B. PHƢƠNG Á N2
6.3.3Chọn aptomat cho mạch tự dùng 0,4kV
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
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 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
-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
-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. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
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.
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. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Thiết kế kiến trúc, bố trí tổng mặt bằng và khối lƣợng san gạt. - Giải pháp phần phân phối ngoài trời, trong nhà và nhà điều hành. - Giải pháp cấp thoát nƣớc và phòng tránh cháy nổ.
- Các công trình phụ trợ.
1.5. ĐẤU NỐI CÁC ĐƢỜNG DÂY VÀO TRẠM. 1. Giới thiệu chung về đấu nối. 1. Giới thiệu chung về đấu nối.
- Đấu nối đƣờng dây mới vào đƣờng dây đã có. - Đấu nối vào chống sét van, cầu chì.
- Đấu nối từ tủ 0,4kV các trạm biến áp xây mới vào các đƣờng dây 0,4 kV hiện có.
2. Các giải pháp đấu nối - Đấu nối phía cao áp
1.6. PHÕNG CHỐNG ẢNH HƢỞNG CỦA CÔNG TRÌNH ĐẾN MÔI TRƢỜNG. TRƢỜNG.
1. Xác định ảnh hƣởng của môi trƣờng đến công trình.
- Xác định ảnh hƣởng tới đất đai, hoa màu, nhà cửa công trình trong hành lang trực tuyến.
- Giải tỏa mặt bằng tiến hành đền bù và di dân.
- Xác định diện tích đất chiếm dụng vĩnh viễn cho các móng cột, đất chiếm dụng cho vị trí một trạm.
2. Các biện pháp giảm thiểu các ảnh hƣởng của môi trƣờng.
- Thi công công trình nhanh gọn từng hạng mục, không để kéo dài. Khi thi công xong phần ngầm công trình cần nhanh chóng trả lại mặt bằng, không làm ảnh hƣởng đến giao thông.
- Thi công bằng biện pháp thủ công kết hợp với cơ giới.
- Phải có phƣơng án thi công chi tiết, cụ thể để ít ảnh hƣởng đến môi trƣờng.
1.7. HIỆU QUẢ VÀ KẾT LUẬN. 1. Hiệu quả của công trình.
- Cấp điện ổn định với chất lƣợng cao, cải thiện chất lƣợng điện áp và tổn thất điện năng, khắc phục tình trạng sử dụng điện với chất lƣợng thấp,
- Kích thích sản xuất và nâng cao đời sống cho nhân dân.
2. Kết luận.
- Qua việc xem xét đề án này trên phƣơng diện kinh tế xã hội, các điều kiện khách quan và chủ quan nhận thấy đề án là hoàn toàn khả thi về cả nguồn vốn ,kĩ thuật , kinh tế.
CHƢƠNG 2: LỰA CHỌN CÁC GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ
Giải pháp công nghệ trạm biến áp gồm các giải pháp máy biến áp, thiết bị phân phối, hệ thống đo lƣờng, điều khiển, bảo vệ, tự động, hệ cung cấp điện tự dùng, chống sét nối đất,...
Do quy mô trạm là khác nhau nên các giải pháp công nghệ cũng khác nhau, mặt khác do sự tiến bộ vƣợt bậc về khoa học kĩ thuật nên các giải pháp luôn luôn đổi mới. Do đó yêu cầu lựa chọn giải pháp công nghệ là phải hợp lý với thiết kế, nguồn vốn xây dựng và phù hợp với các điều kiện kĩ thuật trong nƣớc và tiến bộ khoa học công nghệ chung. Ở đây do chỉ thiết kế trạm hạ áp 22/0,4 kV nên ta chỉ xét đến một số giải pháp công nghệ cần thiết.
2.1. LỰA CHỌN GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ CHO TRẠM BIẾN ÁP.
Mục này ta tiến hành lựa chọn các thông số, đặc tính cơ bản của máy biến áp gồm dung lƣợng số dây quấn, sơ đồ và cấp điện áp. Các vấn đề còn lại cần xem xét lựa chọn.
1. Chọn loại máy biến áp
Máy biến áp hiện tại chủ yếu đặt ngoài trời, cỉ có một số trƣờng hợp đặc biệt mới sử dụng máy biến áp đặt trong nhà. Về loại máy thì có 3 loại cơ bản là : máy biến áp khô, máy biến áp dầu, máy biến áp nạp khí trơ.
- Máy biến áp khô có ƣu điểm gọn nhẹ, vận hành đơn giản, ít bị cháy nổ nhƣng có nhƣợc điểm là khả năng cách điện và làm mát yếu. Tuy nhiên công nghệ máy biến áp khô đã đạt đƣợc những thành quả lớn nên có thể xem xét áp dụng. - Máy biến áp dầu có ƣu điểm là khả năng làm mát và cách điện tăng cƣờng, giá
thành máy không cao. Nhƣợc điểm là nặng nề, cần có dầu nên phải quản lí, dễ cháy nổ. Tuy nhiên nó đƣợc áp dụng khá rộng rãi.
- Loại máy biến áp nạp khí trơ và cách điện khí khắc phục đƣợc những nhƣợc điểm của máy biến áp dầu nhƣng do giá thành cao nên chỉ đƣa vào sử dụng khi thực sự cần thiết. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
2. Lựa chọn điện áp danh định của dây quấn và nấc điều chỉnh điện áp.
Điện áp danh định của dây quấn máy biến áp đƣợc chọn theo điện áp danh định của hệ thống, có xem xét đến sự cần thiết điều chỉnh điện áp.
Để nâng cao khả năng điều chỉnh điện áp trong hệ thống, máy biến áp cần bố trí