Nhà máy thiết kế là nhà máy nhiệt điện ngưng hơi có công suất tổng là nx30 MW gồm n tổ máy, mỗi tổ máy có công suất là 30 MW Các cấp điện áp: 110356 kV Phụ tải địa phương Các số liệu ban đầu: Uđm = 6 kV; Pmax = 5 MW; cos = 0.86 Phụ tải cấp 35 kV Các số liệu ban đầu: Uđm = 35 kV; Pmax = 20 MW; cos = 0.86 Phụ tải toàn nhà máy Các số liệu ban đầu: Pmax = 60 MW; cos = 0.8
MỤC LỤC PHẦN 1: LÝ THUYẾT CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TRẠM BIẾN ÁP 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.2 PHÂN LOẠI TRẠM BIẾN ÁP CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG ĐỒ THỊ PHỤ TẢI CỦA TỪNG CẤP ĐIỆN ÁP 2.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 2.2 ĐỒ THỊ PHỤ TẢI CHƯƠNG 3: CÁC PHƯƠNG ÁN SƠ ĐỒ TRẠM_CHỌN SỐ LƯỢNG VÀ CÔNG SUẤT MÁY BIẾN ÁP .6 3.1 TỔNG QUAN 3.2 CHỌN SỐ LƯỢNG VÀ CÔNG SUẤT MÁY BIẾN ÁP CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MÁY BIẾN ÁP 4.1.TỔNG QUAN 4.2 TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MÁY BIẾN ÁP TỰ NGẪU 4.3 TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MBA BA PHA HAI CUỘN DÂY .10 CHƯƠNG :TÍNH TỐN NGẮN MẠCH VÀ LỰA CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN CÁC PHẦN DẪN ĐIỆN .11 5.1 ĐẶT VẤN ĐỀ .11 PHẦN : BÀI TẬP 12 2.1 CHỌN MÁY PHÁT 12 2.2 VẼ ĐỒ THỊ PHỤ TẢI NHÀ MÁY 12 2.3 VẠCH PHƯƠNG ÁN VÀ CHỌN MÁY BIẾN ÁP, KIỂM TRA QUÁ TẢI MÁY BIẾN ÁP, TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MÁY BIẾN ÁP .14 2.4 : TÍNH DỊNG NGẮN MẠCH 17 2.5 CHỌN MC, DCL, BI 19 2.5.1 Chọn máy cắt 20 2.5.2 Chọn dao cách ly 20 2.5.3 Chọn máy biến dòng (BI) 21 2.6 VẼ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ 25 BÀI TẬP LỚN NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP Nhà máy thiết kế nhà máy nhiệt điện ngưng có cơng suất tổng n30 MW gồm n tổ máy, tổ máy có cơng suất 30 MW Các cấp điện áp: 110/35/6 kV - Phụ tải địa phương Các số liệu ban đầu: Uđm = kV; Pmax = MW; cos = 0.86 t(h) 7 12 14 20 Công suất 12 14 20 24 P 70 100 80 100 70 % - Phụ tải cấp 35 kV Các số liệu ban đầu: Uđm = 35 kV; Pmax = 20 MW; cos = 0.86 t(h) 8 14 14 20 Công suất 20 24 P% 80 90 100 80 - Phụ tải toàn nhà máy Các số liệu ban đầu: Pmax = 60 MW; cos = 0.8 t(h) 8 12 14 20 Công suất 12 14 20 24 P% 70 90 80 100 80 - Công suất tự dùng Số liệu ban đầu cho: = 6%; cos = 0.8 Chọn máy phát Vẽ đồ thị phụ tải nhà máy Vạch phương án chọn máy biến áp, kiểm tra tải máy biến áp, tính tổn thất điện máy biến áp Tính tốn dịng điện ngắn mạch Tính chọn MC, DCL, BI cấp điện áp Vẽ sơ đồ nguyên lý Ghi chú: n lấy sau: chữ số cuối MSV lẻ lấy n= 3, chẵn lấy n=4, số cuối MSV lấy n= Bài làm PHẦN 1: LÝ THUYẾT CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TRẠM BIẾN ÁP 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Trạm biến