.2: Sơ đồ cung cấp điện bên ngoài xí nghiệp a) khi cấp điện áp sử dụng của nhà máy trùng với điện áp cung cấp từ hệ thống; b) các trạm biến áp phân xưởng nhận điện trực tiếp từ hệ thống và hạ xuống 0,4kV để sử dụng; c) có trạm biến áp trung tâm trước khi phân phối đến các trạm biến áp phân xưởng; d) khi xí nghiệp có máy phát điện dự phòng. - Sơ đồ cung cấp điện bên trong: từ trạm phân phối trung tâm đến các trạm biến áp phân xưởng. Có 3 kiểu sơ đồ thường dùng: sơ đồ hình tia, liên thông và sơ đồ hỗn hợp. SĐ. Hỗn hợp Hình 0.3. Sơ đồ cấp điện bên trong Lưới hạ áp xí nghiệp chính là lưới điện bên trong mỗi phân xưởng. Để cấp điện cho phân xưởng người ta đặt các tủ phân phối nhân điện hạ áp từ các máy biến áp về cấp cho các tủ động lực, từ tủ này cung cấp điện cho các thiết bị. 2.4. Các loại dây và cáp điện: Để tải điện người ta dùng dây dẫn và cáp. So với dây dẫn tải điện bằng cáp đắt tiền hơn nhưng mỹ quan hơn, vì thế cáp trung và hạ áp thích hợp cho lưới điện đô thị và xí nghiệp. Tải điện bằng dây dẫn rẻ tiền, dễ sửa chữa và thay thế thường được dùng trên lưới trung áp và khu vực nông thôn. 9 Hình 0.4: Cáp và dây trần 2.4.1. Các loại dây dẫn: Dây dẫn gồm hai loại: dây bọc cách điện và dây trần. - Dây bọc cách điện: thường dùng trên lưới hạ áp. Dây bọc có nhiều loại: một sợi, nhiều sợi, dây cứng, mềm, đơn, đôi… Vật liệu thông dụng là đồng và nhôm. Ký hiệu: M(n, F), trong đó: M là dây đồng; n là số dây; F là tiết diện dây. - Dây trần: dùng cho mọi cấp điện áp. Có các loại như: nhôm, thép, đồng và nhôm lõi thép. Trong đó dây nhôm và nhôm lõi thép được dùng phổ biến cho đường dây trên không, trong đó phần nhôm làm nhiệm vụ dẫn điện và phần thép tăng độ bền cơ học. Ký hiệu: Loại dây (A, AC) - F, trong đó: A là dây nhôm; AC dây nhôm lõi thép; F là tiết diện. Ký hiệu cho mạng điện: loại dây (n.F +1.F o ) với n là số dây pha và F o tiết điện dây trung tính. 2.4.2. Các loại cáp: 2.4.2.1. Cấu tạo cáp: Cáp lực gồm các phần tử chính sau: lõi, cách điện và lớp vỏ bảo vệ. - Lõi (ruột dẫn điện): Vật liệu cơ bản dùng làm ruột dẫn điện của cáp là đồng hay nhôm kỹ thuật điện. Ruột cáp có các hình dạng tròn, quạt, hình mảnh. Ruột có thể gồm một hay nhiều sợi. - Lớp cách điện: Lớp vật liệu cách điện cách ly các ruột dẫn điện với nhau và cách ly với lớp bảo vệ. Hiện nay cách điện của cáp thường dùng là nhựa tổng hợp, các loại cao su, giấy cách điện, các loại dầu và khí cách điện. - Lớp vỏ bảo vệ: Lớp vỏ bảo vệ để bảo vệ cách điện của cáp tránh ẩm ướt, tránh tác động của hóa chất do dầu tẩm thoát ra do hư hỏng cơ học cũng như tránh ăn mòn, han gỉ khi đặt trong đất. Lớp vỏ bảo vệ dây dẫn là đai hay lưới bằng thép, nhôm hay chì, ngoài cùng là lớp vỏ cao su hoặc nhựa tổng hợp. 2.4.2.2. Phân loại cáp: Cáp có thể phân loại theo nhiều cách: - Theo số lõi: một, hai, ba hay bốn lõi, thông thường cáp cao áp chỉ có một lõi. - Theo vật liệu cách điện: giấy cách điện (có tẩm hay không tẩm), cách điện cao su hay nhựa tổng hợp và cách điện tổ hợp. - Theo mục đích sử dụng: hạ, trung và cao áp, ngoài ra còn có cáp rado và cáp thông tin. - Theo lĩnh vực sử dụng: cáp dùng cho hàng hải, hàng không, dầu mỏ, hầm mỏ, trong nước hay cho các thiết bị di chuyển (cần cẩu, cần trục…) 10 2.5. Cấu trúc đường dây tải điện: Đường dây tải điện trên không ký hiệu là ĐDK. Đường dây tải điện trên không bao gồm các phần tử: dây dẫn, sứ, xà, cột, móng, còn có thể có dây chống sét, dây néo và bộ chống rung. Hình 0.5: Đường dây tải điện trên không - Đường dây truyền tải điện trên không: công trình xây dựng mang tính chất kỹ thuật dùng để truyền tải điện năng theo dây dẫn, được lắp đặt ngoài trời. Dây dẫn được kẹp chặt nhờ sứ, xà cột và các chi tiết kết cấu xây dựng. Đường dây hạ áp cần có thêm một dây trung tính để lấy cả điện áp pha và điện áp dây. Nếu phụ tải 3 pha đối xứng thì lấy dây trung tính bằng ½ dây pha còn khi phụ tải pha không cân bằng thì tiết diện dây trung tính lấy bằng tiết diện dây pha. - Khoảng cách tiêu chuẩn: gồm các khoảng cách ngắn nhất giữa dây dẫn được căng và đất, giữa dây dẫn được căng và công trình xây dựng, giữa dây dẫn và cột, giữa các dây dẫn với nhau. - Độ võng trên dây: là khoảng cách theo chiều thẳng đứng từ đường thẳng nối 2 điểm treo dây trên cột tới điểm thấp nhất của dây dẫn do tác dụng của khối lượng dây. - Lực căng dây: là lực căng kéo dây và kẹp chặt cố định dây dẫn trên cột. - Chế độ làm việc bình thường: là chế độ làm việc mà dây dẫn không bị đứt. - Chế độ sự cố: là chế độ mà dây dẫn bị đứt dù chỉ một dây. - Khoảng vượt trung gian của đường dây: khoảng cách mặt phẳng ngang giữa 2 cột. - Khoảng néo chặt: là khoảng cách mặt phẳng nằm ngang giữa 2 cột chịu lực gần nhau. Các cột chịu lực bao gồm các cột đầu tuyến, các cột cuối tuyến và các cột góc dây dẫn chuyển hướng đi. 2.5.1. Cấu trúc đường dây trên không - Cột: lưới cung cấp điện trung áp dùng 2 loại cột: cột vuông và cột ly tâm, ký hiệu H và LT. + Cột vuông (cột chữ H): thường chế tạo cỡ 7,5 và 8,5m. Cột H7,5 dùng cho lưới hạ áp và H8,5 dùng cho lưới hạ áp và lưới 10kV. + Cột ly tâm (cột tròn): các cột được đúc dài 10 và 12m, các đế cột dài 6, 8 và 10m. Cột và đế được nối với nhau nhờ các măng xông hay mặt bích, từ đó có thể có các cột 10, 12, 16, 20, 22m. Các cột còn được phân loại thành A, B, C, D theo khả năng chịu lực (được tra ở các bảng). - Xà: dùng để đỡ dây dẫn và cố định khoảng cách giữa các dây, được làm bằng sắt hoặc bê tông kích thước tùy vào cấp điện áp. Trên xà có khoan sẵn các lỗ để bắt sứ, 11 khoảng cách giữa hai lỗ khoan (cũng là khoảng cách giữa hai dây) từ 0,3÷0,4m đối