TÀI LIỆU- THIẾT KẾ TRẠM BIẾN

Nguyenvanbientbd47@gmail.com ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TỔNG QUAN Trên cơ sở khoa học nhìn vào vò trí đòa lí trên bảng đồ hình chữ S nước Việt Nam, từ Bắc vào Nam đến tận mũi Cà Mau thấy đâu đâu cũng sử dụng năng lượng điện, đâu đâu cũng có nhà máy điện và trạm biến áp Nhà máy điện và trạm biến áp chính là một hệ thống rất thông minh dùng để nâng hoặc hạ và truyền tải điện năng đến điểm cuối của nơi tiêu thụ. Ngày nay khoa học công nghệ nước ta đang ở vào TK20 là đỉnh điểm giao thời chuyển sang đầu TK21, kỹ thuật Điện-Điện tử đã phát triển rất mạnh. nó không chỉ gây ra những chuyển biến thần kỳ trong bản thân ngành “Điện khí hóa và cung cấp điện” không những vậy mà còn trở thành phương tiện kỹ thuật sắt bén thúc đẩy sự tiến bộ của nhiểu ngành khác. Chính vì vậy mà từ lâu môn học cung cấp điện được coi là một môn học không thể thiếu được trong quá trình đào tạo chuyên ngành “Điện khí hoá và cung cấp điện” đã và đang trên đường phát triển của khoa học kỹ thuật với tốc độ rất nhanh không ngừng nâng lên những đỉnh cao mới. mỗi người chúng ta phải không ngừng học tập thường xuyên cập nhật kiến thức và những thành tựu khoa học. hơn nữa nước ta đang ở vào giai đoạn của thời kỳ quá độ xây dựng đất nước tiến lên CNXH thì công nghiệp hóa hiện đại hóa do đó phải tập trung đầy đủ đổi mới công nghệ theo hướng ứng dụng trang thiết bò điện trong các ngành then chốt. Qua đó không quên kể đến các thành tựu trong lónh vực điện khí hóa và cung cấp điện đó chính là thiết bò đặt trưng cho trình độ sản xuất và cũng chính là trình độ phát triển cho mỗi quốc gia, muốn vậy. Công nghiệp điện lực giữ vai trò rất quan trọng trong giai đoạn phát triển hiện nay, các ngành kinh tế trọng yêú đang trên đà phát triển mạnh mẽ, hàng loạt các công ty, xí nghiệp cũng như các khu dân cư đã và đang được hình thành. Vì vâỵ nhu cầu sử dụng điện ngày càng cao, đòi hỏi ngành công nghiệp năng lượng điện phải đáp ứng kòp thời theo sự phát triển đó. chính vì những nguyên nhân trên làm cho hệ thống điện ngày càng phức tạp. Một trong những ván đề cấp bách đặt ra là làm sao tìm ra những phương pháp đơn giản trong vận hành, dể dùng trong sửa chửa, hiệu quả đạt được phải cao nhưng phải bảo đảm tính mỹ quan, an toàn cho người và thiêt1 bò. Hệ thống cung cấp điện là một hệ thống gồm các khâu sản xuất, truyền tải và phân phối điện năng để cung cấp cho một khu vực nhất đònh được lấy từ hệ thống lưói điện quốc gia sử dụng điện áp trung bình trở xuống. Đó cũng chính là niềm khao khát của người kỹ thuật thiết kế viên. Nhằm làm sinh động phần mở đầu của đề tài. Trang 1 Tài liệu này được upload và download miễn phí tại website: http://hutonline.net Bách Khoa Online Giao lưu - Học hỏi - Chia sẻ kinh nghiệm của các thế hệ sinh viên Bách Khoa hutonline.net Tài liệu này được upload và download miễn phí tại website: http://hutonline.net Nguyenvanbientbd47@gmail.com ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG I KHÁI QUÁT CHUNG VỀ TRẠM BIẾN ÁP PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ ĐỒ THỊ PHỤ TẢI I. GIỚI THIỆU SƠ LƯC VỀ TRẠM BIẾN ÁP: Trạm biến áp dùng để biến đổi điện năng từ cấp điện áp này sang cấp điện áp khác. Nó đóng vai trò rất quan trọng trong hệ thống cung cấp điện. Nhà máy điện và trạm biến áp là các phần tử quan trọng trong hệ thống điện có thể cung cấp điện năng cho phụ tải ở một nơi khác xa hơn, khoảng cách xa đó nhiều cây số. Sự chọn lựa một trung tâm phát điện liên quang đến nhiều vấn đề như cần một số vốn đầu tư ban đầu lớn, phí tổn hao