áp phận quan trọng hệ thống điện, dùng để biến đổi từ cấp điện áp sang cấp điện áp khác Công suất máy biến áp, vị trí, số lượng phương thức vận hành trạm biến áp có ảnh hưởng lớn đến tiêu kinh tế - kỹ thuật hệ thống cung cấp điện Vì việc chọn trạm biến áp phải gắn liền với việc lựa chọn phương án cung cấp điện Dung lượng tham số khác máy biến áp phụ thuộc vào phụ tải nó, vào cấp điện áp mạng, vào phương thức vận hành trạm biến áp vv…Vì để lựa chọn trạm biến áp tốt nhất, phải xét đến nhiều mặt phải tiến hành tính tốn so sánh kinh tế kỹ thuật phương án đề Hiện nước ta sử dụng cấp điện áp sau đây: Cấp cao áp: 500 kV dùng cho hệ thống điện quốc gia nối liền ba vùng Bắc, Trung, Nam 220 kV dùng cho mạng điện khu vực 110 kV dùng cho mạng phân phối, cung cấp cho phụ tải lớn Cấp trung áp: 22 kV trung tính trực tiếp nối đất, dùng cho mạng điện địa phương, cung cấp cho nhà máy vừa nhỏ, cung cấp cho khu dân cư Cấp hạ áp: 380/220 V dùng mạng hạ áp Trung tính trực tiếp nối đất Do lịch sử để lại nước ta cấp trung áp dùng 66kV, 35kV, 15kV, 10kV 6kV Nhưng tương lai cấp điện áp nêu cải tạo để dùng thống cấp 22kV 1.2 PHÂN LOẠI TRẠM BIẾN ÁP * Phụ thuộc vào mục đích phân loại trạm biến áp theo cách sau: Theo điện áp chia thành trạm biến áp tăng áp trạm biến áp giảm áp: Trạm biến áp tăng áp trạm biến áp có điện áp thứ cấp lớn điện áp sơ cấp Đây thường trạm biến áp nhà máy điện tập trung điện máy phát điện để phát hệ thống điện phụ tải xa Trạm biến áp hạ áp trạm biến áp có điện áp thứ cấp thấp điện áp sơ cấp Đây thường trạm biến áp có nhiệm vụ nhận điện từ hệ thống điện để phân phối cho phụ tải Theo chức chia thành trạm biến áp trung gian trạm biến áp phân phối: Trạm biến áp trung gian hay thường gọi trạm biến áp khu vực thường có điện áp sơ cấp lớn ( 500, 220, 110 kV ) để lien lạc với phụ tải có điện áp khác ( 220, 110, 22, 15 kV ) trạm biến áp phân phối Trạm biến áp phân hối hay gọi trạm biến áp địa phương có nhiệm vụ phân phối trực tiếp cho hộ sử dụng điện xí nghiệp, khu dân cư, trường học…thường có cấp điện áp nhỏ ( 10, 6, 0,4 kV ) Theo hình thức cấu trúc trạm người ta chia thành trạm trời trạm nhà: Trạm biến áp trời: thiết bị dao cách ly, máy cắt, máy biến áp, góp… đặt ngồi trời Riêng phần phân phối điện áp thấp đặt nhà, đặt tủ sắt chế tạo sẵn chuyên dùng Loại thích hợp cho trạm trung gian cơng suất lớn, có đủ đất đai cần thiết để đặt thiết bị trời Sử dụng loại trạm đặt trời tiết kiệm lớn kinh phí xây dựng nên khuyến khích dùng nơi có điều kiện Trạm biến áp nhà: thiết bị đặt nhà Loại trạm hay thường gặp trạm phân xưởng trạm biến áp khu vực thành phố CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG ĐỒ THỊ PHỤ TẢI CỦA TỪNG CẤP ĐIỆN ÁP 2.