Thiết kế đường dây và trạm biến áp Bài 3.3 Tính toán lựa chọn tủ bù tiếp địa thực hành

CTCP Tư Vấn Đào Tạo Và Hỗ Trợ Việc Làm VNK THIẾT KẾ ĐƯỜNG DÂY VÀ TRẠM BIẾN ÁP BÀI 3: TÍNH TỐN LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN (3 BUỔI) BUỔI 3: TÍNH TỐN TB HẠ THẾ (TIẾP) GV NGUYỄN VĂN HỊA TÍNH TỐN LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN PHẦN II: THIẾT BỊ HẠ THẾ  Các hệ thống cần tính tốn lựa chọn: 1: Thiết bị đóng cắt bảo vệ 2: Chọn cáp, dây dẫn điện 3: Hệ thống tụ bù TB đo lường, thị, truyền thơng 5: Tính tốn hệ thống tiếp địa TÍNH TOÁN LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN PHẦN II: THIẾT BỊ HẠ THẾ III Tính tốn hệ thống tủ bù Mục đích - Giảm tổn thất điện tổn thất điện áp - Bù dung lượng phản kháng cho phụ tải để phụ tải không lấy công suất phản kháng từ đầu nguồn - Hệ số công suất xác định: 𝑃 Cosφ = 𝑆 P1 = P2 + ΔP; Q1 = Q2 + ΔQ; ΔP = 𝑃2 +𝑄2 𝑈2 (Rd + Rba); ΔQ = 𝑃2 +𝑄2 𝑈2 (Xd + Xba) - Để giảm tổn thất, P không đổi, ta lấy Q từ tủ bù thay lấy từ đầu nguồn để giảm ΔQ ΔU =  𝑃∗𝑅+𝑄∗𝑋 𝑈 Giảm Q giảm ΔU TÍNH TỐN LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN PHẦN II: THIẾT BỊ HẠ THẾ Cách tính dung lượng tủ bù: Qb - Hệ số trước bù: Cosφ1; Hệ số sau bù: Cosφ2 Qb = P*(tg φ1-tg φ2) (kVAr) + Cosφ1 xác định việc tổng hợp công suất phụ tải, số lưu ý: + Các thiết bị trở, đèn sợi đốt có Cosφ = + Tịa nhà chung cư, khu dân cư Cosφ = 0,8 − 0,85 + Thang máy: Cosφ = 0,6 (Theo TCVN 9206-2012) + Cosφ2 chọn 0,9-0,95 (tối thiểu 0,9 theo TT 15/2014/TT-BCT) Trong trường hợp không xác định Cosφ1, ta nên chọn bù mềm 30% TBA có cơng suất từ 250kVA; Đối với TBA có cơng suất nhỏ 250kVA xem xét bù cứng từ 10-15% cơng suất Bảng sau thể hệ số công suất số thiết bị phổ biến: (Theo Hướng dẫn thiết kế điện theo tiêu chuẩn IEC) TÍNH TỐN LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN PHẦN II: THIẾT BỊ HẠ THẾ TÍNH TỐN LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN PHẦN II: THIẾT BỊ HẠ THẾ IV Lựa chọn thiết bị đo lường truyền thơng Lựa chọn biến dịng điện, biến điện áp - Biến dòng điện biến điện áp sử dụng để chuyển đổi nguồn điện có điện áp, dịng điện có số cao xuống điện áp, dòng điện vận hành hệ thống đo lường, thị bảo vệ a Lựa chọn biến điện áp: - Điện áp sơ cấp lựa chọn theo điện áp định mức nguồn điện: 22kV, 35kV, 380V - Điện áp thứ cấp lựa chọn theo dòng điện vận hành thiết bị đo lường, thị truyền thông, thông thường 0,11 cuộn đo lường cuộn bảo vệ 0,11 - Dung lượng biến điện áp theo công suất vận hành thiết bị đo lường, thị truyền thông Xem chi tiết catalog nhà sản xuất 1783/QĐ-EVN HANOI EVN Hà Nội 318/QĐ-EVN NPC với EVN NPC, Chương I.56 QPTBĐ TÍNH TỐN LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN PHẦN II: THIẾT BỊ HẠ THẾ IV Lựa chọn thiết bị đo lường truyền thông b Lựa chọn biến dịng điện - Dịng điện phía sơ cấp theo dòng vận hành lớn hệ thống - Dịng điện phía thứ cấp chọn 5A - Cấp xác: + Hệ thống đo: 0,5 - + Hệ thống đếm: 0,5 + Hệ thống bảo vệ: 5P20 - Dung lượng: S= 15 VA - Tham khảo catalog nhà sản xuất, Quyết định 1783/QĐ-EVN HANOI EVN Hà Nội 318/QĐ-EVN NPC với EVN NPC, Chương I.5 QPTBĐ TÍNH TỐN LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN PHẦN II: THIẾT BỊ HẠ THẾ * Lưu ý số lượng: - Máy biến điện áp cho recloser sử dụng - Máy biến điện áp cho hệ thống đếm điện, đo lượng kỹ thuật cần 01 bộ/ pha - Máy biến dòng sử dụng cho đo lường sử dụng 01 bộ/1 pha, hệ thống tụ bù tự động bộ, hệ thống bảo vệ cần trang bị TI cho dây trung tính Lựa chọn đồng hồ đo lường, thị, truyền thông - Các thiết bị cần chọn theo nhu cầu thực tế cần phụ hợp thơng số với TU, TI - Cấp xác đồng hồ đo từ 1-2 TÍNH TỐN LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN PHẦN II: THIẾT BỊ HẠ THẾ V Tính tốn hệ thống tiếp địa Khái niệm, vai trị - Hệ thống tiếp địa hệ thống nối đất thiết bị lưới điện giúp hệ thống hoạt động an toàn hiểu - Hệ thống tiếp địa giúp truyền dẫn dịng điện có dịng rị, hỏng cách điện giúp bảo vệ an tồn cho người - Hệ thống tiếp địa tạo dòng ngắn mạch pha giúp thiết bị bảo vệ ngắn mạch tác động sa thải phần toàn lưới điện giúp bảo vệ hệ thống - Hệ thống tiếp địa truyền dẫn điện áp cao sét đánh xuống đất giúp triệt tiêu chúng - Hê thống tiếp địa tạo trung tính làm việc cho lưới pha TÍNH TỐN LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN PHẦN II: THIẾT BỊ HẠ THẾ Phân loại Hệ thống tiếp địa chia làm loại: Hệ thống tiếp địa an tồn: có vai trị đảm bảo an tồn cho người làm việc gần thiết bị mang điện có điện áp cao, ngăn ngừa tai nạn điện giật cách điện bị hư hỏng Dây tiếp địa nối vào giá đỡ thiết bị điện, vỏ tủ bảng điện, vỏ máy biến thế… Hệ thống tiếp địa làm việc: có vai trị đảm bảo tình trạng làm việc bình thường thiết bị điện Dây tiếp địa nối vào sứ trung điểm máy biến áp, điểm cuối chung cuộn dây thứ cấp TI, điểm cuối chung cuộn dây sơ cấp & điểm cuối cuộn dây thứ cấp máy biến điện áp TU… Hệ thống tiếp địa chống sét: làm nhiệm vụ ngăn ngừa ảnh hưởng điện áp khí sét gây đánh thẳng vào trạm đánh lan truyền qua đường dây vào trạm Dây tiếp địa nối vào điểm cuối kim thu lôi điểm cuối thiết bị10 chống sét TÍNH TỐN LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN PHẦN II: THIẾT BỊ HẠ THẾ Tính toán hệ thống tiếp địa - Hệ thống tiếp địa trạm biến áp yêu cầu: R ≤ Ω - Việc tính tốn nối đất để xác định số lượng cọc ngang cần thiết đảm bảo điện trở hệ thống nối đất nằm giới hạn