BO GIAO DUC VA DAO TAO
TRUONG DAI HOC KY THUAT CONG NGHE TPHCM
KHOA DIEN - DIEN TU LUAN AN TOT NGHIEP Đề Tài THIẾT KE TRAM BIEN AP 220/110/22KV /9//J3a5 ~ 2 : -.2 ¿ biểu I ae
Njetet pian be JE Phos, Vii
alos es GVHD : PHAN THI THU VAN |
Trang 2BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRUONG DAI HOC DL KY THUAT CONG NGHE Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc
KHOA DIEN - DIEN TU ¬ GOO ee
he RR oh tk
NHIEM VU LUAN AN TOT NGHIEP
Chú ý : SV phải đóng bản nhiệrn vụ này vào trang thứ nhất của luận án
Họ và tên SV "M ư o Pie os MSSV: 0ÐC A42@€
Ngành : - Đền đơn Mgkep " TH na ene wees Lip ¬ ¬ án
1 D4u đề luận án tốt nghiệp :
2 Nhiệm vụ (Yêu cầu về nội dung và số liệu ban đầu) :
` Mb = _ tố” “ 2 _ 0É Ute « aed dig, beg tT
bm AOD kin - =.0,.4 Tay 2 phác tne Ä giai ¬ nuituannnaste
An Cmatyolt/.2.204 conic 2S ¡4k 02/22 MONA OA = 0, 2:
4£ Sexson 8M SOMVA — “hat 22% tang AED AO
Aah ma “of fang Lem xao s RB Obey TKD SQ
-
<ứ “£ g2Ád2n Len gp ee i Fm SO
/ ⁄
_3; Ngày giao nhiệm vụ luận án : 04 /40 e200 4 Ngày hoàn thành nhiệm vụ : Ôð/O4|dơDS
-_%, Họ tên người hướng dẫn : Phần hướng dẫn
1/ Đhan Z2a Z2ua VAR Lc scunnunnnnan A%
: Wovvvvosvssvisunirinininsvinnisninnnninnsinsn 2/, ¬
T2 ch HH Hàn Hàng ranh ghe ray TT 1n He HH H1 ga de
Nội dung và yêu cầu LATN đã được thông qua NGƯỜI HƯỚNG DẪN CHÍNH |
Trang 3LOT EAMONN a
-Em chân thành cám ơn tất cả các thầy cô giáo dang giảng day tại Trường Đại Học
Dân Lập Kỹ Thuật Công Nghệ và nhất là quý thầy, cô ở khoa Điện - Điện Tử các thầy, cô đã dẫn dắt, giúp em có được những kiến thức vô cùng quí báu trong suốt quá trình học tập
tại trường
-Và qua đó em cũng xin bày tổ lòng cám ơn sâu sắc với Cô Phan Thị Thu Vân cô đã
tận tâm giúp đỡ và truyền đạt cho em rất nhiều kiến thức trong suốt thời gian em làm
luận án tốt nghiệp này
-Em xin cảm ơn gia đình, những người thân, cảm ơn tất cả bạn bè đã gắn bó, cùng học
tập, giúp đỡ em trong suốt thời gian qua cũng như trong quá trình thực hiện luận án
-Vì thời gian và tài liệu để tra cứu còn hạn chế, nên trong quá trình làm không tránh
khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận được sự chỉ bảo dạy dỗ, góp ý của quý Thây, Cô
Em xin chân thành cám ơn!
