Mạng Điện Cung Cấp Điện

CHƯƠNG III Chọn phương án cung cấp điện 3.1 Khái quát 3.2 Chọn điện áp định mức 3.3 Khái niện sơ đồ cung cấp điện 3.4 Máy cắt vòng hợp - RMU 3.5 Sơ đồ dự phòng sử dụng ATS 3.1 Khái quát • Phương án cung cấp điện liên kết nguồn phụ tải • Việc vạch phương án thực hình thức chắp nối để đưa điện từ nguồn tới nơi tiêu thụ mặt hay đồ địa lí • Bài toán phương án cấp điện toán đa mục tiêu toán bất định lời giải đáp số 3.2 Chọn điện áp định mức Chọn cấp điện áp cho lưới điện truyền tải cao, trung áp theo công thức kinh nghiệp nước:  Đông Đức cũ : U = S + 0,5 L; kV (S(MVA), L(km))  Mỹ (công thức Still): U = 4,34 L + 16P; kV (thường áp dụng cho L≤ 250 𝑘𝑚, 𝑃 ≤ 60𝑀𝑊 , P(MW), L(km))  Liên xô cũ: U = 𝑃(0,1 + 0,015 𝐿 kV (thường áp dụng cho L> 250 𝑘𝑚, 𝑃 > 60𝑘𝑊 , P(MW), L(km)) L (km) khoảng cách; S(P) công suất truyền tải Ví dụ Một đường dây truyền tải dài 10 km cấp điện cho phụ tải có công suất 20 MW Yêu cầu xác định cấp điện áp truyền tải cho hệ thống Một đường dây truyền tải dài 300 km cấp điện cho phụ tải có công suất 100 MW Yêu cầu xác định cấp điện áp truyền tải cho hệ thống Một đường dây truyền tải dài 300 km cấp điện cho phụ tải có công suất 100 MVA Yêu cầu xác định cấp điện áp truyền tải cho hệ thống 3.2 Chọn điện áp định mức  Chọn cấp điện áp hạ áp:  Cấp điện áp hạ áp cấp điện áp phù hợp với điện áp thiết bị dung điện  Đại phận thiết bị điện dùng công nghiệp sinh hoạt dân dụng có điện áp 380/220  Để cung cấp điện cho thiết bị phải dùng máy biến áp hạ áp có điện áp đầu 0,4 – 0,23 kV 3.3 Khái niện sơ đồ cung cấp điện 3.3.1 Đặc điểm: Khi vạch sơ đồ cấp điện cần quan tâm đến đặc điểm sau:  Công suất phụ tải khách hàng:  Khách hàng có phụ tải lớn (75÷ 100 𝑀𝑊) Khách hàng có phụ tải trung bình (5÷ 75 𝑀𝑊) Khách hàng có phụ tải nhỏ (< 𝑀𝑊) 3.3 Khái niện sơ đồ cung cấp điện 3.3.1 Đặc điểm: Khi vạch sơ đồ cấp điện cần quan tâm đến đặc điểm sau:  Khi thiết kế cần lưu ý yếu tố riêng khách hàng(xí nghiệp, công ty ) như: Các thiết bị đòi hỏi độ tin cậy cung cấp điện cao Đặc điểm quy trình công nghệ  Sơ đồ cung cấp điện phải có cấu trúc hợp lý  Để giảm số mạch vòng tổn thất nguồn cung cấp phải đặt gần thiết bị dùng điện 3.3 Khái niện sơ đồ cung cấp điện 3.3.2 Yêu cầu sơ đồ cấp điện Việc lựa chọn sơ đồ phải dựa vào yêu cầu: a Độ tin cậy: • Sơ đồ phải đảm bảo tin cậy cung cấp điện theo yêu cầu phụ tải Căn vào hộ tiêu thụ để chọn sơ đồ cung cấp điện:  Hộ loại 1: hai nguồn cung cấp độc lập nguồn dự phòng Hộ loại 2: Việc lựa chọn hai nguồn cung cấp phải so sánh tổn thất kinh tế điện chi phí đầu tư nguồn dự phòng 3.3 Khái niện sơ đồ cung cấp điện 3.3.2 Yêu cầu sơ đồ cấp điện a Độ tin cậy: Hộ loại 3: Chỉ cần nguồn cung cấp b An toàn • Sơ đồ cung cấp phải đảm bảo an toàn cho người vận hành trạng thái vận hành • Đảm bảo yêu cầu kỹ thuật như: Đơn giản, thuật tiện vận hành, có tính linh hoạt việc sử lý cố, có biện pháp tự động hóa… 3.4 Các sơ đồ mạng