Thiết kế trạm biến áp 110kv bình chánh

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CƠNG NGHỆ ĐIỆN KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 110KV BÌNH CHÁNH BÌNH SƠN, QUẢNG NGÃI CUNG CẤP ĐIỆN CHO KHU CÔNG NGHIỆP DUNG QUẤT SINH VIÊN MSSV LỚP GVHD TP HCM, NGÀY : TRẦN DUY LỘC : 15092801 : DHDI11B : ThS.PHAN THỊ HẠNH TRINH THÁNG NĂM 2019 Khóa luận tốt nghiệp TRẦN DUY LỘC TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên/ nhóm sinh viên giao đề tài Họ tên: TRẦN DUY LỘC MSSV: 15092801 Tên đề tài THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 110/22 kV BÌNH CHÁNH Nhiệm vụ (Nội dung số liệu ban đầu) Thiết kế trạm biến áp 110/22 kV có thơng số sau: a Hệ thống: Trạm biến áp nối với hệ thống có thông số sau: - Công suất hệ thống: SHT = 2000 MVA - Điện kháng hệ thống: xHT = 0,3 - Cung cấp điện cho trạm hai đường dây dài = 40 km b Phụ tải cấp điện áp 22 kV: Phụ tải khu nông nghiệp 22 kV có thơng số sau: - Cơng suất: Smax = 34 MVA - Hệ số công suất: - Số đường dây: - Đồ thị phụ tải cấp 22 kV sau: cosϕ = 0,85 Thời gian - 6h 6-8h 8-12h 12-13h 13-18h 18-22h Công suất ( %) 50 85 90 70 100 85 22-24h 70 Khóa luận tốt nghiệp c TRẦN DUY LỘC Tự dùng trạm biến áp: Tự dùng trạm có thông số sau: - Công suất: Smax = MVA - Hệ số công suất: cosϕ = 0,83 - Đồ thị phụ tải tự dùng sau: Thời gian Công suất S (%) 0-4 4-8 8-12 12-18 18-24 70 80 90 100 80 Kết dự kiến Từ liệu có đề tài thiết kế phần điện cho trạm biến áp thông số kỹ thuật, khả vận hành, mang lại hiệu kinh tế cao cho nhà đầu tư Sau hoàn thành khóa luận, sinh viên có kiến thức khả để thực thiết kế trạm biến áp Giảng viên hướng dẫn Tp HCM, ngày 12 tháng 04 năm 2019 Sinh viên Trưởng mơn Khóa luận tốt nghiệp TRẦN DUY LỘC NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Khóa luận tốt nghiệp TRẦN DUY LỘC NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN Khóa luận tốt nghiệp TRẦN DUY LỘC MỤC LỤC PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN MỤC LỤC BẢNG MỤC LỤC HÌNH ẢNH CHƯƠNG I CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ THIẾT KẾ NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP 10 Khái niệm 10 Các số liệu 10 Nhận xét chung NMĐ TBA thiết kế 11 CHƯƠNG PHỤ TẢI ĐIỆN 13 Khái niệm 13 Đồ thị phụ tải 14 Tổng hợp đồ thị phụ tải 14 CHƯƠNG SƠ ĐỒ CẤU TRÚC NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP 16 Khái niệm 16 Sơ đồ cấu trúc TBA 17 Phương án thiết kế 17 CHƯƠNG CHỌN MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC 21 Khái niệm 21 Quá tải MBA 24 CHƯƠNG SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN 33 Khái niệm 33 Một số sơ đồ nối điện 34 CHƯƠNG TÍNH TỐN DỊNG ĐIỆN NGẮN MẠCH 39 Khái niệm 39 Trình tự tính tốn ngắn mạch ba pha 41 Tính tốn ngắn mạch cho trạm biến áp cho 42 CHƯƠNG TÍNH TỐN TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MÁY BIẾN ÁP 48 Tổn thất điện MBA pha cuộn dây 48 Tổn thất điện MBA pha cuộn dây ( phần tự dùng ): 50 Khóa luận tốt nghiệp TRẦN DUY LỘC CHƯƠNG CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ CÁC PHẦN DẪN ĐIỆN 52 Khái niệm chung 52 Các khí cụ điện 52 Phần dẫn điện: 56 Các điều kiện chung để chọn khí cụ phần dẫn điện 57 Chọn máy cắt điện, máy cắt phụ tải, dao cách ly 59 Chọn máy biến dòng điện (BI) 66 Chọn máy biến điện áp (BU) 68 Chọn dây dẫn – góp cứng 70 KẾT LUẬN 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO 79 LỜI CẢM ƠN 80 Khóa luận tốt nghiệp TRẦN DUY LỘC MỤC LỤC BẢNG Bảng 1.Khả tải ngắn hạn MBA Bảng 2.Công suất phụ tải theo -Bảng Công suất phụ tải tự dùng Bảng 4.Tổng hợp công suất phụ tải hai cấp điện áp 110 22kV -Bảng 5.Thông số MBA pha cuộn dây 110kV Bảng Bảng kiểm tra khả tải cố MBA Bảng Thông số MBA pha cuộn dây ( phần tự dùng ) Bảng 8.Các trị số điện kháng phần tử tính hệ Bảng 9.Tổng kết giá trị ngắn mạch tính -Bảng 10.Tổng hợp điều kiện để chọn thiết bị bảo vệ Bảng 11.Điều kiện để chọn máy cắt Bảng 12.Thông số máy cắt SF6 loại Я϶ 110-23 Bảng 13.Kiểm tra điều kiện vận hành máy cắt 110kV Bảng 14.Thông số máy cắt kiểu BBI- 35 Bảng 15.Kiểm tra điều kiện vận hành an toàn máy cắt 22kV Bảng 16.Thông số dao cách ly 110kV chọn -Bảng 17.Kiểm tra điều kiện vận hành DCL 110kV -Bảng 18.Thông số DCL 22kV chọn Bảng 19.Kiểm tra điều kiện vận hành DCL 22kV Bảng 20.Các dụng cụ đo pha BI -Bảng 21.Thông số kỹ thuật BI loại TФ3M110B-1 Bảng 22.Các dụng cụ đo BU -Bảng 23.Thông số BU mã số HKФ - 110 Bảng 24.Hệ số K2 theo nhiệt độ môi trường Bảng 25.Thông số dẫn mềm 110kV Bảng 26.Thơng số góp cứng 22kV Bảng 27.Thông số dây dẫn từ hệ thống đến đầu sơ cấp MBA Bảng 28.Thông số dây dẫn từ đầu thứ cấp MBA đến góp 22kV Bảng 29.Thông số dây dẫn từ góp 22kV đến phụ tải - 26 28 28 28 29 30 31 41 47 59 60 61 61 62 63 64 64 65 66 67 68 69 69 71 71 73 74 75 76 Khóa luận tốt nghiệp TRẦN DUY LỘC MỤC LỤC HÌNH ẢNH Hình Đồ thị phụ tải trạm biến áp theo tỉ lệ phần trăm 27 Hình 2.