Đồ án trạm biến áp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ – ĐIỆN – ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TRẠM BIẾN ÁP Ngành : CƠ – ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Chuyên ngành : ĐIỆN CÔNG NGHIỆP Giảng viên hướng dẫn : ĐOÀN THỊ BẰNG Sinh viên thực : NGUYỄN MINH TRỰC MSSV : 1411020340 Lớp : 14DDC03 TP Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2017 KHOA CƠ – ĐIỆN – ĐIỆN TỬ PHIẾU THEO DÕI TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN MÔN HỌC: ĐỒ ÁN TRẠM BIẾN ÁP Họ tên SV: NGUYỄN MINH TRỰC MSSV: 1411020340 ; Lớp: 14DDC03 Tuần Từ:02/10 Đến:8/10/17 Nội dung hướng dẫn - Giao đề tài: Thiết kế trạm 220/110/22kV.Chương 1: Cân công suất phụ tải Chương 2: Sơ đồ cấu trúc trạm biến áp - Chương 3: Chọn MBA điện Từ:09/10 lực Đến:15/10/17 Từ:16/10 Đến:22/10/17 Từ:23/10 Đến:29/10/17 -Chương 4: Tính tốn tổn thất điện MBA - Chương 5: Sơ đồ nối điện - Chương 6: Tính tốn ngắn mạch Từ:30/10… Đến:5/11/17 Từ:6/11… Đến:12/11/17 - Chương 7: Chọn khí cụ điện Từ:13/11… Đến:19/11/17 Từ:20/11… Đến:26/11/17 Từ:… Đến:… 10 Từ:… Đến:… - Chương 9: Tính tốn kinh tế-kỹ thuật, địnhq phương án thiết kê - chương 10: Tính tốn chống sét nối đất cho trạm phần dẫn điện - Chương 8: Thiết kế phần tự dùng MBA Tình hình sinh viên thực Ghi KHOA CƠ – ĐIỆN – ĐIỆN TỬ NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Họ tên sinh viên Lớp : : NGUYỄN MINH TRỰC : 14DDC03 Tên đề tài: ĐỒ ÁN TRẠM BIẾN ÁP ĐIỂM ĐÁNH GIÁ: XẾP LOẠI: TP.HCM, ngày tháng 10 năm 2017 GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN (Ký ghi rõ họ tên) MỤC LỤC PHẦN A: TÍNH TỐN VÀ TÌM HIỂU THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ TRẠM BIẾN ÁP I GIỚI THIỆU VÈ TRẠM BIÉN ÁP II PHÂN LOẠI III NHIỆM VỤ THIÉT KÉ CHƯƠNG 2: CÂN BẰNG CÔNG SUẤT PHỤ TẢI I KHÁI NIỆM II ĐÒ THỊ PHỤ TẢI TỪNG CẤP ĐIỆN ÁP CHƯƠNG 3: SƠ ĐỒ CẤU TRÚC TRẠM BIỂN ÁP 10 I GIỚI THIỆU SƠ ĐÒ CẤU TRÚC 10 II SƠ ĐÒ CẤU TRÚC TRẠM BIÉN ÁP: 10 Chương 4: CHỌN MÁY BIỂN ÁP ĐIỆN LỰC 17 I KHÁI NIỆM 17 II KHẢ NĂNG QUÁ TẢI CỦA MÁY BIÉN ÁP: 18 III CÁC PHƯƠNG ÁN CHỌN MÁY BIÉN ÁP: 20 CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MÁY BIỂN ÁP 29 I KHÁI NIỆM 29 II CÁCH TÍNH TỒN THẤT ĐIỆN NĂNG CỦA CÁC LOẠI MBA 29 III TÍNH TỐN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MÁY BIÉN ÁP 30 CHƯƠNG 6: SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN 46 I KHÁI NIỆM: 46 II CÁC SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CƠ BẢN Ở CÁC CẤP ĐIỆN ÁP: 47 III CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHO BA PHƯƠNG ÁN: 52 Chương 7: TÍNH TỐN NGẮN MẠCH 56 I KHÁI NIỆM: 56 II PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN NGẮN MẠCH: 56 III.TÍNH TỐN NGẮN MẠCH CHO PHƯƠNG ÁN: 57 CHƯƠNG 8: CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ PHẦN DẪN ĐIỆN 66 I CÁC VẤN ĐỀ CHUNG 66 II CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ PHẦN DẪN ĐIỆN: 67 CHƯƠNG 9: THIÊT KẾ PHẦN TỰ DÙNG TRẠM BIẾN ÁP 88 I CHỌN MÁY BIẾN ÁP TỰ DÙNG 88 II TÍNH TỐN NGẮN MẠCH CHO CẤP ĐIỆN ÁP 0.4KV 89 