tiêu chuẩn 3.4.1 Mạng hình tia (mạng phân phối trung áp) Mạng hình tia nối trạm biến áp với hộ tiêu thụ Đây loại mạng có cấu hình đơn giản, nên sử dụng rộng rãi Tuy nhiên mạng hình tia có độ tin cậy thấp a Mô đun đường dây lộ vào • Cho phép kết nối lộ ( lộ vào) cáp ngầm vào , sử dụng LBS để để đóng cắt b Mô đun đường dây lộ • Cho phép kết nối lộ ( lộ vào) cáp ngầm vào , sử dụng máy cắt 630 A • Lộ cáp ngầm bảo vệ chống cố ngắn mạch, bảo vệ tải c Mô đun lộ TBA • Cho phép nối tủ RMU với đầu cáp cấp điện cho MBA, MBA bảo vệ với CB 200A c Mô đun lộ TBA • Cho phép kết nối tủ RMU với đầu cáp cấp điện cho MBA, MBA điều khiển đóng cắt bảo vệ tổ hợp DCL+ cầu chì ống 3.7 Nguồn dự phòng a Yêu cầu cung cấp điện liên tục Được sử dụng cho loại hộ tiêu thụ loại I II ví dụ : bệnh viện, quân đội, quan nhà nước, khu công nghiệp ,các hệ thống IT, Các công trình công nghệ liên tục b Các phương án cấp nguồn dự phòng Nguồn dự phòng là: hai trạm biến áp trung- hạ riêng lẻ, nhà máy điện riêng, máy phát diesel, thiết bị lưu điện cung cấp liên tục (UPS) 3.7 Nguồn dự phòng 3.7 Nguồn dự phòng a Sơ đồ nguồn dự phòng 3.7 Nguồn dự phòng a Sơ đồ nguồn dự phòng 3.7.1 Sơ đồ nguồn dự phòng dung ATS 3.7.1 Sơ đồ sử dụng ATS ATS (Automatic Tranfer Swich) a Nguyên lý: thiết bị chuyển mạch tự động dùng nơi cần cung cấp điện cách liên tục cho tải, từ hai nguồn khác • ATS hệ thống chuyển đổi phụ tải từ lưới điện sang nguồn dự phòng dùng máy phát điện (Generator) điện lưới • Khi lưới điện hoạt động ổn định bình thường trở lại, hệ thống ATS chuyển đổi phụ tải vận hành với lưới điện sau cắt máy phát điện dự phòng • Việc chuyển đổi hoạt động theo chế độ tự động (Auto) điều khiển tay ( Handy - Manual) 3.7.1 Sơ đồ sử dụng ATS b Nhiệm Vụ Chính Của ATS: - Khi có cố xảy (mất pha, thấp áp, áp, nguồn) nguồn điện lưới chính, ATS có nhiệm vụ : + Ngưng cung cấp nguồn lưới vào phụ tải + Khởi động động sơ cấp (máy nổ diesel) + Đóng nguồn điện cung cấp từ máy phát vào phụ tải - Khi nguồn điện lưới có lại tình trạng ổn định, nhiệm vụ ATS lúc là: + Ngắt nguồn cung cấp từ máy phát khỏi phụ tải + Đóng lại nguồn điện lưới vào tải + Tạo tín hiệu dừng động sơ cấp (động diesel) máy phát; sau thời gian tổ máy phát vận hành trạng thái không tải 3.7.2 Máy phát 3.7.2 Máy phát 3.7.2 Máy phát a Động • Là dạng động dầu diesel động xăng - Chuyển hóa nguồn nguyên liệu xăng - dầu thành moment quay máy phát đồng b Máy phát đồng bộ: Gồm phần chính: • - Rôto phần quay: phần cảm (tạo từ trường) : nam châm điện nhờ nguồn chiều DC chỉnh lưu cấp từ bên (ắc quy chỉnh lưu từ nguồn máy phát.v.v.) - Stato phần đứng yên: phần ứng : cuộn dây riêng rẽ, hoàn toàn giống nhau, quấn ba lõi sắt đặt lệch 1200 3.7.3 Bộ lưu điện UPS • UPS ( Uninterruptible Power System) đơn giản hệ thống pin ắc quy dự phòng, bình thường nạp đầy pin ắc quy, điện lấy pin ắc quy sử dụng UPS bao gồm: ắc qui, chỉnh lưu/nạp ắcqui (rectifier/charger), nghịch lưu (inverter), khóa chuyển mạch tĩnh (static switch) [...]