trạm biến áptrung thế sử dụng tủ hợp bộ của hãng SIEMENS- các vấn đề về điều khiển và bảovệ

Phần I Đặt Vấn Đề Hiện với phát triển nhanh chóng kinh tế, nghiệp cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước ngành điện ngày đóng vai trị quan trọng đời sống sản xuất Nhu cầu sử dụng điện sản xuất sinh hoạt ngày lớn Đòi hỏi cung cấp điện phải thường xuyên, liên tục an toàn Ở nước ta lưới điện trung đóng vai trị quan trọng đời sống, kinh tế, xã hội Vì trạm biến áp trung đóng vai trị quan trọng hệ thống lượng Cũng phát triển mạnh mẽ hệ thống lượng điện quốc gia, dẫn tới ngày xuất nhiều nhà máy điện trạm biến áp có cơng suất lớn Việc giải đắn vấn đề kỹ thuật- kinh tế thiết kế, xây dựng vận hành chúng mang lại lợi ích khơng nhỏ kinh tế quốc dân nói chung ngành kỹ thuật điện nói riêng 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 cách thống với Có nhiều thiết bị, tủ hợp hãng khác sử dụng lưới điện Việt Nam có thiết bị trung Với tiểu luận “ trạm biến áp trung sử dụng tủ hợp hãng SIEMENS- vấn đề điều khiển bảo vệ” em mong muốn tìm hiểu nghiên cứu sâu thiết bị hãng SIEMENS hãng tiếng có nhiều uy tín lĩnh vực kỹ thuật điện giới Do thời gian, kiến thức, kinh nghiệm chưa đầy đủ nên tiểu luận khơng thể tránh khỏi sai sót Rất mong đóng góp thầy bạn để tiểu luận đầy đủ, xác Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Th.S Nguyễn Hữu Châu Minh thầy cô giáo khoa Cơ-Điện Tử trường Đại học Lạc Hồng tận tình hướng dẫn em thời gian qua để em hồn thành tiểu luận này! Biên Hịa, tháng 11 năm 2015 Nội dung tiểu luận bao gồm: CHƯƠNG I TRẠM BIẾN ÁP TRUNG GIAN CHƯƠNG II TỦ HỢP BỘ TRUNG ÁP CỦA HÃNG SIEMEN CHƯƠNG III HỆ THỐNG GIÁM SÁT, BẢO VỆ VÀ ĐIỀU KHIỂN TRONG TỦ HỢP BỘ SIEMENS CHƯƠNG KHAI THÁC AN TOÀN TỦ HỢP BỘ TRUNG ÁP Các tài liệu tham khảo: 1, Giáo trình “Thiết Kế Hệ Thống Điện”- Trường Đại Học Bách Khóa Thành Phố Hồ Chí Minh 2, Catolog hãng SIEMENS 3, Các tài liệu tham khảo mạng V.v… CHƯƠNG I TRẠM BIẾN ÁP TRUNG GIAN 1.1 Khái quát trạm biến áp trung gian 1.1.1 Tổng quan trạm biến áp : Trạm biến áp dùng để biến đổi điện áp 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 , 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 miền 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 66kV, 35kV, 15kV, 10kV 6kV Nhưng tương lai cải tạo để dùng thống cấp 22kV 1.1.2 Phân loại trạm biến áp Phân loại trạm biến áp phụ thuộc vào mục đích phân loại theo cách sau:  Theo chức trạm biến áp ta 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 , trạm biến áp tập trung điện máy phát điện để cung cấp lượng cho 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 có cơng suất lớn làm nhiệm vụ biến đổi cho nhiều trạm biến áp cấp điện phân phối lên lưới quốc gia ngược lại từ lưới quốc gia xuống  Trạm biến áp phân phối 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 để phân phối phần hạ 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 trạm đặt nhà  Trạm biến áp nhà: thiết bị đặt nhà Loại trạm hay thường gặp trạm phân xưởng trạm biến áp khu vực thành phố  Ngồi điều kiện chiến tranh , người ta xây dựng trạm biến áp ngầm , loại kinh phí xây dựng tốn 1.2 Chức trạm biến áp trung gian  Trạm biến áp trung gian sử dụng nhiều khu dân cư , chung cư tái định cư , trạm cấp nguồn cho doanh nghiệp xưởng sản xuất nhỏ  Đảm bảo vận hành liên tục an toàn cung cấp điện Muốn thỏa mãn yêu cầu , trường hợp xí nghiệp có hai trạm biến áp trở lên ta sử