yêu cầu Điện trở hệ thống nối đất phụ thuộc vào loại số lượng cọc tiếp địa, cấu trúc hệ thống nối đất tính chất đất nơi đặt tiếp địa - Tính tốn điện trở tản hệ cọc chơn thẳng đứng: Trong đó: - ρ: điện trở suất đất (Ωm) - L: chiều dài cọc (m) - d: đường kính cọc (m) - h: độ sâu đỉnh chơn cọc (m) 11 TÍNH TỐN LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN PHẦN II: THIẾT BỊ HẠ THẾ - Hệ thống gồm n cọc chôn thẳng đứng xác định cơng thức sau: Trong đó: - Rc: điện trở tản hệ thống gồm n cọc - rc: điện trở tản cọc - ηc: hệ số sử dụng ứng với n cọc chôn thẳng đứng - Điện trở tản thanh/ dây dẫn chôn cách mặt đất khoảng h xác định cơng thức sau: 12 TÍNH TỐN LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN PHẦN II: THIẾT BỊ HẠ THẾ - Điện trở tản hệ thống (dây) nối đất đặt nằm ngang kết nối n cọc chôn thẳng đứng xác định cơng thức sau: Trong đó: - Rth: điện trở tản hệ thống (dây) nối đất đặt nằm ngang kết nối n cọc chôn thẳng đứng - rt: điện trở tản (dây) nối đất đặt nằm ngang chưa xét đến hệ số sử dụng - ηth: hệ số sử dụng (dây) nối đất đặt nằm ngang kết nối n cọc chôn thẳng đứng 13 TÍNH TỐN LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN PHẦN II: THIẾT BỊ HẠ THẾ - Điện trở nối đất hệ thống gồm n cọc chôn thẳng đứng (dây) kết nối đặt nằm ngang là: Trong đó: - RHT: điện trở tản hệ thống (dây) cọc - Rc: điện trở tản hệ cọc - Rt: điện trở tản hệ 14 TÍNH TỐN LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN PHẦN II: THIẾT BỊ HẠ THẾ Tiếp địa lặp lại - Là hệ thống tiếp địa nối vào trung tính hệ thống lưới hạ pha dây nhằm nâng cao độ tin cậy trì điện trở suất đảm bảo yêu cầu cho hệ thống trung tính nối đất - Theo QPTBD: khoảng từ 200-250m cần bổ sung hệ thống tiếp địa lặp lại với Rll ≤ 50Ω - Tiếp đia làm việc cực trung tính MBA xem tiếp địa - Mục đích tiếp địa lặp lại nhằm trì chế độ làm việc trung tính nối đất, có ngắn mạch pha chạm đất, hệ thống bảo vệ tác động, cịn giúp trì hệ thống điện áp pha 220V tránh gây áp 15 16 ... số thiết bị phổ biến: (Theo Hướng dẫn thiết kế điện theo tiêu chuẩn IEC) TÍNH TỐN LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN PHẦN II: THIẾT BỊ HẠ THẾ TÍNH TỐN LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN PHẦN II: THIẾT BỊ HẠ THẾ IV Lựa. .. cuối thiết bị10 chống sét TÍNH TỐN LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN PHẦN II: THIẾT BỊ HẠ THẾ Tính tốn hệ thống tiếp địa - Hệ thống tiếp địa trạm biến áp yêu cầu: R ≤ Ω - Việc tính toán nối đất để xác định... vận hành hệ thống đo lường, thị bảo vệ a Lựa chọn biến điện áp: - Điện áp sơ cấp lựa chọn theo điện áp định mức nguồn điện: 22kV, 35kV, 380V - Điện áp thứ cấp lựa chọn theo dòng điện vận hành thiết