Đồ án: Thiết kế trạm biến áp 220/ 110/22kv

TOÅNG QUAN

CHÖÔNG 1

LỜI CẢM ƠN

Em chân thành cảm ơn Thầy Lê Đình Lương đã trực tiếp hướng dẫn, cung cấp

tài liệu và tạo mọi điều kiện để em hoàn thành đồ án môn học này.

Em cũng xin gửi lời cảm ơn đến Thầy- Trần Thanh Sơn cùng các thầy cô trong

khoa Điện-Điện tử đã giảng dạy, truyền đạt và trang bị kiến thức cho em trong suốt

thời gian em học ở Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ Thành Phố Hồ Chí Minh để

hoàn thành đồ án môn học này.

Trong quá trình làm đồ án môn học, do thời gian hạn chế nên đề tài em hoàn

thành sẽ không tránh khỏi những thiếu sót, mong các Thầy-Cô thông cảm bỏ qua và

chỉ dẫn thêm cho em. Em xin lắng nghe và tiếp thu những ý kiến đóng góp từ Thầy-

Cô.

Người thực hiện

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

Trần Anh Trung

TOÅNG QUAN

CHÖÔNG 1

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN trang 01

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN trang 04

CHƯƠNG 2: TỔNG HỢP ĐỒ THỊ PHỤ TẢI trang 09

CHƯƠNG 3: CHỌN SƠ ĐỒ CẤU TRÚC VÀ SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN trang 15

CHƯƠNG 4: CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG trang 24

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH VÀ TỰ DÙNG trang 36

CHƯƠNG 6: CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ CÁC PHẦN DẪN ĐIỆN trang 43

PHẦN PHỤ LỤC trang 67

- SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CỦA TRẠM BIẾN ÁP

- SƠ ĐỒ MẶT BẰNG TRẠM

Tài liệu tham khảo:

- Thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp Tác giả: HÙYNH NHƠN

- Thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp Tác giả: NGUYỄN HỮU KHẢI

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

- Hướng dẫn thiết kế đồ án Cung cấp điện Tác giả: PHAN THỊ THU VÂN

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

TOÅNG QUAN

CHÖÔNG 1

NHAÄN XEÙT CUÛA GIAÙO VIEÂN

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………

TOÅNG QUAN

CHÖÔNG 1

TOÅNG QUAN

1.1 GIÔÙI THIEÄU TOÅNG QUAN VEÀ TRAÏM BIEÁN AÙP

1.1.1 Khaùi nieäm:

Traïm bieán aùp laø moät trong nhöõng phaàn töû quan troïng nhaát trong heä thoáng ñieän. Noù coù nhieäm vuï chính laø bieán ñieän aùp ñeán moät caáp thích hôïp nhaèm phuïc vuï cho vieäc truyeàn taûi vaø cung caáp ñieän ñeán phuï taûi tieâu thuï. Traïm bieán aùp taêng aùp naâng ñieän aùp leân cao ñeå truyeàn taûi ñi xa, ngöôïc laïi traïm bieán aùp haï aùp giaûm ñieän aùp xuoáng thaáp thích hôïp ñeå caáp cho caùc phuï taûi tieâu thuï.

1.1.2 Phaân loaïi:

Traïm bieán aùp ñöôïc phaân loaïi theo ñieän aùp, quy moâ vaø caáu truùc xaây döïng cuûa

traïm.

a. Theo ñieän aùp thì coù hai loaïi:

- Traïm taêng aùp: thöôøng ñaët ôû nhöõng nhaø maùy ñieän coù nhieäm vuï naâng ñieän aùp

ñaàu cöïc maùy phaùt leân cao ñeå truyeàn taûi ñi xa.

- Traïm haï aùp: thöôøng ñaët ôû nhöõng traïm phaân phoái, noù nhaän ñieän töø heä thoáng truyeàn taûi roài giaûm ñieän aùp xuoáng caáp thích hôïp ñeå cung caáp ñieän cho caùc phuï taûi tieâu thuï.

b. Theo möùc ñoä quy moâ cuûa traïm bieán aùp, ngöôøi ta chia thaønh hai loaïi:

- Traïm bieán aùp trung gian hay coøn goïi laø traïm bieán aùp khu vöïc: thöôøng coù ñieän aùp sô caáp lôùn, cung caáp ñieän cho moät khu vöïc phuï taûi lôùn ôû caùc vuøng mieàn, tænh thaønh, khu coâng nghieäp lôùn, … Ñieän aùp ôû phía sô caáp thöôøng laø 500; 220; 110 kV, ñieän aùp phía thöù caáp thöôøng laø 110; 66; 35; 22; 15 kV.

- Traïm bieán aùp phaân phoái hay coøn goïi laø traïm bieán aùp ñòa phöông: nhaän ñieän töø caùc traïm bieán aùp trung gian (traïm bieán aùp khu vöïc) ñeå cung caáp tröïc tieáp cho caùc phuï taûi nhö xí nghieäp, khu daân cö, … qua caùc ñöôøng daây phaân phoái.

c. Theo caáu truùc xaây döïng thì coù hai loaïi sau:

- Traïm bieán aùp ngoaøi trôøi: Phuø hôïp vôùi caùc traïm khu vöïc vaø traïm ñòa phöông

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

coù coâng suaát lôùn.

CHÖÔNG 1

TOÅNG QUAN

- Traïm bieán aùp trong nhaø: Phuø hôïp vôùi caùc traïm ñòa phöông vaø caùc nhaø maùy

coù coâng suaát nhoû.

1.1.3 Caùc thaønh phaàn chính cuûa traïm bieán aùp:

- Maùy bieán aùp trung taâm. - Heä thoáng thanh caùi, dao caùch ly. - Heä thoáng relay baûo veä. - Heä thoáng noái ñaát, heä thoáng choáng seùt. - Heä thoáng ñieän töï duøng. - Khu vöïc phoøng ñieàu haønh. - Khu vöïc phoøng phaân phoái.

1.2 NHÖÕNG VAÁN ÑEÀ CHÍNH KHI THIEÁT KEÁ TRAÏM BIEÁN AÙP

1.2.1 Nhöõng vaán ñeà caàn löu yù khi thieát keá traïm bieán aùp:

- Traïm bieán aùp neân ñaët gaàn caùc phuï taûi. - Thuaän tieän giao thoâng ñeå deã daøng chuyeân chôû caùc thieát bò xaây döïng traïm. - Khoâng neân ñaët ôû caùc trung taâm thaønh phoá vì seõ laøm taêng chi phí ñaàu tö cuõng

nhö laøm maát myõ quan ñoâ thò.

- Neân ñaët traïm ôû nhöõng nôi khoâ raùo, traùnh nhöõng khu vöïc aåm öôùt hoaëc möïc

nöôùc ngaàm cao hôn ñaùy moùng.

- Traùnh ñaët traïm ôû caùc vuøng ñaát deã saït lôû. - Traùnh xa caùc khu vöïc deã chaùy noå.

Toùm laïi: Vieäc choïn vò trí coá ñònh ñaët traïm bieán aùp laø khaù quan troïng vì noù

seõ quyeát ñònh veà chi phí, tính an toaøn vaø thuaän tieän khi vaän haønh.

1.2.2 Yeâu caàu khi thieát keá traïm bieán aùp:

- Traïm bieán aùp cung caáp ñieän cho hoä tieâu thuï laø phaûi ñaûm baûo ñuû ñieän naêng vôùi chaát löôïng naèm trong phaïm vi cho pheùp. Ngoaøi ra phaûi ñaûm baûo veà maët kinh teá, an toaøn, … moät phöông aùn ñöôïc xem laø hôïp lyù khi thoûa maõn caùc yeâu caàu sau:

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

o Ñaûm baûo chaát löôïng ñieän naêng. o Ñaûm baûo ñoä tin caäy cao (tuøy theo tính chaát loaïi phuï taûi). o Voán ñaàu tö thaáp. o An toaøn cho ngöôøi vaø thieát bò.

TOÅNG QUAN

CHÖÔNG 1

o Thuaän tieän söûa chöõa, vaän haønh. o Coù tính khaû thi.

- Tuy nhieân nhöõng yeâu caàu treân thöôøng maâu thuaãn vôùi nhau do ñoù khi thieát keá

caàn keát hôïp haøi hoøa töøng yeâu caàu ñeå taïo ra phöông aùn toái öu.

1.3 GIÔÙI THIEÄU CHUNG VEÀ TRAÏM BIEÁN AÙP SEÕ THIEÁT KEÁ

Thieát keá traïm bieán aùp 220/110/22 kV coù caùc thoâng soá nhö sau:

a. Heä thoáng:

Traïm bieán aùp ñöôïc noái vôùi heä thoáng coù caùc thoâng soá nhö sau:

Coâng suaát heä thoáng: SHT = 2000 MVA.

Ñieän khaùng heä thoáng: xHT = 0,35

Cung caáp ñieän cho traïm baèng hai ñöôøng daây daøi = 35 km - - -

b. Phuï taûi khu dân cư 220 kV:

Phuï taûi khu dân cư 220 kV coù caùc thoâng soá nhö sau:

Coâng suaát: Smax = 80 MVA

Heä soá coâng suaát: cos ϕ = 0,85 - -

Soá ñöôøng daây: 4

Ñoà thò phuï taûi ôû caáp 220 kV nhö sau: - -

100

20 h

16 20 24 4 8 12

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

c. Phuï taûi khu nhà máy 110 kV:

TOÅNG QUAN

CHÖÔNG 1

Phuï taûi khu nhà máy 110 kV coù caùc thoâng soá nhö sau:

Coâng suaát: Smax = 50 MW

Heä soá coâng suaát: cos ϕ = 0,80 - -

Soá ñöôøng daây: 2

Ñoà thò phuï taûi ôû caáp 110 kV nhö sau: - -

100

20 h

4 8 12 16 20 24

d. Phuï taûi khu nông nghiệp 22 kV:

Phuï taûi khu nông nghiệp 22 kV coù caùc thoâng soá nhö sau:

Coâng suaát: Smax = 30 MW

- - Heä soá coâng suaát: cos ϕ = 0,80

Soá ñöôøng daây: 4

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

- - Ñoà thò phuï taûi ôû caáp 22 kV nhö sau:

TOÅNG QUAN

CHÖÔNG 1

100

20 h

4 8 12 16 20 24

e. Töï duøng cuûa traïm bieán aùp:

Töï duøng cuûa traïm coù caùc thoâng soá nhö sau:

Coâng suaát: Smax = 0,5 MVA

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

- - Heä soá coâng suaát: cos ϕ = 0,80

TOÅNG QUAN

CHÖÔNG 1

CHÖÔNG 2

TOÅNG HÔÏP ÑOÀ THÒ PHUÏ TAÛI

Toång hôïp ñoà thò phuï taûi laø coäng hai hay nhieàu ñoà thò phuï taûi ôû caùc caáp ñieän aùp do traïm bieán aùp cung caáp ñieän. Phuï taûi naøy bao goàm caû phaàn toån hao trong truyeàn taûi (qua maùy bieán aùp) vaø phaàn töï duøng phuïc vuï cho vieäc saûn xuaát vaø truyeàn taûi ñieän naêng.

Töï duøng cuûa traïm bieán aùp khoâng phuï thuoäc hoaøn toaøn vaøo coâng suaát cuûa traïm bieán aùp maø chuû yeáu phuï thuoäc vaøo traïm bieán aùp coù hay khoâng coù ngöôøi tröïc thöôøng xuyeân vaø vaøo heä thoáng laøm maùt cuûa maùy bieán aùp (laøm maùt töï nhieân, quaït gioù, heä thoáng bôm daàu, nöôùc tuaàn hoaøn cöôõng böùc, …).

Ñeå toång hôïp ñoà thò phuï taûi coù theå duøng phöông phaùp veõ toång hôïp caùc ñoà thò phuï taûi ñaõ cho hay thaønh laäp baûng toång hôïp ñoà thò phuï taûi theo phöông phaùp laäp baûng cho P vaø Q tính S neáu cosϕ khaùc nhau.

2.1 ÑOÀ THÒ PHUÏ TAÛI CUÛA CAÁP 220 kV

100

20 h

16 20 24 4 8 12

cosϕ = 0.85 (cid:1) tgϕ = 0.62

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

Thôntg số cấp 220 kV: Smax = 80 (MVA) Soá ñöôøng daây: 4 x 10 km Uñm = 220 KV

TOÅNG QUAN

CHÖÔNG 1

P = S x cosϕ = 80 x 0.85 = 68 (MW) Q = P x tgϕ = 68 x 0.62 = 42.16 (MVar)

- Töø thoâng soá cuûa caáp 220 kV ta tính ñöôïc caùc giaù trò sau:

P (MW) Q (MVAR)

max

STT Thời gian (h) 0 (h) -> 4 (h) 4 (h) -> 8 (h) 8(h) ->12(h) 12(h) ->14(h) 14(h) ->16(h) 16(h) ->20(h) 20(h) ->24(h) S% 60 80 80 80 80 100 80 S (MVA ) 48 64 64 64 64 80 64 40.80 54.4 54.4 54.4 54.4 68 54.4 25.30 33.73 33.73 33.73 33.73 42.16 33.73 1 2 3 4 5 6 7

iS × 100

Với S = ; P = Si x cosϕ ; Q = Pi x tgϕ

2.2 ÑOÀ THÒ PHUÏ TAÛI CUÛA CAÁP 110 kV

100

h 20

4 8 12 16 20 24

cosϕ = 0.80 (cid:1) tgϕ = 0.75

Thôntg số cấp 110 kV: Smax = 50 (MVA) Soá ñöôøng daây: 2 x 15 km Uñm = 110 KV

P = S x cosϕ = 50 x 0.80 = 40 (MW) Q = P x tgϕ = 40 x 0.75 = 30 (MVar)

- Töø thoâng soá cuûa caáp 110 kV ta tính ñöôïc caùc giaù trò sau:

P (MW) Q (MVAR)

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

STT Thời gian (h) 0 (h) -> 4 (h) S% 60 S (MVA ) 30 24 18 1

TOÅNG QUAN

CHÖÔNG 1

max

4 (h) -> 8 (h) 8(h) ->12(h) 12(h) ->14(h) 14(h) ->16(h) 16(h) ->20(h) 20(h) ->24(h) 80 100 80 80 100 80 40 50 40 40 50 40 24 30 24 24 30 24 32 40 32 32 40 32 2 3 4 5 6 7

iS × 100

Với S = ; P = Si x cosϕ ; Q = Pi x tgϕ

2.3 ÑOÀ THÒ PHUÏ TAÛI CUÛA CAÁP 22 kV

100

20 h

4 8 12 16 20 24

cosϕ = 0.80 (cid:1) tgϕ = 0.75

Thôntg số cấp 22 kV: Smax = 30 (MVA) Soá ñöôøng daây: 4 x 15 km Uñm = 22 KV

P = S x cosϕ = 30 x 0.80 = 24 (MW) Q = P x tgϕ = 24 x 0.75 = 18 (MVar)

- Töø thoâng soá cuûa caáp 22 kV ta tính ñöôïc caùc giaù trò sau:

P (MW) Q (MVAR)

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

STT Thời gian (h) 0 (h) -> 4 (h) 4 (h) -> 8 (h) 8(h) ->12(h) 12(h) ->14(h) 14(h) ->16(h) 16(h) ->20(h) 20(h) ->24(h) S% 60 80 100 100 100 100 80 S (MVA ) 18 24 30 30 30 30 24 14.4 19.2 24 24 24 24 19.2 10.8 14.4 18 18 18 18 14.4 1 2 3 4 5 6 7

CHÖÔNG 1

TOÅNG QUAN

max

iS × 100

Với S = ; P = Si x cosϕ ; Q = Pi x tgϕ

2.4 ÑOÀ THÒ PHUÏ TAÛI CUÛA TRAÏM

- Ñeå toång hôïp ñoà thò phuï taûi coù theå duøng phöông phaùp thaønh laäp baûng toång hôïp ñoà thò phuï taûi theo phöông phaùp laäp baûng cho P vaø Q tính S, nhö sau:

Q(22kV) Q

P (MW)

Thời gian P(110 kV)

P(22k V)

Q(110 kV)

S (MVA )

- Ta ñöôïc baûng thoâng soá cuûa traïm nhö sau:

(MVA R) 28.8 38.4 48 42 42 48 38.4

14.4 19.2 24 24 24 24 19.2 38.4 51.2 64 56 56 64 51.2 48 64 80 70 70 80 64 60 80 100 87.5 87.5 100 80 18 24 30 24 24 30 24

x %100

0 -> 4 (h) 4 -> 8 (h) 8 ->12(h) 12->14(h) 14->16(h) 16->20(h) 20->24(h) Vôùi 24 32 40 32 32 40 32 P = ∑ Pi

max

S% = S = ∑ Si 10.8 14.4 18 18 18 18 14.4 Q = ∑ Qi S j S

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

Pi : Coâng suaát taùc duïng ôû caáp ñieän aùp thöù i (110 KV, 22 KV). Qi : Coâng suaát phaûn khaùng ôû caáp ñieän aùp thöù i (110 KV, 22 KV). Si : Coâng suaát bieåu kieán ôû caáp ñieän aùp thöù i (110 KV, 22 KV). Sj : Coâng suaát bieåu kieán toaøn traïm ôû khoaûng thôøi gian thöù j

TOÅNG QUAN

CHÖÔNG 1

Thoâng thöôøng, traïm bieán aùp coøn coù heä soá töï duøng. Töï duøng cuûa traïm bieán aùp khoâng phuï thuoäc hoaøn toaøn vaøo coâng suaát cuûa traïm bieán aùp maø chuû yeáu phuï thuoäc vaøo traïm bieán aùp coù hay khoâng coù ngöôøi tröïc thöôøng xuyeân vaø phuï thuoäc vaøo heä thoáng laïnh cuûa maùy bieán aùp (coù quaït, coù heä thoáng bôm daàu, nöôùc cöôõng böùc). Vì theá, baûng toång hôïp ñoà thò phuï taûi cuûa toaøn traïm bieán aùp nhö sau:

Phuï taûi ôû caáp ñieän aùp (S theo töøng caáp ñieän aùp) Thời gian

x %100

0 (h) -> 4 (h) 4 (h) -> 8 (h) 8(h) ->12(h) 12(h) ->14(h) 14(h) ->16(h) 16(h) ->20(h) 20(h) ->24(h) U=110 KV U=22 KV Töï duøng 18 24 30 30 30 30 24 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 30 40 50 40 40 50 40 Toång 48.5 64.5 80.5 70.5 70.5 80.5 64.5 %S 60.2 80.1 100 87.6 87.6 100 80.1 Thöù töï 1 2 3 4 5 6 7

max

Vôùi: %S = Toång = S110KV + S22KV + Stöï duøng S i S

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

Si: Coâng suaát bieåu kieán ôû thôøi gian thöù i. Smax = 80.5 (MVA).

