Đang tải... (xem toàn văn)
Ngày nay điện năng đã trở thành dạng năng lượng không thể thay thế trong các lĩnh vực của đời sống và sản xuất.
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện Lời nói đầu Ngày điện trở thành dạng lượng thay lĩnh vực đời sống sản xuất Đi đôi với việc tăng cường lực sản xuất điện phục vụ đời sống vấn đề truyền tải điện Việc truyền tải điện ba khâu trình sản xuất, tiêu thụ phân phối điện Thực tế hệ thống điện có vận hành ổn định hay không phụ thuộc nhiều hệ thống truyền tải Tổn thất điện áp cao hay thấp phụ thuộc hoàn toàn đường dây tải điện Đồng thời mức độ tin cậy hệ thống cung cấp điện định hệ thống truyền tải điện Do việc thiết kế, xây dựng vận hành hệ thống điện luôn phải đề cao Trong khuôn khổ đồ án có nhiều chi tiết đơn giản hố sở quan trọng cho việc thiết kế hệ thống điện lớn Đồ án tốt nghiệp em bao gồm hai nhiệm vụ lớn sau: Phần 1: Thiết kế lưới điện khu vực Phần 2: Thiết kế trạm biến áp kiểu treo 100 kVA, 22/0,4 kV Với nỗ lực thân em giúp đỡ tận tình thầy cô môn Hệ thống điện, đồ án hoàn thành Cuối em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới TS Nguyễn Lân Tráng người trực tiếp hướng dẫn em thực đồ án Em kính mong góp ý, bảo thầy cô để đồ án em hoàn thiện Hà Nội, tháng 11 năm 2006 Sinh viên Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hùng - Hệ thống điện ng Bí Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện Nguyễn Ngoc Hùng PHẦN 1: THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC CHƯƠNG PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI - CÂN BẰNG SƠ BỘ CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG 1.1 Các số liệu nguồn cung cấp phụ tải 1.1.1 Vị trí nguồn cung cấp phụ tải Theo đầu ta có vị trí nguồn cung cấp phụ tải hình vẽ: Hình 1.1 Sơ đồ vị trí nguồn điện phụ tải Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hùng - Hệ thống điện ng Bí Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện 1.1.2 Nguồn cung cấp a Hệ thống điện Hệ thống điện có cơng suất vơ lớn, hệ số cơng suất góp 110 kV hệ thống 0,8 Vì cần phải có liên hệ hệ thống nhà máy điện để trao đổi công suất hai nguồn cung cấp cần thiết, đảm bảo cho hệ thống thiết kế làm việc bình thường chế độ vận hành Mặt khác, hệ thống có cơng suất vơ lớn chọn hệ thống nút cân abừng cơng suất nút sở điện áp Ngồi hệ thống có cơng suất vơ lớn không cần phải dự trữ công suất nhà máy điện, nói cách khác cơng suất tác dụng phản kháng dự trữ lấy từ hệ thống điện b Nhà máy nhiệt điện Nhà máy nhiết điện gồm có tổ máy cơng suất P đm = 60 MW, cos ϕ =0,8, Uđm=10,5 kV Như tổng công suất định mức nhà máy bằng: × 60 = 240 MW Nhiên liệu nhà máy nhiệt điện than đá, dầu khí đốt Hiệu suất nhà máy nhiệt điện tương đối thấp (khoảng 30 ÷ 40%) Đồng thời cơng suất tự dùng nhiệt điện thường chiếm khoảng % đến 15 % tùy theo loại nhà máy nhiệt điện Đối với nhà máy nhiệt điện, máy phát làm việc ổn định phụ tải P ≥ 70 % Pđm; cịn P ≤ 30 % Pđm máy phát ngừng làm việc Công suất phát kinh tế nhà máy nhiệt điện thường (80 ÷ 90 %)Pđm Khi thiết kế chọn công suất phát kinh tế 85 % P đm, nghĩa là: Pkt=85%Pđm Do kho phụ tải cực đại máy phát vận hành tổng công suất tác dụng phát nhà máy nhiệt