Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 112 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
112
Dung lượng
1,39 MB
Nội dung
Đồ Án Tốt Nghiệp Nhà Máy Điện GVHD : Ths Phùng Thị Thanh Mai LỜI NÓI ĐẦU Đất nước Việt Nam trình hội nhập phát triển mặt đời sống xã hội Trong trình có đóng góp thiếu ngành điện với nhiệm vụ cung cấp đầy đủ điện cho nước Để đáp ứng nhu cầu ngày cao phụ tải cần xây dựng nhiều nhà máy điện Do việc nghiên cứu tính toán kinh tế-kĩ thuật thiết kế xây dựng nhà máy điện cần thiết Xuất phát từ nhu cầu thực tế kết hợp với kiến thức chuyên ngành học em giao đồ án thiết kế nhà máy điện Bao gồm hai phần : Phần I : Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Phần II: Thiết kế trạm hạ áp Đây hội tốt cho em tìm hiểu sâu kiến thức tổng hợp học vận dụng chúng vào thiết kế cụ thể Trong trình thiết kế , với giúp đỡ tận tình thầy cô giáo môn kết hợp với nỗ lực thân em hoàn thành đồ án thiết kề nhiên hạn chế kiến thức thực tế thời gian hạn hẹp nên thiết kế không tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận đóng góp ý kiến từ thầy cô bạn để thiết kế hoàn thiện Hà nội ngày 06 SVTH : Phạm Văn Tùng tháng 01 năm 2014 Đồ Án Tốt Nghiệp Nhà Máy Điện GVHD : Ths Phùng Thị Thanh Mai LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn thầy cô khoa hệ thống điện đặc biệt cô giáo Ths : Phùng Thị Thanh Mai tận tình giảng dạy, truyền đạt cho em kiến thức, kinh nghiệm quý báu suốt thời gian qua.Thiết kế nhà máy điện đề tài lớn đòi hỏi nhiều kiến thức chuyên ngành kinh nghiệm thực tế Trong trình thiết kế em nhận giúp đỡ phối hợp bạn bè nhóm Một lần em xin chân thành cảm ơn tới thầy cô tận tình giúp đỡ giảng dạy trình làm đồ án SVTH : Phạm Văn Tùng Đồ Án Tốt Nghiệp Nhà Máy Điện GVHD : Ths Phùng Thị Thanh Mai NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN …………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… SVTH : Phạm Văn Tùng Đồ Án Tốt Nghiệp Nhà Máy Điện GVHD : Ths Phùng Thị Thanh Mai NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… SVTH : Phạm Văn Tùng Đồ Án Tốt Nghiệp Nhà Máy Điện GVHD : Ths Phùng Thị Thanh Mai Mục Lục CHƯƠNG I TÍNH CÂN BẰNG CÔNG SUẤT VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY 1.1.CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN 1.2 TÍNH TOÁN CÔNG BẰNG CÔNG SUẤT 1.3 ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI ĐIỆN CHƯƠNG 11 TÍNH TOÁN CHỌN MÁY BIẾN ÁP 11 A PHƯƠNG ÁN 11 2.1 A CHỌN MÁY BIẾN ÁP 11 I PHÂN BỐ CÔNG SUẤT CHO MÁY BIẾN ÁP 11 Máy biến áp hai cuộn dây sơ đồ MPĐ-MBA hai cuộn dây 11 Máy biến áp liên lạc 12 II CHỌN LOẠI VÀ CÔNG SUẤT ĐỊNH MỨC CỦA MÁY BIẾN ÁP 12 Máy biến áp hai cuộn dây sơ đồ MPĐ-MBA hai cuộn dây 12 2.Máy biến áp liên lạc 13 III KIỂM TRA QUÁ TẢI CỦA CÁC MÁY BIẾN