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Khi thiết kế cung cấp điện cho cơng trình nhiệm vụ xác định phụ tải điện công trình Tùy theo quy mơ cơng trình mà phụ tải điện phải xác định theo phụ tải thực tế phải kể đến khả phát triển cơng trình tương lai năm, 10 năm, lâu Người thiết kế cần biết đồ thị phụ tải để chọn thiết bị điện như: máy biến áp, dây dẫn, thiết bị đóng cắt, bảo vệ…để tính tổn thất cơng suất, điện áp, để chọn thiết bị bù Xác định phụ tải tính tốn xác điều cần thiết phụ tải xác định nhỏ phụ tải thực tế làm giảm tuổi thọ thiết bị điện, có dẫn đến cháy nỗ nguy hiểm Nếu phụ tải xác định lớn phụ tải thực tế nhiều thiết bị điện chọn lớn so với yêu cầu, gây lãng phí 2.2 ĐỒ THỊ PHỤ TẢI Phụ tải điện hàm theo thời gian, phụ thuộc vào nhiều yếu tố đặc điểm q trình cơng nghệ, chế độ vận hành CHƯƠNG 3: CÁC PHƯƠNG ÁN SƠ ĐỒ TRẠM_CHỌN SỐ LƯỢNG VÀ CÔNG SUẤT MÁY BIẾN ÁP 3.1 TỔNG QUAN Sơ đồ cấu trúc trạm biến áp sơ đồ diễn tả liên hệ nguồn phụ tải Nguồn thường đường dây cung cấp từ hệ thống đến trạm biến áp, có nhiệm vụ đảm bảo cung cấp cho phụ tải mà trạm biến áp đảm nhận Với trạm biến áp tiêu thụ có máy phát dự phòng để cung cấp điện cho phụ tải có cố hệ thống, trường hợp máy phát dự phòng xem nguồn Do hệ thống ln xem thành phần quan trọng, cấu trúc trạm biến áp phải luôn giữ liên lạc chặt chẽ Khi thiết kế trạm biến áp, chọn sơ đồ cấu trúc phần quan có ảnh hưởng định đến tồn thiết kế Các yêu cầu chọn sơ đồ cấu trúc: Có tính khả thi tức chọn thiết bị máy biến áp, máy cắt điện…cũng có khả thi công, xây lắp vận hành Đảm bảo lien hệ chặt chẽ cấp điện áp đặc biệt với hệ thống bình thường cưỡng ( có phần tử khơng làm việc ) Tổn hao qua máy biến áp bé, tránh trường hợp cung cấp cho phụ tải qua hai lần biến áp không cần thiết Vốn đầu tư hợp lý, chiếm diện tích bé tốt Có khả phát triển tương lai gần, không cần thay đổi cấu trúc chọn Thường trạm biến áp có nhiều phương án, cấu trúc khác nhau, để chọn phương án cần cân nhắc khía vạnh sau: Số lượng máy biến áp Tổng công suất máy biến áp Tổng vốn đầu tư mua máy biến áp Tổng tổn hao điện qua máy biến áp 3.2 CHỌN SỐ LƯỢNG VÀ CÔNG SUẤT MÁY BIẾN ÁP 3.2.1 Chọn số lượng máy biến áp trạm Chọn số lượng máy biến áp phụ thuộc vào yếu tố: độ tin cậy cung cấp điện liên tục, cơng suất, tổn thất, tính kinh tế…Vì lựa chọn một, hai ba máy biến áp Một máy biến áp dùng trường hợp phụ tải không quan trọng Trạm thường cung cấp điện đường dây từ hệ thống điện.Trạm biến áp xây dựng thường chia làm hai giai đoạn, giai đoạn đầu đặt máy, phụ tải phát triển (trong 2, năm sau) đặt thêm máy biến áp thứ hai.Thiết kế có ưu điểm khơng phải đặt hai máy biến áp từ đầu, chọn công suất máy biến áp theo phụ tải sau phát triển, giai đoạn đầu máy biến áp làm việc non tải, tổn hao khơng tải lớn Cịn chọn cơng suất