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

TOÅNG QUAN

CHÖÔNG 1

80.5

- Töø baûng thoâng soá treân ta xaây döïng ñöôïc ñoà thò phuï taûi cuûa traïm nhö sau:

70.5

64.5

80.5 100

80.1

48.5

60.2

4 8 12 14 16 20 24

cos

8.0*50

8.0*30

S 1

max

ϕ 2

ϕ 1

max

= 0.8

cos

tbϕ =

S S

+ 80

+ +

cos S 1

max

Heä soá coâng suaát trung bình toaøn traïm laø: *

110

max

2 Toång coâng suaát cuûa toaøn traïm laø: Straïm = + Coâng suaát taùc duïng cuûa toaøn traïm laø: Ptraïm = Straïm * cos tbϕ = 80.5 * 0.8 = 64.4 (MW) Coâng suaát cuûa heä thoáng: PHT = SHT * cos HTϕ = 2000 * 0.8 = 1600 (MW) Töø ñoù ta thaáy coâng suaát cuûa heä thoáng ñuû khaû naêng ñaùp öùng yeâu caàu cuûa phuï

= 50 + 30 + 0.5 = 80.5 (MVA)

taûi keå caû trong tröôøng hôïp phuï taûi cöïc ñaïi.

2.5 NHAÄN XEÙT

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

Treân ñoà thò phuï taûi cuûa traïm ta thaáy phuï taûi tieâu thuï khoâng ñeàu, ñoà thò khoâng baèng phaúng, thôøi gian phuï taûi tieâu thuï ñieän naêng nhieàu nhaát vaøo luùc töø 08 giôø ñeán 12 giôø và từ 16 giờ đến 20 giờ. Coâng suaát tieâu thuï cöïc ñaïi laø 80.5 MVA vaø cöïc tieåu laø 48.5 MVA ñoä cheânh leäch giöõa hai giaù trò naøy laø töông ñoái cao. Do ñoù, khi choïn löïa maùy bieán aùp caàn chuù yù ñeán khaû naêng quaù taûi vaø tuoåi thoï cuûa maùy bieán aùp.

CHÖÔNG 1

TOÅNG QUAN

CHÖÔNG 3

CHOÏN SÔ ÑOÀ CAÁU TRUÙC

3.1 GIÔÙI THIEÄU SÔ ÑOÀ CAÁU TRUÙC

- Sô ñoà caáu truùc cuûa traïm bieán aùp laø sô ñoà dieãn taû söï lieân quan giöõa nguoàn, taûi

vaø heä thoáng ñieän.

- Ñoái vôùi traïm bieán aùp nguoàn thöôøng laø caùc ñöôøng daây cung caáp töø heä thoáng ñeán traïm bieán aùp, coù nhieäm vuï ñaûm baûo cung caáp cho caùc phuï taûi maø traïm bieán aùp ñaûm nhaän.

- Khi thieát keá traïm bieán aùp, sô ñoà caáu truùc laø phaàn quan troïng coù aûnh höôûng

quyeát ñònh ñeán toaøn thieát keá. Caùc yeâu caàu chính khi choïn sô ñoà:

o Coù tính khaû thi töùc laø coù theå choïn ñöôïc caùc thieát bò chính nhö maùy

bieán aùp, maùy caét, …cuõng nhö coù khaû naêng thi coâng xaây laép vaän haønh.

o Ñaûm baûo lieân heä chaët cheõ giöõa caùc caáp ñieän aùp ñaëc bieät vôùi heä thoáng

khi bình thöôøng cuõng nhö cöôõng böùc.

o Toån hao qua maùy bieán aùp beù, traùnh tröôøng hôïp cung caáp cho phuï taûi

qua hai laàn bieán aùp khoâng caàn thieát.

o Voán ñaàu tö hôïp lyù, chieám dieän tích caøng beù caøng toát. o Coù khaû naêng phaùt trieån trong töông lai gaàn, khoâng caàn thay theá caáu

truùc ñaõ choïn.

- Trong thöïc teá raát khoù ñaûm baûo caùc yeâu caàu vì caùc ñieàu kieän coù söï maâu thuaãn vôùi nhau. Vì vaäy trong töøng tröôøng hôïp cuï theå ta choïn sô ñoà thích öùng ñeå ñaûm baûo tính kyõ thuaät, kinh teá.

- Khi thieát keá traïm bieán aùp ta ñöa ra nhieàu phöông aùn khaû thi treân cô sôû phaân tích öu khuyeát ñieåm cuûa töøng phöông aùn; so saùnh ñieàu kieän kyõ thuaät – kinh teá roài choïn phöông aùn toái öu.

3.2 CHOÏN SOÁ LÖÔÏNG MAÙY BIEÁN AÙP

Choïn soá löôïng maùy bieán aùp cho cho töøng caáp ñieän aùp cuûa traïm phaûi caên cöù vaøo nhöõng ñieàu kieän: ñoä tin caäy cung caáp ñieän, coâng suaát cuûa phuï taûi caàn cung caáp vaø tính kinh teá.

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

Do ñoù, ta coù caùc phöông aùn choïn löïa soá löôïng maùy bieán aùp nhö sau:

TOÅNG QUAN

CHÖÔNG 1

3.2.1 Moät maùy bieán aùp:

- Ñöôïc duøng trong tröôøng hôïp phuï taûi khoâng quan troïng, traïm ñöôïc cung caáp

baèng moät ñöôøng daây töø heä thoáng.

- Traïm bieán aùp khi xaây döïng thöôøng chia laøm hai giai ñoaïn, giai ñoaïn ñaàu ñaët

moät maùy, sau naøy khi phuï taûi phaùt trieån thì ta laép ñaët theâm maùy thöù hai.

- Thieát keá nhö vaäy voán ñaàu tö ban ñaàu nhoû, taän duïng voán ñaàu tö ban ñaàu toát hôn. Tuy nhieân, tính lieân tuïc trong cung caáp ñieän trong tröôøng hôïp naøy laø khoâng cao.

3.2.2 Hai maùy bieán aùp:

- Laø phöông aùn ñöôïc söû duïng nhieàu nhaát vì tính ñaûm baûo lieân tuïc cung caáp

ñieän cao. Phöông aùn thöôøng ñöôïc thieát keá khi:

o Coù hai ñöôøng daây cung caáp töø heä thoáng. o Khi khoâng coù moät maùy bieán aùp lôùn phuø hôïp vôùi phuï taûi. o Khoâng coù khaû naêng chuyeân chôû vaø xaây laép moät maùy bieán aùp lôùn.

3.2.3 Ba maùy bieán aùp:

- Phöông aùn naøy chæ ñöôïc söû duïng khi khoâng coù hai maùy bieán aùp phuø hôïp hoaëc traïm ñaõ xaây döïng maø phuï taûi phaùt trieån khoâng coù khaû naêng thay theá hai maùy môùi phaûi ñaët theâm maùy thöù ba.

- Ñaët ba maùy bieán aùp ngay töø ñaàu thöôøng ít ñöôïc söû duïng vì voán ñaàu tö cao,

dieän tích xaây laép lôùn, phöùc taïp, …

3.3 CAÙC PHÖÔNG AÙN LÖÏA CHOÏN

3.3.1 Nhaän ñònh chung:

Traïm bieán aùp seõ thieát keá goàm caáp ñieän aùp 220 kV (caáp heä thoáng), 110 kV vaø 22 kV (caáp phuï taûi). Trong ñoù caáp 110 kV laø phuï taûi loaïi 1 vaø 22 kV laø phuï taûi loaïi 1 vaø loaïi 3 neân khoâng theå duøng moät maùy bieán aùp laøm maùy bieán aùp chính vì khi söï coá seõ maát ñieän hoaøn toaøn. Do ñoù ta caàn duøng 2 maùy bieán aùp laøm maùy bieán aùp chính ñeå ñaûm baûo caáp ñieän lieân tuïc cho phuï taûi loaïi 1 vaø cuõng khoâng theå duøng nhieàu hôn vì chi phí seõ cao.

3.3.2 Ta xem xeùt moät soá phöông aùn sau:

3.3.2.1 Phöông aùn 1: Duøng 2 maùy bieán aùp töï ngaãu 220/110/22 kV. - Phuï taûi caáp ñieän aùp 110 kV vaø 22 kV ñöôïc laáy töø cuoän trung vaø cuoän haï maùy

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

bieán aùp.

TOÅNG QUAN

CHÖÔNG 1

- Caùc caáp ñieän aùp cao, trung ñeàu coù trung tính noái ñaát tröïc tieáp neân duøng maùy

bieán aùp töï ngaãu seõ coù nhieàu öu ñieåm hôn so vôùi maùy bieán aùp ba cuoän daây.

- Öu ñieåm:

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

o Ñoä tin caäy cao. o Ñaûm baûo cung caáp ñieän lieân tuïc. o Sô ñoà caáu truùc roõ raøng. o Soá löôïng maùy bieán aùp ít. o Toån thaát ñieän naêng beù. o Voán ñaàu tö thaáp.

CHÖÔNG 1

TOÅNG QUAN

o Ñieàu chænh ñieän aùp deã daøng do ñieän khaùng cuoän cao, cuoän trung ñeàu

nhoû.

o Troïng löôïng, kích thöôùc beù hôn duøng maùy bieán aùp ba cuoän daây.

- Khuyeát ñieåm:

o Khoù choïn maùy bieán aùp coù coâng suaát phuø hôïp. o Coâng suaát lôùn keùo theo kích thöôùc vaø troïng löôïng maùy bieán aùp lôùn coù

theå gaëp khoù khaên khi vaän chuyeån vaø laép ñaët.

o Do maïng cao aùp vaø trung aùp tröïc tieáp noái ñaát vaø coù söï lieân heä veà ñieän giöõa cuoän cao vaø cuoän trung trong maùy bieán aùp neân phaûi coù choáng seùt van boá trí ôû ñaàu vaøo ra maùy bieán aùp.

3.3.2.2 Phöông aùn 2: Duøng 2 maùy bieán aùp hai cuoän daây 220/110 kV vaø 2 maùy

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

bieán aùp hai cuoän daây 110/22 kV.

TOÅNG QUAN

CHÖÔNG 1

- Öu ñieåm:

o Ñoä tin caäy cao. o Ñaûm baûo cung caáp ñieän lieân tuïc. o Caáu truùc roõ raøng. o Phuø hôïp vôùi nhöõng nôi vaän chuyeån khoù khaên.

- Khuyeát ñieåm:

o Soá löôïng maùy bieán aùp nhieàu. o Giaù thaønh cao. o Toån thaát ñieïân naêng lôùn vì caáp 22 kV phaûi qua hai laàn bieán aùp.

3.3.2.3 Phöông aùn 3: Duøng 2 maùy bieán aùp hai cuoän daây 220/110 kV

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

2 maùy bieán aùp hai cuoän daây 220/22 kV

TOÅNG QUAN

CHÖÔNG 1

- Öu ñieåm:

o Ñoä tin caäy cao. o Ñaûm baûo cung caáp ñieän lieân tuïc. o Caáu truùc roõ raøng. o Phuï taûi moãi caáp chæ qua moät laàn maùy bieán aùp.

- Khuyeát ñieåm:

o Soá löôïng maùy bieán aùp nhieàu. o Voán ñaàu tö lôùn. o Toån thaát ñieän naêng lôùn. o Khoù choïn ñöôïc maùy bieán aùp 220/22 kV.

HEÄ THOÁNG

220 kV

110 kV

22 kV

Hình 3.4: Sô ñoà caáu truùc duøng 2 maùy bieán aùp ba cuoän daây

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

3.3.2.4 Phöông aùn 4: Duøng 2 maùy bieán aùp ba cuoän daây 220/110/22 kV:

CHÖÔNG 1

TOÅNG QUAN

- Öu ñieåm:

- Khuyeát ñieåm:

o Khoù choïn maùy bieán aùp coù coâng suaát phuø hôïp. o Coâng suaát lôùn keùo theo kích thöôùc vaø troïng löôïng maùy bieán aùp lôùn coù

theå gaëp khoù khaên khi vaän chuyeån.

3.3.3 NHAÄN XEÙT

- Phöông aùn 1 vaø 4 ñôn giaûn vì chæ söû duïng hai maùy bieán aùp neân nhìn sô boä seõ toån hao ñieän naêng nhoû hôn 2 phöông aùn coøn laïi, hôn nöõa khi söû duïng ít maùy bieán aùp thì soá löôïng maùy caét seõ ít vaø dieän tích traïm seõ nhoû.

- Phöông aùn 2 söû duïng boán maùy bieán aùp neân seõ toán nhieàu dieän tích traïm, chi phí cao. Maët khaùc, phuï taûi 22 kV phaûi chòu toån thaát qua hai laàn maùy bieán aùp neân hieäu suaát truyeàn taûi giaûm, chi phí taêng.

- Phöông aùn 3 ngoaøi vieäc phaûi söû duïng boán maùy bieán aùp noù coøn coù nhöôïc ñieåm lôùn nhaát laø ñoä leäch ñieän aùp giöõa sô caáp vaø thöù caáp lôùn (220/22 kV) laøm tính khaû thi cuûa phöông aùn giaûm vì haàu nhö khoâng choïn ñöôïc maùy bieán aùp thích hôïp. Neáu ñaët haøng thì seõ laøm taêng chi phí vaø khoù thay theá veà sau naøy.

Nhận xét: trong 4 phương án trên ta chọn phương án 1 vì có nhiều ưu điểm và phù hợp với yêu cầu thiết kế trạm biến áp, đáp ứng thực tế của ngành điện nước ta về phương diện kỹ thuật cũng như các yêu cầu về kinh tế.

3.4 CHOÏN SÔ ÑOÀ NOÁI ÑIEÄN

Sô ñoà noái ñieän laø moät hình veõ bieåu dieãn quan heä giöõa caùc thieát bò, khí cuï ñieän coù nhieäm vuï nhaän ñieän töø caùc nguoàn ñieän ñeå cung caáp phaân phoái cho caùc phuï taûi cuøng moät caáp ñieän aùp.

o Nguoàn ñieän coù theå laø maùy phaùt ñieän, maùy bieán aùp, ñöôøng daây cung

caáp, …

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

o Phuï taûi coù theå laø maùy bieán aùp, ñöôøng daây, …

TOÅNG QUAN

CHÖÔNG 1

o Moãi nguoàn hay taûi goïi laø moät phaàn töû cuûa sô ñoà noái ñieän. o Thanh goùp laø nôi taäp trung caùc nguoàn ñieän vaø phaân phoái cho caùc phuï

taûi.

- Sô ñoà noái ñieän coù nhieàu daïng khaùc nhau phuï thuoäc vaøo caáp ñieän aùp, soá phaàn

töû nguoàn vaø taûi, coâng suaát toång, tính chaát quan troïng cuûa caùc phuï taûi, …

Yeâu caàu cuûa sô ñoà noái ñieän:

- Tính ñaûm baûo cung caáp ñieän: theo yeâu caàu hay söï quan troïng cuûa phuï taûi maø möùc ñoä ñaûm baûo töông öùng. Tính ñaûm baûo cuûa sô ñoà noái ñieän coù theå ñaùnh giaù qua ñoä tin caäy cung caáp ñieän, thôøi gian ngöøng cung caáp ñieän, ñieän naêng khoâng cung caáp ñuû cho caùc hoä tieâu thuï hay laø söï thieät haïi cuûa phuï taûi do khoâng ñaûm baûo cung caáp ñieän.

- Tính linh hoaït: theå hieän söï thích öùng vôùi caùc cheá ñoä laøm vieäc khaùc nhau.

Ví duï: khi phaûi ngöøng moät phaàn töû nguoàn hay taûi (cheá ñoä laøm vieäc cöôõng böùc).

