Thiết kế trạm biến áp 110kv Kiến An

Trong các ngành sản xuất công nghiệp nói chung và sản xuất chế biến thức ăn chăn nuôi nói riêng, động cơ điện không đồng bộ được sử dụng khá phổ biến trong các hệ thống truyền động, dây chuyền sản xuất bởi tính chất đơn giản và tin cậy trong thiết kế chế tạo và sử dụng. Tuy nhiên khi sử dụng động cơ không đồng bộ trong sản xuất đặc biệt với các động cơ có công suất lớn ta cần chú ý tới quá trình khởi động động cơ do khi khởi động rotor ở trạng thái ngắn mạch, dẫn đến dòng điện khởi động và momen khởi động lớn, nếu không có biện pháp khởi động thích hợp có thể không khởi động được động cơ hoặc gây nguy hiểm cho các thiết bị khác trong hệ thống điện.

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay với sự phát triển của khoa học công nghệ, điện năng đã được sửdụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực dân sinh và công nghiệp Điện năng dần dầnthay thế các dạng năng lượng khác, việc điện khí hóa các ngành công nghiệpđang đóng vai trò lớn trong sự phát triển kinh tế, văn hóa của đất nước.

Ngành điện là một trong những ngành mũi nhọn, được sự ưu tiên của đầutư của đảng và nhà nước và luôn luôn đi trước các ngành khác.

Nền kinh tế nước ta đang phát triển nhanh chóng, yêu cầu đặt ra vớingành điện là phải liên tục phát triển đảm bảo cung cấp điện tới từng nhà máy,xí nghiệp, khu dân cư…vv

Khu vực quận Kiến An là khu vực phát triển với nhiều khu công nghiệp,dịch vụ và các khu dân cư Đặc biệt trong giai đoạn sắp tới đây, khu vực quậnKiến Andự kiến sẽ xây dựng nhiều khu công nghiệp, khu dân cư và các trungtâm thương mại mới, đòi hỏi ngành điện phải có các phương án cung cấp điệnthêm cho các khu vực quận Kiến An đảm bảo cung cấp điện cho các khu côngnghiệp, dân cư sắp mọc lên.

Trên cơ sở đó việc thiết kế các trạm biến áp 110kV để đảm bảo cung cấpđiện cho từng phụ tải trên khu vực quận Kiến An trong hiện tại và tương lai.

Đối với mỗi sinh viên trong mỗi khóa học đã học tập và trao đổi kiến thứcở nhà trường đều phải hoàn thành đồ án tốt nghiệp, kết thúc khóa học, em được

giao đề tài “Thiết kế trạm biến áp 110kV Kiến An” trong quá trình làm đề tài

tốt nghiệp

Nội dung đề tài gồm 7 chương.

Chương 1: Sự cần thiết của việc thiết kế trạm biến áp 110kV Kiến An Chương 2: Chọn máy biến áp và phương án thiết kế trạm biến ápChương 3: Tính toán ngắn mạch và lựa chọn thiết bị

Chương 4: Hệ thống điện tự dùng cho trạm biến áp

Chương 5: Tính toán hệ thống bảo vệ rơle cho trạm biến áp

Chương 6: Thiết kế hệ thống nối đất và chống sét cho trạm biến áp

Chương 7: Hệ thống thông tin đo lường, phòng cháy chữa cháy và giaothông trong và ngoài trạm

1.2 Hiện trạng nguồn và lưới điện hiện tại 2

1.2.1 Lưới điện cao áp 220-110kV: 2

1.2.2 Lưới điện trung áp 3

1.2.3 Sự cần thiết của việc xây dựng trạm 3

Chương 2: CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ TRẠM BIẾNÁP 5

2.1 Xác định phụ tải 5

2.1.1 Xác định nhu cầu phụ tải 5

2.1.2 Dự báo nhu cầu phụ tải 5

2.1.3 Đồ thị phụ tải 10

2.2 Địa điểm xây dựng trạm 15

2.2.1 Các yêu cầu về nơi đặt trạm 15

2.2.2 Địa điểm đặt trạm 15

2.2.3 Đặc điểm nơi đặt trạm : 16

2.2.4 Lựa chọn sơ đồ nối điện chính 17

2.2.5 Mặt bằng bố trí thiết bị 18

2.3 Tính toán đường dây 110kV 19

2.3.1 Vạch tuyến đường dây 19

2.2.4 Kiểm tra dây dẫn 21

Chương 3: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ 24

3.1 Tính toán ngắn mạch 24

3.1.1 Sơ đồ thay thế tính toán ngắn mạch 24

3.1.2 Tính toán xung lượng nhiệt của dòng ngắn mạch 25

3.1.8 Tính toán tủ điện trung áp 46

Chương 4: HỆ THỐNG ĐIỆN TỰ DÙNG CHO TRẠM BIẾN ÁP 49

4.1 Hệ thống chiếu sáng cho trạm biến áp 49

4.1.1Chiếu sáng ngoài trời 49

4.3.1 Phụ tải tự dùng trong trạm biến áp 50

4.3.2 Chọn công suất MBA tự dùng 51

4.3.3 Các thiết bị đi kèm 52

Chương 5: TÍNH TOÁN HỆ THỐNG BẢO VỆ RƠLE CHO TRẠM BIẾN ÁP 53

5.1 Khái quát chung về rơ le 53

5.2Lựa chọn loại bảo vệ rơle cho trạm biến áp 55

5.2.1 Tủ điều khiển - bảo vệ các ngăn đường dây 110kV 55

5.2.2 Bảo vệ, đo lường ngăn cầu 110kV 56

5.2.3 Bảo vệ, đo lường các ngăn máy biến áp 57

5.2.4 Bảo vệ các ngăn đường dây phía 22kV 57

5.3 Lựa chọn rơ le và cài đặt các thông số cho rơ le 58

5.3.1 Lựa chọn rơ le 58

5.3.2 Cài đặt các thông số cho rơ le 59

CHƯƠNG 6 : THIẾT KẾ HỆ THỐNG NỐI ĐẤT VÀ CHỐNG SÉT CHOTRẠM 65

6.1 Cơ sở lý thuyết 65

6.1.1 Các yêu cầu kỹ thuật về chống sét 65

6.1.2 Thiết kế bảo vệ chống sét cho trạm biến áp 66

6.2 Thiết kế hệ thống nối đất cho trạm 68

6.2.1 Các yêu cầu kỹ thuật về nối đất 68

6.1.2 Tính toán nối đất cho trạm 69

CHƯƠNG 7: HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐO LƯỜNG, PHÒNG CHÁY CHỮACHÁY VÀ GIAO THÔNG TRONG VÀ NGOÀI TRẠM 71