CHƯƠNG 10: TÍNH TỐN KINH TẾ - KỸ THUẬT QUYẾT ĐỊNH PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 92 I KHÁI NIỆM: 92 II PHẦN TÍNH TỐN 94 III SO SÁNH KINH TẾ VÀ KỸ THUẬT 97 PHẦN B: THIẾT KẾ CHỐNG SÉT VÀ NỐI ĐẤT CHO TRẠM BIẾN ÁP 98 CHƯƠNG I: BẢO VỆ CHỐNG SÉT ĐÁNH TRỰC TIẾP VÀO TRẠM BIẾN ÁP 98 I KHÁI NIỆM CHUNG 98 II PHẠM VI BẢO VỆ CỦA CỘT THU SÉT 99 III CÁC YÊU CẦU KỸ THUẬT KINH TẾ KHI DÙNG HỆ THỐNG CỘT THU SÉT ĐỂ BẢO VỆ SÉT ĐÁNH TRỰC TIẾP VÀO TRẠM BIẾN ÁP 103 IV ÁP DỤNG TÍNH TỐN CHO TRẠM 103 CHƯƠNG II : TÍNH TỐN NỐI ĐẤT CHO TRẠM BIẾN ÁP 115 I KHÁI NIỆM 115 II.TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG NỐI ĐẤT 115 III.ÁP DỤNG TÍNH TỐN CHO TRẠM 117 IV NỐI ĐẤT AN TOÀN CHO CẤP 22KV 119 Lời mở đầu Ngày nay, công nghiệp điện lực đóng vai trò quan trọng công xây dựng phát triển kinh tế quốc dân Các yêu cầu sử dụng điện thiết kế điện ngày tăng Việc trang bị kiến thức nhằm phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt người, cung cấp điện cho thiết bị khu vực kinh tế, nông thôn, khu chế xuất, xí nghiệp cần thiết Điện đóng vai trò quan trọng sử dụng rộng rãi khơng thể thiếu sống sản xuất Vì xây dựng nhà máy, khu vực kinh tế, khu công nghiệp,… vấn đề xây dựng hệ thống để cung cấp điện cho hộ tiêu thụ thiếu Để đảm bảo cho việc cung cấp điện tốt, đòi hỏi phải xây dựng hệ thống điện gồm khâu sản xuất, truyền tải, phân phối điện hoạt động thống với Trong đó, trạm biến áp có vai trò quan trọng nhất, muốn truyền tải điện xa giảm điện áp xuống thấp cho phù hợp với nơi tiêu thụ ta dùng biến áp kinh tế thuận tiện ĐỒ ÁN TRẠM BIẾN ÁP Em thực gồm phần: Phần A: Tính tốn tìm hiểu thiết kế trạm biến áp Phần B: Thiết kế chống sét nối đất cho trạm biến áp Phần C: ……………………………… Tuy hồn thành đề tài khơng tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận góp ý thầy bạn để đề tài em hồn thiện Xin trân trọng cảm ơn! TP.Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2017 Sinh viên thực NGUYỄN MINH TRỰC PHẦN A: TÍNH TỐN VÀ TÌM HIỂU THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ TRẠM BIẾN ÁP I GIỚI THIỆU VÈ TRẠM BIÉN ÁP Trạm biển áp phần tử quan trọng hệ thống điện Nó có nhiệm vụ biến điện áp đến cấp thích hợp nhằm phục vụ cho việc truyền tải cung cấp điện đến phụ tải tiêu thụ Trạm biến áp tăng áp nâng điện áp lên cao để truyền tải xa, ngược lại trạm biến áp hạ áp giảm điện áp xuống thấp thích hợp đế cấp cho phụ tải tiêu thụ Chính lẽ trạm biến áp thực nhiệm vụ nâng điện áp lên cao truyền tải, trung tâm tiếp nhận điện (cũng trạm biến áp) có nhiệm vụ hạ mức điện áp xuống để phù họp với nhu cầu II PHÂN LOẠI Trạm biển áp phân loại theo điện áp, quy mô cấu trúc xây dựng trạm Trạm phân phối điện gồm thiết bị như: dao cách ly, máy cắt, góp Theo điện áp có hai loại: - Trạm tăng áp: thường đặt nhà máy điện có nhiệm vụ nâng điện áp đầu cực máy phát lên cao để truyền tải xa - Trạm hạ áp: thường đặt trạm phân phối, nhận điện từ hệ thống truyền tải giảm điện áp xuống cấp thích họp để cung cấp điện cho phụ tải tiêu thụ Theo mức độ quỵ mô trạm biến