- Tính phaùt trieån: sô ñoà noái ñieän phaûi ñaùp öùng khoâng nhöõng ôû hieän taïi maø caû trong töông lai gaàn khi taêng theâm nguoàn hay taûi. Khi phaùt trieån khoâng gaëp khoù khaên hay phaûi phaù boû thay ñoåi caáu truùc sô ñoà hieän höõu.

- Tính kinh teá: theå hieän ôû voán ñaàu tö ban ñaàu vaø caùc chi phí haèng naêm. Tính kinh teá cuûa sô ñoà ñöôïc quyeát ñònh bôûi hình thöùc thanh goùp, khí cuï vaø soá löôïng thieát bò duøng cho sô ñoà.

Ví duï: toån thaát ñieän naêng qua maùy bieán aùp.

- Tính hieän ñaïi: caàn quan taâm ñeán tính hieän ñaïi cuûa sô ñoà cuõng nhö xu theá chung, ñaëc bieät söï tieán boä trong cheá taïo, caáu truùc cuûa caùc khí cuï ñieän nhö maùy caét ñieän.

- Caùc daïng sô ñoà noái ñieän cô baûn:

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

o Sô ñoà heä thoáng moät thanh goùp. o Sô ñoà heä thoáng moät thanh goùp coù phaân ñoaïn. o Sô ñoà heä thoáng moät thanh goùp coù thanh goùp voøng. o Sô ñoà heä thoáng hai thanh goùp. o Sô ñoà heä thoáng hai thanh goùp coù phaân ñoaïn. o Sô ñoà heä thoáng hai thanh goùp coù thanh goùp voøng. o Sô ñoà ña giaùc.

TOÅNG QUAN

CHÖÔNG 1

HEÄ THOÁNG

220 KV

22 KV

110 KV

Maùy bieán aùp töï duøng

Maùy caét hôïp boä

0,4 KV

Dao caùch li hôïp boä

Dao caùch li

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

CHÖÔNG 1

TOÅNG QUAN

CHÖÔNG 4

CHOÏN MAÙY BIEÁN AÙP VAØ TÍNH TOÅN THAÁT TRONG MAÙY BIEÁN AÙP

4.1 KHAÙI NIEÄM CHUNG

- Maùy bieán aùp laø thieát bò truyeàn taûi ñieän naêng töø ñieän aùp naøy ñeán ñieän aùp khaùc. Ñieän naêng saûn xuaát töø nhaø maùy ñieän ñöôïc truyeàn taûi ñeán caùc hoä tieâu thuï ôû xa phaûi qua ñöôøng daây cao theá 110, 220, 500 kV,… thöôøng qua maùy bieán aùp taêng aùp leân ñieän aùp töông öùng.

- ÔÛ cuoái ñöôøng daây cao aùp laïi caàn maùy bieán aùp giaûm veà ñieän aùp thích hôïp vôùi

maïng phaân phoái, ví duï 22, 15, 0,4 kV, …

- Trong heä thoáng lôùn thöôøng phaûi qua nhieàu laàn taêng, giaûm môùi ñöa ñieän naêng töø caùc maùy phaùt ñieän ñeán hoä tieâu thuï. Vì vaäy toång coâng suaát maùy bieán aùp trong heä thoáng ñieän coù theå baèng 4 ñeán 5 laàn toång coâng suaát cuûa caùc maùy phaùt ñieän.

- Maëc duø hieäu suaát cuûa caùc maùy bieán aùp töông ñoái cao nhöng toån thaát qua maùy

bieán aùp haèng naêm vaãn raát lôùn.

4.1.1 Khi söû duïng maùy bieán aùp caàn löu yù caùc ñaëc ñieåm sau ñaây:

- Maùy bieán aùp laø thieát bò khoâng phaùt ra ñieän naêng maø chæ truyeàn taûi ñieän naêng. Trong heä thoáng ñieän chæ coù maùy phaùt ñieän môùi phaùt ra coâng suaát taùc duïng P vaø coâng suaát phaûn khaùng Q.

- Maùy bieán aùp thöôøng cheá taïo thaønh moät khoái taïi nhaø maùy, phaàn coù theå thaùo rôøi ra trong khi chuyeân chôû chieám tæ leä raát nhoû (khoaûng 10%), cho neân troïng löôïng, kích thöôùc chuyeân chôû raát lôùn. Vì vaäy khi thieát keá caàn chuù yù ñeán phöông tieän vaø khaû naêng chuyeân chôû khi xaây laép.

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

- Tieán boä khoa hoïc veà cheá taïo (chuû yeáu veà vaät lieäu caùch ñieän, theùp töø) tieán boä raát nhanh, cho neân caùc maùy bieán aùp cheá taïo caøng veà sau kích thöôùc, troïng löôïng, toån hao vaø caû giaù thaønh ñeàu beù hôn. Do ñoù, khi choïn coâng suaát maùy bieán aùp caàn tính ñeán khaû naêng taän duïng toái ña (xeùt khaû naêng quaù taûi cho pheùp) traùnh söï vaän haønh non taûi maùy bieán aùp ñöa ñeán toån hao khoâng taûi lôùn, keùo daøi thôøi gian söû duïng khoâng caàn thieát.

TOÅNG QUAN

CHÖÔNG 1

- Tuoåi thoï vaø khaû naêng taûi cuûa maùy bieán aùp chuû yeáu phuï thuoäc vaøo nhieät ñoä khi vaän haønh. Nhieät ñoä caùc phaàn cuûa maùy bieán aùp khoâng chæ phuï thuoäc vaøo coâng suaát qua maùy bieán aùp maø coøn phuï thuoäc vaøo nhieät ñoä moâi tröôøng xung quanh vaø phöông phaùp laøm maùt.

- Coâng suaát ñònh möùc cuûa maùy bieán aùp ñöôïc cheá taïo theo thang tieâu chuaån cuûa moãi nöôùc, thöôøng caùch nhau lôùn, nhaát laø khi coâng suaát caøng lôùn. Ñieàu naøy ñöa ñeán neáu tính toaùn khoâng chính xaùc coù theå phaûi choïn maùy bieán aùp lôùn khoâng caàn thieát.

- Khi choïn coâng suaát cuûa maùy bieán aùp phaûi chuù yù ñeán khaû naêng phaùt trieån phuï taûi, traùnh tröôøng hôïp vöøa xaây döïng xong traïm bieán aùp laïi phaûi thay ñoåi hay ñaët theâm maùy bieán aùp vì phuï taûi taêng. Ñieàu naøy caàn caân nhaéc raát khoa hoïc vaø thöïc teá môùi coù theå choïn coâng suaát toái öu thoûa maõn taát caû caùc ñieàu kieän ñaõ neâu treân.

- Maùy bieán aùp hieän nay coù nhieàu loaïi:

o Maùy bieán aùp moät pha, ba pha.

o Maùy bieán aùp hai cuoän daây, ba cuoän daây.

o Maùy bieán aùp coù cuoän daây phaân chia.

o Maùy bieán aùp töï ngaãu moät pha, ba pha.

o Maùy bieán aùp taêng aùp, haï aùp.

o Maùy bieán aùp coù vaø khoâng coù ñieàu aùp döôùi taûi.

- Maùy bieán aùp laïi do nhieàu nöôùc cheá taïo theo tieâu chuaån khaùc nhau, ñieàu kieän

laøm vieäc cuõng coù theå khaùc nhau khi thieát keá cuõng caàn chuù yù khía caïnh naøy.

4.1.2 Heä thoáng laøm maùt maùy bieán aùp:

- Coù nhieàu phöông phaùp, moãi phöông phaùp laøm maùt yeâu caàu ñieàu kieän vaän haønh nhaát ñònh, khi khoâng thöïc hieän ñuùng quy ñònh coù theå laøm taêng nhieät ñoä maùy bieán aùp ñöa ñeán giaûm tuoåi thoï, thaäm chí ñöa ñeán chaùy maùy bieán aùp. Laøm maùt maùy bieán aùp coù caùc phöông phaùp sau:

o Laøm maùt maùy bieán aùp theo quy luaät töï nhieân.

o Laøm maùt maùy bieán aùp baèng daàu coù theâm quaït ñeå taêng cöôøng khaû naêng

trao ñoåi nhieät vaø taûn nhieät.

o Laøm maùt baèng phöông phaùp tuaàn hoaøn cöôõng böùc daàu vaø coù taêng

theâm quaït.

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

o Laøm maùt daàu baèng nöôùc.

TOÅNG QUAN

CHÖÔNG 1

o Laøm maùt kieåu khoâ.

4.2 TÍNH TOAÙN CHOÏN COÂNG SUAÁT MAÙY BIEÁN AÙP

- Ñeå ñaûm baûo cung caáp ñieän 100% cho phuï taûi, ta choïn maùy bieán aùp theo ñieàu kieän quaù taûi söï coá vì caùc traïm theo phöông aùn ñaõ choïn ñeàu coù hai maùy bieán aùp maéc song song neân khi moät maùy gaëp söï coá thì maùy coøn laïi coù theå laøm vieäc quaù taûi theâm 40% trong 5 ngaøy ñeâm, moãi ngaøy khoâng quaù 6 giôø. Khi phuï taûi cuûa maùy bieán aùp tröôùc khi quaù taûi khoâng vöôït quaù 0.93 so vôùi coâng suaát danh ñònh, ta choïn theo ñieàu kieän:

Theo ñoà thò phuï taûi ñaúng trò veà hai baäc, trong ñoù K1 < 0,93; K2 < 1,4 ñoái vôùi maùy bieán aùp ñaët ngoaøi trôøi vaø K2 < 1,3 neáu maùy bieán aùp ñaët trong nhaø, T2 < 6 giôø, chuù yù theo doõi nhieät ñoä cuoän daây khoâng ñöôïc vöôït quaù 1400C vaø toát nhaát laø taêng cöôøng toái ña caùc bieän phaùp laøm maùt maùy bieán aùp.

- Cheá ñoä quaù taûi söï coá laø cheá ñoä cho pheùp laøm vieäc cuûa maùy bieán aùp trong

ñieàu kieän söï coá neân ta choïn maùy bieán aùp theo ñieàu kieän quaù taûi söï coá:

Smax , vôùi: qtscK

Kqtsc.Sñm > Smax ⇒ Sñm >

o Kqtsc = 1,4 (maùy bieán aùp ñaët ngoaøi trôøi) o Kqtsc = 1.3 (maùy bieán aùp ñaët trong nhaø) o Sñm – laø coâng suaát ñònh möùc maùy bieán aùp. o Smax – laø coâng suaát cöïc ñaïi cuûa taûi qua maùy bieán aùp. - Caên cöù vaøo SñmB ñaõ choïn tính heä soá taûi Ki cuûa caùc baäc ñoà thò phuï taûi:

S S

ñmB

Ki = Ki >1: Quaù taûi

Ki <1: Non taûi.

∑

- Xaùc ñònh K2, T2 baèng caùch ñaúng trò vuøng coù Ki >1 theo coâng thöùc:

2 i ∑

)T*K( T i

iT∑ .

K2ñt =

Neáu K2ñt > 0.9*Kmax thì K2 = Kñt vaø T2 = Neáu K2ñt < 0.9*Kmax thì K2 = 0.9*Kmax

vaø T2 ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc:

2 )T*K(∑ i i 2 )K*9.0( max

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

T2 =

TOÅNG QUAN

CHÖÔNG 1

toång ñònh K1.

Tröôøng hôùp neáu coù nhieàu vuøng khoâng lieân tuïc coù Ki >1 thì laáy vuøng naøo coù i T*K∑ lôùn nhaát ñeå tính K2 nhö treân, caùc vuøng coøn laïi ñeå xem xeùt khi xaùc

- Xaùc ñònh K1 chæ caàn ñaúng trò ñoà thò phuï taûi trong khoaûng thôøi gian 10 giôø tröôùc vuøng ñaõ tính K2 (keå caû phaàn coù K1>1 khoâng xeùt trong tröôøng hôùp treân trong khoaûng 10 giôø) theo coâng thöùc:

i∑ )T*K( i 10

K1ñt =

Soá löôïng vaø coâng suaát cuûa maùy bieán aùp ñöôïc xaùc ñònh theo caùc tieâu

Neáu choïn maùy bieán aùp theo ñieàu kieän quaù taûi söï coá, thì K1 < 0.93; K2 < 1.4; T2 < 6 giôø. Chuù yù theo doõi nhieät ñoä cuûa cuoän daây khoâng vöôït quaù 140oC vaø toát nhaát laø taêng cöôøng toái ña caùc bieän phaùp laøm laïnh maùy bieán aùp ñeå maùy bieán aùp vaän haønh ñaït hieäu quaû cao nhaát. Choïn soá löôïng maùy bieán aùp: chuaån kyõ thuaät sau:

- An toaøn, lieân tuïc cung caáp ñieän. - Voán ñaàu tö beù nhaát. - Chi phí vaän haønh haøng naêm thaáp nhaát. - Ngoaøi ra coøn chuù yù ñeán vieäc tieâu toán kim loaïi maøu ít nhaát, caùc khí cuï vaø thieát bò ñieän phaûi coù theå thay theá moät caùch deã daøng, dung löôïng maùy bieán aùp trong moät traïm neân ñoàng nhaát …

Tính toaùn choïn công suất máy biến áp maùy bieán aùp: Ñoà thò phuï taûi cuûa toaøn traïm:

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

Chọn 2 máy biến áp từ ngẫu:

TOÅNG QUAN

CHÖÔNG 1

80.5

70.5

100

64.5

80.1

48.5

60.2

80.5

4 8 12 14 16 20 24

max

Töø ñoà thò phuï taûi, ta coù: Smin ≤ SñmMBA ≤ Smax (cid:2) 48.5 (MVA) ≤ SñmB ≤ 80.5 (MVA)

5.80 4.1

S K

qtsc

= = 57.5 (MVA) vaø SñmB ≥

vôùi Kqtsc = 1.4 (do maùy bieán aùp ñaët ngoaøi trôøi)ø

Vì theá caùc loaïi maùy bieán aùp từ ngẫu coù theå choïn: 63 MVA, 90 MVA

Vôùi maùy bieán aùp töø ngaãu coù S = 63 MVA, ta tieán haønh kieåm tra quaù taûi söï coá

cuûa maùy bieán aùp ta coù baûng giaù trò sau:

0->4h 48.5

Thời gian Si (MVA) Ki = Si/SB 0.77 < 1

0.59 4 2.36 4->8h 64.5 1.02 1.04 4 4.16 8->12h 12->14h 14->16h 16->20h 20->24h 70.5 1.12 1.25 2 2.5 64.5 1.02 1.04 4 4.16 80.5 1.28 1.64 4 6.56 70.5 1.12 1.25 2 2.5 80.5 1.28 1.64 4 6.56

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

(Ki)2 Ti (giôø) (Ki)2*Ti

TOÅNG QUAN

CHÖÔNG 1

∑

16.4

56.6

56.65.25.2

16.4

2 i ∑

+ 20

)T*K( T i

ñt2

= 1.15 = K2ñt =

15.1 28.1

K K

max

= = 0.898 < 0.9 nên K2 = 0.9*Kmax = 0.9*1.28 = 1.152

16.4

56.6

56.65.25.2

16.4

Vậy K2 = 1.152 < 1.4

+ + + 2)28.1*9.0(

2 )T*K(∑ i i 2 )K*9.0( max

36.2

28.3

= =4.46 T2 =

16.4 10

= = 0.99 K1ñt = Vậy T2 = 4.46 (giôø) < 6 (giôø). Vì theá ta tính K1 baèng caùch: i∑ )T*K( + i 10

K dt 1 K

99.0 28.1

max

= = 0.77 K1 =

Vậy K1 = 0.77 < 0.93 Vậy máy biến áp tự ngẫu có Sđm = 63 MVA thỏa các điều kiện quá tải sự cố.