ÁP 14 Máy biến áp hai cuộn dây sơ đồ MPĐ-MBA hai cuộn dây 14 Máy biến áp liên lạc 14 2.2.A TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MÁY BIẾN ÁP 18 Tính toán tổn thất điện sơ đồ MPĐ-MBA hai cuộn dây 18 Tổn thất điện máy biến áp tự ngẫu TN1,TN2 18 B PHƯƠNG ÁN 19 2.1.B CHỌN MÁY BIẾN ÁP 20 I PHÂN BỐ CÔNG SUẤT CHO MÁY BIẾN ÁP 20 Máy biến áp hai cuộn dây sơ đồ MPĐ-MBA hai cuộn dây 20 Máy biến áp liên lạc 20 II.CHỌN LOẠI VÀ CÔNG SUẤT ĐỊNH MỨC CỦA MÁY BIẾN ÁP 21 Máy biến áp hai cuộn dây sơ đồ MFĐ-MBA hai cuộn dây 21 2.Máy biến áp liên lạc 22 III Kiểm tra tải MBA 22 Máy biến áp hai cuộn dây sơ đồ MPĐ-MBA hai cuộn dây 22 Máy biến áp liên lạc 22 2.2.A TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MÁY BIẾN ÁP 25 Tính toán tổn thất điện sơ đồ MPĐ-MBA hai cuộn dây 25 Tổn thất điện máy biến áp tự ngẫu TN1,TN2 25 CHƯƠNG 3: 27 TÍNH TOÁN KINH TẾ - KỸ THUẬTCHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU 27 3.1 CHỌN SƠ ĐỒ THIẾT BỊ PHÂN PHỐI 27 I PHƯƠNG ÁN I 27 II PHƯƠNG ÁN 28 SVTH : Phạm Văn Tùng Đồ Án Tốt Nghiệp Nhà Máy Điện GVHD : Ths Phùng Thị Thanh Mai 3.2.Tính toán chọn phương án tối ưu 28 CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN DÒNG ĐIỆN NGẮN MẠCH 31 4.1 Chọn điểm ngắn mạch 32 4.2 Lập sơ đồ thay 33 CHƯƠNG 5: CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ DÂY DẪN 45 5.1 Dòng điện làm việc bình thường dòng điện làm việc cưỡng 45 5.1.1 Các mạch phía điện áp 220kV 45 5.2.Chọn máy cắt dao cách ly 46 5.3.Chọn dẫn cho mạch máy phát điện 48 5.4.Chọn sứ đỡ dẫn cứng mạch máy phát điện 52 5.5.Chọn dẫn mềm dây dẫn cho phía điện áp cao trung 53 5.6.Chọn máy biến áp đo lường 60 5.7.Chọn cáp kháng điện cho phụ tải địa phương 66 5.8.Chọn chống sét van 72 CHƯƠNG VI :TÍNH TOÁN TỰ DÙNG 73 6.1 CHỌN SƠ ĐỒ TỰ DÙNG 73 6.2 CHỌN MÁY BIẾN ÁP 74 6.3 CHỌN MÁY CẮT VÀ KHÍ CỤ ĐIỆN 76 PHẦN II 79 THIẾT KẾ TRẠM HẠ ÁP 35/0,4 kV 79 CUNG CẤP CHO MỘT KHU DÂN CƯ NÔNG THÔN 79 CHƯƠNG I : XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN VÀ CHỌN MÁY BIẾN ÁP 80 1.1 Xác định phụ tải tính toán 80 1.2 Chọn máy biến áp 80 1.3 Chọn kiểu trạm máy biến áp 80 CHƯƠNG II : SƠ NGUYÊN LÝ VÀ CHỌN CÁC THIẾT BỊ, KHÍ CỤ ĐIỆN 81 2.1 Sơ đồ nguyên lý 81 2.2 Chọn thiết bị điện khí cụ điện 82 2.3 tính toán ngắn mạch kiểm tra thiết bị , khí cụ chọn 92 CHƯƠNG III 99 TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT CHO TRẠM BIẾN ÁP 99 3.1 Điện trở nối đất 99 3.2 Điện trở nối đất cọc 99 3.3Điện trở nối đất hệ thống cọc 100 SVTH : Phạm Văn Tùng Đồ Án Tốt Nghiệp Nhà Máy Điện GVHD : Ths Phùng Thị Thanh Mai DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1:Thông số kĩ thuật máy phát loại TB -60-2 Bảng 1.2 Công suất phát toàn nhà máy thời điểm t Bảng 1.3: Công suất tự dùng nhà máy thời điểm