Thiết kế trạm biến áp và mạng điện 110kV sử dụng phần mềm Powerworld Simulator

MỤC LỤC

SƠ ĐỒ CẤU TRÚC VÀ CÁC PHƯƠNG ÁN CỦA TRẠM BIẾN ÁP .1 Phương án 1: Qua MBA hai cuộn dây giảm dần từ điện áp cao xuống

Phương án 3: Sử dụng MBA ba cuộn dây

- Khi công suất lớn, kích thước và trọng lượng MBA lớn nên gặp khó khăn khi chuyên chở, xây lắp.

Phương án 4: Sử dụng MBA hai cuộn dây tách riêng hai cấp điện áp

⇒ Phương án 1 và phương án 2 được chọn để tính toán trong các chương tiếp theo.

CHỌN MÁY BIẾN ÁP CHO CÁC PHƯƠNG ÁN

CÁC DẠNG SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN

    Luận văn tốt nghiệp: Thiết kế trạm biến áp 220/110/22kV GVHD: Th.S Nguyễn Hoàng Minh Tuấn Tất cả các phần tử được nối vào thanh góp vòng qua dao cách ly vòng (CLV), một máy cắt vòng (MCV) cùng hai dao cách ly hai bên được nối liên lạc giữa thanh góp vòng với thanh góp chính (Hình a). Nhiệm vụ của MCv là để thay lần lượt cho máy cắt của bất kỳ phần tử nào khi cần sửa chữa mà không cần phải ngừng cung cấp điện phần tử đó bằng cách đi vòng qua MCV, thanh góp vòng và CLV.

    Hình 4.2 Sơ đồ một hệ thống thanh gĩp cĩ phân đoạn.
    Hình 4.2 Sơ đồ một hệ thống thanh gĩp cĩ phân đoạn.

    CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHO TRẠM BIẾN ÁP ĐANG THIẾT KẾ

      Nếu có hai phân đoạn có thể thực hiện theo sơ đồ Hình b hoặc Hình c. Nhờ có MCV độ tin cậy cung cấp điện tăng lên, tuy nhiên sơ đồ thêm phức tạp và tăng vốn đầu tư.

      Hình 4.4 Sơ đồ nối điện của phương án 1.
      Hình 4.4 Sơ đồ nối điện của phương án 1.

      TÍNH TOÁN TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MÁY BIẾN ÁP

      TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MBA TỰ NGẪU

      Luận văn tốt nghiệp: Thiết kế trạm biến áp 220/110/22kV GVHD: Th.S Nguyễn Hoàng Minh Tuấn 5.3 TÍNH TOÁN TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG CHO CÁC PHƯƠNG ÁN.

      TÍNH TOÁN DềNG ĐIỆN NGẮN MẠCH

      N2xHT

      TÍNH TOÁN KINH TẾ CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐT

      TÍNH TOÁN KINH TẾ GIỮA CÁC PHƯƠNG ÁN .1 Tính toán kinh tế cho phương án 1

        KB tra bảng 9.1 sách Thiết kế NMD và TBA của thầy Huỳnh Nhơn Bảng 7.3 Lập bảng tính toán kinh tế cho MBA.

        CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ CÁC PHẦN DẪN ĐIỆN

        CÁC ĐIỀU KIỆN CHUNG ĐỂ CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ PHẦN DẪN ĐIỆN a) Về điện áp

        - công suất định mức tương ứng với cấp chính xác do nhà chế tạo cho. - công suất tiêu thụ trên dây dẫn nối từ máy biến dòng hay máy biến điện áp đến dụng cụ đo.

        NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG Cể LIấN QUAN ĐẾN TÍNH TOÁN ĐỂ CHỌN CÁC KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ PHẦN DẪN ĐIỆN

        - công suất định mức tương ứng với cấp chính xác do nhà chế tạo cho. - tổng công suất tác dụng nối vào biến dòng , biến điện áp. - công suất tiêu thụ trên dây dẫn nối từ máy biến dòng hay máy biến điện áp đến dụng cụ đo. 8.2 NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG Cể LIấN QUAN ĐẾN TÍNH TOÁN ĐỂ CHỌN CÁC KHÍ. Luận văn tốt nghiệp: Thiết kế trạm biến áp 220/110/22kV GVHD: Th.S Nguyễn Hoàng Minh Tuấn Dòng điện bình thường cực đại và dòng điện cưỡng bức cực đại ở các cấp điện áp:. b) Chế độ làm việc ngắn hạn. Đặc trưng cho chế độ này là ngắn mạch, dòng chạy qua là dòng ngắn mạch IN và thời gian kéo dài bằng thời gian tồn tại của dòng ngắn mạch tN.

        CHỌN MÁY CẮT VÀ DAO CÁCH LY .1 Chọn máy cắt

        1 Điện áp định mức 2 Dòng điện định mức 3 Ổn định lực động điện 4 Ổn định nhiệt. Bảng8.7 Bảng số liệu dao cách ly đã chọn và kiểm tra điều kiện STT Thông số Thông số dao cách ly.

        Bảng 8.3 Bảng số liệu máy cắt đã chọn và kiểm tra điều kiện
        Bảng 8.3 Bảng số liệu máy cắt đã chọn và kiểm tra điều kiện

        CHỌN MÁY BIẾN DềNG ĐIỆN (BI) Bảng 8.8 Điều kiện chọn máy biến dòng điện

        Luận văn tốt nghiệp: Thiết kế trạm biến áp 220/110/22kV GVHD: Th.S Nguyễn Hoàng Minh Tuấn – chiều dài tính toán của dây dẫn (m), phụ thuộc vào sơ đồ nối dây của biến dòng và chiều dài thực từ BI đến dụng cụ đo. Phụ tải thứ cấp phụ thuộc vào công suất tiêu thụ của các đồng hồ đo lường cho ở bảng trên, chọn pha có công suất lớn nhất là pha A hoặc pha C làm phụ tải thứ cấp cho biến dòng. Chọn dây dẫn nối từ máy biến dòng vào các đồng hồ đo lường đặt trong trạm bằng dây đồng vỏ nhựa với chiều dài 100m, đấu Y hoàn toàn nên ltt =100m.

        1 Điện áp định mức 2 Dòng điện định mức 3 Tổng trở định mức 4 Ổn định lực động điện 5 Ổn định nhiệt.

        Bảng 8.10 Phụ tải phần dùng đo cấp 220kV
        Bảng 8.10 Phụ tải phần dùng đo cấp 220kV

        CHỌN PHẦN DẪN ĐIỆN CHO TRẠM BIẾN ÁP Tính toán cho các cấp điện áp

        Luận văn tốt nghiệp: Thiết kế trạm biến áp 220/110/22kV GVHD: Th.S Nguyễn Hoàng Minh Tuấn Sử dụng cùng một loại dây dẫn mềm đối với thanh góp và dây dẫn từ thanh góp đến MBA, vì đường dây ngắn nên chọn theo điều kiện phát nóng. Trường hợp này so với trường hợp trên cũng có các điều kiện tương tự và điều kiện nặng nề nhất là thỏa điều kiện vầng quang. Sử dụng cùng một loại dây dẫn mềm đối với thanh góp và dây dẫn từ MBA đến thanh góp, vì đường dây ngắn nên chọn theo điều kiện phát nóng.

