Đề tài Giới thiệu tổng quan về trạm biến áp

TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 4 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 Trần Anh Trung TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 5 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 - Hướng dẫn thiết kế đồ án Cung cấp điện Tác giả: PHAN THỊ THU VÂN TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 6 NHAÄN XEÙT CUÛA GIAÙO VIEÂN ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 7 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 coù coâng suaát lôùn. TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 8 - 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: 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 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 9 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: cosϕ = 0,85 - Soá ñöôøng daây: 4 - Ñoà thò phuï taûi ôû caáp 220 kV nhö sau: c. Phuï taûi khu nhà máy 110 kV: S% 0 20 40 60 80 100 h 4 8 14 12 16 20 24 TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 10 Phuï taûi khu nhà máy 110 kV coù caùc thoâng soá nhö sau: - Coâng suaát: Smax = 50 MW - Heä soá coâng suaát: cosϕ = 0,80 - Soá ñöôøng daây: 2 - Ñoà thò phuï taûi ôû caáp 110 kV nhö sau: 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: cosϕ = 0,80 - Soá ñöôøng daây: 4 - Ñoà thò phuï taûi ôû caáp 22 kV nhö sau: S% 0 20 40 60 80 100 h 4 8 14 12 16 20 24 TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 11 e. Töï duøng cuûa traïm bieán aùp: Töï duøng cuûa traïm coù caùc thoâng soá nhö sau: - Coâng suaát: Smax = 0,5 MVA - Heä soá coâng suaát: cosϕ = 0,80 S% 0 20 40 60 80 100 h 4 8 14 12 16 20 24 TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 12 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 Thôntg số cấp 220 kV: Smax = 80 (MVA) cosϕ = 0.85
tgϕ = 0.62 Soá ñöôøng daây: 4 x 10 km Uñm = 220 KV S% 0 20 40 60 80 100 h 4 8 14 12 16 20 24 TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 13 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: STT Thời gian (h) S% S (MVA ) P (MW) Q (MVAR) 1 0 (h) -> 4 (h) 60 48 40.80 25.30 2 4 (h) -> 8 (h) 80 64 54.4 33.73 3 8(h) ->12(h) 80 64 54.4 33.73 4 12(h) ->14(h) 80 64 54.4 33.73 5 14(h) ->16(h) 80 64 54.4 33.73 6 16(h) ->20(h) 100 80 68 42.16 7 20(h) ->24(h) 80 64 54.4 33.73 Với S = 100 %max iSS × ; P = Si x cosϕ ; Q = Pi x tgϕ 2.2 ÑOÀ THÒ PHUÏ TAÛI CUÛA CAÁP 110 kV Thôntg số cấp 110 kV: Smax = 50 (MVA) cosϕ = 0.80
tgϕ = 0.75 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: STT Thời gian (h) S% S (MVA ) P (MW) Q (MVAR) 1 0 (h) -> 4 (h) 60 30 24 18 S% 0 20 40 60 80 100 h 4 8 14 12 16 20 24 TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 14 2 4 (h) -> 8 (h) 80 40 32 24 3 8(h) ->12(h) 100 50 40 30 4 12(h) ->14(h) 80 40 32 24 5 14(h) ->16(h) 80 40 32 24 6 16(h) ->20(h) 100 50 40 30 7 20(h) ->24(h) 80 40 32 24 Với S = 100 %max iSS × ; P = Si x cosϕ ; Q = Pi x tgϕ 2.3 ÑOÀ THÒ PHUÏ TAÛI CUÛA CAÁP 22 kV Thôntg số cấp 22 kV: Smax = 30 (MVA) cosϕ = 0.80
tgϕ = 0.75 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: STT Thời gian (h) S% S (MVA ) P (MW) Q (MVAR) 1 0 (h) -> 4 (h) 60 18 14.4 10.8 2 4 (h) -> 8 (h) 80 24 19.2 14.4 3 8(h) ->12(h) 100 30 24 18 4 12(h) ->14(h) 100 30 24 18 5 14(h) ->16(h) 100 30 24 18 6 16(h) ->20(h) 100 30 24 18 7 20(h) ->24(h) 80 24 19.2 14.4 S% 0 20 40 60 80 100 h 4 8 14 12 16 20 24 TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 15 Với S = 100 %max iSS × ; 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: - Ta ñöôïc baûng thoâng soá cuûa traïm nhö sau: Thời gian P(110 kV) P(22k V) P (MW) Q(110 kV) Q(22kV) Q (MVA R) S (MVA ) S% 0 -> 4 (h) 24 14.4 38.4 18 10.8 28.8 48 60 4 -> 8 (h) 32 19.2 51.2 24 14.4 38.4 64 80 8 ->12(h) 40 24 64 30 18 48 80 100 12->14(h) 32 24 56 24 18 42 70 87.5 14->16(h) 32 24 56 24 18 42 70 87.5 16->20(h) 40 24 64 30 18 48 80 100 20->24(h) 32 19.2 51.2 24 14.4 38.4 64 80 Vôùi P = ∑ Pi Q = ∑Qi S = ∑ Si S% = %100 max x S S j 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 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 16 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) Thöù töï Thời gian U=110 KV U=22 KV Töï duøng Toång %S 1 0 (h) -> 4 (h) 30 18 0.5 48.5 60.2 2 4 (h) -> 8 (h) 40 24 0.5 64.5 80.1 3 8(h) ->12(h) 50 30 0.5 80.5 100 4 