Trong ngành điện lực , việc thiết kế trạm biến áp là một công việc được quan tâm hàng đầu vì khi tính toán cung cấp điện cho một cụm dân cư, một khu phố, một khu vực thì trạm biến áp là một trong những thiết bị quan trọng.
Khi tính toán thiết kế đúng phù hợp với tải yêu cầu thì tiết kiệm được chi phí, vật tư, nhân công mà vẫn đảm bảo được hiệu quả . Thiết kế trạm biến áp đúng với phụ tải tiêu thụ sẽ giảm được tổn thất công suất, tổn thất điện năng, duy trì được sự cung cấp điện liên tục.
-Thiết kế trạm biến áp được tiến hành theo các trình tự sau:
1,Chọn MBA 160 (KVA) và sơ đồ nối của dây trạm.
2,Chọn các thiết bị cao áp.
3,Chọn các thiết bị hạ áp.
4,Tính ngắn mạch để kiểm tra các thiết bị đã chọn.
5,Tính nối đất cho trạm biến áp .
Các số liệu ban đầu:
- Trạm biến áp có công suất 160 KVA - 11/ 0,4 KV có 3 lộ xuất tuyến.
-Điện trở suất của đất r = 0,4.104 cm
*Phương án dự kiến.
Với công suất của trạm đã cho dự kiến lắp đặt trạm kín trong nhà ,trạm được thiết kế có hai phòng ,phòng cao áp đặt thiết bị cao áp ,phòng máy biến áp và thiết bị hạ áp được đặt chung ở giữa có hàng rào bảo vệ cao 150cm ,dưới bệ máy có hố đựng dầu sự cố ,có cửa thông gió phòng cao áp ,phòng máy và thiết bị hạ áp ,các cửa thông gió đều có lưới chắn bảo vệ đề phòng chim,chuột ,rắn và có hệ thống chiếu sáng .
Cáp cao thế và cáp hạ thế đều được đi ngầm trong rãnh, ưu điểm trạm biến áp trong nhà độ an toàn cao đang phát triển nhiều ở đô thị ,tuy nhiên chi phí đầu tư lớn và chiếm nhiều diện tích .
-phía cao áp đặt một tủ hợp bộ hai ngăn cầu dao phụ tải, cầu chì .
-phía hạ áp đặt tủ phân phối
Trong đó có các áptomát tổng (AT), áptomát nhánh (AN) và 3 đồng hồ AMPE đo cường độ tiêu thụ chung của toàn trạm. Một đồng hồ vôn, kèm 1 chuyển mạch để kiểm tra điện áp pha. Một công tơ vô công , 1 công tơ hữu công để đo công suất tiêu thụ của toàn trạm. Một bộ biến dòng (TI)và một bộ chống sét van hạ áp .
99 trang |
Chia sẻ: oanh_nt | Lượt xem: 1877 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Thiết kế trạm biến áp, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ất công suát trong trạm biến áp phụ tải 1 (B1)
-Công suất cần có tại thanh cái cao áp của trạm B1
S'''N1 = Spt1 +DSB1 = 44 +j18,28 + 0,208 +j 3,539 = 44,208 +j21,819 (MVA)
-Công suất cần có tại cuối đường dây
SN1 '' = SN1''' - jDQc
= 44,208 +j21,819 -j( 2,69.45.10-6 ).1102 = 44,208 +j20,354 ( MVA )
-Tổn thất công suất trên đường dây
-Công suất cần có tại đầu đường dây
SN1' = SN1'' +DS1 =45,497+j 22,125 (MVA)
-Công suất cần có tại thanh cái cao áp nhà máy điện
SN1 '' = SN1''' - jDQc
= 45,497 +j 22,125-j1,465 = 45,497 +j20,66 ( MVA )
2.Nhánh điện phụ tải 2.
- sơ đồ thay thế như sau:
TĐ
S2
S'2
Z2
jDQC
S''2
jDQC
S'''2
DSB2
ZB2
S2
-Tổn thất công suát trong trạm biến áp phụ tải 2 (B2)
-Công suất cần có tại thanh cái cao áp của trạm B2
S'''N2 = Spt2 +DSB2 = 30 +j14,7 + 0,165 +j 2,744 = 30,165 +j17,444 (MVA)
-Công suất cần có tại cuối đường dây
SN1 '' = SN1''' - jDQc = 30,165 +j16,049 -j 1,395 = 30,165 +j16,049 ( MVA )
-Tổn thất công suất trên đường dây
-Công suất cần có tại đầu đường dây
SN2' = SN2'' +DS2 = 30,165 +j 16,049 +0,693 +j 0,896 = 30,858 +j 16,945 (MVA)
-Công suất cần có tại thanh cái cao áp nhà máy điện
SN2 = SN2' - jDQc =30,858 +j 15,55 (MVA)
3. Nhánh điện tại phụ tải 7.
-Sơ đồ thay thế sau:
NĐ
S7
S'7
Z7
jDQC
S''7
jDQC
S'''7
DSB7
ZB7
S7
-Tổn thất công suất trong trạm biến áp phụ tải 7 ( B 7)
-Công suất cần có tại thanh cái cao áp của trạm B7
S'''N7 = Spt7 +DSB7 = 25 +j13,01 + 0,134 +j 2,068 = 25,134+j15,078 (MVA)
-Công suất cần có tại cuối đường dây
SN7 '' = SN7''' - jDQc = 25,134 +j15,078 -j 1,124 = 25,134 +j13,954 ( MVA )
-Tổn thất công suất trên đường dây
-Công suất cần có tại cuối đường dây
SN7'= SN7'' +DS7 = 25,134 +j 13,954 + 0,565 +j 0,538 = 25,699 +j 14,492(MVA)
-Công suất cần có tại thanh cái cao áp nhà máy điện
SN7 = SN7' - jDQc = 25,699 +j 13,368 -j 1,124 = 25,699 +j 13,368( MVA )
4. Nhánh điện đi phụ tải 8.
-Sơ đồ thay thế như sau:
NĐ
S8
S'8
Z8
jDQC
S''8
jDQC
S'''8
DSB8
ZB8
S8
-Tổn thất công suất trong trạm biến áp phụ tải 8 (B8)
-Công suất cần có tại thanh cái cao áp của trạm B8
S'''N8 = Spt8 +DSB8 = 45 +j15,91 +0,208 +j 3,550 = 45,208+j 19,460 (MVA)
-Công suất cần có tại cuối đường dây
SN8 '' = SN8''' - jDQc= 45,208+j19,460 - j1,708 = 45,208+j17,752 (MVA)
-Tổn thất công suất trên đường dây
-Công suất cần có tại đầu đường dây
SN8' = SN8'' +DS8 = 45,208+j 17,752+1,383+j2,165 = 46,591+j19,917 (MVA)
-Công suất cần có tại thanh cái cao áp nhà máy điện
SN2 = SN2' - jDQc = 46,591+j18,209 (MVA)
5. Nhánh điện đi phụ tải 9.
-Sơ đồ thay thế như sau:
NĐ
S9
S'9
Z9
jDQC
S''9
jDQC
S'''9
DSB9
ZB9
S9
-Tổn thất công suất trong trạm biến áp phụ tải 9 (B9)
-Công suất cần có tại thanh cái cao áp của trạm B9
S'''N9 = Spt9 +DSB9 = 32+j10,42+0,150+j2,335 = 32,150+j12,655 (MVA)
-Công suất cần có tại cuối đường dây
SN9 '' = SN9''' - jDQc = 32,150+j12,655-j2,164 = 32,150+j10,491 (MVA)
-Tổn thất công suất trên đường dây
-Công suất cần có tại đầu đường dây
SN9' = SN9'' +DS9 = 32,150+j10,491 + 1,049+j1,375 = 33,199+j11,867(MVA)
-Công suất cần có tại thanh cái cao áp nhà máy điện
SN9 = SN9' - jDQc = 33,199+j11,867 -2,164 = 33,199+j9,703 (MVA)
6. Nhánh điện đi phụ tải 10.
-Sơ đồ thay thế như sau:
NĐ
S10
S'10
Z10
jDQC
S''10
jDQC
S'''10
DSB10
ZB10
S10
-Tổn thất công suất trong trạm biến áp phụ tải 10 (B10)
-Công suất cần có tại thanh cái cao áp của trạm B10
S'''N10 = Spt10 +DSB10 = 34+j13,88+0,165+j2,639 = 34,165+j16,573 (MVA)
-Công suất cần có tại cuối đường dây
SN10 '' = SN10''' - jDQc = 34,165+j16,573 - j1,635 = 34,165+j14,938 (MVA)
-Tổn thất công suất trên đường dây
-Công suất cần có tại đầu đường dây
SN10' = SN10'' +DS10 = 34,165+j14,,938+0,967+j1,258 = 35,132 +j16,196
-Công suất cần có tại thanh cái cao áp nhà máy điện
SN10 = SN10' - jDQc = 35,132 +j16,196-j1,635 = 35,132 +j14,561 (MVA)
TĐ
SN5
S'N5
ZN5
jDQC
S''N5
jDQC
S'''N5
ZB6
ZB5
S5
S56
S'56
Z56
jDQC
S''56
jDQC
S'''56
S6
7. Nhánh điện đi phụ tải 5-6.
-Sơ đồ thay thế như sau:
-Tổn thất công suất trong trạm biến áp phụ tải 6 (B6)
-Công suất cần có tại thanh cái cao áp của trạm B6
S'''N6 = Spt6 +DSB6 = 42+j 6,36+0,203+j2,928 = 42,203 +j9,288 (MVA)
-Công suất cần có tại cuối đường dây
SN6 '' = SN6''' - jDQc = 42,208 +j9,288-j1,269= 42,203 +j8,019 (MVA)
-Tổn thất công suất trên đường dây
-Công suất cần có tại đầu đường dây
SN6' = SN6'' +DS6 = 42,203+j 8,019 +0,803+j1,262 = 43,006+j9,281 (MVA)
-Công suất cần có tại thanh cái cao áp nhà máy điện
SN6 = SN6' - jDQc = 43,006+j9,281 -j1,269 = 43,006+8,012 (MVA)
Tổn thất công suất trong trạm biến áp phụ tải 5 (B5)
-Công suất cần có tại đầu đường dây 5
S'''N5 = Spt5 +S N6+DSB6 = 73,157 +j 28,978 (MVA)
-Công suất cần có tại cuối đường dây 5
SN5 '' = SN5''' - jDQc = 73,157+j 26,178-j2,406 = 73,157+j26,572 (MVA)
-Tổn thất công suất trên đường dây 5
-Công suất cần có tại đầu đường dây 5
SN5' = SN5'' +DS5 = 75,482+j33,442 (MVA)
-Công suất cần có tại thanh cái cao áp nhà máy điện
SN5 = SN5' - jDQc = 75,482 +j 33,442- j2,406 = 75,482+j 31,036(MVA)
8. phân bố công suất trên đường dây liên lạc TĐ-3 -đường dây 3-4 vàNĐ-3
-Sơ đồ thay thế như sau:
Tính cho nhánh 3-4.