với đường dây hạ áp, từ 0,8÷1,2m với đường dây 10kV, từ 1,5÷2m với đường dây 35kV. - Sứ: sứ có tác dụng vừa làm giá đỡ cho các bộ phận mang điện vừa làm vật cách điện giữa các bộ phận đó với đất. Vì vậy sứ phải đủ độ bền, chịu được dòng ngắn mạch đồng thời phải chịu được điện áp của mạng kể cả lúc quá điện áp. Sứ cách điện thường được thiết kế và sản xuất cho cấp điện áp nhất định và được chia thành hai dạng chính: sứ đỡ hay sứ treo dùng để đỡ hay treo thanh cái, dây dẫn và các bộ phận mang điện; sứ xuyên dùng để dẫn nhánh hay dẫn xuyên qua tường hoặc nhà. + Sứ đỡ: thường dùng cho đường dây có điện áp từ 35kV trở xuống, khi đường dây vượt sông hay đường giao thông thì có thể dùng sứ treo. + Sứ treo: có thể phân thành sứ thanh và sứ đĩa. Sứ thanh được chế tạo có chiều dài và chịu được một điện áp xác định trước. Chuỗi sứ được kết lại từ các đĩa và số lượng được ghép với nhau tùy thuộc điện áp đường dây. Ưu điểm của việc dùng chuỗi sứ cho đường dây cao thế là điện áp làm việc có thể tăng bằng cách thêm các đĩa sứ với chi phí nhỏ. Hình 0.6. Một số dạng sứ Khi cần tăng cường về lực người ta dùng các chuỗi sứ ghép song song, khi tăng cường cách điện người ta tăng thêm số đĩa. Việc kẹp dây dẫn vào sứ đứng được thực hiện bằng cách quấn dây hoặc bằng ghíp kẹp dây chuyên dụng. Việc kẹp dây vào sứ treo được thực hiện bằng khóa kẹp dây chuyên dụng. Đường dây có điện áp 110kV trở lên dùng sứ treo. Chuỗi sứ treo gồm các đĩa sứ tuỳ theo cấp điện áp mà chuỗi sứ có số đĩa khác nhau. Bảng 2.1. Các đĩa sứ theo cấp điện áp Điện áp (kV) Số đĩa sứ 3-10 01 35 03 110 07 220 13 Ti sứ là chi tiết được gắn vào sứ đứng bằng cách vặn ren và chèn ximăng, cát được dùng làm trụ để kẹp chặt sứ với xà trên cột điện. Ti sứ được làm bằng thép, được sơn phủ hay mạ để chống gỉ. - Móng cột: có nhiệm vụ chống lật cột. Trong vận hành cột điện chịu lực kéo của dây và lực của gió bão. 12 - Dây néo: tại các cột néo (cột đầu, cuối và góc đường dây), để tăng cường chịu lực kéo cho các cột này các dây néo được đặt ngược hướng lực kéo dây. - Bộ chống rung: chống rung cho dây dẫn do tác dụng của gió. Bộ chống rung gồm 2 quả tạ bằng gang nối với nhau bằng cáp thép, đoạn cáp được kết vào đường dây nhờ kẹp. Hình 0.7: Bộ chống rung và móng cột Ngoài ra, trên cột và các xà đỡ còn được lắp đặt các tiết bị điện để phục vụ cho việc vận hành và bảo vệ hoạt động của lưới điện như: các cầu chì tự rơi, máy cắt phụ tải, dao cách ly, thiết bị tự đóng lại… 2.5.2. Cấu trúc mạng cáp: Cáp được chế tạo chắc chắn, cách điện tốt, lại được đặt dưới đất hoặc trong hầm cáp nên tránh được các va đập cơ khí và ảnh hưởng của khí hậu. Điện kháng của cáp nhỏ hơn so với đường dây trên không cùng tiết diện nên giảm được tổn thất công suất và tổn thất điện áp. Nhược điểm chính của cáp là giá