BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM KHOA : ĐIỆN - ĐIỆN TỬ
Trang 2Luận văn tốt nsliỆp Thiết kế trạm biến áp 220/10/22 KV MỤC LỤC DAR Chương 1 : TỔNG QUAN 1 Ư Giới thiệu chung 1 L Các số liệu chính của trạm 2 Chương 2 : PHỤ TẢI ĐIỆN 3 U Khái niệm 3 Il Đồ thị phụ tải 4 Chương 3 :SƠ ĐÔ CẤU TRÚC CỦA TRAM & CÁC PHƯƠNG ÁN 8 U Sơ đồ cấu trúc 8 IƯ/ Nhận xét 10
Chương 4 : CHỌN MÁY BIẾN ÁP 11
UƯ Khái niệm 11
IU Chọn máy biến áp, cho các phương án 12
Chương 5 : TÍNH TOÁN TỔN THẤT 15
U/ Tính toán tổn thất cho phương an 1 15
II/ Tính toán tổn thất cho phương án 2 16
Chương 6 : CHỌN SƠ ĐỒ NỔI ĐIỆN 18
VƯKhái niệm 18
I/Chọn sơ đồ nối điện cho từng phương án 18
Chương 7 : TÍNH TỐN NGẮN MẠCH 21
UƯ Khái niệm 21
IƯ Tính toán ngắn mạch cho từng phương án 21
Chương 8 : CHỌN MAY CAT VA DAO CACH LY 28
Ư Điều kiện chọn máy cắt và dao cách ly 28 Il/ Chon MC & DCL cho từng phương án 28
Chương 9 : TÍNH TỐN KINH TẾ 32
VKhái niệm 32
Trang 3luận văn tốt nghỆp Thiết kế trạm biến áp 220/110/22XV
3/ Chọn chống sét van 41
4 Chọn dây dẫn, thanh dẫn 43
Chương 11 :BẢO VỆ CHỐNG SÉT ĐÁNH TRUC TIẾP VÀO TRẠM 51
UƯKhái niệm chung 51
II/ Yêu cầu về kinh tế,kỹ thuật 51
IIUTính toán chống sét 52
Chương 12 : TÍNH TOÁN HỆ THỐNG NỐI ĐẤT CHO TRẠM 69
Các yêu cầu về kinh tế,kỹ thuật 69
IU Tính toán nối đất tự nhiên 69 II/Tính toán nối đất nhân tạo 70
IV/ Thực hiện lưới đẳng thế 73
V/ Kiểm tra hệ thống nối đất theo yêu cầu chống sét 73
TÀI LIỆU THAM KHẢO 78
VI: Đỗ Thế liodng Ấn GVHD: Huy oh Nho'n
Trang 4LỜI NÓI ĐẦU
| Nước ta là một nước đang phát triển Các ngành công nghiệp,dịch vụ
được chú trọng phát triển Muốn thúc đẩy nên công nghiệp phát triển thì
- ngành công nghiệp năng lượng phải được chú trọng,phát triển trước Trong | các dạng năng lượng thì điện năng là dạng năng lượng được sử dụng rộng rải
| và rất có tiềm năng trong tương lai
Trong phát triển điện năng thì vấn đê phát triển nhà máy và van dé | truyên tải là hai vấn đề quan trọng nhất Điện năng từ nhà máy điện được | truyên tải đến các hộ tiêu thụ phải qua nhiều lần tăng,giảm điện áp mới có thể | sử dụng được Việc tăng hoặc giảm điện áp đó phải nhờ vào trạm biến áp
Nói cách khác, trạm biến áp là một khâu hết sức quan trọng trong việc
sản xuất và truyền tải điện năng Vì vậy ,muốn phát triển ngành năng lượng
điện thì cần phải phát triển các trạm biến áp
Với kiến thức đã tiếp thu được trong suốt quá trình học tập tại trường và các lân thực tập,tham quan về trạm biến áp và nhà máy điện đã được thể hiện
trong quyển luận văn tốt nghiệp này |
Tuy nhiên,còn có hạn chế trong việc cập nhật các thông tin, thiết bị mới hiện nay,kiến thức có giới hạn nên không tránh khỏi sai phạm xin quí thầy cô
Trang 5Chương I : Téng quan GVHD : Huỳnh Nhơn
CHUONG I: TONG QUAN
s¡G8 ˆ
U GIỚI THIỆU CHUNG :
Trạm biến áp là một công trình dùng để biến đổi điện áp này sang điện áp khác Trạm biến áp được phân loại theo các cấp điện áp hay địa dư
Nhiệm vụ của luận văn này là thiết kế trạm biến áp (hạ áp) :
220/110/22 KV Đối với trạm này,vừa dùng để truyền tải điện năng ở các
cấp điện áp 220 KV và 110 KV vừa cung cấp cho lưới phân phối địa phương ở cấp điện áp 22 KV.Mặt khác, do công suất của trạm lớn sẽ dẫn
đến thiết bị điện có khối lượng lớn,khó khăn trong việc chuyên chở Vì
