Đang tải... (xem toàn văn)
ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN Thiết kế phần điện cho nhà máy Nhiệt điện ngưng hơi gồm 5 tổ máy, công suất mỗi tổ máy là 50MW. Nhà máy có nhiệm vụ cấp điện cho các phụ tải sau: 1. Phụ tải cấp điện áp máy phát: Pmax = 8MW; cosφ = 0,85; Gồm 2 lộ kép x 4 MW x 4 km. Biến thiên phụ tải theo thời gian như bảng dưới. Tại địa phương dùng máy cắt hợp bộ với Icắt = 20kA; tcắt = 0,7sec; cáp nhôm vỏ PVC với tiết diện nhỏ nhất là 70mm2. 2. Phụ tải cấp điện áp trung 110kV: Pmax = 140MW; cosφ = 0,85. Gồm 2 lộ kép x 70 MW. Biến thiên phụ tải theo thời gian như bảng dưới. 3. Nhà máy nối với hệ thống 220kV bằng đường dây kép dài 100km, x0 = 0,4Ωkm. Công suất hệ thống (Không kể công suất của nhà máy đang thiết kế) là 4000MVA. Dự trữ quay của hệ thống 200MVA. Điện kháng ngắn mạch tính đến thanh góp phía hệ thống xHT = 0,9. 4. Phụ tải tự dùng: α td = 8%; cosφ = 0,85. 5. Biến thiên công suất phát của toàn nhà máy cho trong bảng.
Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế phần điện nhà máy điện TBA TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA HỆ THỐNG ĐIỆN Độc lập – Tự – Hạnh phúc **************** ************************* NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP Họ tên: Trần Chung Hiếu Lớp: Đ6H1 Hệ : Chính quy Ngành học: Hệ thống điện ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN Thiết kế phần điện cho nhà máy Nhiệt điện ngưng gồm tổ máy, cơng suất tổ máy 50MW Nhà máy có nhiệm vụ cấp điện cho phụ tải sau: Phụ tải cấp điện áp máy phát: Pmax = 8MW; cosφ = 0,85; Gồm lộ kép x MW x km Biến thiên phụ tải theo thời gian bảng Tại địa phương dùng máy cắt hợp với I cắt = 20kA; tcắt = 0,7sec; cáp nhôm vỏ PVC với tiết diện nhỏ 70mm2 Phụ tải cấp điện áp trung 110kV: Pmax = 140MW; cosφ = 0,85 Gồm lộ kép x 70 MW Biến thiên phụ tải theo thời gian bảng Nhà máy nối với hệ thống 220kV đường dây kép dài 100km, x = 0,4Ω/km Công suất hệ thống (Không kể công suất nhà máy thiết kế) 4000MVA Dự trữ quay hệ thống 200MVA Điện kháng ngắn mạch tính đến góp phía hệ thống x*HT = 0,9 Phụ tải tự dùng: α td = 8%; cosφ = 0,85 Biến thiên cơng suất phát tồn nhà máy cho bảng SVTH: Trần Chung Hiếu_Lớp Đ6-H1 Trang Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế phần điện nhà máy điện TBA Bảng biến thiên công suất theo thời gian tính theo phần trăm t(h) 0÷6 6÷8 8÷11 11÷14 14÷17 17÷20 20÷24 PUf% 80 90 90 80 90 100 90 P110% 80 75 90 90 90 100 80 PNM% 80 80 90 90 95 100 90 YÊU CẦU: Tính tốn cân cơng suất, chọn phương án nối dây Tính tốn chọn máy biến áp Tính tốn kinh tế - kỹ thuật, chọn phương án tối ưu Tính tốn ngắn mạch Chọn khí cụ điện dây dẫn Tính tốn tự dùng Bản vẽ: Bản vẽ phụ tải tổng hợp toàn nhà máy Kết tính tốn kinh tế kỹ thuật phương án Sơ đồ nối điện toàn nhà máy, kể tự dùng Sơ đồ thiết bị phân phối theo mặt PHẦN CHUYÊN ĐỀ: Thiết kế trạm biến áp 400kVA-22/0,4kV Ngày giao : 10 / 10 /2015 Ngày hoàn thành : 28 / 12 /2015 GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN XÁC NHẬN CỦA KHOA Ths Phạm Thị Phương Thảo SVTH: Trần Chung Hiếu_Lớp Đ6-H1 Trang Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế phần điện nhà máy điện TBA LỜI MỞ ĐẦU Ngày nhu cầu sử dụng lượng gia tăng mạnh mẽ tất nước giới.Trong đó, nhu cầu lượng điện đặt cho ngành điện lực quốc gia khó khăn lớn Việc đáp ứng nhu cầu sử dụng điện công nghiệp sử dụng điện sinh hoạt với chất lượng điện tốt, cung cấp điện liên tục, an toàn vấn đề thiết với quốc gia Việc sử dụng nguồn lượng có việc quy hoạch, khai thác nguồn lượng cách hợp lý, đảm bảo an ninh lượng mà vấn đề mang nhiều ý nghĩa kinh tế, trị, xã hội…Sau học xong chương trình ngành hệ thống điện, xuất phát từ nhu cầu thực tế, em giao nhiệm vụ thiết kế nội dung sau: Phần I: Thiết kế phần điện nhà máy Nhiệt điện, gồm tổ máy với công suất tổ máy 50MW, cung cấp điện cho phụ tải địa phương, phụ tải cấp trung áp 110 kV, phụ tải cấp