-Tổn thất công suất trong trạm biến âp phụ tải 4 (B4)
-Công suất cần có tại thanh cái cao áp của trạm B4
S'''N4 = Spt4 +DSB4 = 35,172+j17,596 (MVA)
-Công suất cần có tại cuối đường dây
SN4 '' = SN4''' - jDQc = 35,172+ j 17,596-j1,443 = 35,172+j16,154 (MVA)
-Tổn thất công suất trên đường dây
-Công suất cần có tại đầu đường dây 4
SN4' = SN4'' +DS4 = 35,172+j16,154+0,919 +j1,197 = 36,091+j17,351 (MVA)
-Công suất cần có tại thanh cái cao áp nhà máy điện
SN4 = SN4' - jDQc = 36,091+j17,351-j1,443 = 36,091+j15,908 (MVA)
Tính tiếp cho thuỷ điện - 3.
-Tổn thất công suất trong trạm biến âp phụ tải TĐ3 (B3)
-Công suất cần có tại thanh cái cao áp của trạm B3
S'''TĐ3=Spt+DSB3 +SN4= 26+j16,12+0,148+j2,365+36,091+j15,908
= 62, 239+j34,393 (MVA)
-Công suất cần có tại cuối đường dây
STĐ3 '' = STĐ3''' - jDQc-SNĐ4 = 48,292+j31,092-j2,685 - (14,3+j5,24)
=47,939+j26,468 (MVA)
-Tổn thất công suất trên đường dây
-Công suất cần có tại đầu đường dây 4
STĐ3' = STĐ3'' +DS3 = 47,939+j26,468+2,139+j4,328 = 49,532+j30,706 (MVA)
-Công suất cần có tại thanh cái cao áp nhà máy điện
STĐ3 = STĐ3' - jDQc = 49,532+j30,706-j2,685 = 49,532+j28,021 (MVA)
Công suất phát của nhà máy thuỷ điện là :
SfTĐ=STĐ1+STĐ2+STĐ3-4+STĐ5-6 +DSB+STD
SfTĐ= 203,552 + j92,737+DSB+STD
-Tổn thất công suất trong máy biến áp tăng áp của nhà máy thuỷ điện :
-Công suất tự dùng bằng 2% công suất phát :
PTD=4,09+j3,269 (MVA) CosjTD= 0,8
Vậy SFTĐ=208,42+j 111,14 (MVA)
Tính tiếp nhánh nhiệt điện đi phụ tải 3.
Theo tính toán sơ bộ thì công suất cấp lên thanh cái trạm là :3
SNĐ3= 14,3+j5,24 (MVA)
-Công suất cần có tại cuối đường dây
SNĐ3 '' = SN3 + jDQc= 14,3+j5,24 + j 2,116 = 14,3+j7,356 (MVA)
-Tổn thất công suất trên đường dây
-Công suất cần có tại đầu đường dây NĐ3
SNĐ3' = SNĐ3'' +DSNĐ3 = 14,533+j 7,914 (MVA)
-Công suất cần có tại thanh cái cao áp nhà máy điện
SNĐ3 = SNĐ3' + jDQc = 14,533+j 7,635 +j2,116 = 14,659+j10,03 (MVA)
Công suất phát của nhà máy nhiệt điện là :
SNTĐ=SNĐ3+SNĐ7+SNĐ8+SNĐ9 + SNĐ10 + DSB+STD
SfTĐ=155,174 + j 65,609 + DSB+STD
-Tổn thất công suất trong máy biến áp tăng áp của nhà máy nhiệt điện :
DSBNĐ=
-Công suất tự dùng bằng 10% công suất phát :
PTD=15,588+j12,47 (MVA) CosjTD= 0,8
Vậy SFNĐ=171,474+j 91,356 (MVA)
*Kiểm tra lại chính xác sự cân bằng công suất phản kháng trong chế độ MAX
Theo kết quả tính toán trên tổng công suất phát của hai nhà máy trong chế độ MAX là :
SS=397,884 +j202,132 (MVA)
-Công suất phản kháng của hai nhà máy là :
QS= 397,884.0,62 = 235,528 (MVAR)
Như vậy qua tính toán trên ta thấy công suất phản kháng có thể phát ra của hai nhà máy là : Q =235,528 (MVAR) mà công suất phản khángyêu cầu toàn hệ thống là : Q=202,132 (MVAR)
Do đó : Qyc=202,132 < QF=235,528 (MVAR)
Vậy trong chế độ MAX ta không cần bù cưỡng bức :
Ta có chế độ vận hành cho hai nhà máy :
-Thuỷ điện phát 86,8% công suất (hai tổ máy hoạt động )
-Nhiệt điện phát 85,7% công suất (hai tổ máy hoạt động )
II Tính chính xác chế độ MIN
Để tính được chính xác chế độ min ta dựa vào các thông số đã tính được ở chương trước.
Trong chế độ min công suất phụ tải bằng 50% công suẩttong chế độ maxkhi đó ta có công suất các phụ tải như sau :
S1= 22+j 9,14 S6=21 + j 3,18
S2= 15+j 7,35 S7= 12,5 +j 6,505
S3 = 13+ j 8,06 S8= 22,5 + j 7,955
S4= 17,5 +j 7,375 S9= 16 +j5,16
S5= 15 +j 9,3 S10 = 17 +j 6,94
Trong chế độ min để đảm bảo thính kinh tế ta chỉ vận hành một máy biến áp ở các trạm giảm áp , hai máy biến áp ở trạm tăng áp của hai nhà máy cho nên trong chế độ này ta cũng cắt bớt thiết bị bù.
Sau đây tính toán cụ thể cho từng nhánh
1. .Nhánh nhiệt điện đi phụ tải 1.
(sơ đồ thay thế tương tự như trong chế độ max)
-Tổn thất công suát trong trạm biến áp phụ tải 1 (B1)
-Công suất cần có tại thanh cái cao áp của trạm B1
S'''N1 = Spt1 +DSB1 = 22 +j 9,14 + 0,104 +j 1,769 = 22,104 +j10,909 (MVA)
-Công suất cần có tại cuối đường dây
SN1 '' = SN1''' - jDQc
= 22,104 +j 10,909 -j( 2,69.45.10-6 ).1102 = 22,104+ j 9,445 ( MVA )
-Tổn thất công suất trên đường dây
-Công suất cần có tại đầu đường dây
SN1' = SN1'' +DS1
=22,104+j9,445 + 0,29 +j 0,457 = 22,934 +j 9,902 (MVA)
-Công suất cần có tại thanh cái cao áp nhà máy điện
SN1 = SN1'' - jDQc
= 22,934 +j 9,902 -j1,465 = 22,934 + j 8,347 ( MVA )
2. Nhánh nhiệt điện đi phụ tải 2.
(sơ đồ thay thế tương tự như trong chế độ max)
-Tổn thất công suát trong trạm biến áp phụ tải 2 (B2)
-Công suất cần có tại thanh cái cao áp của trạm B2
S'''N2 = Spt2 +DSB2 = 15 +j 7,35 + 0,083 +j 1,372 = 15,083 +j 8,722 (MVA)
-Công suất cần có tại cuối đường dây
SN2 '' = SN2''' - jDQc
= 15,083+j 8,722 -j( 2,69.45.10-6 ).1102 = 15,083 +j 7,372 ( MVA )
-Tổn thất công suất trên đường dây
-Công suất cần có tại đầu đường dây
SN2' = SN2'' +DS2
=15,083 +j 7,372+ 0,167 +j 0,215 = 15,25 +j 7,542 (MVA)
-Công suất cần có tại thanh cái cao áp nhà máy điện
SN2 = SN2'' - jDQc
= 15,25 +j 7,542 -j1,465 = 15,25 + j 6,147 ( MVA )
3. Nhánh điện tại phụ tải 7.
(sơ đồ thay thế tương tự như trong chế độ max)
-Tổn thất công suất trong trạm biến áp phụ tải 7 ( B 7)
-Công suất cần có tại thanh cái cao áp của trạm B7
S'''N7 = Spt7 +DSB7 =12,5 +j6,505 + 0,347 +j 1,323 = 12,847 +j 7,828 (MVA)
-Công suất cần có tại cuối đường dây
SN7 '' = SN7''' - jDQc = 12,847 +j 7,828 -j 1,124 = 12,847 + j 6,704 ( MVA )
-Tổn thất công suất trên đường dây
-Công suất cần có tại cuối đường dây
SN7'= SN7'' +DS7 = 12,847 +j 6,704 + 0,144 +j 0,135 = 12,991 + j6,839 (MVA)
-Công suất cần có tại thanh cái cao áp nhà máy điện
SN7 = SN7' - jDQc = 12,991 + j6,839 - 1,124 = 12,991 + j5,715 ( MVA )