Maùy bieán aùp từ ngẫu ba pha 63 MVA coù caùc thoâng soá sau:

∆ PN (kW)

∆ P0 (kW)

Điện áp (kV) UN% I0% Sđm (MVA)

63 0.5 45 Cao Trung Hạ C/T C/H T/H 22 38.5 11 230 121 C/T C/H T/H 400 220 240

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

CHÖÔNG 1

TOÅNG QUAN

80.5

70.5

100

64.5

SB = 63MVA

80.1

48.5

60.2

80.5

4 8 12 14 16 20 24

Chọn 2 máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây:

STD (MVA) S22TD (MVA)

Thời gian 0 (h) -> 4 (h) 4 (h) -> 8 (h) 8(h) ->12(h) 12(h) ->14(h) 14(h) ->16(h) 16(h) ->20(h) 20(h) ->24(h) S22 (MVA) 18 24 30 30 30 30 24 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 18.5 24.5 30.5 30.5 30.5 30.5 24.5

max

Từ bảng phụ tải 22 kV và tự dung ta có Smax = 30.5 (MVA). Công suất máy biến áp chọn theo điều kiện 1 máy biến áp nghỉ, máy biến áp còn lại với khả năng quá tải sự cố có khả năng cung cấp đủ Smax = 30.5 (MVA) Ta có: Smin ≤ SñmMBA ≤ Smax (cid:2) 18.5 (MVA) ≤ SñmB ≤ 30.5 (MVA)

5.30 4.1

S K

qtsc

= = 21.8 (MVA) vaø SñmB ≥

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

vôùi Kqtsc = 1.4 (do maùy bieán aùp ñaët ngoaøi trôøi)ø Vì thế maùy bieán aùp 3 pha 2 cuộn dây coù theå choïn: 30 MVA Ta tieán haønh kieåm tra quaù taûi söï coá cuûa maùy bieán aùp ta coù baûng giaù trò sau:

TOÅNG QUAN

CHÖÔNG 1

0->4h Thời gian 18.5 Si (MVA) Ki = Si/SB 0.62 < 1 0.81< 1 0.38 4 1.52

4->8h 24.5

0.66 4 2.64 8->12h 12->14h 14->16h 16->20h 20->24h 30.5 1.02 1.04 2 2.08 24.5 0.81< 1 0.66 4 2.64 30.5 1.02 1.04 4 4.16 30.5 1.02 1.04 2 2.08 30.5 1.02 1.04 4 4.16

∑

16.4

08.2

16.4

(Ki)2 Ti (giôø) (Ki)2*Ti

2 i ∑

+ 12

)T*K( T i

ñt2

= = 1.02 K2ñt =

K K

02.1 02.1

max

= = 1 > 0.9 nên K2 = K2ñt = 1.02

Vậy K2 = 1.02 < 1.4

Và T2 = 12 (giôø) > 6 (giôø) (không thỏa) Vậy ta chọn nâng công suất máy biến áp lên Sđm = 31.5 MVA Vì máy biến áp 31.5 MVA > Smax = 30.5 MVA nên không cần kiểm tra quá tải cho máy biến áp này Các thông số của máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây 31.5 MVA:

∆ P0 (kW)

∆ PN (kW)

I0%

31.5 10.5 2.7 36 200 Sđm (MVA) Điện áp (kV) UN% Cao 115 Hạ 38.5

4.3 TÍNH TOAÙN TOÅN THAÁT TRONG MAÙY BIEÁN AÙP 4.3.1 Giới thieäu sô löôïc veà toån thaát trong maùy bieán aùp vaø heä thoáng ñieän:

- Nhö chuùng ta ñaõ bieát toån thaát ñieän naêng trong heä thoáng ñieän, noùi chung gaây thieät haïi khoâng nhoû veà chi phí vaän haønh. Trong ñoù coù raát nhieàu toån thaát nhö: toån thaát trong maùy bieán aùp, toån thaát treân daây daãn khi truyeàn taûi, toån thaát vaàng quang (ñoái vôùi ñieän aùp cao), … trong ñoù toån thaát trong maùy bieán aùp laø toån thaát chuû yeáu. Toån thaát naøy goàm hai thaønh phaàn:

o Toån thaát saét, noù khoâng phuï thuoäc vaøo phuï taûi vaø noù chính laø toån thaát

khoâng taûi cuûa maùy bieán aùp.

o Toån thaát ñoàng phuï thuoäc vaøo phuï taûi. Khi phuï taûi baèng coâng suaát ñònh

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

möùc cuûa maùy bieán aùp thì toån hao naøy chính laø toån hao ngaén maïch .

TOÅNG QUAN

CHÖÔNG 1

- Coù raát nhieàu loaïi maùy bieán aùp nhö: maùy bieán aùp ba pha hai cuoän daây, ba pha ba cuoän daây, töï ngaãu ba pha, … Moãi loaïi maùy ñeàu coù caùch tính khaùc nhau. Tuy nhieân vì caùc maùy bieán aùp trong ba phöông aùn ta söû duïng laø maùy bieán aùp ba pha hai cuoän daây, ba pha ba cuoän daây, töï ngaãu ba pha neân ta chæ ñöa ra caùc coâng thöùc ñeå tính toån thaát cho ba loaïi maùy naøy. 4.3.1.1 Toån thaát ñieän naêng trong maùy bieán aùp töï ngaãu:

- Heä soá coù lôïi cuûa maùy bieán aùp töï ngaãu:

U U

110 220

∆

−

= 1 – α = 1 – = 0,5

CTN .

∆

−

∆PN.C = 0,5.

CTN .

P THN . 2 α P CHN . 2 α

∆

∆−

∆PN.T = 0,5.

P CTN .

P CHN . 2 α P THN . 2 α P ∆ THN . 2 α

        

        

∆+

∆

∆PN.H = 0,5.

P HN .

P CN .

P TN .

P CHN . 2 α - Khi coù ñoà thò phuï taûi toån thaát ñieän naêng qua maùy bieán aùp laø: S S

S S

1 n

  t . 

     

  

∆A = n.∆P0.t + .∑

Trong ñoù:

o ∆A – laø toån thaát ñieän naêng trong maùy bieán aùp tính trong moät ngaøy

ñeâm.

o n – laø soá maùy bieán aùp vaän haønh song song. o ∆P0 – laø toån thaát khoâng taûi. o t – laø thôøi gian vaän haønh trong moät ngaøy ñeâm. o ∆PN.C – laø toån thaát ngaén maïch trong cuoän cao. o ∆PN.T – laø toån thaát ngaén maïch trong cuoän trung. o ∆PN.H – laø toån thaát ngaén maïch trong cuoän haï. o SiC – laø coâng suaát truyeàn qua cuoän cao töông öùng vôùi thôøi gian ti. o SiT – laø coâng suaát truyeàn qua cuoän trung töông öùng vôùi thôøi gian ti. o SiH – laø coâng suaát truyeàn qua cuoän haï töông öùng vôùi thôøi gian ti. o Sñm – laø coâng suaát ñònh möùc cuûa maùy bieán aùp. 4.3.1.2 Toån thaát ñieän naêng trong maùy bieán aùp ba pha hai cuoän daây: - Khi coù ñoà thò phuï taûi toån thaát ñieän naêng qua maùy bieán aùp laø:

∑ i 2 tS . . i

1 2

1 n

∆A = n.∆P0.t + .∆PN.

Trong ñoù:

o ∆A – laø toån thaát ñieän naêng trong maùy bieán aùp tính trong moät ngaøy

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

ñeâm.

TOÅNG QUAN

CHÖÔNG 1

o n – laø soá maùy bieán aùp vaän haønh song song. o ∆P0 – laø toån thaát khoâng taûi. o t – laø thôøi gian vaän haønh trong moät ngaøy ñeâm. o ∆PN – laø toån thaát ngaén maïch trong maùy bieán aùp. o Si – laø coâng suaát truyeàn qua maùy bieán aùp töông öùng vôùi thôøi gian ti. o Sñm – laø coâng suaát ñònh möùc cuûa maùy bieán aùp. 4.3.1.3 Toån thaát ñieän naêng trong maùy bieán aùp ba pha ba cuoän daây:

- Coi nhö tyû leä coâng suaát cuûa maùy bieán aùp laø 100/100/100, toån thaát ngaén maïch

trong töøng cuoän daây maùy bieán aùp ñöôïc xaùc ñònh nhö sau:

∆PN.C = 0,5.(∆PN.CT + ∆PN.CH - ∆PN.TH) ∆PN.T = 0,5.(∆PN.CT + ∆PN.TH - ∆PN.CH) ∆PN.H = 0,5.(∆PN.CH + ∆PN.TH - ∆PN.CT)

t .

∆+

- Chuù yù: Moät soá maùy bieán aùp nhaø cheá taïo chæ cho moät thoâng soá ∆PN.CH coù theå xem toån thaát ngaén maïch giöõa caùc cuoän daây baèng nhau vaø ñöông nhieân khi ñoù: ∆PN.C = ∆PN.T = ∆PN.H = 0,5.∆PN.CH

)

P CN .

P TN .

HN .

∑

1 dmSn 2 .

∆A = n.∆P0.t + .( ∆ - Khi coù ñoà thò phuï taûi toån thaát ñieän naêng qua maùy bieán aùp laø: ∑

Trong ñoù:

o ∆A – laø toån thaát ñieän naêng trong maùy bieán aùp tính trong moät ngaøy

ñeâm.

TÍNH TOAÙN TOÅN THAÁT ÑIEÄN NAÊNG MAÙY BIEÁN AÙP TỪ NGẪU

o n – laø soá maùy bieán aùp vaän haønh song song. o ∆P0 – laø toån thaát khoâng taûi. o t – laø thôøi gian vaän haønh trong moät ngaøy ñeâm. o Sñm – laø coâng suaát ñònh möùc cuûa maùy bieán aùp. o ∆PN.C – laø toån thaát ngaén maïch trong cuoän cao. o ∆PN.T – laø toån thaát ngaén maïch trong cuoän trung. o ∆PN.H – laø toån thaát ngaén maïch trong cuoän haï. o SiC – laø coâng suaát truyeàn qua cuoän cao töông öùng vôùi thôøi gian tiC. o SiT – laø coâng suaát truyeàn qua cuoän trung töông öùng vôùi thôøi gian tiT. o SiH – laø coâng suaát truyeàn qua cuoän haï töông öùng vôùi thôøi gian tiH.

)P( B∆

OP∆ +

BP∆ =

P ×∆ N

S S

ñmB

  

  

goïi laø toån thaát qua maùy bieán aùp

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

Maùy bieán aùp töø ngaãu caáp 220 kV / 110 kV / 22 kV vôùi caùc thoâng soá sau:

TOÅNG QUAN

CHÖÔNG 1

−= 1α

U U

Tæ soá coâng suaát caùc cuoän cao, trung, haï laø 100 / 100 / α (vôùi = 0.5).

∆ PN (kW)

∆ P0 (kW)

Điện áp (kV) UN% I0% Sđm (MVA)

∆

400

∆

−

63 0.5 45 Cao Trung Hạ C/T C/H T/H 22 38.5 11 230 121 35 C/T C/H T/H 400 220 240

CTN .

∆

400

∆

−

= 0.5× = 160 (kW) ∆PN.C = 0.5 ×

CTN .

P THN . 2 α P CHN . 2 α

220 2 5.0 240 2 5.0

240 2 5.0 220 2 5.0

∆

400

∆−

−

= 0.5× = 240 (kW) ∆PN.T = 0.5 ×

P CTN .

P CHN . 2 α P THN . 2 α P ∆ THN . 2 α

P CHN . 2 α

220 2 5.0

240 2 5.0

        

        

        

        

∆+

= 0.5 × = 720 (kW) ∆PN.H = 0.5 ×

.P NH

.P NC

.P NT

ngaøyA∆

0P∆ × t + 0.5×

  t.  

2 S IC 2 S ñmB

2 S IH 2 S ñmB

2 S IT 2 S ñmB

   

   ∆∑      = 48.52.4 + 64.52.4 + 80.52.4 + 70.52.2 + 70.52.2 + 80.52.4 +64.52.4

Ta có: = 2×

IC T.S∑

vôùi

= 114414 (MVA)2.h.

IT T.S∑

= 302.4 + 402.4 + 502.4 + 402.2 + 402.2 + 502.4 +402.4

= 42800 (MVA)2.h.

IH T.S∑

= 18.52.4 + 24.52.4 + 30.52.4 + 30.52.2 + 30.52.2 + 30.52.4 + 24.52.4

= 17334 (MVA)2.h. Suy ra toån thaát ñieän naêng trong moät ngày đêm laø:

× (160× 114414 + 240× 42800 + 720× 17334)

ngaøyA∆

1 263 ×

= 2× 45 × 24 +

= 7332.4 kWh

Vaäy toån thaát ñieän naêng trong moät naêm laø: = 7332.4 × 365 = 2676326 (kWh). naêmA∆ Phaàn traêm toån thaát:

ngaøyA∑

× 365 = 1299.2 × 365 = 474208 (MWh). =

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

vôùi: Toång ñieän naêng tieâu thuï trong moät ngaøy: ngaøyA∑ = ∑ Pi × Ti = 38.4× 4 + 51.2×4 + 64× 4 + 56× 2+56× 2+64× 4+51.2× 4 = 1299.2 (MWh). Ñieän naêng tieâu thuï trong moät naêm laø: naêmA∑ Toån thaát phaàn traêm ñieän naêng trong moät naêm:

TOÅNG QUAN

CHÖÔNG 1

∆

%100

%A∆

A naêm ∑ A

2676326 474208000 TÍNH TOAÙN TOÅN THAÁT ÑIEÄN NAÊNG MAÙY BIEÁN 3 PHA 2 CUỘN DÂY

= = = 0.56% < 5%

∆

A =∆

∆×

t +×

P 0

Khi coù ñoà thò phuï taûi

∑ 2 S

P N n

1 2 S đm

I TS .2∑

1000

∆ ngàyA

Ta có:

2 ×

1 5.31

= 1828.8 (kWh) = 30× 4 + 40× 4 + 50×4 + 40× 2+40× 2+50× 4 + 40× 4 = 1000 (MVA)2h 200 2

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

= 1828.8 × 365 = 667512 (kWh) Vaäy toån thaát ñieän naêng trong moät naêm laø: naêmA∆

TOÅNG QUAN

CHÖÔNG 1

CHÖÔNG 5

TÍNH TOAÙN NGAÉN MAÏCH

5.1 LYÙ THUYEÁT TÍNH TOAÙN NGAÉN MAÏCH

Khi ñaùnh giaù vaø löïa choïn nhaø maùy ñieän, heä thoáng cuõng nhö traïm bieán aùp khoâng nhöõng caàn phaûi quan taâm ñeán doøng ñieän vaø ñieän aùp bình thöôøng maø coøn phaûi quan taâm ñeán vaán ñeà ngaén maïch. Doøng ñieän khi ngaén maïch lôùn hôn nhieàu laàn so vôùi doøng ñieän ñònh möùc neân coù theå gaây ra öùng suaát nhieät vaø öùng suaát ñoäng raát lôùn. Trong tröôøng hôïp ngaén maïch chaïm ñaát coù theå sinh ra ñieän aùp tieáp xuùc khoâng cho pheùp vaø xaûy ra hieän töôïng nhieãu trong heä thoáng ñieän.

Neáu doøng ñieän ngaén maïch khoâng ñöôïc tính ñeán trong giai ñoaïn thieát keá, thì nhöõng haäu quaû cuûa noù coù theå laøm hö hoûng thieát bò cuõng nhö caùc khí cuï ñieän vaø nguy hieåm cho caû con ngöôøi. Doøng ñieän ngaén maïch nhoû nhaát coù theå cuõng caàn phaûi xaùc ñònh vì noù coù yù nghóa quan troïng trong vieäc löïa choïn thoâng soá kyõ thuaät cho caùc thieát bò baûo veä.

5.1.1 Khi tính toaùn doøng ñieän ngaén maïch caàn quan taâm caùc giaû thieát sau:

- Chæ tính ngaén maïch ba pha N(3), vì thöôøng doøng ngaén maïch ba pha lôùn hôn

doøng ngaén maïch hai pha N(2) vaø moät pha N(1).

- Nguoàn cung caáp cho doøng ngaén maïch laø heä thoáng caùc maùy phaùt nhieät vaø thuûy ñieän. Maùy buø ñoàng boä, ñoäng cô ñieän chæ xeùt khi ngaén maïch treân cöïc cuûa noù vì khi ngaén maïch qua ñieän khaùng lôùn, caùc doøng ngaén maïch naøy nhoû vaø ñaõ taét.

ñm >

- Söùc ñieän ñoäng cuûa caùc nguoàn khi ngaén maïch ôû xa qua ñieän khaùng lôùn (x*

3) ñöôïc coi laø khoâng ñoåi.

2 X +

= - Thôøi gian toàn taïi ngaén maïch baèng thôøi gian baûo veä relay (tbv) vaø thôøi gian

- Khi tính toaùn ngaén maïch trong heä thoáng U > 1000V coù theå boû qua thaønh phaàn ñieän trôû R maø chæ xeùt ñieän khaùng X, vì R thöôøng nhoû hôn X nhieàu. Khi tính ngaén maïch trong maïng U < 1000V môùi xeùt ñeán R.

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

tN = tbv + tMC

maùy caét laøm vieäc (tMC): SVTH: TRẦN ANH TRUNG

TOÅNG QUAN

CHÖÔNG 1

- Coù theå xem doøng ngaén maïch khoâng ñoåi trong thôøi gian toàn taïi ngaén maïch, do

ñoù:

I’’ = It = Ioâñ

trong ñoù:

cbS vaø

cbU ; khi chæ coù moät hoaëc hai

o I’’- laø doøng ñieän ngaén maïch sieâu quaù ñoä o It – laø doøng ngaén maïch taïi thôøi ñieåm t o Ioâñ – laø doøng ngaén maïch oån ñònh. - Tính ngaén maïch trong heä töông ñoái vôùi

cb U 3

caáp ñieän aùp môùi tính trong heä coù teân:

5.1.2 Trình töï tính toaùn ngaén maïch ba pha:

- Veõ sô ñoà heä thoáng caàn tính toaùn ngaén maïch vaø xaùc ñònh caùc ñieåm caàn tính

toaùn ngaén maïch Ni.

- Töø sô ñoà nguyeân lyù thay theá caùc phaàn töû baèng moâ hình hoaù cuûa noù, ghi vaø

ñaùnh soá thöù töï xi cuûa caùc ñieän khaùng.

- Choïn caùc thoâng soá trong heä cô baûn: Scb, Ucb suy ra Icb ôû caùc caáp caàn tính doøng

ngaén maïch.

- Tính trò soá cô baûn töông ñoái cuûa caùc ñieän khaùng xi. - Laàn löôït bieán ñoåi sô ñoà veà sô ñoà ñaúng trò chæ coù moät nguoàn vaø ñieän khaùng

toång töông ñöông cho töøng ñieåm ngaén maïch xΣi.

;

* Ni

kANi (

)

1 x

I x

∑

- Tính doøng ngaén maïch cuûa töøng ñieåm ngaén maïch theo bieåu thöùc

o Trong ñoù: Icb – laø trò cô baûn cuûa doøng ngaén maïch töông öùng vôùi ñieän

aùp taïi ñieåm ngaén maïch.

5.2 TÍNH TOAÙN NGAÉN MAÏCH

- Traïm bieán aùp ñang thieát keá ñöôïc noái vôùi heä thoáng baèng hai ñöôøng daây vôùi

chieàu daøi 35 km.

5.2.1 Tính toaùn ngaén maïch trong heä töông ñoái cô baûn:

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

5.2.1.1 Caùc coâng thöùc caàn thieát ñeå xaùc ñònh ñieän khaùng:

TOÅNG QUAN

CHÖÔNG 1

- Ñieän khaùng maùy bieán aùp:

−

o Maùy bieán aùp töï ngaãu:

% CTN .

.CNU =

S S

.CNU 100

1 2

% CHN . α

% THN . α

  

  

−

⇒ . xC =

% CTN .

.TNU =

S S

1 2

.TNU 100

% THN . α

% CHN . α

  

  

−

. ⇒ xT =

% CTN .

.HNU =

S S

% THN . α

% CHN . α

1 2

.HNU 100

  

  

⇒ . xH =

S cb 2 U

- Ñieän khaùng ñöôøng daây: xd = x0.l.

vôùi: x0 = 0.4( Ω /km) – laø ñieän khaùng cuûa 1 km daây daãn; l – laø chieàu daøi daây daãn.

* HTx

- Ñieän khaùng cuûa heä thoáng: . xHT = S cb S

5.2.1.2 Caùc ñaïi löôïng cô baûn:

Coâng suaát cô baûn: Scb =2000 MVA.

2000

- Ñieän aùp cô baûn: Ucb1 = 230 kV; Ucb2 = 121 kV; Ucb3 = 38.5 kV. - Töø ñoù suy ra doøng ñieän cô baûn:

230

121

S cb U .3 cb

S cb U .3 cb 1

2000

= = = 9.54 kA. Icb1 = = 5.02 kA; Icb2 =

5.38.3

S cb U .3 cb

= = 29.99 kA Icb3 =

- Ta coù:

* HTx

2000 2000

S cb S

× = 0.35× = 0,35 ñvtñ o Ñieän khaùng cuûa heä thoáng: xHT =

cb 1

S cb 2 U

2000 2 230

= 0.53 ñvtñ = 0.4× 35× o Ñieän khaùng ñöôøng daây: xd = x0× l×

Caùc thoâng soá cuûa maùy bieán aùp töï ngaãu 63 MVA:

∆ PN (kW)

∆ P0 (kW)

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

Điện áp (kV) UN% I0% Sđm (MVA)

TOÅNG QUAN

CHÖÔNG 1

63 0.5 45 Cao Trung Hạ C/T C/H T/H 22 38.5 11 230 121 35 C/T C/H T/H 400 220 240

HTX =0,35

dX =0.53

- Sô ñoà thay theá ñieän khaùng:

CX =5.87

TX =0

220KV

HX =16.35

110KV

22KV

- Ta coù:

−

o Ñieän khaùng cuoän cao cuûa maùy bieán aùp töï ngaãu:

% CTN .

.CNU =

% CHN . α

% THN . α

1 2

22 5,0

35 5,0

  

  

  

  

= 18.5% =

S S

.CNU 100

5.18 100

2000 63

. = . = 5.87 ñvtñ xC =

−

o Ñieän khaùng cuoän trung cuûa maùy bieán aùp töï ngaãu:

.TNU =

% CTN .

1 2

% THN . α

% CHN . α

22 5,0

35 5,0

  

  

  

  

= 0 =

S S

.TNU 100

0 100

2000 63

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

. = . = 0 xT =

TOÅNG QUAN

CHÖÔNG 1

−

o Ñieän khaùng cuoän haï cuûa maùy bieán aùp töï ngaãu:

% CTN .

.HNU =

1 2

% THN . α

% CHN . α

22 5,0

35 5,0

  

  11 

  

  

= = 51.5 %

S S

.HNU 100

5.51 100

2000 63

= . . = 16.35 ñvtñ xH =

- Ngaén maïch taïi N1:

×0.53 = 0.615 ñvtñ

o Ñieän khaùng töông ñöông tính ñeán ñieåm ngaén maïch:

1Nx = xHT +

1 2

.xd = 0.35 +

XHT

o Doøng ñieän ngaén maïch sieâu quaù ñoä:

cbNI

1 615

1 Nx

= = = 1.626

1NI

cbNI

= .Icb1 = 1.626 × 5.02 = 8.16 kA

1NI

o Doøng xung kích:

ixk1 = 2 kxk× , vôùi kxk = 1.8 – laø heä soá xung kích.

ixk1 = 2 × 1.8× 8.16 = 20.77 kA.

- Ngaén maïch taïi N2:

XHT

o Ñieän khaùng töông ñöông tính ñeán ñieåm ngaén maïch:

2Nx

1 2

= xHT + .xd + .(xC + xT)

×0.53 +

×(5.87 + 0) = 3.550 ñvtñ

1 2

= 0.35 +

o Doøng ñieän ngaén maïch sieâu quaù ñoä:

cbNI

1 550

1 Nx

= = 0.282 =

2NI

cbNI

= .Icb2 = 0.282× 9.54 = 2.69 kA

2NI

o Doøng xung kích:

ixk2 = 2 ×kxk× , vôùi kxk = 1.8 – laø heä soá xung kích.

ixk2 = 2 × 1.8× 2.69 = 6.85 kA.

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

- Ngaén maïch taïi N3:

TOÅNG QUAN

CHÖÔNG 1

o Ñieän khaùng töông ñöông tính ñeán ñieåm ngaén maïch:

3Nx

1 2

= xHT + .xd + .(xC + xH)

× 0.53 +

×(5.87 + 16.35) = 11.73 ñvtñ

1 2

XHT

= 0.35 +

o Doøng ñieän ngaén maïch sieâu quaù ñoä:

cbNI

1 73.11

1 Nx

= = = 0.085

3NI

cbNI

= .Icb3 = 0.085× 29.99 = 2.55 kA

3NI

o Doøng xung kích:

ixk3 = 2 kxk. , vôùi kxk = 1.8 – laø heä soá xung kích.

ixk3 = 2 ×1.8 × 2.55 = 6.49 kA.

Tính toaùn ngaén maïch ôû caáp ñieän aùp 0.4 KV:

Do Smax.td = 500 kVA, neân ta choïn maùy bieán aùp TG5844 G coù thoâng soá:

Trọng

Sñm (kVA) Uñm.C (kV) U ñm.H (kV) UN (%) ∆∆∆∆P0 (W) ∆∆∆∆PN (W) lượng(kg)

(

)

∆

630 24 0.4 6 1600 6300 2440

× 2 đm

2 đm

- Ñieän trôû RB cuûa maùy bieán aùp töï duøng: 6300 = 2.54 (m Ω ). = RB =

2 UWP KV ) ( 4.0 × đm N 2 KVA S ( ) 630 - Ñieän khaùng XB cuûa maùy bieán aùp töï duøng: % S

đmB

−

2 1 2 6 − = 5.92

Ta có XB =

) KVA )

630

6300 ×

đmB

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

= = 1 UR% = Với Ux% = N WP ( ∆ N S ( ×

TOÅNG QUAN

CHÖÔNG 1

92.5

4.0

2 ×

2 đm

% S

630

đmB

54.2

03.15

= 15.03 (m Ω ). = (cid:1) XB =

)R( B

)X( B

= = 15.24 (m Ω ).

Z tñ = 2

= 7.62 (m Ω ). Z = (cid:1) Ztñ = Toång trôû hai maùy bieán aùp töï duøng: 24.15 2

- Doøng ñieän ngaén maïch taïi ñieän aùp 0.4 (kV):

400 62.73 ×

U đm ×3

Z - Doøng ñieän xung kích taïi caáp 0.4 KV:

= 30.31 (kA). = IN(0.4 KV) =

Baûng toång hôïp tính toaùn doøng ñieän ngaén maïch:

IXK = 2 × KXK× IN(0.4 KV) = 2 ×1.8× 30.31 = 77.16 (kA)

Uñm (KV) IN (KA) IXK (KA)

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

Ñieåm ngaén maïch N1 N2 N3 Caáp 0.4 KV 220 110 22 0.4 8.16 2.69 2.55 30.31 20.77 6.85 6.49 77.16

TOÅNG QUAN

CHÖÔNG 1

CHÖÔNG 6

CHOÏN KHÍ CUÏ ÑIEÄN VAØ PHAÀN DAÃN ÑIEÄN

6.1 KHAÙI NIEÄM CHUNG

Ñeå vaän haønh ñöôïc traïm bieán aùp, ngoaøi thieát bò chính laø maùy bieán aùp coøn caàn coù caùc khí cuï ñieän vaø caùc phaàn daãn ñieän. Caên cöù vaøo nhieäm vuï, chöùc naêng cuûa caùc khí cuï ñieän coù theå phaân thaønh caùc loaïi sau ñaây:

6.1.1 Caùc khí cuï ñieän:

6.1.1.1 Caùc khí cuï ñieän ñoùng – môû:

1. Maùy caét: laø khí cuï ñieän duøng ñeå ñoùng caét moät phaàn töû cuûa heä thoáng ñieän nhö maùy bieán aùp, ñöôøng daây v.v… trong luùc laøm vieäc bình thöôøng cuõng nhö khi coù söï coá (ngaén maïch).

2. Dao caùch ly: laø khí cuï ñieän coù nhieäm vuï taïo moät khoaûng caùch troâng thaáy ñöôïc ñeå ñaûm baûo an toaøn khi söûa chöõa maùy bieán aùp, maùy caét, ñöôøng daây, … Dao caùch ly chæ ñoùng caét khi khoâng coù doøng hoaëc coù doøng nhoû, ñieän aùp khoâng cao laém.

3. Maùy caét taûi: laø khí cuï ñieän chæ ñoùng caét ñöôïc doøng ñieän trong cheá ñoä laøm vieäc bình thöôøng, khoâng coù khaû naêng ñoùng caét ñöôïc doøng ngaén maïch, söû duïng ôû caáp 24 kV trôû laïi.

4. Caàu chì: laø khí cuï ñieän ñeå caét maïch ñieän khi ngaén maïch vaø khi quaù taûi, söû

duïng ôû caáp 35 kV trôû laïi, ôû maïch ñôn giaûn, khoâng quan troïng.

5. Caàu chì töï rôi: thöïc chaát laø caàu chì nhöng coù caáu taïo ñaëc bieät, khi noù caét

maïch seõ caét luoân dao caùch ly (treân phaàn ñoäng cuûa dao caùch ly coù gaén chì).

6. Dao caùch ly töï ñoäng: thöïc chaát laø dao caùch ly nhöng coù theå ñoùng caét töï ñoäng.

7. Dao ngaén maïch (dao ñaát): laø khí cuï ñieän khoâng phaûi ñeå ñoùng caét maïch ñieän

maø ñeå noái maïch ñieän xuoáng ñaát, taïo thaønh ngaén maïch nhaân taïo khi caàn thieát.

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

6.1.1.2 Caùc khí cuï ñieän phuïc vuï cho ño löôøng, töï ñoäng, baûo veä relay:

TOÅNG QUAN

CHÖÔNG 1

1. Bieán doøng: bieán ñoåi doøng ñieän lôùn trong maïch ñieän coù ñieän aùp cao veà doøng ñieän töông öùng vôùi thieát bò ño löôøng, töï ñoäng, baûo veä relay vaø caùch ly vôùi maïng cao aùp ñeå ñaûm baûo an toaøn cho ngöôøi söû duïng, tieâu chuaån hoùa ñöôïc thieát bò ño löôøng, …

2. Bieán ñieän aùp: bieán ñoåi ñieän aùp cao veà ñieän aùp thaáp töông öùng, duøng cho ño

löôøng, töï ñoäng, baûo veä relay, …

6.1.1.3 Caùc khí cuï ñieän haïn cheá doøng ñieän ngaén maïch (khaùng ñieän):

1. Khaùng ñieän ñôn: thöôøng ñaët treân thanh goùp vaø ñöôøng daây.

2. Khaùng ñieän keùp: ñaët treân ñöôøng daây.

6.1.2 Phaàn daãn ñieän:

Caên cöù vaøo caáu truùc, phaàn daãn ñieän ñöôïc phaân thaønh:

1. Daây daãn: laø daây meàm, tieát dieän troøn coù theå duøng moät hay nhieàu sôïi phuï thuoäc vaøo doøng ñieän, duøng söù treo, söù ñôõ ñeå caùch ly vôùi caùc phaàn noái ñaát.

2. Thanh daãn: laø thanh cöùng, tieát dieän hình chöõ nhaät, hình truï roãng, hình maùng, … coù theå duøng moät hoaëc hai thanh gheùp chaët nhau phuï thuoäc vaøo doøng ñieän, duøng söù ñôõ ñeå caùch ly vôùi ñaát.

3. Caùp löïc: laø daây daãn meàm ñöôïc boïc caùch ñieän theo ñieän aùp ñònh möùc. Khi laép ñaët coù theå choân döôùi ñaát hoaëc ñaët trong raõnh (haàm caùp) khoâng caàn söù caùch ñieän.

6.2 NHÖÕNG VAÁN ÑEÀ CHUNG COÙ LIEÂN QUAN ÑEÁN TÍNH TOAÙN ÑEÅ CHOÏN

CAÙC KHÍ CUÏ ÑIEÄN VAØ PHAÀN DAÃN ÑIEÄN

Khi vaän haønh, caùc khí cuï ñieän vaø phaàn daãn ñieän ñeàu phaûi chòu ñöôïc ñieän aùp cuûa maïng ñieän, doøng laøm vieäc lôùn nhaát chaïy qua laâu daøi, doøng ngaén maïch chaïy qua trong thôøi gian ngaén maïch (ngaén haïn). Cho neân khi tính toaùn phaûi xeùt vaø kieåm tra caùc cheá ñoä treân.

6.2.1 Caùc cheá ñoä laøm vieäc cuûa maïng ñieän:

6.2.1.1 Cheá ñoä laâu daøi:

1. Cheá ñoä bình thöôøng: laø khi caùc thieát bò ñeàu laøm vieäc vôùi phuï taûi khoâng vöôït

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

quaù Smax.

TOÅNG QUAN

CHÖÔNG 1

2. Cheá ñoä quaù taûi: moät soá khí cuï ñieän vaø phaàn daãn ñieän cho pheùp quaù taûi trong

thôøi gian nhaát ñònh, ñaëc tröng bôûi heä soá quaù taûi.

3. Cheá ñoä cöôõng böùc: ôû cheá ñoä naøy, neáu trong sô ñoà coù moät phaàn töû phaûi nghæ cöôõng böùc thì doøng ñieän seõ phaân phoái qua caùc maïch khaùc khi bình thöôøng.

Cheá ñoä laøm vieäc ngaén haïn: 6.2.1.2

Doøng ñieän raát lôùn nhöng thôøi gian khoâng daøi, tính baèng phuùt, giaây. Nhieät phaùt noùng cuûa caùc phaàn töû coù doøng chaïy qua chöa ñaït giaù trò oån ñònh. Ñaëc tröng cuûa cheá ñoä naøy laø ngaén maïch, doøng chaïy qua baèng doøng ngaén maïch IN vaø thôøi gian baèng thôøi gian toàn taïi doøng ngaén maïch tN (tN = tBV + tMC).

6.2.2 Tính toaùn xung nhieät cuûa doøng ngaén maïch:

Trong moät soá khí cuï ñieän coù theå cho khaû naêng chòu ñöïng veà maët phaùt noùng khi

ngaén maïch baèng trò soá:

- Doøng ñieän nhieät Inh vôùi thôøi gian cho pheùp tnh.

- Xung nhieät cuûa doøng ñieän ngaén maïch BN:

Coù 3 phöông phaùp tính xung nhieät BN phuï thuoäc vaøo phöông phaùp tính doøng

2 i

ngaén maïch. Neáu xaùc ñònh ñöôïc doøng ngaén maïch theo thôøi gian IN(t) thì:

N dt

2 I + + i )1( 2

   

  T .  i 

, trong ñoù: vaø tính gaàn ñuùng laø: BN = ∑ BN = ∫

o Ii – laø doøng ñieän ngaén maïch taïi thôøi ñieåm ti.

o Ti – laø thôøi ñoaïn töø i ñeán (i + 1)

Neáu ngaén maïch ôû xa thì xem: I”N = It = Ioâñ vaø thôøi gian tN < 0,02 sec

BN = I”2(tN + TKCK), trong ñoù:

o TKCK – laø thôøi gian toàn taïi cuûa thaønh phaàn khoâng chu kyø (thöôøng laø

''β

0,05 sec). Neáu xeùt theo thôøi gian töông ñöông:

oâñ.Ttñ

I I

  

  

Ttñ = f ; BN = I2

* Caùc ñieàu kieän chung ñeå choïn khí cuï vaø phaàn daãn ñieän:

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

1. Veà ñieän aùp:

CHÖÔNG 1

TOÅNG QUAN

Uñm.kcñ ≥ UHT

Trong ñoù:

o Uñm.kcñ – laø ñieän aùp ñònh möùc cuûa khí cuï ñieän.

o UHT – laø ñieän aùp nôi ñaët khí cuï ñieän (rieâng bieán ñieän aùp baét buoäc

Uñm.kcñ = UHT).

