ĐỒ án THIẾT KẾ TRẠM BIẾN áp 220;110;22 kv

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BK TP.HCM ĐỒ ÁN THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 220/110/22 kV SVTH: Kiều Quốc Anh MSSV: 1811409 GVHD: TS Trần Hoàng Lĩnh TP Hồ Chí Minh, 2021 Đồ án GVHD: Trần Hoàng Lĩnh MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1/ KHÁI NIỆM 1.2/ PHÂN LOẠI TRẠM BIẾN ÁP 1.2.1/ Theo điện áp có loại 1.2.2/ Theo địa dư 1.2.3/ Theo cấu trúc 1.3/ YÊU CẦU CỦA TRẠM BIẾN ÁP CẦN THIẾT KẾ 1.4/ NHIỆM VỤ CỦA TRẠM BIẾN ÁP CẦN THIẾT KẾ CHƯƠNG 2: ĐỒ THỊ PHỤ TẢI 10 2.1/ KHÁI NIỆM 10 2.2/ ĐỒ THỊ PHỤ TẢI CỦA TRẠM BIẾN ÁP CẦN THIẾT KẾ 10 2.2.1/ Đồ thị phụ tải đường dây 220 kV 10 2.2.2/ Đồ thị phụ tải đường dây 110 kV 11 2.2.3/ Đồ thị phụ tải đường dây 22 kV 12 2.2.4/ Đồ thị phụ tải tổng toàn trạm 13 CHƯƠNG 3: SƠ ĐỒ CẤU TRÚC CỦA TRẠM BIẾN ÁP 15 3.1/ KHÁI NIỆM 15 3.2/ CẤU TRÚC CHO TRẠM BIẾN ÁP CẦN THIẾT KẾ 15 3.2.1/ Cấu trúc 15 3.2.2/ Chọn số lượng máy biến áp 15 3.2.3/ Một số phương án 16 Trang SVTH: Kiều Quốc Anh Đồ án GVHD: Trần Hoàng Lĩnh 3.3/ KẾT LUẬN CHƯƠNG 4: CHỌN MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC 19 20 4.1/ KHÁI NIỆM 20 4.2/ MỘT SỐ VẤN ĐỀ CẦN LƯU Ý VỀ MÁY BIẾN ÁP 20 4.3/ CHỌN MÁY BIẾN ÁP CHO TRẠM BIẾN ÁP CẦN THIẾT 20 CHƯƠNG 5: SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN 23 5.1/KHÁI NIỆM 23 5.2/CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHO TRẠM BIẾN ÁP CẦN THIẾT KẾ 23 CHƯƠNG 6: TÍNH TỐN DỊNG ĐIỆN NGẮN MẠCH 25 6.1/KHÁI NIỆM 25 6.2/ TÍNH TỐN NGẮN MẠCH CHO TRẠM CẦN THIẾT KẾ 26 6.2.1/ Dòng ngắn mạch điểm N1 (220kV) 27 6.2.2/ Dòng ngắn mạch điểm N2 (110kV) 27 6.2.3/ Dòng ngắn mạch điểm N3 (22kV) 28 6.3/ KẾT QUẢ 28 CHƯƠNG 7: TÍNH TỐN TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MÁY BIẾN ÁP 29 7.1/ KHÁI NIỆM 29 7.2/ TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MÁY BIẾN ÁP TỰ NGẪU 29 CHƯƠNG 8: TÍNH TỐN KINH TẾ 32 8.1/ KHÁI NIỆM 32 8.2/ TÍNH TỐN CHI PHÍ CHO PHƯƠNG ÁN 32 8.2.1/ Chi phí đầu tư 32 8.2.2/ Phí tổn vận hành năm (P) 33 CHƯƠNG 9: CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ CÁC PHẦN DẪN ĐIỆN 9.1/ CHỌN MÁY CẮT ĐIỆN, MÁY CẮT PHỤ TẢI, DAO CÁCH LY 9.1.1/ Chọn máy cắt điện dao cách ly 220kV 34 34 35 Trang SVTH: Kiều Quốc Anh Đồ án GVHD: Trần Hoàng Lĩnh 9.1.2/ Chọn máy cắt điện dao cách ly 110kV 36 9.1.3/ Chọn máy cắt điện dao cách ly 22kV 37 9.1.4/ Bảng tổng kết máy cắt dao cách ly chọn 38 9.2/ CHỌN MÁY BIẾN DÒNG ĐIỆN (BI) 38 9.2.1/ Các điều kiện để chọn máy biến dòng điện 38 9.2.2/ Chọn BI cho cấp điện áp 220kV 39 9.2.3/ Chọn BI cho cấp điện áp 110kV 40 9.2.3/ Chọn BI cho cấp điện áp 22kV 41 9.3/ CHỌN MÁY BIẾN ĐIỆN ÁP(BU) 42 9.3.1/ Các điều kiện để chọn máy biến điện áp 42 9.3.2/ Chọn máy biến