thành cao, thường gấp 2,5 lần so với đường dây trên không cùng tiết diện, do đó cáp được dùng ở những nơi quan trọng. Thực hiện việc rẽ nhánh cáp cũng rất khó khăn và chính tại chỗ đó thường xảy ra sự cố, vì vậy chỉ những cáp có điện áp U đm < 10kV và thật cần thiết thì mới thực hiện rẽ nhánh. Hiện có rất nhiều các loại cáp khác nhau do nhiều hãng chế tạo: cáp cách điện bằng cao su; cách điện bằng dầu; PVC; PE; XLPE hay cáp cách điện bằng khí Câu hỏi ôn tập chương 2 Câu 1. Cách phân loại lưới điện và các yêu cầu chung về lưới cung cấp điện ? Câu 2. Nêu và phân tích kết cấu đường dây trên không? So với kết cấu mạng cáp thì kết cấu đường dây trên không có những ưu, nhược điểm gì ? Câu 3. Các dạng sơ đồ cung cấp điện? So sánh ưu, nhược điểm và phạm vi ứng dụng của các sơ đồ cung cấp điện. Vì sao trong thực tế ngày nay người ta ưu tiên sử dụng sơ đồ dẫn sâu ? [...]... tải điện ngày, tháng, năm ? Mục đích nghiên cứu và phương pháp xây dựng các đồ thị phụ tải ? Câu 4 Bài tập tính toán phụ tải điện ? 22 Chương 4 TRẠM BIẾN ÁP 4.1 Khái quát và phân loại trạm điện 4.1.1 Khái quát Trạm biến áp là một phần tử rất quan trọng của hệ thống điện, nó có nhiệm vụ tiếp nhận điện năng từ hệ thống, biến đổi từ cấp điện áp này sang cấp điện áp khác và phân phối cho các mạng điện. .. TOÁN TỔN THẤT ĐIỆN Tính toán về điện là xác định thông số chế độ của lưới điện Tính toán về điện bao gồm tính các loại tổn thất trong hệ thống như tổn thất điện áp, tổn thất công suất, tổn thất điện năng cũng như các tính toán về phân bố công suất, lựa chọn tiết diện dây dẫn và cáp, các chế độ vận hành Tính toán điện phục vụ cho công tác đánh giá các chỉ tiêu kỹ thuật của hệ thống cung cấp điện, xác định... tổn thất trong hệ thống cung cấp điện Trình bày các dạng tổn thất trong trạm biến áp và trên đường dây tải điện ? Câu 2 Nêu và phân tích các giải pháp giảm tổn thất điện năng ? Câu 3 Bài tập tính toán tổn thất trong trạm biến áp và trên đường dây tải điện ? 37 Chương 6 TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 6.1 Khái niệm chung: 6.1.1 Khái niệm về ngắn mạch: Ngắn mạch là hiện tượng mạch điện bị chập... nhận điện năng từ lưới 35kV-220kV để cung cấp cho các lưới phân phối 6kV-22kV; Trạm biến áp tiêu thụ, hay trạm biến áp phân xưởng có nhiệm vụ tiếp nhận điện năng từ mạng phân phối 6kV -22kV và cung cấp cho lưới điện hạ áp 4.1.2 Phân loại - Theo nhiệm vụ, có thể phân trạm thành hai loại: + Trạm biến áp trung gian hay còn gọi là trạm biến áp chính: trạm này nhận điện 35÷220kV từ hệ thống biến đổi thành cấp. .. R và U dẫn tới làm giảm P - Tăng điện áp truyền tải: có thể sử dụng đầu phân áp của máy biến áp nhằm nâng cao điện áp cung cấp (không cao quá 5%Udm) Nếu có thể cải tạo nâng cấp điện áp cho đường dây truyền tải - Giảm P: để cắt giảm P có