Thiết kế hệ thống điều khiển đóng cắt bảo vệ cho tủ phân phối trạm biến áp Trường Đại Học Sao Đỏ

Trạm biến áp làm nhiệm vụ chính là nâng điện áp lên cao khi truyền tải, rồi đến trung tâm tiếp nhận điện năng (cũng là trạm biến áp) hạ mức điện áp xuống để phù hợp với nhu cầu sử dụng. Trong hệ thống truyền tải thông thường người ta phân loại làm 4 cấp điện áp

Trường Đại Học Sao Đỏ

Red Star University

Giảng viên hướng dẫn: Vũ Hồng Phong

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thành Quyết

Lớp: 07 HTĐ

Ngành đào tạo: Công nghệ kỹ thuật điện - điện tử

Nội dung đề tài: “Thiết kế hệ thống điều khiển đóng

cắt bảo vệ cho tủ phân phối trạm biến áp Trường Đại Học Sao Đỏ”

ĐỒ ÁN TỐT

NGHIỆP

TRẠM BIẾN ÁP TRƯỜNG ĐẠI HỌC SAO ĐỎ

CÁC THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN, ĐÓNG CẮT, BẢO VỆ, ĐO LƯỜNG HẠ THẾ TRẠM BIẾN ÁP

THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐÓNG CẮT VÀ BẢO VỆ CHO TỦ PHÂN PHỐI TRẠM BIẾN ÁP

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SAO ĐỎ

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TRẠM BIẾN ÁP

Trạm biến áp làm nhiệm vụ chính là nâng điện áp lên cao khi truyền tải, rồi đến trung tâm tiếp nhận điện năng (cũng

là trạm biến áp) hạ mức điện áp xuống để phù hợp với nhu cầu sử dụng

Trong hệ thống truyền tải thông thường người ta phân

Phân loại:

• Trạm biến áp trung gian

• Trạm biến áp phân xưởng

Nhiệm vụ

• Trạm biến áp ngoài trời

• Trạm biến áp trong nhà

Cấu trúc

Trạm biến áp trung gian 220kV

a b C.

a Trạm biến áp giàn

b Trạm biến áp nền

c Trạm biến áp treo

CHƯƠNG 2: TRẠM BIẾN ÁP TRƯỜNG ĐẠI

6 Cầu chì tự rơi FCO 22kV, Iđmdc = 42A

7 Trạm biến áp nền 560kVA – 10(22)/0,4kV

8 Hàng rào bảo vệ

9 Buồng hạ thế

10 Cột xuất tuyến

Ngăn tủ phân phối hạ thế

KWh VISION

Ngăn đo, đếm điện năng

A A

V A

Ngăn tủ phân phối điện hạ thế

5 Công tơ 3 pha 3x30 – 50A

6 Máy biến dòng TI (cho công

tơ điện tử VISION)

7 Công tơ điện tử VISION

8 Máy biến dòng TI ( cho đồng

hồ đo) 1000/5A

9 Đồng hồ Ampe 1000/5A 10.Đồng hồ Vôn 0-500V 11.Áp tô mát 100A-500V 12.Áp tô mát 1000A-500V 13.Chống sét hạ thế GZ-500 14.Tụ bù

Thực trạng cung cấp điện trường

CHƯƠNG 3: CÁC THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN, ĐÓNG CẮT, BẢO VỆ, ĐO LƯỜNG HẠ THẾ

• Cầu dao tay là một khí cụ điện dùng để đóng cắt mạch điện bằng tay, được sử dụng trong các mạch điện có

điện áp nguồn cung cấp là 220V điện 1 chiều và 380V điện xoay chiều.

• Chọn cầu dao theo dòng điện

• Cầu dao tự động còn gọi là Aptomat hay máy cắt hạ

Máy cắt không khí hạ thế (ACB)

• Aptomat loại này được chế tạo cho các mạch điện công suất lớn

• Dùng để trong các trạm hạ áp, các trạm phân phối

• ACB có 2 loại : FIX ( kiểu lắp cố định ),

DRAWOUT ( kiểu kéo ra )

• Cầu chì là một loại khí cụ điện dùng để bảo vệ thiết bị và lưới điện tránh sự cố ngắn mạch.

• Kết cấu cầu chì: Cầu chì thường được cấu tạo bởi hai phần cơ bản là hộp hay đế cầu chì và ống dây chảy

a b

a Cầu chì ống thủy tinh

b Cầu chì sứ

• Để bảo vệ chống sét lan truyền từ đường dây vào trạm biến áp trong tủ phân phối hạ thế thường lắp đặt chống sét van hạ thế.