Trang 4
LỜI NHẬN XÉT
Trang 6Luận văn tôi aghiệp Thiết kế trạm biến áp 220/110/22kv
ƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ TRẠM BIẾN ÁP
Giới thiệu khaí quát và phân loại:
* Trạm biến áp là một công trình được dùng để chuyển đổi điện áp
từ cấp này sang cấp khác
% Tùy theo nhiệm vụ chức năng cấu trúc và điện áp sử dung ma tram
biến áp được phân loại như sau:
I Theo nhiệm vụ chức năng các loại:
e Trạm biến áp trung gian:
Là trạm nhận điện áp từ hệ thống có điện áp phía sơ cấp
220kv,110kv,còn điện áp phía thứ cấp là 110kv,22kv,0.4kv.Nói cách khác
trạm biến áp trung gian chỉ làm nhiệm vụ liên lạc giữa các lưới điện
có cấp điện áp khác nhau e Trạm biến áp địa phương :
Là những trạm biến áp được cung cấp từ mạng phân phôí ,mmạng địa
phương của hệ thống điện cấp cho từng xí nghiệp hay trực tiếp cho các hộ tiêu thụ với điện áp thứ cấp thấp hơn
Theo cấu trúc ,được chia làm hai loại: e Trạm biến áp ngoài trơì:
Là trạm có các thiết bị đặt ngoàij trơì,còn phần phân phôi điện áp
thấp được đặt trong nhà Với loại này cản mặt bằng rộng và ít bụi Xây dựng trạm này sẽ tiết kiệm kinh phí
e Trạm biến áp trong nhà:
Là trạm gồm các thiết bị được đặt trong nhà.Vơi loại này không can
mặt bằng rộng lắm,có thể xây dựng ở nơi ít bụi mà máy vẫn hoạt
động bình thường nhưng vốn đầu tư cao
2 Theo điện áp có hai loại: Tram tang áp:
Làm nhiệm vụ tăng điện áp từ điện áp máy phát lean điện áp cao hơn để tải điện năng đi xa và thường đươc đặt ở các nhà máy điện Trạm giảm áp:
Thường được đặt ở các hộ tiêu thụ để biến đổi điện áp cao xuống
điện áp thấp hơn thích hợp với các hộ tiêu thụ điện
Ở các phía cao áp và hạ áp của trạm biến áp còn có các thiết bị phân phối tương ứng làm nhiệm vụ nhận điện năng từ một số nguồn
cung cấp phân phối điện ở nơi khác qua các đường dây dẫn điện
.Trong các thiết bị phân phối có các khí cụ điện đóng cắt ,điểều khiển
Trang 7Luận văn tốt nghiệp Thiết kế trạm biến áp 220/110/22kv bảo vệ,và đo lường Thiết bị phân phối chia lam2 hai loạithiết bị phân phối cao áp và thiết bị phân phối hạ áp
Ngoài các loại trạm biến áp đã nêu trên ,trong hệ thống điện còn có các trạm đóng cắt điện(rạm không có máy biến áp),rạm nối (làm
nhiệm vụ liên lạc giữa hai hệ thống có tần só khác nhau),trạm chỉnh
lưu (biến dòng AC thành DC )va tram nghịch lưu (DC thành AC) để
phục vụ cho việ tải đi xa bằng dòng điện DC 3 Nhiệm vụ và nội dung thiết kế
Luận án này yêu cầu thiết kế trạm biến áp có cấp điện áp
220/110/22kv,vơí caé thông số sau:
Nguồn cung cấp 220kv,trạm có hai đường dây đến dài 100km và phụ tải gồm: Phụ tải cấp 110KV có: s* năm 2005:SAx=70MVA:cosø =0.85 số đường dây :2 dài 50km “+ nam 2008:Syax=l20MVA:cos ø =0.85 số- đường dây: 4 dài 80km ** năm 2015:S5wAx=220MVA:cosø =0.85 số đường dây: 6 dài 120km Phụ tải cấp 22KV có:
“+ Nam 2005:Syax=lOMVA; cos ø =087
Số đường dây: 2 dài 5km
s* Năm 2008:Syax=20MVA;cosg =0.87
Số đường dây:4 dài 5km
** Nam 2015:Syax=70MVA; cosg =087
Số đường day :6 dai 5km
e Nội dung thiết kế:
Chọn phương án cung cấp điện sơ đổ nối điện ở các cấp điện áp Tính toán chọn máy biến áp
Tính toán chọn cáp nguồn và phụ tải
Tính tổn thất công suất và tổn thất điện năng của máy biến áp Tính toán ngắn mạch
Chọn các khí cụ điện chính(máy cắt ,dao cách ly,BU,BD
7 Vẽ sơ đồ nối điện chính Phương hướng thiết kế chính :