t Bảng 1.4: Công suất phụ tải địa phương thời điểm t Bảng 1.5: Công suất phụ tải cấp điện áp trung thời điểm t Bảng 1.6: Bảng tổng hợp phụ tải cấp điện áp Bảng 2.1 Bảng phân bố công suất cho MBA liên lạc 12 Bảng 2.2 Thông số kĩ thuật máy biến áp B3,B4 13 Bảng 2.3 Thông số kĩ thuật máy biến áp tự ngẫu 14 Bảng 2.4 Bảng phân bố công suất cho MBA liên lạc 21 Bảng 2.5 Thông số kĩ thuật máy biến áp B3,B4 21 Bảng 2.6 Thông số kĩ thuật máy biến áp tự ngẫu 22 Bảng 5.1 – bảng kết tính toán dòng điện cưỡng cấp điện áp 46 Bảng 5.2: bảng kết tính toán thông số máy cắt 47 Bảng 5.3: bảng kết tính toán thông số Dao cách ly 48 Bảng 5.4: bảng thông số dẫn cho mạch máy phát điện 49 Bảng 5.8: bảng thông số chọn máy biến điện áp đo lường cấp 10,5kV 61 Bảng 5.9: bảng thông số chọn máy biến điện áp đo lường cấp 110kV 220kV 63 Bảng 5.11: bảng thông số chọn máy biến dòng điện cấp 110kV 220kV 66 Bảng 5.12: bảng thông số kháng điện chọn 69 Bảng 6.1 Thông số máy biến áp tự dùng cấp 6,3 kV 75 Bảng 6.2 Bảng thông số máy biến áp dự phòng 75 Bảng 6.3 Bảng thông số máy biến áp tự dùng cấp 0,4 kV 76 Bảng 6.4 Bảng thông số máy cắt tự dùng cấp điện áp máy phát 77 Bảng 6.5 Bảng thông số máy cắt tự dùng cấp 6,3kV 78 Bảng 6.6 Bảng thông số aptomat 78 Bảng 1.1Thông số máy biến áp HSO 80 Bảng 1.2 Bảng thông số cầu dao phụ tải 83 Bảng 1.3bảng thông số cầu chì tự rơi 84 Bảng 1.4 Bảng thông số chống sét van 84 Bảng 1.5 Bảng thông số sứ cao 85 Bảng 1.6 Bảng cáp cao tổng 86 Bảng 2.1 Bảng cáp từ tổng máy biến áp tới trạm phân phối 87 Bảng 2.2 Bảng thông số máy biến áp tổng 87 SVTH : Phạm Văn Tùng Đồ Án Tốt Nghiệp Nhà Máy Điện GVHD : Ths Phùng Thị Thanh Mai Bảng 2.3 Bảng thông sô aptomat nhánh 88 Bảng 2.4 Bảng thông số hạ áp 88 Bảng 2.5 Bảng thông số máy biến dòng 88 Bảng 2.6 Bảng thông số sứ đỡ 89 Bảng 2.7 Bảng thông số chống sét van hạ áp 89 Bảng 2.8 Bảng thông số thiết bị đo đếm điện 89 Bảng 2.9 Bảng thông số cáp đầu 90 SVTH : Phạm Văn Tùng Đồ Án Tốt Nghiệp Nhà Máy Điện GVHD : Ths Phùng Thị Thanh Mai DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Đồ thị phụ tải tổng hợp toàn nhà máy Hình 1.2 Sơ đồ nối điện phương án I Hình 1.3.Sơ đồ nối điện phương án II Hình 1.4.Sơ đồ nối điện phương án III Hình 1.5.Sơ đồ nối điện phương án IV 10 Hình 2.1.Sơ đồ dây phương án 11 Hình 2.2 Phân bố công suất MBATN cố 15 Hình 2.3 Phân bố công suất MBATN cố 16 Hình 2.4 Phân bố công suất MBATN cố 17 Hình 2.5 Sơ đồ dây phương án 19 Hình 2.6Phân bố công suất MBATN cố 23 Hình 2.7 Phân bố công suất MBATN cố 24 Hình 3.1: Sơ đồ thiết bị phân phối phương án 27 Hình 3.2: Sơ đồ thiết bị phân phối phương án 28 Hình 4.1: sơ đồ bố trí điểm ngắn mạch 33 Hình 5.3:Sơ đồ thay để chọn XK% 69 Hình 6.1 sơ đồ nối điện tự dùng nhà máy nhiệt điện 74 Hình 