12(h) ->14(h) 40 30 0.5 70.5 87.6 5 14(h) ->16(h) 40 30 0.5 70.5 87.6 6 16(h) ->20(h) 50 30 0.5 80.5 100 7 20(h) ->24(h) 40 24 0.5 64.5 80.1 Toång = S110KV + S22KV + Stöï duøng Vôùi: %S = %100 max x S S i Si: Coâng suaát bieåu kieán ôû thôøi gian thöù i. Smax = 80.5 (MVA). TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 17 - Töø baûng thoâng soá treân ta xaây döïng ñöôïc ñoà thò phuï taûi cuûa traïm nhö sau: Heä soá coâng suaát trung bình toaøn traïm laø: cos tbϕ = max2max1 2max21max1 cos*cos* SS SS + + ϕϕ = 80 8.0*308.0*50 + = 0.8 Toång coâng suaát cuûa toaøn traïm laø: Straïm = TDKVKV SSS ++ 22max110max = 50 + 30 + 0.5 = 80.5 (MVA) 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 taûi keå caû trong tröôøng hôïp phuï taûi cöïc ñaïi. 2.5 NHAÄN XEÙT 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. 8 12 16 20 24 14 4 64.5 80.5 80.5 64.5 70.5 48.5 0 60.2 80.1 100 TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 18 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. Do ñoù, ta coù caùc phöông aùn choïn löïa soá löôïng maùy bieán aùp nhö sau: TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 19 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 bieán aùp. TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 20 - 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: 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. TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 21 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 bieán aùp hai cuoän daây 110/22 kV. TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 22 - 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 2 maùy bieán aùp hai cuoän daây 220/22 kV TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 23 - 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. 3.3.2.4 Phöông aùn 4: Duøng 2 maùy bieán aùp ba cuoän daây 220/110/22 kV: HEÄ THOÁNG 220 kV 110 kV 22 kV Hình 3.4: Sô ñoà caáu truùc duøng 2 maùy bieán aùp ba cuoän daây TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 24 - Öu ñieåm: 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. - 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, … o Phuï taûi coù theå laø maùy bieán aùp, ñöôøng daây, … TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 25 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: 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 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 26 220 KV 22 KV 0,4 KV 110 KV Maùy bieán aùp töï duøng HEÄ THOÁNG Maùy caét hôïp boä Dao caùch li hôïp boä Dao caùch li TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 27 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. - 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 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 28 - 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. o Laøm maùt daàu baèng nöôùc. TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 29 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: Kqtsc.Sñm > Smax ⇒ Sñm > qtscK Smax , vôùi: 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: Ki = ñmB i S S Ki >1: Quaù taûi Ki <1: Non taûi. - Xaùc ñònh K2, T2 baèng caùch ñaúng trò vuøng coù Ki >1 theo coâng thöùc: K2ñt = i i 2 i T )T*K( ∑ ∑ Neáu K2ñt > 0.9*Kmax thì K2 = Kñt vaø T2 = iT∑ . Neáu K2ñt < 0.9*Kmax thì K2 = 0.9*Kmax vaø T2 ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc: T2 = 2 max i 2 i )K*9.0( )T*K(∑ TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 30 Tröôøng hôùp neáu coù nhieàu vuøng khoâng lieân tuïc coù Ki >1 thì laáy vuøng naøo coù toång i 2 i T*K∑ lôùn nhaát ñeå tính K2 nhö treân, caùc vuøng coøn laïi ñeå xem xeùt khi xaùc ñònh K1. - 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: K1ñt = 10 )T*K( i 2 i∑ 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: Soá löôïng vaø coâng suaát cuûa maùy bieán aùp ñöôïc xaùc ñònh theo caùc tieâu 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: Chọn 2 máy biến áp từ ngẫu: Ñoà thò phuï taûi cuûa toaøn traïm: TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 31 Töø ñoà thò phuï taûi, ta coù: Smin ≤ SñmMBA ≤ Smax  48.5 (MVA) ≤ SñmB ≤ 80.5 (MVA) vaø SñmB ≥ qtsc max K S = 4.1 5.80 = 57.5 (MVA) 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: Thời gian 0->4h 4->8h 8->12h 12->14h 14->16h 16->20h 20->24h