khai thác nhiều hay ít, và vò trí cần thiết kế lắp đặt ở xa nơi công chúng để tránh gây bụi bậm và ồn ào. Do đó ở hầu hết mọi nơi điện năng được truyền tải, chuyên chở từ một nơi nào đó (nhà máy phát điện) đến nơi tiêu thụ. sự truyền tải một số điện năngđi xa sẽ nãy sinh ra nhiều vấn đề, nhất là chi phí cho hệ thống các truyền tải điện và tổn hao điện năng. Phương pháp hữu hiệu nhất để giảm đi chi phí này là bằng cách nâng mức điện áp lên cao, khi đó tiết diện dây cáp và tổn hao điện năng truyền tải giảm đáng kể. Tuy nhiên mức điện áp chỉ nâng đến một cấp nào đó để phù hợp vơí vấn đề cách điện và an toàn. Hiện nay nước ta đã nâng mức điện áp lên đến 500((kV)) để tạo thành một hệ thống điện hoàn hảo vận hành từ năm 1994 đến nay. Chính vì lẽ đó trạm biến áp thực hiện nhiệm vụ chính là nâng điện áp lên cao khi truyền tải, rồi những trung tâm tiếp nhận điện năng (cũng là trạm biến áp) có nhiệm vụ hạ mức điện áp xuống để phù hợp với nhu cầu . Trạm biến áp có thể phân loại theo điện áp và đòa dư  Theo cấp điện áp : Như đã trình bày thì có trạm tăng áp, trạm hạ áp và trạm trung gian.  Theo đòa dư : Có trạm biến áp khu vực (từ điện áp của mạng điện khu vực hay mang điện chính của hệ thống khu vực hay mạng điện chính của hệ thống thường là các trạm 110((kV)), 220((kV)), 500((kV)),…, nó chủ yếu cung cấp điện cho khu vực rộng lớn bao gồm các thành phố, các khu công nghiệp…), trạm biến áp đòa phương. II. PHÂN TÍCH NGUỒN: Các hộ tiêu thụ điện năng ở thành phố Hồ Chí Minh là một trung tâm công nghiệp lớn, khu tập trung dân cư. Vì thế việc cung cấp đủ điện năng cho thành phố này là một vấn đề lớn cần được giải quyết. hiện nay thành phố Hồ Chí Minh được cung cấp bởi mạng điện miền nam gồm ba lưới điện chính. 1. Lưới điện truyền tải 220 (KV) TpHCM: Hiện trạng TpHCM được cung cấp điện qua hệ thống điện miền nam qua ba trạm biến áp khu vực: HócMôn 220/110(KV) 125MVA. Sài Gòn230/66(KV) 168MVA. 230/110-66(KV) 125MVA. Phú Lâm 220/110(KV) 2 x 125MVA Tổng Cộng: 668MVA. Lưới điện 220(kV) hiện tại ở TP.HCM được cung cấp điện bởi hai nguồn điện chính là thủy điện trò cn, Đa Nhim và hệ thống đường dây siệu cao áp 500(kV) Bắc – Nam thông qua trạm giảm áp 500/220(kV) Phú Lâm. Các hộ tiêu thụ nhận điện qua hệ thống 10 trạm trung gian 66/15 (kV) và 10 trạm trung gian 110/66(kV) với tổng công suất lắp đặt là 940 MVA. Phụ tải cực đại trên thanh cái lưới 110/66(kV) của các trạm trung gian trong năm 1997 là 780 MW. Sản lượng điện nhận bình quân 12.5 triệu kwh/ ngày. Trang 2 Tài liệu này được upload và download miễn phí tại website: http://hutonline.net Nguyenvanbientbd47@gmail.com ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hệ thống điện truyền tải Tp.HCM với 3 trạm 220 (kV) hiện hữu cùng với nhà máy điện thủ đức (phát lên điện áp 66 (kV)), một phần thủy điện Thác Mơ, Thủ Đức (phát lên lưới 110(kV)) và có sự hổ trợ của nhà máy điện Hiệp Phước (khoảng 100 MW) nếu nhìn tổng thể có thể đáp ứng được phụ tải điện của thành phố khoảng gần 800 MW vào cuối năm 1998. Tuy nhiên do phụ tải phân bố không đều giữa 110(kV) và 66(kV) dẫn đến tình trạng các trạm Hóc Môn, Phú Lâm đầy tải trong khi trạm Sài Gòn lại non tải. Vì vậy, trong những năm tới cần khẩn trương nâng công suất của trạm Hóc Môn từ 125 MVA + 250 MVA lên 2 x 250 MVA và trạm 220(kV) Phú Lâm lên qui mô 2 x 250 MVA. Riêng trạm biến áp 220(kV) Sài Gòn (Thủ Đức) sẽ chỉ đề cập đến việc cải tạo nâng công suất MBA từ 66 (kV) lên 110(kV) còn kế hoạch mở rộng nâng công suất :phía 220(kV) sẽ được thể hiện trong một dự án riêng. 