2.1Sơ đồ nguyên lý trạm biến áp treo 81 Hình 2.3.Sơ đồ bố trí điểm ngắn mạch 92 SVTH : Phạm Văn Tùng Đồ Án Tốt Nghiệp Nhà Máy Điện SVTH : Phạm Văn Tùng GVHD : Ths Phùng Thị Thanh Mai Đồ Án Tốt Nghiệp Nhà Máy Điện GVHD : Ths Phùng Thị Thanh Mai (Bảng 20.pl – Thiết kế cung cấp điện theo tiêu chuẩn IEC – TS Trần Quang Khánh) Loại EA103G Uđm IđmA I CđmA (V) (A) 380 100A (kA) 14 kA ZATMT (mΩ/m) 1,3+0,86j Bảng 2.3 Bảng thông sô aptomat nhánh 4.Chọn hạ áp Chọn thanh 0,4 kV theo điều kiện ổn định động: M CP W = Chọn tiết diện dẫn theo điều kiện phát nóng lâu dài cho phép: ICP Ilvcb = 324,76 A Chọn đồng tiết diện chữ nhật có sơn màu để phân biệt pha, thông số cho bảng sau: (Bảng 10.1 – Thiết kế phần điện nhà máy điện trạm biến áp – PGS.TS Phạm Văn Hòa ThS Phạm Ngọc Hùng) Kích thước F (mm) (mm2) 30 120 ICP M(kg/m) (A) 1,066 475 Bảng 2.4 Bảng thông số hạ áp 5.Chọn máy biến dòng Chọn máy biến dòng theo điều kiện sau: Udm ≥ Udmmạng = 0,4 kV IdmBI Ilvcb 324,76 270,634A 1,2 1,2 Chọn máy biến dòng Nga chế tạo, có thông số kỹ thuật sau: (Bảng 8.9 –Sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500 kV) Loại TKM- 0,5 Uđm Iđm (kV) (A) 0,5 5-800 Số cuộn dây thứ cấp Dung lượng (VA) 10 Cấp xác 0,5 Bảng 2.5 Bảng thông số máy biến dòng SVTH : Phạm Văn Tùng Page 88 Đồ Án Tốt Nghiệp Nhà Máy Điện GVHD : Ths Phùng Thị Thanh Mai 6.Chọn sứ đỡ Ta chọn sứ o-1-1250YT3 Nga chế tạo có thông số sau: Loại sứ Uđm UPđ khô Phụ tải phá hoại (kV) (kV) (kg) (mm) 11 250 62 0-1-1250YT3 Chiều cao Bảng 2.6 Bảng thông số sứ đỡ 7.Chọn chống sét van hạ áp Chống sét van chọn có điện áp định mức phù hợp với điện áp định mức mạng : UđmCSV Uđmmạng = 0,4 kV Dùng chống sét van Liên bang Nga chế tạo có thông số kỹ thuật cho bảng sau : (Bảng 8.4 –Sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500 kV ) Uđánh thủng Uđm Loại Umax Uđánh thủng xung kích f=50Hz (kV) (kV) tpđ=210s (kV) (kV) PBH-0,5Y 0,5 0,5 1,3 1,9 - 2,5 Bảng 2.7 Bảng thông số chống sét van hạ áp h Chọn thiết bị đo đếm điện Công suất tiêu thụ Tên đồng hồ Đ ơn vị Loại Cấp xác (VA) Cuộn Cuộn điện áp Ampe - mét A 378 1,5 Vôn - mét V 378 1,5 1,5 Công tơ tác dụng Wh MV3 E4 dòng điện 0,1 0,5 Bảng 2.8 Bảng thông số thiết bị đo đếm điện SVTH : Phạm Văn Tùng Page 89 Đồ Án Tốt Nghiệp Nhà Máy Điện GVHD : Ths Phùng Thị Thanh Mai Để đảm bảo độ bền học, ta chọn dây dẫn nối từ biến dòng đến dụng cụ đo dây dẫn đồng sợi bọc nhựa PVC tiết diện 2,5mm2 trở lên vỏ bọc có màu tương ứng với màu quy ước pha 8.Chọn cáp đầu nhánh Cáp chọn theo điều kiện sau : - Dòng làm việc lâu dài cho phép : K1.K2.Icp 1 Ilvmax = 259,808 = 64,852 A 4 Trong : K1 – hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ,ứng với môi trường đặt cáp K1 70 45 0,745 70 25 K2 – hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ, kể