vậy trạm cần phải được đặt ở một vị trí thuận lợi cho việc vận chuyển như gần các tuyến giao thông thủy hoặc bộ Điều này sẽ làm giảm chi phí
xây dựng trạm biến áp.Vấn để đặ ra là phải thiết kế sao cho vừa đảm bảo
về mặt kỹ thuật vừa có lợi về kinh tế
Hiện nay do công nghệ chế tạo thiết bị điện phát triển mạnh cho nên khi chọn lựa thiết bị điện cho trạm biến áp cần phải chọn lọc,đảm bảo đúng tiêu chuẩn và phải phù hợp với điều kiện khí hậu,thời tiết ở nước ta Đối với trạm biến áp trong luận văn này do cần cung cấp công suất khá lớn (110 MVA) cho phụ tải điều này chứng tỏ tâm quan trọng của trạm,vì
vậy việc tham khảo các tài liệu,các số liệu,tiêu chuẩn mới nhất là rất cần
thiết trong tính toán,thếtt kế
Trong thiết kế việc xác dịnh mức độ quan trọng của phụ tải cũng hết sức quan trọng,điểu này sẽ quyết định một phương án tối ưu trong các phương án mà ta sẽ vạch ra „đồng thời việc theo đõi mức độ thay đối của phụ tải (đồ thị phụ tải) giúp ta chọn lựa máy biến áp cho phù hợp Tránh tình trạng quá tải cho máy biến áp Tuy nhiên ta cũng có thể chọn công suất máy biến áp lớn để thuận lợi cho việc phát triển phụ tải trong tương
lai
IU/ CÁC SỐ LIỆU CHINH CUA TRAM :
Các số liệu từ nhiệm vụ :
Thiết kế trạm biến áp 220/ 110/22 KV có các thông số sau :
_ Công suất phụ tải :
cv
Trang 6| Chuong I : Téng quan GVHD : Huỳnh Nhơn
Cấp 220 KV: Smax /Šm¡n = 40/30 MVA
| CAp 110 KV: Snax / Smnin = 35/30 MVA
Trang 7Chương II - Diụ tỉ điện GVHD : Huỳnh Nhơn
CHUONG 1: PHU TAI DIEN
se
V KHÁI NIỆM :
Phụ tải điện là các thiết bị hay tập hợp các khu vực gồm nhiều thiết bị tiêu thụ điện năng để biến đổi thành các dạng năng lượng khác
Phụ tải điện có thể được phân loại như sau:
Phân loại theo tính chất :
_ Phụ tải động lực
_ Phụ tải chiếu sáng
Phân loại theo khu vực sử dụng :
_ Phụ tải công nghiệp :cung cấp cho khu công nghiệp _ Phụ tải nông nghiệp :cung cấp cho khu vực nông nghiệp _ Phụ tải sinh hoạt : cung cấp cho vùng dân cư
Phân loại theo mức độ quan trọng:
_ Phụ tải loại 1 : Khi bị mất điện thì ảnh hưởng đến tính mạng con người, thiệt hại lớn cho nền kinh tế quốc dân hoặc ảnh hưởng đến chính trị
_ Phụ tải loại 2 : Khi bị mất điện có ảnh hưởng đến nền kinh tế,sản xuất
nhưng không nghiêm trọng bằng phụ tải loại 1
_ Phụ tải loại 3 : Có thể bị mất điện trong thời gian ngắn mà không ảnh hưởng nhiều đến các hộ tiêu thụ
Do đó khi thiết kế trạm biến áp cung cấp cho phụ tải điện cần chú ý đến:
_ Phụ tải loại 1: Khu công nghiệp quan trọng,các thành phố lớn,các khu
vực ngoại giao,công sở quan trọng,các ham mỏ,bệnh vién,ham giao thông dài, cần phải phải đảm bảo điện liên tục do đó trạm phải có ít nhất hai nguồn độc
lập hoặc phải có nguồn dự phòng thường trực Có thể vốn đầu tư cao nhưng phải
tuân thủ về tính đảm bảo cung cấp điện
_ Phụ tải loại 2: Khu công nghiệp nhỏ,địa phương,khu vực sinh hoạt đông dân phức tạp Nói chung cũng quan trọng nhưng không bằng phụ tải loại 1 ,khi
thiết kế cần phải cân nhắc giữa yếu tố kỹ thuật và yếu tố kinh tế Nếu không sẽ
làm tăng vốn đâu tư lên thời gian thu hồi vốn lớn
_ Phụ tải loại 3: Chủ yếu là các khu dân cư nên ta có thể thiết kế 1 máy
biến áp
Trang 8
Chương II : Di ti điện GVHD : Huỳnh Nhơn
II/ BO THI PHU TAI:
_ Đồ thị phụ tải là hình vẽ biểu diễn quan hệ giữa công suất phụ tải