4. Nhánh điện đi phụ tải 8.
(sơ đồ thay thế tương tự như trong chế độ max)
-Tổn thất công suất trong trạm biến áp phụ tải 8 (B8)
Công suất cần có tại thanh cái cao áp của trạm B8
S'''N8 = Spt8 +DSB8 = 22,5 + j7,995 +0,104 + 1,775 = 22,604 + j 9,73 (MVA)
-Công suất cần có tại cuối đường dây
SN8 '' = SN8''' - jDQc= 22,604 +j 9,73 - j1,708 = 22,604 + j 8,022 (MVA)
-Tổn thất công suất trên đường dây
-Công suất cần có tại đầu đường dây
SN8'= SN8''+DS8 = 22,604 + j 8,022 + 0,340 +j 0,533 = 22,944 + j 8,555(MVA)
-Công suất cần có tại thanh cái cao áp nhà máy điện
SN8 = SN8' - jDQc = 22,944 + j 6,847 (MVA)
5. Nhánh điện đi phụ tải 9.
(sơ đồ thay thế tương tự như trong chế độ max)
-Tổn thất công suất trong trạm biến áp phụ tải 9 (B9)
-Công suất cần có tại thanh cái cao áp của trạm B9
S'''N9 = Spt9 +DSB9 = 16 + j5,16 + 0,075 + j1,167 = 16,075+ j 6,327 (MVA)
-Công suất cần có tại cuối đường dây
SN9 '' = SN9''' - jDQc = 16,075 + j6,327 -j2,164 = 16,075 +j4,163 (MVA)
-Tổn thất công suất trên đường dây
-Công suất cần có tại đầu đường dây
SN9' = SN9'' +DS9 = 16,075 +j 4,163 + 0,253 +j0,333 = 16,328 +j4,496 (MVA)
-Công suất cần có tại thanh cái cao áp nhà máy điện
SN9 = SN9' - jDQc = 16,328 +j 4,496 - j2,164 = 16,328 +j2,332(MVA)
6. Nhánh nhiệt điện đi phụ tải 10.
(sơ đồ thay thế tương tự như trong chế độ max)
-Tổn thất công suất trong trạm biến áp phụ tải 10 (B10)
-Công suất cần có tại thanh cái cao áp của trạm B9
S'''N10 = Spt10 +DSB10 = 17+j6,94 +0,083 +j1,346 = 17,083 +8,286 (MVA)
-Công suất cần có tại cuối đường dây
SN10 '' = SN10''' - jDQc = 17,083+j8,286 - j1,635 =17,083 +j6,65 (MVA)
-Tổn thất công suất trên đường dây
-Công suất cần có tại đầu đường dây
SN10' = SN10'' +DS10 = 17,083 +j6,65 +0,234+j0,306 = 17,317+j6,956 (MVA)
-Công suất cần có tại thanh cái cao áp nhà máy điện
SN10 = SN10' - jDQc = 17,317+j6,956 -j1,635 = 17,317+j5,321 (MVA)
7. Nhánh điện đi phụ tải 5-6.
(sơ đồ thay thế tương tự như trong chế độ max)
-Tổn thất công suất trong trạm biến áp phụ tải 6 -Công suất cần có tại thanh cái cao áp của trạm B6
S'''N6 = Spt6 +DSB6 = 21+j3,18 +0,091+j1,464 = 21,091+j 4,644 (MVA)
-Công suất cần có tại cuối đường dây
SN6 '' = SN6''' - jDQc = 21,091+j4,644-j1,269 = 21,091+j3,375 (MVA)
-Tổn thất công suất trên đường dây
-Công suất cần có tại đầu đường dây
SN6' = SN6'' +DS6 = 21,091+j 3,375 +0,198 + j 0,314 = 21,289 +j 3,689 (MVA)
-Công suất cần có tại thanh cái cao áp nhà máy điện
SN6 = SN6' - jDQc = 21,289 +j 3,689 -j1,269 = 21,289 +j 2,42 (MVA)
*Tổn thất công suất trong trạm biến áp phụ tải 5 (B5).
-Công suất cần có tại đầu đường dây 5
S'''N5 = Spt5 +S N6+DSB6 = 36,365 +j 11,796 (MVA)
-Công suất cần có tại cuối đường dây 5
SN5 '' = SN5''' - jDQc = 36,365 + j11,503 -j2,406 = 36,365+ j 9,39 (MVA)
-Tổn thất công suất trên đường dây 5
-Công suất cần có tại đầu đường dây 5
SN5' = SN5'' +DS5 = 36,904+j10,983 (MVA)
-Công suất cần có tại thanh cái cao áp nhà máy điện
SN5 = SN5' - jDQc = 36,904 +j 10,983 - j2,406 = 36,904+ j 8,577 (MVA)
8. phân bố công suất trên đường dây liên lạc TĐ3 -đường dây 3-4 vàNĐ3
(sơ đồ thay thế tương tự như trong chế độ max)
Tính cho nhánh 3-4.
-Tổn thất công suất trong trạm biến áp phụ tải 4 (B4)
-Công suất cần có tại thanh cái cao áp của trạm B4
S'''N4 = Spt4 +DSB4 = 17,586 +j 8,798 (MVA)
-Công suất cần có tại cuối đường dây
SN4 '' = SN4''' - jDQc = 17,586 + j 8,798 -j1,443 = 17,586 +j 7,355 (MVA)
-Tổn thất công suất trên đường dây
-Công suất cần có tại đầu đường dây 4
SN4' = SN4'' +DS4 = 17,809 +j 7,644 (MVA)
-Công suất cần có tại thanh cái cao áp nhà máy điện
SN4 = SN4' - jDQc = 17,809 +j 7,644 -j1,443 = 17,809 +j 6,201 (MVA)
Tính tiếp cho thuỷ điện 3.
-Tổn thất công suất trong trạm biến áp phụ tải TĐ3 (B3)
-Công suất cần có tại thanh cái cao áp của trạm B3
S'''TĐ3=Spt+DSB3 +SN4= 13 +j 8,06 +0,073 +j 1,172
= 30,882 +j 15,273 (MVA)
-Công suất cần có tại cuối đường dây
STĐ3 ''= STĐ3''' - jDQc-SNĐ4 = 30,882 + j 15,273 -j2,685 - (7,15 +j 2.62 )
= 23,732 +j 9,968 (MVA)
-Tổn thất công suất trên đường dây
-Công suất cần có tại đầu đường dây 3
STĐ3'=ST''Đ3+DS3 = 23,732 +j 9,968 + 0,624+j 0,959 = 24,356 +j 10,927 (MVA)
-Công suất cần có tại thanh cái cao áp nhà máy điện
STĐ3 = STĐ3' - jDQc = 24,356 +j 10,927 -j2,685 = 24,356 +j 8,242 (MVA)
Công suất phát của nhà máy thuỷ điện là :
SfTĐ=STĐ1+STĐ2+STĐ3-4+STĐ5-6 +DSB+STD
SfTĐ= 99,061 +j 32,684 +DSB+STD
-Tổn thất công suất trong máy biến áp tăng áp của nhà máy thuỷ điện :
công suất tự dùng bằng 2% công suất phát :
PTD=1,988+j1,59 (MVA) CosjTD= 0,8
Vậy SFTĐ=101,409+j 40,987 (MVA)
Tính tiếp nhánh nhiệt điện đi phụ tải 3.
Theo tính toán sơ bộ thì công suất cấp lên thanh cái trạm 3 là .
SNĐ3= 7,15+j 2,62 (MVA)
-Công suất cần có tại cuối đường dây
SNĐ3 '' = SN3 + jDQc= 7,15+j 2,62 + j 2,116 = 7,15+j 4,736 (MVA)
-Tổn thất công suất trên đường dây NĐ3
-Công suất cần có tại đầu đường dây NĐ3
SNĐ3' = SNĐ3'' +DSNĐ3 = 7,204+j4,82(MVA)
-Công suất cần có tại thanh cái cao áp nhà máy điện
SNĐ3 = SNĐ3' + jDQc = 7,204+j 4,82 +j2,116+ = 7,204+j 6,936 (MVA)
Công suất phát của nhà máy nhiệt điện là :
SNĐ=SNĐ3+SNĐ7+SNĐ8+SNĐ9 + SNĐ10 + DSB+STD
SfNĐ=76,857+j 27,237 + DSB+STD
-Tổn thất công suất trong máy biến áp tăng áp của nhà máy nhiệt điện :
công suất tự dùng bằng 10% công suất phát :
PTD= 7,719+j 6,176 (MVA) CosjTD= 0,8
Vậy SFNĐ= 84,917+j 39,68 (MVA)
Kiểm tra lại chính xác sự cân bằng công suất phản kháng trong chế độ min
Theo kết quả tính toán trên tổng công suất phát của hai nhà máy trong chế độ min là :
SS= 186,326 +j 80,667 (MVA)
Công suất phản kháng của hai nhà máy là :
QS=186,326.0,62 = 115,522 (MVAR)
Như vậy qua tính toán trên ta thấy công suất phản kháng có thể phát ra của hai nhà máy là : Q = 115,522 (MVAR) mà công suất phản kháng yêu cầu toàn hệ thống là : Q = 80,667 (MVAR)
Do đó : Qyc=115,522< QF= 80,522 (MVAR)
Vậy trong chế độ min ta không cần bù cưỡng bức :
Ta có chế độ vận hành cho hai nhà máy :
-Thuỷ điện phát 86,4% công suất (hai tổ máy hoạt động )
-Nhiệt điện phát 85% công suất (hai tổ máy hoạt động )
III. Tính chính xác chế độ sự cố :
Trong phần tính toán này ở các nhánh độc lập ta xét trường hợp sự cố lả lộ kép bị đứt một dây trong chế độ max ở nhánh liên lạc giữa nhà máy ta xét trường hợp là đứt một dây của các đường dây kép ,trong nhánh đó và trường hợp một máy biến áp tăng áp của nhà máy thuỷ điện bị hỏng (tương đương với công suất một tổ máy lớn nhất ).
