CHƯƠNG 2 : THIẾT KẾ MẠNG CAO ÁP CỦA NHÀ MÁY
2.4 Thiết kế chi tiết cho phương ỏn được chọn
2.4.3 Tớnh toỏn ngắn mạch và lựa chọn thiết bị điện
điện Tớnh toỏn ngắn mạch phớa cao ỏp
Mục đớch của việc tớnh toỏn ngắn mạch là kiểm tra điều kiện ổn định động và ổn định nhiệt của thiết bị và dõy dẫn được chọn khi cú dũng ngắn mạch 3 pha. Khi tớnh toỏn ngắn mạch phớa cao ỏp, do khụng biết cấu trỳc cụ thể của hệ thống điện quốc gia nờn cho phộp tớnh toỏn gần đỳng điện khỏng ngắn mạch của hệ thống thụng qua cụng suất ngắn mạch về phớa hạ ỏp của trạm biến ỏp trung gian và coi hệ thống cú cụng suất vụ cựng lớn. Sơ đồ nguyờn lý và sơ đồ thay thế để tớnh toỏn ngắn mạch được thể hiện trong hỡnh 2.6
Hỡnh 2.6 Sơ đồ nguyờn lý và sơ đồ thay thế
Cần tớnh điểm ngắn mạch N1 tại thanh cỏi trạm PPTT để kiểm tra mỏy cắt, thanh gúp và tớnh cỏc điểm ngắn mạch N2 tại phớa cao ỏp trạm BAPX để kiểm tra cỏp và tủ cao ỏp cỏc trạm.
Điện khỏng của hệ thống dược tớnh theo cụng thức:
X
HT
Trong đú SN là cụng suất ngắn mạch về phớa hạ ỏp của trạm biến ỏp trung gian SN = 400 MVA; U là điện ỏp của đường dõy, U = 1,05. Utb = 1,05.35 = 36,75 kV
Điện trở và điện khỏng của đường dõy là: R = r0.l; X = x0.l
Trong đú: r0, x0 là điện trở và điện khỏng trờn 1 km đường dõy ( /km)
l là chiều dài của đường dõy
Bảng 2.18 Thụng số của đường dõy trờn khụng và cỏp
Đường đõy BATG-PPTT PPTT-B1 PPTT-B2 PPTT-B3 PPTT-B4 PPTT-B5 PPTT-B6 PPTT-B7
Do ngắn mạch xa nguồn nờn dũng ngắn mạch siờu quỏ dộ I” bằng dũng điện ngắn mạch ổn định I nờn ta cú thể viết như sau :
I I" I U
N ZN 3
Trong đú: ZN - tổng trở từ hệ thống đến điểm ngắn mạch thứ i ( ) U- điện ỏp của đường dõy (kV)
Tớnh toỏn điểm ngắn mạch N1 tại thanh gúp trạm phõn phối trung tõm:
U2 36,752 X HT SN 400 3,376() R = Rdd = 4,6 ( ) X=Xdd + XHT = 1,37 + 3,376 = 4,749 () I N 1,8. i xk
U2 36,752 X HT SN 400 3,376 ( ) R1 = Rdd + Rc1= 3,22 + 0,053 = 3,273 ( ) X=Xdd + XHT + Xc1 = 0,959 + 3,376 + 0,015 = 4,35 ( ) I U N 3ZN1 i xk 1.8. 2.IN 2 1,8. Điểm tớnh toỏn N2 tại B1 B2 B3 B4 B5 B6
Kiểm tra cỏc thiết bị điện đó được sơ bộ chọn ở phần so sỏnh kinh tế - kỹ thuật
Kiểm tra cỏc trung ỏp theo điều kiện ổn định nhiệt Điều kiện kiểm tra:
F . I . tqd Trong đú:
∝ là hệ số nhiệt độ, với cỏp đồng ∝ = 7.
I∞ là dũng điện ngắn mạch ổn định (I∞ = IN). tqđ là thời gian quy đổi, tqđ = 0,4 s.
F là tiết diện của cỏp.
Ta tớnh cho đoạn cỏp TPPTT-B3 cú dũng điện ngắn mạch là lớn nhất: IN=3,192 kA.