Si (MVA) 48.5 64.5 80.5 70.5 70.5 80.5 64.5 Ki = Si/SB 0.77 < 1 1.02 1.28 1.12 1.12 1.28 1.02 (Ki)2 0.59 1.04 1.64 1.25 1.25 1.64 1.04 Ti (giôø) 4 4 4 2 2 4 4 (Ki)2*Ti 2.36 4.16 6.56 2.5 2.5 6.56 4.16 8 12 16 20 24 14 4 64.5 80.5 80.5 64.5 70.5 48.5 100 60.2 0 80.1 TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 32 K2ñt = i i 2 i T )T*K( ∑ ∑ = 20 16.456.65.25.256.616.4 +++++ = 1.15 max ñt2 K K = 28.1 15.1 = 0.898 < 0.9 nên K2 = 0.9*Kmax = 0.9*1.28 = 1.152 Vậy K2 = 1.152 < 1.4 T2 = 2 max i 2 i )K*9.0( )T*K(∑ = 2)28.1*9.0( 16.456.65.25.256.616.4 +++++ =4.46 Vậy T2 = 4.46 (giôø) < 6 (giôø). Vì theá ta tính K1 baèng caùch: K1ñt = 10 )T*K( i 2 i∑ = 10 28.316.436.2 ++ = 0.99 K1 = max 1 K K dt = 28.1 99.0 = 0.77 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: Sđm (MVA) Điện áp (kV) UN% I0% ∆P0 (kW) ∆PN (kW) Cao Trung Hạ C/T C/H T/H C/T C/H T/H 63 230 121 38.5 11 35 22 0.5 45 400 220 240 TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 33 Chọn 2 máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây: Thời gian S22 (MVA) STD (MVA) S22TD (MVA) 0 (h) -> 4 (h) 18 0.5 18.5 4 (h) -> 8 (h) 24 0.5 24.5 8(h) ->12(h) 30 0.5 30.5 12(h) ->14(h) 30 0.5 30.5 14(h) ->16(h) 30 0.5 30.5 16(h) ->20(h) 30 0.5 30.5 20(h) ->24(h) 24 0.5 24.5 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  18.5 (MVA) ≤ SñmB ≤ 30.5 (MVA) vaø SñmB ≥ qtsc max K S = 4.1 5.30 = 21.8 (MVA) 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: 8 12 16 20 24 14 4 64.5 80.5 80.5 64.5 70.5 48.5 100 60.2 0 80.1 SB = 63MVA TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 34 Thời gian 0->4h 4->8h 8->12h 12->14h 14->16h 16->20h 20->24h Si (MVA) 18.5 24.5 30.5 30.5 30.5 30.5 24.5 Ki = Si/SB 0.62 < 1 0.81< 1 1.02 1.02 1.02 1.02 0.81< 1 (Ki)2 0.38 0.66 1.04 1.04 1.04 1.04 0.66 Ti (giôø) 4 4 4 2 2 4 4 (Ki)2*Ti 1.52 2.64 4.16 2.08 2.08 4.16 2.64 K2ñt = i i 2 i T )T*K( ∑ ∑ = 12 16.408.208.216.4 +++ = 1.02 max ñt2 K K = 02.1 02.1 = 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: Sđm (MVA) Điện áp (kV) UN% I0% ∆P0 (kW) ∆PN (kW) Cao Hạ 31.5 115 38.5 10.5 2.7 36 200 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 möùc cuûa maùy bieán aùp thì toån hao naøy chính laø toån hao ngaén maïch . TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 35 - 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: α = 1 – C T U U = 1 – 220 110 = 0,5 ∆PN.C = 0,5.       ∆ − ∆ +∆ 2 . 2 . . αα THNCHN CTN PPP ∆PN.T = 0,5.       ∆ − ∆ +∆ 2 . 2 . . αα CHNTHN CTN PPP ∆PN.H = 0,5.       ∆−∆+∆ CTNTHNCHN P PP .2 . 2 . αα - Khi coù ñoà thò phuï taûi toån thaát ñieän naêng qua maùy bieán aùp laø: ∆A = n.∆P0.t + n 1 .∑             ∆+∆+∆ i dm iH HN dm iT TN dm iC CN tS SP S SP S SP .... 2 2 .2 2 .2 2 . 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: ∆A = n.∆P0.t + n 1 .∆PN. ∑ ii dm tS S .. 1 2 2 Trong ñoù: o ∆A – laø toån thaát ñieän naêng trong maùy bieán aùp tính trong moät ngaøy ñeâm. TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 36 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) - 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 - Khi coù ñoà thò phuï taûi toån thaát ñieän naêng qua maùy bieán aùp laø: ∆A = n.∆P0.t + dmSn 2. 1 . ( )∑ ∑∑ ∆+∆+∆ iHiHHNiTiTTNiCiCCN tSPtSPtSP ... 2.2.2. 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 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. TÍNH TOAÙN TOÅN THAÁT ÑIEÄN NAÊNG MAÙY BIEÁN AÙP TỪ NGẪU )P( B∆ goïi laø toån thaát qua maùy bieán aùp BP∆ = OP∆ + 2       ×∆ ñmB t N S SP Maùy bieán aùp töø ngaãu caáp 220 kV / 110 kV / 22 kV vôùi caùc thoâng soá sau: TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 37 Tæ soá coâng suaát caùc cuoän cao, trung, haï laø 100 / 100 / α (vôùi C T U U −= 1α = 0.5). Sđm (MVA) Điện áp (kV) UN% I0% ∆P0 (kW) ∆PN (kW) Cao Trung Hạ C/T C/H T/H C/T C/H T/H 63 230 121 38.5 11 35 22 0.5 45 400 220 240 ∆PN.C = 0.5 ×       ∆ − ∆ +∆ 2 . 2 . . αα THNCHN CTN PPP = 0.5×       −+ 22 5.0 240 5.0 220400 = 160 (kW) ∆PN.T = 0.5 ×       ∆ − ∆ +∆ 2 . 2 . . αα CHNTHN CTN PPP = 0.5×       −+ 22 5.0 220 5.0 240400 = 240 (kW) ∆PN.H = 0.5 ×       ∆−∆+∆ CTNTHNCHN P PP .2 . 