Trong việc thiết kế trạm biến áp để cung cấp điện cho các phụ tải thì
Trang 8Luận văn tối nghiệp Thiết kế trạm biến áp 220/110/22kv chọn và kiểm tra các phần tử mang điện và máy biến áp theo chỉ
tiêu kinh tế Dựa vào đăc điểm ,yêu cầu sử dụng điện năng mà phụ
tải điện được phân loại như sau:
Phụ tải loai 1:
Là những phụ tải mà khi có sự cố phải ngư2ng cungv cấp điện thì có thể gay nên những hậu quả nguy hiểm đến con người làm thiệt hai
về kinh tế hoặc ảnh hưởng xấu đến chính trị Đối với loại này can phải được cung cấp thường xuyên nên thường dùng hai nguồn đến và dùng hai máy biến áp đồng thời cần thêm nguồn dự phòng
Phụ tải loại 2:
Là những phụ tải mà nếu ta ngừng cung cấp điện thì chỉ ảnh hưởng
đến sản xuất lãng phí lao động gây ảnh hưởng về kinh tế Đối với loại
này có thể cung cấp bằng một đường dây hoặc đường dây kép ,dùng
một hoặc nhiều máy biến áp có thời gian cho phép mất điện bằng thời gian đóng nguồn bằng tay
Phụ tải loại 3:
Là những phụ tải cho phép việc cung cấp điện vơí mức độ tin cậy
thấp có thể bị mất điện trong thời gian sữa chữa hay thay thế thiết bị hư khi gặp sự cố nhưng thường không quá một ngày đêm.Đối với loại này dùng một nguồn điện hoặc đường dây một lộ để cung cấp
Từ những số liệu và yêu câù đã đưa ra ta xác định trạm biến áp cần thiết kế ,trạm này được đưa từ nguồn hệ thống đến bằng hai đường dây để cung cấp điện cho phụ tải ở các cấp điện áp 110KV,22KV
Vì thế cần chọn thêm nguồn dư phòng cho trạm với cấp điện áp là để đáp ứng các nhu cầu chiếu sáng ,hệ thống điểu khiên ,các thiết bị đóng cắt và hệ thống làm mát máy biến áp
Cân bằng công suất :
Yêu câù kiểm tra khả năng cung cấp điện và tiêu thụ điện có cân
bằng hay không ,cân bằng công suất là rất quan trọng trong việc thiết kế cung cấp điện hay nhà máy điện Cân bằng công suất là cân bằng công suất phản kháng và công suất tác dụng Sự thiếu hụt một trong hai đại lượng này đều ảnh hưởng xấu đến chất lượng điện
.Thông thường trong mạng điện tốn thất công suất phẩn kháng lớn hơn
ton thất công suất tác dụng ,sự thiếu hụt công suất phản kháng sẽ có ảnh hưởng xấu đến tình trạng làm việc của các hệ thống điện
Vì vậy ,để đảm bảo cho một hệ thống điện vận hành bình thường thì
công suất của hệ thốngv đưa đến phải cung cấp đảm bảo cho phụ tải
Trang 9Luận văn tôi © trạm biến áp 220/110/22kv
lúc cực đại và phải lớn hơn phụ tải của nó Phần lớn hơn đó là dung
lượng dự trữ của hệ thống để có thể phát triển thêm sau này
Dựa vào đổ thị phụ tải của toàn bộ hệ thống điện ta có thé phân bố tối ưu công suất cho các trạm biến áp trong hệ thống Và để vẽ dé
thị phụ tải của toàn bộ hệ thống điện ta dựa vào các đổ thị phụ tải đã
Trang 10Luận văn tốt nghiệp Thiết Kế trạm biến dp 220/110/22kv
Trang 11Luận văn tôi
Cấp điện áp 22KYV
Bảng phân bố công suất theo thời gian 2005
Trang 12Luận văn tốt nghiệp Thiết Kế trạm biến áp 220/110/22kv
Trang 15Luận văn tốt nghiệp Thiết kế trạm biến áp 220/110/22kv
Trang 16
Luận vũ ä tối nghiệp Thiết Kế trạm biến áp 220/110/22kv
CHƯƠNG II: CHỌN PHƯƠNTG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CỦA HỆ THỐNG <l> Chọn phương án cung cấp điện
Phương án cung cấp điện được chọn dựa vào sơ đổ cấu trúc
1
hành
Khái niệm chung về sơ đổ cấu trúc
Sơ đổ cấu trúc là những hình vẽ mô tả sự liên lạc giữa nguồn cung cấp điện và tải tiêu thụ điện Nguồn cung cấp cho máy biến áp lấy từhệ thống.Tải của máy biến áp là đường dây