Choïn Uñm.kcñ > UHT noùi chung laø khoâng caàn thieát vì nhö vaäy seõ taêng voán ñaàu tö,

tröø tröôøng hôïp khoâng coù thieát bò cuøng caáp ñieän aùp.

2. Veà doøng ñieän:

Iñm.kcñ ≥ Icb.max

Trong ñoù:

o Iñm.kcñ – laø doøng ñieän ñònh möùc cuûa khí cuï ñieän.

o Icb.max – laø doøng cöôõng böùc ñi qua khí cuï ñieän.

Maùy bieán aùp vaø bieán doøng cho pheùp quaù taûi neân ñieàu kieän treân seõ laø:

Iñm.BI.kqt ≥ Icb.max, vôùi kqt – laø heä soá quaù taûi cho pheùp.

3. Kieåm tra veà oån ñònh nhieät:

nh.tnh ≥ BN hoaëc BN.ñm ≥ BN

Trong ñoù:

o BN – laø xung nhieät tính toaùn.

o Inh, tnh, BN.ñm – laø khaû naêng chòu nhieät cuûa khí cuï ñieän.

4. Kieåm tra veà ñoä oån ñònh ñoäng:

Ilññ.ñm.kcñ ≥ Ixk hoaëc ilññ.ñm.kcñ ≥ ixk

Trong ñoù: Ilññ.ñm.kcñ, ilññ.ñm.kcñ – laø khaû naêng chòu ñöïng veà löïc ñoäng ñieän theo trò

soá hieäu duïng vaø trò soá bieân ñoä.

Rieâng ñoái vôùi vôùi thanh daãn, ñieàu kieän naøy seõ laø: σtt ≤ σcp

Trong ñoù:

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

o σtt – laø öùng suaát tính toaùn khi coù ngaén maïch.

CHÖÔNG 1

TOÅNG QUAN

o σcp – laø öùng suaát cho pheùp cuûa vaät lieäu cheá taïo.

Vôùi khí cuï ñieän coøn coù caùc ñieàu kieän rieâng, nhö maùy caét coøn theâm ñieàu kieän

khaû naêng caét.

Icaét.ñm.MC ≥ I”

Vôùi bieán doøng, bieán ñieän aùp coù theâm ñieàu kieän caáp chính xaùc cuûa chuùng phaûi

töng öùng vôùi caáp chính xaùc yeâu caàu cuûa phuï taûi:

Sñm (caáp chính xaùc) ≥ Smax = ∑ dcS + Sd

Trong ñoù:

o Sñm (caáp chính xaùc) – laø coâng suaát ñònh möùc töông öùng vôùi caáp chính xaùc do

nhaø cheá taïo cho.

o ∑ dcS - laø toång coâng suaát caùc duïng cuï noái vaøo bieán doøng, bieán ñieän

aùp.

o Sd – laø coâng suaát tieâu thuï treân daây daãn noái töø bieán doøng hay bieán ñieän

aùp ñeán duïng cuï ño.

8.4 CHOÏN MAÙY CAÉT, DAO CAÙCH LY CHO PHÖÔNG AÙN TOÁI ÖU

6.3.1 Maùy caét:

Phöông aùn toái öu ñöôïc choïn laø phöông aùn 1 (Duøng 2 maùy bieán aùp töï ngaãu

220/110/22 kV).

Maùy caét laø khí cuï ñieän duøng ñeå ñoùng caét moät phaàn töû cuûa heä thoáng ñieän nhö maùy bieán aùp, ñöôøng daây v.v… trong luùc laøm vieäc bình thöôøng cuõng nhö khi coù söï coá (ngaén maïch).

Khi maùy caét keát hôïp vôùi thieát bò relay baûo veä seõ ñaûm baûo cho heä thoáng vaän

haønh toát, an toaøn cho ngöôøi vaän haønh cuõng nhö cho thieát bò cuûa traïm.

Yeâu caàu ñoái vôùi maùy caét: - Caét nhanh, ñaûm baûo khi ñoùng caét khoâng gaây chaùy noå. - Coù theå ñieàu khieån taïi choã vaø töø xa. - Coù khaû naêng ñoùng caét nhieàu laàn vôùi doøng ñieän bình thöôøng vaø vôùi moät soá laàn

nhaát ñònh vôùi doøng ngaén maïch (do nhaø cheá taïo quy ñònh).

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

- Coù khaû naêng ñoùng caét laëp laïi vôùi chu kyø theo yeâu caàu.

TOÅNG QUAN

CHÖÔNG 1

- Kích thöôùc goïn nheï. - Giaù thaønh haï.

Ngoaøi caùc thoâng soá chung ñaõ neâu treân trong thoâng soá kyõ thuaät cuûa maùy caét coøn coù doøng ñieän caét ñònh möùc Icaét.ñm laø doøng lôùn nhaát maø maùy caét coù theå caét maïch ñieän.

Ñoái vôùi maùy caét: quaù trình caét, phöông phaùp, thôøi gian vaø khaû naêng daäp taét hoà quang khi caét doøng ngaén maïch raát quan troïng. Caên cöù vaøo phöông phaùp daäp taét hoà quang ta phaân loaïi maùy caét ñieän nhö sau:

- Maùy caét nhieàu daàu. - Maùy caét ít daàu. - Maùy caét khoâng khí. - Maùy caét khí. - Maùy caét töï sinh khí. - Maùy caét chaân khoâng. - Maùy caét phuï taûi.

6.3.1.1 Cô sôû choïn maùy caét:

N laø doøng ñieän ngaén maïch).

(I”

1. Ñieän aùp ñònh möùc cuûa maùy caét: Uñm ≥ UHT 2. Doøng ñieän ñònh möùc cuûa maùy caét: Iñm ≥ Icb.max 3. Doøng ñieän caét ñònh möùc: Icaét.ñm ≥ I” 4. Kieåm tra oån ñònh löïc ñoäng ñieän khi ngaén maïch: ilññ.ñm ≥ ixk 5. Kieåm tra oån ñònh nhieät: (Inh.ñm)2.tnh ≥ BN, trong ñoù: o Inh.ñm – laø doøng ñieän oån ñònh nhieät ñònh möùc. o tnh – laø thôøi gian oån ñònh nhieät ñònh möùc. o BN – laø xung nhieät löôïng cuûa doøng ñieän ngaén maïch.

- Thöôøng thì ôû cuøng moät caáp ñieän aùp ta neân choïn cuøng loaïi maùy caét, nhaát laø thieát bò phaân phoái vôùi caáp ñieän aùp töø 35 kV trôû leân. Phía thieát bò phaân phoái caáp phuï taûi thì ta neân choïn maùy caét hôïp boä.

6.3.1.2 Choïn maùy caét 220 kV:

Löïa choïn maùy caét theo caùc ñieàu kieän sau:

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

- Ñieän aùp ñònh möùc cuûa maùy caét: Uñm ≥ 220 kV

TOÅNG QUAN

CHÖÔNG 1

max

- Doøng ñieän ñònh möùc cuûa maùy caét: Iñm ≥ Icb.max

tram . U .3

80.5 220.3

= Vôùi: Icb.max = =0.21kA ⇒ Iñm ≥ 0.21 kA.

- Doøng ñieän caét ñònh möùc: Icaét.ñm ≥ IN1 = 8.16 kA ⇒ Icaét.ñm ≥ 8.16 kA. - Kieåm tra oån ñònh löïc ñoäng ñieän: ilññ.ñm ≥ ixk1 = 20.77 kA ⇒ ilññ.ñm ≥ 20.77 kA.

Khi maùy caét coù Icaét.ñm ≥ 1000A thì khoâng caàn kieåm tra oån ñònh nhieät

Vaäy ta coù theå choïn maùy caét sau:

Uñm Iñm Icaét.ñm Ilññ Inh tnh Loaïi maùy caét (kV) (A) (kA) (kA) (kA) (sec)

ЯЗ220-11-74 220 1250 40 50 50 3

6.3.1.3 Choïn maùy caét 110 kV:

Löïa choïn maùy caét theo caùc ñieàu kieän sau:

max

- Ñieän aùp ñònh möùc cuûa maùy caét: Uñm ≥ 110 kV - Doøng ñieän ñònh möùc cuûa maùy caét: Iñm ≥ Icb.max

50 110.3

110 .3

dmU

= Vôùi: Icb.max = = 0.26 kA ⇒ Iñm ≥ 0.26 kA.

- Doøng ñieän caét ñònh möùc: Icaét.ñm ≥ IN2 = 2.69 kA ⇒ Icaét.ñm ≥ 2.69 kA - Kieåm tra oån ñònh löïc ñoäng ñieän: ilññ.ñm ≥ ixk2 = 6.85 kA ⇒ ilññ.ñm ≥ 6.85 kA

Vaäy ta coù theå choïn maùy caét sau:

Uñm Iñm Icaét.ñm Ilññ Inh tnh Loaïi maùy caét (kV) (A) (kA) (kA) (kA) (sec)

ЯЗ110-23 110 1250 40 50 50 3

6.3.1.4 Choïn maùy caét 22 kV:

Löïa choïn maùy caét theo caùc ñieàu kieän sau:

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

- Ñieän aùp ñònh möùc cuûa maùy caét: Uñm ≥ 22 kV - Doøng ñieän ñònh möùc cuûa maùy caét: Iñm ≥ Icb.max

TOÅNG QUAN

CHÖÔNG 1

max

30 22.3

110 .3

dmU

= Vôùi: Icb.max = = 0.79 kA ⇒ Iñm ≥ 0.79 kA.

- Doøng ñieän caét ñònh möùc: Icaét.ñm ≥ IN3 = 2.55 kA ⇒ Icaét.ñm ≥ 2.55 kA - Kieåm tra oån ñònh löïc ñoäng ñieän: ilññ.ñm ≥ ixk3 = 6.49 kA ⇒ ilññ.ñm ≥ 6.49 kA

Vaäy ta coù theå choïn maùy caét sau:

Uñm Iñm Icaét.ñm Ilññ Inh tnh Loaïi maùy caét (kV) (A) (kA) (kA) (kA) (sec)

BMK-35 35 1000 16 45 16.5 4

6.3.2 Choïn dao caùch ly:

Dao caùch ly laø khí cuï ñieän coù nhieäm vuï taïo moät khoaûng caùch troâng thaáy ñöôïc ñeå ñaûm baûo an toaøn khi söûa chöõa maùy bieán aùp, maùy caét, ñöôøng daây... Trong khaû naêng, dao caùch ly cuõng coù theå ñoùng caét maïch ñieän trong moät soá tröôøng hôïp coù giôùi haïn, nhöng noùi chung laø ñoùng caét khi khoâng coù doøng hoaëc doøng nhoû, ñieän aùp khoâng cao laém, sau khi maùy caét ñaõ caét maïch ñieän …

Dao caùch ly coù caáu taïo ñôn giaûn khoâng coù buoàng daäp hoà quang, chuû yeáu truyeàn ñoäng baèng tay. Ta coù caùc loaïi dao caùch ly sau:

- Dao caùch ly ñaët trong nhaø. - Dao caùch ly ñaët ngoaøi trôøi. - Dao caùch ly khoâng coù dao ñaát. - Dao caùch ly coù moät hoaëc hai dao ñaát. - Dao caùch ly trong maët phaúng ngang, trong maët phaúng ñöùng. - Dao caùch ly kieåu moät söù (kieåu treo), kieåu thoâng thöôøng.

6.3.2.1 Caùc ñieàu kieän choïn dao caùch ly:

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

1. Ñieän aùp ñònh möùc cuûa dao caùch ly: Uñm ≥ UHT 2. Doøng ñieän ñònh möùc cuûa dao caùch ly: Iñm ≥ Icb.max 3. Kieåm tra oån ñònh löïc ñoäng ñieän khi ngaén maïch: ilññ.ñm ≥ ixk 4. Kieåm tra oån ñònh nhieät: (Inh.ñm)2.tnh ≥ BN, trong ñoù: o Inh.ñm – laø doøng ñieän oån ñònh nhieät ñònh möùc. o tnh – laø thôøi gian oån ñònh nhieät ñònh möùc.

TOÅNG QUAN

CHÖÔNG 1

o BN – laø xung nhieät löôïng cuûa doøng ñieän ngaén maïch.

Thöôøng thì ôû cuøng moät caáp ñieän aùp ta neân choïn cuøng loaïi dao caùch ly, nhaát laø thieát bò phaân phoái vôùi caáp ñieän aùp töø 35 kV trôû leân. Phía thieát bò phaân phoái caáp phuï taûi thì ta neân choïn maùy caét hoäp boä, daïng xe ñaåy chaúng haïn, khi caét maùy caét xong, keùo maùy caét ra laø töông ñöông caét dao caùch ly.

6.3.2.2 Choïn dao caùch ly 220 kV:

Löïa choïn dao caùch ly coù caùc thoâng soá nhö sau:

max

- Ñieän aùp ñònh möùc cuûa dao caùch ly: Uñm ≥ 220 kV - Doøng ñieän ñònh möùc cuûa dao caùch ly: Iñm ≥ Icb.max

80.5 220.3

tram . U .3

= Vôùi: Icb.max = = 0.21 kA ⇒ Iñm ≥ 0.21 kA.

- Kieåm tra oån ñònh löïc ñoäng ñieän: ilññ.ñm ≥ ixk1 = 20.77 kA ⇒ ilññ.ñm ≥ 20.77 kA.

Vaäy ta coù theå choïn dao caùch ly sau:

Uñm Iñm Inh tnh Ilññ Loaïi

(kV) (A) (kA) (sec) (kA)

220 630 40 3 100 PHД31,2

6.3.2.3 Choïn dao caùch ly 110 kV:

Löïa choïn dao caùch ly coù caùc thoâng soá nhö sau:

max

- Ñieän aùp ñònh möùc cuûa dao caùch ly: Uñm ≥ 110 kV - Doøng ñieän ñònh möùc cuûa dao caùch ly: Iñm ≥ Icb.max

50 110.3

110 .3

dmU

= Vôùi: Icb.max = = 0.26 kA ⇒ Iñm ≥ 0.26 kA.

- Kieåm tra oån ñònh löïc ñoäng ñieän: ilññ.ñm ≥ ixk2 = 6.85 kA ⇒ ilññ.ñm ≥ 6.85 kA.

Vaäy ta coù theå choïn dao caùch ly sau:

Uñm Iñm Inh tnh Ilññ Loaïi

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

(kV) (A) (kA) (sec) (kA)

TOÅNG QUAN

CHÖÔNG 1

110 630 31,5 4 80 PHД31,2

6.3.2.4 Choïn dao caùch ly 22 kV:

Löïa choïn dao caùch ly coù caùc thoâng soá nhö sau:

max

- Ñieän aùp ñònh möùc cuûa dao caùch ly: Uñm ≥ 22 kV - Doøng ñieän ñònh möùc cuûa dao caùch ly: Iñm ≥ Icb.max

30 22.3

110 .3

dmU

= Vôùi: Icb.max = = 0.79 kA ⇒ Iñm ≥ 0.79 kA.

- Kieåm tra oån ñònh löïc ñoäng ñieän: ilññ.ñm ≥ ixk3 = 6.49 kA ⇒ ilññ.ñm ≥ 6.49 kA.

Vaäy ta coù theå choïn dao caùch ly sau:

Uñm Iñm Inh tnh Ilññ Loaïi

(kV) (A) (kA) (sec) (kA)

PB-35 35 1000 31,5 4 80

6.4 CHOÏN THANH DAÃN – THANH GOÙP

Trong traïm bieán aùp, maùy bieán aùp cuøng vôùi caùc khí cuï ñieän (maùy caét, dao caùch ly,...) ñöôïc noái vôùi nhau baèng thanh daãn, thanh goùp vaø caùp ñieän löïc. Thanh daãn, thanh goùp coù hai loaïi chính:

- Thanh daãn cöùng: thöôøng duøng laøm thanh goùp döôùi 35 kV ôû caùc traïm bieán aùp,

ñoaïn töø thieát bò phaân phoái ñeán maùy bieán aùp töï duøng.

- Thanh daãn meàm (daây daãn): thöôøng duøng ñeå laøm thanh daãn cho thieát bò ngoaøi

trôøi vôùi ñieän aùp töø 35 kV trôû leân.

1. Thanh daãn - thanh goùp ñôn tieát dieän hình chöõ nhaät:

cp = Icp.K1.K2.K3≥ Icb.max

a. Kieåm tra doøng ñieän cho pheùp: I’

Trong ñoù:

o Icp – laø doøng cho pheùp khi nhieät ñoä cho pheùp laø 700C vaø nhieät ñoä moâi

tröôøng xung quanh laø 250C, thanh daãn ñaët ñöùng.

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

o K1 = 0.95 – laø heä soá hieäu chænh khi thanh daãn ñaët naèm ngang. o K2 = 0.88– laø heä soá hieäu chænh theo moâi tröôøng xung quanh.

TOÅNG QUAN

CHÖÔNG 1

Nhieät ñoä moâi tröôøng xung quanh (0C)

1,15 1,10 1,05

0,94 0,88 0,82 0,75

o K3 = 1 – là số thanh góp

b. Kieåm tra ñieàu kieän oån ñònh nhieät:

- Khi ñaõ choïn thanh daãn theo ñieàu kieän bình thöôøng coù theå kieåm tra ñieàu kieän

NB C

oån ñònh nhieät theo bieåu thöùc: Schoïn ≥ Smin =

N.tnm, I”N – tính baèng A.