điện áp cho cấp điện áp 220 kV 42 9.3.4/ Chọn máy biến điện áp cho cấp điện áp 110 kV 44 9.5.6/ Chọn máy biến dòng điện cho cấp điện áp 22 kV 45 9.4/ CHỌN THANH DẪN VÀ THANH GÓP 45 9.4.1/ Điều kiện chọn dẫn góp 45 9.4.2/ Chọn góp cho cấp 220 kV 47 9.4.3/ Chọn góp cho cấp 110 kV 47 9.4.4/ Chọn góp cho cấp 22 kV 48 9.5/ CHỌN CÁP ĐIỆN LỰC 48 9.5.1/ Điều kiện chọn cáp dẫn 48 9.5.2/ Chọn cáp điện lực cho cấp 22kV 48 CHƯƠNG 10: VẼ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ PHẦN ĐIỆN 50 10.1/ NỘI DUNG 50 10.2/ KÝ HIỆU 50 10.3/ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ PHẦN ĐIỆN 51 Trang SVTH: Kiều Quốc Anh Đồ án GVHD: Trần Hoàng Lĩnh LỜI CẢM ƠN Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy: TS Trần Hoàng Lĩnh – giảng viên môn hệ thống điện – trường đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh tận tình bảo, hướng dẫn em suốt q trình thực để hồn thành đồ án Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy cô, cô giáo trường Đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh nói chung khoa Điện – Điện Tử nói riêng tâm huyết truyền đạt cho em kiến thức đại cương chuyên ngành giúp em có sở lý thuyết vững vàng tạo điều kiện giúp đỡ em suốt trình học tâp Mặc dù nỗ lực hết mình, với điều kiện thời gian kinh nghiệm hạn chế sinh viên, đồ án tránh khỏi thiếu sót, mong thầy thơng cảm bỏ qua dẫn thêm cho em, em xin lắng nghe tiếp thu ý kiến đóng góp từ thầy Sau cùng, em xin kính chúc tất quý thầy cô Khoa Điện- Điện Tử thầy Trần Hồng Lĩnh thật nhiều sức khỏe, ln đạt nhiều thành công tốt đẹp công việc Một lần xin chân thành cảm ơn! Người thực Kiều Quốc Anh Trang SVTH: Kiều Quốc Anh Đồ án GVHD: Trần Hoàng Lĩnh NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………… Thành phố Hồ Chí Minh, ngày …… tháng …… năm 2021 Giảng viên hướng dẫn (Ký tên) Trang SVTH: Kiều Quốc Anh Đồ án GVHD: Trần Hoàng Lĩnh NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………… Thành phố Hồ Chí Minh, ngày …… tháng …… năm 2021 Giảng viên phản biện (Ký tên) Trang SVTH: Kiều Quốc Anh Đồ án GVHD: Trần Hoàng Lĩnh CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1/ KHÁI NIỆM - Trạm biến áp cơng trình dung để chuyển đổi lượng từ cấp điện áp sang cấp điện áp khác Nó đóng vai trị quan trọng hệ thống cung cấp điện 1.2/ PHÂN LOẠI TRẠM BIẾN ÁP 1.2.1/ Theo điện áp có loại - 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 để biến đổi điện áp cao xuống điện áp thấp để thích hợp với hộ tiêu thụ điện 1.2.2/ Theo địa dư - Trạm biến áp trung gian hay gọi trạm biến áp khu vực: Thường có điện áp lớn cung cấp cho khu vực phụ tải lớn vùng miền, tỉnh thành, khu công nghiệp lớn, … Điện áp phía sơ cấp trạm thường 500; 220; 110;66kV, điện áp phía thứ cấp trạm thường 110; 