a.) Phân loại trạm biến áp:
– Trạm biến áp trung gian: nhận điện của hệ thống cao áp biến đổi thành cấp điện trung áp.
– Trạm biến áp nhà máy, xí nghiệp: nhận điện từ trạm biến áp trung gian biến đổi xuống cấp điện áp thích hợp để phục cho các nhu cầu của phụ tải trong xí nghiệp. – Trạm biến áp ngồi trời: thích hợp cho các trạm trung gian cơng suất lớn.
– Trạm biến áp trong nhà: thích hợp cho các trạm biến áp phân xưởng, xí nghiệp, các khu vực trong thành phố…
b.) Chọn vị trí, số lượng, dung lượng trạm biến áp:
Vị trí và số lượng trạm biến áp trong xí nghiệp: – Vị trí của trạm biến áp phải thoả mãn các yêu cầu sau:
An tồn và liên tục cung cấp điện.
Gần trung tâm phụ tải, thuận tiện cho nguồn cung cấp.
Thao tác vận hành, quản lý dễ dàng.
Phịng cháy nổ, bụi bặm, khí ăn mịn.
Vốn đầu tư và chi phí vận hành nhỏ.
– Số lượng và dung lượng máy biến áp: khi xác định dung lượng của trạm và máy biến áp, cần phải xét đến phần kinh tế và phần kỹ thuật. Trong thực tế, cĩ nhiều phương
SVTH: Trịnh Hồng Hải Trang: 65 MSSV: 20502007 pháp để xác định dung lượng trạm biến áp, nhưng người ta phải dựa trên các nguyên tắc chính sau đây để quyết định dung lượng và số lượng máy biến áp trong trạm:
Dung lượng của máy biến áp trong một xí nghiệp nên đồng nhất để giảm số lượng máy biến áp dự phịng.
Sơ đồ nối dây của trạm nên đơn giản, đồng nhất và cần chú ý đến sự phát triển của phụ tải sau này.
Trạm biến áp cung cấp điện cho phụ tải loại 1 nên dùng 2 máy. Cịn trạm biến áp cung cấp điện cho phụ tải loại 2 thì việc chọn 2 máy biến áp hay khơng cần phải so sánh giữa kinh tế và kỹ thuật.
c.) Sơđồ nối dây của trạm biến áp:
Trạm biến áp là nơi trực tiếp nhận điện năng từ hệ thống đưa vềđể cung cấp điện cho xí nghiệp. Do đĩ, sơđồ nối dây của trạm cĩ ảnh hưởng lớn và trực tiếp đến vấn đề an tồn trong việc cung cấp điện liên tục cho nhà máy. Vì vậy, sơđồ nối dây của trạm biến áp phải thoả mãn các điều kiện sau:
Đảm bảo liên tục cung cấp điện theo yêu cầu của phụ tải.
Sơđồ nối dây đơn giản, rõ ràng, thuận tiện cho việc vận hành và sửa chữa khi cĩ sự
cố.
An tồn khi vận hành và khi sửa chữa.
Cần chú ý đến nhu cầu phát triển.
Hợp lý về mặt kinh tế trên cơ sởđảm bảo các yêu cầu kỹ thuật.
d.) Khả năng quá tải cho phép của máy biến áp:
– Quá tải thường xuyên: Là chếđộ làm việc quá tải mà một phần thời gian phụ tải của máy biến áp vượt quá thời gian định mức của nĩ, phần thời gian cịn lại của chu kỳ khảo sát (ngày, tháng, năm), phụ tải máy biến áp thấp hơn cơng suất định mức của nĩ. Với phụ
tải như vậy, thì hao mịn cách điện sau một chu kỳ khảo sát khơng vượt quá hao mịn định mức, tương ứng với nhiệt độ cuộn dây bằng 980C. Khi quá tải thường xuyên, nhiệt độ điểm nĩng nhất (trong thời gian phụ tải cực đại) của cuộn dây máy biến áp vượt quá 980C, nhưng khơng được quá 1400C.