điện là: Pkt = 85% × × 60 = 204 MW Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hùng - Hệ thống điện ng Bí Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện Trong chế độ khụ tải cực tiểu, dự kiến ngừng máy phát để bảo dưỡng, ba máy phát lại phát 85%Pđm, nghĩa tổng công suất phát nhà máy nhiệt điện là: Pkt = 85% × × 60 = 153 MW Khi cố ngừng máy phát, ba máy phát lạo phát 100%Pđm, vậy: PF = × 60 = 180 MW Phần công suất thiếu chế độ vận hành cung cấp từ hệ thống điện 1.1.3 Số liệu phụ tải Hệ thống cấp điện cho phụ tải có Pmin = 0,5 Pmax, Tmax = 5300 h Cơng suất tiêu thụ phụ tải điện tính sau: Qmax = Pmax tgϕ S =P + jQ max max S max = Phụ tải Số liệu Pmax (MW) Pmax max + jQmax 32 26 30 34 30 32 30 34 30 Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hùng - Hệ thống điện ng Bí Đồ án tốt nghiệp Pmin (MW) cos ϕ Qmax (MVAr) Qmin (MVAr) Smax (MVA) Smin (MVA) Loại phụ tải Yêu cầu điều chỉnh điện áp Điện áp thứ cấp Tổng công suất max (MVA) Thiết kế lưới điện 16 0,90 15,49 7,74 35,55 17,78 I T 13 0,90 12,58 6,29 28,89 14,44 I KT 15 0,90 14,52 7,26 33,33 16,66 III T 17 0,85 21,08 10,54 40,00 20,00 I KT 15 0,92 12,78 6,39 32,61 16,30 I T 16 0,90 15,49 7,74 35,55 17,78 I T 15 0,90 14,52 7,26 33,33 16,66 III T 17 0,92 14,48 7,24 36,96 18,48 I KT 15 0,92 12,78 6,39 32,61 16,30 I T 22 22 22 22 22 22 22 22 22 278 + j133,72 Bảng 1.1 Số liệu phụ tải 1.1.4 Kết luận Ở hai nguồn có phụ tải số nên thiết kế đường dây liên lạc nhà máy hệ thống đường dây qua phụ tải Để đảm bảo kinh tế phụ tải cấp điện từ nguồn gần Phụ tải cấp điện trực tiếp từ nhà máy, phụ tải cấp điện từ hệ thống Khoảng cách từ nguồn đến phụ tải gần 53,8 km, đến phụ tải xa 80,6 km Đối với phụ tải gần nguồn xác suất cố đường dây nên thường sử dụng sơ đồ cầu ngoài, phụ tải xa nguồn có xác suất cố đường dây lớn nên sử dụng sơ đồ cầu 1.2 Cân công suất tác dụng Đặc điểm quan trọng hệ thống điện truyền tải tức thời điện từ nguồn đến hộ tiêu thụ khơng thể tích trữ điện thành số lượng nhận thấy Tính chất xác định đồng trình sản xuất tiêu thụ điện Tại thời điểm chế độ xác lập hệ thống, nhà máy hệ thống cần phải phát công suất cân với công suất hộ tiêu thụ, kể Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hùng - Hệ thống điện ng Bí Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện tổn thất công suất mạng điện, nghĩa cần phải thực cân công suất phát cơng suất tiêu thụ Ngồi để đảm bảo cho hệ thống vận hành bình thường, cần phải có dự trữ định cơng suất tác dụng hệ thống Dự trữ hệ thống điện vấn đề quan trọng, liên quan đến vận hành phát triển hệ thống Vì phương trình cân cơng suất tác dụng chế độ phụ tải cực đại hệ thống điện thiết kế có dạng: PNĐ + PHT = Ptt = ∑ Pmax + ∑ ∆P + Ptd + Pdt (1.1) đó: PNĐ - tổng cơng suất nhà máy nhiệt điện phát PHT - công suất tác dụng lấy từ hệ thống Ptt – Công suất tiêu thụ m – hệ số đồng thời xuất phụ tải cực đại ( m=1) ∑Pmax - tổng công suất phụ tải chế độ cực đại ∆ ∑ P - tổng tổn thất mạng điện, tính sơ lấy ∑ ∆P = 5%∑ Pmax Ptd – công suất tự dùng nhà máy điện, lấy 10% tổng cơng suất đặt nhà máy Pdt – công suất dự trữ hệ thống, cân sơ lấy Pdt = 10% ∑Pmax , đồng thời công suất dự trữ cần phải công suất