66; 35; 22; 15kV - Trạm biến áp phân phối hay gọi trạm biến áp địa phương: nhận điện từ trạm biến áp trung gian để cung cấp điện trực tiếp cho phụ tải xí nghiệp, khu dân cư, qua đường dây phân phối 1.2.3/ Theo cấu trúc - Trạm biến áp trời: thiết bị phía điện áp cao đặt ngồi trời cịn phần phân phối điện áp thấy đặt nhà hay tủ sắt - Trạm biến áp nhà: tất thiết bị điện đặt nhà Xây dựng trạm biến áp trời tiết kiệm kinh phí an tồn xây dựng trạm nhà 1.3/ YÊU CẦU CỦA TRẠM BIẾN ÁP CẦN THIẾT KẾ ❖ Mục đích: Nhằm mục đích tăng cường công suất, khả cung cấp điện cho khu vực, nâng cao độ an toàn độ tin cậy cung cấp điện cho phụ tải Trang SVTH: Kiều Quốc Anh Đồ án GVHD: Trần Hoàng Lĩnh - Từ số liệu nhiệm vụ, tính chất mức độ quan trọng phụ tải với điều kiện hạn chế thiết kế như: khả vận chuyển; diện tích xây dựng nhà máy, TBA; vốn đầu tư; thời gian xây dựng, Ta đưa quan điểm tiến hành thực thiên kỹ thuật hay thiên cố - Khi thiết kế trạm biến áp có yêu cầu sau: + Đảm bảo chất lượng điện + Đảm bảo cung cấp điện liên tục + Đảm bảo độ tin cậy cao (tùy theo tính chất loại phụ tải) + Vốn đầu tư thấp + Xây dựng nơi tập trung phụ tải, thuận tiện đường giao thông + Dự phòng phụ tải phát triển tương lai + Vận hành an toàn cho người thiết bị + Thuận tiện cho vận hành, bảo trì sửa chữa 1.4/ NHIỆM VỤ CỦA TRẠM BIẾN ÁP CẦN THIẾT KẾ ❖Nội dung: Thiết kế trạm biến áp áp 220/110/22 kV - Trạm nhận điện từ điện áp 220kv cung cấp cho phụ tải cấp điện áp 110kv 22kv Phụ tải 220 kV có cơng suất max 158MVA, cosϕ= 0,89 đường dây phụ tải, đồ thị theo hình Phụ tải 110 kV có cơng suất max 77 MVA, cosϕ= 0,9 đường dây phụ tải, đồ thị theo hình Phụ tải 22 kV có công suất max 38MVA, cosϕ= 0,88 10 đường dây phụ tải, đồ thị theo hình Trạm điện nối với hệ thông sở cấp điện áp 220 kV, cách xa 69 km, đường dây, công suất hệ thống 7900 MVA, cosϕcủa hệ thống 0,89, XHT= 0,23 Trang SVTH: Kiều Quốc Anh Đồ án GVHD: Trần Hoàng Lĩnh Trang SVTH: Kiều Quốc Anh Đồ án GVHD: Trần Hồng Lĩnh c/ Chọn dao cách ly: Vì máy chọn máy cắt hộp nên có sẳn dao cách ly 9.1.4/ Bảng tổng kết máy cắt dao cách ly chọn Thơng số tính tốn Thơng số định mức Uđm IN Ixk Loại Uđm Iđm Ilđđ (kV) (kA) (kA) (kV) (kA) (kA) 220 10,17 25,889 HGF-114/1A 220 1250 100/√2 110 110 2500 40 4,327 11,014 B1-123 22 24 1250 50 6,709 17,078 8DH10 Bảng 9.2 Bảng tổng kết máy cắt chọn Icđm (kA) 40 40 16 Thơng số tính tốn Thơng số định mức Uđm IN Ixk Loại Uđm Iđm Ilđđ Inh/tnh (kV) (kA) (kA) (kV) (kA) (kA) (kA/sec) 220 220 630 100 40/3 10,17 25,889 PHД 110 1000 80 31,5/4 4,327 11,014 PHД 31,2 110 Bảng 9.3 Bảng tổng kết dao cách ly chọn Inh/tnh (kA/sec) 40/3 50/3 16/1 Số lượng 13 Số lượng 26 20 9.2/ CHỌN MÁY BIẾN DÒNG ĐIỆN (BI) 9.2.1/ Các điều kiện để chọn máy biến dòng điện + Chọn theo cấp điện áp: Uđm.BI ≥ UHT + Chọn theo dòng điện: Iđm.BI ≥ 𝐼𝑐𝑏 𝑚𝑎𝑥 1,2 + Chọn cấp xác: phụ thuộc vào dụng cụ đo lường, phụ tải + Kiểm tra phụ tải: 𝑍2 = ∑ 𝑍𝑑𝑐 + 𝑅𝑑𝑑 ≤ 𝑍2đ𝑚.𝐵𝐼 Trong đó: Zdd – tổng trở dây dẫn (thường tính Rdd) Rdd = ρ 𝑙𝑡𝑡 𝐹𝑑𝑑 Với Fdd – tiết diện dây dẫn (mm2) Trang 38 SVTH: Kiều Quốc Anh Đồ án GVHD: Trần Hoàng Lĩnh (Ftc ≥ 1,5mm2 dây dẫn dồng, Ftc ≥ 2,5 mm2 dây dẫn nhôm) ρ – điện trở suất vật liệu dây dẫn (ρcu = 0,0188Ωmm2/m, ρAl = 0,0315Ωmm2/m) ltt – chiều dài tính tốn (m), phụ thuộc vào cách nối dây BI + Kiểm tra ổn đinh nhiệt: (𝐾𝑛ℎ 𝐼đ𝑚 )2 × 𝑡𝑛ℎ ≥ 𝐵𝑁 Knh – bội số ổn định nhiệt: 𝐾𝑛ℎ = 𝐼𝑛ℎ 𝐼1đ𝑚 Chỉ kiểm tra ổn định nhiệt với BI có dịng điện định mức Iđm < 1000A + Kiểm tra ổn định lực điện động: √2 𝐾𝑙đđ 𝐼1đ𝑚 ≥ 𝑖𝑥𝑘 Klđđ – bội số ổn định lực điện động: 𝐾𝑙đđ = 𝐼𝑙đđ 𝐼1đ𝑚 9.2.2/ Chọn BI cho cấp điện áp 220kV STT Dụng cụ đo Loại Công suất phụ tải (VA) A B Ampe kế Э-351 0,5 0,5 Watt kế tác dụng Д304 Watt kế phản kháng Д304 0,5 Công tơ tác dụng 11672M 2,5 Công tơ phản kháng 11673M 2,5 Cosφ - mét Д305 Tổng 16 0,5 Bảng 9.4 Bảng phụ tải BI cấp điện áp 220kV C 0,5 0,5 2,5 2,5 16 - Căng vào bảng phụ tải BI ta thấy pha A pha C mang nhiều tải nhất:  Stt = SA = 16 (VA) Ta có: UHT = 220 (kV), 𝐼𝑐𝑏 𝑚𝑎𝑥 1,2 = 0,3675 (kA), IN = 10,17 (kA), Ixk = 25,889 (kA) Từ thông số ta chọn BI sau: Kiểu TΦ3M220B-II Uđm (kV) Iđm (A) Sơ cấp Thứ cấp Cấp xác Z2đm (Ω) 220 500 0,5/10p 1,2 Bảng 9.5 Bảng thông số chọn BI cấp điện áp 220kV Ilđđ (kA) Inh/tnh (kA/s) 25 9,8/3 Trang 39 SVTH: Kiều Quốc Anh Đồ án GVHD: Trần Hoàng Lĩnh - Kiểm tra điều kiện ổn định động lực điện: √2 𝐼𝑙đđ = √2 × 25 = 35,35 (𝑘𝐴) > 𝐼𝑥𝑘 = 25,889 (𝑘𝐴) - Kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt: 𝐼𝑛ℎ 𝑡𝑛ℎ = 9,82 × = 288,12 (𝑘𝐴2 𝑠) > 𝐵𝑁 = 𝐼𝑁2 𝑡𝑞𝑡 = 10,172 × = 103,43 (𝑘𝐴2 𝑠) - Chọn dây dẫn từ BI tới dụng cụ đo: + Ta chọn dây đồng ρcu = 0,0188Ωmm2/m, chiều dài ltt = 100m + Tổng trở dụng cụ đo lường mắc vào pha A hay pha C: 𝑍2𝑑𝑐 = 𝑆𝑡𝑡 𝐼𝑑𝑐.𝐵𝐼 = 16 = 0,64 (𝛺) 52 + Tiết diện dây dẫn: 𝐹𝑑𝑑 ≥ 𝜌𝑑𝑑 𝑙𝑡𝑡 0,0188 × 100 = = 3,36 (𝑚𝑚2 ) 𝑍2đ𝑚𝐵𝐼 − ∑ 𝑍2𝑑𝑐 1,2 − 0,64 ⇒ Vậy ta chọn dây dẫn đồng có tiết diện mm2 Ta có: 𝑅𝑑𝑑 = 𝜌 𝑙𝑡𝑡 100 = 0,0188 × = 0,313 (𝛺) 𝐹𝑑𝑑 ⇒ 𝑍2 = ∑ 𝑍2𝑑𝑐 + 𝑅𝑑𝑑 = 0,64 + 0,313 = 0,953 ≤ 𝑍2đ𝑚.𝐵𝐼 9.2.3/ Chọn BI cho cấp điện áp 110kV STT Dụng cụ đo Loại Công suất phụ tải (VA) A B Ampe kế Э-351 0,5 0,5 Watt kế tác dụng Д335 0,5 Watt kế phản kháng Д304 0,5 Công tơ tác dụng 11672M 2,5 Công tơ phản kháng 11673M 2,5 Cosφ - mét Д305 Tổng 11,5 0,5 Bảng 9.6 Bảng phụ tải BI cấp điện áp 110kV C 0,5 0,5 0,5 2,5 2,5 11,5 - Căng vào bảng phụ tải BI ta thấy pha A pha C mang nhiều tải nhất: Trang 40 SVTH: Kiều Quốc Anh Đồ án GVHD: Trần Hoàng Lĩnh  Stt = SA = 11,5 (VA) Ta có: UHT = 110 (kV), 𝐼𝑐𝑏 𝑚𝑎𝑥 1,2 = 0,735 (kA), IN = 4,327 (kA), Ixk = 11,014 (kA) Từ thông số ta chọn BI sau: Kiểu Uđm (kV) TΦ3M110B-I Iđm (A) Sơ cấp Thứ cấp Cấp xác Z2đm (Ω) 110 800 0,5/10p/10p 1,2 Bảng 9.7 Bảng thông số chọn BI cấp điện áp 110kV Ilđđ (kA) Inh/tnh (kA/s) 124 26/3 - Kiểm tra điều kiện ổn định động lực điện: √2 𝐼𝑙đđ = √2 × 124 = 175,36 (𝑘𝐴) > 𝐼𝑥𝑘 = 11,014 (𝑘𝐴) - Kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt: 𝐼𝑛ℎ 𝑡𝑛ℎ = 262 × = 2028 (𝑘𝐴2 𝑠) > 𝐵𝑁 = 𝐼𝑁2 𝑡𝑞𝑡 = 4,3272 × = 18,72 (𝑘𝐴2 𝑠) - Chọn dây dẫn từ BI tới dụng cụ đo: + Ta chọn dây đồng ρcu = 0,0188Ωmm2/m, chiều dài ltt = 100m + Tổng trở dụng cụ đo lường mắc vào pha A hay pha C: 𝑍2𝑑𝑐 = 𝑆𝑡𝑡 𝐼𝑑𝑐.𝐵𝐼 = 11,5 = 0,46 (𝛺) 52 + Tiết diện dây dẫn: 𝐹𝑑𝑑 ≥ 𝜌𝑑𝑑 𝑙𝑡𝑡 0,0188 × 100 = = 2,54 (𝑚𝑚2 ) 𝑍2đ𝑚𝐵𝐼 − ∑ 𝑍2𝑑𝑐 1,2 − 0,46 ⇒ Vậy ta chọn dây dẫn đồng có tiết diện mm2 Ta có: 𝑅𝑑𝑑 = 𝜌 𝑙𝑡𝑡 100 = 0,0188 × = 0,47 (𝛺) 𝐹𝑑𝑑 ⇒ 𝑍2 = ∑ 𝑍2𝑑𝑐 + 𝑅𝑑𝑑 = 0,46 + 0,47 = 0,93 ≤ 𝑍2đ𝑚.𝐵𝐼 9.2.3/ Chọn BI cho cấp điện áp 22kV Vì cấp 22kV dung tủ hộp có sẵn biến dịng Trang 41 SVTH: Kiều Quốc Anh Đồ án GVHD: Trần Hoàng Lĩnh 9.3/ CHỌN MÁY BIẾN ĐIỆN ÁP(BU) 9.3.1/ Các điều kiện để chọn máy biến điện áp + Các 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: ∑ 𝑆2 – tổng phụ tải BU tính VA gồm cơng suất tác dụng P công suất phản kháng ∑ 𝑆 = √(∑ 𝑃𝑑𝑐 ) + (∑ 𝑄𝑑𝑐 ) Pdc Qdc tổng cổng suất tác dụng phản kháng dụng cụ đo, xác định dựa sơ đồ nối dây dụng cụ đo vào thứ cấp máy biến điện áp Chọn dây dẫn từ BU đến dụng cụ đo theo hai yêu cầu: + Tổn thất điện áp (ΔU) dây dẫn không lớn 0,5% điện áp đinh mức thứ cấp + Thỏa mãn điều kiện độ bền với dây dẫn BI (Fcu ≥ 1,5 mm2, FAL ≥ 2,5 mm2) 9.3.2/ Chọn máy biến điện áp cho cấp điện áp 220 kV - Phụ tải thứ cấp BU: + Các dụng cụ đo dòng điện: STT Dụng cụ đo Kiểu Số lượng Phụ tải pha AB (VA; W) Walt kế tác dụng Д335 12 Walt kế phản kháng Д304 16 Công tơ tác dụng 11672M 16 Công tơ phản kháng 11676M 24 Tổng 68 Bảng 9.8 Phụ tải biến điện áp đo dòng điện (BU) Phụ tải pha BC (VA; W) 12 16 16 24 68 Trang 42 SVTH: Kiều Quốc Anh Đồ án GVHD: Trần Hoàng Lĩnh ⇒ Tổng cơng suất phụ tải đo dịng điện: S21 = SAB + SBC = 68 + 68= 136 (VA) + Các dụng cụ đo điện áp: STT Dụng cụ đo Volt kế Tần số kế Công suất tiêu thụ cuộn dây điện áp cosφ VA W Э377 4 Э371 10 10 Bảng 9.9 Phụ tải biến điện áp đo điện áp (BU) Kiểu Số lượng ⇒ Tổng công suất phụ tải đo điện áp: S22 = + 10 = 14 (VA) => Tổng công suất phụ tải nối thứ cấp BU: S = S21 + S22 = 136 + 14 = 150 (VA) - Chọn máy biến điện áp DDB-245 có thơng số sau: Kiểu Cơng suất đinh mức (VA) 245 0,5 200 100/√3 Bảng 9.10 Bảng thông số máy biến điện áp cấp 220 kV U1đm (kV) DDB-245 U2đm (kV) Cấp xác - Chọn dây dẫn từ BU đến dụng cụ đo dòng điện dây đồng: ltt = 100m, ρcu = 0,0188 (Ωmm2/m) 𝑅𝑑𝑑 = 𝜌 𝛥𝑈 = 𝑙𝑡𝑡 100 (𝛺 ) = 0,0188 𝐹𝑑𝑑 