theo phụ tải tại, phát triển phải thay máy biến áp lớn Trường hợp cho phép giai đoạn đầu vận hành máy biến áp thường có khả cố máy biến áp, máy biến áp mới, tuổi thọ cao Hơn thiết kế vốn đầu tư ban đầu nhỏ, tận dụng vốn ban đầu tốt Tuy nhiên, tính liên tục cung cấp điện trường hợp không cao Hai máy biến áp phương án thường sử dụng nhiều tính đảm bảo liên tục cung cấp điện cao Phương án thiết kế khi: Có hai đường dây cung cấp từ hệ thống Khi khơng có máy biến áp lớn phù hợp với phụ tải Khơng có khả chuyên chở xây lắp máy biến áp lớn Ba máy biến áp sử dụng trường hợp đặc biệt: Khi khơng có hai máy biến áp phù hợp Trạm biến áp xây dựng, phụ tải phát triển khơng có khả thay hai máy phải đặt thêm máy biến áp thứ ba Đặt ba máy biến áp thường đưa đến tăng vốn đầu tư, tăng diện tích xây dựng, phức tạp xây lắp vận hành Với yêu cầu thiết kế ta chọn phương án sử dụng hai máy biến áp vì: Trạm cấp điện từ hệ thống hai đường dây Đảm bảo tính cung cấp điện liên tục có máy biến áp hỏng máy biến áp cịn lại làm việc đảm nhận việc cung cấp điện cho phụ tải Nếu chọn máy biến áp khơng đảm bảo tính liên tục cung cấp điện Nếu chọn ba máy biến áp giá thành cao, tốn mặt Hơn khả chuyên chở máy biến áp lớn nước ta chưa cho phép điều kiện đường sá, cầu cống… 3.2.2 Chọn cơng suất máy biến áp Máy biến áp có lúc vận hành non tải, vận hành tải khoảng thời gian mà không làm hỏng máy biến áp Nếu trạm có đặt máy biến áp chọn cơng suất định mức sở có xét đến khả tải thường xuyên máy biến áp Nếu trạm có đặt hai máy biến áp song song chọn cơng suất định mức phải xét đến khả tải cố hỏng hai máy biến áp a) Quá tải thường xuyên Là chế độ tải mà phần thời gian phụ tải máy biến áp vượt công suất định mức máy phần lại chu kỳ khảo sát(ngày, năm) phụ tải máy biến áp thấp cơng suất Trong đó: + Kqtbt : Hệ số q tải bình thường xác định theo đường cong tải bình thường phụ thuộc vào K2, K1, T2 (là hệ số non tải, hệ số tải, thời gian tải xác định từ đồ thị phụ tải đẳng trị bậc hai) + Smax : Công suất cực đại qua máy biến áp + SdmB : Công suất định mức máy biến áp b) Quá tải cố Nếu phụ tải máy biến áp trước cố không vượt q 93% cơng suất định mức máy, phép tải 40% (nếu máy biến áp đặt ngồi trời) so với cơng suất định mức khoảng thời gian liên tục ngày kéo dài ngày Trong đó: + Kqtbt : Hệ số tải cố phụ thuộc vào khả tản nhiệt máy biến áp + Kqtsc = 1,4 máy đặt trời Kqtsc = 1,3 máy đặt nhà + Smax : Công suất cực đại qua máy biến áp + SdmB : Công suất định mức máy biến áp CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MÁY BIẾN ÁP 4.1.TỔNG QUAN Khi máy biến áp vận hành, thân tiêu thụ lượng công suất ( PB ) gọi tổn thất qua máy biến áp xác định theo biểu thức: Trong đó: + P0: tổn thất không tải + SdmB: công suất định mức máy