2 . αα = 0.5 ×       −+ 400 5.0 240 5.0 220 22 = 720 (kW) Ta có: ngaøyA∆ = 2× 0P∆ × t + 0.5×               ∆+∆+∆∑ I2 ñmB 2 IH NH2 ñmB 2 IT NT2 ñmB 2 IC NC t.S S .P S S .P S S .P vôùi I 2 IC T.S∑ = 48.5 2.4 + 64.52.4 + 80.52.4 + 70.52.2 + 70.52.2 + 80.52.4 +64.52.4 = 114414 (MVA)2.h. I 2 IT T.S∑ = 30 2.4 + 402.4 + 502.4 + 402.2 + 402.2 + 502.4 +402.4 = 42800 (MVA)2.h. I 2 IH T.S∑ = 18.5 2.4 + 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: ngaøyA∆ = 2× 45 × 24 + 2632 1 × × (160×114414 + 240×42800 + 720×17334) = 7332.4 kWh Vaäy toån thaát ñieän naêng trong moät naêm laø: naêmA∆ = 7332.4 × 365 = 2676326 (kWh). Phaàn traêm toån thaát: 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∑ = ngaøyA∑ × 365 = 1299.2 × 365 = 474208 (MWh). Toån thaát phaàn traêm ñieän naêng trong moät naêm: TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 38 %A∆ = %100* A A naêm ∑ ∆ = %100* 474208000 2676326 = 0.56% < 5% TÍNH TOAÙN TOÅN THAÁT ÑIEÄN NAÊNG MAÙY BIEÁN 3 PHA 2 CUỘN DÂY Khi coù ñoà thò phuï taûi ii đm N tS Sn P tPnA ××∆+×∆×=∆ ∑ 220 1 Ta có: II TS .2∑ = 30×4 + 40×4 + 50×4 + 40×2+40×2+50×4 + 40×4 = 1000 (MVA)2h 10005.31 1 2 20024362 2 ××+××=∆ ngàyA = 1828.8 (kWh) Vaäy toån thaát ñieän naêng trong moät naêm laø: naêmA∆ = 1828.8 × 365 = 667512 (kWh) TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 39 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. - Söùc ñieän ñoäng cuûa caùc nguoàn khi ngaén maïch ôû xa qua ñieän khaùng lôùn (x*ñm > 3) ñöôïc coi laø khoâng ñoåi. - 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. 22 XRz += - Thôøi gian toàn taïi ngaén maïch baèng thôøi gian baûo veä relay (tbv) vaø thôøi gian maùy caét laøm vieäc (tMC): tN = tbv + tMC TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 40 - Coù theå xem doøng ngaén maïch khoâng ñoåi trong thôøi gian toàn taïi ngaén maïch, do ñoù: I’’ = It = Ioâñ trong ñoù: 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 cbS vaø cbU ; khi chæ coù moät hoaëc hai caáp ñieän aùp môùi tính trong heä coù teân: cb cb cb U S I 3 = 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. - Tính doøng ngaén maïch cuûa töøng ñieåm ngaén maïch theo bieåu thöùc i cb cbNikANi i Ni x I III x I ∑∑ === .; 1 * )( * 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: 5.2.1.1 Caùc coâng thöùc caàn thieát ñeå xaùc ñònh ñieän khaùng: TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 41 - Ñieän khaùng maùy bieán aùp: o Maùy bieán aùp töï ngaãu: % .CNU = 2 1       −+ αα % . % . % . THNCHN CTN UUU ⇒ xC = 100 % .CNU . dm cb S S % .TNU = 2 1       −+ αα % . % . % . CHNTHN CTN UUU ⇒ xT = 100 % .TNU . dm cb S S % .HNU = 2 1       −+ % . % . % . CTN CHNTHN UUU αα ⇒ xH = 100 % .HNU . dm cb S S - Ñieän khaùng ñöôøng daây: xd = x0.l. cb cb U S 2 vôùi: x0 = 0.4(Ω /km) – laø ñieän khaùng cuûa 1 km daây daãn; l – laø chieàu daøi daây daãn. - Ñieän khaùng cuûa heä thoáng: xHT = *HTx . cb HT S S 5.2.1.2 Caùc ñaïi löôïng cô baûn: Coâng suaát cô baûn: Scb =2000 MVA. - Ñieän aùp cô baûn: Ucb1 = 230 kV; Ucb2 = 121 kV; Ucb3 = 38.5 kV. - Töø ñoù suy ra doøng ñieän cô baûn: Icb1 = 1.3 cb cb U S = 230.3 2000 = 5.02 kA; Icb2 = 2.3 cb cb U S = 121.3 2000 = 9.54 kA. Icb3 = 3.3 cb cb U S = 5.38.3 2000 = 29.99 kA - Ta coù: o Ñieän khaùng cuûa heä thoáng: xHT = *HTx × cb HT S S = 0.35× 2000 2000 = 0,35 ñvtñ o Ñieän khaùng ñöôøng daây: xd = x0× l× 1 2 cb cb U S = 0.4×35× 2230 2000 = 0.53 ñvtñ Caùc thoâng soá cuûa maùy bieán aùp töï ngaãu 63 MVA: Sđm (MVA) Điện áp (kV) UN% I0% ∆P0 (kW) ∆PN (kW) TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 42 Cao Trung Hạ C/T C/H T/H C/T C/H T/H 63 230 121 38.5 11 35 22 0.5 45 400 220 240 - Sô ñoà thay theá ñieän khaùng: - Ta coù: o Ñieän khaùng cuoän cao cuûa maùy bieán aùp töï ngaãu: % .CNU = 2 1       −+ αα % . % . % . THNCHN CTN UUU = 2 1       −+ 5,0 22 5,0 3511 = 18.5% xC = 100 % .CNU . dm cb S S = 100 5.18 . 63 2000 = 5.87 ñvtñ o Ñieän khaùng cuoän trung cuûa maùy bieán aùp töï ngaãu: % .TNU = 2 1       −+ αα % . % . % . CHNTHN CTN UUU = 2 1       −+ 5,0 35 5,0 2211 = 0 xT = 100 % .TNU . dm cb S S = 100 0 . 63 2000 = 0 220KV HTX =0,35 CX =5.87 TX =0 110KV HX =16.35 22KV dX =0.53 dX =0.53 CX =5.87 TX =0 HX =16.35 1N 2N 3N TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 43 XHT Xd Xd N1 o Ñieän khaùng cuoän haï cuûa maùy bieán aùp töï ngaãu: % .HNU = 2 1       −+ % . % . % . CTN CHNTHN UUU αα = 2 1       −+ 11 5,0 35 5,0 22 = 51.5 % xH = 100 % .HNU . dm cb S S = 100 5.51 . 