... đồ mạng tiêu chuẩn 3.4.2 Mạng vòng sơ cấp (mạng phân phối trung áp) Mạng vòng sơ cấp còn gọi là mạng hở hay đóng Mạng này khuyến dung cho mạng trải rộng, có dự kiến phát triển trong tương lai, Thường khuyến cao vận hành hở mạng vòng 3.4 Các sơ đồ mạng tiêu chuẩn 3.4.3 Mạng chọn lọc sơ cấp (mạng phân phối trung áp) Mạng chọn lọc sơ cấp còn gọi là mạng cấp điện đôi hình tia Mạng này khuyến dùng cho mạng. .. độ tin cậy cung cấp điện cao 3.4 Các sơ đồ mạng tiêu chuẩn 3.4.4 Mạng thanh góp kép (mạng phân phối trung áp) Mạng này khuyến dung khi yêu cầu về độ tin cậy cung cấp điện rất cao hay khi có sự thay đổi lớn của tải 3.4 Các sơ đồ mạng tiêu chuẩn 3.4.5 Mạng với máy phát dự phòng (mạng phân phối trung áp) Đây là cấu trúc đơn giản nhất 3.4 Các sơ đồ mạng tiêu chuẩn 3.4.6 Mạng phân phối hạ áp Mạng phân... dụng trong thực tế c Kết cấu mạng phân phối hạ áp c Kết cấu mạng phân phối hạ áp c Kết cấu mạng phân phối hạ áp c Kết cấu mạng phân phối hạ áp c Kết cấu mạng phân phối hạ áp c Kết cấu mạng phân phối hạ áp 3.5 Vận hành hệ thống thanh cái 3.5.1 Khái niệm hệ thống thanh cái trạm • Các trạm trung gian , các trạm ngắt sử dụng hệ thống thanh cái nhằm nâng cao độ tin cậy cung cấp điện cho hệ thống 3.5.1 Khái... cách truyền tải không lớn Tiêu chuẩn quốc tế về điện áp cho lưới hạ thế 3 pha 4 dây IEC 38 1983 là 230/400V a Các mạch phân phối hạ thế chính Trong mạng điện hệ thế tiêu biểu, các mạch phân phối chính bắt nguồn từ một tủ phân phối chính (MDB: Main Distribution Board) để cấp điện cho các tủ khu vực hay tủ phụ (DB: Distribution Board) Các mạch điện trong mạng phân phối hạ áp chia thành nhiều loại:  Các... biến, trong đó kích cỡ dây giảm dần tại các điểm phân nhánh Ưu điểm của sơ đồ này: Độ tin cậy cung cấp điên cao, đơn giản trong xác định sự cố, bảo trì hay mở rộng Nhựơc điểm: sự cố cấp điện trong mạch chính sẽ Hạn chế hậu quả trong trường hợp sự cố sẽ cắt điện tất cả a Sơ đồ phân nhánh hình tia Với các mạch điện có chức năng khác nhau cần tạo ra các mạch độc lập Điều này cho phép: Hạn chế hậu quả... biệt, điều khiển bảo trì và giám sát hệ thống • Ưu điểm: độ tin cậy cung cấp điện cao • Khuyết điểm: Sơ đồ trở nên phức tạp khi có một số lượng mạch lớn, đặc tuyến bảo vệ của thiết bị đóng cắt mạch chính sẽ ở mức cao nhất nhằm bảo vệ tính chọn lọc b Sơ đồ hình tia không phân nhánh c Kết cấu mạng phân phối hạ áp • Có nhiều cách thức đi dây mạng hạ áp, sau đây trình bày tiêu chuẩn IEC 364-5-52(1993) qui... Distribution Board) Các mạch điện trong mạng phân phối hạ áp chia thành nhiều loại:  Các mạch cho động cơ  Các mạch cho tải nhiệt  Các mạch cấp điện cho phụ trợ ( hiển thị và điều khiển)  Các mạch cho chiếu sáng a Các mạch phân phối hạ thế chính Với các mạch điện có chức năng khác nhau cần tạo ra các mạch độc lập Điều này cho phép: Hạn chế hậu quả trong trường hợp sự cố Đơn giản hóa xác định hư