intTypePromotion=1

Bài giảng Cung cấp điện: Chương 5 - ThS. Phùng Đức Bảo Châu

Chia sẻ: Liêm Phan | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:51

0
122
lượt xem
33
download

Bài giảng Cung cấp điện: Chương 5 - ThS. Phùng Đức Bảo Châu

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Cung cấp điện: Chương 5 - Trạm biến áp do ThS. Phùng Đức Bảo Châu giảng dạy. Bài giảng được trình bày với các nội dung: Khái quát và phân loại; chọn vị trí, số lượng và công suất cho trạm; sơ đồ nối dây của trạm biến áp; cấu trúc trạm; vận hành trạm biến áp; nối đất trạm và đường dây tải điện; ví dụ - Chọn công suất của máy biến áp. Cùng tham khảo nội dung chi tiết tài liệu.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Cung cấp điện: Chương 5 - ThS. Phùng Đức Bảo Châu

  1. KHOA ĐiỆN-ĐIỆN TỬ ViỄN THÔNG BM. ĐIỆN CÔNG NGHIỆP Chương 5: TRẠM BIẾN ÁP Giảng viên: ThS. Phùng Đức Bảo  Châu
  2. Nội dung 1. Khái quát và phân loại 2. Chọn vị trí, số lượng và công suất cho trạm 3. Sơ đồ nối dây của trạm biến áp 4. Cấu trúc trạm 5. Vận hành trạm biến áp 6. Nối đất trạm và đường dây tải điện 7. Ví dụ: Chọn công suất của máy biến áp
  3. 1. Khái quát & phân loại  Trạm biến áp dùng để biến đổi điện năng từ cấp điện áp này sang cấp điện áp khác.  Theo nhiệm vụ, có thể phân trạm thành hai loại: - Trạm biến áp trung gian hay còn gọi là trạm biến áp chính: trạm này nhận điện 35÷220kV từ hệ thống biến đổi thành cấp điện áp 10, 6 hay 0,4kV. - Trạm biến áp phân xưởng: nhận điện từ trạm biến áp trung gian biến đổi thành các cấp điện áp thích hợp phục vụ cho phụ tải phân xưởng. Phía sơ cấp thường là 35, 22, 15, 10, 6kV; còn phía hạ áp có thể là 660, 380/220 hay 220/127V.
  4.  Theo cấu trúc, cũng có thể chia thành hai loại: - Trạm biến áp ngoài trời: ở trạm này, các thiết bị cao áp đều được đặt ngoài trời, còn phần phân phối điện áp thấp được đặt trong nhà hoặc trong các tủ chuyên dùng chế tạo sẵn. - Trạm biến áp trong nhà: ở trạm này tất cả các thiết bị đều được đặt trong nhà. Chi phí xây dựng trạm trong nhà thường cao hơn trạm ngoài trời nhiều.
  5. 2. Chọn vị trí số lượng và công suất cho trạm : a. Vị trí trạm:  Gần trung tâm phụ tải, thuận tiện cho nguồn cung cấp điện đưa đến  An toàn, liên tục cung cấp điện  Thao tác vận hành và quản lý dễ dàng  Tiết kiệm vốn đầu tư và chi phí vận hành hàng năm bé nhất  Ngoài ra cũng lưu ý sự ăn mòn, bụi bặm nhiều, môi trường dễ cháy
  6. b. Số lượng máy biến áp:         Kinh  nghiÖm   thiÕt  kÕ  vËn  hµnh  cho  thÊy  m çi  tr¹m  chØ nªn ®Æ t 1 m ¸y BA lµ tè t nhÊt. Khi cÇn  thiÕt  cã  thÓ  ®Æ t  2  m ¸y,  kh«ng  nªn  ®Æ t  nhiÒu  h¬n 2 m ¸y.  Tr¹m   1  m ¸y:  TiÕt  kiªm   ®Êt,  vËn  hµnh  ®¬n  gi¶n,  C tt  nhá  nhÊt.  Nh­ng  kh«ng  ®¶m   b¶o  ®­îc  ®é   tin  cËy cung cÊp ®iÖn nh­ tr¹m  2 m ¸y.  Tr¹m   2  m ¸y:  Th­ê ng  cã  lîi  vÒ  kinh  tÕ  h¬n  tr¹m   3  m ¸y.  Tr¹m   3  m ¸y:  chØ  ®­îc  dïng  vµo  tr­ê ng  hîp  ®Æ c  biÖt.
  7.       ­   ViÖc  q uy Õt  ®Þnh  c hän s è  l­îng  m ¸y  BA, th­ê ng   ®­îc  d ùa v µo   y ª u c Çu c ña p hô  t¶i:  Hé  Lo¹i I: ®­îc cÊp tõ 2 nguån ®é c lËp (cã thÓ lÊy nguån tõ 2 tr¹m   gÇn nhÊt m çi tr¹m  ®ã chØ cÇn 1 m ¸y). NÕu hé  lo¹i 1 nhËn ®iÖn tõ  1  tr¹m   BA,  th×  tr¹m   ®ã  cÇn  ph¶i  cã  2  m ¸y  vµ  m çi  m ¸y  ®Êu  vµo  1  ph©n ®o¹n riªng, gi÷a c¸c ph©n ®o¹n ph¶i cã TB ®ãng tù ®é ng.  Hé   loai  II:    còng  cÇn  cã  nguån  dù  phß ng  cã  thÓ  ®ãng  tù  ®é ng  hoÆ c b»ng tay. Hé  lo¹i II nhËn ®iÖn tõ 1 tr¹m  th× tr¹m  ®ã còng cÇn  ph¶i cã 2 m ¸y BA hoÆ c tr¹m  ®ã chØ cã m é t m ¸y ®ang vËn hµnh vµ  m é t m ¸y kh¸c ®Ó dù phong ngué i.  Hé  lo¹i III:  tr¹m  chØ cÇn 1 m ¸y BA.     ­   Tuy nhiÖn còng cã thÓ ®Æ t 2 m ¸y BA víi c¸c lý do kh¸c nhau nh­:  C«ng  s uÊt  m ¸y  bÞ  h¹n  chÕ,  ®iÒu  kiÖn  vËn  chuyÓn  vµ  l¾p  ®Æ t  khã (kh«ng  ®ñ kh«ng gian  ®Ó ®Æ t m ¸y lín). HoÆ c  ®å thÞ phô t¶i  qu¸  chªnh  lÖch  (K®k    0,45  lý  do  vËn  hµnh),  hoÆ c  ®Ó  h¹n  chÕ  dß ng ng¾n m ¹ch.       ­    Tr¹m  3 m ¸y chØ ®­îc dïng vµo nh÷ng tr­ê ng hîp ®Æ c biÖt. 
  8. c . Chọn dung lượng máy biến áp:   VÒ lý thuyÕt nªn chän the o chi phÝ  vËn hµnh  nhá nhÊt lµ hîp lý nhÊt. tuy nhiªn cß n kh¸ nhiÒu  yÕu tè  kh¸c ¶nh h­ë ng ®Õn chän dung l­îng m ¸y  BA nh­: trÞ s è  phô t¶i, cos ; m ø c b»ng ph¼ng  cña ®å thÞ phô t¶i. Mé t s è  ®iÓm  cÇn l­u ý khi  chän dung l­îng m ¸y BA.    + DÊy c«ng s uÊt BA.    + HiÖu chØnh nhiÖt ®é .    + Kh¶ n¨ng qu¸ t¶i BA.    + Phô t¶i tÝ nh to¸n.    + Tham  kh¶o s è  liÖu dung l­îng BA the o §K tæ n  thÊt kim  lo¹i m Çu Ý t nhÊt
  9.     c .1. DÉy  c «ng  s uÊt BA:   BA  chØ  ®­îc  s ¶n  xuÊt  the o  nh÷ng  cì  tiªu  chuÈn.  ViÖc chän ®óng c«ng s uÊt BA kh«ng chi ®¶m  b¶o  an toµn CC§, ®¶m  b¶o tuæ i thä m µ cß n ¶nh h­ë ng  ®Õn chØ tiªu kinh tÕ ký thuËt cña s ¬ ®å CC§ : 50;   100;  180;  320;  560;  750;  1000;   1800;   3200;    5600 kVA …  Chó  ý:  Trong  cïng  m é t  xÝ   nghiÖp  nªn  chän  cïng  m é t  cì  c«ng s uÊt v× P tt  kh¸c nhau (cè  g¾ng kh«ng nªn v­ît qu¸ 2­3  chñng lo¹i) ®iÒu nµy thuËn tiÖn cho thay thÕ, s öa ch÷a, dù  tr÷ trong kho.  M¸y BA ph©n x­ë ng nªn chän cã c«ng s uÊt tõ 1000  kVA ®æ  l¹i   (lµm  chiªu dµi m ¹ng h¹ ¸p ng¾n l¹i    gi¶m  tæ n thÊt… )
  10.     c .2. HiÖu chØnh nhiÖt ®é  :   S dm  cña BA lµ c«ng s uÊt m µ nã cã thÓ t¶i liªn tôc trong s uè t  thê i  gian  phôc  vô  (kho¶ng  20  n¨m )  víi  ®iÒu  kiÖn  nhiÖt  ®é   m «i tr­ê ng lµ ®Þnh m ø c. C¸c m ¸y BA n­íc ngoµi (ch©u ©u)  ®­îc chÕ t¹o víi t0   kh¸c m «i tr­ê ng ë  ta. VÝ  dô m ¸y BA Liªn  X« cò qui ®Þnh:      +   NhiÖt ®é  trung b×nh hµng n¨m  lµ  tb =  + 5 0C       +   NhiÖt ®é  cùc ®¹i trong n¨m  lµ       cd  =  +35 0 C        d ung  l­îng  m ¸y  b iÕn ¸p  c Çn ®­îc  hiÖu c hØnh the o  m «i tr­ê ng  l¾p   ®Æt thùc  tÕ:                            ' θtb 5 S dm S dm (1 )       +  tb  – nhiÖt ®é  trung b×nh n¬i l¾p ®Æ t. 100       + S dm   ­ Dung l­îng ®Þnh m ø c BA the o thiÕt kÕ.       + S   ­ Dung l­îng ®Þnh m ø c ®∙ hiÖu chØnh.  Ngoµi  ra  cß n  ph¶i  hiÖu  chØnh  the o  nhiÖt  dé   cùc  ®¹i  cña  m «i  tr­ê ng  xung  quanh.  Khi  cd  >  35 0 C   c«ng  s uÊt  cña  BA  ph¶i  gi¶m   ®i  cø   m çi  ®é  t¨ng thªm , dung l­îng ph¶i gi¶m  ®i 1% cho ®Õn khi  cd  = 45 0 C. NÕu  cd  > 45 C ph¶i ®­îc lµm  m ¸t nh©t t¹o. 0
  11.     c.3. Quá tải máy biến áp:  Trong  vËn  hµnh  thùc  tÕ  v×  phô  t¶i  lu«n  thay  ®æ i  nªn  phô  t¶i  cña  BA  th­ê ng  kh«ng  b»ng  phô  t¶i  ®Þnh  m ø c  cña  nã,  Mµ  m ø c  ®é   giµ  ho¸  c¸ch  ®iÖn  ®­îc  bï  trõ  nhau  ë   m ¸y  BA  the o  phô  t¶i.  V×  vËy  trong  vËn  hµnh  cã  thÓ  xÐt  tíi  kh¶  n¨ng  cho  phÐp  m ¸y BA lµm  viÖc lín h¬n phô t¶i ®Þnh m ø c cña nã  (m é t  l­îng  nµo  ®ã).  NghÜa  lµ  cho  phÐp  nã  lµm   vviÖc  qu¸  t¶i  nh­ng  s ao  cho  thê i  h¹n  phôc  vô  cña  nã  kh«ng  nhá  h¬n  20   25  n¨m    x©y  dùng  qui  t¾c tÝ nh qu¸ t¶i:     + Qu¸ t¶i b×nh th­ê ng cña BA (dµi h¹n).     + Qu¸ t¶i s ù cè  cña BA (ng¾n h¹n).
  12.  +Kh¶ n¨ng qu¸ t¶i BA lóc b×nh th­êng:  Qui t¾c ®­ê ng cong: “ Mø c ®é  qu¸ t¶i b×nh th­ê ng cho phÐp tuú thué c vµo hÖ s è   ®iÒn kÝ n cña phô t¶i hµng ngµy”  Kqt = f(k dk  , t) S tb Itb Kdk S cd Ic d      §­ê ng cong qu¸ t¶i BA the o ph­¬ng ph¸p nµy ®­îc x©y dùng  the o quan hÖ gi÷a hÖ s è  qu¸ t¶i Kqt vµ thê i gian qu¸ t¶i hµng  K ngµy (xe m  HV) qt HÖ sè qu¸ t¶i I  0,5 Kqt cd Kdk Idm  0,7  0,6 Tõ ®ã x¸c ®Þnh ®­îc phô t¶i cùc  0,8 ®¹i cho phÐp. Icd =Kqt.Idm S cd =Kqt.S dm 0    1    2  24 t (g iê )
  13.          Qui t¾c 1 %: “ NÕu so s¸nh phô t¶i b×nh th­ êng mét ngµy ®ªm cña m¸y BA víi dung l­îng ®Þnh møc cña nã. Th× øng víi mçi phÇn tr¨m non t¶i trong nh÷ng th¸ng mïa h¹, th× m¸y BA ®­ îc phÐp qu¸ t¶i 1% trong những th¸ng mïa ®«ng, nh­ng tæng céng kh«ng ®­îc qu¸ 15 %”.  Qui t¾c 3 %: “Trong ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é kh«ng khÝ xung quanh kh«ng v­ît qu¸ +350C. Cø hÖ sè phô t¶i cña m¸y BA gi¶m ®i 10 % so víi 100% th× m¸y BA ®­îc phÐp qu¸ t¶i 3 %”  Cã thÓ ¸p dông ®ång thêi c¶ 2 qui t¾c ®Ó tÝnh qu¸ t¶i nh­ng cÇn ph¶i ®¶m b¶o giíi h¹n sau:
  14.          Qui t¾c 1 %: “ NÕu so s¸nh phô t¶i b×nh th­êng mét ngµy ®ªm cña m¸y BA víi dung l­îng ®Þnh møc cña nã. Th× øng víi mçi phÇn tr¨m non t¶i trong nh÷ng th¸ng mïa h¹, th×m¸y BA ®­îc phÐp qu¸ t¶i 1% trong những th¸ng mïa ®«ng, nh­ng tæng céng kh«ng ®­îc qu¸ 15 %”.  Qui t¾c 3 %: “Trong ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é kh«ng khÝ xung quanh kh«ng v­ît qu¸ +350C. Cø hÖ sè phô t¶i cña m¸y BA gi¶m ®i 10 % so víi 100% th× m¸y BA ®­ îc phÐp qu¸ t¶i 3 %”  Cã thÓ ¸p dông ®ång thêi c¶ 2 qui t¾c ®Ó tÝnh qu¸ t¶i nh­ng cÇn ph¶i ®¶m b¶o giíi h¹n sau: + Víi m ay BA ngoµi trê i kh«ng v­ît qu¸ 30 %.    + Víi m ¸y BA ®Æ t trong nhµ kh«ng v­ît qu¸ 20 %.
  15. +Kh¶ n¨ng qu¸ t¶i sù cè:  Qu¸ t¶i sù cè m¸y biÕn ¸p kh«ng phô thuéc vµo ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é xung quanh vµ trÞ sè phô t¶i tr­íc khi qu¸ t¶i. Th«ng sè nµy ®­îc nhµ m¸y chÕ t¹o qui ®Þnh, cã thÓ tra trong c¸ch b¶ng.  Khi kh«ng cã sè liÖu tra, cã thÓ ¸p dông nguyªn t¾c sau ®Ó tÝnh qu¸ t¶i sù cè cho bÊt kú m¸y BA nµo.  “ Trong tr­êng hîp tr­íc lóc sù cè m¸y BA t¶i kh«ng qu¸ 93 % c«ng suÊt ®Þnh møc cña nã, th× cã thÓ cho phÐp qu¸ t¶i 40 % trong vßng 5 ngµy ®ªm víi ®iÒu kiÖn thêi gian qu¸ t¶i trong mçi ngµy kh«ng qu¸ 6 giê”
  16. c.4. Chän dung l­îng m¸y BA theo phô t¶i tÝnh to¸n :  V×  phô  t¶i  tÝ nh  to¸n  lµ  phô  t¶i  lín  nhÊt  m µ  thùc  tÕ  kh«ng  ph¶i lóc nµo còng nh­ vËy   Cho nªn dung l­îng chän the o  S tt  kh«ng  nªn  chän  qu¸  d­.  Ngoµi  ra  cß n  ph¶i  chó  ý  ®Õn  c«ng s uÊt dù tr÷ khi xÈy ra s ù cè  1 m ¸y (dµnh cho tr¹m  cã 2  m ¸y). Nh÷ng m ¸y cß n l¹i ph¶i ®¶m  b¶o CC ®­îc 1 l­îng c«ng  s uÊt cÇn thiÕt the o yªu cÇu cña phô t¶i.  Trong ®iÒu kiÖn b×nh th­ê ng:          ­ Tr¹m  1 m ¸y                S dm    S tt           ­ Tr¹m  n m ¸y              n.S dm    S tt    S dm  – dung l­îng ®Þnh m ø c ®∙ hiÖu chØnh nhiÖt ®é  cña BA.   S tt  ­ C«ng s uÊt tÝ nh to¸n cña tr¹m .       Tr­ê ng  hîp  cÇn  thiÕt  cã  thÓ  xÐt  thªm   qu¸  t¶i  lóc  b×nh  th­ ê ng, nh­ vËy cã thÓ cho phÐp chän ®­îc m ¸y BA cã dung l­ îng gi¶m  ®i   tiÕt kiªm  vè n ®Çu t­.