định mức tổ máy phát lớn hệ thống điện khơng lớn Bởi hệ thống điện có cơng suất vô lớn nên công suất dự trữ lấy hệ thống, nghĩa Pdt = Tổng công suất tác dụng phụ tải cực đại xác định từ bảng 1.1 bằng: ∑Pmax = 278 MW Tổng tổn thất công suất tác dụng mạng điện có giá trị: Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hùng - Hệ thống điện ng Bí Đồ án tốt nghiệp ∆P = 5%∑ Pmax =5% × 278 = 13,9 MW Thiết kế lưới điện Công suất tác dụng tự dùng nhà máy điện: Ptd = 10%Pđm =10% × 240 = 24 MW Vậy tổng công suất tiêu thụ mạng điện có giá trị: Ptt = 278 + 13,9 + 24 = 315,9 MW Theo mục 1.1.2.b, tổng công suất nhà máy điện phát theo chế độ kinh tế là: PNĐ = Pkt = 204 MW Như chế độ phụ tải cực đại, hệ thống cần cung cấp công suất cho phụ tải bằng: PHT = Ptt - PNĐ = 315,9 – 204 = 111,9 MW 1.3 Cân công suất phản kháng Sản xuất tiêu thụ điện dòng điện xoay chiều đòi hỏi cân điện sản suất điện tiêu thụ thời điểm Sự cân địi hỏi khơng công suất tác dụng mà công suất phản kháng Sự cân công suất phản kháng có quan hệ với điện áp Phá hoại cân công suất phản kháng dẫn đến thay đổi điện áp mạng điện Nếu công suất phản kháng phát lớn cơng suất tiêu thụ điện áp mạng tăng, ngược lại thiếu công suất phản kháng điện áp mạng giảm Vì để đảm bảo chất lượng cần thiết điện áp hộ tiêu thụ mạng điện hệ thống, cần tiến hành cân sơ cơng suất phản kháng Phương trình cân cơng suất phản kháng mạng điện thiết kế có dạng: QF + QHT = Qtt = m ∑Qmax + ∑∆QL − ∑QC + ∑Qb +Qtd +Qdt (1.2) đó: QF – tổng công suất phản kháng nhà máy phát Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hùng - Hệ thống điện Uông Bí Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện QHT – công suất phản kháng hệ thống cung cấp Qtt – tổng công suất phản kháng tiêu thụ ∑Qmax - tổng công suất phản kháng chế độ phụ tải cực đại phụ tải ∑∆Q - tổng tổn thất công suất phản kháng cảm kháng L đường dây mạng điện ∑QC - tổng công suất phản kháng điện dung đường dây sinh ra, tính sơ lấy ∑∆QL = ∑QC ∑Qb - tổng tổn thất công suất phản kháng trạm biến áp, tính tốn sơ lấy ∑ Qb = 15%∑ Qmax Qtd – công suất phản kháng tự dùng nhà máy điện Qdt – công suất phản kháng dự trữ hệ thống, cân sơ lấy 15% tổng công suất phản kháng phần bên phải phương trình (2.2) Đối với mạng điện thiết kế, công suất Qdt lấy hệ thống nghĩa Qdt =0 Như tổng công suất phả kháng nhà máy điện phát bằng: QF = PF.tg ϕF = 204.0,75 = 153 MVAr Công suất phản kháng hệ thống cung cấp bằng: QHT = PHT.tg ϕHT = 111,9.0,75 = 83,93 MVAr Tổng công suất phản kháng phụ tải chế độ cực đại theo mục (1.1.2.b): ∑Qmax = 133,72 MVAr Tổng tổn thất công suất phản kháng máy biến áp: ∑Qb =15% × 133,72 = 20,06 MVAr Tổng công suất phản kháng tự dùng nhà máy điện có giá trị: Qtd = Ptd.tg ϕtd Với cos ϕtd =0,75 tg ϕtd =0,88 thì: Qtd = 24.0,88 = 21,12 MVAr Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hùng - Hệ thống điện ng Bí Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện Như tổng công suất tiêu thụ mạng điện: Qtt = 133,72 + 20,06 +21,12 = 174,9 MVAr Tổng công suất nhà máy hệ thống phát ra: QF + QHT = 153 + 83,93 = 236,93 MVAr Từ kết tính tốn nhận thấy rằng, cơng suất phản kháng nguồn cung cấp lớn cơng suất phản kháng tiêu