2. Lưới điện truyền tải 110(kV) Tp.HCM: Lười điện 110(kV) xuất phát từ hai trạm HócMôn và Phú Lâm (220/110kV), cung cấp điện cho 10 trạm trung gian 110/15(kV); Ba Quẹo (1x40 MVA), HócMôn (1x40 MVA), Phú Lâm (1x40 MVA), Trường đua (2x40 MVA), Thủ Đức Bắc (2x40 MVA), Phú Đònh (25MVA) và Củ Chi (25 MVA) với tổng công suất 590 MVA. Tổng chiều dài lưới điện truyền tải 110(kV) trên phạm vi Tp.HCM là 122km. Đặc điểm nội bậc trong hệ thống lưới điện 110(kV) (kể cả lưới 66(kV)) của Tp.HCM vẫn thường xuyên vận hành các trạm biến áp trong tình trạng đầy và quá tải kể cả các trạm 110(kV) có qui mô (2x40 MVA) cũng không đáp ứng nỗi nhu cầu gia tăng phụ tải, vận hành không có dự phòng do đó một số khu vực vẫn cắt điện luân phiên. Hầu hết các máy biến áp và thiết bò trên lưới 110(kV) của Liên Xô cũ đưa vào vận hành trong lưới được hơn 10 năm nay. Một số trạm đưa vào vận hành gần đây (trạm Trường đua, Thủ Đức Bắc) đang vận hành đầy đủ và gần quá tải cũng cần thiết phải có các giải pháp cải tạo nâng công suất. 3. Lưới điện truyền tải 66(kV) TPHCM: Lưới điện 66 (kV) xuất phát từ trạm 230/66/11(kV). Sài Gòn cung cấp điện cho 10 trạm trung gian 66/15(kV): Xa lộ (2x30+20 MVA), Chánh Hưng (2x30 MVA), Việt thành (33 MVA), Hùng Vương (33+20 MVA), Phú Hòa Đông (10 MVA), An Nghóa (2MVA), Sài Gòn (40+20 MVA), Cát Lái-An Khánh (20 MVA), Vi Kim Cô (6 MVA), và Bến Thành (2x20 MVA), với tổng công suất 370 MVA. Tổng chiều dài đường dây truyền tải 66 (kV) trên đòa bàn TPHCM là 102. Nguồn điện cung cấp 66(kV) cho lưới điện Tp.HCM là trạm 220/66/11 (kV) Thủ Đức – Sài Gòn. Các đường dây 66(kV) xuất phát từ trạm thủ đức cung cấp cho 9 trạm 66/15(kV) nằm trên đòa bàn TP.HCM. Hệ thống điện Tp.HCM hiện nay đang bò mật cân đối nghiêm trọng giữa công suất các trạm nguồn 220(kV), trạm trung gian 110(kV), 66lv và công suất tiêu thụ của các trạm phân phối. Các nguồn và trạm trung gian đều đầy và quá tải, không đáp ứng nỗi nhu cầu phụ tải gia tăng, không có MBA dự phòng nên tình trạng vận hành lưới điện hết sức mất ổn đònh, dẫn đến nguy cơ sự cố thường xuyên. III. PHÂN TÍCH ĐỒ THỊ PHỤ TẢI: Thông qua từ các tài liệu tham khảo được biểu diễn bằng những biểu đồ, mà đồ thò phụ tải là loại quan trọng vào bậc nhất. Thiết kế một trạm biến áp hay không hoàn toàn phụ thuộc mức độ chính xác của công tác thu thập và phân tích đồ thò quyết đònh. Nếu việc ước lược phụ tải quá lớn thì tất nhiên sẽ gây lãng phí, vốn đầu tư bò ứ động. Ngược lại, nếu ước lượng phụ tải quá nhỏ thì sẽ không đáp ứng được nhu cầucung cấp điện. Vì thế công tác phân tích đồ thò phụ tải chiếm một đòa vò hết sức quan trọng, chúng ta cần nghiên cứu chu đáo. Để giúp cho việc xác đònh chính xác nhu cầu điện năng thường ta dùng các phương pháp dự báo nhu cầu điện năng bằng những hướng sau: 1. Phương pháp tính hệ số vượt trước: Phương pháp này giúp ta thấy rõ được các khuynh hướng phát triển của nhu cầu và sơ bộ cân đối nhu cầu này với nhòp độ phát triển kinh tế quốc dân, nói chung nó chính là tỷ số của nhòp độ phát triển năng lượng điện với nhòp độ phát triển của toàn bộ nền khinh tế quốc dân. 2. Phương pháp tính trực tiếp: Trang 3 Tài liệu này được upload và download miễn phí tại website: http://hutonline.net Nguyenvanbientbd47@gmail.com ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nội dung của phương pháp này là nhu cầu điện năng của năm dự báo, dựa trên tổng sản lượng kinh tế của các ngành năm đó và suất tiêu hao năng lượng điện đối với từng loại sản phẩm. Đối với những trường hợp không có suất tiêu hao điện năng thì xác đònh nhu cầu điện năng cho từng trường hợp cụ thể (như công suất điện trung bình cho từng hộ gia đình, bệnh viện, trường học …). Phương pháp tính trực tiếp thường được tính ứng dụng ở các nước XHCN vì nền kinh tế phát triển có kế hoạch ổn đònh, không có cạnh tranh nhau và không có khủng hoãng về mặt kinh tế. Phương pháp này là tính toán đơn giản và ngoài yêu cầu xác đònh điện năng dự báo,chúng ta còn biết được tỉ lệ sử dụng điện năng trong các ngành kinh tế, chẳng hạn tỷ lệ điện năng dùng cho công nghiệp, nông nghiệp, công nghiệp – dân dụng … Tuy nhiên xác đònh mức độ chính xác của phương pháp này cũng gặp nhiều khó khăn vì nó phụ thuộc vào mức độ chính xác của tổng sản lượng các ngành kinh tế quốc dân trong tương lai dự báo cũng như phụ thuộc vào sức tiêu hao điện năng của một đơn vò sản phẩm của các ngành kinh tế ấy. Do đó phương pháp này thường được áp dụng để dự báo nhu cầu điện năng với thời gian ngắn và trung bình. 3. Phương pháp ngoại suy theo thời gian. Ở đây ta dùng phương pháp ngoại suy theo thời gian nghóa là nghiên cứu sự diễn biến của nhu cầu điện năng trong một thời gian, trong quá khứ tương đổi ổn đònh, tìm ra một qui luật nào đó, rối kéo dài qui luật ấy ra để dự đoán cho tương lai. 4. Phương pháp tương quan: Thực chất của phương pháp này là nghiên cứu mối tương quan giữa các thành phần kinh tế nhằm phát hiện những quan hệ về mặt đònh lượng của các tham số trong nền kinh tế quốc dân dựa vào các phương pháp thống kê toán học. cụ thể là chúng ta nghiên cứu sự tương quan giữa điện năng tiêu thụ và các chỉ tiêu kinh tế khác như tổng giá trò sản lượng công nghiệp, tổng giá trò sản lượng nền kinh tế quốc dân. 5. Phương pháp so sánh đối chiếu: Nội dung của phương pháp này là so sánh đối chiếu nhu cầu phát triển điện năng của các nước ở hoàn cảnh tương tự. Đây cũng là phương pháp được nhiều nước áp dụng để dự báo điện năng ở nước mình một cách có hiệu quả. phương pháp này thường dùng cho dự báo ngắn hạn và trung hạn thì kết quả tương đối chính xác hơn. 6. Phương pháp chuyên gia: Phương pháp này dựa trên sự hiểu biết sâu sắc của các chuyên gia giỏi về lónh vực của ngành dự báo các chỉ tiêu kinh tế. Ngoài ra còn phải xác đònh bản chất các hộ dùng điện qua số phần trăm của phụ tải loại 1, loại 2, loại 3, thời gian sử dụng công suất cực đại T max , hệ số công suất cosϕ. Tóm lại việc thu thập số liệu và phân tích đồ thò phụ tải là rất cần thiết và cũng rất khó khăn. Vì thời gian không nhiều và do mức độ yêu cầu nội dung của đề tài được giao. Trang 4 Tài liệu này được upload và download miễn phí tại website: http://hutonline.net Nguyenvanbientbd47@gmail.com ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đầu đề: Thiết kế trạm biến áp 110(kV)/22(kV) có thông số kỹ thuật sau đây: - Chiều dài đường dây đến hệ thống: 20km; - Công suất cự đại của trạm : 60 MW; - Hệ số công suất : 0,79; - Công suất ngắn mạch từ hệ thống đưa về: 600 MVA; - Đồ thò phụ tải ngày như sau: - Trang 5 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 20 22 24 20 40 60 80 1 00 t(giờ) % 0 P Tài liệu này được upload và download miễn phí tại website: http://hutonline.net Nguyenvanbientbd47@gmail.com ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG II. CHỌN MÁY BIẾN ÁP I. KHÁI NIỆM CHUNG : Để thi công hay thiết kế lắp đặt một trạm biến áp là một khâu quan trọng. Vì vậy cần phải nghiên cứu kỹ nhiệm vụ thiết kế. Các phương án vạch ra phải đảm bảo cung cấp điện liên tục cho các hộ tiêu thụ và phải khác nhau về cách ghép nối máy biến áp với các cấp điện áp, về số lượng và dung lượng của MBA, về số lượng máy phát điện nối vào thanh góp