Phương pháp tính toán tương tự như trong chế độ max ,khi bị sự cố nhánh nào thì chỉ tính cho nhánh đó ,ta tính lần lượt cho nhánh và không tính trường hợp sự cố xếp chồng
1. Nhánh nhiệt điện đi phụ tải 1.
Sơ đồ thay thế như trong chế độ max
-Tổn thất công suát trong trạm biến áp phụ tải 1 (B1)
-Công suất cần có tại thanh cái cao áp của trạm B1
S'''N1= Spt1 +DSB1 = 44 +j18,28 + 0,208 +j 3,539 = 44,208 +j21,819 (MVA)
-Công suất cần có tại cuối đường dây
SN1 '' = SN1''' - jDQc/ 2
= 44,208 +j21,819 -j( 2,69.45.10-6 ).1102 / 2 = 44,208 +j21,086 ( MVA )
-Tổn thất công suất trên đường dây
-Công suất cần có tại đầu đường dây
SN1' = SN1'' +DS1 = 46,617+j 24,855 (MVA)
-Công suất cần có tại thanh cái cao áp nhà máy điện
SN1 '' = SN1''' - jDQc/ 2
= 46,617+j 24,855 -j 0,733 = 46,617+j 24,122( MVA )
2. Nhánh điện phụ tải 2.
Sơ đồ thay thế như trong chế độ max
-Tổn thất công suát trong trạm biến áp phụ tải 2 (B2)
-Công suất cần có tại thanh cái cao áp của trạm B2
S'''N2 = Spt2 +DSB2 = 30 +j14,7 + 0,165 +j 2,744 = 30,165 +j17,444 (MVA)
-Công suất cần có tại cuối đường dây
SN2'' = SN2''' - jDQc/ 2 = 30,165 +j17,444 -j 0,698 = 30,165 +j16,746 ( MVA )
-Tổn thất công suất trên đường dây
-Công suất cần có tại đầu đường dây
SN2' = SN2'' +DS2 = 31,578+j 18,573 (MVA)
-Công suất cần có tại thanh cái cao áp nhà máy điện
SN2 = SN2' - jDQc / 2 = 31,578+j 17,875 (MVA)
3. Nhánh điện tại phụ tải 7.
Sơ đồ thay thế như trong chế độ max
-Tổn thất công suất trong trạm biến áp phụ tải 7 ( B 7)
-Công suất cần có tại thanh cái cao áp của trạm B7
S'''N7 = Spt7 +DSB7 = 25 +j13,01 + 0,134 +j 2,068 = 25,134+j15,078 (MVA)
-Công suất cần có tại cuối đường dây
SN7 '' = SN7''' - jDQc/ 2 = 25,134 +j15,078 -j 0,562 = 25,134 +j14,516 ( MVA )
-Tổn thất công suất trên đường dây
-Công suất cần có tại cuối đường dây
SN7'= SN7'' +DS7 = 26,277+j 15,609 (MVA)
-Công suất cần có tại thanh cái cao áp nhà máy điện
SN7 = SN7' - jDQc/ 2 = 26,277+ j15,609 -j0,562 =26,277+j15,047 ( MVA )
4. Nhánh điện đi phụ tải 8.
Sơ đồ thay thế như trong chế độ max
-Tổn thất công suất trong trạm biến âp phụ tải 8 (B8)
-Công suất cần có tại thanh cái cao áp của trạm B8
S'''N8= Spt8 +DSB8 = 45 +j15,91 +0,208 +j 3,550 = 45,208+j 19,460 (MVA)
-Công suất cần có tại cuối đường dây
SN8 '' = SN8''' - jDQc/ 2= 45,208+j19,460 - j0,854 = 45,208+j18,606 (MVA)
-Tổn thất công suất trên đường dây
-Công suất cần có tại đầu đường dây
SN8' = SN8'' +DS8 = 45,208+j 18,606 +2,8 +j4,373 = 48,008+j22,979 (MVA)
-Công suất cần có tại thanh cái cao áp nhà máy điện
SN8 = SN8' - jDQc / 2 = 46,591+j22,125 (MVA)
5. Nhánh điện đi phụ tải 9.
Sơ đồ thay thế như trong chế độ max
-Tổn thất công suất trong trạm biến âp phụ tải 9 (B9)
-Công suất cần có tại thanh cái cao áp của trạm B9
S'''N9 = Spt9 +DSB9 = 32+j10,42+0,150+j2,335 = 32,150+j12,655 (MVA)
-Công suất cần có tại cuối đường dây
SN9 '' = SN9''' - jDQc = 32,150+j12,655-j1.082 = 32,150+j11,573 (MVA)
-Tổn thất công suất trên đường dây
-Công suất cần có tại đầu đường dây
SN9' = SN9'' +DS9 = 32,150+j11,573 +2,513+j3,272 =37,663+j14,845 (MVA)
-Công suất cần có tại thanh cái cao áp nhà máy điện
SN9 = SN9' - jDQc / 2 = 3 7,663+j14,845 -j1,082 = 37,663+j13,763 (MVA)
6. Nhánh điện đi phụ tải 10.
Sơ đồ thay thế như trong chế độ max
-Tổn thất công suất trong trạm biến âp phụ tải 10 (B10)
-Công suất cần có tại thanh cái cao áp của trạm B10
S'''N10 = Spt10 +DSB10 = 34+j13,88+0,165+j2,639 = 34,165+j16,573 (MVA)
-Công suất cần có tại cuối đường dây
SN10 '' = SN10''' - jDQc/ 2 = 34,165+j16,573 - j0,817 = 34,165+j15,756 (MVA)
-Tổn thất công suất trên đường dây
-Công suất cần có tại đầu đường dây
SN10' = SN10'' +DS10 = 34,165+j15,756+1,969+j2,559 = 36,134+j18,315 (MVA)
-Công suất cần có tại thanh cái cao áp nhà máy điện
SN10 = SN10' - jDQc = 36,134+j17,498 -j0,817 = 36,134+j17,498 (MVA)
7. Nhánh điện đi phụ tải 5-6.
Sơ đồ thay thế như trong chế độ max
-Tổn thất công suất trong trạm biến âp phụ tải 6 (B6)
-Công suất cần có tại thanh cái cao áp của trạm B6
S'''N6 = Spt6 +DSB6 = 42+j 6,36+0,203+j2,928= 42,203 +j9,288 (MVA)
-Công suất cần có tại cuối đường dây
SN6 '' = SN6''' - jDQc/ 2 = 42,203 +j9,288-j0,635= 42,203+j8,653 (MVA)
-Tổn thất công suất trên đường dây
-Công suất cần có tại đầu đường dây
SN6' = SN6'' +DS6 = 42,203+j 8,653 + 1,615+j2,525 = 43,818+j11,178 (MVA)
-Công suất cần có tại thanh cái cao áp nhà máy điện
SN6 = SN6' - jDQc = 43,818+j10,543-j0,635 = 43,818+j10,543 (MVA)
-Tổn thất công suất trong trạm biến âp phụ tải 5 (B5).
-Công suất cần có tại đầu đường dây 5
S'''N5 = Spt5 +S N6+DSB6 = 30+j18,6+0,151+j2,366+43,818+j10,543
= 73,969+j31,509 (MVA)
-Công suất cần có tại cuối đường dây 5
SN5 '' = SN5''' - jDQc/ 2 = 73,969+j31,509-j1,204 = 73,969+j30,305 (MVA)
-Tổn thất công suất trên đường dây 5
-Công suất cần có tại đầu đường dây 5
SN5' = SN5'' +DS5 = 76,969+j30,305+4,910+j14,505 = 78,879+j44,814(MVA)
-Công suất cần có tại thanh cái cao áp nhà máy điện
SN5 = SN5' - jDQc / 2 = 78,879+j44,814-j1,204 = 78,879+j43,61(MVA)
8. phân bố công suất trên đường dây liên lạc TĐ3 -đường dây 3-4 vàNĐ3.
Tính cho nhánh 3-4.
Sơ đồ thay thế như trong chế độ max
-Tổn thất công suất trong trạm biến áp phụ tải 4 (B4)
-Công suất cần có tại thanh cái cao áp của trạm B4
S'''N4 = Spt4 +DSB4 = 35,172+j17,596 (MVA)
-Công suất cần có tại cuối đường dây
SN4 '' = SN4''' - jDQc / 2 = 35,172+ j 17,596-j0,722 = 35,172+j16,874 (MVA)
-Tổn thất công suất trên đường dây
-Công suất cần có tại đầu đường dây 4
SN4' = SN4'' +DS4 = 35,172+j16,874+1,868+j2,432 = 37,04+j19,306 (MVA)
-Công suất cần có tại thanh cái cao áp nhà máy điện
SN4 = SN4' - jDQc / 2 = 37,04+j19,306-j0,722 = 37,04+j18,584 (MVA)
Tính tiếp cho thuỷ điện 3.
-Tổn thất công suất trong trạm biến áp phụ tải TĐ3 (B3)
-Công suất cần có tại thanh cái cao áp của trạm B3
S'''TĐ3=Spt+DSB3 +SN4= 37,04+j18,584+0,148+j2,365+26+j16,12
=63,188+j37,069 (MVA)
-Công suất cần có tại cuối đường dây
STĐ3 '' = STĐ3''' - jDQc/ 2 -SNĐ4 = 63,188+j37,069-j1,183 - (14,3+j5,24)
= 48,888+j30,646 (MVA)
-Tổn thất công suất trên đường dây
-Công suất cần có tại đầu đường dây 3
STĐ3' = STĐ3'' +DS3 = 48,888+j30,646+4,765+j7,793 = 53,653+j40,084 (MVA)
-Công suất cần có tại thanh cái cao áp nhà máy điện
STĐ3 = STĐ3' - jDQc / 2 = 53,653+j40,084-j1,183 = 53,653+j38,901(MVA)
công suất phát của nhà máy thuỷ điện là :
SfTĐ=STĐ1+STĐ2+STĐ3-4+STĐ5-6 +DSB+STD
SfTĐ= 213,491 + j121,353 +DSB+STD
-Tổn thất công suất trong máy biến áp tăng áp của nhà máy thuỷ điện :
công suất tự dùng bằng 2% công suất phát :
PTD= 4,287+j3,429 (MVA) CosjTD= 0,8
Vậy SFTĐ= 218,65+j142,612 (MVA)
Tính tiếp nhánh nhiệt điện đi phụ tải 3.