7.1 Hệ thống giao thông trong và ngoại trạm 71

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

TBA : Trạm biến ápMBA : Máy biến áp

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1: Bảng thống kê nhu cầu phụ tải vùng I TP Hải Phòng 5

Bảng 2.4: Phụ tải một ngày điển hình ở trạm 110kV cấp nguồn 11

Bảng 2.5 : Bảng thông số kỹ thuật của MBA 110kV 14

Bảng 2.6: Bảng tra hệ số Jkt 21

Bảng 3.1: Bảng thống kê số liệu khi ngắn mạch 27

Bảng 3.3: Các điều kiện chọn máy cắt 30

Bảng 3.4: Thông số của máy cắt 110kV 30

Bảng 3.5: Bảng thông số kỹ thuật của máy cắt 22kV 31

Bảng 3.7: Các thông số kỹ thuật của dao cách ly 110kV 32

Bảng 3.8: Các thông số kỹ thuật của dao cách ly 22kV 33

Bảng 3.9: Các điều kiện chọn máy biến dòng 34

Bảng 3.10: Các thông số kỹ thuật của máy biến dòng 110kV 35

Bảng 3.11: Các thông số kỹ thuật của máy biến dòng 22kV 36

Bảng 3.12: Các thông số kỹ thuật của máy biến điện áp 110kV 38

Bảng 3.13: Các thông số kỹ thuật của máy biến điện áp 22kV 40

Bảng 3.15 : Các điều kiện chọn sứ cách điện 44

Bảng 3.16: Các thông số kỹ thuật của sứ 110kV 45

Bảng 3.17: Thống kê các thiết bị đã chọn trong trạm biến áp như sau 48

Bảng 4.1: Thống kê phụ tải tự dùng trong trạm biến áp 51

Bảng 4.2: Thông số kỹ thuật của MBA tự dùng 22kV 52

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1 Đồ thị phụ tải ngày mùa hè điển hình 12

Hình 2.2 - Đồ thị phụ tải ngày mùa đông điển hình 12

Hình 2.3 Đồ thị phụ tải năm 13

Hình 3.1: Sơ đồ vị trí cần tính ngắn mạch 24

Hình 3.2: Sơ đồ rút gọn thay thế tính toán ngắn mạch 24

CHƯƠNG 1: SỰ CẦN THIẾT CỦA VIỆC THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 110KV KIẾN AN

1.1 Đặc điểm tự nhiên

1.1.1 Vị trí địa lý

Quận Kiến An thuộc dải đồng bằng phía Tây Nam thành phố Hải phòng.- Địa hình đa dạng, có núi, đồng bằng xen kẽ, cơ bản chia làm 2 dạng địahình là đồi núi và đồng bằng, cụ thể:

Cao độ trung bình: +1,1m đến +2,1m

Cao độ đồi núi: Đỉnh cao nhất +140m (khu vực núi Cột Cờ).

Kiến An là cửa ngõ phía Tây Nam, cách trung tâm thành phố Hải Phòngkhoảng 10km, nằm ở vị trí đầu mối giao thông đường bộ, đường thuỷ, đườnghàng không nối Kiến An với Hải Phòng, Đồ Sơn, Quần đảo Cát Bà Cát Bà, vịnhHạ Long về phía biển; nối Kiến An với An Lão, Vĩnh Bảo.

Là quận đặc thù được bao bọc giữa hai dòng sông Lạch Tray và Đa Độ.Quận Kiến An là quận duy nhất của Hải Phòng được thiên nhiên ưu đãi có cả đôthị, đồng bằng, rừng núi, rất thuận lợi cho đầu tư phát triển công nghiệp, nôngnghiệp, giao thông, đặc biệt là du lịch, góp phần thúc đẩy kinh tế xã hội pháttriển một cách toàn diện.

* Cảnh quan thiên nhiên.

Cảnh quan thiên nhiên đa dạng phong phú, đan xen đô thị Sông LạchTray bao bọc phía bắc, giữa là đồi núi Thiên Văn, núi Cột Cờ chạy hướng đôngbắc tây nam, dưới là cánh đồng lúa trải dài đến sông Đa Độ - sông Cửu Biều -uốn lượn ở phía nam hình thành những đặc trưng về cảnh quan thiên nhiên đẹphiếm có của quận Kiến An.

+ Cảnh quan song nước, núi đồi: là nền tảng hình thành cảnh quan thiênnhiên quận Kiến An Núi đồi độ cao vừa phải có cây xanh bao phủ, hướng sườnthoải dần về các phía ; Sông phẳng lặng, thủy điện nhỏ tạo sự gắn kết, hòaquyện vào thân thiện.

+ Cảnh quan đồng ruộng, làng xóm: Xanh mướt, trù phú và xung túc.

- Đây là các điều kiện tự nhiên tốt để khai thác cảnh quan đô thị, cải tạomôi trường phục vụ nhu cầu du lịch.

- Đô thị ven chân núi đan xen công nghiệp dọc song Lạch Tray làm cảnhquan thiên nhiên lộn xộn và dần bị ô nhiễm Tuy nhiên vẫn có các khu vực cóđầm, hồ, sông núi kết hợp với cây xanh và dân cư làng xóm tạo cảnh quan tronglành.

1.1.2 Đặc điểm kinh tế xã hội

- Trong những năm gần đây, quận Kiến An đã tạo được bước phát triểnnhanh, toàn diện ở tất cả các lĩnh vực với cơ cấu kinh tế đã được xác định: Côngnghiệp Tiểu thủ công nghiệp, Thương mại, Du lịch Dịch vụ và Nông nghiệp.Quận Kiến An có khu công nghiệp Quán Trữ, với khá nhiều nhà máy côngnghiệp nhẹ Nhờ chính sách ưu đãi về đầu tư, Kiến An đang có bước chuyểnmình mạnh mẽ Hiện nay, quận đã thu hút đầu tư của nhiều nhà đầu tư TrungQuốc Nhờ đó, có thể chỉ trong vài năm tới, Kiến An sẽ có sự tăng trưởng mạnhmẽ, và rất có thể là mũi nhọn tăng trưởng của thành phố Hải Phòng.