điện áp máy phát. Số máy phát điện ghép hộ với máy biến áp … Chỉ được hep bộ máy phát điện – máy biến áp hai cuộn dây vào thanh góp điện áp nào mà phụ tải cực tiểu ở đó lớn hơn công suất của bộ này; Có như vậy mới tránh được trường hợp lúc phụ tải cực tiểu, bộ này không phát hết công suất hoặc công suất phải chuyển qua hai lần biến áp làm tăng tổn hao và gây quá tải cho MBA ba cuộn dây. Đối với MBA tự ngẫu liên lạc thì không cần điều kiện này. - Không nên dùng quá hai MBA hai cuộn dây hoặc tự ngầu để liên lạc hay tải điện giữa các cấp điện áp vì sơ đồ thiết kế sẽ phức tạp hơn. - Không nên nối song song MBA hai cuộn dây với MBA ba cuộn dây vì thường không chọn được hai MBA có tham số phù hợp với điện kiện vận hành song song . Máy biến áp (MBA) là một thiết bò rất quan trọng trong hệ thống điện, tổng công suất các MBA rất lớn và bằng khoảng 4 đến 5 lần tổng công suất các máy phát điện. Vì vậy vốn đầu tư cho máy biến áp cũng rất nhiều. Người ta mong muốn chọn số lượng máy biến áp ít và công suất nhỏ mà vẫn đảm bảo an toàn cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ. Chọn máy biến áp trong nhà máy điện và trạm biến áp là chọn loại, số lượng, công suất đònh mức và hệ số biến áp. Mặc dù hiệu suất của MBA tương đối cao (MBA công suất rất lớn đạt khoảng 99,5%) nhưng tổn thất điện năng hàng năm trong MBA rất lớn. Bởi vậy người ta mong muốn giảm số bậc biến áp, giảm công suất đặt của biến áp và sử dụng chúng có hiệu quả hơn. Điều đó có thể đạt được bằng cách thiết kế hệ thống điện một cách hợp lý, dùng MBA tự ngẫu trong trường hợp có thể (110(kV) trở lên, có trung tính trực tiếp nối đất ) tận dụng khả năng quá tải của MBA, không ngừng cải tiến cấu tạo của MBA , góp phần nâng cao độ tin cậy và tiết kiệm nguyên vật liệu. Trong hệ thống điện người ta dùng các máy tăng áp và giảm áp, hai cuộn dây và ba cuộn dây, MBA ba pha và tổ MBA một pha. Các MBA ba pha hai và ba cuộn dây được sử dụng rộng rãi trong hệ thống điện. MBA ba cuộn dây dùng khi cần có hai cấp điện áp ra. Việc lắp đặt MBA hai cuộn dây thay cho hai MBA hai cuộn dây sẽ tiết kiệm được diện tích, vật liệu và vốn đầu tư, đồng thời giảm được tổn hao khi vận hành. MBA hai cuộn dây chỉ nên đặt ở trạm mà trong tương lai trạm đó có thể cấp điện áp hạ khác hoặc phụ tải của cấp này nhỏ hơn ( 10 ÷ 15%) công suất . Cũng chính vì lý do kinh tế mà MBA ba pha được dùng rộng rãi hơn trong hệ thống điện. Giá thành MBA ba pha nhỏ hơn khoảng (10 ÷ 25%) , còn tổn hao năng lượng vận hành nhỏ hơn ( 12 ÷ 15%) . So với nhóm ba MBA một pha cùng một công suất. Tổ MBA một pha chỉ dùng khi không có khả năng chế tạo MBA ba pha với công suất lớn cần thiết hoặc điều kiện chuyên chở không cho phép. Trong hệ thống điện có điện áp cao và trung tính trực tiếp nối đất thì ta thường dùng MBA tự ngẫu. Loại MBA này ưu việt hơn so với MBA thường. Giá thành, chi phí vật liệu và tổn hao năng lượng khi vận hành của nó nhỏ hơn với MBA thường có cùng công suất. Công suất toàn phần, tần số, điện áp, dòng điện tổn hao công suất tác dụng, tổn hao công suất phản kháng và hệ số có lợi là các tham số cơ bản của MBA. Các tham số này xét trong điều kiện chuẩn được gọi là tham số đònh mức. II. CÁC PHƯƠNG ÁN – CHỌN MÁY BIẾN ÁP : Giả sử một trạm biến áp hoạt động với một công suất đònh mức, để đảm bảo được tính hoạt động lâu dài ngoại trừ sự cố xảy ra. Chúng ta nên tính đến khả năng quá tải của nó. 1. Quá tải thường xuyên : Quá tải thường xuyên của MBA là chế độ quá tải một phần thời gian phụ tải của MBA vượt quá công suất đònh mức của nó. phần còn lại của chu kì