Theo tính toán sơ bộ thì công suất cấp lên thanh cái trạm 3 là :
SNĐ3= 14,3+j5,24 (MVA)
-Công suất cần có tại cuối đường dây
SNĐ3 '' = SN3 + jDQc/ 2 = 14,3+j5,24 + j 1,,058 = 14,3+j6,298 (MVA)
-Tổn thất công suất trên đường dây
-Công suất cần có tại đầu đường dây NĐ3
SNĐ3' = SNĐ3'' +DSNĐ3 = 14,659 +j 6,864 (MVA)
-Công suất cần có tại thanh cái cao áp nhà máy điện
SNĐ3 = SNĐ3' + jDQc/ 2 = 14,659+j 6,864+j1,058 = 14,659+j7,914 (MVA)
công suất phát của nhà máy nhiệt điện là :
SFND=SNĐ3+SNĐ7+SNĐ8+SNĐ9 + SNĐ10 + DSB+STD
SFNĐ=162,791 + j 76,355 + DSB+STD
-Tổn thất công suất trong máy biến áp tăng áp của nhà máy nhiệt điện :
-Công suất tự dùng bằng 10% công suất phát :
STD=16,356+j13,085 (MVA) CosjTD= 0,8
Vậy SFNĐ=179,147+j 104,375 (MVA)
Kiểm tra lại chính xác sự cân bằng công suất phản kháng trong chế độ sự cố
Theo kết quả tính toán trên tổng công suất phát của hai nhà máy trong chế độ sự cố là :
SS=397,147 +j246,987 (MVA)
-Công suất phản kháng của hai nhà máy là :
QS= 397,797.0,62 = 246,634 (MVAR)
Như vậy qua tính toán trên ta thấy công suất phản kháng có thể phát ra của hai nhà máy là : Q =246,634 (MVAR) mà công suất phản kháng yêu cầu toàn hệ thống là : Q =246,987 (MVAR)
Do đó : Qyc=246,987 = QF=246,634 (MVAR)
Vậy trong chế độ sự cố ta không cần bù cưỡng bức :
Ta có chế độ vận hành cho hai nhà máy :
-Thuỷ điện phát 91,1% công suất (hai tổ máy hoạt động )
-Nhiệt điện phát 89,5% công suất (hai tổ máy hoạt động )
IV. Tính tổn thất điện năng toàn mạng .
Trong phần này ta chỉ tính cho chế độ max, bởi vì chế độ max là chế độ làm việc thường xuyên của mạng , theo các kết quả đã tính được trong các phần trước ta có .
Tổn thất điện năng trên toàn bộ đường dây của mạng là :
= ++ + + ++ + + + = 13,655 MVA
trong đó :
= 13,655. 3410 = 46563,55 (MWh)
Tổn thất điện năng trong máy biến áp ( có n máy ) vận hành song song là :
Vậy : = 9524,553 (MWh)
Tổng tổn thất điện năng toàn mạng là :
= + = 46563,55 + 9524,553 = 56088,103 (MWh)
Chương VIII
Tính toán điện áp tại các nút của mạng
Lựa chọn phương thức điều áp
Như chúng ta đã biết điện áp bị tổn thất khi truyền tải điện năng trên đường đây và qua các máy biến áp .Tại các nút khác nhau chúng rất khác nhau và luôn thay đổi theo phụ tải . Luôn biến đổi theo công suất nhà máy hay thay đổi chế độ vận hành và cấu trúc mạng điện (đóng cắt đường dây máy biến áp v.v )
-Yêu cầu của điện áp là nằm trong mức cho phép. Có nhiều giải pháp khác nhau để đảm bảo chất lượng điện áp, ở đây ta chọn phương thức điều chỉnh bằng máy biến áp (chọn đầu phân áp cho máy biến áp , chọn máy biến áp điều áp dưới tải )
-Ta tính điện áp đến các nút ,tuỳ yêu cầu điều chỉnh và với các chế độ khác nhau ta sẽ có biện pháp điều chỉnh cho từng máy
Yêu cầu điều chỉnh thường gồm các phụ tải 1,3,6,7 ,9,10
-Chế độ max : du1% ³ +2,5 % Uyc1 ³ 10,5 (KV)
_Chế độ min : du2% Ê +7,5 % Uyc2 Ê 10,75 (KV)
-Chế độ sự cố : du3% ³ 2,5 % Uyc3 ³ 10,5 (KV)
Yêu cầu điều chỉnh khác thường cho các phụ tải còn lại :
-Chế độ max : du1% = +5 % Uyc1 = 10,5 (KV)
-Chế độ min : du2% = 0 % Uyc2 = 10 (KV)
-Chế độ sự cố : du3% = 0 á 5 % Uyc3 = 0 á 10,5 (KV)
-Ta chọn đầu phân áp cho các máy biến áp như sau
-Chế độ cực đại :
-Chế độ cực tiểu : :
-Chế độ sự cố : :
Với : U0 là điện áp không tải của cuộn áp MBA hạ áp
U11 ,U21 ,U31 là điện áp phía hạ áp đã quy đổi về phía cao áp ở 3 chế độ (max , min , sự cố )
UN% > 7,5% Do đó : U0 = 11 (KV)
-Trước hết ta chọn một đầu phân áp cố định của máy biến áp thường ,chọn Upa gần với
Upatb và kiểm tra lại theo điều kiện
Với U'yci thoả mãn các điều kiện trên
Kiểm tra điều kiện theo các đầu phân áp đã chọn nếu thoả mãn thì đầu phân áp đã chọn là thích hợp , chọn chung cho cả 3 chế độ , còn nếu không thích hợp thì ta sẽ chọn riêng từng đầu phân áp cho từng chế độ .
-Với máy biến áp thường có giới hạn điều chỉnh là 5%, chọn e = 2,5% và có 5 gải điều chỉnh .
-Máy biến áp điều áp dưới tải có giới hạn điều chỉnh rộng hơn 12% chọn e = 1,78% có 19 gải điều chỉnh .
-Điện áp ở thanh cái nhà máy khi tính toán ta lấy :
Umax = 1,1.Udm = 121 (KV)
Umin = 1,05.Udm =115,5 (KV)
Usc =1,1.Udm =121 (KV)
Sau đây là tính toán cụ thể cho từng chế độ :
Chế độ phụ tải cực đại.
-Phụ tải 1.
-Phụ tải 2.
-Phụ tải 3.
-Phụ tải 4.
-Phụ tải 5.
-Phụ tải 6.
-Điện áp trên thanh cái nhà máy nhệt điện qui đổi ở chế độ MAX.
UNĐMAX=UTĐ3+UNĐ3=
-Phụ tải 7.
-Phụ tải 8.
-Phụ tải 9.
-Phụ tải 10.
Chế độ phụ tải min.
-Phụ tải 1.
Phụ tải 2.
-Phụ tải 3.
-Phụ tải 4.
-Phụ tải 5.
-Phụ tải 6.
-Điện áp trên thanh cái nhà máy nhệt điện qui đổi ở chế độ MIN.
UNĐMIN=UTĐ3+UNĐ3=
-Phụ tải 7.
-Phụ tải 8.
-Phụ tải 9 .
-Phụ tải 10.
*Chế độ sự cố.
-Phụ tải 1.
-Phụ tải 2.
-Phụ tải 3.
-Phụ tải 4.
-Phụ tải 5.
-Phụ tải 6.
-Điện áp trên thanh cái nhà máy nhệt điện qui đổi ở chế độ sự cố.
UNĐSC=UTĐ3+UNĐ3=
-Phụ tải 7.
-Phụ tải 8.
-Phụ tải 9.
-Phụ tải 10.
Chọn đầu phân áp và điện áp nút .
-Phụ tải 1 : Ta có RB1 = 1,44 (W)
XB1 = 34,8 (W)
U1max = 116,976 (kV)
U2min = 113,478 (kV)
U3sc = 112,408 (kV)
-Điện áp bên hạ áp quy đổi về phía cao áp ứng với các chế độ max, min, sự cố .
là ( 1; 2; 3 )
-Máy biến áp có UN% > 7,5% ị Ukt = 1,1. Udm = 11 (kV)
-Phụ tải thuộc hộ loại I. Yêu cầu điều chỉnh điện áp thường nên:
Uyc1 = 10 + 2,5%. 10 = 10,25 (kV)
Uyc2 = 10 + 7,5%. 10 = 10,75 (kV)
-Với : Upa = Ta có :
-Không chọn được phân áp chung - Dùng máy biến áp điều áp dưới tải.
-Chọn riêng cho từng chế độ.
-Chế độ MAX chọn e = +2
=> dU1% = 5,1 % (Đạt )
-Chế độ MIN chọn e = +2
=> dU2% = 1.6 % (Đạt )
-Chế độ sự cố chọn e = -1
=> dU3% = 6 % (Đạt )
-Phụ tải 2 : Ta có RB2 = 2,54 (W)
XB2 = 55,9 (W)
U1max = 117,862 (KV)
U2min = 114,129 (KV)
U3sc = 114,389 (KV)
-Điện áp bên hạ áp quy đổi về phía cao áp ứng với các chế độ max, min, sự cố .
là ( 1; 2; 3 )
-Máy biến áp có UN% > 7,5% ị Ukt = 1,1. Udm = 11 (KV)
-Phụ tải thuộc hộ loại I. Yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường nên:
Uyc1 = 10 + 5%. 10 = 10,5 (KV)
Uyc2 = 10 + 0 %. 10 = 10 (KV)
-Với : Upa = Ta có :
-Không chọn được phân áp chung - Dùng máy biến áp điều áp dưới tải.
-Chọn riêng cho từng chế độ.
-Chế độ MAX chọn e = +2
=> dU1% = 4,9 % (Đạt )
-Chế độ MIN chọn e = +2
=> dU2% = 1,3 % (Đạt )
-Chế độ sự cố chọn e = 0
=> dU3% = 5,2 % (Đạt )
Phụ tải 3.