(S,P,Q) theo thdi gian (t)
S=f(0; P=f(0); Q=f(t)
Phụ thuộc vào thời lượng (T) cần quan tâm,quan sát sự thay đổi của phụ
tải có các loại đồ thị phụ tải sau:
_ Đề thị phụ tải hằng ngày : Thời lượng (T)gồm trong 24 giờ Có thể bắt đầu vào giờ bất kỳ,nhưng thường vẽ từ 0 đến 24 giờ Phụ tải có thể vẽ bằng trị
thực theo tỉ lệ xích được chọn thích hợp hay vẽ bằng (%) so với trị cực đại Đỗ
thị thường được vẽ theo kiểu bậc thang
Trang 12Chương 1II : đơ đồ dấu trúc © Clic Phuong án GVHD : Huỳnh Nhơn cuvone m: SO BO CAU TRUC CUA TRAM BIEN AP CÁC PHƯƠNG AN % œ8 L/ SƠ ĐỒ CẤU TRÚC:
Sơ đồ cấu trúc của trạm biến áp là sơ đồ diễn tả sự lên lạc giữa hệ thống
và phụ tải điện Để thiết kế một trạm biến áp có độ tin cậy cung cấp điện cao,
có tính khả thi,đảm bảo sự liên hệ chặt chế với hệ thống,vốn đầu tư hợp lý,
chiếm ít diện tích mặt bằng và có khả năng phát triển trong tương lai mà không
cần phải thay đổi cấu trúc của trạm Ta cÂn phải đưa ra nhiều phương án rồi
bằng trực quan lựa chọn các phương án có tính khả thi,sau đó chọn máy biến áp
Trang 13Chương III : 80 db chu tric ỡ Cúc (Phuong én GVHD : Huỳnh Nhơn
Dùng 2 máy biến áp từ ngẫu 220/110/22 KV cung cấp điện cho cả phụ tải 110 KV và phụ tải 22 KV Phương án này có những ưu,nhược điểm sau : * Ưu điểm :
- Tính đảm bảo cung cấp điện cao ~ Dùng ít máy biến áp
~ Mặt bằng xây dựng nhỏ
- Kinh phí xây dựng thấp
H/ NHẬN XÉT :
Trang 14Chương IV : Chọn máy biến áp GVED : Huynh Nhon
CHUONG Iv: CHON MAY BIEN AP
MEcR
U KHÁI NIỆM :
Máy biến áp là thiết bị truyền tải điện năng từ cấp điện áp này sang cấp
điện áp khác.Trong hệ thống điện ,điện năng sản xuất từ nhà máy điện đến các
hộ tiêu thụ phải qua nhiều lần tăng,giảm mới sử dụng được |
Máy biến áp thường được chế tạo thành khối tại nhà máy,phần có thể
tách rời ra trong khi chuyên chở chiếm tỉ lệ rất nhỏ (khoảng 10%) cho nên trọng
lượng,kích thước chuyên chở rất lớn Vì vậy,khi chọn công suất máy biến áp cân
chú ý phương tiện và khá năng vận chuyển khi xây lắp
Khi chọn lựa công suất máy biến áp phải chú ý đến khả năng phát triển phụ tải,tránh trường hợp vừa xây dựng xong trạm biến áp phải thay đổi hay đặt
thêm máy biến áp khi phụ tải tăng
1 Phương án I1 :
a/Chọn MBA_ hại cuộn dây hạ áp 220/110 KV:
Trang 15Chương TV : Chọn máy biến áp GVHD : Huỳnh Nhơn
® Chọn MBA theo điều kiện quá tải sư cố :
Sian > st - 7 = 53,93 (MVA)
Ta chon MBA có công suất là 60 (MVA).Tuy nhiên ta thấy MBA bị quá tải đến 16 giờ,vì vậy ta nâng công suất MBA lên 63 (MVA)
Với công suất này thì MBA chỉ quá tải 4 giờ nên ta không cần kiểm tra
điều kiện quá tải bình thường
Với công suất như đã tính toán thì ta chọn MBA có các thông số như sau: cap S Điện áp(kV) | ly% AP AP Ki dmB : N 0 N U „ - " (MVA)| Cao} Ha (kW) | (kW) N | Nuéc san xuất ONAF 63 230 115 0.2 35 215 | 12 AEG
b/ Chon MBA hai cuộn dây hạ Ap 110/22 KV: e Đồ thị phụ tải qua MBA : † 40+ 28 0 6 12 18 2224 t Ỷ Ta có : S max = 40,5 (MVA) ¢ Chon MBA theo diéu kién quá tải sư cố : S 40,5
Samp amb > 14.4 = = 28.93 (MVA (MVA)
Ta chọn MBA có công suất là 30 (MVA)
Nhận thấy là với công suất của MBA như vậy thì chỉ quá tải 4 giờ nên ta
không cần phải kiểm tra điều kiện quá tải bình thường
Với công suất như đã tính toán thì ta chọn MBA có các thông số như sau:
SVTH : Dé Thé Hoang Ân Trang 12