Một sơ đổ cấu trúc phải thỏa mãn các điểu kiện sau:
Cấu tạo đơn giản,vận hành linh hoạt Chế độ làm việc đảm bảo tin cậy An toàn cho người tiếp xúc làm việc Đảm bảo tính kinh tế
Thuận tiện cho việc phát triển Chọn sơ đồ cấu trúc:
Sơ đổ cấu trúc phụ thuộc vào các cấp điện áp
Ở đây ta chọn sơ đổ thích hợp cho các cấp điện áp
220kv/110kv/22kv và nguồn dự trữ là 0.4kv.Vì vây không phải
sơ đồ nàok cũng thỏa mãn tất cả các điểu kiện chọn nên ta phải đưa ra các phương án khác nhau có tính khả thi nhất và so sánh tối ưu “* Phuong an 1: Giai đoạn l1: lắp một máy biến áp AT 125MVA và hai máy tự dùng 400 KVA Uu_ điểm:
Đủ công suất cung cấp điện cho phụ tải khi đưa trạm vào vận Có công suất dự trữ vào năm 2005 18 Spa, =830MVA
Nhược điểm:
s* Độ tin cậy cung cấp không cao.Tuy nhiên trạm có thể đặt một
máy 220KV/110KV/22KV- 125MVA ở giai đoạn đầu vì khi trạm
đấu nối vào hệ thống điện quốc gia sẽ là một nu ltv trong mạch vòng kính nên nếu ở trạm xẩy ra sự cố về máy biến áp thì các trạm khác sẽếr hổ trợ một phần công suất nhưng điểu này ít
có khả năng vì máy cắt sử dụng ở trạm là máy cắt khí SF6
Trang 19Luận văn tôi nghiệp Thiết Kế trạm biến áp 220/110/22kV Phuong an II
Ưu điểm
Độ tin cậy cung cấp điện cao
Đủ công suất cung cấp cho tải khi trạm đưa vào vận hành
Nhược điểm
Chi phí xây dựng và vận hành cao
Chiếm nhiều diện tích
Sơ đồ phức tạp
Phương án III
Ưu điểm
Độ tin cậy cung cấp điện cao
Đủ công suất cung cấp cho phụ tải khi trạm đưa vào vận hành và cả ởỞ
trong tương lai
Nhược điểm
Chi phí xây dựng trạm lớn
Thơì gian đầu máy vận hành non tải
Kiểm tra điều kiện quá tải sự cố từng phương án:
Phuong an I Giai doan I:
Không cần kiểm tra sự cố vì nếu có sự cố thì máy cắt kí FS6 ở cấp 220kv sẽ cắt ra
Giai đoan II:
Khi có một máy bị hư: S = mMax<=1.4* Samp 140 MVA<1.4*125=175MVA Vậy chọn máy 125 MVA là thỏa mãn Giaij đoạn HH: Khi có một máy bị hư: SE Max<=1.4*Samp 290 MVA<1.4*250=350 MVA vậy phương án này là thỏa mãn về điểu kiện sự cô Phuơng 4n II: Giai_doan I Khi có một máy bị hư: SZ mMax<=1.4*Samp 80 MVA<1.4*63=88.2MVA
vay 1a thoa man
Giai_ doan II:
Trang 20Luận văn tốt nghiệp Thiết Kế trara biến Ap 220/110/22kv
Khi có một máy bị hư: Smax <=1-4*Samb 140 MVA<1.4*126=176.4 MVA Thỏa mãn GIai đoạn HH]: Khi có một máy bị hư: SZ max <=1.4*Samp 290 <1.4*313=438.2MVA vậy phương án này thoả mãn, Phuong an III: Giai_doan I:
Không cần kiểm tra vì nếu có xảy ra sự cố thì có máy cắt khí FS6 của cấp điện áp 220KV sẽ cắt ra
Giai đoạn II:
Khi có một máy bị hư: SZ max<=1.4*S amp 140<1.4*250=350 MVA Vậy là thỏa mãn Giai_doan_ III: SZ max<=1.4*S amp 290<1.4*250=350 MVA
vậy là phuong 4n III thoả mãn thiết kế
Công suất máy biến áp tự dùng là: ¿|
Š rp=(0.22%-0.5%)S MAX220KV Lại gà VI
Srp=580 KVA "`
Vay Samrp>=580/1.4=414.2KVA
Nên ta chọn Samp=800KVA
Qua phân tích sơ lược các phương án trên đưa đến chọn hai phương án
I và phương án II để tính toán kinh tế kỉ thuật chọn ra phương án tối ưu
Trang 21uuân văn tốt nghiệp Thiết kế trạm biến áp 220/110/22kKv
CHƯƠNG HI CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHO HỆ THỐNG
Khái niệm:
Đối với một số nhà máy điện và trạm biến áp thì hình vẽ mô tả sự liên kết vị trí của các khícụ điện được gọi là sơ đổ nối điện.Việc chọn
sơ đồ nối điện phải đẩm bảo cung cấp điện liên tục,an toàn trong