Đồ thị phụ tải tổng 29 Hình Sơ đồ hệ thống góp 34 Hình 4.Sơ đồ hệ thống góp có phân đoạn 35 Hình 5.Sơ đồ hai góp 37 Hình 6.Sơ đồ tổng quát toàn trạm 38 Hình Máy cắt khơng khí Misubishi 52 Hình 8.Dao cách ly DS 24kV ( mở đứng ) 53 Hình 9.Máy cắt phụ tải SF6 25kV 53 Hình 10.Cầu chì cao áp 12kV 54 Hình 11.Cầu chì tự rơi sứ 54 Hình 12.Dao cách ly 55 Hình 13.Máy biến dịng đo lường trung pha 55 Hình 14.Máy biến áp đo lường pha 56 Khóa luận tốt nghiệp TRẦN DUY LỘC CHƯƠNG I CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ THIẾT KẾ NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP Khái niệm Khi thiết kế nhà máy điện ( NMĐ), người thiết kế nhận nhiệm vụ có ghi rõ nội dung cần thực số liệu liên quan tối thiểu Các số liệu tài liệu khác, người thực tự phân tích suy tham khảo tài liệu khác, phần cần ghi xuất xứ va giải trình Tất số liệu pháp lý để thực thiết kế Người thiết kế cần phải trình bày quan điểm nhiệm vụ thực Khi thiết kế phải luôn bám sát quan điểm số liệu tính tốn giải trình, tuyệt đối không tự thêm bớt mâu thuẫn với quan điểm số liệu có tính pháp lý Phần tổng quan cần thiết thiếu thuyết minh thiết kế cách tóm tắt trình bày chương tổng quan Các số liệu 2.1 Hệ thống điện NMĐ thiết kế nối vào hệ thống điện, TBA nhận điện từ hệ thống, cần có số liệu sau đây: - Điện áp hệ thống (UHT) - điện áp NMĐ liên lạc với hệ thống, điện áp mà TBA nhận điện, thường điện áp lớn phần thiết kế - Số đường dây, chiều dài đường dây – khoảng cách điện NMĐ hay TBA với hệ thống điện Đây sở để tính điện kháng từ hệ thống đến NMĐ hay TBA - Tổng công suất hệ thống ( SHT) hệ số dự phòng hệ thống ( KdpHT ) – sở để tính cơng suất lớn NMĐ cơng suất nhận NMĐ bị cố Khi thiết kế NMĐ khơng có trường hợp cố để công suất phát lớn cơng suất dự phịng hệ 10 Khóa luận tốt nghiệp TRẦN DUY LỘC Bảng 19.Kiểm tra điều kiện vận hành DCL 22kV Thông số dao cách So sánh Thông số tính tốn UdmDCL = 24 (kV) ≥ Uđm = 22 (kV) IldđDCL = 220 (kA) ≥ Ixk2 = 7.07 (kA) IdmDCL = (kA) ≥ Icb2 = 0.918 (kA) ly Chọn máy biến dòng điện (BI) Máy biến dòng điện chọn theo điều kiện (riêng mạch) 𝑈đm.BI ≥ 𝑈HT ; 𝐼đmBI ≥ 𝐼cbmax; 𝑍2đmBI ≥ 𝑍2∑ ≈ 𝑅2∑ √2𝑘lđđ 𝐼1đm ≥ 𝑖xk; (𝑘nh 𝐼 đm)2 𝑡nh ≥ 𝐵N; cấp xác Trong đó: 𝑍2đmBI - phụ tải định mức theo tổng trở tương ứng với cấp xác cao tải nối vào BI Thường sổ tay phụ tải định mức BI theo VA hay Ω tương ứng với cấp xác, cấp xác cao phụ tải nhỏ 𝑘lđđ - bội số ổn định lực điện động: 𝑘lđđ = 𝐼lđđ 𝐼1đm 𝑘nh = 𝑘nh - bội số ổn định nhiệt 𝐼nh 𝐼1đm Nếu bình thường dịng điện cực đại (Ibt.max) bé 0,7I1đm cưỡng cho phép tải đến 1,2Iđm 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 𝑍2 = ∑ 𝑍2dc + 𝑅dd ≤ 𝑍2đm.BI Trong đó: Zdd - tổng trở dây dẫn (thường tính Rdd) 𝑅dd = 𝜌 66 𝑙tt 𝐹dd Khóa luận tốt nghiệp TRẦN DUY LỘC Với: Fdd - tiết diện dây dẫn (mm2); 𝜌 - điện trở suất vật liệu dây dẫn (𝜌Cu = 0,0188 Ω𝑚𝑚2 /𝑚; 𝜌Al = 0,0315 Ω𝑚𝑚2 /𝑚) ltt - chiều dài tính tốn (m), phụ thuộc vào cách nối dây BI Thường tính ngược để xác định tiết diện dây dẫn: 𝑅dd ≤ 𝑍2dm.BI − ∑ 𝑍2dc 𝐹dd ≥ 𝜌dd 𝑙tt 𝜌dd 𝑙tt ≥ 𝑅dd 𝑍2đm.BI − ∑ 𝑍2dc Để đảm bảo sức bền, tiết diện dây dẫn không bé giá trị sau: - Đối với dây dẫn đồng: 𝐹Cu ≥ 1,5 𝑚𝑚2 - Đối với dây dẫn nhôm: 𝐹Al ≥ 2,5 𝑚𝑚2 Nếu có dụng cụ đo điện (công tơ), để đảm bảo sai số điện áp rơi (∆U ) thì: - Đối với đồng: 𝐹Cu ≥ 2,5 𝑚𝑚2 - Đối với nhôm: 𝐹Al ≥ 𝑚𝑚2 Chọn máy biến dịng điện (BI) phía 110kV Bảng 20.Các dụng cụ đo pha BI Loại đồng hồ Phụ tải (VA) Pha A Pha B Pha C Ampe kế 1 Oát kế tác dụng 5 Oát kế phản kháng 5 Oát kế tự ghi 10 10 Công tơ hữu công 2,5 2,5 Công tơ vô công 2,5 2,5 Tổng 26 26 Đặt BI pha , đấu hình Chọn BI có : - Uđm = 110 KV ≥ UHT = 110 kV 67 Khóa luận tốt nghiệp - TRẦN DUY LỘC Iđm = 200 A ≥ Icb1 = 180 ( A) Vì cơng tơ có cấp xác 0.5 nên ta chọn BI có cấp xác 0.5, ZđmBI = 1,2Ω Tổng trở pha phụ tải max có Smax = 26 ( VA ) Zdc = Smax/I22đm = 26/52 = 1,04 ( Ω ) Giả sử chiều dài từ BI đến dụng cụ đo l = 100m = l tt Tiết diện yêu cầu dây dẫn F ≥ ρltt/(Zđm - Zdc) = 0,0175x100/(1,2-1,04) = 10,94 ( mm2 ) Chọn dây đồng có tiết diện 16 mm2 Vậy chọn BI sau: Bảng 21.Thông số kỹ thuật BI loại TФ3M110B-1 Iđm (A) Thông Uđm số (kV) Cấp Phụ tải định mức ứng với cấp xác( Ω ) xác Sơ cấp Thứ cấp Idd 0.5 1 10p (kA) cuộn dây Giá trị 110 100200 5 1.2 41-82 Chọn BI phía 22 kV: BI phần hạ áp 22 KV tính tốn lắp đặt kèm theo tủ hợp lộ tổng Do thiết kế ta không cần phải chọn BI cấp điện áp 22 kV Chọn máy biến điện áp (BU) Máy biến điện áp chọn theo điều kiện: - Cấp xác: theo dụng cụ có yêu cầu cao - Về điện áp: Uđm.BU = UHT - Về công suất: tổng phụ tải nối vào BU bé công suất định mức (Sđm.BU) tương ứng với cấp xác ∑ 𝑆2 ≤ 𝑆đ𝑚.𝐵𝑈 Trong đó: 68 Khóa luận tốt nghiệp TRẦN DUY LỘC ∑S2 - tổng phụ tải nối vào BU tính VA gồm công suất tác dụng P công suất phản kháng Q ∑ 𝑆2 = √(∑ 𝑃𝑑𝑐 ) + (∑ 𝑄𝑑𝑐 ) Dây dẫn từ BU đến dụng cụ đo theo hai yêu cầu: - Tổn thất điện áp ∆U dây dẫn không lớn 0,5% điện áp định mức thứ cấp - Thỏa mãn điều kiện độ bền với dây dẫn BI FCu ≥ 1,5mm2 ; FAl ≥ 1,5mm2 Bảng 22.Các dụng cụ đo BU Loại đồng hồ Phụ tải AB W VAR Phụ tải BC W Vôn kế 7,2 Oát kế 1,8 1,8 Oát kế phản kháng 1,8 1,8 Oát kế tự ghi 8,3 8,3 Tần số kế VAR 6,5 Công tơ hữu công 0,66 1,62 0,66 1,62 Công tơ vô công 0,66 1,62 0,66 1,62 Tổng 20,4 3,24 19,72 3,24 Chọn BU có thơng số sau: Bảng 23.Thông số BU mã số HKФ - 110 Điện áp định mức cuộn sơ cấp (kV) 110√3 Điện áp định mức cuộn thứ cấp (V) 100√3 Cấp xác 0.5 Cơng suất định mức (VA) 400 69 Khóa luận tốt nghiệp TRẦN DUY LỘC Dụng cụ đo bên thứ cấp công tơ nên ta dùng BU pha Các phụ tải phân bố cho BU Phụ tải biến điện áp AB BC : 𝑆𝐴𝐵 = √20.42 × 3.42 = 20.7 (𝑉𝐴) 𝑆𝐵𝐶 = √19.722 × 3.242 = 19.98 (𝑉𝐴) 𝑆2 = 𝑆𝐴𝐵+ 𝑆𝐵𝐶 = 40.68 (𝑉𝐴) < 𝑆đ𝑚𝐵𝑈 = 400 Giả sử ta chọn dây dẫn đồng nối BU với thiết bị đo, dây dẫn có tiết diện 4mm2, chiều dài 50m, với 𝜌 = 0.0175 𝛺𝑚𝑚2 /𝑚, ta có: 𝑅𝑑𝑑 = 𝜌 𝑙 50 = 0.0175 × = 0.22 (𝛺) 𝑆 Sụt áp đường dây: ∆𝑈 = 𝑅𝑑𝑑 × ∆𝑈% = 𝑆đ𝑚𝐵𝑈 √3𝑈 ∆𝑈 𝑈2đ𝑚𝐵𝑈 = 0.22 × = 400 √3 × 110 × 4.6 × 10−4 100√3 103 = 4.6 × 10−4 (𝑉) = 0.0008% < 𝑈𝑐𝑝 = 0.5% Kết luận: BU chọn thõa điều kiện kỹ thuật BU phần hạ áp 22 KV tính tốn lắp đặt kèm theo tủ hợp lộ tổng thiết kế ta không cần phải chọn BU cấp điện áp 22 kV Chọn dây dẫn – góp cứng a Thanh góp phía 110kV Những thiết bị nhà máy điện trạm biến áp với khí cụ điện nói với dẫn, góp cáp điện lực Với phương án ta dùng góp mềm cho cấp điện áp 110 kV góp cứng cho cấp điện áp 22 kV Đối với góp dây dẫn (thanh góp mềm cho cấp điện áp 110 kV): Chọn góp mềm theo điều kiện mật độ dịng kinh tế: S I  bt.max kt j kt Với S tiết diện dây chọn làm góp kt I bt.max dịng làm việc bình thường lớn góp 70 Khóa luận tốt nghiệp TRẦN DUY LỘC j mật độ dòng kinh tế (với Tmax = 6847 tra bảng ta dây nhôm trần ta j kt kt = 1A/mm2 Sau chọn góp mềm kiểm tra lại điều kiện phát nóng lâu dài theo công thức: Icp K K  I cb.max Với Icp dòng cho phép điều chỉnh theo nhiệt độ mơi trường K  với góp trường hợp K - hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường Bảng 24.Hệ số K2 theo nhiệt độ môi trường Nhiệt độ môi trường 10 15 20 25 1,15 1,10 1,05 30 35 40 45 xung quanh (OC) K 0,94 0,88 0,82 0,75 Với K1 K2 tra bảng ta chọn 𝐽𝑘𝑡 = Với 𝑱𝒌𝒕 chọn, ta tính tiết diện góp mềm: Ta có: 𝐼𝑏𝑡.𝑚𝑎𝑥 = 𝑆𝑡𝑑 1.4𝑆đ𝑚𝐵 2√3𝑈 = 1.4 × 25 √3 × 110 𝐼𝑏𝑡.𝑚𝑎𝑥 0.09 × 103 = = = 90 (𝑚𝑚2) 𝐽𝑘𝑡 Tra bảng ta chọn dẫn có đặc tính sau: Bảng 25.Thơng số dẫn mềm 110kV Điện trở Tiết diện Tiết chuẩn(mm2) diện(mm2) Dịng cho phép ( A ) chiều 20oC khơng lớn Đặt trời Đặt nhà 320 255 (Ω/km) 95 92.4 0.308 71 Khóa luận tốt nghiệp TRẦN DUY LỘC Kiểm tra khả ổn định nhiệt góp mềm: S chon S  BN C = √0.1296 88 = 0.0383 Với BN xung nhiệt định mức khí cụ điện, B  I tnm = 0.182.4=0.1296 N Ni C hệ số phụ thc vào vật liệu góp mềm C  171, C  88 Cu Al b Đối với góp cứng (điện áp 22 kV): Chọn góp cứng theo điều kiện phát nóng lâu dài: Icp K K  I cb.max Với K  góp nằm dọc K  0,95 góp nằm ngang Và K tra bảng Sau chọn góp cứng, ngồi kiểm tra ổn định nhiệt góp mềm ta kiểm tra khả ổn định động:  cp   tt Với  cp ứng suất cho phép vật liệu làm góp Với góp nhơm,  cp  700 (kG / cm2 ) Với góp đồng,  cp  1400 (kG / cm2 )  tt ứng suất tính tốn, xuất góp tác động lực điện động dòng ngắn mạch:  tt  M (kG / cm2 ) W M momen uốn tính tốn: F l M  tt (kG.m) 10 Ftt lực tính tốn tác động dòng ngắn mạch: l Ftt  1,76.107 .i (kG ) a xk l khoảng cách sứ pha 72 Khóa luận tốt nghiệp TRẦN DUY LỘC a khoảng cách pha W momen chống uốn loại dẫn, ta dùng chữ nhật đặt đứng nên W  b2 h (kG.m) (với b bề dày, h độ cao) Ta có: 𝐼𝑐𝑝 𝐾1 𝐾2 ≥ 𝐼𝑐𝑏2.