biến áp + St: công suất truyền qua máy biến áp theo đồ thị phụ tải qua cuộn dây máy biến áp + PN : gọi tổn thất ngắn mạch qua máy biến áp 4.2 TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MÁY BIẾN ÁP TỰ NGẪU Cuộn hạ cuộn trung máy biến áp tự ngẫu tính tốn chế tạo với α lần cơng suất định mức máy biến áp SH = Sch = α SdmB Do tính tốn tổn thất sử dụng biểu thức máy biến áp cuộn dây thay tỉ lệ công suất cuộn cao, trung, hạ 100/100/ α Trong α hệ số có lợi máy biến áp tự ngẫu α= Khi có đồ thị phụ tải hình bậc thang, n máy làm việc song song A= nP0T + ∑ ( + + ).Ti Khi đồ thị phụ tải : ∆A=n.P0.T + ∑ (∆PNC tc + ∆Pnt tt + ∆PNH th) 4.3 TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MBA BA PHA HAI CUỘN DÂY Khi khơng có đồ thị phụ tải, xác định theo biểu thức: A= nP0T + Khi có đồ thị phụ tải, xác định theo biểu thức: A= nP0T + ∑ Si2Ti Trong đó: + n: số máy biến áp làm việc song song + t: thời gian làm việc máy biến áp (giờ) + Si: công suất n máy biến áp tương ứng với thời gian ti + T: thời gian tổn thất công suất cực đại phụ thuộc vào thời gian sử dụng công suất cực đại Tmax cos φ Tmax = = 10 CHƯƠNG :TÍNH TỐN NGẮN MẠCH VÀ LỰA CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN CÁC PHẦN DẪN ĐIỆN 5.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Các khí cụ điện phần dẫn điện hệ thống điện điều kiện vận hành hai chế độ sau: Chế độ làm việc lâu dài: chế độ khí cụ điện phần dẫn điện làm việc tin cậy chúng chọn theo điện áp dịng định mức Gồm có hai trường hợp: + Trường hợp làm việc bình thường: tất thiết bị làm việc theo quy định Từ suy dịng điện bình thường cực đại Ibt,max + Trường hợp làm việc cưỡng bức: có phần tử phải nghỉ cố hư hỏng Có thể có nhiều trường hợp cưỡng tính tốn phải xét đến trường hợp cưỡng nặng nề Từ suy dịng điện cưỡng cực đại: Icb,max Chế độ chịu dịng ngắn mạch: tình trạng ngắn mạch khí cụ điện phần dẫn điện làm việc tin cậy trình lựa chọn chúng có thơng số theo điều kiện yêu cầu, điều kiện ổn định động ổn định nhiệt Tất nhiên xảy ngắn mạch, để hạn chế tác hại cần nhanh chóng loại trừ tình trạng ngắn mạch Như dòng ngắn mạch số liệu quan trọng để chọn kiểm tra thiết bị điện, nhiên cần tính ngắn mạch ba pha dịng ngắn mạch ba pha lớn dòng ngắn mạch hai pha pha =>Tóm lại: Việc tính tốn xác dịng ngắn mạch lựa chọn đắn khí cụ điện phần dẫn điện có ý nghĩa quan trọng việc đảm bảo cho hệ thống cung cấp điện với độ tin cậy cao, vận hành an toàn kinh tế 11 PHẦN : BÀI TẬP 2.1 CHỌN MÁY PHÁT - Tính tốn phụ tải cân cơng suất phần quan trọng Nó định sai tồn q trình tính tốn Ta tiến hành tính tốn cân đối cơng suất theo công suất biểu kiến S dựa vào đồ thị phụ tải cấp điện áp hàng ngày hệ số công suất cấp không giống - Mã sinh viên : N=4 Công suất tổng = 4x30=120 Mw