Trang 16Chương IV : Chọn máy biến áp GVHD) : Huỳnh Nhơn Nước sản xuất | Kiểu Samp |_Dién 4p(kV) | Iy% | AP, APN Ux , (MVA)| Cao] Ha (kW) | (kW) ONAN | 30 115 | 22 | 0.15 | 17 132 13 AEG
c/ Chon MBA tu ding:
Ta có công suất tự dùng là 500 (KVA) Chọn MBA tự dùng do ABB chế
tạo có các thông số như sau : ay ae
Samp | Uam | Tén that(W) | Uy% Kích thước Trọng lượng
(KVA) | (KV) | AP) | APy A B C D | Dầu | Tổng 500 | 22 1000 | 7000 | 4 | 1535 | 930 | 1625 |670 | 441 | 1695 2/ Phương án 2 : _ Chọn MBA từ ngẫu : e D6 thi phu tai: AS 75.54 60.5 + 58.5 f{ _] | 0 6 12 18 2224 t Ta có : S max =75,5 (MVA) e Chọn MBA theo điều kiên quá tải sư cố : Samp > S max 1,4 75,5 1,4 Ta chọn MBA có công suất là 60 (MVA).Tuy nhiên ta thay MBA bi qué tai đến 53,93 (MVA) 16 giờ,vì vậy ta nâng công suất MBA lên 63 (MVA)
Ta chọn công suất MBA là 63 (MVA) Với công suất định mức như vậy
thì công suất qua cuộn hạ là :
- SVTH : D8 Thé Hoang An Trang 13
Trang 17
Chương V : Tỉnh toán tốn thất GVHD : Huynh Nhon
CHƯƠNG v:TÍNH TOÁN TỔN THẤT
%2 Siœ8
Trong quá trình vận hành trạm biến áp thì bản thân máy biến áp sẽ tiêu
thụ một lượng công suất „lượng công suất này chuyển đổi dưới dạng nhiệt và gây
ra tổn hao trong máy biến áp U TÍNH TỔN THẤT CHO PHƯƠNG ÁN I: a/ Tổn thất trong MBA 220/110 KV: Ta có : S?ưt h Samp Với :
n: Số máy biến áp mắc song song
Samp : công suất định mức MBA
Dựa vào đồ thị phụ tải ta tính được: À,SŠ/ dị _58,528+60/5212475,524 Sime 637 =23,7 = AA,ay =2.35.24+ 5 215.237 = 4227,75 (kW.h) => MAnam = MAngay.365 = 4227,75.365 = 1543128,75 (kW.h) => MAnam = 1543,129 (MW.h) b/ Tổn thất trong MBA 110/22 kV: Ta có : KT =nAP,++ Lạp, 2.5 2 n SamB AA ngày Với :
n: Số máy biến áp vận hành song song
Samp: công suất định mức MBA
Trang 18Chương V : Tĩnh toán tốn thất GVHD : Huynh Nhon = MAnam = AAngay-365 = 2488,44.365 = 908280 (kW.h) => AA nim = 908,28(MW.h) c/ Tén thất trong MBA tự dùng: sẽ MA, gay = 24(n AP) +— I APy du 2) n Sana 1 => AA ay = 24 2th 7 OS = 90 (kW.h ngày = 24( 5 05) (kW.h) = MAnam = AAngay-365 = 90.365 = 32850 (kW.h) => MA tm = 32,850(MW.h) * Tổng tổn thất trong MBA là : AAs = 1543,129 + 908,28 + 32,850 = 2484 »259 (MW.h)
Il TINH TON THAT CHO PHƯƠNG ÁN 2:
Trang 19Chương V : Tĩnh toán tổn thất GVHD) : Huỳnh Nhơn DUSri ti 30? *8432?*124352 #4 615 S? amB 63° DSH ti 28,52 *20+4 40,52 *4 5 = 5 =5,75 5S“ đmB 63 Vậy: Sai? t, %2 S2? AA„ay =n.APp.24+ L(AP,, 256 4, ap oot oy ST A — Ay, SiỄm dị Hà *) n dmB Samp” Samp’ => MAngay =2*45*244 tl 60 * 23,7 + 240 * 6,15 + 720 * 5,75) = 6864 (kW.h) = Mam = AAngay-365 = 6864 * 365 = 2505360 (kW.h) => AA im = 2505,36(MW.h) 2/ Tén that trong MBA tự ding: 5 MA nay = 24(n.AP, += APy » ) n Simp” 1 _ 0,57 = AAzay =24(2.1+— 5 7 5.7 90 (kW.h) => MA nim = MAngay.365 = 90.365 = 32850 (kW.h) => An = 32,850(MW.h) * Tổng tổn thất trong MBA là : AAs = 2505,36 + 32,850 = 2538,21 (MW.h)
Tổn thất công suất tính theo phần trăm:
Trang 20Chương VI : Chọn sơ đỒ nối đến GVHD : luỳnh Nhơn
CHƯƠNG vi : CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN
mE
I/ KHAI NIEM:
Yêu cầu sơ đồ nối điện cần phải: làm việc đảm bảo cung cấp điện liên tục,tin cậy,đơn giản,vận hành linh hoạt,kinh tế và an toan cho con người
Có rất nhiều sơ đồ nối điện cho trạm như sau : _ Sơ đồ 1 hệ thống thanh góp