thụ, khơng cần bù công suất phản kháng mạng điện thiết kế Chương DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY – SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT KỸ THUẬT 2.1 Dự kiến phương án Các tiêu kinh tế kỹ thuật mạng điện phụ thuộc nhiều vào sơ đồ Vì sơ đồ mạng điện cần phải có chi phí nhỏ nhất, đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cần thiết chất lượng điện yêu cầu hộ tiêu thụ, thuận tiện an toàn vận hành, khả phát triển tương lai tiếp nhận phụ tải Trong thiết kế nay, để chọn sơ đồ tối ưu mạng điện người ta sử dụng phương pháp nhiều phương án Từ vị trí cho phụ tải nguồn cung cầp cần dự kiến số phương án phương án tốt chọn sở so sánh kinh tế – kỹ thuật phương án Những yêu cầu kỹ thuật chủ yếu mạng độ tin cậy chất lượng cao điện cung cấp cho hộ tiêu thụ Khi dự kiến sơ đồ mạng điện thiết kế, trước hết cần ý đến hai yêu cầu Để thực yêu cầu độ tin cậy cung cấp điện cho hộ tiêu thụ loại I, cần đảm bảo dự phòng 100% mạng điện, đồng thời dự phịng đóng tự động Vì để cung cấp cho hộ tiêu thụ loại I sử dụng đường dây hai mạch hay mạch vòng Đối với hộ tiêu thụ loại II, nhiều trường hợp cung cấp đường dây hai mạch đường dây riêng biệt Nhưng nói chung cho Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hùng - Hệ thống điện ng Bí Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện phép cung cấp điện cho hộ loại II đường dây khơng mạch, thời gian sửa chữa cố cho đường dây không ngắn Các hộ tiêu thụ loại III cung cấp điện đường dây mạch Trên sở phân tích đặc điểm nguồn cung cấp phụ tải, vị trí chúng, có phương án dự kiến hình 2.1a, b, c, d, e Hình 2.1.a Sơ đồ mạch điện phương án Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hùng - Hệ thống điện Uông Bí 10 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện Icp dịng điện làm việc lâu dài cho phép ứng với tiết diện chọn kqt hệ số tải cho phép chế độ cưỡng bức, kqt = S 100 dmBA = = 144,34 A Ilvmax = 3.U 3.0,4 Hdm Như ta chọn dây ruột đồng có cách điện policlovinin thơng số sau: Tiết diện dây, Icp , A r0, Ω/km mm2 35 170 0,54 Bảng Thông số dây đồng hạ áp b Chọn áptomát tổng Áptomát chọn theo điều kiện sau: UđmAT ≥ Uđm.mạng = 0,4 kV IđmAT ≥ Itt = 144,34 A Ta chọn áptomát EA203G có thơng số sau: Loại Uđm kV EA203G 0,4 Iđm, A IN, kA Rcuộndây, mΩ 160 25 0,36 Bảng Thơng số aptốt tổng Xcuộndây, Rtiễpúc, mΩ 0,28 mΩ 0,6 c Chọn hạ áp Thanh hạ áp chọn theo điều kiện phát nóng dịng điện tính tốn Itt = 144,34 A sau: Icp ≥ Itt = 144,34 A Chọn đồng có kích thước thơng số sau: Kích thước mm 25 × F M Icp, A R mm2 kg/m mΩ 75 0,668 340 0,268 Bảng Thông số hạ áp X mΩ 0,2 d Chọn aptomat nhánh Áptomát nhánh chọn theo điều kiện sau: UđmAN ≥ Uđm.mạng = 0,4 kV Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hùng - Hệ thống điện ng Bí 94 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện IđmAN ≥ Itt/3 = 144,34/3 = 48,11 A Ta chọn áptomát EA203G có thông số sau: Loại Uđm kV EA203G 0,4 Iđm, A IN, kA Rcuộndây, Xcuộndây, Rtiễpúc, mΩ 0,7 mΩ 0,96 mΩ 50 18 1,3 Bảng 10 Thông số aptốt nhánh e Chọn máy biến dịng điện Máy biến dòng điện chọn theo điều kiện sau: UđmBI ≥ Uđm.mạng = 0,4 kV IđmBI ≥ Itt/1,2 = 120,28 A Phụ tải cuộn thứ cấp S2đmBI ≥ Stt Ta chọn máy biến dịng TKM-0,5 có thơng số sau: Loại máy TKM-0,5 Uđm, kV Iđm, A Cấp Sđm, VA 0,5 xác 150 20 Bảng 11 Thông số BI Z2đm, Ω 0,8 f Sứ hạ áp Sứ cách điện chọn theo điều kiện sau: + Uđmsứ ≥ Uđm.mạng + Iđmsứ ≥ Ilvmax = Itt/3 = 48,11 A + Lực cho phép tác động lên đầu sứ Fcp =0,6.Fph ≥ k.Ftt + Dòng ổn định nhiệt cho phép: Iđm.nh ≥ I ∞ Dựa vào hai điều kiện đầu ta chọn sứ đặt ngồi trời OШH-6-300 có thông số sau: Loại sứ OШH-6-300 Uđm, kV Upđ.khô, Upđ.