lúc vận hành và xử lý sự cố,hợp lý về kinh tế và kỉ thuật
Trong luận án này yêu cầu thiết kế một trạm biến ápl trung gian là nơi nhận điện từ nguồn của hệ thống cung cấp cho các phụ tải qua các
máy biến áp loại giảm áp ,vì vậy ta phải đảm bảo đầy đủ các yêu cầu trên
khi chọn sơ đồ nối điện
Tuy nhiên trên thực tế để đảm bảo các yêu câu trên thực tế để đảm bảo các yêu câu cả về kinh tế lẫn vể kỉ thuật là rất khó.Vì yêu cầu kỉ thuật càng cao thì đòi hỏi tính kinh tế càng lớn.Nên từ những mâu thuẩn ta cần có sư so sánh toàn diện trên quan điểm lợi ích lâu dài và lợi ích chung của nền kinh tế nước ta
Giới thiệu một số sơ đồ nối điện:
Sơ đồ hai hệ thống thanh góp không phân đoạn
hs MCy
4 4
Sơ đồ hai hệ thống thanh góp có phân đọan:
Sơ đồ này có thể có hai hoặc một máy cắt liên lạc MCN.Trong sơ đồ này có
một thanh góp chính,thanh góp kia là phụ (chỉ phân đoạn trên một thanh góp)
Sơ đồ này thì tính đảm bảo cung cấp điện cao hơn so với hai hệ thống thanh
Trang 22Luận văn tốt nghiệp Thiết kế trạm biến áp 220/110/22Kv v YN | | ` Ở đây ta dùng hệ thống hai thanh góp không phân đoạn cho trạm biến áp220/110/22kv
Phía 220KV:có một thanh góp có máy cắt liên lạc
Phía 110KV:có hai hệ thống thanh góp vì có số tải lớn hơn 4 tải
Sơ đồ nối điện của trạm biến áp 220/110/22 KV
Trang 25„ân văn tốt nghiệp : ee Thiết kế tram biến áp 220/110/22kv
promi
CHUONG IV TÍNH TỐN CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ TÍNH
TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG
<I>Chọn công suất máy biến áp
Khi chọn công suất máy biến áp cần phải đắm bảo chế độ làm việc hợp lý về kinh tế,đủ cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ ,hộ tiêu thụ được phân loại như sau:
Hộ tiêu thụ loại I
Để đảm bảo cung cấp cho các hộ tiêu thụ loại này từ một máy biến áp thì ít nhất mỗi phân đoạn thanh góp phải nối với máy biến áp và công suất của máy
biến áp được chọn sao cho khi xảy ra sự cố thì máy còn laj phải đảm bảo cung
cấp điện cho các hộ tiêu thụ
Hộ tiêu thụ loại H
Cần đảm bảo bằng cá ch tự động hay bằng thao tác của nhân viên trự c điện
Hồ tiêu thụ loa! HH
Có thể cung cấp từ trạm dùng một máy biến áp
Độ tin cậy cung cấp điện khi một máy biến áp bị hư máy còn lại phải đảm bảo toàn bộ công suất yêu cầu ,việc này không những sử dụng công suất danh định mà kể cả khả năng quá tải ,nên khi chọn máy biến áp ta phải tính đến khả năng quá tải nếu không phải tăng công suất đặt.khả năng quá tải được xác định tùy thuộc vào đồ thị phụ tải của hộ tiêu thụ nhận từ máy biến áp.Có hai trường hợp cho phép quá tải máy biến áp là:
»> Quá tải thường xuyên
> Quá tải sự cố
Để đảm bảo cung cấp điện 100% cho phụ tải ,tachọn máy biến áp theo điều
kiện quá tải sự cố vì các trạm theo phương án đã chọn đều có hai máy biến áp
giống nhau mắc song song nên khi một máy gặp sự cố thì máy còn lại có thể làm việc quátảithêm40% Trong năm ngày đêm ,mỗi ngày không quá 6 giờ.Khiphụ tảicủamột máy biến áp trươé khi quá tải không được vượt quá 0.93% so vơi công suất danh định,ta chọn theo điều kiện : 1.4
<II>Chọn số lượng máy biến áp
Số lượng máy biến áp của các trạm giảm áp chính là trạm biến áp cung cấp
Trang 26Luận văn tốt nghiệp Thiết kế trạm biến áp 320/110/22kv
tế những trạm có hai má y hợp lý hơn trạm sử dụng một máy và nhiều hơn hai