đến số lượng cáp chung rãnh ( n=4) lấy K2 = 0,85 Chọn cáp đồng hạ áp lõi + trung tính cách điện PVC hãng LENS chế tạo, có thông số sau: ICP(A) F(mm2) r0 (/km) (3 x35)+(1x25) 0,524/0,727 Trong nhà Ngoài trời 174 158 Bảng 2.9 Bảng thông số cáp đầu 9.Chọn tủ phân phối hạ áp - Sử dụng loại tủ sơn tĩnh điện : Tủ gồm hai ngăn lắp cột cạnh máy biến áp, lắp đặt hệ thống đếm điện - Ngăn đếm: Gồm TI 300/5A, đồng hồ công tơ tác dụng pha 380/220-5A - Ngăn phân phối đo lường bảo vệ gồm có : TI- 300/5A, Ampemet 0300 A, vôn mét 0450 V, lắp 01 Aptômát tổng 400A 04 Aptômát nhánh 100A Nhật Chọn tủ phân phối 0,4 kV có kích thước cao 1,2m - rộng 0,8m – dày 0,6m (Lưu ý: Hai bên mặt trước thành tủ nên bố trí khe thông gió để làm mát) SVTH : Phạm Văn Tùng Page 90 Đồ Án Tốt Nghiệp Nhà Máy Điện GVHD : Ths Phùng Thị Thanh Mai 6 Hình Tổng kết 2.2 SVTH : Phạm Văn Tùng Page 91 Đồ Án Tốt Nghiệp Nhà Máy Điện GVHD : Ths Phùng Thị Thanh Mai 2.3 tính toán ngắn mạch kiểm tra thiết bị , khí cụ chọn 2.3.1Tính toán ngắn mạch Tính toán ngắn mạch để xác định trị số dòng điện ngắn mạch nhằm kiểm tra thiết bị chọn Vì yêu cầu tính dòng ngắn mạch để kiểm tra khí cụ điện chọn nên ta chọn điểm ngắn mạch hình vẽ Hình 2.3.Sơ đồ bố trí điểm ngắn mạch Chọn điểm ngắn mạch: Để kiểm tra thiết bị phía cao áp ta chọn điểm ngắn mạch N1 Để kiển tra cáp tổng ta chọn điểm ngắn mạch N2 Để kiểm tra thiết bị điện phía hạ áp 0,4 kV ta chọn điểm ngắn mạch N2,N3: + N3 – Kiểm tra cáp hạ lộ tổng áptômát tổng + N4 – Kiểm tra áptômát nhánh cáp lộ phụ tải SVTH : Phạm Văn Tùng Page 92 Đồ Án Tốt Nghiệp Nhà Máy Điện GVHD : Ths Phùng Thị Thanh Mai Giả thiết ngắn mạch xảy dạng ngắn mạch pha đối xứng coi nguồn có công suất vô lớn Vì trạm biến áp coi xa nguồn, nên tính toán ngắn mạch ta xem: IN = I " = I Điện kháng hệ thống tính gần qua công suất ngắn mạch máy cắt đầu nguồn: SN = 800 MVA Đường dây 35 kV không cấp điện cho trạm biến áp sử dụng dây dẫn loại AC95 có chiều dài km Dây AC-95 có r0 = 0,314 (Ω/km) ; x0 = 0,411 (Ω/km) Điện trở đường dây : RD = ro.l = 0,314.3 = 0,942 Điện kháng đường dây : XD = xo.l = 0,411.3 = 1,233 1.Tính toán ngắn mạch phía cao áp 35 kV : Sơ đồ thay tính ngắn mạch điểm N1 : Ta có : Utb = 1,05.Uđm = 36,75 kV Điện kháng hệ thống là: X HT U 2tb 36,752 1,688 SN 800 Tổng trở đường dây 35 kV cấp điện cho TBA: ZD = 0,942 + j.1,233 Ω Vậy tổng trở từ hệ thống đến điểm ngắn mạch N1 là: Z R 21. X 21 0,9422 (1,6881,233)2 3,069 1 Dòng ngắn mạch điểm N1 : U I N1 tb 3.Z 1 36,75 6,914 kA 3.3,069 Dòng điện xung kích là: ixk1 = 1,8 IN1 = 1,8 SVTH : Phạm Văn Tùng 6,914 = 17,6 kA Page 93 Đồ Án Tốt Nghiệp Nhà Máy Điện GVHD : Ths Phùng Thị Thanh Mai 2.Tính toán ngắn mạch phía hạ áp 0,4 kV Khi tính toán ngắn mạch phía hạ áp, ta coi MBA hạ áp nguồn (vì nối với hệ thống có công suất vô lớn), điện áp phía hạ áp không thay đổi xảy ngắn mạch, ta có: IN = I " = I Sơ đồ thay sau : a)Tính dòng ngắn mạch điểm N2 Tổng trở Máy Biến Áp: 2 PN U dm 106 U N %.U dm 104 ZB j n.Sdm n.Sdm Trong đó: PN , U N : Là tổn hao ngắn mạch (kW) điện áp ngắn mạch (%) máy biến áp U dm ,Sdm : Điện áp định mức (kV) công suất định mức (kVA) máy biến áp n : Số máy biến áp đặt trạm PN U 2dm 10 U N %.U dm 10 j n.Sdm n.Sdm 2, 25.0, 10 5.0, 2.10 j 11,11 j44, 44(m ) 1.180 1.180 ZB Tổng trở cáp nối từ máy biến áp tủ hạ áp : ZC = RC + j XC Cáp nối từ máy biến áp tủ hạ áp có : r0 = 0,0991 m/m, x0 = 0,06 m/m Giả sử cáp có chiều dài 3m ta : ZC = 0,0991.3 + j0,06.3 = 0,297 + j.0,18 m Do ta có tổng trở tính tới điểm N2: ZΣ2 = ZB + ZC = 11,11 + j.44,44 +0,297+ j.0,18 = 11,407 + 44,62j m SVTH : Phạm Văn Tùng Page 94 Đồ Án Tốt Nghiệp Nhà Máy Điện GVHD : Ths Phùng Thị Thanh Mai Do dòng điện ngắn mạch điểm N2: IN2 = U dm U dm 3.Z R 2 X 2 0,4.103 11,4072 44,622 5,015(kA) Dòng điện xung kích tính toán điểm ngắn mạch N2: ixk2 = 2.k xk I N 2.1,3.5,015 9, 218(kA) b)Tính dòng ngắn mạch điểm N3 Tổng trở aptomat tổng là: ZAT = 0,15 + j.0,1 m Điện trở tiếp xúc aptomat tổng: RAT = 0,4 m Do ta có tổng trở tính tới điểm N3: ZΣ3 = ZΣ2 + ZAT + RAT = 11,407 + 44,62j + 0,15 + j.0,1 + 0,4 = 11,957 +j.44,72 (mΩ) Do dòng điện ngắn mạch điểm N3: IN3 = U dm U dm 3.Z3 R 2 X 2 0,4.103 11,957 44,72 4,989(kA) Dòng điện xung kích tính toán điểm ngắn mạch N3: ixk3 = 2.k xk I N3 2.1,3.4,989 9,172(kA) c) Tính dòng ngắn mạch điểm N4 Ta có tổng trở hạ kich thước 304 mm LTC = 0,6 m ; r0 = 0,167 m/m ; x0 = 0,235 m/m ZTC = ( 0,167 + j 0,235 ) 0,6 = 0,1 + j 0,141 m Tổng trở áp tô mát nhánh là: ZAN = 1,3 + j.0,86 m Điện trở tiếp xúc aptomat tổng: RAN = 1,084 m Do ta có tổng trở tính tới điểm N4: ZΣ4 = ZΣ3 + ZTC + ZAN + RAN = 11,557 + j.44,72 + 0,1 + j.0,141 + 1,3 + j.0,86 + 1,084 = 14,441 +j.45,721 (Ω) SVTH : Phạm Văn Tùng Page 95 Đồ Án Tốt Nghiệp Nhà Máy Điện GVHD : Ths Phùng Thị Thanh Mai Do dòng điện ngắn mạch điểm N4: Udm Udm I N4 3.Z4 R 2 X2 0,4.103 14,4412 45,7212 4,817(kA) Dòng điện xung kích tính toán điểm ngắn mạch N4: ixk4 = 2.k xk I N 2.1,3.4,817 8,856(kA) 2.3.2 Kiểm tra thiết bị chọn 1.Kiểm tra cầu dao phụ tải NPCN564B – 36 kV Điều kiện kiểm tra: + UđmCD = 36 kV Uđm mang = 35 kV + IđmCD = 630 A > ICb = 3,713 A + IđmN1-3s = 16 kA > IN1 = 6,914 kA + INmax = 40 kA > IxkN1 = 17,6 kA thoả mãn điều kiện 2.Kiểm tra cầu chì tự rơi C730-311PB – 35 kV Điều kiện kiểm tra: + UđmCC = 35 kV Uđm mạng = 35 kV + IđmCC = 100 A > ICb = 3,713 A + IđmCắt = kA > IN1 = 6,914 kA thoả mãn điều kiện 3.Kiểm tra sứ đỡ cao áp OHC-375KP-Y3 Điều kiện kiểm tra: + UđmSứ = 35 kV Uđm mạng = 35 kV + Ftt