Số tổ máy : (tổ) - Nhà máy điện gồm máy phát máy 30 Mw Ta chọn máy phát điện loại, điện áp định mức 10.5 Kv Thông số máy phát Thông số định mức Điện kháng tương tối N (V/p) S MVA P MW U KV Cosφ 1KA X”d X’d Xd 3000 45 30 10.5 0.8 4.125 0.146 0.22 1.691 2.2 VẼ ĐỒ THỊ PHỤ TẢI NHÀ MÁY Bảng 1.1: Phụ tải ngày theo phần trăm Pmax - Phụ tải địa phương + Các số liệu ban đầu: Uđm = kV; Pmax = MW; cos = 0.86 t(h) Công suất P% 7 12 12 14 14 20 20 24 70 100 80 100 70 Bảng 1.2: Phụ tải ngày theo công suất tác dụng P (MW) - Phụ tải địa phương + Các số liệu ban đầu: Uđm = kV; Pmax = MW; cos = 0.86 t(h) Công suất P 7 12 12 14 14 20 20 24 3.5 5 3.5 12 Bảng 1.3: Phụ tải ngày theo công suất biểu kiến S (MVA) - Phụ tải địa phương + Các số liệu ban đầu: Uđm = kV; Pmax = MW; cos = 0.86 t(h) Công suất S 7 12 12 14 14 20 20 24 4.06 5.81 4.65 5.81 4.06 - Phụ tải cấp 35 kV + Các số liệu ban đầu: Uđm = 35 kV; Pmax = 20 MW; cos = 0.86 t(h) Công suất P% 8 14 14 20 20 24 80 90 100 80 Bảng 1.5: Phụ tải ngày theo công suất tác dụng P (MW) + Các số liệu ban đầu: Uđm = 35 kV; Pmax = 20 MW; cos = 0.86 t(h) Công suất P 8 14 14 20 20 24 16 18 20 16 Bảng 1.6: Phụ tải ngày theo công suất biểu kiến S (MVA) + Các số liệu ban đầu: Uđm = 35 kV; Pmax = 20 MW; cos = 0.86 t(h) Công suất S 8 14 14 20 20 24 18.6 20.93 23.26 18.6 - Phụ tải toàn nhà máy + Các số liệu ban đầu: Pmax = 60 MW; cos = 0.8 t(h) Công suất P% 8 12 12 14 14 20 20 24 70 90 80 100 80 13 Bảng 1.7: Phụ tải ngày theo công suất tác dụng P (MW) t(h) Công suất P 8 12 12 14 14 20 20 24 42 54 48 60 48 Bảng 1.8: Phụ tải ngày theo công suất biểu kiến S (MVA) + Các số liệu ban đầu: Uđm =6 35 kV; Pmax = 60 MW; cos = 0.8 t(h) Công suất S 8 12 12 14 14 20 20 24 52.5 67.5 60 75 60 đồ thị phụ tải nhà máy 80 75 67.5 70 60 60 60 52.5 công suất 50 40 30 20 10 0 ¸8 ¸ 12 12 ¸ 14 14 ¸ 20 20 ¸ 24 thời gian 2.3 VẠCH PHƯƠNG ÁN VÀ CHỌN MÁY BIẾN ÁP, KIỂM TRA QUÁ TẢI MÁY BIẾN ÁP, TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MÁY BIẾN ÁP - Có nhiều phương án chọn máy biến áp Ở Dùng hai máy biến áp tự ngẫu hai máy biến áp hai cuộn dây 14 110kv 35kv 6kv Phương pháp sử dụng với ưu điểm sau: Khi phụ tải cấp điện áp thấp bé phụ tải cấp điện áp cao (ST > SH ) Khi khơng có máy biến áp ba cuộn dây thích hợp Máy biến áp ba cuộn dây chế tạo với điện áp thấp, lớn 6kV, 10kV, 12kV Phương pháp có độ tin cậy cung cấp điện cao, cấu trúc chặt chẽ, an toàn Khuyết điểm: Sử dụng bốn máy biến áp phí tăng, chiếm diện tích lớn, phụ tải 6kV phải qua hai lần biến áp nên tổn thất lớn Chọn máy biến áp tự ngẫu: Hệ số có lợi máy biến áp tự ngẫu: SC,max = S110,max = 75 MVA (công suất cực đại qua cuộn cao áp) ST,max = S35,max + S6,max = 23.26+5.81=29.07MVA (công suất cực đại qua cuộn trung áp) SH,max= MVA