  17.  Tr­êng hîp sù cè 1 m¸y BA: (xÐt cho tr¹m tõ 2 m¸y trë lªn), hoÆc ®øt mét ®­êng d©y: - Víi tr¹m 2 m¸y kqt.S dm S sc - Tram n m¸y (n-1).kqt.S dm S sc  S dm – dung l­îng ®Þnh møc cña m¸y BA ®· hiÖu chØnh nhiÖt ®é. S sc - Phô t¶i mµ tr¹m vÉn cÇn ph¶i ®­îc cung cÊp khi cã sù cè. kqt - hÖ sè qu¸ t¶i sù cè cña m¸y BA. Khi kh«ng cã sè liÖu tra cã thÓ lÊy kqt =1,4 víi ®iÒu kiÖn hÖ sè taie tr­íc lóc sù cè kh«ng qu¸ 93 % vµ kh«ng t¶i qu¸ 3 ngµy, mçi ngµy kh«ng qu¸ 6 giê.
  18. d. Chi phí vận hành hàng năm bé nhất:  C«ng viÖc vËn hµnh tr¹m BA nh»m ph¸t huy ®­îc c¸c ­u ®iÓm cña PA thiÕt kÕ vµ tËn dông hÕt kh¶ n¨ng cña TB v× vËy tr­íc hÕt ph¶i n¾m ®­îc tinh thÇn cña b¶n thiÕt kÕ vµ c¸c chØ dÉn cÇn thiÕt. + C¨n c­ vµo qui tr×nh qui ph¹m ®Ó ®Ò ra nh÷ng qui ®Þnh thÝch hîp nh­: Thao t¸c th­êng xuyªn vµ ®Þnh kú. Söa ch÷a kÞp thêi, ng¨n ngõa sù cè ph¸t triÓn. + Ngoµi ra cßn vÊn ®Ò n­a ®¸ng quan t©m trong vËn hµnh ®ã lµ cho m¸y BA t¶i bao nhiªu? th× ®¹t hiÖu qu¶ kinh tÕ cao nhÊt “VÊn ®Ò vËn hµnh kinh tÕ tr¹m BA” chØ thùc hiÖn víi c¸c tr¹m cã tõ 2 m¸y BA trë lªn. XuÊt ph¸t tõ ph­¬ng tr×nh tæn thÊt trong tram vµ phÇn m¹ng sau nã.
  19. +Tổn thất công suất trong máy biến áp sẽ là: 2 ' ' ' S pt ΔP T ΔP 0 ΔP K     Trong ®ã: S đm  P 0 ’  =  P 0  +  k kt  . Q 0    ­ Tæ n thÊt kh«ng  t¶i q ui d Én c ña tr¹m   P 0  – Tæ n thÊt kh«ng t¶i cña m ay BA trong tr¹m k kt . Q 0   ­ Tæ n thÊt kh«ng t¶i cña c¸c phÇn tö kh¸c cña hÖ thè ng (phu  thué c vµo l­îng c«ng s uÊt ph¶n kh¸ng). k kt – đương lượng kinh tế của công suất phản kháng (hÖ s è  tæ n thÊt c«ng  s uÊt t¸c dông do ph¶i truyÒn t¶i c«ng s uÊt ph¶n kh¸ng g©y ra), biết k kt  từ 0,02   0,15   P k ’  =  P k  + k kt . Q K ­ Tæ n thÊt ng¾n m ¹ch qui dÉn cña  tr¹m . P k   ­ Tæ n thÊt ng¾n m ¹ch hay tæ n thÊt trong d©y cuè n cña m ¸y biÕn ¸p. Q k  – Tæ n thÊt ng¾n m ¹ch cña c¸c phÇn tö kh¸c trong hÖ thè ng. S pt     ­ C«ng s uÊt cña phô t¶i (c«ng s uÊt truyÒn t¶i thùc tÕ cña tr¹m ). S đm  – Dung l­îng ®Þnh m ø c cña m ¸y biÕn ¸p.
  20.  Tr¹m  cã n m ¸y: 2 ' ' 1 S pt ΔP T nΔ P 0 Δ PK'                                         n S đm  Tram  cã n+1 m ¸y: 2 ' ' 1 ' S pt ΔP ( n 1)Δ P T ΔP 0 K       n 1 S đm  Ta thÊy quan hÖ   P ’ vµ S  cã d¹ng   P ’ = a + b.S 2 T T pt P’T  * S   
ADSENSE
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2