63 2000 = 16.35 ñvtñ - Ngaén maïch taïi N1: o Ñieän khaùng töông ñöông tính ñeán ñieåm ngaén maïch: 1N x = xHT + 2 1 .xd = 0.35 + 2 1 ×0.53 = 0.615 ñvtñ o Doøng ñieän ngaén maïch sieâu quaù ñoä: cbNI 1 = 1 1 Nx = 615.0 1 = 1.626 1NI = cbNI 1 .Icb1 = 1.626 × 5.02 = 8.16 kA o Doøng xung kích: ixk1 = 2 kxk× 1NI , vôùi kxk = 1.8 – laø heä soá xung kích. ixk1 = 2 ×1.8× 8.16 = 20.77 kA. - Ngaén maïch taïi N2: o Ñieän khaùng töông ñöông tính ñeán ñieåm ngaén maïch: 2N x = xHT + 2 1 .xd + 2 1 .(xC + xT) = 0.35 + 2 1 ×0.53 + 2 1 ×(5.87 + 0) = 3.550 ñvtñ o Doøng ñieän ngaén maïch sieâu quaù ñoä: cbNI 2 = 2 1 Nx = 550.3 1 = 0.282 2NI = cbNI 2 .Icb2 = 0.282×9.54 = 2.69 kA o Doøng xung kích: ixk2 = 2 ×kxk× 2NI , vôùi kxk = 1.8 – laø heä soá xung kích. ixk2 = 2 ×1.8×2.69 = 6.85 kA. - Ngaén maïch taïi N3: XHT XC XC XT XT Xd Xd N2 TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 44 o Ñieän khaùng töông ñöông tính ñeán ñieåm ngaén maïch: 3N x = xHT + 2 1 .xd + 2 1 .(xC + xH) = 0.35 + 2 1 ×0.53 + 2 1 ×(5.87 + 16.35) = 11.73 ñvtñ o Doøng ñieän ngaén maïch sieâu quaù ñoä: cbNI 3 = 3 1 Nx = 73.11 1 = 0.085 3NI = cbNI 3 .Icb3 = 0.085× 29.99 = 2.55 kA o Doøng xung kích: ixk3 = 2 kxk. 3NI , 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: Sñm (kVA) Uñm.C (kV) U ñm.H (kV) UN (%) ∆P0 (W) ∆PN (W) Trọng lượng(kg) 630 24 0.4 6 1600 6300 2440 - Ñieän trôû RB cuûa maùy bieán aùp töï duøng: RB = )( 10)()( 2 đm 32 KVAS KVUWP B đmN ××∆ = 2 32 630 104.06300 ×× = 2.54 (mΩ ). - Ñieän khaùng XB cuûa maùy bieán aùp töï duøng: Ta có XB = đmB đmx S UU 32 10%10 ××× Với Ux% = 2R2N %)U(%)U( − = 22 16 − = 5.92 UR% = )(10 )( KVAS WP đmB N × ∆ = 63010 6300 × = 1 XHT XC XC XH XH Xd Xd N3 TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 45
XB = đmB đmx S UU 32 10%10 ××× = 630 104.092.510 32 ××× = 15.03 (mΩ ).
Ztñ = 2B 2 B )X()R( + = 22 03.1554.2 + = 15.24 (mΩ ). Toång trôû hai maùy bieán aùp töï duøng: Z = 2 Z tñ = 2 24.15 = 7.62 (mΩ ). - Doøng ñieän ngaén maïch taïi ñieän aùp 0.4 (kV): IN(0.4 KV) = Z U đm ×3 = 62.73 400 × = 30.31 (kA). - Doøng ñieän xung kích taïi caáp 0.4 KV: IXK = 2 × KXK× IN(0.4 KV) = 2 ×1.8× 30.31 = 77.16 (kA) Baûng toång hôïp tính toaùn doøng ñieän ngaén maïch: Ñieåm ngaén maïch Uñm (KV) IN (KA) IXK (KA) N1 220 8.16 20.77 N2 110 2.69 6.85 N3 22 2.55 6.49 Caáp 0.4 KV 0.4 30.31 77.16 TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 46 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. 6.1.1.2 Caùc khí cuï ñieän phuïc vuï cho ño löôøng, töï ñoäng, baûo veä relay: TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 47 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 quaù Smax. TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 48 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. 6.2.1.2 Cheá ñoä laøm vieäc ngaén haïn: 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 ngaén maïch. Neáu xaùc ñònh ñöôïc doøng ngaén maïch theo thôøi gian IN(t) thì: BN = ∫ t N dtI 0 2 vaø tính gaàn ñuùng laø: BN = ∑        + + i ii T II . 2 2 )1( 2 , trong ñoù: 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 0,05 sec). Neáu xeùt theo thôøi gian töông ñöông: Ttñ = f       = N od t I I , '' ''β ; BN = I2oâñ.Ttñ * Caùc ñieàu kieän chung ñeå choïn khí cuï vaø phaàn daãn ñieän: 1. Veà ñieän aùp: TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 49 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: I2nh.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: o σtt – laø öùng suaát tính toaùn khi coù ngaén maïch. TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 50 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). - Coù khaû naêng ñoùng caét laëp laïi vôùi chu kyø theo yeâu caàu. TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 51 - 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: 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”N (I”N laø doøng ñieän ngaén maïch). 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: - Ñieän aùp ñònh möùc cuûa maùy caét: Uñm ≥ 220 kV TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 52 - Doøng ñieän ñònh möùc cuûa maùy caét: Iñm ≥ Icb.max Vôùi: Icb.max = dm tram U S .3 max. = 220.3 80.5 =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: Loaïi maùy caét Uñm (kV) Iñm (A) Icaét.