𝑚𝑎𝑥 Giả sử: - góp cứng đặt nằm dọc, K1 = - Nhiệt độ môi trường 40oC, tra bảng ta K2 = 0.82 Với 𝐼𝑐𝑏2.𝑚𝑎𝑥 = 0.918 tính trước Suy ra: 𝐼𝑐𝑝 ≥ 𝐼𝑐𝑏2.𝑚𝑎𝑥 𝐾1 𝐾2 0.918 = 1×0.82 = 1.12 (𝑘𝐴) Tra bảng ta chọn dẫn đồng loại hình máng có sơn có thơng số sau: Bảng 26.Thơng số góp cứng 22kV Moment Kích thước (mm) Tiết diện cực h b 75 35 c r (mm)2 520 trở kháng Moment qn tính Dịng (cm4) điện cho (cm ) Một Hai Wx-x Wy-y 10,1 2,52 Wyo-yo 23,7 Một Jx-x Jy-y 41,6 6,2 Hai Jyo-yo 89 phép (A) Đồng 2730 Kiểm tra ổn định nhiệt dẫn chọn: Với 𝐵𝑁 = 3.5 ( tính phần chọn máy cắt 22kV ) 𝑆𝑐ℎọ𝑛 = 520(𝑚𝑚2) Ta có: 𝑆𝑐ℎọ𝑛 ≥ 𝑆𝑚𝑖𝑛 = √𝐵𝑁 √3.5 = = 0.021 𝐶 88 Kết luận: Thanh dẫn cứng chọn thõa điều kiện làm việc c Chọn dây dẫn phía 110 kV ( từ nguồn tới MBA ) Do phía 110 KV có hai đường dây vào cung cấp cho máy biến áp, công suất phụ tải khu công nghiệp 35 (MVA) Mỗi máy có 𝑆đ𝑚𝐵 = 25 (𝑀𝑉𝐴) 73 Khóa luận tốt nghiệp TRẦN DUY LỘC Với: 𝐼𝑏𝑡.𝑚𝑎𝑥 = 𝑆đ𝑚𝐵 √3𝑈 = 25 √3×110 = 0.1312 (𝑘𝐴) Và 𝑇𝑚𝑎𝑥 = 6847 (𝑔𝑖ờ) tra bảng dây dẫn nhôm trần, ta chọn 𝑗𝑘𝑡 = Nên ta có dịng chạy dây dẫn: 𝑆𝑘𝑡 = 𝐼𝑏𝑡.𝑚𝑎𝑥 0.1312 = × 103 = 131.2 (𝑚𝑚2) 𝐽𝑘𝑡 Tra phụ lục 8.12, ta chọn dây dẫn nhôm lõi thép có thơng số sau: Bảng 27.Thơng số dây dẫn từ hệ thống đến đầu sơ cấp MBA Số liệu tính tốn dây AC Tiết Tiết diện(mm2) Đường kính Điện (mm) trở diện chuẩn Nhôm Thép Dây Lõi chiều dẫn thép 20oC 150/19 148 18.8 16.8 5.5 0.195 Dòng điện phụ tải cho phép (A) Đặt Đặt trời nhà 445 365 Kiểm tra điều kiện phát nóng dây dẫn: Chọn tiết diện dây tiêu chuẩn, với nhiệt độ tiêu chuẩn môi trường lúc chế tạo 25oC, đặt trời, 𝐼𝑐𝑝 = 445 (𝐴) - Nhiệt độ môi trường xung quanh thực tế 40oC - Hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ k1=1, k2= 0.81, k3 = 1.18 - 𝐼𝑐𝑏1.𝑚𝑎𝑥 = 0.18 (𝑘𝐴) = 180 (𝐴) (đã tính phần ngắn mạch) Ta có: 𝐼𝑐𝑝 𝐾1 𝐾2 𝐾3 ≥ 𝐼𝑐𝑏.𝑚𝑎𝑥 → 445 × × 0.81 × 1.18 = 425 > 180 (𝐴) Kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt dây dẫn: Với 𝐵𝑁 = 0.1296 ( tính phần chọn máy cắt 110kV ) 𝑆𝑐ℎọ𝑛 = 150(𝑚𝑚2) 74 Khóa luận tốt nghiệp TRẦN DUY LỘC Ta có: 𝑆𝑐ℎọ𝑛 ≥ 𝑆𝑚𝑖𝑛 = √𝐵𝑁 √0.1296 = = 0.021 𝐶 88 Kết luận: dây dẫn AC – 150 chọn thõa điều kiện Chọn dây dẫn phía 22kV ( từ phía thứ cấp MBA đến 22kV) d Tương tự chọn dây dẫn phía sơ cấp MBA, khác cấp điện áp Với: 𝐼𝑏𝑡.𝑚𝑎𝑥 = 𝑆đ𝑚𝐵 √3𝑈 = 25 √3×22 = 0.656 (𝑘𝐴) Và 𝑇𝑚𝑎𝑥 = 6847 (𝑔𝑖ờ) tra bảng dây dẫn nhôm trần, ta chọn 𝑗𝑘𝑡 = Nên ta có dịng chạy dây dẫn: 𝑆𝑘𝑡 = 𝐼𝑏𝑡.