Đồ án tốt nghiệp Nguyễn tiến mạnh

TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA HỆ THỐNG ĐIỆN Độclập – Tự – Hạnhphúc **************** ************************* Nhiệm vụ THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên : Nguyễn Tiến Mạnh Lớp: Đ5-H2 Ngành : Hệ thống điện Giảng viên hƣớng dẫn: Ths Nguyễn Thị Thu Hiền ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN TRONG NHÀ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN Thiết kế phần điện cho nhà máy Nhiệt điện gồm tổ máy, công suất tổ máy 60MW Nhà máy có nhiệm vụ cấp điện cho phụ tải sau: Phụ tải cấp điện áp máy phát: Pmax = 11MW, cosφ = 0,85 Gồm kép x MW x km đơn x MW x km Biến thiên phụ tải ghi bảng (tính theo phần trăm Pmax) Tại địa phương dùng máy cắt hợp với Icắt = 20kA tcắt = 0,7s cáp nhôm, vỏ PVC với tiết diện nhỏ 70mm2 Phụ tải cấp điện áp trung110kV: Pmax = 80MW, cosφ = 0,86 Gồm đơn x 30 MW kép x 20 MW Biến thiên phụ tải ghi bảng (tính theo phần trăm Pmax) Nhà máy nối với hệ thống 220kV: đường dây kép dài 140 km Công suất hệ thống (không kể nhà máy thiết kế): 4000MVA Cơng suất dự phòng hệ thống 300 MVA Điện kháng ngắn mạch tính đến góp phía hệ thống: 1,1 Tự dùng: α = 5,5%, cosφ = 0,87 GVHD: Ths Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH: Nguyễn Tiến Mạnh Bảng biến thiên công suất: Giờ PUF(%) PUT(%) PFNM(%) 0÷6 70 85 80 6÷8 70 75 90 8÷10 85 90 95 10÷12 80 90 100 12÷16 90 100 100 16÷18 100 90 90 18÷22 100 90 100 22÷24 75 70 80 YÊU CẦU: Tính tốn cân cơng suất, chọn phương án nối dây Tính tốn chọn máy biến áp Tính toán kinh tế - kỹ thuật, chọn phương án tối ưu Tính tốn ngắn mạch Chọn khí cụ điện dây dẫn Tính tốn tự dùng Bản vẽ: Bản vẽ phụ tải tổng hợp toàn nhà máy Kết tính tốn kinh tế - kỹ thuật phương án Sơ đồ nối điện toàn nhà máy, kể tự dùng Sơ đồ thiết bị phân phối theo mặt PHẦN CHUYÊN ĐỀ: Thiết kế trạm biến áp hạ áp 10/0,4kV- công suất 180kVA Ngày giao: Ngày nộp: Trƣởng khoa GVHD: Ths Nguyễn Thị Thu Hiền Giảng viên hƣớng dẫn SVTH: Nguyễn Tiến Mạnh LỜI NÓI ĐẦU  Trong q trình cơng nghiệp hố đại hố ngành lượng ngành cơng nghiệp quan trọng, nhu cầu sử dụng lượng ngày cao ưu tiên phát triển hàng đầu Năng lượng, theo cách nhìn tổng quát rộng lớn, vô tận Tuy nhiên, nguồn lượng mà người khai thác phổ biến trở nên khan trở thành vấn đề lớn giới nhà máy điện phần thiếu ngành lượng Cùng với phát triển ngành lượng việc xây dựng nhà máy điện hoà vào hệ thống điện nâng cao tính bảo đảm cung cấp điện liên tục cho hộ tiêu thụ điện chúng hỗ trợ cho có cố nhà máy đó, nâng cao chất lượng điện năng, công suất truyền tải, giảm tổn thất điện năng, ổn định cao hệ thống đáp ứng yêu cầu tiêu kinh tế kỹ thuật đề ngành lượng Xuất phát từ thực tế sau học xong chương trình ngành hệ thống điện, em giao nhiệm vụ thiết kế đồ án tốt nghiệp gồm phần: Phần 1: Thiết kế phần điện cho nhà máy Nhiệt Điện Phần 2: Thiết kế trạm hạ áp Về sơ lược em hiểu biết sâu kiến thức phần điện nhà máy nhiệt điện tính tốn thiết kế trạm hạ áp Đó trang bị kiến thức hữu ích cho cơng việc em sau trường Hà nội, ngày 15 tháng 12 năm 2014 Sinh viên thực Nguyễn Tiến Mạnh GVHD: Ths Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH: Nguyễn Tiến Mạnh LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn thầy cô khoa hệ thống điện đặc biệt cô giáo Ths Nguyễn Thị Thu Hiền hướng dẫn em nhiệt tình trang bị cho em lượng kiến thức sâu rộng môn nhà máy điện để em hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy điện mảng đề tài lớn đặc trưng nghành điện nói chung khoa hệ thống điện nói riêng đòi hỏi nhiều trình độ chun mơn, q trình thiết kế em có giúp đỡ phối hợp tốt với bạn bè nhóm đồ án Một lần em xin chân thành cảm ơn bầy tỏ lòng biết ơn thầy tận tình giảng dạy giúp đỡ em năm học vừa qua GVHD: Ths Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH: Nguyễn Tiến Mạnh NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN GVHD: Ths Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH: Nguyễn Tiến Mạnh NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN GVHD: Ths Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH: Nguyễn Tiến Mạnh PHẦN THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN CHƢƠNG I TÍNH TỐN CÂN BẰNG CƠNG SUẤT, CHỌN PHƢƠNG ÁN NỐI DÂY 1.1 CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN Căn vào yêu cầu thiết kế nhà máy nhiệt điện ngưng gồm tổ máy,công suất tổ máy phát PđmF = 60MW.Tra „Bảng 1.1 - Phụ lục - Thiết kế Phần điện nhà máy điện trạm biến áp PGS.TS Phạm Văn Hòa Th.S Phạm Ngọc Hùng‟, ta chọn máy phát điện loại TB  -60-2 có thơng số sau: Loại máy Sđm, phát MVA TBΦ-60-2 75 Pđm, Uđm, n, Iđm, cos dmF X''d MW kV vg/ph kA 60 10,5 3000 0,8 4,125 0,146 Bảng 1.1: Thông số kỹ thuật máy phát điện X'd X2 0,22 0,178 1.2 TÍNH TỐN CÂN BẰNG CƠNG SUẤT 1.2.1 Cơng suất phát tồn nhà máy Cơng suất phát tồn nhà máy xác định theo công thức sau: S NM (t )  P%(t ) PđmF  cos đmF (1.1) Trong đó: SNM(t) : Cơng suất phát nhà máy thời điểm t,MVA P%(t) : Phần trăm cơng suất phát tồn nhà máy thời điểm t cos đmF : Hệ số công suất định mức máy phát , cos đmF =0,8 PđmF  : Tổng công suất tác dụng định mức tồn nhà máy,MW PđmΣ = n.PđmF Với PđmΣ - cơng suất định mức tổ MF; n- số tổ máy Vậy: PđmΣ = 4.60 = 240( MW) Xét khoảng thời gian (0-6)h Áp dụng công thức (1.1) thay số ta tính được: S NM (0  6)  GVHD: Ths Nguyễn Thị Thu Hiền P%(0  6) 80 PđmF   240  240( MVA) cos đmF 100.0,8 SVTH: Nguyễn Tiến Mạnh Tính tương tự cho khoảng thời gian lại, ta bảng