- Ngành Công nghiệp - Xây dựng

Quận Kiến An có ngành công nghiệp -xây dựng chủ yếu là công nghiệpnhẹ như may mặc, bao bì, cơ khí, bia- nước giải khát, tập trung chủ yếu tạiphường Quán Trữ, Đồng Hòa và Lãm Hà Tuy nhiên, do ảnh hưởng của cuộckhủng hoảng kinh tế, đa số các ngành đang hoạt động cầm chừng, tốc độ phátchậm

- Ngành Thương mại - Dịch vụ

Về lĩnh vực thương mại, đây ngành chưa phát triển Trên địa bàn quận,tập trung chủ yếu tại trung tâm quận tại phường Trần Thành Ngọ, trên các tuyếnphố chính như Trần Nhân Tông, Lê Duẩn

1.2 Hiện trạng nguồn và lưới điện hiện tại

1.2.1 Lưới điện cao áp 220-110kV:

- Trạm 220kV: Dương kinh (3x250MVA), trạm Tràng Minh 2 (250MVA),

- Tram 110kV Ngũ phúc (63MVA), Quán Trữ (2x63MVA), Văn Tràng(2x63MVA+40MVA), Lê Chân (2x63MVA), An Lạc (63MVA), An Lão(2x63MVA+40MVA), Tân Trào (2x63 MVA), Phù Lưu (2x63 MVA).

1.2.2 Lưới điện trung áp.

- Nguồn: Lưới điện trung áp 35kV được cấp nguồn chính từ trạm 220kVĐồng Hòa và liên thông với một số khu vực bên cạnh như An Dương, DươngKinh, An Lão.

- Lưới 35kV hiện tại đang cấp cho một số phụ tải khu vực cụm công nghiệpĐồng Hòa và cụm công nghiệp Quán Trữ.

Năm 2013- 2014, xây dựng trạm 110/22/6 kV Quán Trữ để cấp điện chokhu vực Quán Trữ và chuẩn bị cho việc thực hiện cải tạo dần lưới điện trung thế6kV của khu vực này nên cấp 22kV.

- Tổng khối lượng TBA phân phối 35/0,4kV, 6/0,4kV: 241 trạm trong đócó 151 trạm thuộc tài sản TBA khách hàng, 90 trạm thuộc tài sản TBA Điện lực.

- Khối lượng TBA có máy biến áp loại 6(22)/0,4kV: 149.- Khối lượng TBA có máy biến áp loại 6/0,4kV: 92.

1.2.3 Sự cần thiết của việc xây dựng trạm

- Trong giai đoạn kinh tế khó khăn vừa qua nhu cầu sử dụng phụ tải vẫntăng trưởng cao Theo thống kê của Công ty Điện lực Hải Phòng (2015), côngsuất cực đại của toàn bộ TP Hải Phòng là 3875MVA, đến năm 2016 tăng lên4301,25 MVA, trung bình tăng 11%/năm Ngoài ra, phụ tải ở phía Bắc của vùngtăng trưởng cao hơn khu vực phía Nam, với hàng loạt các tòa nhà, khu đô thị vàtrung tâm thương mại đi vào hoạt động.

- Trong giai đoạn tới, khi kinh tế đã ổn định, dự kiến phụ tải vẫn sẽ tăngtrưởng cao do quá trình phục hồi kinh tế, các khu cụm công nghiệp, các khu đôthị, tòa nhà, trung tâm thương mại hoạt động tăng trưởng trở lại và phụ tải sẽđược điền đầy ở mức cao Vì vậy cần chú trọng phát triển các trạm và đườngdây 110kV để đảm bảo cấp điện cho các phụ tải quan trọng trong tương lai.

- Do tốc độ phát triển phụ tải tăng trưởng cao, trong đó có quận Kiến Anvà khu vực lân cận Trên địa bàn quận Kiến An xuất hiện nhiều phụ tải lớn có

suất tiêu thụ điện cao đang dần được đưa vào như : các cụm khu công nghiệp, sựmở rộng sản xuất kinh doanh của các nhà máy, các khách sạn lớn, tiên dùng dâncư ngày càng được cải thiện Theo các bảo cáo mang tải của Điện lực Kiến Anhiện tại chế độ vận hành max của các trạm phân phối lên tới trên 90%, trong cácđợt nắng nóng như mùa hè năm 2015 đã xuất hiện nhiều điểm sự cố do quá tải.Các nguồn điện hiện tại cấp cho khu vực quận Kiến An chưa thể đáp ứng theosự phát triển kinh tế, tiêu dùng dân cư, cần có các phương án cấp nguồn để đápứng nhu cầu của phụ tải.

- Như vậy việc đầu tư xây dựng công trình TBA 110kV Kiến An là cầnthiết và hợp lý nhằm đảm bảo cung cấp điện an toàn, liên tục và ổn định cho cácphụ tải trong khu vực quận Kiến An và các vùng lân cận ở giai đoạn hiện tại vàcác năm tiếp theo.

CHƯƠNG 2: CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP

2.1 Xác định phụ tải

2.1.1 Xác định nhu cầu phụ tải

Theo quy hoạch phát triển điện lực TP Hải Phòng phụ tải toàn bộ thành phố được phân thành 3 vùng.

Vùng phụ tải I: Vùng trung tâm của Hải Phòng gồm các quận sau: Kiến An, Lê Chân, Ngô Quyền, Hồng Bàng, Hải An.

Vùng phụ tải II: Gồm các quận Đồ Sơn, quận Dương Kinh, huyện An Dương, huyện An Lão, huyện Kiến Thụy.

Vùng phụ tải III: Gồm các huyện sau: Bạch Long Vĩ, Cát Hải, Tiên Lãng, Vĩnh Bảo, Thủy Nguyên.

Quận Kiến An thuộc vùng phụ tải I: Theo quy hoạch phát triển điện lực TP Hải Phòng ta có bảng thống kê về nhu cầu phụ tải vùng I như sau:

Bảng 2.1: Bảng thống kê nhu cầu phụ tải vùng I TP Hải Phòng

2.1.2 Dự báo nhu cầu phụ tải

- Dự báo phụ tải điện là công việc vô cùng quan trọng với người lập dựán cũng như thiết kế cung cấp điện Nếu chúng ta dự báo thiếu chính xác về phụtải sẽ gây nên hậu quả không tốt cho nền kinh tế Nếu dự báo quá thừa gây nênhậu quả là huy động nguồn vốn quá lớn, tăng vốn đầu tư, tăng hao tổn nănglượng Nếu dự báo thiếu sẽ không cung cấp đủ điện năng cho phụ tải, có thểphải sa thải phụ tải, làm mất ổn định hệ thống, mạng lưới điện không ổn định,độ tin cậy cấp điện thấp gây thiệt hai cho nền kinh tế.