ñm (kA) Ilññ (kA) Inh (kA) tnh (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: - Ñieän aùp ñònh möùc cuûa maùy caét: Uñm ≥ 110 kV - Doøng ñieän ñònh möùc cuûa maùy caét: Iñm ≥ Icb.max Vôùi: Icb.max = dmU S .3 max110 = 110.3 50 = 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: Loaïi maùy caét Uñm (kV) Iñm (A) Icaét.ñm (kA) Ilññ (kA) Inh (kA) tnh (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: - Ñieän aùp ñònh möùc cuûa maùy caét: Uñm ≥ 22 kV - Doøng ñieän ñònh möùc cuûa maùy caét: Iñm ≥ Icb.max TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 53 Vôùi: Icb.max = dmU S .3 max110 = 22.3 30 = 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: Loaïi maùy caét Uñm (kV) Iñm (A) Icaét.ñm (kA) Ilññ (kA) Inh (kA) tnh (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: 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 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 54 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: - Ñieän aùp ñònh möùc cuûa dao caùch ly: Uñm ≥ 220 kV - Doøng ñieän ñònh möùc cuûa dao caùch ly: Iñm ≥ Icb.max Vôùi: Icb.max = dm tram U S .3 max. = 220.3 80.5 = 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: Loaïi Uñm (kV) Iñm (A) Inh (kA) tnh (sec) Ilññ (kA) PHД31,2 220 630 40 3 100 6.3.2.3 Choïn dao caùch ly 110 kV: Löïa choïn dao caùch ly coù caùc thoâng soá nhö sau: - Ñieän aùp ñònh möùc cuûa dao caùch ly: Uñm ≥ 110 kV - Doøng ñieän ñònh möùc cuûa dao caùch ly: Iñm ≥ Icb.max Vôùi: Icb.max = dmU S .3 max110 = 110.3 50 = 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: Loaïi Uñm (kV) Iñm (A) Inh (kA) tnh (sec) Ilññ (kA) TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 55 PHД31,2 110 630 31,5 4 80 6.3.2.4 Choïn dao caùch ly 22 kV: Löïa choïn dao caùch ly coù caùc thoâng soá nhö sau: - Ñieän aùp ñònh möùc cuûa dao caùch ly: Uñm ≥ 22 kV - Doøng ñieän ñònh möùc cuûa dao caùch ly: Iñm ≥ Icb.max Vôùi: Icb.max = dmU S .3 max110 = 22.3 30 = 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: Loaïi Uñm (kV) Iñm (A) Inh (kA) tnh (sec) Ilññ (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: a. Kieåm tra doøng ñieän cho pheùp: I’cp = Icp.K1.K2.K3≥ 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, thanh daãn ñaët ñöùng. 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 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 56 o K3 = 1 – là số thanh góp Nhieät ñoä moâi tröôøng xung quanh (0C) 10 15 20 25 30 35 40 45 K2 1,15 1,10 1,05 1 0,94 0,88 0,82 0,75 b. Kieåm tra ñieàu kieän oån ñònh nhieät: - Khi ñaõ choïn thanh daãn theo ñieàu kieän bình thöôøng coù theå kieåm tra ñieàu kieän oån ñònh nhieät theo bieåu thöùc: Schoïn ≥ Smin = N B C 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”2N.tnm, I”N – tính baèng A. 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,  σcp Cu = 1400 KG/cm2; σcp Al = 700 KG/cm2 o σtt – laø öùng suaát tính toaùn khi ngaén maïch, xaùc ñònh nhö sau:  Löïc ñoäng ñieän Ftt taùc ñoäng leân thanh daãn khi ngaén maïch ñoái vôùi pha giöõa : Ftt = 1,76.10-8. a l . i2xk (KG) Trong ñoù: • ixk – laø doøng ngaén maïch xung kích ba pha (A). • l – laøø khoaûng caùch giöõa hai söù ñôõ thanh daãn lieàn nhau cuûa moät pha (cm). • a – laø khoaûng caùch giöõa caùc pha (cm).  Moment uoán M taùc ñoäng leân thanh daãn: M = ttF .l 10 (KG.cm) TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 57  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 theå kieåm tra theo bieåu thöùc: l ≤ lmax = f W cpσ10 (cm) Trong ñoù:  f – laø löïc ñoäng ñieän treân moät ñôn vò chieàu daøi 1 cm: f = 1,76.10-8. a 1 . i2xk (KG/cm) 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: Skt = kt bt j I max. 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). c. Theo ñieàu kieän vaàng quang: Uvq ≥ UHT TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 58 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: Uvq = 84.m.r.lg a r (kV) Trong ñoù: o m – laøø heä soá xeùt ñeán ñoä xuø xì cuûa beà maët daây daãn.  m = 0.93 – 0.98: vôùi daây daãn chæ coù moät sôïi.  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 oån ñònh nhieät theo bieåu thöùc: Schoïn ≥ Smin = N B C Trong ñoù: o C – laø heä soá phuï thuoäc vaøo vaät lieäu daây daãn, CCu = 171; CAl = 88 o BN – laø xung nhieät tính toaùn: BN = I2N.tnm với IN – tính baèng A. 