Thiết kế trạm BIẾN ÁP
CHƯƠNG I : TỔNG QUAN – CÂN BẰNG CÔNG SUẤT
I. KHÁI NIỆM VỀ TRẠM BIẾN ÁP
II. NỘI DUNG THIẾT KẾ
1. Số liệu thiết kế
a. Hệ thống
Trạm biến áp được nối với hệ thống bằng hai đường dây dài: Km
Công suất hệ thống
Cos
Điện kháng
Điện áp :
b. Phụ tải 110 KV
Smax =
Cos
Số đường dây :
Phụ tải loại
Đồ thị phụ tải
c. Phụ tải 22 KV
Smax =
Cos
Số đường dây :
Phụ tải loại
Đồ thị phụ tải
2. Bảng cân bằng công suất toàn trạm
Giờ Cấp 110 kV
(MVA)
Cấp 22 kV
(MVA)
Toàn trạm
(MVA)
Toàn trạm
(%)
3. Đồ thị phụ tải toàn trạm
Từ bảng cân bằng công suất toàn trạm trên ta vẽ được đồ thị phụ tải toàn trạm như sau :
CHƯƠNG II : SƠ ĐỒ CẤU TRÚC
I. TỔNG QUÁT
II. CHỌN SỐ LƯỢNG MÁY BIẾN ÁP
Chọn hai máy biến áp hợp lý nhất.
III. DẠNG CẤU TRÚC CỦA TRẠM
1. Phương án 1
Vì cấp điện áp cao, trung đều có tính nối đất nên dùng máy biến áp tự ngẫu sẽ có nhiều
ưu điểm so với máy biến áp ba cuộn dây.
2. Phương án 2
Sơ đồ cấu trúc cho thấy khi sử dụng nhiều máy biến áp tự ngẫu nhưng sự liên quan
giữa hệ thống và các cấp điện áp tương đối chặt chẽ.
3. Phương án 3
Trạm tương tự như hai trạm biến áp ghép lại các máy biến áp đều nhận điện cung cấp của
hệ thống nên giá thành có thể cao do phải lắp đặt các khí cụ phần cao áp.
CHƯƠNG III : CHỌN MÁY BIẾN ÁP – TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG
I. CHỌN MÁY BIẾN ÁP
1. Quá tải sự cố
Đó là quá tải cho phép máy biến áp làm việc trong điều kiện sự cố mà không gây hư hỏng
chúng .
2. Quá tải bình thường
Là chế độ làm việc xét trong thời gian nào đó, trong đó có khoảng thời gian máy biến áp
làm việc quá tải và khoảng thời gian còn lại máy biến áp làm việc non tải.
II. CHỌN MÁY BIẾN ÁP CHÍNH CHO CÁC PHƯƠNG ÁN
Trong điều kiện sự cố cho phép máy biến áp không phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường làm
mát, có thể làm việc trong thời gian năm ngày đêm theo đồ thị phụ tải hai bậc, với phụ tải bậc một
khong quá 0,93 và phụ tải bậc hai đạt đến 1,4 công suất nhưng thời gian bậc hai không quá sáu giờ .
Điều kiện chọn máy là quá tải sự cố :
kqtsc. Sđm ≥ Smax
Với kqtsc = 1,4
Sđm : công suất định mức máy biến áp
Smax : công suất cực đại tải qua máy biến áp
1. Chọn máy biến áp cho phương án 1
Sử dụng hai máy biến áp tự ngẫu làm hai máy biến áp chính :
Theo đồ thị phụ tải cuộn hạ :
SBAHmax =
Theo đồ thị phụ tải cuộn trung :
SBATmax =
Theo đồ thị phụ tải cuộn cao :
SBAHmax = SBAHmax + SBATmax =
Vì ta sử dụng máy biến áp tự ngẫu nên ta phải xét đến hệ số có lợi của máy biến áp tự
ngẫu ở cuộn hạ :
Ta so sánh :
Nghĩa là so sánh :
Vậy cuộn cao mang tải nặng nhất: chọn công suất máy biến áp theo cuộn cao :
1,4 . Sđm ≥
Sđm ≥
Vậy ta chọn máy biến áp có thông số sau :
Công suất
(MVA)
Đ iện áp cuộn dây (KV) Tổn thất (KW) Dòng
không
tải
Cao Trung Hạ Không
tải
Ngắn mạch
C-T C-H T-H
Giá tiền :
2. Chọn máy biến áp cho phương án 2
- Chọn máy biến áp tự ngẫu cho phụ tải cấp 220 KV :
1,4 . Sđm ≥
Sđm ≥
Vậy ta chọn hai máy biến áp tự ngẫu giống như phương án 1.
- Chọn máy biến áp hai cuộn dây cho phụ tải cấp 22 KV :
1,4 . Sđm ≥
Sđm ≥
Bảng thông số máy biến áp được chọn :
Công suất
(MVA)
Điện áp cuộn dây (KV) Tổn thất (KW) Dòng không
tải
Cao áp Hạ áp Không tải Ngắn mạch
Giá tiền máy biến áp :
3. Chọn máy biến áp cho phương án 3
- Chọn máy biến áp tự ngẫu cấp 220/110 KV :
1,4 . Sđm ≥
Sđm ≥
Chọn máy biến áp có thông số sau :
Công suất
(MVA)
Đ iện áp cuộn dây (KV) Tổn thất (KW) Dòng
không
tải
Cao Trung Hạ Không
tải
Ngắn mạch
C-T C-H T-H
Giá tiền máy biến áp :
- Chọn máy biến áp ba pha hai cuộn dây 220/22 KV :
1,4 . Sđm ≥
Sđm ≥
Chọn máy biến áp có thông số sau :
Công suất
(MVA)
Điện áp cuộn dây (KV) Tổn thất (KW) Dòng không
tải
Cao áp Hạ áp Không tải Ngắn mạch
Giá tiền máy biến áp :
III. TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG
1. Tính tổn thất theo phương án 1
A =
Với PNC, PNT, PNH : là tổn thất ngắn mạch cao trung hạ của máy biến áp tự ngẫu :
PNC =
PNT =
PNH =
Với : hệ số có lợi của máy biến áp tự ngẫu
Vậy :
A =
2. Tính tổn thất theo phương án 2
- Tổn thất máy biến tự ngẫu :
A1 =
- Tổn thất trên máy biến áp hai cuộn dây :
A2 =
Vậy tổng tổn thất theo phương án 2 là :
A = A1 +A2 =
3. Tính tổn thất theo phương án 3
- Tổn thất máy biến áp tự ngẫu :
A1 =
A2 =
Vậy tổng tổn thất theo phương án 3 là:
A = A1 +A2 =
Ta có bảng tổng kết sau :
Phương án Tổn thất (MVA)
Phương án 1
Phương án 2
Phương án 3
CHƯƠNG IV : TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH – CHỌN MÁY CẮT
I. TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH
1. Xác định các đại lượng tính toán trong hệ tương đối cơ bản
a. Chọn đại lượng cơ bản
- Công suất cơ bản :
Scb =
- Điện áp cơ bản :
Ucb1 =
Ucb2 =
Ucb3 =
- Dòng điện cơ bản :
Icb1 =
Icb2 =
Icb3 =
b. Tính điện kháng trong hệ đơn vị tương đối cơ bản
* Máy biến áp :
- Máy biến áp hai cuộn dây :
xBA =
Với UN% : điện áp ngắn mạch phần trăm của máy biến áp
- Máy biến áp tự ngẫu :
xBAC =
xBAT =
xBAH =
* Điện kháng đường dây:
xd =
x0 = : điện kháng của 1 km
l: chiều dài dây dẫn( km)
* Điện kháng hệ thống :
xHT(*) =
2. Tính ngắn mạch theo từng phương án
a. Phương án 1