        Dòng cho phép (A).  Kiểm tra theo dòng điện cho phép lâu dài.  Kiểm tra theo điều kiện vầng quang. Để đảm bảo an toàn ta tính Uvqmin đối với pha giữa trong điều kiện các pha đặt nằm ngang:.  Kiểm tra theo điều kiện ổn định nhiệt Vậy dây đã chọn thỏa các yêu cầu kỹ thuật. Đối với cấp 22kV ta không cần chọn thanh góp vì máy cắt tổng phía 22 kV là máy cắt hộp bộ nhà sản xuất đã chế tạo sẵn thanh góp theo tiêu chuẩn. Đường dây ngắn nên ta chọn theo dòng điện cho phép lâu dài. Ta chọn cáp ngầm bằng đồng. Chọn cáp theo điều kiện dòng cho phép lâu dài:. Do Icbmax của cáp lớn nên ta dùng nhiều dây dẫn riêng lẻ ghép lại nhằm giảm dòng làm việc của từng sợi cáp. Chọn 4 cáp riêng lẻ đặt song song. Dòng cho phép trên mỗi sợi cáp. SVTH: Nguyễn Đinh Thị Kim Ngân Trang 60. TBA của thầy Huỳnh Nhơn).

        TỰ DÙNG TRONG TRẠM BIẾN ÁP

        • TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH TẠI THANH GểP 0.4kV .1 Điện trở và điện kháng của máy biến áp tự dùng
          • CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN TRONG PHẦN TỰ DÙNG .1 Chọn cáp từ thanh góp 22kV đến MBA tự dùng

            Điều đó có nghĩa là có thể tự mở máy tất cả các động cơ nối trên thanh góp, khi mất điện một phân đoạn này có thể để tất cả các động cơ không cần cắt điện, sau khi đóng nguồn dự phòng, các động cơ có thể đồng thời tự khởi động được. Hai MBA này có công suất bằng nhau và có thể làm việc riêng lẽ, tức là một máy làm việc có thể cung cấp đủ công suất cho phụ tải tự dùng (MBA còn lại đóng vai trò là MBA tự dùng dự phòng). Vì khoảng cách từ thanh cái 22 kV đến máy biến áp tự dùng nhỏ do vậy chọn cáp từ thanh cái 22 kV đến máy biến áp tự dùng không cần phải chọn theo điều kiện mật độ dòng kinh tế.

            Chọn cỏp 1 lừi bằng đồng, điện ỏp định mức đến 1kV cỏch điện bằng giấy tẩm nhựa thụng và chất dẻo không cháy đặt trong đất, vỏ bọc chì hay nhôm.

            Nguồn điện

            CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TÁC DỤNG

            Với: : tổng công suất tác dụng phát ra do các máy phát điện của các nhà máy trong hệ thống. : tổng phụ tải tác dụng cực đại của các hộ tiêu thụ m: hệ số đồng thời (giả thiết chọn 1). : tổng tổn thất công suất tác dụng trên đường dây và máy biến áp : tổng công suất tự dùng của các nhà máy điện.

            CÂN BẰNG CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG

            Luận văn tốt nghiệp: Thiết kế mạng điện 110kV GVHD: Nguyễn Hoàng Minh Tuấn Do chỉ cân bằng từ thanh cái cao áp nên có thể bỏ qua tổng công suất phản kháng tự. Ngoài ra, với mạng điện 110kV, trong tính toán sơ bộ có thể coi tổn thất công suất phản kháng trên cảm kháng đường dây bằng công suất phản kháng do điện dung đường dây cao áp sinh ra. Vì > 0 nên hệ thống cần đặt thêm thiết bị bù để cân bằng công suất phản kháng.

            Luận văn tốt nghiệp: Thiết kế mạng điện 110kV GVHD: Nguyễn Hoàng Minh Tuấn 10.3 TÍNH TOÁN BÙ SƠ BỘ.

            DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT KỸ THUẬT

            • CHỌN TIẾT DIỆN DÂY
              • TÍNH TOÁN THÔNG SỐ DƯỜNG DÂY
                • TỔN THẤT CÔNG SUẤT VÀ SỤT ÁP .1 Khu vực phụ tải liên tục

                  + Phương án 2: Tại vị trí tải 2 phải gánh tải cho tải 1 cho nên tải ở đây lớn từ đó ta phải chọn tiết diện dây dẫn lớn dẫn đến chi phí cho phương án này cao. + Phương án 3: Tại vị trí tải 1 phải gánh tải cho tải 2 cho nên tải ở đây lớn từ đó ta phải chọn tiết diện dây dẫn lớn hơn nữa, đường dây ở phương án này xa dẫn đến chi phí cho phương án này cao. + Phương án 2: Tại vị trí tải 4 phải gánh tải cho tải 3 cho nên công suất truyền đường dây N4 gồm cả công suất của tải 3 và 4 nên ta phải chọn tiết diện dây dẫn lớn dẫn đến chi phí cho phương án này cao.

                  + Phương án 3: Tại vị trí tải 3 phải gánh tải cho tải 4 cho nên công suất truyền đường dây N3 gồm cả công suất của tải 3 và 4 nên ta phải chọn tiết diện dây dẫn lớn hơn nữa, đường dây ở phương án này xa dẫn đến chi phí cho phương án này cao.

                  11.3.1.1 Phương án 1: Đường dây lộ kép hình tia
                  11.3.1.1 Phương án 1: Đường dây lộ kép hình tia

                  SO SÁNH PHƯƠNG ÁN VỀ KINH TẾ

                    Luận văn tốt nghiệp: Thiết kế mạng điện 110kV GVHD: Nguyễn Hoàng Minh Tuấn Sơ đồ nối dây các phương án tối ưu cho mạng điện. Trong thiết kế trạm phân phối này, sử dụng máy biến áp kiểu 3 pha có điều áp dưới tải. Phụ tải 1, 2 yêu cầu cung cấp điện liên tục, nên chọn trạm có 2 máy biến áp làm việc để đề phòng trường hợp hỏng một máy.

                    Phụ tải 3, 4 không yêu cầu cung cấp điện liên tục, nên chọn trạm có 1 máy biến áp làm việc.

                    BÙ KINH TẾ TRONG MẠNG ĐIỆN

                      CƯỠNG BỨC

                      TÍNH TOÁN PHÂN BỐ CÔNG SUẤT TRONG MẠNG ĐIỆN

                      TÍNH TOÁN PHÂN BỐ CÔNG SUẤT LÚC PHỤ TẢI CỰC ĐẠI .1 Sơ đồ mạng điện

                        Luận văn tốt nghiệp: Thiết kế mạng điện 110kV GVHD: Nguyễn Hoàng Minh Tuấn 16.3 TÍNH TOÁN PHÂN BỐ CÔNG SUẤT LÚC PHỤ TẢI CỰC TIỂU. Luận văn tốt nghiệp: Thiết kế mạng điện 110kV GVHD: Nguyễn Hoàng Minh Tuấn 16.4 TÍNH TOÁN PHÂN BỐ CÔNG SUẤT LÚC SỰ CỐ. Phụ Điện áp phía hạ áp Điện áp phía hạ áp % độ lệch điện áp phía.

                        Bảng 16.4 Tổng kết phụ tải
                        Bảng 16.4 Tổng kết phụ tải

                        ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TRONG MẠNG ĐIỆN

                        CHỌN ĐẦU PHÂN ÁP

                        Luận văn tốt nghiệp: Thiết kế mạng điện 110kV GVHD: Nguyễn Hoàng Minh Tuấn 17.3 CHỌN ĐẦU PHÂN ÁP CHO MÁY BIẾN ÁP TRONG CÁC TÌNH TRẠNG.

                        TỔNG KẾT CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT CỦA MẠNG ĐIỆN

                        • TÍNH TOÁN TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG

                          KL : tổng vốn đầu tư xây dựng đường dây KT: tổng vốn đầu tư xây dựng trạm biến áp.

                          18.3 LẬP BẢNG CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT Bảng 18.1 Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật
                          18.3 LẬP BẢNG CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT Bảng 18.1 Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật