CHỌN MÁY BIẾN ÁP TỰ DÙNG

B. PHƢƠNG Á N2

6.2CHỌN MÁY BIẾN ÁP TỰ DÙNG

6.2.1 Chọn máy biến áp tự dùng cấp 6,3 kV.

Các máy này có nhiệm vụ nhận điện từ thanh cái 10,5 kV cung cấp cho phụ tải tự dùng cấp điện áp 6,3 kV phần còn lại cung cấp tiếp cho phụ tải cấp điện áp 0,4 kV. Công suất định mức của máy biến áp tự dùng cấp 6,3 kV đƣợc chọn nhƣ sau :

n S S max td kV 3 , 6 đmB 

Trong đó: n là số máy phát trong nhà máy

6,3 max 1 28, 273 7, 068( ) 4 kV TD dmB S S MVA n    

Bảng 6.1: Thông số máy biến áp tự dùng cấp điện áp 6,3 kV

Loại máy biến áp UđmC (kV) UđmH (kV) SđmB (kVA) P0 (kW) PN (kW) UN% I0% TДHC 10000 10,5 6,3 10000 12,3 85 14 0,8

* Máy biến áp dự phòng : đƣợc chọn phù hợp với mục đích của chúng , máy biến áp dự phòng chỉ phục vụ để thay thế máy biến áp công tác khi sửa chữa .

Công suất máy biến áp dự phòng đƣợc chọn nhƣ sau : TD max dmBdp S 28, 273 S (1:1,3). (1 1,3). 7, 068 9,188 (MVA) n 4     

Ta chọn máy biến áp dự phòng loại TДHC16000có các thông số nhƣ sau :

Bảng 6.2: Thông số máy biến áp dự phòng tự dùng cấp điện áp 6,3 kV

Loại máy biến áp UđmC (kV) UđmH (kV) SđmB (kVA) P0 (kW) PN (kW) UN% I0% TДHC 16000 10,5 6,3 16000 17,8 105 10 0,75 6.2.2 Chọn máy biến áp tự dùng cấp 0,4 kV

Các máy biến áp tự dùng cấp 2 dùng để cung cấp điện cho phụ tải cấp điện áp 0,4 kV và chiếu sáng. Công suất của các loại phụ tải này thƣờng nhỏ nên công suất máy biến áp thƣờng đƣợc chọn loại máy có công suất từ 1000 kVA. Loại lớn hơn thƣòng không đƣợc chấp nhận vì giá thành lớn và dòng ngắn mạch phía 0,4kV lớn.

Xác định số phân đoạn

4, 242 1

 = 4,242>4

Nên mỗi phân đoạn chọn 2 MBA công suất 1000(kVA) có các thông số sau:

Bảng 6.3: Thông số máy biến áp tự dùng cấp điện áp 0,4kV

Loại máy biến áp SđmB (kVA) Điện áp (kV) Tổn thất (kW) UN% Io% cuộn cao cuộn hạ  Po  PN

ABB -1000 1000 6,3 0,4 1,75 1,3 5 1,4

6.3 CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN TỰ DÙNG.

6.3.1 Chọn máy cắt và dao cách ly cho mạch tự dùng cấp điện áp máy phát * Chọn máy cắt. * Chọn máy cắt.

Từ kết quả tính toán ngắn mạch tại N4 ta có: I” = 61,000 (kA) ixk = 155,229 (kA) Dòng cƣỡng bức qua máy MC-DCL tính nhƣ sau:

1000 S0td,4kV

Icb = SdmB 10  

0,549 3.Utb  3.10,5 kA Ta chọn loại máy cắt 8BK41:

Bảng 6.4. Thông số máy cắt cấp 10,5 kV

Loại Udm,kV Idm,kA Icắt dm,kA Iddm,kA Loại máy cắt

8BK40 12 12,5 63 160 SF6

- Không cần kiểm tra ổn định nhiệt vì có > 1000 (A)

* Chọn dao cách ly. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

Tƣơng tự ta chọn DCL loại PBK-20-5000 có thông số trong bảng sau:

Bảng 6.5. Thông số dao cách ly cấp 10,5 kV

Loại Udm,kV Idm,kA iđđm ,kA tnh,s

PBK-20/5000 20 5 200 10

- Không cần kiểm tra ổn định nhiệt vì có > 1000 (A)

6.3.2 Chọn máy cắt tự dùng cấp điện 6,3 kV

Để chọn máy cắt điện trong trƣờng hợp này ta tính dòng ngắn mạch tại thanh góp phân đoạn 6,3 kV (điểm N7) .Ta có sơ đồ thay thế tính toán ngắn mạch nhƣ sau:

Máy cắt đƣợc chọn theo điều kiện sau: UđmMC Uđmmạng

IđmMC Icb I2nh . tnh BN iđđm ixk Icđm I”N7

Trong chƣơng ngắn mạch ta tính đƣợc dòng ngắn mạch để chọn khí cụ điện mạch tự dùng là : IN4 = 61,000 (kA)

Điện kháng của hệ thống tính đến điểm ngắn mạch N4 là :

4 5, 49 0,09 61,000 cb HT N I X I   

Điện kháng của máy biến áp tự dùng cấp 6,3 kV là :

% 10 100 . . 1 100 100 10 N cb B dmB U S X S    0, 09 1 1, 090 HT B X  X  X    dm I dm I N cb Bdp dmB U % S 14 100 X . . 1, 4 100 S 100 10    XHT HT N4 XB N7

Vậy dòng ngắn mạch tại điểm N7 là :   " 7 100 8, 408 3. . 3.6,3.1,090 cb cb N tb I S I kA X U X    

Dòng xung kích tại điểm ngắn mạch N7 là :

  7 2 . 1,8 . 8, 408 21, 403 xkN i   kA Dòng điện làm việc cƣỡng bức :   dmB CB cb S 10 I = = = 0, 916 kA 3.U 3.6, 3

Ta chọn máy cắt có các thông số kỹ thuật nhƣ sau :

Bảng 6.5. Thông số máy cắt cấp điện áp 6,3 kV

Loại máy cắt Udm,kV Idm,kA Icdm,kA Iodd,kA

8BM20 12 1,25 25 63

Do Iđm = 1000A vậy không cần kiểm tra ổn định nhiệt.

6.3.3 Chọn aptomat cho mạch tự dùng 0,4 kV.

Điều kiện chọn aptomat:

- Điều kiện điện áp: UdmA Uluoi 0, 4 kV

- Điều kiện dòng điện: IdmA ICB

Idmcat  IN

Điện kháng của MBA tự dùng cấp 2 là: 0,4 2 % 5 100 . . 5 100 100 1 kV N cb B dmB U S X S   

Điện kháng tại điểm ngắn mạch N6 là:

X = XHT + XB1 +XB2 =0,090 + 1+ 5 = 6,090 Dòng điện ngắn mạch tại N6 là:   '' 6 100 23, 701 3. . 3.0, 4.6, 090 cb cb N cb I S I kA X U X     Dòng điện làm việc cƣỡng bức :     1 1, 443 1443 3. 3.0, 4 dmB CB cb S I kA A U     (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

Vậy ta chọn Aptomat có các thông số sau:

Bảng 6.6. Thông số Aptomat

Loại Aptomat UdmA (kV) IdmA (A) Idmcat (kA)

Ta không cần kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt vì dòng định mức của Aptomat lớn hơn 1000A.

 Kiểm tra điều kiện:

Điện áp định mức: UđmA= 690 V > UHđm=400 V. Dòng điện định mức: IđmA = 1600 A > Ilv = 1443 A . Dòng cắt định mức: Icắt đmA=40 kA > IN =23,701 kA.

Kết luận: Nhƣ vậy nhà máy nhiệt điện gồm 4 tổ máy, mỗi tổ có công suất 63MW đã đƣợc thiết kế hoàn chỉnh, đảm bảo cung cấp điện cho phụ tải một cách an toàn, tin cậy và liên tục.

PHẦN II: THIẾT KẾ TRẠM HẠ ÁP 22/0,4 KVCUNG CẤP CHO MỘT KHU

LỜI MỞ ĐẦU

Do việc sử dụng điện năng trong sinh hoạt ngày càng tăng, khiến cho hệ thống điện cũ đã không còn đủ đáp ứng nhu cầu sử dụng hằng ngày. Chính vì vậy hiện nay ở nhiều khu vực có lƣới điện phát triển đang tiến hành sửa chữa nâng cấp và xây mới nhiều trạm biến áp nhằm đáp ứng đủ nhu cầu điện năng của nhân dân.

Chính vì vậy trong phần 2 này em chọn chuyên đề thiết kế trạm biến áp treo 22/0,4 kV cho khu vực thôn Lƣu, xã Khám Lạng, huyện Lục Nam, tỉnh Bắc Giang. Trong phần này em sẽ tiến hành phân tích biên chế đề án thiết kế và đƣa ra các giải pháp công nghệ trong tiến hành trạm địa phƣơng nói chung sau đó tiến hành thiết kế trạm thực tế.

Chuyên đề gồm có các phần sau:

- Chƣơng 1: Biên chế thiết kế Trạm biến áp. - Chƣơng 2: Lựa chọn các giải pháp công nghệ.

CHƢƠNG 1: BIÊN CHẾ ĐỀ ÁN THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP

1.1PHÂN LOẠI VÀ CHỨC NĂNG TRẠM BIẾN ÁP. 1.1.1 Trạm cột.

1.1.1.1.Trạm Treo

- Là trạm mà toàn bộ các thiết bị cao hạ áp và máy biến áp đều đƣợc treo trên cột. MBA thƣờng là loại môt pha hoặc tổ ba máy biến áp một pha. Tủ hạ áp đƣợc đặt trên cột.

- Trạm này thƣờng rất tiết kiệm đất nên thƣờng đƣợc dùng làm trạm công cộng cung cấp cho một vùng dân cƣ. Máy biến áp của trạm treo thƣờng có công suất nhỏ, cấp điện áp 15¸22;35 / 0,4 kV, phần đo đếm đƣợc trang bị phía hạ áp.

-Tuy nhiên loại trạm này thƣờng làm mất mỹ quan thành phố nên về lâu dài loại trạm này không đƣợc khuyến khích dùng ở đô thị.

1.1.1.2. Trạm Giàn

- Trạm giàn là loại trạm mà toàn bộ các trang thiết bị và máy biến áp đều đƣợc đặt trên các giá đỡ bắt giữa hai cột, cấp điện áp 15; 22;35 kV /0,4 kV.

-Phần đo đếm có thể thực hiện phía trung áp hay phía hạ áp. Tủ phân phối hạ áp đặt trên giàn giữa hai cột đƣờng dây đến có thể là đƣờng dây trên không hay đƣờng cáp ngầm.

-Trạm giàn thƣờng cung cấp điện cho khu dân cƣ hay các phân xƣởng.

1.1.1.3. Trạm trên trụ

-Trạm biến áp phân phối 1 cột là loại trạm trong đó máy biến áp đƣợc đặt trên trụ thép đơn hoặc trụ bằng cột bê tông ly tâm. Các bộ phận khác đƣợc làm bằng tôn tráng kẽm, dày 2mm và đƣợc sơn tĩnh điện

- TBA phân phối đƣợc sử dụng trong lƣới truyền tải và phân phối 15~24kV, công suất máy thƣờng≤ 630kVA.

-Trạm đƣợc lắp đặt ngoài trời và đƣợc sử dụng ở các nơi công cộng có không gian hẹp, mật độ dân cƣ cao nhƣ: các trung tâm thƣơng mại, nhà cao tầng, bệnh viện, sân bay, tàu điện, vỉa hè, công viên... Ngoài ra, nó cũng đƣợc sử dụng trong các khu công nghiệp, các nhà máy sản xuất.

1.1.2 Trạm nền.

-Đối với loại trạm nền. thiết bị cao áp đặt trên cột, máy biến áp thƣờng là tổ ba máy biến áp một pha hay một máy biến áp ba pha đặt bệt trên bệ xi măng dƣới đất, tủ phân phối hạ áp đặt trong nhà.