áp, người ta chia thành hai loại: - Trạm biến áp trung gian hay gọi trạm biến áp khu vực: thường có điện áp sơ cấp lớn, cung cấp điện cho khu vực phụ tải lớn vùng miền, tỉnh thành, khu công nghiệp lớn, Điện áp phía sơ cấp thường 500; 220; 110 kv, điện áp phía thứ cấp thường 110; 66; 35; 22; 15 kv - Trạm biến áp phân phối hay gọi trạm biến áp địa phương: nhận điện từ trạm biến áp trung gian (trạm biến áp khu vực) để cung cấp trực tiếp cho phụ tải xí nghiệp, khu dân cư, qua đường dây phân phối Theo cấu trúc xây dựng có hai loại sau: - Trạm biến ầp trời: Phù hợp với trạm khu vực trạm địa phương có cơng suất lớn - Trạm biến áp nhà: Phù hợp với trạm địa phương nhà máy có cơng suất nhỏ Các thiết bị trạm biến áp: 4.1 Máy biến áp (MBA): Là thiết bị truyền tải điện từ cấp điện áp đến cấp điện áp khác 4.2 Máy biến dòng: - Dùng biến đổi dòng điện sơ cấp giá trị dòng điện thích hợp đầu thứ cấp - Các loại-biến dòng: máy biến dòng kiểu vòng quấn, máy biến dòng kiểu bậc cấp, máy biến dòng thứ tự khơng, máy biến dòng kiểu bù, biến dòng kiểu lắp sẵn 4.3 Máy biến áp đo lường(BƯ) - Dòng biến đổi điện áp cấp điện áp tương ứng với thiết bị đo lường, tự động - Các loại máy biến áp đặc biệt: máy biến áp kiểu pha năm trụ, máy biến áp kiểu bậc cấp, máy biến áp kiểu phân chia điện dung 4.4 Dao cách ly(CL): Là khí cụ điện có nhiệm vụ tạo khoảng cách trơng thấy để đảm bảo an tồn sửa chữa máy phát điện, máy biến áp, máy cắt điện, đường dây Đóng cắt khơng có dòng dòng nhỏ, điện áp khơng cao lắm, sau máy cắt cắt mạch điện 4.5 Máy cắt (MC): - Dùng để đóng cắt phần tử hệ thống điện máy phát, máy biến áp, đường dây lúc bình thường gặp cố - Các loại máy cắt: máy cắt nhiều dầu, máy cắt dầu, máy cắt không khí, máy cắt khí, máy cắt tự sinh khí, máy cắt chân khơng, máy cắt phụ tải 4.6 Chống sét Van: Dùng để bảo vệ thiết bị trạm không bị hư hại có sóng q điện áp khí truyền vào từ đường dây tải điện 4.7 CP: Dùng để đóng cắt dòng điện vào trạm Sứ đỡ: Có tác dụng nâng đỡ đường dây tải điện không Sứ đỡ thường chế tạo sứ chịu 25 KV Nếu điện cao ghép nối nhiều sứ với III NHIỆM VỤ THIÉT KÉ - Thiết kế phần điện hệ thống chống sét - nối đất trạm biến áp 220/110/22kV với thông số sau : 1, Điện áp hệ thống: - UHT = 220kV, số đường dây - SHT= 8000 ( MVA); xht = 0,4 () 2, Các phụ tải cấp điện áp: 2.1: Phụ tải 220kV: - Có đường dây, hệ số công suất cos = 0,85, a = 1,1 - Công suất: Smax = 80 x 1.1= 88 ( MVA ) - Đồ thị phụ tải cấp 220kV hình 1.1 + Độ cao cơng trình h=14m + Xà độ dây đến MBA có độ cao h x =11m + Cấp 220KV bố trí thành cột thu sét (7,8,9,10,11,12) + Khu vực 220KV chia làm vùng: VI,VII 2.1 Vùng I có kim(7,8,10,11) + Bốn cột thu sét tạo thành hình chữ nhật + Khoảng cách từ cột dến cột 8= cột 10 đến cột 11= 44m + Khoảng cách từ cột 7dến cột 10= cột đến cột 11= 36m + Đường kính đường tròn ngoại tiếp hình chữ nhật 2  36  56 85 m D= 44 Vùng bốn cột thu sét bảo vệ thỏa điều kiện: D 8(hhx).P Vật cần bảo vệ cao cấp điện áp 110KV có độ cao h x =11m D 56 85 11  18 m Do đó: h  8P  hx =  ( Với p=1 h