ướt, F , kG kV kV 38 28 300 Bảng 12 Thông số sứ cách điện hạ áp Khối lượng, kg 2,54 g Dây dẫn cho ba lộ phụ tải Dây dẫn chọn theo điều kiện phát nóng sau: Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hùng - Hệ thống điện ng Bí 95 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện Dịng phát nóng lâu dài cho phép: kqt.Icp ≥ Ilvmax Icp dịng điện làm việc lâu dài cho phép ứng với tiết diện chọn kqt hệ số tải cho phép chế độ cưỡng bức, kqt = S 100 dmBA = = 48,11 A Ilvmax = 3.U 3.0,4 Hdm Như ta chọn dây ruột đồng có cách điện policlovinin thông số sau: Tiết diện dây, Icp , A r0, Ω/km mm 35 170 0,54 Bảng 13 Thông số dây đồng hạ áp h Các thiết bị đo đếm điện Thông số thiết bị cho bảng sau” Loại Cấp xác Biến dịng- ∃ -335 Biến áp- ∃ -335 Wattmet-Д-335 Côngtơ tác dụng 1,5 1,5 1,5 -И-675 Côngtơ phản Cơng suất tiêu thụ, VA Cuộn dịng điện Cuộn điện áp 0,5 0,5 1,5 3 kháng-И-673M Bảng 14 Thông số thiết bị đo đếm điện 2,5 2,5 Tính tốn ngắn mạch kiểm tra thiết bị chọn Ta xét trường hợp nặng nề ngắn mạch ba pha Sơ đồ điểm ngắn mạch cần tính tốn trạm: Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hùng - Hệ thống điện Uông Bí 96 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện Hình Sơ đồ tính ngắn mạch 3.1 Điểm ngắn mạch N1 Sơ đồ thay sau: HT XHT ZtxDCL Zd N1 Hình Sơ đồ thay tính ngắn mạch điểm N1 Từ công suất ngắn mạch máy cắt đầu nguồn SN = 250 kA ta xác định điện kháng hệ thống là: X HT = U dm 22 = = 1,936 Ω SN 250 Một cách gần đúng, dòng ngắn mạch điểm N1: Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hùng - Hệ thống điện ng Bí 97 Đồ án tốt nghiệp U dm 22 I N1 = = = 6,56 kA X HT 3.1,936 Thiết kế lưới điện Dịng xung kích điểm N1 là: IxkN1 = kxk IN1 = 1,8 6,56 = 16,7 kA (ngắn mạch xa nguồn nên kxk =1,8) 3.2 Tính ngắn mạch điểm N2 Khi tính ngắn mạch lưới hạ áp coi máy biến áp nguồn Sơ đồ thay tính tốn sau: ZB Zd ZAT N2 Hình Sơ đồ thay tính điểm ngắn mạch N2 Tổng trở máy biến áp là: ZB = = ∆PN U dm Sdm 2,4.0,4 100 10 + j 10 + j U N %.U dm 10 Sdm 6,5.0,4 10 = 38,4 + j104 mΩ 100 Tổng trở đoạn dây hạ áp nối từ máy biến áp tới tủ phân phối là: Zd = r0.ld = 0,54.3.10-3 = 1,62 mΩ Tổng trở aptomat tổng AT: ZAT = Rcuộndây + jXcuộn dây + Rtiễpúc = 0,36 + j0,28 + 0,6 = 0,96 + j0,28 mΩ Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hùng - Hệ thống điện ng Bí 98 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện Tổng trở đến điểm N2 là: ZΣN2 = ZB + Zd + ZAT = 38,4 + j104 + 1,62 + 0,96 + j0,28 = 40,98 + j104,28 mΩ Dòng ngắn mạch điểm N2 là: IN = U dm 400 = = 2,06 kA ZΣN 40,98 + 104,28 Dịng xung kích điểm N2 là: IxkN2 = kxk IN2 = 1,8 2,06 = 5,24 kA 3.3 Tính ngắn mạch điểm N3 Sơ đồ thay tính tốn sau: ZΣN2 ZTC ZAN N3 Hình Sơ đồ thay tính ngắn mạch điểm N3 Tổng trở hạ áp là: ZTC = 0,268 + j0,2 mΩ Tổng trở aptomát nhánh AN là: ZAN = Rcuộndây + jXcuộn dây + Rtiễpúc = 1,3 + j0,7 + 0,96 = = 2,26 + j0,7 mΩ Tổng trở đến điểm N3 là: ZΣN3 = ZΣN2 + ZTC + ZAN = 40,98 + j104,28 + 0,268 + j0,2+ 2,26 + j0,7 = 43,508 + j105,18 mΩ Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hùng - Hệ thống điện Uông Bí 99 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện Dòng ngắn mạch điểm N3 là: U dm 400 = = 2,03 kA Z ΣN 3 43,5082 + 105,182 IN = Dịng xung kích điểm N3 là: IxkN3 = kxk IN3 = 1,8 2,03 = 5,18 kA 3.4 Kiểm tra thiết bị chọn a Kiểm tra dao cách ly Ilđđ = 64 kA > IxkN1 = 16,7 kA Chọn tcát = 1,3 sec, Ta = 0,1 BN = I N tc ¾ t + Ta = 6,56 1,3 + 0,1 = 7,76 Iô.đ.nh = 20 kA, tnh = s nên Iơ.đ.nh Do Iơ.đ.nh t« dnh = 20 kA.s1/2 = 40 kA.s1/2 t« dnh ≥ BN Vậy dao cách ly chọn thỏa mãn điều kiện ổn định b Kiểm tra cầu chì tự rơi Điều kiện kiểm tra cầu chì là: IcắtN = 40 kA ≥ IN1 = 6,56 kA Sđmcắt ≥ '' SN Ta có: Sđmcắt = SN1 = UđmCC.IcắtN Uđmmạng.IN1 = = 24.40 = 1662,77 MVA 22.6,56 = 249,97 MVA nên Sđmcát ≥ SN1 Như cầu chì chọn làm việc an toàn c Kiểm tra dây dẫn từ máy biến áp đến tủ phân phối Kiểm tra theo điều kiện kết hợp với thiết bị bảo vệ: I 160 Icp = 170 A > kdA = 4,5 = 35,56 A α (Đối với khởi động điện từ aptomat α = 4,5) d Kiểm tra aptomat + Kiểm tra aptomat tổng phải thỏa mãn: ixkAT ≥ ixkN2 Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hùng - Hệ thống điện ng Bí 100 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện ixkAT = 25 kA > ixkN2 = 5,24 kA + Kiểm tra aptomat nhánh phải thỏa mãn: ixkAN ≥ ixkN3 ixkAN = 18 kA > ixkN3 = 5,18 kA Như aptomat cho làm việc an toàn e Kiểm tra máy biến dòng điện Kiểm tra máy biến dòng theo hai điều kiện: + Dòng sơ cấp: IđmBI = 150 A > Itt = 144,34 A + Phụ tải cuộn thứ cấp: S2đmBI ≥ Stt công suất tính tốn phụ tải thứ cấp BI tính tốn gần là: Stt = Scơngtơ tác dụng + Scôngtơ phnả kháng = 5,5 + 5,5 = 11 VA SsđmBI = 20 VA Vậy BI chọn làm việc an toàn Do ta sử dụng dây dẫn mềm nên ta kiểm tra sứ đỡ Tính tốn nối đất cho trạm Mục đích nối đất để tản dòng điện, đảm bảo làm việc bình thường thiết bị (nối đất điểm trung tính máy biến áp, thiết bị chống sét, …) đảm bảo an toàn cho người (các phận kim loại mang điện áp ngắn mạch không đối xứng) Hệ thống nối đất trạm phân phối nói chung có điện trở nối đất yêu cầu Rnđ < Ω Ta sử dụng hệ thống nối đất đơn giản sắt góc L60 × 60 dài m chơn sâu cách mặt đất 0,7 m, ngang nối có tiết diện trịn đường kính cm chơn sâu cách mặt đất 0,7 m nối cọc với Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hùng - Hệ thống điện ng Bí 101 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện Với trạm treo thiết kế ta bố trí cọc theo mạch vịng hình chữ nhật hình vẽ sau: Hình Sơ đồ hệ thống nối dất trạm biến áp Điện trở suất nơi đặt trạm đo vào mùa khô ρ đo = 4000 Ωcm, cọc dài m chôn sâu 0,7 m nên ta tra hệ số mùa Kmùa = 1,4 Do điện trở suất tính tốn cọc là: ρ tt = Kmùa ρ đo = 1,4 × 4000 = 5600 Ωcm Điện trở nối đất cọc là: R1C = 1,25 ρttcäc 2π l ln 4.l dtd l = 300 cm, dtđ = 0,95.b = 0,95.6 = 5,7 cm R1C = 1,25.5600 4.300 ln =19,87 Ω 2π.300 5,7 Ta sử dụng cọc cách a = m, hệ số a/l = 3/3 = 1, tra bảng ta hệ số sử dụng cọc ηC = 0,62 nên điện trở tồn móng cọc là: Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hùng - Hệ thống điện Uông Bí 102 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện R 19,87 RC = 1C = = 5,34 Ω n.