- Các biện pháp dự báo phụ tải như sau:

1 Phương pháp tính hệ số vượt trước: Phương pháp này giúp chúng ta thấykhuynh hướng phát triển của nhu cầu và sơ bộ cân đối nhu cầu này với nhịp độphát triển của nền kinh tế quốc dân.

2 Phương pháp tính trực tiếp: Nội dung của phương pháp này là xác địnhnhu cầu điện năng của năm dự báo, dựa trên tổng sản lượng kinh tế của cácngành của năm đó và suất tiêu hao điện năng của từng loại sản phẩm Phươngpháp này cho kết quả tương đối chính xác với nền kinh tế phát triển có kế hoạchvà ổn định Phương pháp này thường dùng cho các dự báo ngắn hạn

3 Phương pháp ngoại suy theo thời gian : Nội dung cơ bản của phươngpháp là nghiên cứu sự biểu diễn nhu cầu điện năng trong quá khứ tương đối ổnđịnh rồi tìm ra quy luật nào đó rồi dự báo cho tương lai Ưu điểm của phươngpháp là kết quả sẽ chính xác nếu tương lai không bị nhiễu.

4 Phương pháp tương quan : Nội dung của phương pháp là nghiên cứu mốitương quan giữa điện năng tiêu thụ và các chỉ tiêu kinh tế khác như sản lượng,nền kinh tế quốc dân … Dựa trên mối quan hệ tương quan đã xác định và dựavào dự báo sự phát triển nền kinh tế chúng ta dự báo được nhu cầu điện năng.Nhược điểm của phương pháp này là muốn lập được dự báo nhu cầu điện năngphải dự báo được nhu cầu phát triển kinh tế.

5 Phương pháp đối chiếu : Nội dung là so sánh nhu cầu phát triển điệnnăng của các nước có hoàn cảnh tương tự Phương pháp này tính toán đơn giảnvà cho kết quả tương đối chính xác nên được dùng trong các dự báo tầm ngắn vàtầm trung.

6 Phương pháp chuyên gia : Nội dung chính là dựa trên sự hiểu biết sâusắc của các chuyên gia giỏi Các chuyên gia sẽ đưa ra các dự báo của mình.Phương pháp này hiện này được áp dụng rộng rãi để dự báo tầm trung và tầmxa.

Dựa theo tình hình thực tế ta chọn dự báo phụ tải theo phương pháp ngoạisuy theo thời gian.

Căn cứ vào số liệu thống kê tại phòng kinh doanh, phòng kĩ thuật - Điệnlực Kiến An; căn cứ vào thực trạng khảo sát thực tế và quy hoạch quận Kiến An,phụ tải quận Kiến An được phân thành 2 vùng:

- Vùng 1: gồm các phường Bắc Sơn, Nam Sơn, Trần Thành Ngọ, Văn Đẩu,Ngọc Sơn, Phù Liễn và Tràng Minh Phụ tải phục vụ cho hoạt động quản lý tiêudùng, thương mại dịch vụ và các hoạt động khác.

- Vùng 2: gồm các phường Quán Trữ, Đồng Hòa và Lãm Hà Phụ tải phụcvụ cho hoạt động sản xuất công nghiệp và xây dựng

Tốc độ tăng trưởng phụ tải giai đoạn 2015-2020.

Theo kết quả tính toán, tốc độ tăng trưởng trung bình theo phương pháptuyến tính của điện thương phẩm cho lĩnh vực quản lý - tiêu dùng là 10,28% vàlĩnh vực công nghiệp - xây dựng là 9,56% Trong giai đoạn ngắn hạn 2014-2015, đơn vị tư vấn sử dụng con số này làm căn cứ dự báo nhu cầu phụ tải điện.

Theo “Quy hoạch phát triển điện lực thành phố Hải Phòng giai đoạn

2011-2015, có xét đến 2020” do Viện năng lượng lập (Bảng 3.23- trang III.28) dự báo

công suất Pmax theo từng thành phần có giá trị sau:

Dự báo công suất theo từng thành phần theo Quy hoạch

CN-XD QL-TD và TM-DV

Tốc độ tăng trưởng bình quân 4,57% 9,28%

Theo “Quy hoạch phát triển điện lực thành phố Hải Phòng giai đoạn 2015, có xét đến 2020” giai đoạn 2016-2020 tốc độ tăng trưởng bình quân nhucầu điện của ngành công nghiệp - xây dựng là 4,57% Điều này phù hợp vớitình hình kinh tế hiện nay và “Quy hoạch phân khu tỷ lệ 1/2000 quận Kiến Anđến năm 2025” khi quận Kiến An tập trung mũi nhọn phát triển thương mại dịchvụ

Giai đoạn 2016-2020 tốc độ phát triển nhu cầu điện cho quản lý tiêu dùngvà thương mại dịch vụ là 9,28% cơ bản sát với dự báo theo phương pháp tuyếntính 10,28% Do đó, trong giai đoạn 2016-2020 tốc độ tăng trưởng nhu cầu phụtải điện sử dụng con số 9,28%/ năm (theo đúng với quy hoạch phát triển lướiđiện được duyệt) để làm con số tính toán.

Nhu cầu phụ tải điện theo vùng giai đoạn 2013-2020

Năm2020Vùng 1 101,25 109,79 117,78 130,67 144,86 160,48 177,86 195,83Vùng 2 88,34 99,19 112,58 123,28 135,07 148,09 162,27 177,93

Tổng189,59 208,98 230,36 253,95 279,93 308,57 340,13 373,76

Tốc độ tăng trưởng phụ tải giai đoạn sau năm 2020.

Theo “Quy hoạch phân khu tỷ lệ 1/2000 quận Kiến An đến năm 2025” thìkhu đô thị Nam sông Lạch Tray của Nikken Sekei (Nhật Bản) đã được phêduyệt, nhu cầu điện cho khu vực này trong tương lai sẽ cao Bên cạnh đó, khuvực phường Nam Sơn sẽ được tách ra thành hai phường, hình thành cụm côngtrình dịch vụ thương mại và khách sạn, đất nông nghiệp được dự phòng pháttriển đô thị Bên cạnh đó, khu vực đất nông nghiệp phía Nam đường vành đai 3có diện tích 215ha nằm chủ yếu ở phường Tràng Minh, phường Phù Liễn giaiđoạn đầu vẫn canh tác nông nghiệp theo hướng nông nghiệp sạch áp dụng côngnghệ cao, giai đoạn sau đưa vào khai thác phát triển đô thị Ngoài ra tại khu vựcnày, dựa vào địa hình lấy không gian thiên nhiên làm chủ thể để phát triểnkhông gian du lịch nghỉ dưỡng Như vậy giai đoạn sau năm 2020, quận Kiến Ansẽ phát triển mạnh trở thành một quận trung tâm phía Tây Nam Thành phố Dođó, đơn vị tư vấn sử dụng kết quả dự báo trong “Quy hoạch phát triển điện lựcthành phố Hải Phòng giai đoạn 2011-2015, có xét đến 2020” của toàn thành phốHải Phòng để dự báo cho lĩnh vực thương mại dịch vụ - quản lý tiêu dùng củaquận Kiến An giai đoạn 2020-2025.