kết sau: Giờ (h) PFNM (%) S NM (MVA) 0÷6 6÷8 8÷10 10÷12 12÷16 16÷18 18÷22 80 90 95 100 100 90 100 240 270 285 300 300 270 300 Bảng 1.2:Công suất phát toàn nhà máy thời điểm 22÷24 80 240 1.2.2 Cơng suất phụ tải tự dùng Công suất phụ tải tự dùng nhà máy nhiệt điện xác định theo công thức sau: STD (t )  S (t ) TD % n.PđmF (0,  0, NM ) 100 cos TD n.SđmF (1.2) Trong đó: STD(t): Cơng suất phụ tải tự dùng thời điểm t,MVA TD % : Lượng điện phần trăm tự dùng, TD %  5,5% cos TD : Hệ số công suất phụ tải tự dùng, cos TD  0,87 n: Số tổ máy phát, n=4 SNM(t): Công suất phát nhà máy thời điểm t,MVA Xét khoảng thời gian từ (0-6)h áp dụng công thức (1.2) ta tính được: STD (0  6h)  S (0  6h) TD % n.PđmF 5,5.4.60 240 (0,  0, NM ) (0,  0, )  13,35 100 cos TD n.SđmF 100.0,87 4.75 Tính tốn tương tự với khoảng thời gian ta được: Giờ (h) 0÷6 6÷8 8÷10 10÷12 12÷16 16÷18 18÷22 S NM (MVA) 240 270 285 300 300 270 300 STD (MVA) 13,35 14,26 14,72 15,17 15,17 14,26 15,17 Bảng 1.3: Công suất tự dùng nhà máy thời điểm 22÷24 240 13,35 1.2.3 Cơng suất phụ tải cấp điện áp Công suất phụ tải cấp điện áp xác định theo công thức sau: S (t )  P%(t ) Pmax cos  (1.3) Trong đó: S(t): Cơng suất phụ tải thời điểm,MVA GVHD: Ths Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH: Nguyễn Tiến Mạnh P%(t): Phần trăm công suất phụ tải thời điểm t Pmax: Công suất tác dụng lớn phụ tải,MW cos  : Hệ số công suất phụ tải a) Cấp điện áp máy phát Ta có: UđmF =10,5(kV) ; Pmax =11(MW) ; cos  =0,85 Trong khoảng (0-6)h áp dụng công thức (1.3) ta tính cơng suất phụ tải cấp điện áp máy phát điện S (0  6h)  P%(0  6h) Pmax 11  0,  9, 06( MVA) cos  0,85 Tính tương tự ta bảng sau: Giờ (h) PUF (%) SUF (MVA) 0÷6 6÷8 8÷10 10÷12 12÷16 16÷18 18÷22 70 70 85 80 90 100 100 9,06 9,06 11,00 10,35 11,65 12,94 12,94 Bảng 1.4 Công suất phụ tải địa phương thời điểm 22÷24 75 9,71 b) Cấp điện áp trung 110 kV Ta có : Uđm =110(kV) ; Pmax =80(MW) ; cos  =0,86 Theo cơng thức (1.3) ta tính cơng suất phụ tải cấp điện áp máy phát điện thời điểm (0-6)h: S (0  6h)  P%(0  6h) Giờ (h) PUF (%) SUT (MVA) Pmax 80  0,85  79, 07( MVA) cos  0,86 0÷6 6÷8 8÷10 10÷12 12÷16 16÷18 18÷22 85 75 90 90 100 90 90 79,07 69,77 83,72 83,72 93,02 83,72 83,72 Bảng 1.5 Công suất phụ tải điện áp trung thời điểm 22÷24 70 65,12 1.2.4 Cơng suất phát hệ thống Theo nguyên tắc cân công suất thời điểm(công suất phát công suất thu).Công suất phát hệ thống xác định theo công thức tính tốn sau: SVHT  t   S NM  t    SUF  t   SUT  t   SUC t   STD t  (1.4) Trong đó: SVHT(t):cơng suất phát hệ thống thời điểm t,MVA SNM(t):cơng suất phát tồn nhà máy thời điểm t,MVA GVHD: Ths Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH: Nguyễn Tiến Mạnh SUF(t):công suất máy phát thời điểm