𝑚𝑎𝑥 0.656 = × 103 = 656 (𝑚𝑚2) 𝐽𝑘𝑡 Tra phụ lục 8.12, ta chọn dây dẫn nhơm lõi thép có thơng số sau: Bảng 28.Thông số dây dẫn từ đầu thứ cấp MBA đến góp 22kV Số liệu tính tốn dây AC Tiết Tiết diện(mm2) Đường kính Điện (mm) trở diện chuẩn Nhôm Thép Dây Lõi chiều dẫn thép 20oC 700/86 687.0 85.9 36.2 12 0.042 Dòng điện phụ tải cho phép (A) Đặt Đặt trời nhà 1200 1075 Kiểm tra điều kiện phát nóng dây dẫn: Chọn tiết diện dây tiêu chuẩn, với nhiệt độ tiêu chuẩn môi trường lúc chế tạo 25oC, đặt trời, 𝐼𝑐𝑝 = 1200 (𝐴) Nhiệt độ môi trường xung quanh thực tế 40oC Hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ k1=1, k2= 1, k3 = 1.18 Và 𝐼2𝑐𝑏.𝑚𝑎𝑥 = 0.918 (𝑘𝐴) = 918 (𝐴) ( tính phần ngắn mạch 22 kV) 75 Khóa luận tốt nghiệp TRẦN DUY LỘC 𝐼𝑐𝑝 𝐾1 𝐾2 𝐾3 ≥ 𝐼𝑐𝑏.𝑚𝑎𝑥 → 1200 × × 0.81 × 1.18 = 1145.96 > 918 (𝐴) Với 𝐵𝑁 = 3.5 ( tính phần chọn máy cắt 22kV ) 𝑆𝑐ℎọ𝑛 = 700(𝑚𝑚2) Ta có: 𝑆𝑐ℎọ𝑛 ≥ 𝑆𝑚𝑖𝑛 = √𝐵𝑁 √3.5 = = 0.021 𝐶 88 Kết luận: dây dẫn AC – 700 chọn thõa điều kiện e Chọn dây dẫn từ 22 kV đến lộ phụ tải Do phía 22 KV có lộ cung cấp cho phụ tải khu công nghiệp công suất phụ tải 35 ( MVA ) Do công suất lộ là: 4.375 ( MVA ), ta có: 𝐼𝑏𝑡.𝑚𝑎𝑥 = 𝑆𝑚𝑎𝑥 8√3𝑈 = 35 × √3 × 22 = 0.115(𝑘𝐴) Và 𝑇𝑚𝑎𝑥 = 6847 (𝑔𝑖ờ) tra bảng dây dẫn nhôm trần, ta chọn 𝑗𝑘𝑡 = Nên ta có dịng chạy dây dẫn: 𝑆𝑘𝑡 = 𝐼𝑏𝑡.𝑚𝑎𝑥 0.115 = × 103 = 115 (𝑚𝑚2) 𝐽𝑘𝑡 Tra phụ lục 8.12, ta chọn dây dẫn nhôm lõi thép có thơng số sau: Bảng 29.Thơng số dây dẫn từ góp 22kV đến phụ tải Số liệu tính tốn dây AC Tiết Tiết diện(mm2) Dịng điện phụ Đường kính Điện (mm) trở diện chuẩn Nhơm Thép Dây Lõi chiều dẫn thép 20oC 120/27 116 26.6 15.5 6.6 76 0.249 tải cho phép (A) Đặt Đặt ngồi trời nhà 380 305 Khóa luận tốt nghiệp TRẦN DUY LỘC Kiểm tra điều kiện phát nóng dây dẫn: Chọn tiết diện dây tiêu chuẩn, với nhiệt độ tiêu chuẩn môi trường lúc chế tạo 25oC, đặt trời, 𝐼𝑐𝑝 = 380 (𝐴) Nhiệt độ môi trường xung quanh thực tế 40oC Hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ k1=1, k2= 1, k3 = 1.18 Và 𝐼2𝑐𝑏.𝑚𝑎𝑥 = 𝑘𝐴 𝐼𝑐𝑝 𝐾1 𝐾2 𝐾3 ≥ 𝐼𝑐𝑏𝑚𝑎𝑥 𝐾𝑞𝑡 → 380 × × 0.81 × 1.18 => 314.3 (𝐴) Kết luận: dây dẫn AC – 120 chọn thõa điều kiện 77 Khóa luận tốt nghiệp TRẦN DUY LỘC KẾT LUẬN Sau thời gian làm đồ án tốt nghiệp thiết kế trạm biến áp 110/22 kV, với hướng dẫn Cô ThS Phan Thị Hạnh Trinh đến em hồn thành khóa luận tốt nghiệp với đề tài “Thiết kế trạm biến áp 110/22kV cấp điện cho khu cơng nghiệp Bình Chánh-Dung Quất ( Quảng Ngãi )” Qua đồ án em thực vấn đề sau:  Tính tốn máy biến áp mà trạm biến áp cần  Đưa sơ đồ cấu trúc sơ đồ toàn trạm  Lựa chọn thiết bị khí cụ đóng - cắt khí cụ bảo vệ cho cho trạm biến áp Khu cơng nghiệp Dung Quất nơi có nhiều tiềm phát triển kinh