Theo “Quy hoạch phân khu tỷ lệ 1/2000 quận Kiến An đến năm 2025”, lĩnhvực công nghiệp quận Kiến An chỉ tập trung phát triển tại Cụm công nghiệpQuán Trữ Như vậy, có sự chuyển dịch lớn trong cơ cấu sử dụng điện phụ tảivùng 2 Kiến An Điện năng không chỉ đáp ứng nhu cầu trong lĩnh vực côngnghiệp xây dựng mà còn phải đáp ứng nhu cầu trong lĩnh vực thương mại dịchvụ Tốc độ tăng trưởng phụ tải trong giai đoạn 2020-2025 của vùng 2 Kiến Anđược tính bằng trung bình cộng của tốc độ tăng trưởng trong lĩnh vực côngnghiệp - xây dựng (aCN-XD) với tốc độ tăng trưởng trong hoạt động thương mạidịch vụ và quản lý tiêu dùng (aTM-DV), có hiệu chỉnh với hệ số kc-g

Theo “Quy hoạch phát triển điện lực thành phố Hải Phòng giai đoạn 2015, có xét đến 2020” aTM-DV = 12,79%; aCN-XD= 4,57%, hệ số kc-g = 1,15

2011-Dự báo nhu cầu phụ tải giai đoạn 2021-2025

Tốc độ tăng trưởng dựbáo

Vùng 1 Kiến An 12,79% Vùng 2 Kiến An 10,09%

Năm 2023

Năm 2024

Năm 2025Vùng 1Kiến An 202,87 249,11 280,97 316,9 357,43Vùng 2 Kiến An 195,88 215,64 237,74 261,35 287,72

Tổng398,85 464,74 518,71 578,25 645,15

2.1.3 Đồ thị phụ tải.

Đồ thị phụ tải có ý nghĩa lớn đối với việc tính toán thiết kế và đặc biệttrong vận hành mạng điện Có rất nhiều tham số quan trọng được xác định từ đồthị phụ tải như: thời gian sử dụng công suất cực đại, thời gian hao tổn công suấtcực đại, hệ số điền kín hệ số mang tải,… mà thông qua đó ta có thể chọn thiết bị,

CN XDTM DCtbc g



xác định lượng điện năng tiêu thụ, tổn thất điện năng, đánh giá chế độ làm việccủa mạng điện,…

Để xây dựng được đồ thị phụ tải điển hình cho toàn bộ lưới điện của QuậnKiến An ta dựa vào phương pháp đo đếm trực tiếp công suất tiêu thụ ở các thờiđiểm khác nhau trong ngày, khoảng thời gian theo dõi là 01 giờ ghi lại một lần.Để có các thông số tính toán của trạm biến áp 110kV Kiến An ta chọn trạmnguồn 110kV hiện đang cấp điện cho Quận Kiến An là trạm 110kV Quán Trữđây là trạm có công suất lớn, mang đầy đủ tính chất tải.

Dựa vào kinh nghiệm của các công nhân vận hành lưới điện và điều kiệnthực tế ở địa phương tháng 09 có lượng điện tiêu thụ lớn nhất trong các thángmùa hè và tháng 01 là tháng sử dụng điện năng ít nhất trong các tháng mùađông Do vậy ta chọn hai tháng này để xây dựng đồ thị phụ tải điển hình củalưới điện.

Số liệu được lấy từ nhật ký vận hành của trạm tháng 01 và tháng 09 năm2015 thể hiện trong bảng:

Bảng 2.4: Phụ tải một ngày điển hình ở trạm 110kV cấp nguồn

Bằng cách cộng đồ thị phụ tải điển hình giữa ngày mùa đông với ngày mùa hè ta sẽ được đồ thị phụ tải của năm.

Hình 2.1 - Đồ thị phụ tải ngày mùa hè điển hình

Hình 2.2 - Đồ thị phụ tải ngày mùa đông điển hình

Hình 2.3 Đồ thị phụ tải năm

 Nhận xét:

Dựa vào đồ thị phụ tải ta thấy ngày mùa hè, giờ cao điểm phụ tải dùngnhiều vào lúc 11h – 12h buổi trưa, buổi tối từ 17h – 20h, cực đại lúc 19h – 20h.Sở dĩ phụ tải tiêu thụ dùng nhiều vào thời gian đó vì người dân chủ yếu đi làmvào sáng và chiều, trưa và tối về đồng loạt sử dụng phụ tải sinh hoạt Vào giờthấp điểm (về khuya và lúc sáng sớm) thì phụ tải thường thấp, vì lúc này chủyếu là phụ tải chiếu sáng và có một số thiết bị bảo quản như tủ lạnh, phụ tải cựctiều vào khoảng 3h – 4h sáng.

Vào mùa đông cực đại xuất hiện lúc 18h – 19h Mùa đông thời điểm cựcđại sớm hơn do thời tiết tối nhanh nên người dân đi làm về sớm và các phụ tảiđiện đồng loạt hoạt động.

Phụ tải mùa hè lớn hơn vì thời tiết mùa hè oi bức nắng nóng nên các phụtải quạt, điều hòa hoạt động nhiều, trong đó mùa đông các thiết bị làm mátkhông hoạt động

Ta thấy đồ thì phụ tải không bằng phẳng, ngay trong một ngày mà nhucầu sử dụng điện cũng chênh lệch nhau quá lớn, vì vậy để mạng điện vận hànhtốt cần có các biện pháp san bằng đồ thị phụ tải.

Dựa vào đồ thị phụ tải ta xác định các tham số đặc trưng của lưới điện như thời gian sử dụng công suất cực đại, thời gian hao tổn công suất cực đại, hệ số điền kín,… Trên đồ thị phụ tải năm ta có.

- Thời gian sử dụng công suất cực đại:

Ta tính được 𝜏 = 2534,79 (h)

2.1.4 Chọn công suất MBA

Từ năm 2016 tới năm 2020, theo bảng dự báo công suất cần cấp cho khuvực quận Kiến An là 253,95MVA đến 373,76MVA.