• Chống sét van hạ thế GZ là một thiết bị chống sét dùng để bảo vệ cho trạm biến áp, tủ phân phối và các máy điện khác.

Bảo vệ chống sét

• Để bảo vệ chống chậm đất hiện nay trong mạng điện

hạ thế người ta thường sử dụng các rơle kỹ thuật số Các rơle kỹ thuật số hiện nay có độ chính xác cao, cài đặt được thời gian tác động và dòng tác động

Bảo vệ chạm đất

Thiết bị đo lường

Đo công suất tác dụng

• Để đo công suất tác dụng người ta sử dụng công tơ

hữu công:

Đo công suất phản

kháng

• Sử dụng công tơ vô công để đo công suất phản kháng.

 Đo điện áp:

Dụng cụ dùng để đo điện áp gọi là Vôn

kế hay Vôn met (Voltmeter)

Đơn vị : V

a b

a Vôn kế hiển thị kim

b Vôn kế hiển thị số

- Tốc độ đo lớn, tự động hóa hoàn toàn trong quá trình đo

- Kết quả đo hiển thị dưới dạng số

 Đo hệ số công suất cos φ

a b c

a Fazômét điện động với nhiều cấp điện áp

b Thiết bị đo cos φ hiển thị kim

c Máy đo hệ số cos φ hiển thị số

Hệ số công suất cos φ của mạch điện xoay chiều dùng để đánh giá chất lượng của mạch điện

Để đo hệ số cos φ người ta dùng Fazômét, Lôgômét điện động

 Thiết bị báo hiệu pha

Để báo hiệu các pha thông thường sử dụng các đèn báo pha.

PCT Bảo vệ

chạm đất GZ

MBA

Đóng cắt bảo vệ tổng

Đèn báo

RTC , PCT

Thiết bị đóng cắt bvệ các lộ

ĐK

Cơ cấu đóng cắt các lộ

Kw,A,V cos,f

Phụ tải

Phòng trực

và điều khiển

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐÓNG CẮT VÀ BẢO VỆ CHO TỦ PHÂN PHỐI TRẠM BIẾN ÁP TRƯỜNG ĐẠI HỌC SAO ĐỎ

 Chọn thiết bị đóng cắt bảo vệ tổng

65kA Máy cắt đáp ứng nhu cầu khả năng dòng cắt cao, đủ các loại dòng cắt, và kích thước máy cắt

được tối ưu.

 Chọn thiết bị đo lường

a Thiết bị đo, đếm đa năng

Chọn đồng hồ DPM680 của hãng Mikro: Đồng hồ giám sát năng lượng điện, hiển thị Graphic TFT LCD, truyền thông Modbus RTU, Modbus TCP/IP, tích hợp webserver

Dòng sơ cấp danh định 400 A Dòng thứ cấp danh định 5A

Cấp chính xác 0.5

Số vòng sơ cấp 1

Sơ đồ đấu dây 3 pha 3 dây với 3 CT, 3 PT

b Chọn các biến dòng

• Biến dòng đo lường RCT: Biến đổi dòng điện sơ cấp lớn thành dòng điện nhỏ thích hợp để cấp nguồn điện cho các thiết bị đo lượng điện Chọn biến dòng hạ thế EMIC mã RCT 0.6

• Biến dòng bảo vệ PCT : PCT sử dụng cho rơle bảo vệ chạm đất và đồng hồ đa năng Chọn biến dòng bảo vệ PCT mã CL 0.6

a Biến dòng RCT b Biến dòng PCT

 Thiết bị bảo vệ chống chạm đất

Để bảo vệ chống chạm đất đường dây hạ thế đề tài chon rơle bảo vệ chạm đất MK 201A của hãng

Mikro.Bộ vi xử lý trên cơ sở rơle số

Việc đo lường dòng điện dựa

mức cao riêng biệt

Có thể vô hiệu hóa ở mức cao

Sơ đồ đấu nối rơ le bảo vệ chạm đất Mikro MK 201A

 Chọn khối đóng cắt cho các lộ đường dây

Chọn khối chấp hành đóng cắt cho các lộ đường

dây là các công tắc tơ LS GMC-50

 Chọn khối điều khiển

cơ máy cắt không khí và cơ cấu chấp hành đống cắt

Sơ đồ đấu nối tủ phân phối hạ thế tủ phân phối

Em xin trân thành cảm ơn