Trong ñoù:

o C – laø heä soá phuï thuoäc vaøo vaät lieäu thanh daãn, CCu = 171; CAl = 88 o BN – laø xung nhieät tính toaùn: BN = I”2 c. Kieåm tra ñieàu kieän oån ñònh löïc ñoäng ñieän:

- Theo tieâu chuaån ñoä beàn cô, öùng suaát cuûa vaät lieäu thanh daãn khoâng ñöôïc lôùn

hôn öùng suaát cho pheùp cuûa noù: σtt ≤ σcp

Trong ñoù:

o σcp – laø öùng suaát cho pheùp cuûa vaät lieäu thanh daãn, (cid:3) σcp Cu = 1400 KG/cm2; σcp Al = 700 KG/cm2

o σtt – laø öùng suaát tính toaùn khi ngaén maïch, xaùc ñònh nhö sau:

(cid:3) Löïc ñoäng ñieän Ftt taùc ñoäng leân thanh daãn khi ngaén maïch ñoái vôùi

pha giöõa :

xk (KG)

l a

. i2 Ftt = 1,76.10-8.

ixk – laø doøng ngaén maïch xung kích ba pha (A).

l – laøø khoaûng caùch giöõa hai söù ñôõ thanh daãn lieàn nhau Trong ñoù: • •

cuûa moät pha (cm).

• a – laø khoaûng caùch giöõa caùc pha (cm).

(cid:3) Moment uoán M taùc ñoäng leân thanh daãn:

ttF .l 10

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

(KG.cm) M =

TOÅNG QUAN

CHÖÔNG 1

(cid:3) ÖÙng suaát tính toaùn σtt xaùc ñònh theo bieåu thöùc:

σ tt =

M W

(KG/cm2)

Trong ñoù:

• M – laø moment taùc ñoäng leân thanh daãn. • W – laøø moment choáng uoán cuûa thanh daãn ñoái vôùi truïc thaúng goùc vôùi phöông cuûa löïc taùc duïng (cm3), neáu choïn thanh daãn ñôn ñaët thaúng ñöùng thì: W = 0,17hb2

o Ghi chuù: Neáu phaûi xaùc ñònh khoaûng vöôït giöõa hai söù ñôõ thanh daãn coù

W cpσ10 f

(cm) theå kieåm tra theo bieåu thöùc: l ≤ lmax =

Trong ñoù:

(cid:3) f – laø löïc ñoäng ñieän treân moät ñôn vò chieàu daøi 1 cm:

xk (KG/cm)

1 a

f = 1,76.10-8. . i2

2. Choïn daây daãn: - Daây daãn ñieän cho caùc hoä tieâu thuï ôû xa phaûi ñöôïc choïn theo caùc ñieàu kieän:

a. Theo doøng ñieän cho pheùp laâu daøi: Icp.K1.K2 ≥ Icb.max

Trong ñoù:

o Icp – laø doøng cho pheùp khi nhieät ñoä cho pheùp laø 700C vaø nhieät ñoä moâi

tröôøng xung quanh laø 250C.

o K1, K2 – laø caùc heä soá hieäu chænh töông töï khi choïn thanh daãn ñôn.

b. Theo maät ñoä kinh teá cuûa doøng ñieän:

I max bt . j

Skt =

Trong ñoù:

o Ibt.max – laø doøng ñieän bình thöôøng cöïc ñaïi, (A). o jkt – laø maät ñoä kinh teá cuûa doøng ñieän, (A/mm2).

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

c. Theo ñieàu kieän vaàng quang: Uvq ≥ UHT

CHÖÔNG 1

TOÅNG QUAN

Trong ñoù:

o UHT – laø ñieän aùp ñònh möùc nôi ñaët daây daãn. o Uvq – laø ñieän aùp phaùt sinh vaàng quang, neáu daây daãn ba pha ñöôïc ñaët

treân ba ñænh tam giaùc ñeàu thì coù theå tính:

(kV) Uvq = 84.m.r.lg a r

Trong ñoù:

o m – laøø heä soá xeùt ñeán ñoä xuø xì cuûa beà maët daây daãn. (cid:3) m = 0.93 – 0.98: vôùi daây daãn chæ coù moät sôïi. (cid:3) m = 0.83 – 0.87: vôùi daây daãn goàm nhieàu sôïi beän laïi .

o r – laø baùn kính ngoaøi daây daãn (cm). o a – laø khoaûng caùch giöõa caùc truïc daây daãn (cm).

Neáu caùc pha ñöôïc boá trí trong maët phaúng ngang thì coù theå xaùc ñònh theo bieåu thöùc treân nhöng giaûm ñi 4% ñoái vôùi pha giöõa vaø taêng 6% ñoái vôùi pha ngoaøi.

Uvq.pha giöõa = 96%.Uvq; Uvq.pha ngoaøi = 106%. Uvq

Ñeå traùnh hieän töôïng vaàng quang, choïn daây daãn phía cao aùp sao cho:

Uvq > Uñm

d. Kieåm tra daây daãn theo ñieàu kieän oån ñònh nhieät:

- Khi ñaõ choïn daây daãn theo ñieàu kieän bình thöôøng coù theå kieåm tra ñieàu kieän

NB C

oån ñònh nhieät theo bieåu thöùc: Schoïn ≥ Smin =

Trong ñoù:

N.tnm với IN – tính baèng A.

o C – laø heä soá phuï thuoäc vaøo vaät lieäu daây daãn, CCu = 171; CAl = 88 o BN – laø xung nhieät tính toaùn: BN = I2

6.4.1 Choïn thanh goùp 220 kV:

- Theo doøng cho pheùp luùc laøm vieäc cöôõng böùc: Icp.K1.K2.K3 ≥ Icb.max

o Doøng ñieän cöôõng böùc ñöôïc tính khi moät thanh goùp 220 kV truyeàn taûi

max

toaøn boä coâng suaát cuûa traïm:

88.0

95.0

0.21 ×

80,5 220.3

tram . U .3

Icb max . KKK 2

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

= = 0.25 kA. = Icb.max = = 0.21 kA ⇒ Icp ≥

TOÅNG QUAN

CHÖÔNG 1

NB C

- Kieåm tra oån ñònh nhieät khi ngaén maïch: Schoïn ≥ Smin =

N1. tnm = 8.162. ×0.12 = 7.99 kA2s

BN = I2

7.99 88

. 103 = 32.12 mm2 ⇒ Schoïn ≥

(Choïn tnm = 0,12s; CAl = 88)

o Ta choïn thanh goùp laø daây nhoâm loõi theùp coù caùc thoâng soá sau:

Tieát dieän Tieát dieän (mm2) Ñöôøng kính (mm) Utg Icp

chuaån (A) (kV) Nhoâm Theùp Daây daãn Loõi theùp

220 300 204 298 204 29,2 18,6 690

- Kieåm tra ñieàu kieän vaàng quang:

400 46.1

= 254.12 kV = 84×0.85×1.46×lg Uvq = 84×m×r×lg a r

(Choïn: m = 0.85; a = 400 cm; vôùi r = 29.2/2 = 14.6 mm = 1.46 cm) o Vôùi ba thanh goùp ñaët trong maët phaúng ngang thì:

Uvq pha giöõa = 96%×Uvq = 0.96×254.12 = 243.95 kV ≥ Uñm = 220 kV.

Nhö vaäy thanh goùp ñöôïc choïn nhö treân laø hôïp lyù.

6.4.2 Choïn thanh goùp 110 kV:

- Theo doøng cho pheùp luùc laøm vieäc cöôõng böùc: Icp.K1.K2.K3≥ Icb.max

o Doøng ñieän cöôõng böùc ñöôïc tính khi moät thanh goùp 110 kV truyeàn taûi

max

toaøn boä coâng suaát cuûa caùc phuï taûi 110 kV:

88.0

95.0

0.26 ×

50 110.3

110 .3

Icb max . KKK 2

dmU

= = = 0.31 kA. Icb.max = = 0.26 kA ⇒ Icp ≥

NB C

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

- Kieåm tra oån ñònh nhieät khi ngaén maïch: Schoïn ≥ Smin =

TOÅNG QUAN

CHÖÔNG 1

N2×tnm = 2.692 ×0.12 = 0.87 kA2s ⇒ Schoïn ≥

0.87 88

.103 = 10.60 mm2 BN = I2

(Choïn tnm = 0,12s; CAl = 88)

o Ta choïn thanh goùp laø daây nhoâm loõi theùp coù caùc thoâng soá sau:

Tieát dieän Tieát dieän (mm2) Ñöôøng kính (mm) Utg Icp

chuaån (A) (kV) Nhoâm Theùp Daây daãn Loõi theùp

110 150 19 148.0 18.8 16.8 5.5 445

- Kieåm tra ñieàu kieän vaàng quang:

400 84.0

= 84×0.85×0.84×lg = 160.60 kV Uvq = 84×m×r×lg a r

(Choïn: m = 0.85; a = 400 cm; vôùi r = 16.8/2=8.4 mm =0.84 cm)

o Vôùi ba thanh goùp ñaët trong maët phaúng ngang thì:

Uvq pha giöõa = 96%×Uvq = 0.96 × 160.60 = 154.18 kV ≥ Uñm = 110 kV. - Nhö vaäy thanh goùp ñöôïc choïn nhö treân laø hôïp lyù.

6.4.3 Choïn thanh goùp 22 kV:

- Theo doøng cho pheùp luùc laøm vieäc cöôõng böùc: Icp.K1.K2.K3 ≥ Icb.max

o Doøng ñieän cöôõng böùc ñöôïc tính khi moät thanh goùp 22 kV truyeàn taûi

max

toaøn boä coâng suaát cuûa caùc phuï taûi 22 kV:

88.0

95.0

0.79 ×

30 22.3

110 .3

Icb max . KKK 2

dmU

= = = 0.94 kA. Icb.max = = 0.79 kA ⇒ Icp ≥

NB C

- Kieåm tra oån ñònh nhieät khi ngaén maïch: Schoïn ≥ Smin =

N3×tnm = 2.552 ×0.12 = 0.78 kA2s ⇒ Schoïn ≥

0.78 88

.103 = 10.04 mm2 BN = I2

(Choïn tnm = 0,12s; CAl = 88)

o Ta choïn thanh goùp laø daây nhoâm loõi theùp coù caùc thoâng soá sau:

Tieát dieän Tieát dieän (mm2) Ñöôøng kính (mm) Utg Icp

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

chuaån (A) (kV) Nhoâm Theùp Daây daãn Loõi theùp

TOÅNG QUAN

CHÖÔNG 1

22 500 27 481 26.6 29.4 6.6 945

- Kieåm tra ñieàu kieän vaàng quang:

400 47.1

= 84×0.85×1.47×lg = 255.55 kV Uvq = 84×m×r×lg a r

(Choïn: m = 0.85; a = 400 cm; vôùi r = 29.4/2=14.7 mm =1.47 cm) o Vôùi ba thanh goùp ñaët trong maët phaúng ngang thì:

Uvq pha giöõa = 96%×Uvq = 0.96 × 255.55 = 245.33 kV ≥ Uñm = 22 kV. - Nhö vaäy thanh goùp ñöôïc choïn nhö treân laø hôïp lyù.

6.5 CHOÏN MAÙY BIEÁN ÑIEÄN AÙP (BU)

6.5.1 Bieán ñieän aùp:

- Bieán ñieän aùp coù nhieäm vuï bieán ñoåi ñieän aùp coù trò soá cao U1 (ñieän aùp sô caáp) veà ñieän aùp thaáp U2 (ñieän aùp thöù caáp) töông öùng vôùi thieát bò ño löôøng vaø söû duïng trong maïch baûo veä.

- Caùc loaïi bieán ñieän aùp:

o Bieán ñieän aùp kieåu ba pha naêm truï. o Bieán ñieän aùp kieåu baäc caáp. o Bieán ñieän aùp kieåu phaân chia ñieän dung.

- Öu ñieåm:

o Tieâu chuaån hoaù ñöôïc vieäc cheá taïo thieát bò ño löôøng vaø baûo veä. o An toaøn cho ngöôøi vaø thieát bò.

6.5.2 Cô sôû choïn bieán ñieän aùp:

Bieán ñieän aùp ñöôïc choïn theo caùc ñieàu kieän:

- Caáp chính xaùc theo duïng cuï coù yeâu caàu cao nhaát.

- Veà ñieän aùp: Uñm.BU = UHT

- Veà coâng suaát: toång phuï taûi noái vaøo BU beù hôn coâng suaát ñònh möùc BU

(Sñm.BU) töông öùng vôùi caáp chính xaùc: ∑ 2S ≤ Sñm.BU.

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

Trong ñoù:

TOÅNG QUAN

CHÖÔNG 1

o ∑ 2S – laø toång phuï taûi cuûa BU tính baèng VA goàm caû coâng suaát taùc

P dc

( ∑

) ( 2 ∑ +

∑ 2S =

duïng P vaø coâng suaát phaûn khaùng Q:

- Choïn daây daãn töø BU ñeán caùc duïng cuï ño theo hai yeâu caàu:

o Toån thaát ñieän aùp (∆U) treân daây daãn khoâng ñöôïc lôùn hôn 0,5% ñieän aùp

ñònh möùc thöù caáp.

(cid:3) Ñoä suït aùp phaàn traêm:

IR 2. dd U

.∑ dd U .3

U ∆ pU 2

.100 = .100 = .100 ∆U% =

Trong ñoù:

• U2p – laø ñieän aùp pha thöù caáp cuûa BU.

• I2p – laø doøng ñieän pha chaïy trong cuoän thöù caáp BU.

• Rdd – laø ñieän trôû daây daãn töø BU ñeán caùc duïng cuï ño:

l tt F

Rdd =ρ

vôùi: Fdd – laø tieát dieän daây daãn (mm2); ρ - ñieän trôû suaát vaät lieäu laøm

daây daãn (Ωmm2/m), (ρCu = 0,0188 Ωmm2/m; ρAl = 0,0315 Ωmm2/m)

(cid:3) Thöôøng tính ngöôïc laïi ñeå xaùc ñònh tieát dieän daây daãn:

U p maø Fdd = .3

l.ρ tt R

2 S

5,0 100

100

∑ S .

Rdd ≤ . ∑ 2

lttρ .

1,5.U

2 2p

⇒ Fdd ≥

o Ñaûm baûo ñoä beàn veà cô nhö vôùi daây daãn BI (FCu ≥ 1,5 mm2; FAl ≥ 2,5

mm2).

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

- Chuù yù: Khaùc vôùi BI, treân moãi thanh goùp hoaëc moãi phaân ñoaïn cuûa thanh goùp chæ ñaët moät BU chung, cho neân phuï taûi cuûa noù laø taát caû duïng cuï ño cuûa taát caû caùc maïch noái vaøo thanh goùp hoaëc phaân ñoaïn ñoù tröø maïch maùy ñieän (neáu coù) coù ñaët BU rieâng.