máy vì ưu điểm của trạm dùng hai máy là có chế độ vận hành hợp lý <IIIbphưởơng an I Giai doan I: Lắp đặt một máy biến áp 220/110/22KV-125 MVA có các thông số sau: Cấp điện áp:230/121/11KV-3pha Phía cao áp có 6 nấc điện áp:230 + 6x2%KV Điện áp ngắn mặch: Un cr%=11/11 Uncn%=3 1/45 Untu%=19/28 Tổn thất không tải: APạ=150 KW
Tổn thất ngắn mach: AP ycr=A Pycu= A Pry=290/305 KW
Dong dién khéng tai :Ip=0.5%
Đơn giá:10°USD
Giai đoan lÏ:
Lắp thêm một máy 125 MVA có các thông số như trên
Giai doan III:
Lắp thêm một máy 125 MVA có các thông số như trên Phương án Giai doan I: Lắp một máy biến áp tự ngẫu 220/110/22 KV-250 MVA có các thông số kỹ thuật sau: Cấp điện áp :230/121/10.5 KV Phía cao áp có 6 nấc chỉnh điện áp: 230 + 6x 2 % Điện áp ngắn mặch: Uncr=l 1.5% Uncu=33.4% Unty=20.8%
T6n that khong tai: APp=145 KW
Ton that ngắn mặ ch: A PNCT= A PNCH= A PNTHE520KW
Dòng điện không tải:lọ=0.5% Giai doan II va IH:
Lắp thêm một máy biến áp 250MVA có các thông số như trên <II>Tính tổn thất điện năng máy biến áp
Để xác định tổn thất trong máy biến áp ta phải xác định tổn trong từng cuộn
dây ứng với phụ tải trong lưới điện
Tổn thất trong các cuộn dây điện cao áp ,trung,hạ của máy biến áp tự ngẫu
Trang 27-Luận văn tối nghiệp Thiết kế trạm biến áp 220/119/22kv APycx - Am a? a? MPycu a? A Pyc=0.5( APNcr+ ) AP, AP Nr=0.5( AP Nett} - ) a APWw „ APyn, A Pyy=0.5( —g— + _— - AP wer) A nw z 2 z z x 7 Ut œ :hệ số có lợi của máy biển áp tự ngầu #= — Cc tổn thất điện năng cấp điện áp 220/110/22KV A AnAm=n* APo*t+ * [ 35 APNC Sïc |2 *t: +AP nr Sip ?*t + AP NH (=) đứt | n Sdm Sdm Sdm
n:số lượng máy biến áp
Trang 28Luận văn tết nghiệp Thiết kế trạm biến ap 220/110/22kv 5(Sih/u=5160 (MVA”h) vậy: A Awau=[2X150X24+ 7 XS 5 (145x255206.8951+145x188352+2030x5160)x365] =3501557.009(kwh) Năm 2015 Š (Sic)°u=87.022x4+1452x2+232.072x2+232.072x3+203.062x2+232.07?x3+261.6”x2 +290.08?x4+145.04ˆx2=1101209.68(MVA”h) S (SiD?t =662x4+1102x2+1762x2+1762x3+1542x2+1762x3+1982x2+2202x4+1 102x2 =633072(MVA2h) 5 (Sih)?t, =212x4+352x2+562x2+56?x3+492x2+562x3+63?x2+702x4+352x2 =64092(MVA2h) vậy: A Avam=[3X150X24+— ee (145x1101209.68+145x633072+2030x64092)]x365 =6913217.6(kwh) Phương án II
Theo bảng phân phối phụ tải ta có:
Trang 29Luận văn tốt nghiệp Thiết kế trạm biến áp 220/110/22kv =2931994.521(kwh) Năm 2015 A Anaw=[2x145x244— X <a (260x1101209.6+260x633072+3640x64092)]x365 =4538287.701(kwh)
Bảng tổng kết tổn thất điện năng từng phương án
Phuong an I(kwh) Phương án Il(kwh) Giai đoạn Ï 1875235.059 1521788.13 Giai doan II 3501557.009 2931994.52 Giai doan III 6913217.607 4538287.701 CHUONG V „ TÍNH TOÁN DÒNG DIEN NGAN MACH CHO TRAM 220/110/22 KV Giới thiệu
Trong thực tế ,khi vận hành thì hệ thống điện có thể xảy ra sự cố ngắn mặch là nguy hiểm nhất.Dòng điện ngắn mặch thường rất lớn so vơi dòng điện định mức gay ra ứng suất nhiệt và lực điện động rất lớn phá hủy thiết bị ,khí cụ
điện
Ngắn mặch gồm có ngắn mặch ba pha đối xứng và ngắn mặch ba pha không
đối xứng _
Ngắn mạch bapha đối xứng thường có trị số lớn hơn dòng ngắn mặch ba pha không đối xứng, nên ta sẽ tính ngắn mạch ba pha đối xứng để chọn thiết bị khí
cụ điện
Khi tính toán ngắn mạch thường đưa ra các giả thiết : Nguồn hệ thống có công suất không đổi
Hệ thống ba pha đối xứng
Không xét đến ảnh hưởng của phụ tải Bỏ qua dòng từ hóa trong máy biến áp Bỏ qua điện trở dây dẫn máy biến áp
Trang 30Luận văn tối nghiệp Thiết kế trạm biến