RB3 = 2,54 (W)
XB3 = 55,9 (W)
U1max =113,101 (KV)
U2min = 112,061 (KV)
U3sc = 104,951 (KV
-Điện áp bên hạ áp quy đổi về phía cao áp ứng với các chế độ là
-Máy biến áp có UN% > 7,5% ị Ukt = 1,1. Udm = 11 (KV)
-Phụ tải thuộc hộ loại I. Yêu cầu điều chỉnh điện áp thường nên:
Uyc1 = 10 + 2,5%. 10 = 10,25 (KV)
Uyc2 = 10 + 7,5 %. 10 = 10,75 (KV)
-Vậy : Upa = Ta có :
-Không chọn được phân áp chung - Dùng máy biến áp điều áp dưới tải.
-Chọn riêng cho từng chế độ.
-Chế độ MAX chọn e = -3
=> dU1% = 5,1 % (Đạt )
-Chế độ MIN chọn e = -2
=> dU2% = 2,9 % (Đạt )
-Chế độ sự cố chọn e = -8
=> dU3% = 4,9 % (Đạt )
Phụ tải 4.
RB4 = 1,87 (W)
XB4 = 43,5 (W)
U1max = 109,25 (KV)
U2min = 110,222 (KV)
U3sc = 98,215 (KV)
-Điện áp bên hạ áp quy đổi về phía cao áp ứng với các chế độ là : max,min ,sự cốlà: 1,2,3.
-Máy biến áp có UN% > 7,5% ị Ukt = 1,1. Udm = 11 (KV)
-Phụ tải thuộc hộ loại I. Yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường nên:
Uyc1 = 10 + 5%. 10 = 10,5 (KV)
Uyc2 = 10 + 0 %. 10 = 10 (KV)
-Vậy : Upa = Ta có :
-Không chọn được phân áp chung - Dùng máy biến áp điều áp dưới tải.
- Chọn riêng cho từng chế độ.
-Chế độ MAX chọn e = -2
=> dU1% = 4,9 % (Đạt )
-Chế độ MIN chọn e = +1
=> dU2% = 0,1 % (Đạt )
-Chế độ sự cố chọn e = -8
=> dU3% = 4,9 % (Đạt )
Phụ tải 5.
RB5 = 1,87 (W)
XB5 = 43,5 (W)
U1max = 114,302 (KV)
U2min = 112,708 (KV)
U3sc = 104,76 (KV)
-Điện áp bên hạ áp quy đổi về phía cao áp ứng với các chế độ là :
-Máy biến áp có UN% > 7,5% ị Ukt = 1,1. Udm = 11 (KV)
-Phụ tải thuộc hộ loại I. Yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường nên:
Uyc1 = 10 + 5%. 10 = 10,5 (KV)
Uyc2 = 10 + 0 %. 10 = 10 (KV)
-Vậy : Upa = Ta có :
-Không chọn được phân áp chung - Dùng máy biến áp điều áp dưới tải.
- Chọn riêng cho từng chế độ.
-Chế độ MAX chọn e = -1
=> dU1% = 5,4 % (Đạt )
-Chế độ MIN chọn e = +2
=> dU2% = 0,8 % (Đạt )
-Chế độ sự cố chọn e = -7
=> dU3% = 6,7 % (Đạt )
Phụ tải 6.
Ta có RB6 = 1,44 (W)
XB6 = 34,8 (W)
U1max =111,652 (KV)
U2min = 111,537 (KV)
U3min = 98,596 (KV)
-Điện áp bên hạ áp quy đổi về phía cao áp ứng với các chế độ max, min, sự cố .
là ( 1; 2; 3 )
-Máy biến áp có UN% > 7,5% ị Ukt = 1,1. Udm = 11 (KV)
-Phụ tải thuộc hộ loại I. Yêu cầu điều chỉnh điện áp thường nên:
Uyc1 = 10 + 2,5%. 10 = 10,25 (KV)
Uyc2 = 10 + 7,5%. 10 = 10,75 (KV)
-Với : Upa = Ta có :
-Không chọn được phân áp chung - Dùng máy biến áp điều áp dưới tải.
- Chọn riêng cho từng chế độ.
-Chế độ MAX chọn e = 0
=> dU1% = 5,2 % (Đạt )
-Chế độ MIN chọn e = 0
=> dU2% = 4,6 % (Đạt )
-Chế độ sự cố chọn e = -7
=> dU3% = 5,8 % (Đạt )
-Phụ tải 7 : Ta có RB7 =2,54 (W)
XB7 = 55,9 (W)
U1max = 112,736 (KV)
U2min = 111,806 (KV)
U3sc = 103,111 (KV)
-Điện áp bên hạ áp quy đổi về phía cao áp ứng với các chế độ max, min, sự cố .
là ( 1; 2; 3 )
-Máy biến áp có UN% > 7,5% ị Ukt = 1,1. Udm = 11 (KV)
-Phụ tải thuộc hộ loại I. Yêu cầu điều chỉnh điện áp thường nên:
Uyc1 = 10 + 2,5%. 10 = 10,25 (KV)
Uyc2 = 10 + 7,5%. 10 = 10,75 (KV)
-Với : Upa = Ta có :
-Không chọn được phân áp chung - Dùng máy biến áp điều áp dưới tải.
- Chọn riêng cho từng chế độ.
-Chế độ MAX chọn e = -1
=> dU1% = 5,9 % (Đạt )
-Chế độ MIN chọn e = -1
=> dU2% = 4,8 % (Đạt )
-Chế độ sự cố chọn e = -6
=> dU3% = 5,8 % (Đạt )
*Phụ tải 8.
RB8 = 1,44 (W)
XB58 = 34,8 (W)
U1max = 110,72 (KV)
U2min = 110,959 (KV)
U3sc = 98,681 (KV)
-Điện áp bên hạ áp quy đổi về phía cao áp ứng với các chế độ là :
-Máy biến áp có UN% > 7,5% ị Ukt = 1,1. Udm = 11 (KV)
-Phụ tải thuộc hộ loại I. Yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường nên:
Uyc1 = 10 + 5%. 10 = 10,5 (KV)
Uyc2 = 10 + 0 %. 10 = 10 (KV)
-Vậy : Upa = Ta có :
-Không chọn được phân áp chung - Dùng máy biến áp điều áp dưới tải.
- Chọn riêng cho từng chế độ.
-Chế độ MAX chọn e = -2
=> dU1% = 6,5 % (Đạt )
-Chế độ MIN chọn e = 0
=> dU2% = 2,6% (Đạt )
-Chế độ sự cố chọn e = -8
=> dU3% = 5,9 % (Đạt )
*Phụ tải 9.
RB9 = 1,87 (W)
XB9 = 43,5 (W)
U1max = 110,815 (KV)
U2min = 111,059 (KV)
U3sc = 97,99 (KV)
-Điện áp bên hạ áp quy đổi về phía cao áp ứng với các chế độ là :
-Máy biến áp có UN% > 7,5% ị Ukt = 1,1. Udm = 11 (KV)
-Phụ tải thuộc hộ loại I. Yêu cầu điều chỉnh điện áp thường nên:
Uyc1 = 10 +2, 5%. 10 = 10,25 (KV)
Uyc2 = 10 + 7,5 %. 10 = 10,75 (KV)
-Vậy : Upa = Ta có :
-Không chọn được phân áp chung - Dùng máy biến áp điều áp dưới tải.
- Chọn riêng cho từng chế độ.
-Chế độ MAX chọn e = -1
=> dU1% = 5,3 % (Đạt )
-Chế độ MIN chọn e = -1
=> dU2% = 5,5 % (Đạt )
-Chế độ sự cố chọn e = -8
=> dU3% = 5,9 % (Đạt )
*Phụ tải 10.
RB10 = 1,87 (W )
XB9 = 43,5 (W)
U1max = 111,398 (KV)
U2min = 111,275 (KV)
U3sc = 100,339 (KV)
-Điện áp bên hạ áp quy đổi về phía cao áp ứng với các chế độ là :
-Máy biến áp có UN% > 7,5% ị Ukt = 1,1. Udm = 11 (KV)
-Phụ tải thuộc hộ loại I. Yêu cầu điều chỉnh điện áp thường nên:
Uyc1 = 10 +2, 5%. 10 = 10,25 (KV)
Uyc2 = 10 + 7,5 %. 10 = 10,75 (KV)
-Vậy : Upa = Ta có :
-Không chọn được phân áp chung - Dùng máy biến áp điều áp dưới tải.
- Chọn riêng cho từng chế độ.
-Chế độ MAX chọn e = -1
=> dU1% = 5 % (Đạt )
-Chế độ MIN chọn e = -1
=> dU2% = 5 % (Đạt )
-Chế độ sự cố chọn e = -7
=> dU3% = 5,4 % (Đạt )
Chương IX
Tính toán các chỉ tiêu kinh tế của lưới điện
Trong phần cuối này ta tổng kết đánh giá các chỉ tiêu của lưới điện, tuy nhiên đây vẫn chỉ là xét đến các phần chính, chưa xét đến các phần chi phí đặc biệt khác và chỉ tính từ thanh cái nhà máy điện.
A: Tính vốn đầu tư cho mạng điện
-Vốn dầu tư cho đường dây : phần so sánh lựa chọn phương án ta đã tính toán vốn đầu tư cho đường dây ở đây ta nhân với hệ số hiệu chỉnh (5000) vậy :
Kd =60,395.106. 5000 = 301,975.109 . ( VNĐ )
1. Vốn đàu tư xây dựng trạm biến áp.
- Máy biến áp ( Số liệu trong nhà máy thiết kế điện )
- Có 10 trạm biến áp ( hạ áp ) : 10.2 = 20 MBA
- 6 MBA - TPDH - 25/110 giá 350.103 đồng/1 máy
- 8 MBA - TPDH - 32/110 giá 400.103 đồng/1 máy
- 6 MBA - TPDH - 40/110 giá 450.103 đồng/1 máy
- Tiền đầu tư cho máy biến áp nhân với hệ số hiệu chỉnh.
103.( 6.350 + 8.400 + 6.450).5000 = 40.109. ( VNĐ )
2. Thiết bị phân phối ( Tra bảng I. Phụ lục 19 HDTK lưới điện )
Tính theo số buồng cắt trong trạm giảm áp. Đếm số máy cắt trong các sơ đồ nối điện các trạm.
Trạm ( 3,5 ) = 10.2 = 20 (Cái )
Trạm ( 1,2,4,6,7,8,9,10 ) = 8.6 = 48 (Cái )
Tổng số : 68 ( Cái )
- Tiền đầu tư cho thiết bị phân phối ( Nhân hệ số hiệu chỉnh )
68.355.103.5000 = 120,7.109. ( VNĐ )
3. Thiết bị bù:
- Tổng dung lượng bù là : 82,2 ( MVAR )
- tổng số tiền ( Không nhân với hệ số hiệu chỉnh )
82,2.100.106 = 82,2.109 ( VNĐ )
4. Các phần còn lại ( Phụ lục 21- HDTK lưới điện ).
- Buồng điều khiển phòng làm việc ..v..vv...
- Trạm trung bình ( 3,5 )
- Trạm vừa và nhỏ ( các trạm còn lại )
- Tổng số tiền ( nhân hệ số hiệu chỉnh )
103( 2.50 + 25.8 ).5000 = 1,5.109 ( VNĐ )
Vậy : Tổng vốn đầu tư cho mạng điện là
277,95.109+ 170,7.109 = 448,65.109 ( VNĐ )
B. Tổn thất trong mạng điện .
1. Tổn thất công suất tác dụng ( Lấy các kết quả của phần tính toán cho chế độ phụ tải cực đại ).
- Tổn thất qua máy biến áp :
SDPB = 0,208+0,165+0,147+0,172+0,151+0,203+0,134+0,208+0,150+0,165 = 1,703 ( MW )
- Tổn thất trên đường dây :
SDPđd = 1,289+0,693+2,825+0,919+2,929+0,803+0,565+1,383+1,049+0,967 = 13,422 (MW )
- Bỏ qua tổn thất trên thiết bị bù.
SDP = 1,703 + 13,422 = 15,125 ( MW )
- Tổn thất tính theo % SPpt
2. Tổn thất điện năng.
Theo kết quả tính trước ta có ( Theo kết quả tính toán phần tổn thất điện năng )
SDA = 56088,103 ( MWh )
- Tổn thất điện năng tính theo % điện năng của phụ tải DA%
DApt = 343.5000 = 1715000 ( MWh)
C: Tính giá thành tải điện.
Y = avhđd . Kđd + avhtba .Ktba+ DAS.C
Trong đó : avhđd , avhtba. Là hệ số vận hành ( Khấu hao tu sửa, hao mòn phục vụ sửa chữa vv.....) đường dây và trạm biến áp.
Trong tính toán ta lấy
avhđd = 0,04.
avhtba = 0,1
- Kđd , Ktba : Là vốn đầu tư xây dựng trạm biến áp và đường dây.
vậy Y = 0,04.301,975.109+ 0,1.213,7.109+28,044.109 = 61,493.109 ( VNĐ )
SA = 1715000 (MWh) =1715.106 ( KWh)
( đồng / KWh)
Từ các kết quả đã tính được ở phần trên ta có bảng tổng kết các chỉ tiêu của mạng điện như sau :
Bảng tổng kết chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật .
TT
Các chỉ tiêu
Giá trị
Đơn vị tính
1
Tổn thất điện năng lớn nhất:
- Bình thường
- Sự cố
11,68
17,4
% %
2
Tổng chiều dài đường dây
598,5
km
3
Vốn đầu tư cho mạng điện:
+ Đường dây
+ Trạm biến áp
301,685 213,7
109 VNĐ 109 VNĐ
4
Tổng dung lượng bù
82,2
MVAr
5
Tổng CSTD-phụ tải cực đại SPmax
343
MW
6
Tổn thất công suất SDP
13,422
MW
7
Tổn thất công suất tính theo %
4,401
%
8
Điện năng sản xuất đến phụ tải
1715000
MWh/năm
9
Tổn thất điện năng SDA
56088
MWh/năm
10
Tổn thất điện năng tính theo %
3,27
%
11
Chi phí vận hành hàng năm
61,493
109Đồng/năm
12
Giá thành tải điện
35,85
Đồng/kWh
Phần II
Thiết kế trạm biến áp trong nhà
công suất 160KVA - 11/ 0,4 KV
Phần mở đầu
Trong ngành điện lực , việc thiết kế trạm biến áp là một công việc được quan tâm hàng đầu vì khi tính toán cung cấp điện cho một cụm dân cư, một khu phố, một khu vực thì trạm biến áp là một trong những thiết bị quan trọng.
Khi tính toán thiết kế đúng phù hợp với tải yêu cầu thì tiết kiệm được chi phí, vật tư, nhân công mà vẫn đảm bảo được hiệu quả . Thiết kế trạm biến áp đúng với phụ tải tiêu thụ sẽ giảm được tổn thất công suất, tổn thất điện năng, duy trì được sự cung cấp điện liên tục.
-Thiết kế trạm biến áp được tiến hành theo các trình tự sau:
1,Chọn MBA 160 (KVA) và sơ đồ nối của dây trạm.
2,Chọn các thiết bị cao áp.
3,Chọn các thiết bị hạ áp.
4,Tính ngắn mạch để kiểm tra các thiết bị đã chọn.
5,Tính nối đất cho trạm biến áp .
Các số liệu ban đầu:
- Trạm biến áp có công suất 160 KVA - 11/ 0,4 KV có 3 lộ xuất tuyến.
-Điện trở suất của đất r = 0,4.104 Wcm
*Phương án dự kiến.
Với công suất của trạm đã cho dự kiến lắp đặt trạm kín trong nhà ,trạm được thiết kế có hai phòng ,phòng cao áp đặt thiết bị cao áp ,phòng máy biến áp và thiết bị hạ áp được đặt chung ở giữa có hàng rào bảo vệ cao 150cm ,dưới bệ máy có hố đựng dầu sự cố ,có cửa thông gió phòng cao áp ,phòng máy và thiết bị hạ áp ,các cửa thông gió đều có lưới chắn bảo vệ đề phòng chim,chuột ,rắn và có hệ thống chiếu sáng .
Cáp cao thế và cáp hạ thế đều được đi ngầm trong rãnh, ưu điểm trạm biến áp trong nhà độ an toàn cao đang phát triển nhiều ở đô thị ,tuy nhiên chi phí đầu tư lớn và chiếm nhiều diện tích .
-phía cao áp đặt một tủ hợp bộ hai ngăn cầu dao phụ tải, cầu chì .
-phía hạ áp đặt tủ phân phối
Trong đó có các áptomát tổng (AT), áptomát nhánh (AN) và 3 đồng hồ AMPE đo cường độ tiêu thụ chung của toàn trạm. Một đồng hồ vôn, kèm 1 chuyển mạch để kiểm tra điện áp pha. Một công tơ vô công , 1 công tơ hữu công để đo công suất tiêu thụ của toàn trạm. Một bộ biến dòng (TI)và một bộ chống sét van hạ áp .
CHƯƠNG I
Chọn máy biến áp
và sơ đồ nguyên lý trạm biến áp
I. Chọn MBA
Điện áp của trạm Uđm = 11/ 0,4 kV
Chọn MBA có hệ thống làm mát tự nhiên bằng dầu vì rất hợp với trạm đặt trong nhà .
Máy biến áp được chọn là loại máy biến áp 3 pha 2 dây quấn do ABB chế tạo 160-11/ 0,4 có các thông số sau:
Loại
Sđm
(KVA)
UC (KV)
UH (KV)
Tổn thất
I0%
(%)
UN% (%)
DP0 (KW)
DPN (KW)
160-11/ 0,4
160
11
0,4
0,5
2,95
2,4
4
II. Sơ đồ ngyuên lý trạm biến áp:
CHƯƠNG II
chọn các thiết bị điện cao áp và hạ áp
I. Chọn thiết bị cao áp .
Cácthiết bị điện cao áp được chọn theo điều kiện sau.
Uđmtb ³ UđmmạngC
Iđmtb ³ Itt
1-Chọn cáp .
Chọn cáp đồng cách điện XLPE đai thép vỏ PVC do hãng PURUKAWA (Nhật chế tạo) loại (3.35)
2. Chọn tủ hợp bộ .
Chọn tủ hợp bộ 12KV do SIE MEN Schế tạo số lượng 01tủ.
Cách điện bằng SF6 không bảo trì .
Có thông số sau:
Loại tủ
Uđm(kV)
Iđm(A)
Iđ đm(kA)
Inhđm(kA)
8DH10
12
200
63
25
Thiết bị đóng cắt dao cắt phụ tải , cầu chì .
II.Chọn thiết bị hạ áp .
Chọn các thiết bị hạ áp ta dựa vào những điều kiện sau:
Uđmtb ³ Uđmmạng
Iđmtb ³ Iđmmax
Yêu cầu: Bố trí các thiết bị trong tủ hạ áp sao cho gọn, thoáng, dễ kiểm tra và thao tác, bảo vệ tốt khi quá tải cho phép.
1. Chọn cáp từ máy sang tủ phân phối.
Dựa vào các điều kiện trên ta chọn cáp đồng 4 lõi do Len S chế tạo
PVC (3.70+1.50) có Icp= 246 (A)
2. Chọn cáp xuất tuyến.
Chọn cáp đồng 4 l õi cách điện bằng PVC (3.35+1.25) do Len S chế tạo .
có Icp=156 (A)
3. Chọn tủ phân phối hạ áp.
Tủ phân phối 0,4KV do hãng SIE MEN S chếntạo số lượng 01 tủ.
Loại
Uđm (KV)
Iđm (A)
Thiết bị đóng cắt
Số lượng
Kích thước(m)
Cao
Rộng
Dài
Tủ pp
0,4
400
AT-400
AT-160
1
3
1
1
2,2
4. Thanh cái hạ áp.
Chọn theo giáo trình thiết kế nhà máy ta có:
Kích thước (mm)
Tiết diện (mm2)
Trọng lượng
(kg/m)
Icp (A)
3x 4
120
1,066
475
5. Chọn Aptomát tổng.
-Chọn áptômát tổng loại NS400E do Merlin Gerin chế tạo số lượng 01cái .
loại
Số cực
Uđm(V)
Iđm(A)
ICđm(KA)
NS250H
3
690
250
10
6. Chọn Aptomát nhánh .
-Từ thanh cái hạ áp có 3lộ ra cung cấp cho 3 hộ tiêu thụ ,coi công suất lộ bằng nhau.
-Chọn áptômát nhánh loại C100E do Merlin Gerin chế tạo số lượng 3cái .
loại
Số cực
Uđm(V)
Iđm(A)
ICđm(KA)
NS80HMA
3
690
80
6
7. Chọn máy biến dòng.
Do công ty Thiết bị đo điện Hà Nội chế tạo .
Loại
Uđm(V)
ISC(A)
ITC(A)
nSV
Cấp chính xác
Dung lượng(VA)
BD7
600
250
5
1
0,5
10
8. Chọn chống sét van hạ áp.
Do hãng SIE MEN S sản xuất số lượng 01 bộ .
Loại
Uđm
(KV)
Số cực
ITháo sét
(KA)
3EA1
1,0
4
5
9. Chọn các thiết bị đo đếm.
Ngoài BI đã chọn ở trên các thiết bị đo đếm khác đều được mua của hãng SIEMENS khi lắp thiết bị trong tủ phân phối 0,4 kV.
Tủ 0,4 KV đặt gồm:
-3 đồng hồ AMPE 500/5 (theo tỷ số biến của BI).
-1 đồng hồ VON kế 0 - 450V.
-1 công tơ hữu công 3 pha đo gián tiếp loại 3x5 (A), 220/380 V.
-1 công tơ vô công 3 pha 3 phần tử.
-1 khóa chuyển mạch để kiểm tra điện áp.
CHƯƠNG III
Tính toán ngắn mạch
và kiểm tra thiết bị điện đã chọn
1.Tính toán ngắn mạch .
Các điểm ngắn mạch cần tính trong sơ đồ:
.Điểm N1 : Kiểm tra cầu dao, cầu chì phía cao áp
.Điểm N2 : Kiểm tra các thiết bị hạ áp
Giả thiết ngắn mạch xảy ra là ngắn mạch ba pha đối xứng coi nguồn công suất vô cùng lớn, trạm biến áp được cấp nguồn từ trạm trung gian đường dây cáp dài 1Km và máy cắt đầu đường dây do Liên Xô sản xuất có SNM=250 ( MVA)
IN = I = IƠ
Với IN: là dòng điện ngắn mạch
I’’: là dòng ngắn mạch siêu quá độ
IƠ: Giá trị của dòng điện ngắn mạch ở chế độ xác lập
* Điện kháng của hệ thống .
Với cấp điện áp 11 (kV) thì Utb=1,05.Uđm=1,05.11 = 11,55 (kV)
2*.Tính ngắn mạch tại N1:
HT
ZHT
ZC
N1
Sơ đồ thay thế
XHT=0,534(W)
Dòng ngắn mạch ba pha được xác định
Cáp XLPE có r0= 0,668 (W) , x0= 0,13 (W)
ZD =ro. L +jx0.L ( L =1 km)
ZD = 0,668 +j0,13 (W)
Trị số dòng ngắn mạch xung kích
3. Tính ngắn mạch tại điểm N2
Sơ đồ thay thế
ZB
N2
ZC
(Với l =20m)
4. Kiểm tra thiết bị cao áp.
a*Kiểm tra cáp cao áp .
-Kiểm tra điều kiện kỹ thuật .
DU << DUcp=5%.11= 550(V)
-Kiểm tra ổn định động của cáp .
F³ a .IN.
Trong đó:
a = 6 là hệ số nhiệt độ cáp đồng
tqđ là thời gian cắt của máy cắt tqđ= 0,5s
IN = IN1 = 7,081 (KA)
F³ 6.7,081=30,04 mm2
F = 3.35 mm2 ³ 30,04 mm2
Vậy cáp chọn thỏa mãn yêu cầu.
b*Kiểm tra điều kiện cắt của tủ hợp bộ .
Kiểm tra dựa vào điều kiện sau :
MBA cho phép làm việc quá tải 40% trong vòng 6 giờ.
Dòng làm việc cưỡng bức là:
Iđ đm =63 (KA) > ixk=18,03 (kA)
Iđm = 200 (A) > ILVCb=11,75 (kA)
Inhđm= 25 (KA) > IN=7,081 (kA)
Uđm cd cc=12(KV) > Uđmlđ=11 (kV)
Vậy tủ hợp bộ loại 8DH10 trên đã chọn đạt yêu cầu kỹ thuật số lượng là 01tủ
5. Kiểm tra các khí cụ hạ áp.
a,Thanh cái hạ áp.
+ Kiểm tra ổn định lực động điện
- Khi có ngắn mạch xảy ta, dòng ngắn mạch chạy qua thanh cái làm cho thanh cái phải chịu một lực rất lớn, sự rung động đó làm thanh cái có thể bị uốn cong, sinh ra phá hoại thanh cái và sứ đỡ do vậy ta phải kiểm tra theo các điều kiện sau:
scp ³ stt
scp = 1.400 kg/cm2
ứng suất tính toán được áp dụng theo biểu thức sau:
b
h
stt
Trong đó:
L = 60 cm: khoảng cách giữa 2 sứ đỡ.
a = 14 cm: khoảng cách giữa các pha.
Ixk = 1,037 KA: dòng điện xung kích tại N2
w = 0,17.b.h: mô men chống uốn của thanh cái
b = 4mm; h=30 mm
Thay số vào ta có:
stt (kg/cm2)
Vậy: scp > stt vậy thanh cái đảm bảo ổn định lực điện động.
B. Kiểm tra aptômat tổng và nhánh.
+ Aptômat tổng.
UđmA= 690(V) > Umạng=400 (V)
I đm= 250(A) > ILVMAX= 231(A)
ICNM = 10 KA > 3,223 (kA)
Vậy Aptomat tổng đã chọn l đạt yêu cầu kỹ thuật .
+ Aptomat nhánh.
UđmA= 690(V) >Umạng= 400(V)
Iđm= 80 (A) > ILVMAX=77 (A)
ICNM=6(KA) > IN2=3,223 (kA)
Vậy Aptomat nhánh đã chọn đạt yêu cầu kỹ thuật .
C*.Kiểm tra cáp hạ áp .
Icp=246(A) > Ilvmax=231 (A)
-Kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt .
Trong đó:
a = 6 là hệ số nhiệt độ cáp đồng
tqđ là thời gian qui đổi, lấy bằng thời gian tồn tại ngắn mạch Vì coi ngắn mạch trong hệ thống cung cấp điện là ngắn mạch xa nguồn nên tqđ=0,8s
IN = IN2 = 3,175 (KA)
F ³ 6.3,175.= 17,29 mm2
Vậy chọn cáp PVC (3.35 + 1.25 ) đạt yêu cầu kỹ thuật .
Kết luận: Các thiết bị và các khí cụ điện được chọn ở trên đều đạt yêu cầu.
CHƯƠNG IV
Tính toán nối đất cho trạm biến áp
Trong trạm biến áp nối đất làm việc và nối đất an toàn thường được nối chung với nhau. Điện trở nối đất của toàn trạm biến áp (đối với trạm có điện áp ra < 1000V, công suất không lớn hơn 320 kVA ) thì điện trở nối đất được qui định là: Rnđ Ê 4W
Căn cứ vào điện trở suất của đất rđ = 0,4.104 W/cm, mặt bằng của trạm cho phép diện tích đủ điều kiện đóng cọc tiếp địa, ta chọn phương án nối đất của trạm biến áp sau đó ta tính toán điện trở nối đất của phương án đã chọn.
Nếu kết quả tính toán: Rtt Ê 4 W thì kết luận phương án ta đưa ra là hợp lý. Còn nếu Rtt > 4 W thì phương án ta đưa ra chưa đạt yêu cầu. Khi đó ta phải xử lý bằng cách đóng thêm cọc và tăng chiều dài của thanh. Nếu chưa đạt thì ta phải tiến hành chọn phương án nối đất khác.
I. Dự kiến phương án nối đất:
Sơ đồ mặt bằng hệ thống nối đất của TBA:
6 m
8 m
Cọc
Thanh
TBA
Hệ thống nối đất bao gồm 6 thanh thép góc L60x60x6 dài 2,5 m làm cọc đóng sâu cách mặt đất 80 cm. Các cọc này được nối với nhau bằng các thanh thép dẹt có kích thước 40x4 cm. Sơ đồ nối đất như hình vẽ.
Xét độ ẩm của đất: Độ ẩm của đất thường có sự dao động vì nó phụ thuộc vào từng mùa (mùa mưa hay mùa khô) do vậy ta phải xác định điện trở đất theo mùa.
rtt=rđo.km
Với: rđo = 0,4.104 W/cm tra bảng ta có:
kmcoc=1,4; kmthanh = 1,6.
Điện trở của hện thống nối đất được tính theo công thức sau:
RHT =
Trong đó: RC: điện trở cọc
RT: điện trở của thanh
n: số cọc
hT , hC: hệ số sử dụng thanh và cọc.
t
II. Tính điện trở nối đất
1. điện trở nối đất của cọc
2,5 m
0,8 m
Trong đó:
L: chiều dài cọc L = 250cm
d: đường kính cọc d = 0,95.b = 0,95.6 = 5,7 (cm)
h: cọc chôn sâu h = 80 (cm)
Thay số vào ta có:
(W)
RC = 17,08 (W).
2. Tính điện trở nối đất của thanh.
Trong đó:
L: tổng chiều dài thanh L = 6+(6+8).2= 3400 (cm)
h: độ chôn sâu , h = 80cm
D: đường kính thanh d =
K: hệ số hình dáng. K = 5,81
Thay số vào ta có:
RT = 3,88( W).
3. Điện trở nối đất của toàn trạm.
RHT =
Trong đó: tra bảng ta có:
hT = 0,45; hC = 0,8
RHT = 1,711 W < Rđ = 4 (W)
Như vậy phương án nối đất nêu ở trên đạt yêu cầu kỹ thuật.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- DAN201.doc