thể dùng các giải pháp như thay đổi dây chuyền công nghệ hiện đại tiêu tốn điện năng ít hơn, sử dụng các thiết bị điện công nghệ mới hiệu suất cao - Bù công suất... diễn vectơ điện áp của đường dây: 32  Vectơ Oa: điện áp Up2 ở cuối đường dây + Vectơ Oc: điện áp Up1 ở đầu đường dây + Tổn thất điện áp được xác định bằng tam giác tổn thất abc, trong đó:  Vectơ ab: là tổn thất điện áp trên điện trở, trùng pha với vectơ dòng điện I, độ lớn = I.R  Vectơ bc: là tổn thất điện áp trên điện kháng, vuông góc với vectơ ab, có độ lớn = I.X  Vectơ ac: tổn thất điện áp tổng... trạm này thường được thực hiện theo dạng sau: + Nối đến hệ thống bằng một hoặc hai lộ Hai lộ đến thường không có thanh cái 23 + Phía điện áp thứ cấp (điện áp phân phối) người ta dùng sơ đồ với thanh cái đơn hay thanh cái kép + Trạm nằm trong phạm vi xí nghiệp, thanh cái cao áp ngoài nối với hệ thống còn nối với nhà máy điện địa phương hay tổ máy phát điện riêng Thanh cái có thể là đơn hay kép với máy cắt... tiêu thụ nông thôn 36  : là thời gian nếu hệ thống cung cấp điện chỉ truyền tải công suất lớn nhất thì sẽ gây ra lượng tổn thất điện năng đúng bằng lượng tổn thất điện năng gây ra trong thực tế một năm Ta có: (5.27) Pmax   A  được xác định gần đúng theo Tmax:    0,124  104 Tmax  8760  h 2 (5.28) 5.4.2 Tổn thất điện năng trên đường dây: Tổn thất điện năng trên đường dây được xác định như... gây lãng phí vốn đầu tư Phụ tải tính toán của một nhóm thiết bị điện, của một phân xưởng là phụ tải sử dụng để thiết kế cung cấp điện cho nhóm thiết bị điện đó, phụ tải tính toán còn dùng để lựa chọn máy biến áp, dây dẫn và các thiết bị đóng cắt Điều đó có nghĩa là hệ thống cung cấp điện được xác định theo công suất tính toán này Có hai loại phụ tải tính toán: - Phụ tải tính toán theo phát nóng cho phép:... Tính toán tổn thất điện áp: Khi truyền tải điện năng từ nguồn đến hộ tiêu thụ thì mỗi phần tử mạng điện do có tổng trở nên đều gây tổn thất công suất và điện áp Tổn thất công suất gây tình trạng thiếu hụt điện năng tại nơi tiêu thụ, làm tăng giá thành truyền tải điện và làm cho hiệu quả kinh tế kém Tổn thất điện áp làm cho điện áp tại các hộ tiêu thụ bị giảm thấp, ảnh hưởng chất lượng điện Sau đây lần . 1.1. Lưới điện và lưới cung cấp điện: 1.1.1. Khái niệm: Hệ thống điện gồm 3 khâu: sản xuất, truyền tải và tiêu thụ điện. Nguồn điện là các nhà máy điện (nhiệt điện, thủy điện, điện nguyên. trạm cung cấp cho một hoặc vài phân xưởng. 8 a) b) c) d) Hình 0.2: Sơ đồ cung cấp điện bên ngoài xí nghiệp a) khi cấp điện áp sử dụng của nhà máy trùng với điện áp cung cấp từ hệ thống; . đường dây trung áp. Sơ đồ cung cấp điện cho xí nghiệp có thể phân thành 2 phần: bên trong và bên ngoài. - Sơ đồ cung cấp điện bên ngoài: là phần cung cấp điện từ hệ thống đến trạm biến áp chính