Như vậy Trong giai đoạn từ năm 2016 đến 2020 sẽ xây dựng TBA KiếnAn lắp 02 MBA công suất 63MVA Chọn MBA 115/23kV công suất 63MVAcủa công ty thiêt bị điện Đông Anh chế tạo với các thông số kỹ thuật sau.

Bảng 2.5 : Bảng thông số kỹ thuật của MBA 110kV

Tổn hao(W)

Điệnápngắnmạch

Toànbộ(Kg)

63000 115/23 41.0 235.0 0.22 12.2 6200 5000 6000 31800 102000

2.2 Địa điểm xây dựng trạm

2.2.1 Các yêu cầu về nơi đặt trạm

Việc lựa chọn địa điểm trạm phải theo các tiêu chuẩn sau:- Gần trung tâm phụ tải.

- Thuận lợi cho đường dây 110kV và các xuất tuyến 22kV ra, vào trạm.- Giao thông thuận lợi cho quá trình vận chuyển thiết bị cho trạm biến ápvà quá trình vận hành, sửa chữa sau này.

- Phù hợp với quy hoạch chung TP Hải Phòng, quy hoạch phân khu quậnKiến An và Quy hoạch phát triển điện lực TP Hải Phòng.

Với các thuận lợi và khó khăn như trên Chúng tôi kiến nghị lựa chọn vị tríxây dựng trạm theo phương án 2.

2.2.3 Đặc điểm nơi đặt trạm :

 Điều kiện địa hình:

Trạm đặt tại khu đất hiện trạng là đất nông nghiệp đang được quy hoạch thànhđất ở đô thị, bên cạnh là tuyến giao thông hiện trạng và quy hoạch Vị trí xây dựngtrạm thuận tiện cho công tác thi công xây dựng và đấu nối vào tuyến đường dây110kV hiện có.

 Điều kiện thuỷ văn:

Nằm trong khu vực cánh đồng Có nước ngầm do nước mưa và nước mặt cungcấp.

 Cấu tạo địa chất:

Đất có cấu tạo theo dạng phân lớp, các lớp có cường độ chịu tải khác nhau,phải chú ý tính toán cho các công trình xây dựng có tải trọng lớn.

 Đặc điểm địa chất- Lớp 1: Lớp đất trồng

Lớp này phân bố trên mặt có chiều dày 0,2 - 0,3 m lớp đất trồng, lẫn vậtchất hữu cơ, lớp này không có tính năng xây dựng khi thi công cần bóc bỏ.

- Lớp 2: Lớp sét

Lớp 2 phân bố dưới lớp 1 Chiều dày lớp từ 1,9 đến 2,1 mét, thành phầnchủ yếu là lớp sét màu nâu, nâu xám, trạng thái dẻo, dẻo mềm.

- Lớp 3: Lớp sét

Lớp 3 phân bố dưới lớp 2 Chiều sâu lớp khoan đến 15 mét, thành phần chủyếu là lớp sét vàng xám, trắng xám xen lẫn những ổ cất, trạng thái dẻo.

- Đặc điểm địa chất thủy văn :

- Nước mặt: khu vực TBA chủ yếu ruộng rau muống và hệ tống ao hồdo đó chịu ảnh hưởng của nước mặt, nước mặt phụ thuộc vào mưa, và hệ thốngbơm nước tưới, thùng vũng ao hồ và mương Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 1hằng năm toàn bộ khu vực khô cạn, chỉ còn nước trên ao, hồ và sông Pheo.

- Nước dưới đất: Do TBA nằm trên ruộng rau muống, độ sâu lỗ khoanđến 15m trong đó hiện tại mực nước ngầm cao nhất là 1,7 m

 Điện trở suất:

Theo kết quả đo điện trở suất của đất tại hiện trường và công tác xử lý sốliệu trong phòng Kết quả đo điện trở suất trung bình của đất là 72(Ω/m)

2.2.4 Lựa chọn sơ đồ nối điện chính.

Để thiết kế đường dây 110kV cấp cho TBA 110kV Kiến An ta thiết kế haimạch cho đường dây này nhằm đảm bảo cung cấp điện với độ tin cậy cao

Sơ đồ nối dây của trạm biến áp phải thỏa mãn các điều kiện sau: - Đảm bảo cung cấp điện liên tục theo yêu cầu của phụ tải

- Sơ đồ nối dây rõ ràng, thuận tiện trong việc vận hành và xử lý lúc sự cố- An toàn khi vận hành và lúc sửa chữa

- Hợp lý về kinh tế trên cơ sở đảm bảo các yêu cầu kỹ thuậtSơ đồ nối dây phía sơ cấp phụ thuộc vào nhiều thông số như- Điện áp định mức: 110kV

- Công suất và số lượng MBA: 2x63MVA

- Chế độ làm việc và mức độ yêu cầu của phụ tải: Phụ tải loại I nên yêucầu cung cấp điện liên lục và đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện

Sơ đồ nối điện phía cao áp 110kV

- Dựa vào lý thuyết đã học và tình hình thực tế chọn trạm,ta chọn sơ đồnối điện chính phía 110kV được chọn là sơ cầu đầy đủ với 05 máy cắt, sơ đồnày có các ưu điểm quan trọng như sau:

 Tạo mạch vòng, đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện.

 Đảm bảo độ linh hoạt trong mọi trường hợp vận hành của lưới điện.- Ngăn đường dây 171 và 172, mỗi ngăn gồm: Gồm 1 máy cắt, 2 dao cáchly, 1 máy biến dòng và 1 máy biến điện áp

- Ngăn cầu 112: Gồm 1 máy cắt, 2 dao cách ly

- Ngăn MBA: Gồm 1 máy cắt, 1 dao cách ly, 1 chống sét van, 1 dao nốiđất, 1 máy biến dòng điện

Sơ đồ nối điện phía 22kV

Trạm được thiết kế với 02 máy biến áp 110/22kV nên phía 22kV chọn sơđồ một thanh cái có phân đoạn bằng máy cắt

- Phân đoạn thanh cái 1 (C41) gồm các tủ sau: 01 tủ lộ tổng, 01 tủ phânđoạn, 01 tủ đo lường, 01 tủ tự dùng và các tủ xuất tuyến.

- Phân đoạn thanh cái 2 (C42) gồm các tủ sau: 1 tủ lộ tổng, 1 tủ dao cắm,1 tủ đo lường, 1 tủ tự dùng và các xuất tuyến.