TOÅNG QUAN

CHÖÔNG 1

6.5.3 Choïn bieán ñieän aùp caáp 220 kV:

- Ñieän aùp ñònh möùc: Uñm.BU = 220 kV. - Phuï taûi thöù caáp BU:

STT Duïng cuï ño Kieåu Cos ϕ P (W) Q (Var)

Soá löôïng 1 1 1 1 1 1 1 Coâng suaát (VA) 9 10 10 10 10 1.75 1.75 1 1 1 0.8 0.8 1 1 9 10 10 8 8 1.75 1.75 6 6

762 1 Volt keá 722 2 Walt keá 722/1 3 Var keá 4377 4 Watt keá töï ghi 5 Var keá töï ghi 4377 6 Coâng tô taùc duïng CA3Y CR3Y 7 Coâng tô phaûn khaùng Taàn soá keá

5.56

2 12 +

8 Toång 762 1 8 60.5 1 8 56.5 12

= 57.76 VA - Toång phuï taûi thöù caáp BU: ∑ 2S =

⇒ S2ñm.BU ≥ 57.76 VA

- Ta choïn BU coù caùc thoâng soá sau:

Ñieän aùp ñònh möùc

Coâng suaát ñònh möùc Kieåu Caáp chính xaùc U1ñm (kV) U2ñm (V) (VA)

150 VCU-245 0.5 220/ 3 100/ 3

- Choïn daây daãn baèng ñoàng coù chieàu daøi töø BU ñeán ñoàng hoà ño laø l = 100 m

o Döïa vaøo ñieàu kieän ñoä suït aùp < 0,5% choïn tieát dieän daây:

)

U p = .3 2 S

5.0 100

. Rdd ≤ ⇒ Rdd ≤ 0.87 Ω

( .3 100 3 76.57

0175

100

. ∑ 2 Ta choïn daây ñoàng coù Cuρ = 0.0175 ( Ω /km).

l.ρ tt R

× 0.87

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

= 2.01 mm2 maø Sdd = ⇒ Sdd ≥

TOÅNG QUAN

CHÖÔNG 1

o Ñeå ñaûm baûo ñoä beàn cô, choïn daây daãn coù tieát dieän FCu ≥ 1.5 (mm2)

Vaäy ta choïn daây ñoàng

Tiết diện(mm2) Đường kính (mm) Điện trở khi 200C Khối lượng (kg/km) (r0) (Ω/km)

3.94 2.2 35 4.520

6.5.4 Choïn maùy bieán ñieän aùp caáp 110 kV: - Ñieän aùp ñònh möùc: Uñm.BU = 110 kV. - Phuï taûi thöù caáp BU:

STT Duïng cuï ño Kieåu Cos ϕ P (W) Q (Var)

Soá löôïng 1 1 1 1 1 1 1 Coâng suaát (VA) 9 10 10 10 10 1.75 1.75 1 1 1 0.8 0.8 1 1 9 10 10 8 8 1.75 1.75 6 6

762 1 Volt keá 722 2 Walt keá 722/1 3 Var keá 4377 4 Watt keá töï ghi 5 Var keá töï ghi 4377 6 Coâng tô taùc duïng CA3Y CR3Y 7 Coâng tô phaûn khaùng Taàn soá keá

5.56

2 12 +

8 Toång 762 1 8 60.5 1 8 56.5 12

= 57.76 VA - Toång phuï taûi thöù caáp BU: ∑ 2S =

⇒ S2ñm.BU ≥ 57.76 VA

- Ta choïn BU coù caùc thoâng soá sau:

Ñieän aùp ñònh möùc

Coâng suaát ñònh möùc Kieåu Caáp chính xaùc U1ñm (kV) U2ñm (V) (VA)

150 0,5 VCU-123 110/ 3 100/ 3

- Choïn daây daãn baèng ñoàng coù chieàu daøi töø BU ñeán ñoàng hoà ño laø l = 100 m

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

o Döïa vaøo ñieàu kieän ñoä suït aùp < 0,5% choïn tieát dieän daây:

TOÅNG QUAN

CHÖÔNG 1

)

U p = .3 2 S

5,0 100

. Rdd ≤ ⇒ Rdd ≤ 0.87 Ω

( .3 100 3 76.57

0175

100

× 0.87

= 2.01 mm2 maø Sdd = ⇒ Sdd ≥ . ∑ 2 l.ρ tt R

o Ñeå ñaûm baûo ñoä beàn cô, choïn daây daãn coù tieát dieän FCu ≥ 1.5 (mm2)

Vaäy ta choïn daây ñoàng

(r0) (Ω/km)

Tiết diện(mm2) Đường kính (mm) Điện trở khi 200C Khối lượng (kg/km)

3.94 2.2 35 4.520

6.5.5 Choïn maùy bieán ñieän aùp caáp 22 kV:

- Do traïm 22 kV ta choïn thieát bò phaân phoái hôïp boä (nhaø maùy cheá taïo saün töøng maïch bao goàm caû thanh goùp, maùy caét, dao caùch ly, thieát bò baûo veä, ño löôøng) neân ta khoâng caàn choïn bieán ñieän aùp cho caáp ñieän aùp naøy.

6.6 CHOÏN BIEÁN DOØNG ÑIEÄN (BI)

6.6.1 Bieán doøng ñieän:

- Bieán doøng laø thieát bò coù nhieäm vuï bieán ñoåi doøng ñieän coù trò soá cao I1 (doøng ñieän sô caáp) trong maïch ñieän coù ñieän aùp cao veà doøng ñieän I2 (doøng ñieän thöù caáp) coù trò soá thích hôïp nhö 1A, 5A, 10A ñeå cung caáp cho caùc thieát bò ño löôøng hoaëc duøng trong töï ñoäng baûo veä relay.

- Caùc loaïi bieán doøng ñaëc bieät:

o Bieán doøng kieåu moät voøng quaán.

o Bieán doøng kieåu baäc caáp.

o Bieán doøng thöù töï khoâng.

o Bieán doøng kieåu buø.

o Bieán doøng kieåu laép saün.

- Öu ñieåm:

o Tieâu chuaån hoaù ñöôïc vieäc cheá taïo thieát bò ño löôøng vaø baûo veä.

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

o An toaøn cho ngöôøi vaø thieát bò.

TOÅNG QUAN

CHÖÔNG 1

- Ñaëc ñieåm: laøm vieäc gaàn gioáng tình traïng ngaén maïch. Caám bieán doøng laøm vieäc khoâng taûi, noái taét cuoän thöù caáp tröôùc khi thaùo taûi ra khoûi cuoän thöù caáp cuûa bieán doøng ñeå traùnh hieän töôïng quaù ñieän aùp.

6.6.2 Cô sôû choïn bieán doøng:

- Bieán doøng ñöôïc choïn theo caùc ñieàu kieän (rieâng töøng maïch):

2 .klññ.I1ñm ≥ ixk; (knh.Iñm)2.tnh ≥ BN; caáp chính xaùc

Uñm.BI ≥ UHT; Iñm.BI ≥ Icb.max; Z2ñm.BI ≥ Z2Σ ≈ R2Σ

Trong ñoù:

ldd

o Z2ñm.BI – laø phuï taûi ñònh möùc theo toång trôû töông öùng vôùi caáp chính xaùc cao nhaát cuûa taûi noái vaøo BI. Phuï taûi ñònh möùc cuûa BI coù theå theo VA hay Ω töông öùng vôùi caáp chính xaùc, caáp chính xaùc caøng cao, phuï taûi caøng nhoû.

I I

dm 1

o klññ – laø boäi soá oån ñònh löïc ñoäng ñieän: klññ =

I I

dm 1

o knh – laø boäi soá oån ñònh nhieät: knh =

- Neáu khi bình thöôøng doøng ñieän cöïc ñaïi (Ibt.max) beù hôn 0,7Iñm thì khi cöôõng

böùc coù theå ñaït ñeán 1,2Iñm.

- Toång trôû cuûa BI cung caáp cho caùc duïng cuï ño xaùc ñònh theo pha lôùn nhaát. Goàm coù toång trôû caùc duïng cuï ño noái tieáp vaø toång trôû daây daãn töø nôi ñaët BI ñeán caùc duïng cuï ño.

+ Rdd ≤ Z2ñm.BI Z2 = ∑ dcZ 2

Trong ñoù:

l tt F

o Zdd – laø toång trôû daây daãn (thöôøng chæ tính Rdd): Rdd =ρ , vôùi: Fdd –

laø tieát dieän daây daãn (mm2); ρ - ñieän trôû suaát vaät lieäu laøm daây daãn (Ωmm2/m).

(ρCu = 0.0175 Ωmm2/m)

o ltt – laø chieàu daøi tính toaùn (m), phuï thuoäc vaøo caùch noái daây BI.

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

- Thöôøng tính ngöôïc ñeå xaùc ñònh tieát dieän daây daãn:

CHÖÔNG 1

TOÅNG QUAN

l.ρ tt R

Rdd ≤ Z2ñm.BI - ∑ dcZ 2 maø Fdd =

l .ρ tt ∑−

⇒ Fdd ≥

- Ñeå ñaûm baûo ñoä beàn cô, tieát dieän cuûa daây daãn choïn phaûi khoâng nhoû hôn trò soá

o Daây ñoàng: FCu ≥ 1,5 mm2

o Daây nhoâm: FAl ≥ 2,5 mm2

- Neáu coù duïng cuï ño ñieän naêng (coâng tô), ñeå ñaûm baûo sai soá veà ñieän aùp rôi

( ∆ U) thì duøng:

o Daây ñoàng: FCu ≥ 2,5 mm2

o Daây nhoâm: FAl ≥ 4 mm2

- Caáp chính xaùc cuûa BI duøng cho baûo veä relay coù yeâu caàu rieâng vaø phuï taûi baûo

veä relay khoâng duøng chung vôùi cuoän thöù caáp cuûa ñoàng hoà ño.

6.6.3 Choïn bieán doøng caáp ñieän aùp 220 kV:

Choïn bieán doøng maéc hình Y, ñaët treân caû 3 pha.

- Ñieän aùp ñònh möùc cuûa BI: Uñm.BI ≥ 220 kV.

max

- Doøng ñieän ñònh möùc sô caáp: Iñm.BI ≥ Icb.max

80.5 220.3

tram . U .3

= Vôùi: Icb.max = = 0.21 kA ⇒ Iñm.BI ≥ 210 A

- Xaùc ñònh phuï taûi thöù caáp BI:

Teân duïng cuï

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

Ampe keá Walt keá Var keá Walt keá tö ghi Coâng tô Wh Var keá Pha A 3 5 5 10 0.525 0.275 Phuï taûi (VA) Pha B 3 0 0 0 0 0.55 Pha C 3 5 5 10 0.525 0.275

TOÅNG QUAN

CHÖÔNG 1

Toång coäng 3.55 23.8

23.8 - Pha A vaø C mang taûi nhieàu nhaát S = 23.8 VA neân choïn laøm phuï taûi tính toaùn.

23.8 25

= = = 0.95 Ω - Toång trôû caùc duïng cuï ño löôøng: ∑ dcZ 2

- Vì: Rdd + ∑ dcZ 2 ≤ Z2ñm.BI neân toái thieåu Z2ñm.BI phaûi lôùn hôn 0.95 Ω

- Töø nhöõng yeâu caàu treân, ta choïn bieán doøng coù caùc thoâng soá nhö sau:

Iñm (A) Inh/tnh Kieåu BI Uñm (kV) Caáp chính xaùc Ilññ (kA) Z2ñm ( Ω ) (kA/s) Sô caáp Thöù caáp

220 300 5 0.5 1.2 25 9.8/3 TΦ3M220B-

- Choïn daây daãn baèng ñoàng coù chieàu daøi töø BI ñeán ñoàng hoà ño laø l = 100 m

0175

100

o Rdd ≤ Z2ñm.BI - ∑ dcZ 2 = 1,2 – 0.95 = 0.25 Ω

l.ρ tt R

× 25.0

= 7 mm2. maø Fdd = ⇒ Fdd ≥

nh.tnh ≥ BN

- Kieåm tra oån ñònh löïc ñoäng ñieän: 2 Ilññ = 2 25 =35.36 kA > ixk = 20.77 kA. - Kieåm tra oån ñònh nhieät: I2

nh.tnh = 9.82×3 =288.12 kA2s > BN = 8.162 × 0.12 = 7.99 kA2s

Vaäy bieán doøng ta choïn laø hôïp lyù.

6.6.4 Choïn bieán doøng caáp ñieän aùp 110 kV:

max

- Ñieän aùp ñònh möùc cuûa BI: Uñm.BI ≥ 110 kV. - Doøng ñieän ñònh möùc sô caáp: Iñm.BI ≥ Icb.max

50 110.3

110 .3

dmU

= Vôùi: Icb.max = = 0.26 A ⇒ Iñm.BI ≥ 260 A

- Xaùc ñònh phuï taûi thöù caáp BI:

Teân duïng cuï

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

Pha A 3 5 5 Phuï taûi (VA) Pha B 3 0 0 Pha C 3 5 5 Ampe keá Walt keá Var keá

TOÅNG QUAN

CHÖÔNG 1

Walt keá tö ghi Coâng tô Wh Var keá Toång coäng 10 0.525 0.275 23.8 0 0 0.55 3.55

10 0.525 0.275 23.8 - Pha A vaø C mang taûi nhieàu nhaát S = 23.8 VA neân choïn laøm phuï taûi tính toaùn.

23.8 25

= = = 0.95 Ω - Toång trôû caùc duïng cuï ño löôøng: ∑ dcZ 2

- Vì: Rdd + ∑ dcZ 2 ≤ Z2ñm.BI neân toái thieåu Z2ñm.BI phaûi lôùn hôn 0.95 Ω

- Töø nhöõng yeâu caàu treân, ta choïn bieán doøng coù caùc thoâng soá nhö sau:

Iñm (A) Inh/tnh Kieåu BI Uñm (kV) Caáp chính xaùc Ilññ (kA) Z2ñm ( Ω ) (kA/s) Sô caáp Thöù caáp

110 400 5 0.5 1.2 84 16/3 TΦ3M110B-

- Choïn daây daãn baèng ñoàng coù chieàu daøi töø BI ñeán ñoàng hoà ño laø l = 100 m

0175

100

o Rdd ≤ Z2ñm.BI - ∑ dcZ 2 = 1.2 – 0.95 = 0.25 Ω

l.ρ tt R

× 25.0

= 7 mm2. maø Fdd = ⇒ Fdd ≥

nh.tnh ≥ BN

- Kieåm tra oån ñònh löïc ñoäng ñieän: 2 Ilññ = 2 × 84 =118.79 kA> ixk = 6.85 kA. - Kieåm tra oån ñònh nhieät: I2

nh.tnh = 162×3 = 768 kA2s > BN = 2.692 × 0.12 = 0.87 kA2s

Vaäy bieán doøng ta choïn laø hôïp lyù.

6.6.5 Choïn bieán doøng caáp ñieän aùp 22 kV:

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

TOÅNG QUAN

CHÖÔNG 1

GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG

SVTH: TRẦN ANH TRUNG

Đồ án: Thiết kế trạm biến áp 220/ 110/22kv

LỜI CẢM ƠN

MỤC LỤC

∑ 2 S

)

( .3 100 3 76.57

)

( .3 100 3 76.57

Tài liệu liên quan

Có thể bạn quan tâm

Bài giảng môn học Nhà máy điện và trạm biến áp

Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế cung cấp điện cho một chung cư cao tầng bài 10C STT48

Luận văn Thạc sĩ Khoa học hệ thống điện: Nghiên cứu các biện pháp nâng cao ổn định điện áp của lưới phân phối điện trung áp

Đề thi học kì 1 môn Công nghệ công nghiệp lớp 12 năm 2024-2025 - Trường THPT Nguyễn Trãi, Quảng Nam

Giải pháp điều khiển xa cho một ngăn lộ trong trạm biến áp không người trực sử dụng rơ le số, công nghệ OneATS và trí tuệ nhân tạo

Bài giảng Cung cấp điện - Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp

Đề thi giữa học kì 1 môn Công nghệ cơ khí lớp 12 năm 2024-2025 có đáp án - Trường THPT Lê Lợi, Kon Tum

Giải pháp giảm thiểu quá điện áp nội bộ cho đường dây và trạm biến áp 220 kV: Một trường hợp nghiên cứu

Bài giảng Chức năng các hệ thống truyền tải và phân phối điện năng: Chương 1 - Võ Ngọc Điều

Bài giảng Nhà máy điện và trạm biến áp - Chủ đề 1: Tổng quan về nhà máy điện và trạm điện

Bài giảng Nhà máy điện và trạm biến áp - Chủ đề 2: Các chế độ làm việc của điểm trung tính trong hệ thống điện

Bài giảng Nhà máy điện và trạm biến áp - Chủ đề 3: Dòng điện làm việc tính toán lâu dài

Bài giảng Nhà máy điện và trạm biến áp - Chủ đề 4: Lực động điện và ổn định động

Bài giảng Nhà máy điện và trạm biến áp - Chủ đề 5: Phát nóng và ổn định nhiệt

Bài giảng Nhà máy điện và trạm biến áp - Chủ đề 6: Thanh dẫn, dây dẫn, sứ và cáp điện lực

Bài giảng Nhà máy điện và trạm biến áp - Chủ đề 7: Máy biến áp điện lực

Bài giảng Nhà máy điện và trạm biến áp - Chủ đề 8: Khí cụ điện cao áp

Bài giảng Nhà máy điện và trạm biến áp - Chủ đề 9: Sơ đồ nối điện của nhà máy điện và trạm biến áp

Bài giảng Nhà máy điện và trạm biến áp: Kháng điện và chống sét van

Bài giảng Nhà máy điện và trạm biến áp: Khí cụ đo lường

Tài liêu mới

Bài tập lớn: Tính toán sức kéo xe con

Bài tập lớn: Thiết kế tuyến dây chuyền tổng lắp ô tô tải sát-xi 2,5 tấn

Bài tập lớn: Thiết kế động cơ - nén khí

Báo cáo đồ án: Thiết kế máy nghiền thức ăn chăn nuôi năng suất 100 kg/h

Báo cáo chuyên đề: Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết

Báo cáo môn học: Tìm hiểu về thư viện số và ứng dụng

Báo cáo môn học: Thiết kế mạch khuếch đại âm tần

Bài tập lớn: Nồi hơi - tua bin hơi tàu thủy

Bài tập lớn: Tìm hiểu về bộ nghịch lưu điều khiển bằng vector không gian (SVPWM)

Bài tập lớn: Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho khu đô thị Kiến Hưng

Đồ án tốt nghiệp: Tính toán, thiết kế mô phỏng và thi công mô hình xe điện hỗ trợ vận chuyển hàng hóa

Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy sản xuất kính tấm và kính cường lực năng suất 150000 tấn/năm

Đồ án môn học: Thiết kế và chế tạo đồng hồ thời gian thực

Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế cung cấp điện cho một chung cư cao tầng bài 10C STT48

Báo cáo đồ án: Thiết kế hệ thống điện tử công suất ứng dụng trong truyền động điện

AI tóm tắt

Giới thiệu tài liệu

Đối tượng sử dụng

Từ khoá chính

Nội dung tóm tắt

Giới thiệu

Về chúng tôi

Việc làm

Quảng cáo

Liên hệ

Chính sách

Thoả thuận sử dụng

Chính sách bảo mật

Chính sách hoàn tiền

DMCA

Hỗ trợ

Hướng dẫn sử dụng

Đăng ký tài khoản VIP

093 303 0098

support@tailieu.vn

Phương thức thanh toán

Theo dõi chúng tôi

Facebook

Youtube

TikTok