𝐹𝑑𝑑 𝑅𝑑𝑑 𝐼2 0,0188 × 100𝑆2 ⋅ 100% = 100% 𝑢2đ𝑚 𝐹𝑑𝑑 × 𝑈đ𝑚 0,0188 × 100 × 150 = 100% ≥ 0,5% 100 𝐹𝑑𝑑 ( ) √3  𝐹𝑑𝑑 ≥ 16,92 (𝑚𝑚2 ) Vậy chọn dây dẫn có tiết diện F= 25 (mm2) để đảm bảo độ bền học - Chọn dây dẫn từ BU đến dụng cụ đo điện áp dây đồng: ltt = 100m, ρcu = 0,0188 (Ωmm2/m) 𝑅𝑑𝑑 = 𝜌 𝛥𝑈 = 𝑙𝑡𝑡 100 (𝛺 ) = 0,0188 𝐹𝑑𝑑 𝐹𝑑𝑑 𝑅𝑑𝑑 𝐼2 0,0188 × 100𝑆2 ⋅ 100% = 100% 𝑢2đ𝑚 𝐹𝑑𝑑 × 𝑈đ𝑚 Trang 43 SVTH: Kiều Quốc Anh Đồ án GVHD: Trần Hoàng Lĩnh = 0,0188 × 100 × 14 100 𝐹𝑑𝑑 ( ) √3 100% ≥ 0,5%  𝐹𝑑𝑑 ≥ 1,57 (𝑚𝑚2 ) Vậy chọn dây dẫn có tiết diện F= (mm2) để đảm bảo độ bền học 9.3.4/ Chọn máy biến điện áp cho cấp điện áp 110 kV - Phụ tải thứ cấp BU: + Các dụng cụ đo dòng điện: STT Dụng cụ đo Số lượng Kiểu Phụ tải pha AB (VA; W) Walt kế tác dụng Д335 Walt kế phản kháng Д304 12 Công tơ tác dụng 11672M 12 Công tơ phản kháng 11676M 18 Tổng 51 Bảng 9.11 Phụ tải biến điện áp đo dòng điện (BU) Phụ tải pha BC (VA; W) 12 12 18 51 ⇒ Tổng công suất phụ tải đo dòng điện: S21 = SAB + SBC = 51 + 51= 102 (VA) + Các dụng cụ đo điện áp: STT Dụng cụ đo Volt kế Tần số kế Công suất tiêu thụ cuộn dây điện áp cosφ VA W Э377 4 Э371 10 10 Bảng 9.12 Phụ tải biến điện áp đo điện áp (BU) Kiểu Số lượng ⇒ Tổng công suất phụ tải đo điện áp: S22 = + 10 = 14 (VA) ⇒ Tổng công suất phụ tải nối thứ cấp BU: S = S21 + S22 = 102 + 14 = 116 (VA) - Chọn máy biến điện áp DDB-245 có thơng số sau: Kiểu UTD-123 Công suất đinh mức (VA) 123 0,2 200 100/√3 Bảng 9.13 Bảng thông số máy biến điện áp cấp 220 kV U1đm (kV) U2đm (kV) Cấp xác - Chọn dây dẫn từ BU đến dụng cụ đo dòng điện dây đồng: Trang 44 SVTH: Kiều Quốc Anh Đồ án GVHD: Trần Hoàng Lĩnh ltt = 100m, ρcu = 0,0188 (Ωmm2/m) 𝑅𝑑𝑑 = 𝜌 𝛥𝑈 = 𝑙𝑡𝑡 100 (𝛺 ) = 0,0188 𝐹𝑑𝑑 𝐹𝑑𝑑 𝑅𝑑𝑑 𝐼2 0,0188 × 100𝑆2 ⋅ 100% = 100% 𝑢2đ𝑚 𝐹𝑑𝑑 × 𝑈đ𝑚 0,0188 × 100 × 102 = 100% ≥ 0,5% 100 𝐹𝑑𝑑 ( ) √3  𝐹𝑑𝑑 ≥ 11,5056 (𝑚𝑚2 ) Vậy chọn dây dẫn có tiết diện F= 16 (mm2) để đảm bảo độ bền học - Chọn dây dẫn từ BU đến dụng cụ đo điện áp dây đồng: ltt = 100m, ρcu = 0,0188 (Ωmm2/m) 𝑅𝑑𝑑 = 𝜌 𝛥𝑈 = 𝑙𝑡𝑡 100 (𝛺 ) = 0,0188 𝐹𝑑𝑑 𝐹𝑑𝑑 𝑅𝑑𝑑 𝐼2 0,0188 × 100𝑆2 ⋅ 100% = 100% 𝑢2đ𝑚 𝐹𝑑𝑑 × 𝑈đ𝑚 0,0188 × 100 × 14 = 100% ≥ 0,5% 100 𝐹𝑑𝑑 ( ) √3  𝐹𝑑𝑑 ≥ 1,57 (𝑚𝑚2 ) Vậy chọn dây dẫn có tiết diện F= (mm2) để đảm bảo độ bền học 9.5.6/ Chọn máy biến dòng điện cho cấp điện áp 22 kV Vì cấp 22kV dùng tủ hộp có sẵn biến điện áp 9.4/ CHỌN THANH DẪN VÀ THANH GÓP Chọn dây dẫn mềm để làm góp dẫn cho thiết bị trời 9.4.1/ Điều kiện chọn dẫn góp a/ Theo dịng điện cho phép 𝐼𝑐𝑝 𝐾1 𝐾2 𝐾3 ≥ 𝐼𝑐𝑝.