2.2.5 Mặt bằng bố trí thiết bị

Mặt bằng bố trí thiết bị trạm được thiết kế lắp đặt theo sơ đồ cầu đủ củatrạm Mặt bằng bố trí thiết bị dựa trên cơ sở tuân thủ theo các tiêu chuẩn hiệnhành của Việt Nam, cụ thể sao cho thuận tiện cho lắp đặt, sửa chữa, an toàn vàđảm bảo mỹ quan chung.

- Hệ thống cáp thông tin, điều khiển và bảo vệ được bố trí trong mươngcáp.

- Cáp lộ đi và đến của MBA tự dùng, hệ thống tụ bù được đi trong mươngcáp và chôn trực tiếp trong đất.

- Tầng 2 nhà điều khiển phân phối: Các tủ bảng điều khiển, bảo vệ và cáctủ điều khiển xa máy biến áp, tủ phân phối AC, tủ phân phối DC, tủ máy tính, tủthông tin, tủ nạp được bố trí trong phòng điều khiển Diện tích phòng điều khiểnlà 263,23 m2 đã được tính toán đủ để đảm bảo bố trí lắp đặt các tủ bảng điềukhiển, bảo vệ hoàn chỉnh cho hệ thống phân phối 110kV với hai lộ đường dâyvào trạm, ngăn cầu liên lạc và hai ngăn máy biến áp lực 110kV Hệ thống ắc quyđược bố trí trong một phòng riêng

2.3 Tính toán đường dây 110kV

2.3.1 Vạch tuyến đường dây

Việc lựa chọn và vạch tuyến dây là công việc khởi đầu của nhiệm vụ thiếtkế đường dây Nó có tính chất quyết định về các mặt thi công, vận hành và yếutố kinh tế, kỹ thuật.

Các yêu cầu của việc thiết kế đường dây cung cấp cho trạm là:

- Quan tâm đúng mức tới quy hoạch toàn diện, tình hình khí tượng thủyvăn, địa chất, nguồn cung cấp nguyên vật liệu, điều kiện thi công và quản lý vậnhành sau này, điều kiện vận hành cần lưu ý tới thời gian khắc phục sự cố phảinhanh chóng, tránh thiệt hai cho sản xuất.

- Cố gắng chọn tuyến dây đi sát đường giao thông để vận chuyển nguyênvật liệu, đồng thời chiều dài là ngắn nhất Số lượng cột góc trên đường dâykhông quá nhiều.

- Xác định vị trí vượt qua sông lớn, đường quốc lộ, đường tàu hỏa, vượtđường dây hạ áp và thông tin Điều quan trọng nhất là phải đảm bảo vận hành antoàn cho đường dây và các công trình mà nó đi qua.

- Hạn chế việc dỡ bổ nhiều nhà cửa hoặc mất nhiều đất đai canh tác khivạch tuyến và thi công Có thể điều chỉnh khoảng vượt trong một phạm vi nhấtđinh cho phù hợp với các công trình kiến trúc hoặc đường giao thông hiện có.

Theo quy hoạch lưới điện của điện lực Hải Phòng và tình hình thực địa,tavạch tuyến đường dây 110kV như sau :

- Điểm đầu: Đấu nhánh rẽ kiểu chuyển tiếp (Transit) tại cột néo số 24thuộc đường dây 110kV lộ 174E1.6

- Điểm cuối: xà pooc tich TBA 110kV Kiến An- Chiều dài tuyến: 600m.

2.3.2 Tính toán chọn tiết diện dây dẫn 110kV

Tiết diện dây dẫn và lõi cáp phải được lựa chọn nhằm đảm bảo sự làm việcan toàn, đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật và kinh tế của mạng Các yêu cầu kỹthuật ảnh hưởng đến việc lựa chọn tiết diện dây là:

- Phát nóng do dòng điện làm việc lâu dài (dài hạn);- Phát nóng do dòng điện ngắn mạch (ngắn dạn);

- Tổn thất điện áp trong dây dẫn và cáp trong trạng thái làm việc bìnhthường và sự cố

- Độ bền cơ học của dây dẫn và an toàn;- Vầng quang điện;

Có nhiều cách để tính toán lựa chọn tiết diện dây dẫn như theo tiêu chuẩnkinh tế, theo hao tổn điện áp cho phép, chi phí kim loại cực tiểu …vv, Tùy theoloại mạng điện và cấp điện áp mà ta phải tuân theo tiêu chuẩn nào là chính, làbắt buộc còn tiêu chuẩn nào là phụ, là để kiểm tra:

Với đường dây 110kV do công suất lớn, điện áp cao, đường dây dài nên chiphí vận hành khá lớn Mặt khác các thiết bị điều chỉnh điện áp khá tốt nên ít phảichú ý tới tổn thất điện áp Vì vậy tiết diện dây được chọn theo điều kiện kinh tế

Mật độ dòng điện kinh tế sẽ được tính

Dây cáp bọc giấy tẩm và dâydẫn bọc cao su

Lõi đồngLõi nhôm

Với Tmax = 4315 (h) dây thép nhôm trần, ta chọn được Jkt = 1,1 theo bảng 2.6

Ta có

maxmax

Chọn dây dẫn loại AC400

2.2.4 Kiểm tra dây dẫn

Với dây dẫn AC400 ta chọn được dòng điện tải lâu dài cho phépIcp = 815(A)

Điều kiện:

(3-3)Trong đó:

à dòng điện cho phép lâu dài sau khi đã hiệu chỉnh theo nhiệt độ Với :

(3 - 4)Trong đó :

Icp : Dòng điện cho phép lâu dài ;K𝜃: Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ ;

Với nhiệt độ môi trường cao nhất là 40oC, ta có K𝜃 = 0,81 ;Vậy :

(A)Dòng điện cưỡng bức khi sự cố 1 dây

Dòng điện cho phép của cáp là:

K K

Dòng điện cho phép tính toán của phụ tải là:

ptcp

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ3.1 Tính toán ngắn mạch

3.1.1 Sơ đồ thay thế tính toán ngắn mạch

Khi lập sơ đồ để tính dòng ngắn mạch đối với mỗi khí cụ điện cần chọn chếđộ làm việc nặng nề nhất nhưng phải phù hợp với điều kiện làm việc thực tế.Điểm ngắn mạch thực tế là điểm mà khi xảy ra ngắn mạch mà tại đó dòng ngắnmạch đi qua khí cụ điện là lớn nhất

Nguồn sức điện động đẳng trị nên lấy Eht = 1

Dây AC400 ta tra được r0 = 0,08(Ω/km); x0 = 0,44(Ω/km)Công suất cắt của máy cắt đầu nguồn SN = 850(MVA)Tính gần đúng trong hệ đơn vị tương đối

