4.1:Tổng quan về trạm biến áp.
+ Khái niệm: trạm biến áp là 1 phần tử rất quan trọng của hệ thống điện, có nhiệm vụ tiết kiệm điện năng từ hệ thống, biến đổi từ cấp điện áp này sang cấp điện áp khác và phân phối cho các mạng điện tương ứng. Trong trạm biến áp,
ngoài máy biến áp còn có rất nhiều những thiết bị hợp thành hệ thống tiếp nhận và phân phối điện năng. Các thiết bị phía cao áp gọi là thiết bị phân phối cao áp (máy cắt, dao cách ly, thanh cái) và các thiết bị phía hạ áp gọi là thiết bị phân phối hạ áp (thanh cái hạ áp, aptomat, cầu dao, cầu chảy).
Điện áp
Người ta phân ra làm 4 cấp điện áp: • Siêu Cao Áp: Lớn Hơn 500 KV
• Cao áp: 66kV, 110kV, 220kV và 500kV • Trung Áp: 6kV, 10kV, 15kV, 22kV và 35 kV
• Hạ Áp: 0,4kV và 0,2kV và Các điện áp nhỏ hơn 1 KV.
Phân loại trạm biến áp:
Theo cách phân loại trên, ta lại có 2 tên trạm biến áp:
• Trạm biến áp Trung gian: Nhận điện áp từ 220 KV – 35 KV biến đổi thành điện áp ra 35 KV – 15 KV theo nhu cầu sử dụng.
• Trạm biến áp phân Xưởng hay Trạm biến áp phân phối: Nhận điện áp 35KV – 6 KV biến đổi thành điện áp ra 0,4 KV – 0,22 KV => đây là trạm sử dụng trong bài
biến áp được dùng trong mạng hạ áp dân dụng tòa nhà, thường thấy là trạm 22/0,4 KV.
Công suất máy biến áp:
• Gồm các máy biến áp có cấp điện áp sơ/thứ cấp: 35/0.4KV, 22/0.4 KV,
10&6.3/0.4 KV
• Công suất biểu kiến Trạm phổ biến: 50, 75, 100, 160, 180, 250, 315, 320, 400,
500, 560, 630, 750, 800, 1000, 1250, 1500, 1600, 1800, 2000, 2500 KVA. • Các công ty Sản Xuất và thi công trạm Biến Áp như: thiết bị điện , Cơ điện • Các công ty Sản Xuất và thi công trạm Biến Áp như: thiết bị điện , Cơ điện Thủ Đức,Lioa.v.v
Các đơn vị cần quan tâm trên trạm:
• P: Công suất tiêu thụ (KW)
• Q: Công suất phản kháng (KVAr)
• U: điện áp sơ cấp và thứ cấp của trạm (KV hoặc V).
• I: Dòng điện thứ cấp (A), Dòng điện sơ cấp thường rất ít được quan tâm. 500, 560, 630, 750, 800, 1000, 1250, 1500, 1600, 1800, 2000, 2500 KVA.
• Các công ty Sản Xuất và thi công trạm Biến Áp như: thiết bị điện, Cơ điện Thủ
Đức, Lioa.v.v.
4.2: Chọn phương án thiết kế xây dựng trạm biến áp
+ Các trạm biến áp phân xưởng có nhiều phương án thiết kế, lắp đặt khác nhau, tùy thuộc vào điều kiện khí hậu, quy mô nhà máy cũng như kích thước trạm biến áp. Trạm biến áp có thể đặt trong phân xởng để tiết kiệm đất, tránh bụi bặm, hóa chất ăn mòn. Song cũng có thể đặt ngoài trời, đỡ gây nguy hiểm cho phân xưởng và người sản xuất.
+ Vị trí đặt trạm biến áp phải đảm bảo gần trọng tâm phụ tải, như vậy độ dài mạng phân phối cao áp và hạ áp sẽ được rút ngắn, các chỉ tiết kinh tế kỹ thuật của sơ đồ cấp điện cũng được đảm bảo.
+ Khi xác định vị trí đặt trạm biến áp cũng nên cân nhắc sao cho trạm biến áp chiếm vị trí nhỏ nhất đảm bảo mĩ quan, không ảnh hưởng tới quá trình sản xuất cũng như thuận tiện cho việc vận hành sửa chữa, mặt khác cũng đảm bảo an toàn cho người và thiết bị trong quá trình vận hành sản xuất.
Theo yêu cầu về độ tin cậy cung cấp điện, vì là xưởng xí nghiệp nên để giảm chi phí xây dựng ta xây dựng TBA 1 máy và thiết kế theo kiểu trạm bệt.Với trạm này các thiết bị cao áp được đặt trên cột, máy biến áp được đặt trên bệ xi măng dưới đất.
Xung quanh trạm xây dựng tường cao 2m, cửa ra vào có khóa, phải làm cửa thông gió, phía trong có đặt lưới mắt cáo để phòng tránh chim, chuột, rắn.
Với vị trí đã xác định ở chương 2 thiết kế trạm có kích thước như sau: Chiều dài: 3m
Chiều rộng: 3m Chiều cao: 2m
Các thiết bị trong trạm biến áp:
+ các thiết bị trong trạm gồm máy biến áp, cầu chảy, dao cách ly, chống sét van, sứ đỡ, tủ hạ áp.
Theo những tính toán lựa chọn trong chương 3, ta lựa chọn các thiết bị như sau: • Chọn 1 máy biến áp do ABB chế tạo có thông số sau:
+ công suất định mức : 320 kVA. + Điện áp: 22/0,4 kV.
+ ∆P0 = 800 W, ∆PN = 4850 W, UN = 2,35%, I0 = 1.5%.
• Chọn cầu chảy do SIEMENS chế tạo có Udm = 24kV, Idm= 20A, Icdm = 62kA.
• Chọn dao cách ly: do ABB chế tạo có IN = 50kA, Udm = 24kV. • Chọn van chống sét do Cooper chế tạo có Udm = 24kV, có:
+giá đỡ ngang: AZLP51 B24 +giá đỡ khung: AZLP519224
+giá đỡ MBA và đường dây: AZLP531 A24
+giá đỡ công xôn kiểu giàn khung: AZLP531 B24 +giá đỡ hình khối: AZLP519 C24
Chọn sứ cách điện EPOXY: IC 10.1.0 CPS có : Udm = 12kV, số tán = 4, chiều dài H = 130mm, trọng lượng 0,6kG, lực nén 45kN. Kích thước tủ hạ áp: Kích thước khung tủ số cánh cửa tủ cánh tủ tráng men cao rộng sâu 1800 600 400 1 61564
4.3:Tính toán nối đất cho trạm biến áp và phân xưởng
Ta có 𝑆𝑀𝐵𝐴 = 320 𝑘𝑉𝐴 vì vậy càn phải tính toán điện trở nối đất đat yêu cầu là : 𝑅𝑦𝑐 ≤ 4𝛺
• Phương pháp : xét dùng thanh ngang đan thành lưới chữ nhật (17,5m x 7,5m), đóng 20 cọc trên cạnh ngoài của lưới, cách nhau 2,5m.
Chọn điện cực là thép tròn CT3 Ф16, cọc là thép góc 60x60x6 dài 2,5m. Thanh ngang dùng thép dẹt 40x5mm và thanh được chôn ở độ sâu 𝑡𝑡 = 0,8𝑚
Vậy ta có thể áp dụng công thức :
𝑅 = 𝑅𝑐.𝑅𝑡𝔶𝑡.𝑅𝑐+𝑛.𝔶𝑐.𝑅𝑡 𝔶𝑡.𝑅𝑐+𝑛.𝔶𝑐.𝑅𝑡
Xác định các giá trị trong công thức:
- Điện trở cọc: 𝑅𝑐 = 𝑃𝑐𝑜𝑐
2𝜋𝑙 (𝑙𝑛2𝑙
𝑑 +1