Chng 13: Thiết kế chi tiết cho ph-ơng án đ-ợc chọn 2.3.1Chọn dây dẫn từ trạm biến áp trung gian về trạm phân phối trung tâm Đ-ờng dây cung cấp từ trạm biến áp trung gian về trạm phân phối trung tâm của nhà máy dài 10 km, sử dụng đ-ờng dây trên không, dây nhôm lõi thép, lộ kép. * Với mạng cao áp có T max lớn, dây dẫn đ-ợc chọn theo mật độ dòng điện kinh tế j kt , tra bảng 5 ( trang 294, TL1 ), dây AC có thời gian sử dụng công suất lớn nhất T max = 4500h, ta có j kt = 1.1 A/mm 2 Dòng điện tính toán chạy trên mỗi dây dẫn là : A U S I dm ttnm ttnm 8.141 22*3*2 61.10806 3.2 Tiết diện kinh tế là : 2 130 1.1 8.141 mm j I F kt ttnm kt Chọn dây nhôm lõi thếp tiết diện 120mm 2 . Tra bảng PL 4.12 [TL2] dây dẫn AC-120 có I cp = 380 A * Kiểm tra dây theo điều kiện khi xẩy ra sự cố đứt một dây : I sc = 2*I ttnm =2*141.8 = 283 < I cp = 380 (A) Vậy dây đã chọn thoả mãn điều kiện sự cố * Kiểm tra dây theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép : Với dây AC-120 có khoảng cách trung bình hình học 2m , tra bảng PL4.6 [TL2] ta có r 0 = 0.27 /km và x 0 = 0.365 /km V Udm XQRP U ttnmttnm 45.1089 22 10*365.0*62.711810*27.0*69.8130 1100%.5 dmcp UUU V Dây đã chọn thoả mãn điều kiện tổn thất điện áp cho phép Vậy ta chọn dây AC-120 2.3.2 Sơ đồ trạm phân phối trung tâm : Trạm phân phối trung tâm là nơi nhận điện từ hệ thống về cung cấp cho nhà máy, do đó vấn đề chọn sơ đồ nối dây có ảnh h-ởng trực tiếp đến vấn đề an toàn cung cấp điện cho nhà máy. Sơ đồ phải thoã mãn các điều kiện nh- : cung cấp điện liên tục theo yêu cầu của phụ tải, thuận tiện trong vấn đề vận hành và xử lý sự cố, an toàn lúc vận hành và sửa chữa, hợp lý về kinh tế trên cơ sở đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật . Nhà máy chế tạo máy kéo đ-ợc xếp vào loại phụ tải loại 1, do đó trạm phân phối trung tâm đ-ợc cung cấp điện bằng đ-ờng dây kép với hệ thống thanh góp có phân đoạn, liên lạc giữa hai thanh góp bằng máy cắt hợp bộ. Trên mỗi phân đoạn thanh góp có đặt một máy biến áp đo l-ờng hợp bộ ba pha năm trụ có cuộn tam giác hở báo chạm đất một pha trên cáp 22kV. Để chống sét từ đ-ờng dây truyền vào trạm đặt chống sét van trên các phân đoạn của thanh góp . Máy biến dòng đ-ợc đặt trên tất cả các lộ vào ra của trạm có tác dụng biến đối dòng điện lớn ( phía sơ cấp ) thành dòng 5A cung cấp cho các thiết bị đo l-ờng và bảo vệ . Chọn dùng các tủ hợp bộ của Siemens, cách điện bằng SF6, không cần bảo trì, hệ thống chống sét trong tủ có dòng định mức 1250A Loại máy cắt Cách điện I dm (A) U dm (kV) I cắt 3s (kA) I cắt nmax (kA) 8DC11 SF6 1250 24 25 63 2.3.3 Tính toán ngắn mạch và lựa chọn các thiết bị điện 1.Tính toán ngắn mạch phía cao áp Mục đích của việc tính toán ngắn mạch là kiểm tra điều kiện ổn định động và ổn định nhiệt của thiết bị và dây dẫn đ-ợc chọn khi có dòng ngắn mạch 3 pha. Khi tính toán ngắn mạch phía cao áp, do không biết cấu trúc cụ thể của hệ thống điện quốc gia nên cho phép tính toán gần đúng điện kháng ngắn mạch