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 toaøn boä coâng suaát cuûa traïm: Icb.max = dm tram U S .3 max. = 220.3 80,5 = 0.21 kA ⇒ Icp ≥ 321 max. KKK Icb = 188.095.0 0.21 ×× = 0.25 kA. TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 59 - Kieåm tra oån ñònh nhieät khi ngaén maïch: Schoïn ≥ Smin = N B C BN = I2N1. tnm = 8.162. ×0.12 = 7.99 kA2s ⇒ Schoïn ≥ 88 7.99 . 103 = 32.12 mm2 (Choïn tnm = 0,12s; CAl = 88) o Ta choïn thanh goùp laø daây nhoâm loõi theùp coù caùc thoâng soá sau: Tieát dieän (mm2) Ñöôøng kính (mm) Utg (kV) Tieát dieän chuaån Nhoâm Theùp Daây daãn Loõi theùp Icp (A) 220 300 204 298 204 29,2 18,6 690 - Kieåm tra ñieàu kieän vaàng quang: Uvq = 84×m×r× lg a r = 84×0.85×1.46× lg 46.1 400 = 254.12 kV (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 toaøn boä coâng suaát cuûa caùc phuï taûi 110 kV: Icb.max = dmU S .3 max110 = 110.3 50 = 0.26 kA ⇒ Icp ≥ 321 max. KKK Icb = 188.095.0 0.26 ×× = 0.31 kA. - Kieåm tra oån ñònh nhieät khi ngaén maïch: Schoïn ≥ Smin = N B C TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 60 BN = I2N2× tnm = 2.692 ×0.12 = 0.87 kA2s ⇒ Schoïn ≥ 88 0.87 .103 = 10.60 mm2 (Choïn tnm = 0,12s; CAl = 88) o Ta choïn thanh goùp laø daây nhoâm loõi theùp coù caùc thoâng soá sau: Tieát dieän (mm2) Ñöôøng kính (mm) Utg (kV) Tieát dieän chuaån Nhoâm Theùp Daây daãn Loõi theùp Icp (A) 110 150 19 148.0 18.8 16.8 5.5 445 - Kieåm tra ñieàu kieän vaàng quang: Uvq = 84×m×r× lg a r = 84×0.85×0.84× lg 84.0 400 = 160.60 kV (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 toaøn boä coâng suaát cuûa caùc phuï taûi 22 kV: Icb.max = dmU S .3 max110 = 22.3 30 = 0.79 kA ⇒ Icp ≥ 321 max. KKK Icb = 188.095.0 0.79 ×× = 0.94 kA. - Kieåm tra oån ñònh nhieät khi ngaén maïch: Schoïn ≥ Smin = N B C BN = I2N3× tnm = 2.552 ×0.12 = 0.78 kA2s ⇒ Schoïn ≥ 88 0.78 .103 = 10.04 mm2 (Choïn tnm = 0,12s; CAl = 88) o Ta choïn thanh goùp laø daây nhoâm loõi theùp coù caùc thoâng soá sau: Tieát dieän (mm2) Ñöôøng kính (mm) Utg (kV) Tieát dieän chuaån Nhoâm Theùp Daây daãn Loõi theùp Icp (A) TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 61 22 500 27 481 26.6 29.4 6.6 945 - Kieåm tra ñieàu kieän vaàng quang: Uvq = 84×m×r× lg a r = 84×0.85×1.47× lg 47.1 400 = 255.55 kV (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. Trong ñoù: TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 62 o ∑ 2S – laø toång phuï taûi cuûa BU tính baèng VA goàm caû coâng suaát taùc duïng P vaø coâng suaát phaûn khaùng Q: ∑ 2S = ( ) ( )22 ∑∑ + dcdc QP - 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.  Ñoä suït aùp phaàn traêm: ∆U% = pU U 2 ∆ .100 = p pdd U IR 2 2. .100 = p dd U SR 2 2 2 .3 .∑ .100 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: Rdd =ρ dd tt F l 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)  Thöôøng tính ngöôïc laïi ñeå xaùc ñònh tieát dieän daây daãn: Rdd ≤ 100 5,0 . ∑ 2 2 2 .3 S U p maø Fdd = dd tt R l.ρ ⇒ Fdd ≥ 2 2p 2 1,5.U .100 . ∑ Slttρ o Ñaûm baûo ñoä beàn veà cô nhö vôùi daây daãn BI (FCu ≥ 1,5 mm2; FAl ≥ 2,5 mm2). - 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 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 63 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 Soá löôïng Coâng suaát (VA) Cosϕ P (W) Q (Var) 1 Volt keá 762 1 9 1 9 2 Walt keá 722 1 10 1 10 3 Var keá 722/1 1 10 1 10 4 Watt keá töï ghi 4377 1 10 0.8 8 6 5 Var keá töï ghi 4377 1 10 0.8 8 6 6 Coâng tô taùc duïng CA3Y 1 1.75 1 1.75 7 Coâng tô phaûn khaùng CR3Y 1 1.75 1 1.75 8 Taàn soá keá 762 1 8 1 8 Toång 60.5 56.5 12 - Toång phuï taûi thöù caáp BU: ∑ 2S = 22 125.56 + = 57.76 VA ⇒ S2ñm.BU ≥ 57.76 VA - Ta choïn BU coù caùc thoâng soá sau: Ñieän aùp ñònh möùc Kieåu U1ñm (kV) U2ñm (V) Caáp chính xaùc Coâng suaát ñònh möùc (VA) VCU-245 220/ 3 100/ 3 0.5 150 - 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: Rdd ≤ 100 5.0 . ∑ 2 2 2 .3 S U p = 100 5.0 . ( ) 76.57 3100.3 2 ⇒ Rdd ≤ 0.87 Ω Ta choïn daây ñoàng coù Cuρ = 0.0175 (Ω /km). maø Sdd = dd tt R l.