FCP Trong đó: + FCP = 0,6 FPh = 0,6 350 = 210 kG + Ftt = 1,76 10-8 l ixk1 a Với cấp điện áp 35kV thì: l = 80 200 cm ; a = 30 100 cm ta chọn: l = 200 cm ; a = 100 cm SVTH : Phạm Văn Tùng Page 96 Đồ Án Tốt Nghiệp Nhà Máy Điện Ftt = 1,76 10-8 GVHD : Ths Phùng Thị Thanh Mai 200 17,6.103 = 10,904 kG 100 Ta thấy: FCP = 210 kG > Ftt = 10,904 kG Đạt yêu cầu 4.Kiểm tra cáp tổng: Kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt dòng ngắn mạch I nhcap I N I nhcap F.C t cat Trong : : Inhcap: dòng ổn định nhiệt cáp, A F : tiết diện cáp, mm2 tcat: thời gian cắt,lấy tcat=0,7 s C : hệ số (cáp lõi đồng Ccu=141) 185.141 F.C = = 31,178 kA > 9,218 kA 0.7 t cat Khi đó: I nhcap Thỏa mãn 5.Kiểm tra hạ áp Kiểm tra 0,4 kV theo điều kiện ổn định động: = M CP W Trong đó: + M : Là mô men uốn tính toán + W : Là mô men chống uốn dẫn Ta có: M = Ftt l l l = 1,76 10-8 .i xkN3 (kG/cm) 10 a 10 Trong : l = 50 cm : Là khoảng cách sứ đỡ a = 15 cm : Là khoảng cách pha SVTH : Phạm Văn Tùng Page 97 Đồ Án Tốt Nghiệp Nhà Máy Điện GVHD : Ths Phùng Thị Thanh Mai ixkN3 = 9172 A M = 1,76 10-8 50 50 91722 = 24,677 kG.cm 15 10 b.h 0,4.32 W = = 0,6 cm3 6 = M 24,677 = = 41,128 kG/cm2 0,6 W Mà hạ áp đồng 30 mm, có: CP = 1400 kG/cm2 = M = 41,128 kG/cm2 < CP = 1400 kG/cm2 W Đạt yêu cầu 6.Kiểm tra Aptomat tổng SA403 – H Điều kiện kiểm tra: + UđmA = 380 V = Uđm mạng + IđmA = 400 A Itt = 259,808 A + ICđmA = 85 kA IN3 = 4,989 kA Đạt yêu cầu Kiểm tra Aptomat nhánh EA103G Điều kiện kiểm tra: + UđmA =380 V = Uđm mạng + IđmA = 100 A Itt = 64,952 A + ICđmA = 14 kA IN4 = 4,817 kA Đạt yêu cầu KẾT LUẬN: Sau kiểm tra lại điều kiện kỹ thuật thiết bị chọn, ta nhận thấy thiết bị đảm bảo yêu cầu kĩ thuật, đủ điều kiện đưa vào thực tế SVTH : Phạm Văn Tùng Page 98 Đồ Án Tốt Nghiệp Nhà Máy Điện GVHD : Ths Phùng Thị Thanh Mai CHƯƠNG III TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT CHO TRẠM BIẾN ÁP Hệ thống nối đất kết cấu thép góc L63x63x6mm dài l = 2,5m chúng nối với thép dẹt 40x4 mm tạo thành mạch vòng nối đất xung quanh trạm biến áp Các cọc đóng sâu chôn sâu h = 0,8 m Mặt trạm là: l1xl2 = (6x4) m2 Điện trở suất đất đo = 0,4.104 (cm) Hệ số hiệu chỉnh theo mùa cọc nối đất là: Hệ số mùa an toàn Kmt = 1,6; Kmc = 1,4 Yêu cầu điện trở nối đất trạm có Uđm = 35 kV : Rnđ 3.1 Điện trở nối đất Điện trở nối đất tính theo công thức sau : Rt K.L2 ln 2.L d.h Trong : = đo.Kmt = 0,4.104.10-2.1,6 = 64 m L chu vi mạch vòng : L = (6+4).2 = 20 m d đường kính dẹt nên : d b 40.103 0,02m 2 K hệ số phụ thuộc vào sơ đồ nối đất K = f (l1/l2) = f(6/4) = f(1,5) = 5,81 64 5,81.202 Rt ln 6,053 2..20 0,02.0,8 3.2 Điện trở nối đất cọc Điện trở nối đất cọc tính theo công thức: Rc 2l 4t l ln ln 2.l d 4t l Trong đó: SVTH : Phạm Văn Tùng Page 99 Đồ Án Tốt Nghiệp Nhà