của hệ thống thông qua công suất ngắn mạch về phía hạ áp của trạm biến áp trung gian và BATG MC ĐDK PPTT Cáp BAP X N N1 HT X H Z d N Z Ci N1 coi hệ thống có công suất vô cùng lớn . Sơ đồ nguyên lý và sơ đồ thay thế để tính toán ngắn mạch đ-ợc thể hiện trong hình 2.8 Hình 2.8 - Sơ đồ tính toán ngắn mạch Để lựa chọn , kiểm tra dây dẫn và các khí cụ điện ta cần tính toán 6 điểm ngắn mạch sau : N: điểm ngắn mạch trên thanh cái trạm phân phói trung tâm để kiểm tra máy cắt và thanh góp N1-> N5 : là điểm ngắn mạch phía cao áp các trạm biến áp phân x-ởng để kiểm tra cáp và các thiết bị trong các trạm Điện kháng của hệ thống d-ợc tính theo công thức : N HT S U X 2 () Trong đó S N là công suất ngắn mạch về phía hạ áp của trạm biến áp trung gian S N = 250MVA ;U là điện áp của đ-ờng dây , U = U tb = 24 kV Điện trở và điện kháng của đ-ờng dây là : R = r 0 .l / 2 ; X = x 0 . l / 2 Trong đó : r 0 , x 0 là điện trở và điện kháng trên 1 km đ-ờng dây ( /km) l là chiều dài của đ-ờng dây Do ngắn mạch xa nguồn nên dòng ngắn mạch siêu quá dộ I bằng dòng điện ngắn mạch ổn định I nên ta có thể viết nh- sau : 3 " N N Z U III Trong đó : Z N - tổng trở từ hệ thống đến điểm ngắn mạch thứ i ( ) U - điện áp của đ-ờng dây (kV) Trị số dòng ngắn mạch xung kích đ-ợc tính theo biểu thức : Nxk Ii 2.8,1 (kA) Bảng 2.20 - Thông số đ-ờng dây trên không và cáp Đ-ờng cáp F(mm) L(m) R 0 (/ m 2 ) X 0 (/ m 2 ) R( ) X() TPPTT-B1 3*16 85 1.470 0.142 0.062 0.006 TPPTT-B2 3*16 100 1.470 0.142 0.074 0.007 TPPTT-B3 3*16 90 1.470 0.142 0.066 0.006 TPPTT-B4 3*16 35 1.470 0.142 0.026 0.002 TPPTT-B5 3*16 95 1.470 0.142 0.070 0.007 TBATG- TPPTT AC-120 1000 0.270 0.365 1.350 1.825 * Tính toán điểm ngắn mạch N tại thanh góp trạm phân phối trung tâm : 2.304 250 24 22 N HT S U X R = R dd = 1.35 () X=X dd + X HT =1.825 + 2.304 = 4.129 kA Z U I N N 190.3 719.435.1*3 24 3 22 kAIi Nxk 120.8190.3*2*8.1*2*8.1 * Tính toán điểm ngắn mạch N 1 (tại thanh cái trạm biến áp B1) 304.2 250 24 22 N HT S U X () R 1 = R dd + R c1 = 1.350 + 0.062 = 1.412  X=X dd + X HT + X c1 = 1.825+ 2.304 + 0.006 = 4.135  kA Z U I N N 171.3 4.135412.1*3 24 3 22 1    kA 8.072 171.3*2*8.12*8.1 1  Nxk Ii TÝnh to¸n t-¬ng tù t¹i c¸c ®iÓm N 2 ->N 5 ta cã b¶ng sau : B¶ng 2.21 – KÕt qu¶ tÝnh to¸n ng¾n m¹ch §iÓm ng¾n m¹ch I N (kA) I XK (kA) N1 3.171 8.072 N2 3.168 8.064 N3 3.170 8.069 N4 3.182 8.100 N5 3.169 8.067 N 3.190 8.120 . từ hệ thống về cung cấp cho nhà máy, do đó vấn đề chọn sơ đồ nối dây có ảnh h-ởng trực tiếp đến vấn đề an toàn cung cấp điện cho nhà máy. Sơ đồ phải thoã mãn các điều kiện nh- : cung cấp điện. bảo các yêu cầu kỹ thuật . Nhà máy chế tạo máy kéo đ-ợc xếp vào loại phụ tải loại 1, do đó trạm phân phối trung tâm đ-ợc cung cấp điện bằng đ-ờng dây kép với hệ thống thanh góp có phân đoạn,. phân đoạn của thanh góp . Máy biến dòng đ-ợc đặt trên tất cả các lộ vào ra của trạm có tác dụng biến đối dòng điện lớn ( phía sơ cấp ) thành dòng 5A cung cấp cho các thiết bị đo l-ờng và bảo