Scb:là công suất cơ bản (MVA)
Ucb:là điện áp cơ bản (KV) Icb: là dòng điện cơ bản(KA})
Dòng điện ngắn mặch được tính theo công thức sau: Icb Trong đó : XŠ :điện kháng tổng Ta chon: S cb=1000(MVA) —_; S'yr=5000(MVA) Ucb1=230 (KV) Ucb2=115(KV) Ucb3=22 (KV) Ucb4=0.4(KV) L=100 km Xo =0.4 (Q/km) Xur=0.5 Tính toán cụ thể: Điện kháng của hệ thống: Xuex'x-Š£) -g ¡„ 1000 _ =0.1x 0.02 S*ht 5000 D ién kháng của đường dây: Xa¿=XoxLx-Š°” =0.4x100 x1009 _o 2s 230 U”cb1
Trang 31Luận văn tốt nghiệp Thiết kế trạm biến áp 220/110/22kv Sơ đồ thay thế: Xd/2 220 KV _ TL/ Xc/3 | / 110 KV Xt/3 | Xh/2 22KV 2 Ztd/2 — 04KV Dòng ngắn mạch cấp 220 KV (lui) ' Jebi=°2x„._L „12901 _2swAy J3 Ucbl j3 230 X* XI =Xur +Xd/2 =0.02 +0.375 =0.395 Vậy : Icb
Ini N= = a =2.5/0.395 =6.33 (KA (KA)
| Dong ngin mach c4p 110 KV (In)
Trang 32Luận văn tốt nghiệp Thiết Kế trạm biến Ap 220/110/22kv Vay: 2 3 Req = an x UPd x10" #5750 0.42 x10? x —— =5.75 (mQ) S?dm 400 0 2 3 2 3 Xerp = 10x AUn% x U2dm x10 _ 10x 4.5x 0.47 x10 =18 (mQ) Sdm 400 Suy ra: Ztd = ¥5.752 +18? =18.89 (mQ) Vay: 0.4x 10° Inq = ————=— =24.46 (KA) `4 Jax18.8972
Tính toán ngắn mạch cho phương án II:
Trang 34Luận văn tốt nghiệp Thiết kế tram biến áp 220/110/22kvV Bảng tổng kết ngắn mạch phương án II STT Điểm ngắn | Uạm (KV) Kết quả tính toán mạch XS Icb | Inu (KA) | (KA) 1 NI 220 0.395 25 |6.33 2 N2 110 0.762 5.02 | 6.58 3 N3 22 1.731 26.2 | 15.16 4 N4 0.4 Ztd=18.89 24.46 CHUONG VI
SO SÁNH KINH TẾ - KỸ THUẬT CÁC PHƯƠNG ÁN LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THI CONG
I KHÁI QUÁT
Đánh giá tính kinh tế của các phương án dựa trên hai tiêu chuan cơ bản:
Vốn đầu tư ban đầu và chi phí vận hành hàng năm
1.Vốn đầu tư ban đầu
cả hai phương án đều xét đến vốn đầu tư các thiết bị,khí cụ điện chính như :máy biến áp,máy cắt,dao cách ly.nhưng ở đây chỉ so sánh vốn đầu tư máy biến áp còn các thiết bị khác xem như gần bằng nhau và số vốn này khơng tính tốn vào vốn đầu tư để so
sánh phương án
2.Chi phi van hành hàng năm
phí tổn hàng năm của từng phương án được xác định theo biểu thức sau:
P=PptPr
trong đó :
Pp: chi phí phục vụ thiết bị.Phụ thuộc vào nhiều yếu tố như loại thiết bị,các thông số
kỹ thuật của các thiết bị chính Chi phí này tạo nên một phân không đáng kể so với tổng chi phí sản xuất ,mặt khác nó cũng ít khác nhau giữa các phương án so sánh Do
Trang 35Luận văn tốt nghiệp Thiết kế trạm biến Ap 220/110/22kv
AA :tổn thất điện năng hàng năm trong thiết bị(chủ yếu do tổn thất trong máy biến áp)
để thấy rõ được tổng chi phí xây dựng trạm và chi phí vận hành hàng năm của từng
Trang 36Luận văn tốt nghiệp Thiết kế trạm biến áp 220/110/22kv
Trang 38Luận văn tối nghiệp Thiết kế trạm biến áp 220/110/22kv Tổng chi phí khấu hao từ (2015-2020) (+0.02)° -1 1 0.02(1 + 0.02)5 | “a +0.02)" Giá trị còn lại (2005-2008) VcòwiAr=2x105 — P„, =1457830(USD) Giá trị còn lại (2008-2015) PkHz=2x 188x tơi =1817337(USD) Vcoxiai=- CONrAT™ (1 +.0.02) 10” — 1146555 = 738089 6(USD) Giá trị còn lại (2015-2020) 2x10° „ V CONLAI (1+ 0.02)" =—“Š ` p KH3 6 =— “1Ó _ _726935 =913761.5(UD) (1 +0.02) Z2=2x10 +219432+894068+877404+542170+1146555+1817337+1884644- (1457830+738089+913761)=6271930(USD) Vậy: Z1=6390536(USD) Z2=6271930(USD)
Nên ta chọn phương án II để thiết kế