-Xung quanh trạm có xây tƣờng rào bảo vệ. Đƣờng dây đến có thể là cáp ngầm hay đƣờng dây trên không, phần đo đếm có thể thực hiện phía trung áp hay phía hạ áp (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

-Trạm nền thƣờng đƣợc dùng ở những nơi có điều kiện đất đai nhƣ ở vùng nông thôn, cơ quan, xí nghiệp nhỏ và vừa.

1.1.3. Trạm kín.

-Trạm kín là loại trạm mà các thiết bị điện và máy biến áp đƣợc đặt trong nhà.Trạm kín thƣờng đƣợc phân làm trạm công cộng và trạm khách hàng.

+ Trạm công cộng thƣờng đƣợc đặt ở khu đô thị hóa,khu dân cƣ mới để đảm bảo mỹ quan và an toàn cho ngƣời sử dụng.

+ Trạm khách hàng thƣờng đƣợc đặt trong khuôn viên của khách hàng khuynh hƣớng hiện nay là sử dụng bộ mạch vòng chính (Ring Main Unit) thay cho kết cấu thanh cái, cầu dao, có bợ chì và cầu chì ống để bảo vệ máy biến áp có công suất nhỏ hờn 1000 kVA.

-Đối với loại trạm kiểu này cáp vào và ra thƣờng là cáp ngầm .Các cửa thông gió đều phải có lƣới đề phòng chim ,rắn ,chuột và có hố dầu sự cố.

1.1.4 Trạm hợp bộ

- Đối với nhiều trạm phức tạp đòi hỏi sử dụng cấu trúc nối mạng nguồn kiểu vòng hoặc tủ đóng cắt chứa nhiều máy cắt,gọn, không chịu ảnh hƣởng của thời tiết và chịu đƣợc va đập, trong những trƣờng hợp này các trạm trọn bộ kiểu kín đƣợc sử dụng . -Các khối đƣợc chế tạo sẵn sẽ đƣợc lắp đặt trên nền nhà bê tông và đƣợc sử dụng đối với trạm ở đô thị cũng nhƣ trạm ở nông thôn .

1.2. CÁC CƠ SỞ PHÁP LÝ LẬP BÁO CÁO KĨ THUẬT.

Các đề án thiết kế trạm hiện nay theo điều lệ quản lí đầu tƣ và xây dựng của Chính phủ có thể chia làm ba giai đoạn cơ bản:

1. Dự án đầu tƣ xây dựng công trình trƣớc đây là nghiên cứu khả thi và có thể bao gồm cả báo cáo đầu tƣ. Với các dự án không lớn chỉ cần lập báo cáo đầu tƣ.

2. Thiết kế kĩ thuật.

3. Thiết kế bản vẽ thi công.

Với các dự án không lớn thì thiết kế kĩ thuật và bản vẽ thi công có thể xem nhƣ là thiết kế kĩ thuật thi công.

Điều lệ quản lý đầu tƣ và xây dựng chỉ quy định về nội dung và yêu cầu cần đạt cho mỗi bƣớc thiết kế, không quy định biên chế và định hình đề án thiết kế.

1.3. SỰ CẦN THIẾT CỦA CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG.

1. Ý nghĩa luận chứng sự cần thiết của dự án Trạm biến áp.

Khi lập nghiên cứu thiết kế trạm, một trong những nội dung quan trọng là luận chứng sự cần thiết của dự án nhằm trả lời câu hỏi: tại sao cần thiết phát triển dự án trạm biến áp đang xem xét.

Có hai trƣờng hợp cần đầu tƣ là:

- Dự án trạm biến áp độc lập.

2. Luân chứng sự cần thiết của dự án trạm biến áp.

Luận chứng dựa trên cơ sở phân tích hai tình huống có trạm và không có trạm biến áp. Nếu không có trạm biến áp thì sẽ xuất hiện các tình huống sau:

- Quá tải các phần tử khác.

- Làm xấu chất lƣợng cung cấp điện. - Làm tổn thất công suất và điện năng.