t,MVA SUT(t):công suất phụ tải cấp điện áp trung áp thời điểm t,MVA SUC(t):công suất phụ tải cấp điện áp cao áp thời điểm t,MVA STD(t):công suất phụ tải tự dùng thời điểm t,MVA Theo cơng thức (1.4) ta có bảng cơng suất phát hệ thống sau: Giờ (h) S NM (MVA) SUF (MVA) SUT (MVA) STD (MVA) SVHT (MVA) 0÷6 6÷8 8÷10 10÷12 12÷16 16÷18 18÷22 22÷24 240 270 285 300 300 270 300 240 9,06 9,06 11,00 10,35 11,65 12,94 12,94 9,71 79,07 69,77 83,72 83,72 93,02 83,72 83,72 65,12 13,35 14,26 14,72 15,17 15,17 14,26 15,17 13,35 138,52 176,91 175,56 190,75 180,16 159,08 188,17 151,83 Bảng 1.6.Bảng tổng hợp phụ tải cấp điện áp Hình 1.1 Đồ thị phụ tải tổng hợp toàn nhà máy GVHD: Ths Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH: Nguyễn Tiến Mạnh 86 Chọn theo PL-10 giáo trình thiết kế nhà máy điện trạm biến áp ta có bảng sau: Kích thước Tiết diện dẫn Trọng lượng Dòng điện cho phép dẫn (mm2) (kg/m) (A) 25x3 75 0,668 340 Bảng 2.7 Thông số hạ áp 2.3.4.Chọn Áptomát tổng Điều kiện chọn Aptomat: Điện áp định mức (V): Uđm.A ≥ Uđm.m = 0,4 (kV) Dòng điện định mức (A): Iđm.A ≥ IttH = 337,75 (A) Tra Bảng 3.4 – Sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500kV Ngô Hồng Quang ta chọn Aptomat kiểu hộp Merlin Gerin chế tạo có thơng số sau: Loại Udm (V) Idm (A) INmax (kA) Số cực NS400E 500 400 15 Bảng 2.8 Thông số Aptomat tổng 2.3.5.Chọn Aptomat nhánh Vì từ hạ áp có lộ cung cấp cho phụ tải ta coi công suất lộ nên aptomat nhánh chọn theo điều kiện sau: UđmA  Uđm mạng = 0,4 kV IđmA  1 Ilvmax = 337,75 = 112,58 ( A) 3 Tra Bảng 3.4 – Sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500kV Ngô Hồng Quang ta chọn Aptomat kiểu hộp Merlin Gerin chế tạo có thông số sau: Loại Udm (V) Idm (A) INmax (kA) Số cực NS225E 500 225 7,5 Bảng 2.9 Thông số Aptomat nhánh GVHD: Ths Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH: Nguyễn Tiến Mạnh 87 2.3.6.Chọn máy biến dòng Chọn máy biến dòng theo điều kiện sau: IdmBI ≥ Ilvmax =259,81 (A) Udm ≥ Udmmạng =0,4 (kV) Tra bảng 8.6- Sổ tay lựa chọn & tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500 kV- Ngơ Hồng Quang ta có thơng số sau: Loại BD8 Dòng thứ Số vòng (A) cấp (A) dây sơ cấp 300 Dòng sơ cấp Dung lượng Cấp (VA) 10 xác Đường kính (mm) 0,5 50 Bảng 2.10 Thơng số máy biến dòng điện 2.3.7.Chọn chống sét van hạ UđmCSV  Uđmmạng = 0,4 kV Tra bảng 8.4 –Sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500 kV ta chọn chống sét van có thơng số kỹ thuật cho bảng sau Loại PBH-0,5Y1 Điện áp cho phép Điện áp đánh thủng Uđt xung kích Khối lượng 2,0 Udm (kV) lớn tần số 50Hz Umax (kV) (kV) thời gian phóng điện 2-10s 0,5 0,5 2,5 3,5-4,5 (kg) Bảng 2.11 Thông số chống sét van GVHD: Ths Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH: Nguyễn Tiến Mạnh 88 2.3.8.Chọn thiết bị đo đếm điện Tra theo phụ lục sách thiết kế nhà máy điện trạm biến áp ta chọn thiết bị đo đếm điện có thơng số kỹ thuật cho bảng sau: Tên đồng hồ ký hiệu Loại Cấp xác Cơng suất tiêu thụ(VA) Cuộn áp Cuộn dòng Ampe-mét A  378 1,5 Vôn-mét Công tơ hữu công Công tơ vô công V 378 1,5 Wh MV3 E4 1,5 0,5 VAh MV3 E4 R 1,5 0,5 0,1 Bảng 2.12 Thông số thiết bị đo đếm điện 2.3.9.Chọn sứ hạ Điều kiện chọn sứ hạ áp: Điện áp định mức (kV): Uđm.s ≥ Uđm.m Dòng điện định mức (A): Iđm.s≥ IttH Tra PL 2.27 Giáo trình Hệ thống cung cấp điện ta chọn sứ 0 -1-375 Nga chế tạo có thơng số sau: Loại Udm (kV)  -1-375 Uphá hoại (kV) F phá hoại (kg) 11 375 Khối lượng (kg) 0,7 Chiều cao (mm) 65 Bảng 2.13 Thông số sứ hạ 2.4 Tính ngắn mạch: Tính tốn ngắn mạch để xác định trị số dòng điện ngắn mạch nhằm kiểm tra thiết bị chọn - Giả thiết ngắn mạch xảy ngắn mạch pha đối xứng ta coi : I” = I  - Thời gian tồn ngắn mạch thời gian bảo vệ Rơle Máy cắt I”: Dòng điện siêu độ I  : Giá trị tức thời dòng điện ngắn mạch chế độ xác lập Ixk : Trị số tức thời dòng điện xung kích Ixb : Giá trị hiệu dụng lớn dòng ngắn mạch GVHD: Ths Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH: Nguyễn Tiến Mạnh 89 Các bƣớc tiến hành tính ngắn mạch: Tính ngắn mạch ba điểm theo sơ đồ sau: CDPT CCTR N1 MBA AT N2 AN N3 Hình 2.4 Sơ đồ điểm tính tốn ngắn mạch Chọn điểm ngắn mạch: Để kiểm tra thiết bị phía cao áp ta chọn điểm ngắn mạch N1 Để kiểm tra thiết bị điện phía hạ áp 0,4kV ta chọn điểm ngắn mạch N2 , N3: N2 – Kiểm tra cáp hạ lộ tổng áptômát tổng N3 – Kiểm tra áptômát nhánh cáp lộ phụ tải Điện kháng hệ thống tính gần qua công suất ngắn mạch máy cắt đầu nguồn: SN = 250 (MVA) GVHD: Ths Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH: Nguyễn Tiến Mạnh 90 Tính ngắn mạch mạch phía cao áp 10(kV) (điểm N1): Ta tính ngắn mạch pha đối xứng nguồn coi có cơng suất vơ lớn trạm biến áp xa nguồn tính tốn ngắn mạch ta xem: IN= I” = I  Sơ đồ thay : Điện kháng hệ thống : Utb = 1,05.Udm = 1,05.10 = 10,5 (kV) Udm 10,52   0,44() XHT = SN 250 Ta giả thiết : trạm biến áp phân phối cần thiết kế cấp điện từ trạm trung gian cách khoảng km Điện trở điện kháng dây dẫn dây AC-70 Ta có: r0 = 0,46 (Ω/km) & x0 = 0,44 (Ω/km) & L = (km) RD1 = r0.L = 0,46.3 = 1,38 (Ω) XD1 = x0.L = 0,44.3 = 1,32 (Ω) Tổng trở từ hệ thống đến đầu điểm N1: ZΣ1 = RD1 + j(XHT + XD1) = 1,38 + j(0,44+1,32) = 1,38 + j1,76 (Ω) Dòng điện ngắn mạch pha: IN1 = U tb 10,5   2,71(kA) 2 Z1 3 (1,38  1,76 ) Dòng điện xung kích : Ixk1 = k xk 2.I N1 = 1,8 2.2, 71 = 6,89(kA) GVHD: Ths Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH: Nguyễn Tiến Mạnh 91 Tính tốn ngắn mạch điểm N 2: Khi tính tốn ngắn mạch phía hạ áp , ta coi MBA nguồn , điện áp phía hạ áp không thay đổi xảy ngắn mạch Do ta có: IN = I” = I  Sơ đồ thay thế: Tổng trở Máy Biến Áp: 2 PN U dm 106 U n %.U dm 104 ZB  j Sdm Sdm 3,15.0,4 10 4.0,4 104  j  15,56  j35,56(m) 1802 180 Do tổng trở dẫn, cái, aptomat tổng, aptomat nhánh nhỏ so với tổng trở MBA nên ta bỏ qua Khi coi dòng ngắn mạch hai điểm N2 N3 Dòng điện ngắn mạch tính theo cơng thức: IN  U dmA 3.Z B  400 15,562  35,562  5,95(kA) Dòng điện ngắn mạch xung kích: ixk  2.kxk I N  2.1,8.5,95  15,15(kA) GVHD: Ths Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH: Nguyễn Tiến Mạnh 92 Kiểm tra khí cụ điện: +) Kiểm tra khí cụ điện cao áp: Kiểm tra cầu dao phụ tải 3CJ1461 - 12kV : Điều kiện kiểm tra: + UđmCD = 12kV  Uđm mang = 10(kV ) + IđmCD = 630 A > Icb =13,51 (A ) + IđmN1-3s = 23kA > IN = 2,71( kA) + INmax = 50kA > IxkN1 = 6,89 (kA) thoả mãn điều kiện Kiểm tra cầu chì tự rơi: Idm cắt ≥ IN1 Sđmcắt ≥SN1 Theo tính tốn ta có : IN1 = 2,71( kA) Idmcắt = 10 (kA) S N  3.U dm I N  3.10.2, 71  46,94( MVA) Sdmc  3.U dm I dmc  3.10.10  173, 21( MVA) Do cầu chì tự rơi chọn thoã mãn ( đạt yêu cầu) Kiểm tra sứ đỡ cao áp 0ШH-10-500 (ШH-10): Điều kiện kiểm tra: + UđmSứ =10kV  Uđm mạng = 10(kV ) + Ftt FCP Trong đó: + FCP = 0,6 FPh = 0,6 500 = 300( kG) l a + Ftt = 1,76 10-8 .i xk1 GVHD: Ths Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH: Nguyễn Tiến Mạnh 93 Với cấp điện áp  35kV thì: l = 80  200 cm ; a = 30  100 cm Ta chọn: l = 120 cm ; a = 60 cm  Ftt= 1,76 10-8 120  6,89.103  = 1,67 kG 60 Ta thấy: FCP = 300 kG > Ftt = 1,67 kG Đạt yêu cầu +)Kiểm tra khí cụ điện hạ áp: Thanh hạ áp: - Kiểm tra ổn định lực điện động: Khi có ngắn mạch xảy , dòng điện ngắn mạch chạy qua làm cho chịu lực lớn, rung động làm cho bị uốn cong sinh phá hoại sứ đỡ Do ta phải kiểm tra theo điều kiện sau:  tt   cp Ta có ứng suất tcho phép góp  cp = 1400 kg/cm2 Ứng suất tính tốn tính theo biểu thức sau :  tt  M W Trong : M-momen uốn tính tốn(kG/cm) W-momen chống uốn góp đặt thẳng đứng (cm3) Ta có : M Ftt l 1, 76.102.l ixk2 ;  10 10.a W= b h Trong : l = 60 cm : Khoảng cách sứ đỡ a = 20 cm : Khoảng cách pha Ixk = 15,15 kA: Dòng xung kích điểm ngắn mạch N2 Với b=3 mm; h= 25 mm GVHD: Ths Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH: Nguyễn Tiến Mạnh 94 Thay vào ta có: M  1, 76.102 W 60 15,152  1, 21(kG.cm) 10.20 h.b2 25.101.