ηC × 0,62 Thanh nối nằm ngang chơn sâu 0,8 m có hệ số mùa là K mùathanh = 1,6 nên ta có điện trở suất tính tốn là: ρ ttthanh = 1,6 × 4000 = 6400 Ωcm Tổng chiều dài nối theo mạch vòng qua cọc là: L = 2.(2 + 6).102 = 1600 cm Tra bảng hệ số sử dụng ngang nối cọc bố trí theo mạch vịng có tỷ số a/l = ηt = 0,40 Điện trở hệ thống nối là: Rt = ρttthanh L2 ln ηt 2πL h.d đó: + h = 80 cm - độ chôn sâu + d = cm - đường kính nối Rt = 6400 1600 × ln =15,41 Ω 0,40 2π1600 80 × Như điện trở toàn hệ thống nối đất là: R R 5,34.15,41 C t Rnđ = R + R = 5,34 + 15,41 = 3,96 Ω C t Như Rnđ < Ω nên hệ thống nối dất thiết kế thỏa mãn điều kiện kỹ thuật Vẽ sơ đồ hình chiếu trạm biến áp Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hùng - Hệ thống điện ng Bí 103 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện TÀI LIỆU THAM KHẢO 1- GIÁO TRÌNH LƯỚI ĐIỆN (2 tập) – PGS.TS Trần Bách 2- GIÁO TRÌNH MẠNG LƯỚI ĐIỆN (2 tập) – TS Nguyễn Văn Đạm 3- HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CỦA XÍ NGHIỆP CƠNG NGHIỆP VÀ NHÀ CAO TẦNG – Nguyễn Công Hiền (chủ biên), Nguyễn Mạnh Hoạch 4- PHẦN ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP – TS Đào Quang Thạch, TS Phạm Văn Hòa 5- THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN- Ngô Hồng Quang 6- QUY HOẠCH PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG ĐIỆN - TS Nguyễn Lân Tráng Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hùng - Hệ thống điện ng Bí 104 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện LỜI NÓI ĐẦU PHẦN 1: THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC CHƯƠNG PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI - CÂN BẰNG SƠ BỘ CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG 1.1 CÁC SỐ LIỆU VỀ NGUỒN CUNG CẤP VÀ PHỤ TẢI 1.1.1 VỊ TRÍ CÁC NGUỒN CUNG CẤP VÀ PHỤ TẢI .2 1.1.2 NGUỒN CUNG CẤP .3 1.1.3 SỐ LIỆU PHỤ TẢI .4 1.1.4 KẾT LUẬN 1.2 CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TÁC DỤNG .5 1.3 CÂN BẰNG CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG 2.1 DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN 2.1.1 PHƯƠNG ÁN 12 2.1.2 PHƯƠNG ÁN 22 2.1.3 PHƯƠNG ÁN 26 2.1.4 PHƯƠNG ÁN 30 2.1.5 PHƯƠNG ÁN 34 CÁC PHƠNG ÁN 41 CHƯƠNG 41 CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU VỀ KINH TẾ .41 Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hùng - Hệ thống điện ng Bí 105 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện 3.1 SO SÁNH KINH TẾ CÁC PHƯƠNG ÁN 41 3.1.1 PHƯƠNG ÁN 42 3.1.2 PHƯƠNG ÁN 44 3.1.3 PHƯƠNG ÁN 45 3.1.4 PHƯƠNG ÁN 46 3.1.5 TỔNG HỢP CHỈ TIÊU KINH TẾ-KỸ THUẬT CỦA CÁC PHƯƠNG ÁN .47 3.1 SO SÁNH KỸ THUẬT CÁC PHƯƠNG ÁN 47 CHƯƠNG 48 CHỌN MÁY BIẾN ÁP TRONG CÁC TRẠM 48 VÀ SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH 48 4.1 CHỌN SỐ LƯỢNG, CÔNG SUẤT CÁC MÁY BIẾN ÁP TRONG CÁC TRẠM TĂNG ÁP CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN 48 4.2 CHỌN SỐ LƯỢNG VÀ CÔNG SUẤT CÁC MÁY BIẾN ÁP TRONG