– Quá tải sự cố: Là chế độ cho phép quá tải trong một số trường hợp ngoại lệ, với một thời gian hạn chếđể khơng gián đoạn việc cung cấp điện năng cho nhà máy. Trong điều kiện sự cố cho phép máy biến áp (với bất kỳ hệ thống làm mát nào) khơng phụ thuộc vào nhiệt độ mơi trường làm mát, cĩ thể làm việc trong 5 ngày đêm theo đồ thị phụ tải bậc 2. Với đồ thị phụ tải bậc 1 khơng quá 0,93 và phụ tải bậc 2 đạt đến 1,4 cơng suất định mức, nhưng thời gian bậc 2 khơng vượt quá 6 giờ.
e.) Phương pháp chọn máy biến áp:
Cĩ rất nhiều phương pháp và tiêu chuẩn để lựa chọn máy biến áp. Phương pháp cơ
bản nhất là dựa trên cơng suất tính tốn phụ tải và các chếđộ vận hành của máy biến áp. Để
phục vụ nhu cầu mở rộng sản xuất trong tương lai của xí nghiệp, chúng ta sẽ chọn cơng suất máy biến áp sao cho lớn hơn phụ tải tính tốn tồn xí nghiệp. Dưới đây là 2 phương án
để chọn lựa:
– Phương án 1: Sử dụng một máy biến áp: SđmMBA≥ SttNM
– Phương án 2: Sử dụng hai máy biến áp vận hành song song: 4 , 1 S S ttNM đmMBA ≥ : Trạm biến áp đặt ngồi trời.
SVTH: Trịnh Hồng Hải Trang: 66 MSSV: 20502007 3 , 1 S S ttNM đmMBA ≥ : Trạm biến áp đặt trong nhà.
Nếu một trong hai máy biến áp bị sự cố, máy biến áp cịn lại sẽ hoạt động với cơng suất (xét trường hợp quá tải sự cố):
Ssựcố = 1,4 : SđmMBA : trạm máy biến áp đặt ngồi trời. Ssựcố = 1,3 : SđmMBA : trạm máy biến áp đặt trong nhà.
Trong điều kiện bình thường thì 2 máy biến áp sẽ cùng nhau hoạt động.
Ta tính cả 2 phương án, sau đĩ so sánh để chọn phương án nào hợp lý và kinh tế
hơn.
– Phương án 1: chọn 2 máy biến áp. Ta cĩ: SttNM = 649,46(KVA)
SđmMBA = 400.2 = 800(KVA) ≥ SttNM = 649,46(KVA). • Ưu điểm:
+ Đảm bảo việc Sđm MBA ≥ SttNM
+ Cĩ thể mở rộng phụ tải trong tương lai. • Nhược điểm:
+ Kinh phí đầu tư lớn (2 máy biến áp).
+ Khi cĩ 1 máy bị sự cố thì máy kia khơng thể cung cấp điện cho phụ tải của xí nghiệp được.
Sqt MBA = 1,3.Sđm MBA = 1,3.400 = 520(KVA) < SttNM = 649,46(KVA).
+ Hai máy vận hành song song thì khơng hoạt động hết cơng suất nên non tải. Do
đĩ, khơng kinh tế.
+ Khi cĩ sự cố lưới điện thì việc cung cấp điện liên tục cho nhà máy cũng bị mất. – Phương án 2: chọn 1 máy biến áp.
Ta cĩ: SttNM = 649,46(KVA)
SđmMBA = 800(KVA) ≥ SttNM = 649,46(KVA). • Ưu điểm :
+ Kinh phí xây dựng, vốn đầu tư thấp. + Cĩ thể mở rộng phụ tải trong tương lai.
+ Đảm bảo Sđm MBA ≥ SttNM • Nhược điểm :
+ Khi sự cố máy biến áp thì mất đi tính liên tục cung cấp điện.
+ Sự cố lưới điện trung áp 22(KV), nếu khơng cĩ máy phát dự phịng thì cũng mất tính cung cấp điện liên tục.
Do sơ đồ mạng lưới điện tổng thể thì nhà máy chỉ cĩ duy nhất một đường dây 22 (KV) đi vào. Vì vậy, trong 2 phương án ta đã nêu ở trên, nếu sự cố lưới điện 22(KV) thì cơng ty bị mất điện hồn tồn (nếu khơng cĩ máy phát dự phịng) vấn đề này ta sẽđề cập
đến trong phần chọn máy phát.
Vậy, trong 2 phương án trên ta chọn phương án 2, đĩ là chọn một máy biến áp cĩ Sđm = 800(KVA).
Chọn máy biến áp phân phối do ABB chế tạo, với các thơng số sau: + Cơng suất máy biến áp : 800(KVA).
+ Điện áp định mức : 22/0,4 (KV). + Tổn hao khơng tải : ∆P0 = 1400(W)
SVTH: Trịnh Hồng Hải Trang: 67 MSSV: 20502007 + Điện áp ngắn mạch : UN = 5%
+ Kích thước :
Dài :1770(mm); Rộng : 1075(mm); Cao :1695(mm); Nặng : 2420(Kg).
(Tra bảng Phụ lục II.2, trang 259, sách thiết kế cung cấp điện của: Ngơ Hồng Quang-Vũ Văn Tẩm).