khảo sát (ngày, năm) , phụ tải của MBA thấp hơn công suất đònh mức đó. Với phụ tải như vậy thì hao mòn cách điện sau một chu kỳ khảo sát không vượt quá hao mòn đònh mức, tương ứng với nhiệt độ cuộn Trang 6 Tài liệu này được upload và download miễn phí tại website: http://hutonline.net Nguyenvanbientbd47@gmail.com ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP dây bằng 98 o C. Khi quá tải thường xuyên, nhiệt độ điểm nóng nhất ( trong giờ phụ tải cực đại) của cuộn dây MBA vượt quá 98 o C nhưng không vượt quá 140 o C . Để đánh giá khả năng quá tải cho phép thường xuyên của MBA trong những giờ phụ tải cực đại ngày đêm, cần phải phân tích, tính toán chế độ nhiệt độ của nó. Nói cách khác, phải tính toán sự thay đổi nhiệt độ dầu và cuộn dây của MBA trong thời gian ngày đêm đó. Tính toán nhiệt độ dầu và nhiệt độ của cuộn dây MBA cũng khá phức tạp nên trong thiết kế người ta xây dựng biểu đồ về khả năng tải của MBA được cho trong các tài liệu thiết kế. Các biểu đồ về khả năng tải của MBA được xây dựng trên cơ sở đồ thò phụ tải hai bật đẳng trò của MBA. Trục hoành của đường con tính toán chỉ hệ số k 1 ( hệ số phụ tải bậc một) tức là phụ tải một với phụ tải đònh mức, còn trục tung chỉ hệ số quá tải cho phép Kep. Các đường cong xây dựng ứng với thời gian quá tải khác nhau từ (t = 0,5 ÷ 24 giờ). Đối với đồ thò phụ tải hai bậc, trình tự xác đònh quá tải cho phép của MBA theo đường cong khả năng tải được xác đònh nhu sau : a. Dựa vào đồ thò tính toán cực đại, xác đònh loại và công xuất đònh mức biến áp S đm , và tình quá tải của nó : = S 2 S đm b. Xác đònh hệ sốtải bậc một : = S 1 S đm c. Xác đònh hằng số thời gian của MBA . và tùy thuộc vào hệ thống làm mát, hằng số thời gian và nhiệt độ đẳng trò của mội trường làm mát mà chọn đường cong tính khả năng tải của MBA. Bảng chọn đường cong khả năng tải : Hệ thống làm mátHằng số thời gian của MBA Số của biểu đồ ứng với nhiệt độ đẳng trò của môi trường làm mát V o(dt). o C Công suất MBA (MVA) TỪ 0,001 đến 1,0 Lớn hơn 1,0 đến 6,3 Lớn hơn 6,3 đến 32 Lớn hơn 32 đến 63 II,II Từ 80 đến 125 Lớn hơn 125  Trang 7 Tài liệu này được upload và download miễn phí tại website: http://hutonline.net Nguyenvanbientbd47@gmail.com ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP d. Theo đường cong này và xuất phát từ hệ số phụ tải bậc một k 1 và thời gian quá tải tính toán t để xác đònh hệ số quá tải cho phép k 2cp. e. So sánh k 2 tính toán với k 2cp . Nếu k2 ≤ k2cp thì MBA được phép quá tải ứng với chế độ làm việc của nó. Trong trường hợp đồ thò phụ tải nhiều bậc, chúng ta biến đổi về đồ thò hai bậc đẳng trò. Trong đó phụ tải đẳng trò bậc một tính trong 10 giờ liền trước hay liền sau quá tải lớn nhất tùy thuộc vào phụ tải cực đại xuất hiện buổi chiều hay buổi sáng trong ngày . * Phụ tải đẳng trò bậc một được tính theo công thức : * Phụ tải đẳng trò bậc hai được tính theo công thức : Trong đó : S i : phụ tải bậc thứ I t i : thời gian bậc thứ I n 1 : Số bậc trong 10 giờ khi tính phụ tải bậc một n 2 : số bậc trong thời gian quá tải . Trường hợp xuất hiện hai lần quá tải so với công suất đònh mức của MBA thì cực đại nhỏ hơn được dùng để tính phụ tải đẳng trò bậc một S 1đt . . Tính S 1đt tiến hành trong 10 giờ ở trước hay sau cực đại lớn nhất là tuỳ thuộc vào cực đại nhỏ hơn. Nói cách khác khi biểu đồ phụ tải có hai cực đại thì tính toán đẳng trò bậc hai đối với cực đại nào có tổng cộng ΣS i t i đạt giá trò lớn nhất. Khi đó nếu phụ tải cực đại xuất hiện vào buổi chiều ( thứ hai về thời gian) thì lúc tính phụ tải đẳng trò bậc một sẽ bao gồm 10 giờ liền trước. Nếu cực đại lớn hơn xuất hiện vào buổi sáng ( thứ nhất về thời gian) thì lúc tính phụ tải đẳng trò bậc một sẽ bao gồm 10 giờ liền sau phụ tải bậc hai. Nếu MBA làm việc cả năm với một đồ thò phụ tải giống nhau, thì khi đánh giá phụ tải cho phép người ta dùng nhiệt độ đẳng trò của môi trường làm mát hàng năm. Nếu đồ thò phụ tải mùa hè của MBA thấp hơn mùa đông thì nên sử dụng nhiệt độ đẳng trò của môi trường làm mát theo vùng và tính quá tải cho phép riêng biệt đối với mùa đông và mùa hè . 