tế, nghành công nghiệp nên việc xây dựng trạm biến áp cần thiết Nó cung cấp điện tốt ổn định cho tồn khu vực khu cơng nghiệp tương lai Vì mà việc thiết kế trạm vấn đề lớn cần có thời gian nghiên cứu kĩ Với kiến thức có hạn, nên đồ án khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận đóng góp ý kiến thầy cô khoa Điện- Điện tử Trường Đại học Công Nghiệp Tp.HCM bạn để đồ án hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn!! 78 Khóa luận tốt nghiệp TRẦN DUY LỘC TÀI LIỆU THAM KHẢO  Giáo trình “Thiết kế nhà máy điện trạm biến áp ( phần điện )” – Tác giả Huỳnh Nhơn ( Nhà xuất Đại học quốc gia Tp.HCM )  Sách “Trạm Nhà máy điện” – Tác giả Huỳnh Nhơn – Hồ Đắc Lộc ( Nhà xuất Đại học quốc gia Tp.HCM )  Giáo trình “Nhà máy điện trạm biến áp” – Tác giả Huỳnh Đức Hoàn ( Nhà xuất khoa học kỹ thuật )  Các trang web tìm tài liệu: - https://vnk.edu.vn/nha-may-dien-va-tram-bien-ap/ - http://www.ebook.edu.vn/?page=1.6&view=683 79 Khóa luận tốt nghiệp TRẦN DUY LỘC LỜI CẢM ƠN Trước tiên em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Cô Phan Thị Hạnh Trinh thầy cô giáo môn Hệ thống điện tạo điều kiện sở vật chất tinh thần để giúp đỡ em thời gian làm khóa luận tốt nghiệp Em xin cảm ơn thầy giáo, cô giáo Khoa Công nghệ Điện – Trường Đại học Cơng nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh trang bị cho em kiến thức cần thiết bổ ích để hồn thành đồ án Trong q trình thực đề tài này, em cố gắng để hồn thành tốt có lẽ vốn kiến thức hạn hẹp yếu tố khách quan khác mà khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong đóng góp ý kiến, phê bình hướng dẫn thêm thầy cô Cuối em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Cô Phan Thị Hạnh Trinh hướng dẫn tận tình, giảng giải chi tiết giúp em hoàn thành tập Hơn cịn dẫn cho em nhiều kiến thức thiết thực sống: kỹ mềm, lắng nghe tư duy, sơ đồ kiến thức cách phân tích giải vấn đề Thành phố Hồ Chí Minh, ngày tháng 80 năm 2019 ... 15092801 Tên đề tài THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 110/22 kV BÌNH CHÁNH Nhiệm vụ (Nội dung số liệu ban đầu) Thiết kế trạm biến áp 110/22 kV có thơng số sau: a Hệ thống: Trạm biến áp nối với hệ thống có... 13.Máy biến dịng đo lường trung pha 55 Hình 14.Máy biến áp đo lường pha 56 Khóa luận tốt nghiệp TRẦN DUY LỘC CHƯƠNG I CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ THIẾT KẾ NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP Khái... biếu thức: Icb I*NI = x ; I*Ni = I*Ni × Icb = x ∑i ∑i Tính tốn ngắn mạch cho trạm biến áp cho Trạm biến áp thiết kế nối với hệ thống đường dây với chiều dài 40km Các công thức để xác định điện