Trang 39Luận văn tối nghiệp Thiết kế trạra biến áp 220/110/22kv CHUONG VII - CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ CÁC BỘ PHẬN DẪN ĐIỆN I.1.CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN 1.1.1KHAI NIEM
Các khí cụ điện và dây dẫn trong hệ thống điện khi vận hành có hai trạng thái
làm việc:bình thường và cưỡng bức ứng với hai trạng thái làm việc trên thì có dòng điện bình thường và có dòng điện cưỡng bức
Tình trạng làm việc bình thường là tình trạng mà không có phần tữ nào của khu vực xét bị cắt Dòng làm việc bình thường là dòng lớn nhất có thể ở tình trạng
này Dòng làm việc bình thường dùng để chọn dùng để chọn tiết diện của dây dẫn và cáp theo điều kiện kinh tế
Tình trạng làm việc cưỡng bức là tình trạng làm việc nếu một phần tử xét bị cắt Dòng điện làm việc cưỡng bức thường lớn hơn dòng điện làm việc bình thường Dòng cưỡng bức cực đại dùng để chọn khí cụ điện và dây dẫn theo
điều kiện phát nóng lâu dài
Như vậy cần phải tính toán dòng điện làm việc bình thường và dòng điện làm
việc cưỡng bức cho từng phương án để chọn được thiết bị và khí cụ cho phù
hợp
Khi ta chọn dược khí cụ điện và dây dẫn theo điện áp ,dòng điện làm việc bình thường và dòng điện làm việc cưỡng bức ta cần kiểm tra các khí cụ điện đó có
đảm báo ổn định nhiệt và ổn định lực điện đông hay không ,nếu không thoả thì
phải chọn lại
e Kiểm tra ổn định nhiệt:
Khi dòng điện chạy qua các khí cụ điện và dây dẫn ,nhiệt độ của chúng sẽ tăng
lên do tổn thất công suất biến thành nhiệt Tổn thất công suất trong các khí cụ điện và dây dẫn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như dòng điện ,điện áp tần số v.v.người ta thấy rằng tổn thất trên điện trở là chủ yếu.Do vậy khi tính toán có
thể coi rằng tổn thất t lệ với bình phương dòng điện
Nhiệt độ của các khí cụ điện và dây dẫn quá cao có thể làm cho chúng bị hư
nhất là ở những chổ tiếp xúc hoặc làm giảm thời gian phục vụ.Vì vậy đối với
khí cụ điện và dây dẫn phải quy định nhiệt độ cho phép
Trong vận hành bình thường cũng như trong ngắn mạch nhiệt độ của chúng
không được quá trị số cho phép và khi đó người ta nói rằng khí cụ điện và dây dẫn ổn định nhiệt
Trang 40Luận văn tôi nghiệp Thiết kế trạm biển ap 320/110/22kv
e© Kiểm tra ổn định lực điện đông :
Lực tác động tương hổ giữa các bộ phận mang dòng điện gọi là lực điện động Khi làm việc bình thường ,dòng điện nhỏ không gay nguy hiểm Nhưng khi
ngắn mạch ,dòng rất lớn có thể làm biến dạng các thanh dẫn ,bẽ gãy sứ ,phá hỏng các cuộn dây Vì vậy khi chọn thiết bị và dây dẫn cần phải kiểm tra ổn
định lực điện động của chúng _
1.1.2 DIEU KIEN LỰA CHON MOT SỐ KHÍ CỤ ĐIÊN VA DAY DAN
e_ Chọn máy cắt
Máy cắt được chọn theo các điều kiện sau:
Theo điện áp: Ủwcam >=Unr
Theo dòng điện : Imcam >= Ip
Theo kha ning may cat: Icam >=In
Kiểm tra lực điện động : laa >=iu=2 Ky IN
Kié tra Gn dinh nhiét : Ủpámfun>PEBN
° Chọn dao cách ly
Máy cắt được chọn theo các điều kiện sau:
Theo điện áp: ỦcLam >=Unr
Theo dòng điện: lctLam P=lb
Kiểm tra lực điện động: ¿¿ >=i=V2.KwIN
Kiểm tra ổn định nhiệt: Paha ton >=Bn
e Chọn thanh góp mềm
Thanh góp mềm được chọn theo các điều kiên sau:
Theo dòng điện cho ph ép khi làm việc cưỡng bức:l"°>=l¿; ¬ 6, ~ Bou VỚI : Lop = 6.-6 cp ogh ø,„ :nhiệt độ cho phép lâu dài ø „ :nhiệt độ thực tế Ø9 _„ :nhiệt độ quy định ed n cA L4 x
Kiểm tra ổn định nhiệt khi ngan mach
C :hệ số tùy thuộc vào loại vật liệu dây dẫn