2. Quá tải sự cố : Đó là quá tải cho phép MBA làm việc với điều kiện sự cố ( ví dụ như bò hư hỏng một MBA khi hai máy làm việc song song) mà không gây hỏng chúng. Như vậy trò số quá tải cho phép được quyết đònh sao cho nhiệt độ của cuộn dây và dầu của MBA trò số cho phép để khỏi ảnh hưởng đến sự làm việc bình thường tiếp theo của máy. Nhiệt độ cho phép cực đại đối với dầu là 115 o C và đối với điểm nóng nhất của cách điện cuộn dây là 140 o C . Trong điều kiện làm việc đó, MBA được phép quá tải 40% nếu thời gian quá tải của máy không vượt quá 6 giờ trong 5 ngày đêm và hệ số phụ tải bậc một k1 không vượt quá 0,93. Quá tải sự cố cho phép k 2cp = 1,4 nên xem như một hệ số tính toán nào đó, sử dụng khi lựa chọn MBA theo điều kiện quá tải sự cố. Trò số quá tải cho phép trong vận hành được quyết đònh phụ thuộc vào điều kiện cụ thể như đồ thò phụ thải và nhiệt độ môi trường làm mát. Trang 8 ∑ ∑ = = = 1 1 1 1 2 1 n i i n i ii dt t tS S ∑ ∑ = = = 2 1 2 1 2 2 n i i n i ii dt t tS S Tài liệu này được upload và download miễn phí tại website: http://hutonline.net Nguyenvanbientbd47@gmail.com ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 3. Chọn máy biến áp : Theo nhiệm vụ của đề tài được giao có đồ thò phụ tải ngày như sau: Từ giả thuyết đề tài có các thông số : P max = 60 MW Cos  = 0,79  Ta có : P = S. Cos  Suy ra S = S 100% = P cos  = 60 0,79 = 76 x 100 100 = 76(MVA) S 90% = P cos  = 60 0,79 = 76 x 90 100 = 68,5(MVA) S 80% = P cos  = 60 0,79 = 76 x 80 100 = 61 (MVA) S 70% P cos  60 0,79 = 76 x 70 100 = 53,5 (MVA) S 60% = P cos  = 60 0,79 = 76 x 60 100 = 46 (MVA) Trang 9 P Cos ϕ 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 20 22 24 20 40 60 80 1 00 t(giờ) % 0 P Tài liệu này được upload và download miễn phí tại website: http://hutonline.net [...]... ÁN TRÊN : Giả sử trạm ta đang thiết kế được nối với hệ thống bằng một đường dây Đường dây được lấy từ thanh cái 110 (kV) của trạm Nhà Bè có chiều dài là 20(km) Như vậy trạm đang thiết kế tổng chiều dài đường dây là 20 km có đặc tính giống như trạm Tân Thuận hiện nay Trạm Tân Thuận là một trong những trạm cung cấp điện liên tục cho khu công nghiệp TânThuận Nhưng vì nhiệm vụ của đề tài ta phải tính... không được tính đến trong giai đoạn thiết kế, thì những hậu quả của nó có thể làm hư hỏng thiết bò cũng như các khí cụ điện và cho cả con người Dòng điện ngắn mạch nhỏ nhất có thể cũng cần phải xác đònh vì nó có ý nghóa quan trọng trong việc lựa chọn thông số kỹ thuật cho các thiết bò bảo vệ Tuy nhiên với mức độ yêu cầu của luận văn, cho nên em được phép không thiết kế phần bảo vệ Do đó em chỉ tính toán... như phương án II Trang 18 Tài liệu này được upload và download miễn phí tại website: http://hutonline.net ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nguyenvanbientbd47@gmail.com - Giai đoạn 2 : Sau khi trạm đã được thiết kế lắp đặt xong, hoạt động một thời gian và đã thu hồi vốn đầu tư ta lắp đặt thêm một MBA cùng loại có cùng công suất đảm bảo kỹ thuật giống như ở giai đoạn 1 - Ta có sơ đồ thiết kế lặp đặt như sau : 110 kV... t(giờ ) Tài liệu này được upload và download miễn phí tại website: http://hutonline.net ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nguyenvanbientbd47@gmail.com = 55,l47 (MVA) + Hệ số phụ tải bậc 1 : S2đt 55,47 = = 0,853 SđmB 63 Giả sử môi trường làm mát là 30oC với MBA có công suất 63 MVA, hằng số thời gian 3,5, hệ thống làm mát dạng II p dụng biểu đồ khả năng tải MBA số 22 ( trang 193 – thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp... ít tốn mặt bằng để xây dựng trạm Nhưng khi xẩ y ra sự cố MBA thì tất cả phụ tải đều bò cắt - Phương án II là phương án mà trạm Trường Đua đã thiết kế và đưa vào vận hành trong những năm gần đây và phương án này cũng không cung cấp được nhu cầu phụ tải ngày càng phát triển - Vậy ta chọn hai phương án II và IV để tính toán, so sánh nhằm đưa ra phương án thi công Trang 19 Tài liệu này được upload và... b Phương án II Ta thiết kế lắp đặt hai MBA song song cùng loại cho trạm theo sơ đồ sau 110 kV (2 x 63 MVA ) 22 kV Theo đồ thò phụ tải ta có : Smax = 76 MVA Smin = 53,5MVA Vậy ta chọn máy có công suất đònh mức là : Sđm ≥ 76MVA Trong đó : + k là hệ số phụ tải sự cố thông thường k = 1,4 + Sđm là công suất đònh mức của MBA từ đó ta có : Smax 76 = = 54,28 MVA Sđm ≥ k 1,4 Chọn hai máy biến áp có công suất... 6.700 mm + Chiều rộng : b = 5.200 mm + Chiều cao : h = 6.200 mm - Giá thành : 550,000 USD k1 = c Phương án III : Trang 16 Tài liệu này được upload và download miễn phí tại website: http://hutonline.net ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nguyenvanbientbd47@gmail.com Ta cũng có thể thiết kế lắp đặt hai máy biến áp song song cùng loại có công suất đònh mức là 40 MVA theo sơ đồsau : 110 kV (2 x 40 MVA ) 22 kV Khi bình thường... : Sht - tổng công suất hệ thống, không kể nhà máy thiết kế, (MVA) e Điện kháng của máy biến áp ba pha hai cuộn dây XB*cb = UNv% 100 Với : Scb SđmB SđmB - Công suất đònh mức của (MBA), (MVA) f Điện kháng của (MBA) ba pha ba cuộn dây Khi công suất các cuộn dây bằng nhau, điện kháng của cuộn cao, trung và hạ áp xác đònh theo biểu thức sau : Trang 23 Tài liệu này được upload và download miễn phí tại website:... Từ đó ta dựa vào đồ thò có thể chọn những phương án như sau: a Phương án I : Ta thiết kế lắp đặt một MBA cho trạm theo sơ đồ sau 110 (kV) 22 (kV) Dựa vào đồ thò phụ tải ta tính được công suất trung bình để lựa chọn MVA cho phù hợp và đảm bảo các tính năng về kỹ thuật lẫn kinh tế = Smax + smin 2 76 + 53,5 = 65 MVA = 2 Khi trạm chỉ lắp đặt một MBA ta cần chọn MBA theo điều kiện quá tải thường xuyên Vậy... các phần tử của hệ thống điện như máy biến áp, kháng điện, đường dây nằm giữa nguồn cung cấp và điểm ngắn mạch Các máy bù đồng bộ và không đồng bộ được tách ra như nguồn cung cấp Thay tất cả các điện kháng mắc nối tiếp Song song hay hỗn hợp bằng một điện kháng tương đương, biến đổi các sơ đồ điện kháng hình tam giác thành hình sao tương đương và ngược lại Trang 24 Tài liệu này được upload và download . LƯC VỀ TRẠM BIẾN ÁP: Trạm biến áp dùng để biến đổi điện năng từ cấp điện áp này sang cấp điện áp khác. Nó đóng vai trò rất quan trọng trong hệ thống cung cấp điện. Nhà máy điện và trạm biến áp. với nhu cầu . Trạm biến áp có thể phân loại theo điện áp và đòa dư  Theo cấp điện áp : Như đã trình bày thì có trạm tăng áp, trạm hạ áp và trạm trung gian.  Theo đòa dư : Có trạm biến áp khu. BIẾN ÁP I. KHÁI NIỆM CHUNG : Để thi công hay thiết kế lắp đặt một trạm biến áp là một khâu quan trọng. Vì vậy cần phải nghiên cứu kỹ nhiệm vụ thiết kế. Các phương án vạch ra phải đảm bảo cung