Như ta chọn công suất máy biến áp theo công suất cực đại qua cuộn cao MVA Chọn máy biến áp tự ngẫu có cơng suất SdmB = 60MVA, có thơng số sau: 15 Điện áp định mức Điện áp ngắn mạch (KV) UNM(%) Giá Tổn hao (KW) Khôn C T 110 H 35 C-T 10,2 C-H 7,5 T-H 4,95 g tải 60 Ngắn mạch i tiền (%) USD 103 C-T 160 C-H 140 T-H 115 b) Chọn máy biến áp hai cuộn dây: SH,max= S6,max = 5.81 MVA - Như ta chọn công suất máy biến áp theo công suất cực đại qua cuộn hạ : MVA - Chọn máy biến áp có cơng suất SdmB = 10MVA, có thơng số sau: Sdm(MVA) 10 Điện áp 110/22 UN(%) 10,5 i(%) 14 Tổn thất công suất ngắn mạch cuộn dây ∆PN.C=0.5*(+-)=107.03KW ∆PN.T=0.5*(+-)=52.97KW ∆PN.H=0.5*(++)=195.74KW Áp dụng công thức => Vậy:C =17, T =18.54, H =17.67 Tổn thất máy biến áp tự ngẫu: ATN =nT+(∆PN.C**C + ∆PN.T**T +∆PN.H**H) =1052.71(MWh) Tổn thất máy biến áp hai cuộn dây: A= nP0T + ∑ Si2Ti ∑ Si2Ti = 595.88(MVA) AMHCD = 2x0.014x8760 + x 0.06x595x88 = 245.46 (MWh) Tổn thất điện năng: A = ATN + AMHCD = 1052.71+245.46 = 1298.17(MWh) 2.4 : TÍNH DỊNG NGẮN MẠCH - Sơ đồ tương đương : 16 60 300 35kv 6kv Tính ngắn mạch N1, N2, N3 Chọn thông số hệ bản: Chọn: Scb = 100MVA; Ucb,C = 110KV; Ucb,T = 35KV; Ucb,H = 6KV Dòng điện cấp điện áp: Tính điện kháng hệ đơn vị tương đối: Điện kháng hệ thống: 17 Điện kháng đường dây nối từ hệ thống đến trạm: Điện kháng cuộn cao máy biến áp tự ngẫu: Điện kháng cuộn trung máy biến áp tự ngẫu: Điện kháng cuộn hạ máy biến áp tự ngẫu: Điện kháng máy biến áp hai cuộn dây: Tính ngắn mạch N1, N2, N3 Điện kháng tương đương tính đến điểm ngắn mạch N1, N2, N3 Dòng điện ngắn mạch N1, N2, N3 hệ đơn vị tương đối: Dòng điện ngắn mạch N1, N2, N3 hệ có tên: IN3 = IN21* ICB(H) = 1.32X2.51 = 3.313 KA 2.5 CHỌN MC, DCL, BI Cấp điện áp 110KV: Đường dây lộ kép nối từ Hệ Thống đến Thanh Góp 110KV Trường hợp làm việc bình thường: Trường hợp làm việc cưỡng bức: 18 Cấp điện áp 35KV: Đường dây nối từ Máy Biến Áp đến Thanh Góp 35KV: Trường hợp làm việc bình thường: Trường hợp làm việc cưỡng bức: Cấp điện áp 6KV: Đường dây nối từ Máy Biến Áp Hai Cuộn Dây đến Thanh Góp 6KV: Trường hợp làm việc bình thường: Trường hợp làm việc cưỡng bức: 2.5.1 Chọn máy cắt Chọn máy cắt cho cấp điện áp 110KV Điện áp định mức: Dòng điện định mức: Dòng điện cắt định mức: Kiểm tra ổn định lực động điện: Chọn máy cắt cho cấp điện áp 35KV Điện áp định mức: Dòng điện định mức: Dòng điện cắt định mức: 19 Kiểm tra ổn định lực động điện: Chọn máy cắt cho cấp điện áp 6KV Điện áp định mức: Dòng điện định mức: Dòng điện cắt định mức: Kiểm tra ổn định lực động điện: 2.5.2 Chọn dao cách ly Chọn Dao Cách Ly cho cấp điện áp 110KV Điện áp định mức: Dòng điện định mức : Kiểm tra ổn định lực động điện: Chọn Dao Cách Ly cho cấp điện áp 35KV Điện áp định mức: Dòng điện định mức: Kiểm tra ổn định lực động điện: 2.5.3 Chọn máy biến dòng (BI) 2.5.3.1 Điều kiện chọn máy biến dòng (BI) Điện áp định mức: • Với: UđmHT: Điện áp định mức nơi lắp đặt BI Dòng điện định mức: Kiểm tra ổn định lực điện động: 20 • Với: klđđ bội số ổn định lực điện động, klđđ = Ilđđ / I1đm Kiểm tra ổn định nhiệt: • Với: knh bội số ổn định nhiệt, knh = Inh / I1dm Phụ tải thứ cấp: • Với: Z2đmBI phụ tải định mức theo tổng trở tương ứng với cấp xác cao phụ tải nối vào BI - Tổng trở BI cung cấp cho dụng cụ đo xác định theo pha lớn Gồm có tổng trở dụng cụ đo nối tiếp tổng trở dây dẫn từ nơi đặt BI đến dụng cụ đo • Z2dc tổng trở dụng cụ đo • Zdd tổng trở dây dẫn • điện trở suất vật liệu dây dẫn • (Cu = 0,0188.mm2/m; Al = 0,0315.mm2/m) • Fdd tiết diện dây dẫn (mm2) • Ltt chiều dài tính tốn (m), phụ thuộc vào cách nối dây BI • Để đảm bảo sức bền tiết diện dây dẫn không bé giá trị sau: • Đối với dây đồng • Đối với dây nhơm • Nếu có dụng cụ đo điện (cơng tơ), để đảm bảo sai số điện áp rơi thì: • Đối với đồng: • Đối với nhơm: 2.5.3.2 Áp dụng chọn máy biến dòng (BI) Chọn máy biến dòng (BI) cho cấp điện áp 110KV Chọn biến dịng mắc hình Y, đặt ba: Điện áp định mức: Dòng điện định mức sơ cấp: 21 Kiểm tra ổn định lực điện động: Kiểm tra ổn định nhiệt: => Vậy BI chọn thỏa điều kiện Xác định phụ tải thứ cấp BI: STT Tên thiết bị Tổng cộng Ampe kế Watt kế Var kế Watt Var Cos kế Công suất tiêu thụ (VA) Pha A Pha B 1 5 2,5 2,5 2,5 2,5 18,5 8,5 Pha C 5 2,5 2,5 2,5 18,5 Pha A pha C tải nhiều (S = 18,5VA) nên chọn làm phụ tải tính tốn Tổng trở dụng cụ đo: Chọn dây dẫn đồng có chiều dài từ BI đến dụng cụ đo l = 80m, suy ra: ltt = l = 80m (vì BI nối hình hồn tồn) Tiết diện dây dẫn: (Cu = 0,0188.mm2/m) Vậy chọn tiết diện: Fdd = 3,3mm2 Chọn máy biến dòng BI cho cấp điện áp 110KV Chọn biến dịng mắc hình Y, đặt ba: Điện áp định mức: Dòng điện định mức sơ cấp: Chọn máy biến dịng có thơng số sau: Kiểu TФ3M110B-I Uđm (KV) 110 Cấp Iđm(A) Sơ cấp xác 0,5 Thứ cấp 22 Z2đm Ilđđ Inh/tnh () (KA) (KA/sec) 1,2 62-124 (14-28)/3 400-800 Kiểm tra ổn định lực điện động: Kiểm tra ổn định nhiệt: => Vậy BI chọn thỏa điều kiện Xác định phụ tải thứ cấp BI: STT Tên thiết bị Tổng cộng Ampe kế Watt kế Var kế Watt Var Cos kế Công suất tiêu thụ (VA) Pha A Pha B 1 5 2,5 2,5 2,5 2,5 18,5 8,5 Pha C 5 2,5 2,5 2,5 18,5 Pha A pha C tải nhiều (S = 18,5VA) nên chọn làm phụ tải tính tốn Tổng trở dụng cụ đo: Chọn dây dẫn đồng có chiều dài từ BI đến dụng cụ đo l = 80m, suy ra: ltt = l = 80m (vì BI nối hình hồn tồn) Cu = 0,0188.mm2/m Tiết diện dây dẫn: Vậy chọn tiết diện: Fdd = 3,3mm2 Trong tủ hợp cấp 22KV có sẵn biến dịng điện nên ta khơng cần chọn BI cho cấp điện áp 23 2.6 VẼ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ 24