𝑚𝑎𝑥 Trang 45 SVTH: Kiều Quốc Anh Đồ án GVHD: Trần Hoàng Lĩnh Trong đó: Icp – dịng cho phép nhệt độ cho phép 70oC, nhiệt độ môi trường xung quanh 25oC, dẫn đặt đứng K1 – hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường xung quanh K2 – hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc số dây song song Khoảng cách hai dây lớn K3 – hệ số phụ thuộc cách đặt dẫn, dẫn nằm ngang b/ Kiểm tra dẫn theo ổn đinh nhiệt - Khi chọn tiết diện dẫn theo điều kiện bình thường kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt theo biểu thức: 𝑆𝑐ℎọ𝑛 ≥ 𝑆𝑚𝑖𝑛 = √𝐵𝑁 𝐶 Trong đó: C – hệ số phụ thuộc vào vật liệu dẫn Ccu = 171; CAL = 88; 𝐵𝑁 = 𝐼ơđ 𝑇𝑡đ ; Với Iơđ tính Ampe c/ Theo điều kiện vầng quang 𝑈𝑣𝑞 ≥ 𝑈𝐻𝑇 Trong đó: Uvq – điện áp phát sinh vầng quang, dây dẫn ba pha đặt ba đỉnh tam giác xác định theo biểu thức: 𝑈𝑣𝑞 = 84 𝑚 𝑟 𝑙𝑔 𝑎 (𝑘𝑉) 𝑟 Với: Uvq – tính theo trị hiệu dụng điện áp dây m – hệ số xét đến độ xù xì bề mặt dây dẫn m = 0,93 – 0,98 với dây dẫn có sợi m = 0,83 – 0,87 với dây dẫn gồm nhiều sợi bện lại r – bán kính ngồi dây dẫn (cm) a – khoảng cách trục dây dẫn (cm) Khi đặt pha nằm ngang, xác định theo biểu thức giảm 4% pha tăng 6% pha Trang 46 SVTH: Kiều Quốc Anh Đồ án GVHD: Trần Hoàng Lĩnh 9.4.2/ Chọn góp cho cấp 220 kV Chọn theo điều kiện dòng điện cho phép Dòng điện cưỡng cực đại qua góp 220kV: Icbmax = 441 (A) *Chọn K1 = 0,95 – dẫn đặt nằm ngang K2 = – số góp K3 = 0,95 – môi trường xung quanh 300C ⇒ 𝐼𝑐𝑝 ≥ 𝐼𝑐𝑏𝑚𝑎𝑥 441 = = 493,84 (𝐴) 𝐾1 𝐾2 𝐾3 0,94 × × 0,95 Tra bảng phụ lục 8.12 trang 318 sách Thiết kế nhà máy điện trạm biến áp – Huỳnh Nhơn ta chọn dây AC-300/204 có thơng số: Icp=690 A, tiết diện = 298 mm2, đường kính d=29,2 mm - Kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt: 𝑆𝑐ℎọ𝑛 = 298 (𝑚𝑚2 ) ≥ 𝑆𝑚𝑖𝑛 = - √10,172 × × 106 √𝐵𝑁 = = 115,56 (𝑚𝑚2 ) 𝐶 88 Kiểm tra điều kiện vần quang: ( Chọn: m=0,87; a= 250cm; với r=29,2/2 = 14,6mm = 1,46cm) 𝑈𝑣𝑞 = 84 𝑚 𝑟 𝑙𝑔 𝑎 250 = 84 × 0,87 × 1,46 𝑙𝑔 = 238,32(𝑘𝑉 ) 𝑟 1,46 ⇒ 𝑈𝑣𝑞.𝑔 = 0,96𝑈𝑣𝑞 = 228,78 (𝑘𝑉) ≥ 𝑈𝐻𝑇 = 220 (𝑘𝑉 ) ⇒ 𝑈𝑣𝑞.𝑏 = 1,06𝑈𝑣𝑞 = 252,61 (𝑘𝑉) ≥ 𝑈𝐻𝑇 = 220 (𝑘𝑉 ) Kết luận: Vậy chọn góp cấp 220 kV dây nhôm mềm loại AC-300/204 với thông số kỹ thuật thỏa mãn 9.4.3/ Chọn góp cho cấp 110 kV Chọn theo điều kiện dòng điện cho phép Dịng điện cưỡng cực đại qua góp 110kV: Icbmax = 882 (A) *Chọn K1 = 0,95 – dẫn đặt nằm ngang K2 = – số góp K3 = 0,95 – mơi trường xung quanh 300C Trang 47 SVTH: Kiều Quốc Anh Đồ án GVHD: Trần Hoàng Lĩnh ⇒ 𝐼𝑐𝑝 ≥ 𝐼𝑐𝑏𝑚𝑎𝑥 882 = = 987,68 (𝐴) 𝐾1 𝐾2 𝐾3 0,94 × × 0,95 Tra bảng phụ lục 8.12 trang 318 sách Thiết kế nhà máy điện trạm biến áp – Huỳnh Nhơn ta chọn dây AC-600/72 có thơng số Icp=1050A, đường kính d=33,2 mm - Kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt: 𝑆𝑐ℎọ𝑛 = 580 (𝑚𝑚2 ) ≥ 𝑆𝑚𝑖𝑛 = - √4,3272 × × 106 √𝐵𝑁 = = 49,17 (𝑚𝑚2 ) 𝐶 88 Kiểm tra điều kiện vần quang: ( Chọn: m=0,87; a= 250cm; với r=33,2/2 = 16,6mm = 1,66cm) 𝑈𝑣𝑞 = 84 𝑚 𝑟 𝑙𝑔 𝑎 250 = 84 × 0,87 × 1,66 𝑙𝑔 = 264,2(𝑘𝑉 ) ≥ 𝑈𝐻𝑇 = 110 (𝑘𝑉) 𝑟 1,66 ⇒ 𝑈𝑣𝑞.𝑔 = 0,96𝑈𝑣𝑞 = 253,63 (𝑘𝑉) ≥ 𝑈𝐻𝑇 = 110 (𝑘𝑉 ) ⇒ 𝑈𝑣𝑞.𝑏 = 1,06𝑈𝑣𝑞 = 280,05 (𝑘𝑉) ≥ 𝑈𝐻𝑇 = 110 (𝑘𝑉 ) Kết luận: Vậy chọn góp cấp 110 kV dây nhôm với thông số kỹ thuật thỏa mãn 9.4.4/ Chọn góp cho cấp 22 kV Vì cấp 22kV dùng tủ hộp nên có sẵn 9.5/ CHỌN CÁP ĐIỆN LỰC 9.5.1/ Điều kiện chọn cáp dẫn + Theo dòng điện cho phép lâu dài: 𝐼𝑐𝑝 𝐾1 𝐾2 𝐾3 ≥ 𝐼𝑐𝑏 𝐾𝑞𝑡 + Theo điện áp cho phép 𝑈đ𝑚.𝑐á𝑝 ≥ 𝑈𝐻𝑇 9.5.2/ Chọn cáp điện lực cho cấp 22kV - Cấp 22kV có thơng số sau: Trang 48 SVTH: Kiều Quốc Anh Đồ án GVHD: Trần Hoàng Lĩnh IN = 6,709 (kA) Icb = 997 (A) *Từ thông số ta chọn cáp đồng cách điện XLPE, không đai thép, hang ALCATEL chế tạo [ tra bảng 4.41 trang 262 Sổ tay lựa chọn tra cưu thiết bị điện] với thông số sau: + Điện áp định mức: Uđm cáp = 24 kV + Tiết diện lõi: F = 150 mm2 + Icp trời 400C = 469 (A) + Icp đất 250C = 453(A) Mỗi pha ta sử dụng dây dẫn đặt song song đất Cho nên: Icp đất 250C =453 x = 906 (A) Kiểm tra điều kiện: + Điều kiện cho phép: Uđm cáp = 24 (kV) ≥ Uđm = 22 (kV) + Dòng điện cho phép lâu dài: 𝐼𝑐𝑝 = 906 (𝐴) ≥ 𝐼𝑐𝑏 997 = = 807 (𝐴) 𝐾𝑞𝑡 𝐾1 𝐾2 𝐾3 1,3 × 0,95 × × Kết luận: Vậy cáp chọn thõa mãn điều kiện Trang 49 SVTH: Kiều Quốc Anh Đồ án GVHD: Trần Hoàng Lĩnh CHƯƠNG 10: VẼ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ PHẦN ĐIỆN 10.1/ NỘI DUNG Trong vẽ sơ đồ nguyên lý phần điện cần vẽ phần sau đây: - Tất máy phát điện Tất MBA kèm theo tổ đấu dây chúng Sơ đồ nối điện cấp điện áp mối quan hệ chúng Tất máy cắt điện cấp điện áp Tất máy biến dòng điện cấp điện áp Tất chống set theo yêu cầu Tất dao cách ly dao nối đát theo có 10.2/ KÝ HIỆU - Kích thước khơng theo tỷ lệ thật tương đối phù hợp với thực, ví dụ : Máy phát điện, MBA chính, máy cắt điện,… - Nét vẽ: đậm, to góp, sau đến thiết bị chính… - Các chỗ nối phải có chấm trịn Dao cách ly Dao cách ly nối đất hai phía Máy cắt Trang 50 SVTH: Kiều Quốc Anh Đồ án GVHD: Trần Hoàng Lĩnh Máy biến áp tự ngẫu Máy biến điện áp (BU) Máy biến dòng (BI) có hai cuộn thứ cấp hai lõi Chống sét van PB - PBC Bảng 10.1: Ký hiệu vẽ sơ đồ điện 10.3/ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ PHẦN ĐIỆN Từ thiết bị chọn ta vẽ sơ đồ: Trang 51 SVTH: Kiều Quốc Anh Đồ án GVHD: Trần Hoàng Lĩnh Trang 52 SVTH: Kiều Quốc Anh ... 220/110/22 kV - Trạm nhận điện từ điện áp 22 0kv cung cấp cho phụ tải cấp điện áp 11 0kv 2 2kv Phụ tải 220 kV có cơng suất max 158MVA, cosϕ= 0,89 đường dây phụ tải, đồ thị theo hình Phụ tải 110 kV có... 1381642 USD + Giá máy cắt 220 kV : 55001 USD + Giá dao cách ly 220 kV : 14707 USD + Giá máy cắt 110 kV : 25292 USD + Giá dao cách ly 110 kV : 10553 USD + Giá máy cắt hộp 22 kV : 92384 USD Bảng tổng... Tên vật tư thiết bị Máy biến áp tự ngẫu 120 MVA Máy cắt 220 kV Máy cắt 110 kV Máy cắt hợp 2 2kV Dao cách ly 220 kV Dao cách ly 110 kV Số lượng 13 27 21 Đơn giá Hệ số 1381642 55001 25292 92384