(3.101 )2   0, 04(cm3 ) 6 Nên :  tt  M 1,21   30,25(kG / cm )  cp W 0,04 Do đảm bảo ổn định lực điện động - Kiểm tra ổn định nhiệt: Kiểm tra ổn định nhiệt dựa vào điều kiện sau: F  Ftt   I  tqd Trong :  - hệ số ổn định nhiệt, với đồng lấy  =6 Ftt - tiết diện tính tốn nhỏ đảm bảo điều kiện ổn định nhiệt tqd - thời gian độ, lấy thời gian cắt ngắn mạch, tqd =0,5s Vậy ta có: Ftt  6.5,95 0,5  25, 24 mm2 Fcp =3.25=75 mm2 ≥ Fttmin Vậy góp cho thỏa mãn điều kiện ổn định động ổn định nhiệt Sứ đỡ hạ áp: Đặc trưng cho độ bền sứ lực phá hoại cho phép tác động lên đầu sứ Fcp, nhà chế tạo cho sẵn Sứ chọn đảm bảo độ bền cơ, cần thỏa mãn điều kiện: Ftt,  0, 6.Fcp Trong : 0,6- hệ số kể đến dự trữ độ bền sứ Ftt, -lực tính tốn lớn tác động llên đầu sứ ngắn mạch pha GVHD: Ths Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH: Nguyễn Tiến Mạnh 95 1 Hs  h  b Hs  h 2 Ftt,  Ftt  Hs Hs Trong đó: Hs-chiều cao sứ, Hs=65mm h- chiều cao góp, h=25mm b- bề dày miếng kẹp phía góp, b nhỏ bỏ qua Ftt- lực điện động tác động lên góp ngắn mạch pha Ftt  1, 76.102 Ftt,  Ftt l 60 ixk  1, 76.102 .15,152  12,12(kG) a 20 Hs  h / 65  25 /  12,12  14, 45( kG) Hs 65 Vậy Fcp=375kG > F‟tt=14,45 kG Sứ chọn thỏa mãn yêu cầu Kiểm tra cáp tổng hạ áp: Cáp chọn phải thỏa mãn điều kiện ổn định nhiệt dòng ngắn mạch, tức tiết diện cáp chọn phải thỏa mãn điều kiện: F   I N t Trong đó:  -Hệ số nhiệt độ, với cáp đồng  =6 t-Thời gian cắt ngắn mạch, lấy thời gian tồn ngắn mạch t=0,5s Tiết diện tính tốn nhỏ đảm bảo điều kiện ổn định nhiệt bằng: Ftt  6.5,95 0,5  25, 24 mm2 Cáp chọn có F=120 mm2>Fttmin Khơng cần kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp cáp ngắn Vậy cáp tổng chọn đạt yêu cầu Kiểm tra Aptomat tổng: Điều kiện kiểm tra: + UđmA =500 (V) > Uđm mạng GVHD: Ths Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH: Nguyễn Tiến Mạnh 96 + IđmA =400 (A)  Itt = 337,75 (A) + ICđmA = 15 (kA) IN2 = 5,95(kA) Đạt yêu cầu Kiểm tra Aptomat nhánh: Điều kiện kiểm tra: + UđmA =500 (V) > Uđm mạng + IđmA = 225 (A)  Itt = 112,58 (A) + ICđmA = 7,5 (kA)  IN3 = 5,95 (kA) Aptomat chọn đạt yêu cầu Kiểm tra máy biến dòng điện: Phụ tải thứ cấp BI gồm có: Ampe mét: 0,1 VA Công tơ vô công: 2,5 VA Công tơ hữu công: 2,5 VA Tổng phụ tải: 5,1 VA Tiết diện dây dẫn từ BI tới đồng hồ đo chọn theo điều kiện : F ltt  Z dmBI   Z dc  Đạt yêu cầu GVHD: Ths Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH: Nguyễn Tiến Mạnh 97 CHƢƠNG III TÍNH TỐN NỐI ĐẤT CHO TRẠM BIẾN ÁP 3.1 Tính tốn nối đất cho trạm biến áp: Hệ thống nối đất kết cấu thép góc L: 60 x 60 x (mm) dài l=2,5m chúng nối với thép dẹt 40 x (mm) tạo thành mạch vòng nối đất xung quanh trạm biến áp Các cọc chôn sâu h = 0,8 m Mặt trạm là: l1xl2 = 5x2,5 m2 Điện trở suất đất đo đo = 0,4.104 .cm Hệ số hiệu chỉnh theo mùa cọc nối đát là: Hệ số mùa an toàn Kmt = 1,6; Kmc = 1,4 Yêu cầu điện trở nối đất trạm Rnđ   Điện trở nối đất hệ thống tính theo cơng thức sau: R HT  R c R t R c t  n.R t c Trong đó: Rc : Điện trở cọc Rt : Điện trở n : Số cọc  t;  c: Hệ số sử dụng cọc 3.2 Tính điện trở nối đất cọc Điện trở nối đất cọc tính theo cơng thức: Rc    2l 4t  l  ln  ln 2. l  d 4t  l  Trong đó:  = đo.Kmc = 0,4.104.10-2.1,4 = 56 m GVHD: Ths Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH: Nguyễn Tiến Mạnh 98 l chiều dài cọc : l = 2,5m d đường kính cọc, cọc thép góc L60x60x6 nên d = 0,95b d = 0,95.60.10-3 = 0,057 m l 2,5 h  0,8  2,05 m 2 56  2.2,5 4.2,05  2,5   Rc  ln  ln  17,07  2. 