ρ ⇒ Sdd ≥ 0.87 1000175.0 × = 2.01 mm2 TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 64 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 (r0) (Ω/km) Khối lượng (kg/km) 3.94 2.2 4.520 35 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 Soá löôïng Coâng suaát (VA) Cosϕ P (W) Q (Var) 1 Volt keá 762 1 9 1 9 2 Walt keá 722 1 10 1 10 3 Var keá 722/1 1 10 1 10 4 Watt keá töï ghi 4377 1 10 0.8 8 6 5 Var keá töï ghi 4377 1 10 0.8 8 6 6 Coâng tô taùc duïng CA3Y 1 1.75 1 1.75 7 Coâng tô phaûn khaùng CR3Y 1 1.75 1 1.75 8 Taàn soá keá 762 1 8 1 8 Toång 60.5 56.5 12 - Toång phuï taûi thöù caáp BU: ∑ 2S = 22 125.56 + = 57.76 VA ⇒ S2ñm.BU ≥ 57.76 VA - Ta choïn BU coù caùc thoâng soá sau: Ñieän aùp ñònh möùc Kieåu U1ñm (kV) U2ñm (V) Caáp chính xaùc Coâng suaát ñònh möùc (VA) VCU-123 110/ 3 100/ 3 0,5 150 - 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: TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 65 Rdd ≤ 100 5,0 . ∑ 2 2 2 .3 S U p = 100 5,0 . ( ) 76.57 3100.3 2 ⇒ Rdd ≤ 0.87 Ω maø Sdd = dd tt R l.ρ ⇒ Sdd ≥ 0.87 1000175.0 × = 2.01 mm2 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 (r0) (Ω/km) Khối lượng (kg/km) 3.94 2.2 4.520 35 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. o An toaøn cho ngöôøi vaø thieát bò. TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 66 - 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): Uñm.BI ≥ UHT; Iñm.BI ≥ Icb.max; Z2ñm.BI ≥ Z2Σ ≈ R2Σ 2 .klññ.I1ñm ≥ ixk; (knh.Iñm)2.tnh ≥ BN; caáp chính xaùc Trong ñoù: 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. o klññ – laø boäi soá oån ñònh löïc ñoäng ñieän: klññ = dm ldd I I 1 o knh – laø boäi soá oån ñònh nhieät: knh = dm nh I I 1 - 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. Z2 = ∑ dcZ2 + Rdd ≤ Z2ñm.BI Trong ñoù: o Zdd – laø toång trôû daây daãn (thöôøng chæ tính Rdd): Rdd =ρ dd tt F l , 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. - Thöôøng tính ngöôïc ñeå xaùc ñònh tieát dieän daây daãn: TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 67 Rdd ≤ Z2ñm.BI - ∑ dcZ2 maø Fdd = dd tt R l.ρ ⇒ Fdd ≥ ∑− dcBIdm tt ZZ l 2.2 .ρ - Ñeå ñaûm baûo ñoä beàn cô, tieát dieän cuûa daây daãn choïn phaûi khoâng nhoû hôn trò soá sau: 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. - Doøng ñieän ñònh möùc sô caáp: Iñm.BI ≥ Icb.max Vôùi: Icb.max = dm tram U S .3 max. = 220.3 80.5 = 0.21 kA ⇒ Iñm.BI ≥ 210 A - Xaùc ñònh phuï taûi thöù caáp BI: Phuï taûi (VA) Teân duïng cuï Pha A Pha B Pha C Ampe keá 3 3 3 Walt keá 5 0 5 Var keá 5 0 5 Walt keá tö ghi 10 0 10 Coâng tô Wh 0.525 0 0.525 Var keá 0.275 0.55 0.275 TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 68 Toång coäng 23.8 3.55 23.8 - Pha A vaø C mang taûi nhieàu nhaát S = 23.8 VA neân choïn laøm phuï taûi tính toaùn. - Toång trôû caùc duïng cuï ño löôøng: ∑ dcZ2 = BIdmI S .2 2 = 25 23.8 = 0.95 Ω - Vì: Rdd + ∑ dcZ2 ≤ 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) Kieåu BI Uñm (kV) Sô caáp Thöù caáp Caáp chính xaùc Z2ñm (Ω ) Ilññ (kA) Inh/tnh (kA/s) TΦ3M220B- 220 300 5 0.5 1.2 25 9.8/3 - Choïn daây daãn baèng ñoàng coù chieàu daøi töø BI ñeán ñoàng hoà ño laø l = 100 m o Rdd ≤ Z2ñm.BI - ∑ dcZ2 = 1,2 – 0.95 = 0.25 Ω maø Fdd = dd tt R l.ρ ⇒ Fdd ≥ 25.0 1000175,0 × = 7 mm2. - Kieåm tra oån ñònh löïc ñoäng ñieän: 2 Ilññ = 2 25 =35.36 kA > ixk = 20.77 kA. - Kieåm tra oån ñònh nhieät: I2nh.tnh ≥ BN I2nh.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: - Ñieän aùp ñònh möùc cuûa BI: Uñm.BI ≥ 110 kV. - Doøng ñieän ñònh möùc sô caáp: Iñm.BI ≥ Icb.max Vôùi: Icb.max = dmU S .3 max110 = 110.3 50 = 0.26 A ⇒ Iñm.BI ≥ 260 A - Xaùc ñònh phuï taûi thöù caáp BI: Phuï taûi (VA) Teân duïng cuï Pha A Pha B Pha C Ampe keá 3 3 3 Walt keá 5 0 5 Var keá 5 0 5 TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 69 Walt keá tö ghi 10 0 10 Coâng tô Wh 0.525 0 0.525 Var keá 0.275 0.55 0.275 Toång coäng 23.8 3.55 23.8 - Pha A vaø C mang taûi nhieàu nhaát S = 23.8 VA neân choïn laøm phuï taûi tính toaùn. - Toång trôû caùc duïng cuï ño löôøng: ∑ dcZ2 = BIdmI S .2 2 = 25 23.8 = 0.95 Ω - Vì: Rdd + ∑ dcZ2 ≤ 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) Kieåu BI Uñm (kV) Sô caáp Thöù caáp Caáp chính xaùc Z2ñm (Ω ) Ilññ (kA) Inh/tnh (kA/s) TΦ3M110B- 110 400 5 0.5 1.2 84 16/3 - Choïn daây daãn baèng ñoàng coù chieàu daøi töø BI ñeán ñoàng hoà ño laø l = 100 m o Rdd ≤ Z2ñm.BI - ∑ dcZ2 = 1.2 – 0.95 = 0.25 Ω maø Fdd = dd tt R l.ρ ⇒ Fdd ≥ 25.0 1000175,0 × = 7 mm2. - Kieåm tra oån ñònh löïc ñoäng ñieän: 2 Ilññ = 2 ×84 =118.79 kA> ixk = 6.85 kA. - Kieåm tra oån ñònh nhieät: I2nh.tnh ≥ BN I2nh.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: - 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 doøng cho caáp ñieän aùp naøy. TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 70 -