Nếu mức quá tảu, hoặc chất lƣợng điện áp xuống dƣới mức cho phép, thì việc xuất hiện trạm biến áp là cần thiết để tránh quá tải hoặc nâng cao chất lƣợng điện áp cung cấp.

3. Hiện trạng và nhu cầu cung cấp điện cho phụ tải.

Đƣa ra tình hình đƣờng dây cũng nhƣ số lƣợng trạm biến áp và chất lƣợng đƣờng dây và trạm biến áp khu vực cần đặt trạm.

Hiện trạng lƣới điện , thời gian đƣa vào vận hành của lƣới điện, có đảm bảo an toàn cho nhân dân sinh hoạt.

Chất lƣợng điện áp cũng nhƣ nhu cầu dùng điện của khu vực đặt trạm.

4. Kết luận về sự cần thiết đầu tƣ xây dựng công trình. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

Từ các phân tích đánh giá về nhu cầu và tình trạng ở trên ta thấy việc đầu tƣ và xây dựng là cần thiết hay không và nó giải quyết đƣợc nhu cầu phụ tải nhƣ thế nào.

Trong giai đoạn xã hội đang từng bƣớc phát triển công nghiệp hóa hiện đại hóa, phƣơng tiện thông tin nghe nhìn ngày càng phát triển thì việc xây dựng trạm biến áp là phù hợp với sự phát triển nguồn điện của ngành năng lƣợng, phù hợp với chính sách của Đảng và Nhà nƣớc ta hiện nay.

1.4. TỔNG QUÁT VỀ CÔNG TRÌNH, CÁC GIẢI PHÁP KĨ THUẬT TBA. 1. Tổng quát về công trình. 1. Tổng quát về công trình.

- Vị trí đặt trạm biến áp , quy mô của trạm theo dự kiến.

- Các địa điểm khả thi, điều kiện tự nhiên ( địa hình, địa chất, khí tƣợng, thủy văn...) đƣờng giao thông, thông tin liên lạc, điều kiện về cung cấp vật tƣ và vật liệu xây dựng.

- Số lƣợng trạm biến áp cần xây dựng.

2. Các giải pháp kĩ thuật.

2.1. Vị trí của công trình sau khi khảo sát.

- Vị trí đặt trạm biến áp phải thuận lợi trong công tác vận hành ,thay thế ,cũng nhƣ sửa chữa máy biến áp khi có sự cố.

- Vị trí đặt trạm và tuyến đƣờng dây phải thống nhất với chính quyền địa phƣơng. Đƣa ra các điểm đầu trạm biến áp.

2.2. Trạm biến áp

- Công suất trạm: căn cứ vào phƣơng án đầu tƣ xây dựng công trình từ đó ta chọn - đƣợc công suất trạ cần thiết kế.

- Lựa chọn quy mô trạm: dựa trên phụ tải đã dự báo và cân bằng công suất năng lƣợng của khu vực.

2.3. Máy biến áp

- Sử dụng loại máy biến áp nào là phù hợp và đảm bảo cho vận hành cũng nhƣ cung cấp cho phụ tải ở tƣơng lai

- Các thông số kĩ thuật của máy biến áp là thực sự cần thiết. - Các đặc tính kĩ thuật của máy biến áp và nhà cung cấp.

2.4. Phần thiết bị của Trạm biến áp

- Lựa chọn các thiết bị dựa vào công suất cũng nhƣ loại trạm, các thiết bị phải có thông số kĩ thuật đầy đủ.

- Lựa chọn các sơ đồ bảo vệ rơ le , đo lƣờng, điều khiển tín hiệu.

2.5. Các giải pháp kĩ thuật phần điện

- Lựa chọn sơ đồ nối điện chính, bảo vệ và các công tác vận hành đóng cắt điện. - Lựa chọn bảo vệ chống quá điện áo và nối đất.

- Đo lƣờng và tủ điện .

- Tất cả các giá đỡ , chống sét van đều đƣợc nối đất chung vào hệ thống nối đất của trạm.

2.6. Các giải pháp kĩ thuật phần xây dựng.

- Thiết kế kiến trúc, bố trí tổng mặt bằng và khối lƣợng san gạt.