TRẠM HẠ ÁP 48 4.1.1 SỐ LƯỢNG CÁC MÁY BIẾN ÁP 48 4.1.2 CHỌN CÔNG SUẤT CÁC MÁY BIÊN ÁP 49 4.3 CHỌN SƠ ĐỒ TRẠM VÀ SƠ ĐỒ HỆ THỐNG ĐIỆN 50 4.3.1 SƠ ĐỒ NỐI CHO CÁC TRẠM TĂNG ÁP .50 4.3.2 SƠ ĐỒ NỐI CHO CÁC TRẠM HẠ ÁP 51 4.3.3 SƠ ĐỒ HỆ THỐNG ĐIỆN THIẾT KẾ 52 CHƯƠNG 53 TÍNH CÁC CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH CỦA MẠNG ĐIỆN 53 5.1.1 CÁC ĐƯỜNG DÂY NỐI VỚI NHÀ MÁY ĐIỆN 53 5.1.2 ĐƯỜNG DÂY NĐ-6-HT 57 5.1.4 CÂN BẰNG CHÍNH XÁC CƠNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG 62 5.2 CHẾ ĐỘ PHỤ TẢI CỰC TIỂU 63 5.3 CHẾ ĐỘ SAU SỰ CỐ 67 CHƯƠNG 69 TÍNH ĐIỆN ÁP CÁC NÚT VÀ ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TRONG MẠNG ĐIỆN 69 6.1 TÍNH ĐIỆN ÁP CÁC NÚT TRONG MẠNG ĐIỆN .69 6.1.1 CHẾ ĐỘ PHỤ TẢI CỰC ĐẠI (UCS = 121 KV) 69 6.1.2 CHẾ ĐỘ PHỤ TẢI CỰC TIỂU (UCS = 105 KV) 70 6.1.3 CHẾ ĐỘ SAU SỰ CỐ (UCS = 121 KV) 72 6.2 ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TRONG MẠNG ĐIỆN 73 6.2.1 ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TẠI CÁC HỘ LOẠI III 74 6.2.2 ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TẠI CÁC HỘ LOẠI I 78 CHƯƠNG 84 TÍNH CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ – KỸ THUẬT CỦA MẠNG ĐIỆN 84 Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hùng - Hệ thống điện ng Bí 106 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện 7.1 VỐN ĐẦU TƯ XÂY DỰNG MẠNG ĐIỆN 85 7.2 TỔN THẤT CÔNG SUẤT TÁC DỤNG TRONG MẠNG ĐIỆN 85 7.3 TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MẠNG ĐIỆN 86 7.4 TÍNH CHI PHÍ VÀ GIÁ THÀNH 87 7.4.1 CHI PHÍ VẬN HÀNH HÀNG NĂM .87 7.4.2 CHI PHÍ TÍNH TỐN HÀNG NĂM .87 7.4.3 GIÁ THÀNH TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG 87 7.4.4 GIÁ THÀNH XÂY DỰNG MW CÔNG SUẤT PHỤ TẢI TRONG CHẾ ĐỘ PHỤ TẢI CỰC ĐẠI 87 PHẦN 88 THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP .88 CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ SƠ ĐỒ TRẠM 89 1.1 CHỌN MÁY BIẾN ÁP 89 1.2 CHỌN SƠ ĐỒ TRẠM 90 LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ TRONG TRẠM 91 2.1 CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN CAO ÁP 91 2.2 CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN HẠ ÁP 93 TÍNH TỐN NGẮN MẠCH VÀ KIỂM TRA CÁC THIẾT BỊ ĐÃ CHỌN 96 3.1 ĐIỂM NGẮN MẠCH N1 .97 3.2 TÍNH NGẮN MẠCH TẠI ĐIỂM N2 98 3.3 TÍNH NGẮN MẠCH TẠI ĐIỂM N3 99 3.4 KIỂM TRA CÁC THIẾT BỊ ĐÃ CHỌN 100 TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT CHO TRẠM 101 VẼ SƠ ĐỒ HÌNH CHIẾU TRẠM BIẾN ÁP 103 TÀI LIỆU THAM KHẢO 104 Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hùng - Hệ thống điện ng Bí 107 ... máy biến áp tăng áp 4.2 Chọn số lượng công suất máy biến áp trạm hạ áp 4.1.1 Số lượng máy biến áp Với phụ tải loại I hệ thống, ta đặt máy biến áp trạm, với phụ tải loại III, ta dặt máy biến áp trạm. .. tải cực đại trạm k=1,4- Hệ số tải máy biến áp chế độ sau cố n- số máy biến áp trạm (n ≥2) Với trạm có máy biến áp công suất máy biến áp chọn sau: S ≥ Smax * Tính cơng suất máy biến áp trạm 1: Smax=... ng Bí 48 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện 4.1.2 Chọn công suất máy biên áp Mỗi máy biến áp trạm cần phải chịu tải 40% thời gian phụ tải cực đại Công suất máy biến áp trạm có n máy xác định theo