_ Sơ đồ 1 hệ thống thanh góp có phân đoạn
_ Sơ đồ 1 hệ thống thanh góp có thanh góp vòng _ Sơ đồ 2 hệ thống thanh góp
_ Sơ đồ 2 hệ thống thanh góp có phân đoạn 1 thanh góp _ Sơ đồ 2 hệ thống thanh góp có thanh góp vòng
Mỗi sơ đô nối điện đều có ưu „khuyết điểm riêng Nên tuỳ vào cấp điện áp,số đường dây, tính an toàn, mà ta lựa chọn sơ đồ nối điện cho phù hợp Đối với các cấp điện áp cao và số mạch đường dây nhiều thì ta nên chọn sơ đồ hai hệ thống thanh góp Đối với cấp điện áp thấp thì ta chỉ cần sử dụng 1 hệ thống thanh góp có phân đoạn
Việc chọn lựa sơ đồ nối điện cũng ảnh hưởng đến sự an toàn,kinh tế của
trạm Vì vậy ta phải chọn lựa sơ đồ nối điện cho phù hợp,không nên chọn đơn giản hoặc phức tạp quá
Sau khi cân nhắc, ta đã chọn sơ đồ nối điện cho 2 phương án như sau:
1/ Phương án 1: (trang sau )
Trang 23
Chương VII : Tĩnh toán ngắn mạch GVHD) : Huỳnh Nhơn CHƯơNG vu : TÍNH TỐN NGAN MACH sœ8 U KHÁI NIỆM :
Mục đích của việc tính toán dòng điện ngắn mạch là để phục vụ cho việc chọn lựa các khí cụ điện và các phần dẫn điện
Ta chỉ cần tính dòng điện ngắn mạch 3 pha vì dòng ngắn mạch 3 pha là lớn nhất
Trong hệ thống có điện áp U>1000 V có thể bỏ qua thành phần điện trở
R mà chỉ cần xét thành phân điện kháng X khi tính toán ngắn mạch,vì thành
Trang 24
Chương VII : Tĩnh toán ngắn mạch Chọn lựa các đại lượng cơ bản : S«œ =1000 (MVA) U¿¡ =230 (KV) Ucp =115 (KV) U3 = 22 (KV) Ucos = 0,4 (KV) Ta có các số liệu sau : GVHD : Huỳnh Nhơn
Sư; = 6000 MVA X yr = 0.26 Coso = 0.78
MBA B3: S„„„;=05MVA Uy%=4%
Xu = X HT * Sep _ 9,96 + 100 _ 9 043
Sur 6000
Điện kháng của đường dây tới trạm :
Trang 25Chương VII : Tĩnh toán ngắn mạch GVND : Huỳnh Nhơn Tính toán ngắn mạch : _ Điểm Nị: lo = Sep 1000_ _ 2.51(KA) V3*Ug, V3*230 | X>5, = 0.043 + 0.33 = 0.373 >In toi _ 2-15 _ 62, (KA) Xs, 0.373 ® Dòng điện xung kích : li =2 *k„ *lụị =AJ2*1.8*6.73=17.13 (KA) _ Điểm Nạ: , Sch — 1000 °Ở2ˆ J3*U , V3*115 Xz; =0.043+0.33+0.95 = 1.323 I 5.02 => In = 2 =~ =3.8 (KA N2 Xy, 1.323 (KA) Dòng điện xung kích : i2 =AJ2*k„ *ly; =^J2 *1.8*3.8= 9.67 (KA) _ Diém N;: = 5.02(KA) AT Seb 1000 cb3 3 *U 43 43 *22 X53 = 0.043 + 0.33 + 0.95 +2.15 =3.47 26.24 => yz = 2003 = 26.24 Xs3 3.47 _ 7 56 (KA)
e Dong dién xung kích :
ing = V2 * ky *1y3 = V2 *1.8*7.56 = 19.25 (KA) _ Ngắn mạch hạ thế : _ APu *U “am *10) - 7*0.42 *103 = 26.24(KA) R ° S2 Amp 5002 = 4.48 (mQ) * *I72„„ %1n3 *4*0 42 *1a3 X,= 10*Uy%*U*am*10° _7*4*0.4? *10 = 12.8(mQ) Simp 500 => Ziq = V 4.487 +12.82 = 13.56(mQ) * * * = Iy = 2*1000*Uy _ 2000*400 _ 4) o¢ (kA) V3*Ziq V3 *13.56
_ SVTH : Dỗ Thế Hoàng Ân Trang 23
UT kg e— _1H1H1 LH TUSAH HC Sẽ SỐ : UOVAHD: Huynh Nhơn
Trang 26
Chương VII : Tĩnh toán ngắn mạch GVHD) : Huỳnh Nhơn Dòng điện xung kích : ip = V2 * ky *Iy = 42 Bảng tính toán ngắn mạch : *1.8*34.06 = 86.7 (KA)
STT Vi tri Us Kết quả tính toán
Trang 27Chương VII : Tĩnh toán ngắn mạch GVHD : Huỳnh Nhơn
Ta có các số liệu sau :
S„„= 6000 MVA x„„= 0.26 Coso = 0.78 MBA B1: S„„=63MVA Uy%=12%
MBAB2: S„„„=30MVA Uy%=13% MBA B3: S„„„=05MVA Uy%=4%
x S 1000
Xưx~ =Xmr *-€° =0,26* = 0,043
HT * BT'S HT 00
Điện kháng của đường dây tới trạm :
X¿ =0,39 (O) (Điện kháng đường dây trên không ) Pcp -=0.4*90* 100" = 0.66 cb 230 _ Điện kháng từng cuộn trong MBA từ ngẫu : ỦNC_H _ỦNT_H ) a => X, =X) *l* 1 Xc = 2(ỨNC_T + =>*c =1/o0.11+ 0-35 _ 9'22) ~ 0.185 2 05 0.5 1 U Unr Xr =2(ỨNC_T ~ Neat +a) => Xr = ho.-S2 +22) =-0075 =0 =>Xy 19114 238 404) = 0.23 2 0.5 0.5
_ Điện kháng cơ bản của các cuỘn:
Trang 28Chương VII : Tĩnh toán ngắn mạch GVHD) : Huỳnh Nhơn Thế vào sơ đồ ta được : 0.043 0.33 N, N2 1.47 0 L L _—— 1.825 | — L_N Xrp /2 | dy, Topi = =1 7 2.51(KA) 43*UƯạ¡ 3*230 X;¡ =0.043+0.33 = 0.373 le _ 2.15: Xs, 0.373
e Dong dién xung kich :
Trang 29Chương VII : Tĩnh toán ngắn mạch GVHD : Huỳnh Nhơn
ly; _ 26.24
=7.15 (KA) e Dòng điện xung kích :
i„y =AJ2*k„y *ly¿ = V2 *1.8*7.15 = 18.2 (KA)
Bảng tính toán ngắn mạch cho phương ấn 2:
STT Vi tri Us Kết quả tính toán
Trang 30Chương VIII : Chọn máy cắt no cách ƒy GVHD :fuynh Nhon b/ Chon DCL : _ Chon DCL loai PHL cé cdc thông số như sau: U am = 220(KV) Tam = 630(A)
Taq = 100(KA) Inn! tah = 40/3(KA/S)
_ Kiém tra diéu kién 6n dinh luc dién d6ng :
Tiaq = 100(KA) > ig =17.13(KA)
_ Kiểm tra diéu kién ổn định nhiệt : 1?nn *t„„ = 40 *3 = 4800(KA.s)
Bụ =IÊN *t„ạ =6.137 *1=45.3(KA2)
=> 1? nh *toh > By
Vay DCL da chon théa diéu kiện ổn định nhiệt 2/ Chon MC va DCL cho c4p dién 4p 110 KV: Ta có : U yr =110KV S 75.5 Lopmax cb max = Bt = = — = 396(A) 43 *U 43 #110 ly; =3.8(KA) iy = 9.67(KA) a/ Chon MC: Theo các số liệu nhu vay ta chon MC loai $1_123 c6 cdc thong SỐ sau : U am = 110(KV) Lam = 3100(A) Lait am = 40(KA) Taq = 100/ V2(KA) Inn! tnh = 50/3(KA/S)
_ Kiém tra điểu kiện lực điện động :
lựưựi =100/^Al2(KA) > i„„ = 9.67(KA)
Trang 31
Chương VIII : Chọn máy cắt ØDao cách ƒy GVHD :Nluỳnh Nhơn
_ Kiểm tra điểu kiện ổn định lực điện động :
Tưng = 80(KA) > LK = 9.67(KA)
_ Kiém tra diéu kién 6n dinh nhiét :
Dah * tay = 31.5" *4 = 3969(KA.s) By =1°N * tog =3.8° *1=14.44(KA.)
=> 1 nh * tp, > By (Théa điều kiện ổn định nhiệt) 3/ Chon MC va DCL cho cap 22 KV: Ta chọn MC và DCL hợp bộ Uy =22(KV) ly =1T.15(KA) i, = 18.2(KA) S 40.5 Tepmax = ee = oy = 106304) a/ Chon MC : Chon MC loại 8DA_10 do SIEMENS chế tạo có các thông số như sau : U am = 24(KV) Tam = 2500(A) l dt dm = 31-5CKA) Tạ = 80(KA)
_ Kiểm tra điều kiện ổn định lực điện động :
Taq = BO(KA) > tự = 18.2(KA)
b/ Chon DCL :
Chon DCL loai PBP3_24 cé cdc thhéng số như sau :
Uam = 24(KV) Tam = 6300(A)
T„„ = 220(KA) Tan / thn = 80/4(KA/s)
_ Kiém tra diéu kién 6n dinh luc dién déng : Tạ = 220(KA) > i„„ = 18.2(KA)
Trang 32Chương VIII : Clọn máy cắt ØDno cách ƒy GVHD) :fuỳnh Nhơn Bảng tổng kết MC đã chọn :
Thông số tính tốn Thơng số định mức
Uam In ixk Loai am lạm Tịaa Loam Số
(KV) | (KA) | (KA) (KV) (A) (KA) | (KA) | lượng
220 | 6.73 | 17.13 |S1 245 | 220 | 3150 | 100//2 | 40 5 110 38 | 967 | §1.123| 110 | 3100 | 100//2 | 40 5
22 7.56 19.25 | 8DA_10 24 2500 80 31.5 5
Bang tổng kết DCL đã chọn :
Thông số tính tốn Thơng số định mức
Van I N bxk Loai Van I dm I ldd Số
Trang 33Chương IX : Tỉnh toán kui tế GVHD : Huỳnh Nhơn |
CHƯơNG rx: TÍNH TỐN KINH TẾ
ER
U KHÁI NIỆM :
Khi thiết kế TBA có thể có nhiều phương án thực hiện Nhưng để quyết định phương án cuối cùng,cần phải căn cứ vào các yếu tố cơ bản sau nay:
_ Khả năng truyền tải và phân phối theo yêu cầu của nhiệm vụ thiết kế
với đồ thị phụ tải đã chọn
_ Tính đảm bảo làm việc của các thiết bị và của toàn thể hệ thống ( Sơ
đồ nối điện,sự liên lạc với hệ thống cũng như giữa các phần điện áp khác nhau)
_ Đảm bảo cung cấp điện năng cho các hộ tiêu thụ khi làm việc bình
thường cũng như khi cưỡng bức ( có một phần tử nào đó bị sự cố phải nghỉ )
_ Vốn đầu tư xây dựng (V)
_ Tổn hao điện năng ( chủ yếu trong máy biến áp và đường dây ) và các
chi phí vận hành sửa chữa,bảo quản .(P) -
Trang 34Chương IX : Tĩnh toán tin (# GYVHD : Huỳnh Nhơn VÀ: kp =14 kg; = L.7 kg =2 => V = (920114 *1.4 + 457620 *1.7 + 4420 *2)*2 = 4149907(USD) _ Gié MC va DCL: Cấp điện áp (KV) Giá MC Giá DCL 220 5*67488=337440 14*14707=205898 110 5*34889=174445 14*10533=147462 22 5*16538=82690 10*188=1880 Téng 594575 355240 => Tổng vốn đầu tư là : V =4149907 + 594575 + 355240 =5099722 2 (USD) b/ Chỉ phí vận hành hằng năm : Tổn thất điện năng qua các MBA trong một năm Pp = 8*AAp
8 :là giá tiền l KW.h = 0.05 (USD)
Trang 35Chương IX : Tĩnh toán kíh tế GVHD) : Huỳnh Nhơn B;:MBA 220 KV/110 KV /22 KV B;ạ: MBA 22 KV/0.4 KV Tra bảng giá vật tư ,thiết bị trạm biến áp : Vp, =920114 (USD) Vay = 4420 (USD) Va: kp =14 kpo =2 => V = (920114 *1.4 + 4420 * 2) *2 = 2593999(USD) _ Gid MC va DCL: Cấp điện áp (KV) Giá MC Giá DCL 220 5*67488=337440 14*14707=205898 110 3*34889=104667 6*10533=63198 22 5*16538=82690 10*188=1880 Téng 524797 270976 => Tổng vốn đầu tư là : V = 2593999 + 524797 + 270976 = 3389772 (USD) “ b/ Chỉ phí vận hành hằng năm : Tổn thất điện năng qua các MBA trong một năm Pg = B* AAp
Ø : là giá tiên 1 KW.h = 0.05 (USD)
Trang 36Chương IX : Tĩnh toán kính tế GVHD : Huỳnh Nhơn III/SO SÁNH KINH TẾ ,KỸ THUẬT GIỮA 2 PHƯƠNG ÁN : 1/ Kỹ thuật :
Đối với cả hai phương án đều có khả năng đảm bảo cung cấp điện
cao Tuy nhiên,phương án 1 có chỉ phí vận hành cao hơn( có tổn hao cao hơn ) phương án 2
2/ Kinh tế : Ta CÓ :
Vị = 5099722.2 > V- = 3389772
Về kinh tế thì vốn đầu tư cho phương án 1 cao hơn vốn đâu tư cho phương án 2 Nên về mặt kinh tế thì thi công theo phương án 2 sẽ cần kinh phí ít hơn
phương án 1
Ta thấy về kinh tế và kỹ thuật thì phương án 2 tốt hơn phương án 1 Nên ta quyết định chọn phương án 2 là dùng MBA từ ngẫu
x.ưuyy#
Trang 37
Chương X : Chọn khí cụ điện GVHD) : Huỳnh Nhơn
CHƯƠNG x : CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN
Ec
U KHÁI NIỆM :
Trong các thiết bị phân phối điện người ta dùng các loại khí cụ
điện khác nhau để đóng,mở mạch ,đo lường Chúng được nối với nhau
bằng thanh dẫn, dây dẫn hay thanh góp theo sơ đồ nhất định Thiết bi
phân phối có thể được phân loại như sau : _ Thiết bị phân phối trong nhà _ Thiết bị phân phối ngoài trời
Khi vận hành,các khí cụ điện và các phần dẫn điện đều phải chịu được
điện áp của mạng điện,đòng điện làm việc lớn nhất chạy qua lâu dài, có
thể chịu được dòng ngắn mạch trong thời gian ngắn mạch Cho nên khi
tính toán chọn lựa khí cụ điện ta phải kiểm tra các chế độ trên
* Với các cấp điện áp nhỏ hơn 22 KV ,xu hướng là dùng thiết bị
phân phối đặt trong nhà với những lý do sau :
_ Về kinh tế : Chiếm diện tích xây dựng nhỏ,chi phí mua sắm thiết
bị,xây dựng không đắt hơn nhiều so vơi thiết bị phân phối ngoài trời _ Về mặt kỹ thuật : An toàn ít xảy ra sự cố
_ Tạo vẽ mỹ quan cho công trình
* Với các cấp điện áp 110 KV trở lên, thì người ta dùng thiết bị
phân phối ngoài trời
IU CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN :
1/Chon BU và BỊ : a/ Chon BU:
BU có nhiệm vụ biến đổi điện áp từ cao xuống thấp để phục vụ
cho việc đo lường,bảo vệ rơle và tự động hóa
+ Sơ đồ nối dây :
BU được mắc theo sơ đồ : Y/Yo //\ và cuộn thứ cấp có trung tính nối đất
e Điều kiện chon BU:
Trang 38Chương X : Chọn khí cụ điện GVHD : luỳnh Nhơn lạc = XA) Ly ty =9.8/3(KAI 5) _ Kiém tra diéu kién 6n định nhiệt : TP nn * typ = 9.87 *3 = 288.12(KA~.5) By =I? * tog = 6.13? *1 = 45.29(KA”.s) => I nh * tap, > By
_ Kiém tra diéu kién luc điện động :
V2 * Iigg = V2 *25 = 35.36(KA) > ig = 17.13(KA) _ Chọn dây dẫn từ BI đến các dụng cụ đo ; Ta chọn dây đồng ( p =0.0175 (O mm”/m)) và chiều dài là 1=100(m): Sy 22.63 T° amTc 5? Ldcdo = = 0.9(Q) Ta có :
Loam Zacdo — “da
> Zid < Lam — Zacdo =2-0.9= 1.1(Q) Mà: Z„=R„=o*-<1.1©) $ =s> pr = 0,0175 #1 ~ 1 6(mm2) 1.1 1.1 Vậy chọn dây có tiét dién 14 2.5 (mm/”) Chọn BI cấp dién 4p 110 KV: Smax 75.5 I eb max — X3*U — J3*110
Iy =2.72(KA) iy, = 6.92(KA)
_ Chon BI loai T®3M110B_I cé6 cdc thong sé nhu sau :
Ugp; = 110(KV) — lưypr = 400(A) > Leb max
Z2amø¡ = 4) Tạ = 84(KA)
la„rc = 5(A)
Tan typ =16/3CKA/s)
Trang 39
Chương X : Chọn khí cụ điện GVHD) : Huỳnh Nhơn
_ Kiểm tra điều kiện lực điện động :
V2 * Tag = V2 *84 =118.8(KA) > ig = 6.92(KA) _ Chọn dây dẫn từ BI đến các dụng cụ đo : Ta chọn dây đồng ( p =0.0175 (O mm”/m)) và chiéu dài là 1=100(m): S%„ _ 22.63 1 amtc 5 Ldcdo = = 0.9(02) Ta có : Loam 2 Ldcdo ~ Zdd
> Zad < Lam — “cáo =4-0.9= 3.1(Q)
Ma: Lad = Rag = p*§<3.1Q) S => s> pt =0,0175*™ - 057mm?) 3.1 3.1 Vậy chọn dây có tiết diện là 2.5 (mm?) Chọn BI cho cấp 22 KV: Đã có sẵn trong tủ hợp bộ 2/ Chọn sứ : 2.1/ Chọn sứ treo :
Sứ treo được chọn theo các điều kiện sau :
_ Điện áp : Uưv„ > Uz„„
_ Chiều dài dòng rò phóng điện nhỏ hơn chiều dài cho phép (theo qui chế
trang bị điện Việt Nam)
_ Chiểu dài đường rò được tính như sau : H = U„„ *rạ
Trang 40Chương X : Chọn kñí cụ điện GVHD : Huỳnh Nhơn
_ Số bát sứ trong chuỗi là :
=H _ 3929 ~12.57 L 280
Chọn n= 14 để tăng mức cách điện xung
b/ Chọn sứ treo ở cấp 110 KV : ta chọn loại sứ như trên _ Loại sứ : U80BL-K8 _ Dường dẫn dòng điện rò : L= 280 (mm/KV) _ Chiểu dầi đường rò :H=Uam*ro=110*16=1760 (mm) - _ Số bát sứ trong chuỗi là : H _170 _ 6.29 L 280 Chon n= 8 bát để tăng mức cách điện xung 2.2/ chọn sứ đỡ : Điều kiện chọn sứ đỡ :
_ Chọn loại sư đặt trong nhà
_— Dién 4p : Vase 2 OU mang
Sứ đỡ thanh góp 22 KV được nhà chế toa thiết kế theo tủ hợp bộ Ta chỉ tiến hành kiểm tra các thông số kỹ thuật của sứ Các thông số của sứ như sau :
- _ Điện áp định mức của sứ : Uam s¢= 24 (KV)
_ Mức cách điện xung : U = 125 (KV)
_ Chiểu cao sứ : H = 375 (mm)
_ Lực phá hoại cho phép của sứ F,, = 8 (KN)
Lực tính toán Fạ tác dụng lên thanh dẫn pha giữa : F„ =1.76.10”Ẻ +! i? =1.76.1078 18.2" *10° = 20.88 (Kg) a F, = 20.88 (Kg) = 0.2 (KN) Lực tính toán đẳng trị qui đỗi về đầu sứ : 120 1 2 F'., = F, *— = 0.2 = 0.23 (KN a" H 357 (KN) > F',, =0.23 (KN)< 0.6 nạ = 0.6*8 =4.8 (KN) Vậy sứ đỡ trong ti hợp bộ thõa yêu cầu kỹ thuật 3/ Chọn chống sét van :
trạm biến áp được thiết kế bảo vệ chống sét đánh trực tiếp vào trạm với
độ an toàn rất cao bằng hệ thống cột thu sét độc lập Ngoài ra, trạm còn phải
được bảo vệ chống sóng quá điện áp do sét truyền theo đường dây vào trạm