Máy Điện GVHD : Ths Phùng Thị Thanh Mai = đo.Kmc = 0,4.104.10-2.1,4 = 56 m l chiều dài cọc : l = 2,5 m d đường kính cọc, cọc thép góc L63x63x6 nên d = 0,95b d = 0,95.63.10-3 = 0,06 m t Rc l 2,5 h 0,8 2,05m 2 56 2.2,5 4.2,05 2,5 ln ln 17,72 2..2,5 0,06 4.2,05 2,5 3.3 Điện trở nối đất hệ thống cọc Mặt bố trí tiếp địa: Tra tài liệu kỹ thuật điện cao áp ta có hệ số sử dụng cọc là: t = 0,36; c = 0,56 Điện trở nối đất hệ thống cọc : R ht R c.R t 17,72.6,053 3,202 R c t n.C R t 17,72.0,36 8.0,56.6,053 Ta có : Rht = 3,202 < Rđ = Vậy hệ thống nối đất thiết kế cho trạm đạt yêu cầu kỹ thuật Vậy phần ta thiết kế trạm hạ áp 35/0,4 kV cung cấp cho khu dân cư nông thôn Ta chọn máy biến áp, khí cụ điện kiểm tra điều kiện an toàn kỹ thuật đảm bảo yêu cầu SVTH : Phạm Văn Tùng Page 100 Đồ Án Tốt Nghiệp Nhà Máy Điện GVHD : Ths Phùng Thị Thanh Mai KẾT LUẬN CHUNG Theo đề tài thiết kế đồ án thiết kế dựa nhiều môn chuyên nghành hệ thống điện, bật môn: nhà máy điện, sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện, cao áp Và đồ án gồm phần chính: Phần 1: Thiết kế phần điện nhà máy Nhiệt Điện Phần 2: Thiết kế trạm hạ áp Trong phần thiết kế gồm chương: - Chương 1: Tính toán cân công suất chọn phương án nối dây - Chương 2: Tính toán chọn máy biến áp - Chương 3: Tính toán kinh tế kỹ thuật chọn phương án tối ưu - Chương 4: Tính toán ngắn mạch - Chương 5: Chọn khí cụ điện dây dẫn - Chương 6: Tính toán điện tự dùng Trong phần thiết kế gồm chương: - Chương 1: Xác định phụ tải tính toán chọn máy biến áp - Chương 2: Sơ đồ nguyên lý chọn thiết bị khí cụ điện - Chương 3: Tính toán nối đất cho trạm biến áp SVTH : Phạm Văn Tùng Page 101 Đồ Án Tốt Nghiệp Nhà Máy Điện GVHD : Ths Phùng Thị Thanh Mai TÀI LIỆU THAM KHẢO PGS.TS Phạm Văn Hòa, Phạm Ngọc Hùng Thiết kế phần điện nhà máy điện trạm biến áp Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, 2007 TS Đào Quang Thạch, Phạm Văn Hòa Phần điện nhà máy điện trạm biến áp Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, 2007 PGS.TS Phạm Văn Hòa Ngắn mạch đứt dây hệ thống điện Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, 2006 Ngô Hồng Quang Sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện Hoàng Hữu Thận Hướng dẫn thiết kế trạm biến áp SVTH : Phạm Văn Tùng Page 102 ... đo lường 60 5.7.Chọn cáp kháng điện cho phụ tải địa phương 66 5.8.Chọn chống sét van 72 CHƯƠNG VI :TÍNH TOÁN TỰ DÙNG 73 6.1 CHỌN SƠ ĐỒ TỰ DÙNG 73 6.2... tải 83 Bảng 1.3bảng thông số cầu chì tự rơi 84 Bảng 1.4 Bảng thông số chống sét van 84 Bảng 1.5 Bảng thông số sứ cao 85 Bảng 1.6 Bảng cáp cao tổng 86 Bảng... máy biến dòng 88 Bảng 2.6 Bảng thông số sứ đỡ 89 Bảng 2.7 Bảng thông số chống sét van hạ áp 89 Bảng 2.8 Bảng thông số thiết bị đo đếm điện 89 Bảng 2.9 Bảng thông số cáp