Ta cú: F 50mm27.3,192. 0,4 14,13mm2
Vậy cỏp đó chọn cho cỏc tuyến là hợp lý. Lựa chọn cỏc thiết bị phõn phối điện khỏc
Tại trạm trung tõm
BI được chọn theo cỏc điều kiện sau: Điện ỏp định mức:
Chọn BI loại 4ME16, kiểu hỡnh trụ do Siemens chế tạo cú cỏc thụng số kỹ thuật như sau:
Loại
4ME16
Lựa chọn và kiểm tra mỏy biến điện ỏp BU BU được chọn theo điều kiện sau:
Điện ỏp định mức:UđmBU Udm.m = 35kV
Ta chọn BU loại 3 pha 5 trụ 4MS36 kiểu trụ do SIEMENS chế tạo cú thụng số kỹ thuật như sau:
Loại Uđm
(kV) 4MS36 36
Chống sột van chọn theo cấp điện ỏp: Umạng = 35 kV
Chọn chống sột van loại 3EE1 do SIEMENS chế tạo cú cỏc thụng số kỹ thuật sau:
Ký hiệu
3EE1 Tại trạm biến ỏp phõn xưởng
Dựng một loại cầu chỡ cao ỏp cho tất cả cỏc trạm biến ỏp để thuận tiện cho việc mua sắm, lắp đặt và sửa chữa. Cầu chỡ được chọn theo cỏc tiờu chuẩn sau:
Điện ỏp định mức: Udm.CC Udm.m = 35 kV
Dũng điện định mức: I dm.CCIlvmax k qtbt Sdm . BA 1,3.2500
53, 61(A)
3Udm. m 3.35
Dũng điện cắt định mức: Idm.cắt IN3 = 2,992 kA (Vỡ dũng ngắn mạch trờn thanh cỏi của trạm biến ỏp B3 cú giỏ trị lớn nhất)
Ta chọn loại cầu chỡ 3GD1 608-5D do Siemens chế tạo với cỏc thụng số kỹ thuật như
sau:
Uđm (kV) Iđm (A) Icắt min (A) I cắt N (kA)
36 60 315 31,5
Lựa chọn và kiểm tra dao cỏch ly cao ỏp
Ta sẽ dựng một loại dao cỏch ly cho tất cả cỏc trạm biến ỏp để thuận lợi cho việc mua sắm, lắp đặt và thay thế. Dao cỏch ly được chọn theo cỏc điều kiện sau:
Điện ỏp định mức: Udm.MC Udm.m = 35 (kV)
Dũng điện định mức: Idm.MC Ilv.max = 2.Ittnm= 141,1 (A) Dũng điện ổn định động cho phộp: idm.d ixk = 8,125 kA
Tra bảng ta chọn dao cỏch ly 8DC11 với cỏc thụng số kỹ thuật sau: Udm(kV)
36
Lựa chọn và kiểm tra ỏptụmỏt
Áp tụ mỏt tổng, ỏp tụ mỏt phõn đoạn và cỏc ỏp tụ mỏt nhỏnh đều do Merlin Gerin chế tạo
Áp tụmỏt được lựa chọn theo cỏc điều kiện sau: Điện ỏp dịnh mức:
Dũng điện định mức:
Trong đú : Ilv max
Cỏc trạm biến ỏp B7 cú Sdm = 750kVA 0,38. 3 Cỏc trạm biến ỏp B4 cú Sdm = 1000kVA Nờn I lv max kqtbt SdmBA 3U dm . m Cỏc trạm biến ỏp B5, B6 cú Sdm = 1250kVA Cỏc trạm biến ỏp B2, B3 cú Sdm = 1600kVA Nờn I lv max k qtbt SdmBA 1,3.1600 3160, 23(A) 3Udm. m 0,38. 3 Cỏc trạm biến ỏp B1 cú Sdm = 2500kVA Nờn I lv max
Tra bảng ta chọn ỏp tụ mỏt tổng và ỏp tụ mỏt phõn đoạn như sau: Kết quả chọn MCCB tổng và MCCB phõn đoạn Tờn trạm B2, B3, B4, 1,3.1000 0,38. 3 1975,14(A ) 3U dm. m 1608,3 (A)
B5, B6, B7
B1 M63 3 415 6300 85 3 Đối với ỏp tụ mỏt nhỏnh:
Điện ỏp định mức: Udm.A Udm.m = 0,38 (kV)
Dũng điện định mức:
Trong đú: n - số ỏptụmỏt nhỏnh đưa về phõn xưởng Kết quả lựa chọn cỏc MCCB nhỏnh được ghi
Kết quả lựa chọn MCCB nhỏnh, loại 4 cực của Merlin Gerin
Số cực Iđm, A Uđm, V IcắtN, kA
3 4000 690 75
Hỡnh 2.7 Sơ đồ nguyờn lý cung cấp điện toàn nhà mỏy