2,5  0,057 4.2,05  2,5  t 3.3 Tính tốn điện trở nối đất Điện trở nối đất tính theo cơng thức sau :  K.L2 Rt  ln 2 L d.h Trong :  = đo.Kmt = 0,4.104.10-2.1,6 = 64 m L chu vi mạch vòng : L = (5+2,5).2 = 15 m d: đường kính thanh, thép dẹt nên : b 40.103 d   0,02m 2 K hệ số phụ thuộc vào sơ đồ nối đất K = f (l1/l2)=f(5/2,5)=f(2) = 6,42 64 6,42.152  Rt  ln  7,75  2. 15 0,02.0,8 3.4 Điện trở nối đất hệ thống - Gọi số cọc cần phải đóng n - Gọi khoảng cách cọc a  a = L n a =  a =2,5 m l L 15 Vậy số cọc cần đóng n =  = cọc a 2,5 - Nếu lấy tỷ số GVHD: Ths Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH: Nguyễn Tiến Mạnh 99 Tra tài liệu kỹ thuật điện cao áp ta có hệ số sử dụng cọc là: t = 0,4; c = 0,65 Điện trở nối đất hệ thống cọc: R ht  R c.R t 17,07.7,75   3,57  R c t  n.C R t 17,07.0,4  6.0,65.7,75 Ta có : Rht = 3,57  < Rđ =  Vậy hệ thống nối đất thiết kế cho trạm đạt yêu cầu kỹ thuật l=2,5 m 2,5 m TBA h=0,8 m 1 5m a = 2,5 m Hình 3.5 Mặt bằng, mặt cắt hệ thống nối đất TBA GVHD: Ths Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH: Nguyễn Tiến Mạnh 100 KẾT LUẬN CHUNG Theo đề tài thiết kế đồ án thiết kế dựa nhiều môn chuyên nghành hệ thống điện, bật mơn: 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 tốn cân cơng suất, chọn phương án nối dây - Chương 2: Tính tốn chọn máy biến áp - Chương 3: Tính tốn kinh tế - kỹ thuật, chọn phương án tối ưu - Chương 4: Tính tốn ngắn mạch - Chương 5: Chọn khí cụ điện dây dẫn - Chương 6: Tính toán tự dùng  Trong phần thiết kế gồm chương: - Chương 1: Chọn máy biến áp - Chương 2: Sơ đồ nguyên lý chọn thiết bị khí cụ điện - Chương 3: Tính tốn nối đất cho trạm biến áp GVHD: Ths Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH: Nguyễn Tiến Mạnh ... 2014 Sinh viên thực Nguyễn Tiến Mạnh GVHD: Ths Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH: Nguyễn Tiến Mạnh LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn thầy cô khoa hệ thống điện đặc biệt cô giáo Ths Nguyễn Thị Thu Hiền... 10/0,4kV- công suất 180kVA Ngày giao: Ngày nộp: Trƣởng khoa GVHD: Ths Nguyễn Thị Thu Hiền Giảng viên hƣớng dẫn SVTH: Nguyễn Tiến Mạnh LỜI NÓI ĐẦU  Trong q trình cơng nghiệp hố đại hố ngành... tỏ lòng biết ơn thầy tận tình giảng dạy giúp đỡ em năm học vừa qua GVHD: Ths Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH: Nguyễn Tiến Mạnh NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN