Trạm biến áp dùng để biến đổi điện năng từ cấp điện áp này sang cấp điện áp khác. Nó đóng vai trò rất quan trọng trong hệ thống cung cấp điện. Tùy theo nhiệm vụ mà người ta phân trạm biến áp thành 2 loại:
1. Trạm biến áp trung gian hay trạm biến áp chính
Trạm này nhận điện từ hệ thống điện có điện áp từ 35-220 kV biến đổi thành cấp điện áp 110kV, 22kV, 6kV. Có khi xuống 0,4kV.
2. Trạm biến áp phân xưởng
Trạm này nhận điện từ trạm biến áp trung gian biến đổi thành các cấp điện áp thích hợp phục vụ cho phụ tải phân xưởng. Phía sơ cấp thường là 10kV, 22kV, 6kV, 15kV, 35kV. Còn phía thứ cấp có các loại điện áp 220//127V, 380/220V hoặc 660V. Về phương diện cấu trúc người ta chia ra trạm ngoài trời và trạm trong nhà:
- Trạm ngoài trời: Các thiết bị điện áp cao đều đặt ngoài trời, còn phần thiết bị hạ áp có thể đặt trong nhà hoặc đặt trong các tủ sắt chế tạo sẵn chuyên dùng để phân phối phần hạ thế. Xây dựng trạm ngoài trời sẽ tiết kiệm được kinh phí so với trạm trong nhà.
- Ngoài ra do điều kiện chiến tranh, người ta còn xây dựng những trạm biến áp ngầm, loại này kinh phí xây dựng khá tốn kém.
5.1.Chọn vị trí số lượng và công suất của trạm biến áp
a.Vị trí
Nội dung của chương này đề cập tới thiết kế trạm biến áp cho phân xưởng L1 có diện tích là 10ha. Với hệ số ksd=0,2. Phân xưởng công ty có 24 thiết bị và được chia làm 3 nhóm phụ tải . Với công suất tính toán là 4585 kVA
Trạm biến áp được đặt ở sát biên giới giữa phân xưởng và lối đi , thuận tiện cho nguồn cung cấp đưa tới
Phải đảm bảo cho :
• An toàn lien tục cung cấp điện
• Thao tác vận hành và quản lí dễ dàng
• Tiết kiệm vốn đầu tư và chi phí vận hành hàng năm bé nhất
Số lượng và công suất máy biến áp được xác định theo các tiêu chuẩn sau đây: • An toàn và lien tục trong cung cấp điện
• Vốn đầu tư bé nhất và chi phí vận hành hàng năm là bé nhất • Tiêu tốn chi phí kim loại màu là nhỉ nhất
• Dung lượng của máy biến áp trong một xí nghiệp nên đồng nhất, ít chủng loại để giảm số lượng và dung lượng máy biến áp dự phòng
• Sơ đồ nối dây của trạm nên đơn giản, chú ý đến sự phát triển của phụ tải sau này
Điều kiện chọn máy biến áp phải thỏa mãn: SsBA≥ Stt
SdBA≥ ( S1 + S11)
SdBA≥ .0,7.4585 = 2500 ( kVA)
Chọn 2 máy biến áp có công suất là 2500 kVA
Ngoài các lựa chọn trên khi chọn MBA cần phải kể đến hiệu chỉnh công suất MBA theo nhiệt độ môi trường và cần phải xét đến khả năng quá tải cho phép máy biến áp
c. Tải kinh tế của máy biến áp
Việc vận hành 2 máy biến áp hoặc nhiều máy biến áp thì tính hợp lí về kinh tế là tải của máy thế nào đó để tổn thất công suất tác dụng là bé nhất. Điều này chỉ thực hiện được khi hệ số mang tải xấp xỉ bằng hệ số mang tải kinh tế:
Kmt.kt= Trong đó:
• ΔPkt là tổn hao công suất tác dụng khi máy biến áp làm việc không tải • ΔPnm là tổn hao công suất ngắm mạch
• Kth là hệ số tổn hao công suất tác dụng khi truyền tải công suất phản kháng ( kW/kVar), kth= 0,07 với xí nghiệp công nghiệp
• ΔQkt= SdB. là công suất phản kháng không tải của máy biến áp
• ΔQnm= SdB. là công suất phản kháng máy biến áp khi tiêu thụ tải định mức Đặc tính kĩ thuật của loại máy biến áp 2500- 22/0,4 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Máy biến áp I0% Un% ΔP0, kW ΔPn,kW
2500- 22/0,4 2,5 6 3,5 22
ΔQ0= SdB. = 2500. = 62,5 (kVar) ΔQnm= SdB. = 2500. = 150 (kVar)
Do trạm có hai máy biến áp có công suất như nhau là việc ở chế độ dự phòng nóng ,để đảm bảo vận hành kinh tế cần cho 2 máy làm việc khi phụ tải của trạm vượt quá giá trị:
Spt = SdB.
ΔP0= ΔP0 + kkt. ΔQ0= 3,5 + 0,07.62,5 = 7,9 (kW) ΔPnm= ΔPnm + kkt. ΔQnm= 22 + 0,07.150 = 32,5 (kW)
Spt= 2500. = 1743 (kVA)
Tổn thất điện năng trong máy biến áp: ΔWa= ΔP0.T0 + ΔPnm.kmt2.t ( kWh/năm) Trong đó: T0= 8760 (h)
t= 5000 (h)
ΔWa= 7,9.8760+32,25. ()2 . 3411 = 122,67 ( kWh/ nam )
Tổn thất công suất ở chế độ vận hành song song hai máy biến áp 2 x 2500 kVA ΔPT2maysongsong= 2. ΔP0 + ΔPnm. Kmt2
ΔPT2maysongsong= 2. 7,9+ . 32,25. ()2
= 23,63 (kW) b.Bù công suất phản kháng
Việc bù công suất phản kháng có ý nghĩa kinh tế trong việc sử dụng điện năng vần đề này được đề cập ở chương tiếp theo