Đồ án Tốt Nghiệp Cung Cấp Điện Chương I tính chọn các phần tử cơ bản của trạm biến áp phân xưởng 1. Loại hình xây dựng trạm: - Trạm biến áp phân xưởng 10/0,4kV được thiết kế để cung cấp điện cho PXSC Cơ khí , Lò ga và Trạm bơm với tổng công suất tính toán là S tt = 686,44kVA trong đó PXSC Cơ khí là phụ tải loại 3 có S tt = 126,97 kVA khi sự cố cho phép mất điện ,còn Lò ga và Trạm bơm là phụ tải loại 2 không cho phép ngừng cung cấp điện. - Vị trí đặt trạm ở trong khu vực xí nghiệp công nghiệp có nhiều khói bụi và hóa chất nên trạm được xây dùng theo kiểu trạm kín. - Trạm được xây dựng có kích thước 3600x10000mm gồm có 4 gian riêng biệt : + Mét gian đặt tủ cao áp . + Mét gian đặt tủ hạ áp. + Hai gian còn lại đặt máy biến áp. - Trạm được xây hố dầu sự cố dưới bệ máy biến áp , đặt cữa thông gió cho các phòng có che lưới mắt cáo, cữa ra vào có khoá chắc chắn. 2. Tính chọn các phần tử cơ bản của trạm : 2.1. Chọn máy biến áp - Phần trước ta đã tính chọn dung lượng máy biến áp cho trạm phân xưởng do đó ở đây ta chỉ cần kiểm nghiệm lai với phụ tải thực: + PXSC Cơ khí ( loại 3 ) : S tt =126,97 kVA. + Lò ga ( loại 2 ) : S tt = 372,98 kVA. + Trạm bơm ( loại 2 ) : S tt = 186,49 kVA. - Máy biến áp được chọn do hãng liên doanh ABB chế tạo có dung lượng S đm = 400kVA và không phải hiệu chỉnh theo nhiệt độ. Nguyễn Minh Tú - HTĐ2 - K40 89 Đồ án Tốt Nghiệp Cung Cấp Điện - Bảng thông số kỉ thuật của máy biến áp : S đm ,kVA U đm ,kV ∆P 0 ,W ∆P N ,W U N% 400 10 840 5750 4,5 - Kiểm nghiệm với phụ tải thực : + Khi làm việc bình thường : 2 S đmB ≥ S tt  )(674 4,0*3*2,1 400*4,1 2,1 A I cb == + Khi sự cố hỏng một máy : 1,4 S đmB ≥ S sc  )(62,399 4,1 49,18698,372 . kVAS Bdm = + ≥ Vậy máy biến áp chọn thoã mãn. 2.2. Chọn thiết bị phía cao áp : a. Chọn thanh dẫn : • Chọn theo điều kiện phát nóng lâu dài . K hc *I cp ≥ I cb + Nhiệt độ môi trường xung quanh +25 0 C : K hc = 0,88 + Dòng làm việc cưỡng bức I cb chọn theo điều kiện quá tải của MBA 10*3 400*4,1 *3 *4,1 . == dm Bdm cb U S I  )(74,36 88,0*10*3 400*4,1 A K I I hc cb cp ==≥ Chọn thanh dẫn đồng , tiết diện tròn φ8 có I cp =235A • Kiểm tra ổn định động : σ cp ≥ σ tt . - Lực tác dụng giữa các pha do dòng ngắn mạch: F tt = 1,76.10 -8 * 2 * XK i a l + Khoãng cách giữa các sứ , l =100cm. Nguyễn Minh Tú - HTĐ2 - K40 90 Đồ án Tốt Nghiệp Cung Cấp Điện + Khoãng cách giữa các pha , a = 30cm + Dòng điện xung kích , )(10.17,3*2*8,1*2*8,1 3'' 3 AIi Nxk ==  ).(82,310.)17,3*2*8,1(* 30 100 *10.76,1 628 kGF tt == − - ứng suất tính toán của vật liệu thanh dẫn : W M tt = σ - Mô men chống uốn của thanh dẫn tròn : W = 0,1*D 3 D = 0,8cm , đường kính của thanh dẫn tròn  )/.(746 8,0 100*82,3 *1,0*10 * 2 33 cmkG D lF tt tt === σ Ta có ứng suất cho phép của đồng σ cp.cu =1400 kG/cm 2 ≥ σ tt =746 kG/cm 2 . • Kiểm tra ổn định nhiệt : S ≥ S min =α*I ∞ * qd t - Hệ số nhiệt độ của đồng : α =6 - Dòng ngắn mạch duy trì : I ∞ =I” N3 =3,17 kA - Thời gian ngắn mạch quy đổi : t qđ = t nm =0,12 s.  S min =α*I ∞ * qd t =6*3,17* 12,0 =6,6 mm 2 Ta có tiết diện thanh dẫn S = Π.R 2 = 3,14*3 2 =28,3mm 2 ≥ S min . b. Chọn sứ đỡ. - Chọn sứ đỡ đặt trong nhà do Liên Xô chế tạo loại Oφ -10 - 375 có : + U đm = 10kV + U pđ.khô = 47kV + F ph = 375 kG Lực tác động cho phép trên đầu sứ F cp = 0,6.F ph Sứ chọn phải thoả mãn điều kiện F cp ≥ F tt  F ph ≥ F tt / 0,6 = 3,82 /0,6 =6,4kG -> sứ chọn thoã mãn. c. Chọn tủ cao áp. Chọn tủ cao áp 10kV trọn bộ có cầu giao - cầu chì , cách điện bằng SF6 , tủ có thể mở rộng và không phải bảo trì ,loại 8DH10. Nguyễn Minh Tú - HTĐ2 - K40 91 Đồ án Tốt Nghiệp Cung Cấp Điện Bảng thông số kĩ thuật của tủ. Loại Cách điện U đm kV I đm A I N kA 1s I Nmax kA TB đóng cắt 8DH10 SF6 12 200 25 63 Cầu giao Cầu chì - Do dòng ngắn mạch trên thanh cái cao áp của máy biến áp không lớn nên không cần kiểm tra ổn định động và ổn định nhiệt - Chọn dây chảy cho cầu chì : I dc ≥ I cb = A33,32 10*3 400*4,1 =  Chọn I dc = 80 A 2.3. Chọn thiết bị hạ áp. a. Chọn thanh dẫn . • Chọn theo điều kiện phát nóng: K 1 *K 2 *I cp ≥ I cb + Thanh dẫn đặt nằm ngang : K 1 = 0,95 + Nhiệt độ môi trường xung quanh +25 0 C : K 2 = 0,88  A KK I I cb cp 970 4,0*3*88,0*95,0 400*4,1 * 21 ==≥ Chọn thanh dẫn đồng ,tiết diện chữ nhật 60x6 có I cp = 1125 A • Kiểm tra ổn định động . σ cp ≥ σ tt . - Lực tác dụng giữa các pha do dòng ngắn mạch: F tt = 1,76.10 -8 * 2 * XK i a l + Khoãng cách giữa các sứ , l =60cm. + Khoãng cách giữa các pha , a = 15cm + Dòng điện xung kích , )(10.68,10*2*8,1*2*8,1 3'' 3 AIi Nxk == Nguyễn Minh Tú - HTĐ2 - K40 92 Đồ án Tốt Nghiệp Cung Cấp Điện ).(5210.)68,10*2*8,1(* 15 60 *10.76,1 628 kGF tt == − - ứng suất tính toán : W M tt = σ - Mômen chống uốn của thanh nằm ngang : 6 * 2 hb W = + Chiều cao thanh dẫn : h = 60mm + Bề rộng thanh dẫn : b = 6mm  kG hb lF tt tt 87 6*6,0*10 60*52*6 **10 **6 22 === σ - Thanh dẫn có dòng định mức I đm > 1000A , không cần kiểm tra ổn định nhiệt. b. Chọn sứ đỡ . - Chọn sứ loại ΟΠ- 1 - 375 do Liên Xô chế tạo có : + U đm = 1000V + U pđ.khô = 11kV + F ph = 375kG c. Chọn Aptomat . - Chọn Aptomat tổng loại NS600E Aptomat nhánh loại NS400E - Bảng thông số kỉ thuật . Loại U đm ,V I đm ,A I c,N ,kA NS600E 500 600 15 NS400E 500 400 15 - Kiểm tra lại điều kiện cắt dòng ngắn mạch: I cắt.đm.A ≥ I N . Dòng ngắn mạch trên thanh cái 0,4kV bằng I” N4 = 10,86kA => I c,N =15kA > I” N4 =10,86kA Nguyễn Minh Tú - HTĐ2 - K40 93 Đồ án Tốt Nghiệp Cung Cấp Điện Vậy Aptomat chọn thoã mãn d. Chọn cáp hạ áp tổng. • Chọn theo điều kiện phát nóng. K hc *I cp ≥ I tt + Nhiệt độ môi trường đặt cáp +25 0 C ,số tuyến cáp đặt trong hầm cáp bằng 2  K hc =0,9 + Dòng phụ tải tính toán của cáp : A U S I dm tt tt 495 4,0*3*2 49,18698,37297,126 *3*2 = ++ ==  A K I I hc tt cp 550 9,0 495 ==≥ Chọn cáp đồng 3 lõi cách điện PVC do LENS chế tạo có F =300mm 2 ,I cp =565A Và chọn dây trung tính có tiết diện 120mm 2 - Bảng thông số kỉ thuật của cáp. F, mm 2 D ,mm M kg/km R 0 ,Ω/km ở 20 0 C I cp ,A Trong nhà lõi vá min max 3G300 20,1 56 66 10725 0,0601 565 - Cáp được bảo vệ bằng Aptomat tổng NS600E có I đm.A = 600A Ta có điều kiện : 5,1 .nhkd cp I I ≥ I kđ.nh : dòng khởi động của bộ phận cắt mạch bằng nhiệt , I kđ.nh ≥ I đm.A . Để an toàn lấy I kđ.nh = 1,25*I đm = 1,25*600 =750 A  500A 5,1 750 =≥ cp I Nguyễn Minh Tú - HTĐ2 - K40 94 Đồ án Tốt Nghiệp Cung Cấp Điện e. Chọn thiết bị đo đếm. - Các đồng hồ đồ đo ,đếm được chọn theo cấp chính xác. Tên Kí hiệu Loại Cấp chính Công suất tiêu thụ ,VA Cuộn áp Cuộn dòng Ampamet A ∃ - 379 1,5 0,5 Volmet V ∃ - 379 1,5 2 Owatmet tác dụng Wh N – 672M 2 1,5W 2,5 Owatmet phản kháng Varh N – 673M 2 3W 2,5 f. Chọn máy biến dòng. • Chọn theo các đIều kiện : - Điện áp định mức : U đm.BI ≥ 0,4kV - Dòng sơ cấp định mức : I đm.BI ≥ )(674 4,0*3*2,1 400*4,1 2,1 A I cb ==  Chọn máy biến dòng loại TKM – 0,5 có I đm.BI =800A Bảng thông số kỉ thuật Loại U đm kV I đm A Cấp chính xác S đm2 VA Phụ tải thứ cấp Số cuộn dây thứ cấp 0,5 0,5 TKM-0,5 500 800 0,5 10 0,4 1 - Các đồng hồ và biến dòng điện cùng đặt trong một tủ hạ áp nên khoảng cách dây nối rất ngắn và điện trở của các đồng không đáng kể do đó phụ tải tính toán của mạch thứ cấp của máy biÕn dòng ảnh hưởng không nhiều đến sự sự làm việc bình thường trong cấp chính xác yêu cầu vì vậy không cần kiểm tra điều kiện phụ tải thứ cấp. Nguyễn Minh Tú - HTĐ2 - K40 95 Đồ án Tốt Nghiệp Cung Cấp Điện Chương ii Thiết kế kết cấu lắp đặt trạm biến áp và tủ hạ áp 1. Một số quy phạm cho thiết kế - Máy biến áp đặt trong nhà phải được bố trí để những sứ phía cao áp quay vào phía tường đối diệnlối ra vào hoặc quay vào phía tường bên cạnh. - Trong buồng đặt máy biến áp , khoảng cách từ vỏ máy đến tường và cữa ra vào không được nhỏ hơn những trị số quy định sau với máy có công suất bé hơn 1000kVA : + Đến tường : 0,6m + Đến cữa ra vào : 0,8m - Phòng đặt máy biến áp phải có thông gió tự nhiên , nhiệt độ gió vào và gió ra khỏi buồng máy biến áp không được chênh quá 15 0 C khi máy vận hành ở tải định mức - Buồng đặt máy biến áp dầu phải có hố xả dầu sự cố. - Các tủ cao áp và tủ hạ áp phải có độ cao thích hợp để thuận tiện cho việc đóng cắt dễ dàng. - Bộ phận đồng hồ đo, đếm phải đảm bảo được yêu cầu chống tổn thất - Vỏ máy biến áp và các tủ cao, hạ áp phải được nối đất theo đúng quy trình “ Nối đất các thiết bị điện “ - Tại nơi đặt máy biến áp có dầu phải có những trang bị phòng chữa cháy. Nguyễn Minh Tú - HTĐ2 - K40 96 Đồ án Tốt Nghiệp Cung Cấp Điện 2. Sơ đồ nối điện chính của trạm Nguyễn Minh Tú - HTĐ2 - K40 97 C¸p PVC 3x16 Tñ cao ¸p trän bé CÇu dao 12kV-200A CÇu ch× 12kV- 80A C¸p PVC 3x16 Thanh ®ång φ8 MBA 3pha ,2 cuén d©y 400kVA-10(22)/ 0,4kV Tæ ®Êu d©y Y/Y 0 -12 D©y ®ång nhiÒu sîi M95 C¸p PVC (3x300 + 1x120) Tñ h¹ ¸p tæng BI ®Õm :800/5 BI ®o : 800/5 Ampemet A A A A A A Volmet ChuyÓn m¹ch V CM V CM Aptomat tæng 600A 600A 600A Thanh ®ång ch÷ nhËt 60x6mm Aptomat nh¸nh 400A 400A 600A 400A Tñ ph©n ®o¹n Aptomat ph©n ®o¹n 600A C¸p xuÊt tuyÕn wh varh wh varh Đồ án Tốt Nghiệp Cung Cấp Điện 3. Các giải pháp kỉ thuật chính 3.1. Phần điện a) Phía cao áp : Đặt 2 tủ Cầu giao - Cầu chì trọn bộ , cầu chì bảo vệ máy biến áp. - Điện áp định mức : 12kV - Dòng điện định mức của cầu giao : 200A - Dòng định mức của cầu chì : 200A - Dòng dây chảy của cầu chì : 80A. b) Máy biến áp : Máy của liên doanh chế tạo biến thế ABB - Dung lượng : 400kVA. - Điện áp : 10(22) / 0,4 kV - Sơ đồ tổ nối dây : Y / Y 0 - 12. c) Phía hạ áp : Đặt 2 tủ hạ áp tổng và một tủ phân đoạn. • Tủ hạ áp tổng bao gồm : - 1 Aptomat tổng NS600E có dòng định mức 600A , do hãng Merlin Gerin của Pháp chế tạo và đã được chỉnh định. - 6 máy biến dòng điện : 800 / 5A ( 3 dùng cho mạch đo , 3 dùng cho mạch đếm ) do Liên Xô chế tạo . - 3 đồng hồ ampemet loại ∃ - 379 : thang đo 0 ÷ 600A . - 1 đồng hồ Volmet loại ∃ - 379 : thang đo 0 ÷ 500V , có kèm theo thiết bị chuyển mạch ( mạch đo volmet có lắp cầu chì bảo vệ sự cố do chuyển mạch ). - 1 công tơ hữu công 3 pha loại N – 672M , điện áp 380 / 220V - 1 công tơ vô công 3 pha loại N – 673M , điện áp 380 / 220V Nguyễn Minh Tú - HTĐ2 - K40 98 [...]... 40.000 Thiết bị - vật liệu 1 Thiết bị MBA 3pha 2cuộn dây Nguyên vật liệu Tủ cao áp trọn bộ Cáp cao áp XLPE Đầu cáp cao áp Sứ cao áp Giá đỡ hộp đầu cáp Thanh dẫn đồng cao áp Cáp tổng hạ áp Ghíp đỡ cáp hạ áp Vỏ tủ hạ áp Aptomat tổng Aptomat nhánh Biến dòng điện Ampemet Volmet Công tơ hữu công Công tơ vô công Chuyển mạch Thanh cái hạ áp Vỏ tủ phân đoạn Dây đồng nhiều sợi Đường trục tiếp địa Đường nhánh tiếp... trong trạm bằng các đường nhánh thép dẹt 25x4 - Trung tính máy biến áp được nối vào hệ thống nối đất chung của trạm bằng dây đồng mềm M95 4 Phòng cháy cho trạm biến áp - Mỗi gian máy biến áp có đặt 1 bình chữa cháy bằng bọt cách điện - Trước cữa trạm biến áp đặt tiêu lệnh chữa cháy và biển báo nguy hiểm 5 Phần xây dựng - Trạm được thiết kế 4 gian : 2 gian đặt máy biến áp , 2 gian đặt tủ cao và hạ áp, ... máy biến áp 400kVA Cái 2 7,5 15 Lắp tủ cao áp tủ 2 2 4 Lắp thanh cái cao áp m 6 2 12 Lắp cáp hạ áp tổng m 7 2 14 Lắp tủ điện hạ áp Cái 2 5 10 Lắp tủ phân đoạn Cái 1 3 3 Lắp đầu cáp Cái 4 2 8 Đục chèn bảng điện chiếu sáng Cái 4 0,15 0,6 Công 3 1 3 Lắp cầu chì Cái 8 0,02 0,16 Lắp công tắc Cái 4 0,02 0,08 Lắp ổ cắm Cái 4 0,02 0,08 Sơn đường trục ,đường nhánh tiếp địa Công 1 1 1 Sơn thanh cái Công 1 1 1 Lắp. .. toàn khi vận hàn Nguyễn Minh Tú - HTĐ2 - K40 101 Đồ án Tốt Nghiệp Cung Cấp Điện 7 Kết cấu trạm và bố trí thiết bị trong trạm 7 7 8 3 9 3 1 4 1 5 2 6,3m 4 6 A 0,5m 2,2m 2,7m 2,4m 2,7m Hình 2-3 1.Máy biến áp ; 2.Đầu cáp cao áp ; 3 .Tủ cao áp ; 4 .Tủ hạ áp ; 5 .Tủ phân đoạn ; 6 Rào chắn Nguyễn Minh Tú - HTĐ2 - K40 101 Đồ án Tốt Nghiệp Cung Cấp Điện 7.Cáp CA ; 8.Cáp HA ; 9.Thông gió ; 10.Thanh cái CA ; 11 Sứ... và được quét sơn 6 Kết cấu lắp đặt thiết bị cho tủ hạ áp tổng 6.1 Sơ đồ một sợi của tủ wh A AT 600A A1 400A Nguyễn Minh Tú - HTĐ2 - K40 varh A A V A2 400A 100 Đồ án Tốt Nghiệp Điện Cung Cấp 6.2 Kết cấu lắp đặt thiết bị wh A varh A A BI V AT a b Hình 2-2 a Mặt ngoài tủ ; b Thiết bị bố trí trong tủ - Các thanh cái được đặt sâu vào phía trong và có tấm cách điện Balêtit đặt phía ngoài để đảm bảo an toàn... tạo - Từ máy biến áp đến tủ hạ áp dùng cáp đồng PVC ( 3x300 + 1x120 ) Các tuyến cáp được đặt trong rãnh cáp 3.2 Chiếu sáng - Tại các buồng của trạm biến áp đều được đặt đèn chiếu sáng , dùng đèn sợi đốt 220V- 100W đi cùng 1 công tắc ,2 cầu chì loại 220V-5A và 1 ổ cắm - Chiều cao đặt đèn là 3m , đèn được đặt trên cữa ra vào để thuận tiện cho việc quản lý vận hành và đi lại , bảng điện được đặt ở độ cao... Gian đặt máy biến áp có kích thước : 2,7x3,6 m + Gian đặt tủ cao áp có kích thước : 2,2x3,6 m + Gian đăt tủ hạ áp có kích thước : 2,4x3,6 m - Tường nhà được xây bằng gạch đặc và được quét vôi - Cửa chớp được ghép từ các tấm chớp bê tông , cữa chớp phía dưới có lắp tấm lưới phía trong còn cữa chớp phía trên được lắp tấm lưới phía ngoài - Cửa chính được chế tạo bằng thép hình và được quét sơn 6 Kết cấu lắp. . .Đồ án Tốt Nghiệp Cung Cấp Điện - 2 aptomat nhánh loại NS400E , có dòng điện định mức 400A Toàn bộ phần thiết bị đo đếm được đặt gọn trong phần trên của tủ và phần chống tổn thất phải được thực hiện theo hướng dẫn của Công ty điện lực • Tủ phân đoạn : gồm 1 aptomat loại NS600E , có dòng định mức 600A d) Các tuyến cáp : - Từ tủ cao áp đến máy biến áp dùng cáp đồng 3 lõi , cách điện... biển an toàn ,sơ đồ một sợi Cái 4 0,13 0,52 Lắp lưới chắn an toàn Tấm 2 3 6 Lắp sứ cao áp Quả 6 3 18 Khoan lắp ống ghen ,đi đây,nối mạch cs Nguyễn Minh Tú - HTĐ2 - K40 108 Đồ án Tốt Nghiệp Điện Cung Cấp Cộng 121 Công Phần thử nghiệm - hiệu chỉnh và chi phí máy Thử nghiêm - hiệu chỉnh Đơn vị Số lượng Đơn giá,đ Cáp cao áp m 10 150.000 1.500.000 Cáp hạ áp tổng m 7 50.000 350.000 Tủ cao áp trọn bộ Bé 2... mặt đất 0,8m - Liên kết giữa các cọc tiếp địa bằng thanh thép dẹt 40x4 , giữa các cọc và thanh dẹt được liên kết bằng hàn điện - Trong các gian trạm có đặt đường trục tiếp địa bằng thép dẹt 40x4 cố định trên tường ở độ cao h = 0,3m so với nền trạm Nguyễn Minh Tú - HTĐ2 - K40 99 Đồ án Tốt Nghiệp Cung Cấp Điện - Tất cả các giá đỡ thiết bị và các bộ phận kim loại : vỏ máy biến áp , vỏ tủ phải được nối vào . Nguyễn Minh Tú - HTĐ2 - K40 95 Đồ án Tốt Nghiệp Cung Cấp Điện Chương ii Thiết kế kết cấu lắp đặt trạm biến áp và tủ hạ áp 1. Một số quy phạm cho thiết kế - Máy biến áp đặt trong nhà phải được bố. BI AT Đồ án Tốt Nghiệp Cung Cấp Điện 7. Kết cấu trạm và bố trí thiết bị trong trạm . 6,3m A 2,2m 2,7m 2,4m 2,7m Hình 2-3 1.Máy biến áp ; 2.Đầu cáp cao áp ; 3 .Tủ cao áp ; 4 .Tủ hạ áp ; 5 .Tủ phân. cáp : - Từ tủ cao áp đến máy biến áp dùng cáp đồng 3 lõi , cách điện XLPE ,đai thép , vá PVC , vặn xoắn có tiết diện 16mm 2 do hãng FURUKAWA chế tạo. - Từ máy biến áp đến tủ hạ áp dùng cáp đồng