Dòng điện cơ bản: Icb1 =

Trong hệ đơn vị có tên

IN = I*N *Icb1 = 13,3869*0,3163= 4,2343 (kA)Dòng xung kích tại điểm N1

Ixk = 1,8* * IN = 1,8* *4,2343 = 10,78 (kA) Khi ngắn mạch tại N2

X𝛴 = XHT + XD + XBA = 0,0741+0,0006+ 0,0610 = 0,1357 (Ω/km)I*N =

Trong hệ đơn vị có tên

IN = I*N *Icb2 = *1,52 = 11,2012 (kA)Dòng xung kích tại điểm N1

Ixk = 1,8* * IN = 1,8* *11,2012= 28,5136 (kA)

3.1.2 Tính toán xung lượng nhiệt của dòng ngắn mạch

- Trong thời gian ngắn mạch dòng diện ngắn mạch trong khí cụ điện sẽsinh ra 1 lượng nhiệt trong khí cụ điện gọi là xung lượng nhiệt dòng ngắn mạch

- Xung lượng nhiệt đặc trưng cho lượng nhiệt toả ra trong dây dẫn và khícụ điện trong thời gian tác động của dòng điện ngắn mạch.

- Xung lượng nhiệt được tính theo công thức:

BN = BNCK + BNKCK (3-6)- Trong đó:

BNCK :Xung lượng nhiệt dòng ngắn mạch chu kỳ: BNCK =

BNKCK =

= (A2s)

BN = BNCK + BNKCK = *106 +0,889*106= 2,679*106 (A2s)Tương tự ta tính được xung lượng nhiệt phía 22kV

BN =18,77*106 (A2s)

- Ta có bảng thống kê thông số ngắn mạch tại 2 điểm N1 và N2

Bảng 3.1: Bảng thống kê số liệu khi ngắn mạch

Dòng ngắn mạch IN (kA) 4,2343 11,2012Dòng xung kích Ixk(kA) 10,78 28,5136Xung lượng nhiệt BN(A2s) 2,679*106 18,77*106

Dòng làm việc cưỡng bức Icb(A) 1897,7

3.2 Lựa chọn thiết bị

Từ sơ đồ nối điện chính của trạm biến áp Ta có bảng thống kê thiết bị trạmcần tính toán, lựa chọn:

Bảng 3.2: Bảng thống kê thiết bị trong trạm cần tính toán, lựa chọn

Dao cách ly 110kV và 22kVMáy biến điện áp 110kV và 22kVMáy biến dòng 110kV và 22kV

Thanh cái 110kV và 22kVSứ cách điện 110kV và 22kVChống sét van 110kV và 22kV

3.2.1 Điều kiện chọn thiết bị điện có dòng điện chạy qua

Trong điều kiện vận hành các khí cụ điện, sứ cách điện và các bộ phận cáchđiện khác có thể ở một trong 3 chế độ cơ bản sau:

- Chế độ làm việc lâu dài;- Chế độ quá tải;

- Chế độ ngắn mạch.

Ngoài ra còn có thể nằm trong chế độ làm việc không đối xứng Trong chế

đứng điện áp và dòng điện định mức Chế độ quá tải, dòng điện qua khí cụ điệnvà các bộ phận dẫn điện khác sẽ lớn hơn so với dòng điện định mức Sự làmviệc tin cậy của các phần tử trên được đảm bảo bằng các quy định giá trị và thờigian điện áp và dòng điện tăng cao không được vượt quá giới hạn cho phép.Trong tình trạng ngắn mạch các thiết bị điện vẫn đảm bảo sự làm viêc tin cậynếu quá trình lựa chọn chúng có các thông số theo đúng điều kiện ổn định độngvà ổn định nhiệt Khi xảy ra ngắn mạch, để hạn chế tác hại của nó cần phảinhanh chóng loại bỏ bộ phận hư hỏng ra khỏi mạng điện.

Những điều kiện để lựa chọn thiết bị điện:

- Chọn thiết bị điện theo điều kiện làm điều kiện làm việc lâu dài- Chọn theo điện áp định mức

Uđm.TBĐ Uđm.m (3-7)Trong đó:

Uđm.m điện áp định mức của mạng điệnUđm.TBĐ điện áp định mức của thiết bị điện- Chọn theo dòng điện định mức

Ilv.max Iđm.TBĐ (3-8)Dòng điện làm việc cực đại của các mạch tính như sau:

 Đối với đường dây làm việc song song: tính khi cắt bớt một dây;

 Đối với máy biến áp: tính khi máy biến áp sử dụng khả nang quá tải củanó;

 Đối với đường dây cáp không có dự trữ: tính khi sử dụng khả năng quátải của nó;

 Đối với thanh góp trạm biếp áp, thanh dẫn mạch phân đoạn và mạch nốithiết bị điện: tính trong điều kiện vận hành là xấu nhất;

Các thiết bị điện được chế tạo với nhiệt độ tiêu chuẩn của môi trường xungquanh là 35 , nếu nhiệt độ của môi trường xung quanh xq khác nhiệt độ địnhmức thì phải hiệu chỉnh dòng điện cho phép của thiết bị điện cụ thể như sau:

cp = Id.TBĐ* 9)Trong đó: nhiệt độ cho phép nhỏ nhất đối với các phần riêng của thiết bị điện

(3 Kiểm tra ổn định động

Điều kiện kiểm tra ổn định động của thiết bị điện là

10)Trong đó:

(3-Dòng điện cực đại cho phép đặc trưng cho ổn định động cao củathiết bị điện;

Dòng điện xung kích;- Kiểm tra ổn định nhiệt

BNđm BN hay 11)Trong đó:

Dòng điện ổn định nhiệt định mức; Thời gian ổn định nhiệt định mức; Dòng điện ngắn mạch vô cùng

Thời gian tác động quy đổi dòng ngắn mạch

Để thuận tiện cho công tác quản lý và vận hành trạm biến áp sau này, ta chọn các loại khí cụ điện có cùng cấp điện áp cùng 1 loại, cùng một nhà sản xuất.

Bảng 3.3: Các điều kiện chọn máy cắt

STTĐại lượng lựa chọn và kiểm traKí hiệu

Công thức đểchọn và kiểm

1 Điện áp định mức (kV) Uđm MCĐ UđmMCD Uđm m

2 Dòng điện định mức (kA) Iđm MCĐ Iđm MCĐ Icb

3 Dòng điện ổn định động (kA) Iôdd Iôdd Ixk

4 Dòng điện ổn định nhiệt (A) Iôdn Iôdn