dụng cầu dao liên lạc hai thứ cấp trạm với Trường hợp có trạm người ta thường bố trí thêm máy biến áp trữ để thay máy biến áp cần thiết  Qua trạm trung gian điện truyền đến hộ tiêu thụ điện Độ tin cậy cung cấp điện hộ tiêu thụ đảm bảo lưới điện thích hợp, có đường dây dự trữ Nguồn cung cấp nối từ phân đoạn khác trạm biến áp từ hai nguồn điện độc lập trạm biến áp nhà máy điện  Trạm biến áp trung gian trạm tăng áp trạm hạ áp  Về phương diện công suất , trạm biến áp cung cấp điện cho phụ tải loại nên dùng hai máy biến áp Ví dụ trạm biến áp cung cấp điện cho phân xưởng phụ tải loại bé 50% tổng cơng suất phân xưởng máy phải có dung lượng 50% cơng suất phân xưởng Khi phụ tải loại lớn 50% tổng công suất phân xưởng máy phải có dung lượng 100% cơng suất phân xưởng đó.Ở chế độ bình thường máy biến áp làm việc, cịn trường hợp cố máy ta chuyển tồn phụ tải máy khơng cố; ta phải sử dụng khả tải máy biến áp ta phải ngắt hộ tiêu thụ không quan trọng Nếu có hộ tiêu thụ loại loại ta trang bị máy biến áp cho trạm sử dụng đường dây phụ nối hạ áp lấy từ trạm điện khác xí nghiệp thấy cần thiết 1.3 Nhiệm vụ trạm biến áp trung gian  Trạm biến áp trung gian làm nhiệm vụ liên lạc hai lưới điện có cấp điện áp khác  Trạm biến áp trung gian trạm tăng áp trạm hạ áp: - Trạm tăng áp thường đặt nhà máy điện , làm nhiệm vụ tăng điện áp từ điện áp máy phát lên điện áp cao để tải điện xa - Trạm hạ áp thường đặt hộ tiêu thụ điện , để biến đổi điện áp cao thành điện áp thấp thích hợp với hộ tiêu thụ điện  Ở phía cao hạ áp trạm biên áp thường có thiết bị phân phối tương ứng thiết bị phân phối cao áp hạ áp Thiết bị phân phối có nhiệm vụ nhận điện từ số nguồn cung cấp phân phối nơi khác qua đường dây tải điện Trong thiết bị phân phối có khí cụ điện đóng cắt , điều khiển bảo vệ đo lường 1.4 Đặc điểm trạm biến áp trung gian  Trạm trung gian sử dụng nhiều khu dân cư , chung cư tái định cư, trạm cấp nguồn cho doanh nghiệp xưởng sản xuất nhỏ trạm cấp nguồn thi công lưu động hiệu thuận lợi  Trạm gồm có hay số máy biến áp , thiết bị phân phối cao hạ áp ( trung hạ áp ) , thiết bị phụ Trong số trạm đặt thêm máy bù đồng , tụ tĩnh điện hay kháng điện  Trạm trung gian nối đến hai đường dây (cung cấp từ phía hai phía) thường khơng có máy cắt phía cao áp Các máy biến áp nối với đường dây qua dao cách li dao ngắn mạch  Điện từ máy phát đến nơi tiêu thụ thường phải biến đổi thành nhiều cấp , tổng cơng suất máy biến áp thường gấp đến lần tổng công suất đặt máy phát điện  Số lượng công suất máy biến áp trạm cần ý đến mức độ tập trung hay phân tán phụ tải tính chất quan trọng phụ tải phương diện cung cấp điện  Dung lượng máy biến áp trạm nên đồng , chủng loại để giảm số lượng dung lượng máy biến áp dự phòng  Kết cấu khung vỏ trạm phải xây dựng vững học Nếu lắp ghép panel yêu cầu độ khít phải cao độ bền vững phải tốt đảm bảo an toàn cho máy biến áp cho người vận hành Vỏ máy biến áp đặt trạm phải có cường độ học cao vừa cách li điện vừa có khả bảo vệ cho máy biến áp  Trạm thiết kế theo điều kiện khí hậu phụ tải Việt Nam , làm việc chế độ liên tục , cho phép tải theo quy trình  Thiết bị phân phối trạm trung gian cần đảm bảo làm việc tin cậy liên hệ với đường dây , cắt đường dây có chọn lọc độ tin cậy cung cấp điện  Máy biến áp trạm nối vào đường dây qua dao cách li qua máy cắt phụ tải bảo vệ với đường dây  Vận hành trạm không cho phép tác động sai lầm dẫn đến hậu nghiêm trọng  Trạm đặt độ cao