điện áp cao áp 220 kV phát hệ thống qua đường dây kép dài 100 Km Phần II:Thiết kế trạm hạ áp 22/0,4kV cung cấp điện cho khu chung cư Em xin chân thành cám ơn: thầy, cô giáo Trường đại học Điện Lực tận tâm truyền đạt kiến thức cho em trình học tập Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới cô giáo Ths Phạm Thị Phương Thảo trực tiếp hướng dẫn em suốt trình làm đồ án tốt nghiệp Do thời gian khả có hạn, tập đồ án khơng thể tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận lời nhận xét, góp ý thầy bạn để em rút kinh nghiệm bổ xung kiến thức thiếu Em xin trân thành cảm ơn ! Hà Nội, ngày 04 tháng năm 2016 Sinh viên Trần Chung Hiếu SVTH: Trần Chung Hiếu_Lớp Đ6-H1 Trang Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế phần điện nhà máy điện TBA NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ….… Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Giáo viên hướng dẫn SVTH: Trần Chung Hiếu_Lớp Đ6-H1 Trang Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế phần điện nhà máy điện TBA NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Hà Nội, ngày tháng năm Giáo viên phản biện SVTH: Trần Chung Hiếu_Lớp Đ6-H1 Trang Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế phần điện nhà máy điện TBA Mục Lục Chương 12 TÍNH TỐN CÂN BẰNG CƠNG SUẤT, 12 CHỌN PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY 12 1.2.1 Công suất phát toàn nhà máy 13 1.2.2 Phụ tải cấp điện áp máy phát .14 1.2.3 Phụ tải cấp điện áp trung 15 1.2.5 Phụ tải tự dùng 15 1.3 Cân cơng suất tồn nhà máy 16 Loại 25 MBA 25 Sđm MVA 25 Công suất cuộn dây, kV .25 Tổn thất công suất, .25 kW 25 UN % 25 Io % 25 C 25 T 25 H 25 ∆Po .25 ∆PN 25 C-T .25 C-H .25 T-H .25 A 25 C-T .25 C-H .25 T-H .25 ТPдц 25 80 25 121 25 - 25 6,3 .25 70 25 - 25 310 25 - 25 - 25 10,5 .25 - 25 0,55 .25 Loại 25 MBA 25 Sđm MVA 25 Công suất cuộn dây, kV .25 Tổn thất công suất, .25 kW 25 SVTH: Trần Chung Hiếu_Lớp Đ6-H1 Trang Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế phần điện nhà máy điện TBA UN % 25 Io % 25 C 25 T 25 H 25 ∆Po .25 ∆PN 25 C-T .25 C-H .25 T-H .25 A 25 C-T .25 C-H .25 T-H .25 Тдц .25 80 25 242 25 - 25 6,3 .25 80 25 - 25 320 25 - 25 - 25 11 25 - 25 0,6 .25 2.1.2 Chọn máy biến áp tự ngẫu B2 B3 phía 220 kV 25 Loại 26 MBA 26 Sđm MVA 26 Công suất cuộn dây, kV .26 Tổn thất công suất, .26 kW 26 UN % 26 Io % 26 C 26 T 26 H 26 ∆Po .26 ∆PN 26 C-T .26 C-H .26 T-H .26 A 26 C-T .26 C-H .26 T-H .26 AТдцTH .26 125 26 SVTH: Trần Chung Hiếu_Lớp Đ6-H1 Trang Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế phần điện nhà máy điện TBA 230 26 121 26 6,6 .26 75 26 290 26 - 26 - 26 11 26 31 26 19 26 0,6 .26 2.1.3 Phân bố công suất máy biến áp 26 2.1.4 Kiểm tra khả tải máy biến áp cố .27 2.2.1 Tính tổn thất điện máy biến áp B1, B4, B5, sơ đồ MF-MBA: .31 2.2.2 Tổn thất điện máy biến áp tự ngẫu B2 B3: 32 Loại 34 MBA 34 Sđm MVA 34 Công suất cuộn dây, kV .34 Tổn thất công suất, .34 kW 34 UN % 34 Io % 34 C 34 T 34 H 34 ∆Po .34 ∆PN 34 C-T .34 C-H .34 T-H .34 A 34 C-T .34 C-H .34 T-H .34 ТPдц 34 80 34 115 34 - 34 6,3 .34 70 34 - 34 310 34 - 34 - 34 10,5 .34 - 34 0,55 .34 Loại 34 SVTH: Trần Chung Hiếu_Lớp Đ6-H1 Trang Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế phần điện nhà máy điện TBA MBA 34 Sđm MVA 34 Công suất cuộn dây, kV .34 Tổn thất công suất, .34 kW 34 UN % 34 Io % 34 C 34 T 34 H 34 ∆Po .34 ∆PN 34 C-T .34 C-H .34 T-H .34 A 34 C-T .34 C-H .34 T-H .34 AТдцTH .34 125 34 230 34 121 34 6,6 .34 75 34 290 34 - 34 - 34 11 34 31 34 19 34 0,6 .34 2.3.2 Phân bố công suất máy biến áp 34 2.3.4 Kiểm tra khả tải máy biến áp cố .35 2.4.1 Tính tổn thất điện máy biến áp B3, B4, B5, sơ đồ MF-MBA: .41 2.4.2 Tổn thất điện máy biến áp tự ngẫu B1 B2: 41 3.1 Chọn sơ đồ thiết bị phân phối 43 3.2 Tính tốn kinh tế-kỹ thuật chọn phương án tối ưu 43 3.2.1 Vốn đầu tư 43 3.2.2 Chi phí hàng năm .44 3.3.1 Sơ đồ thiết bị phân phối phương án I 45 3.3.2 Sơ đồ thiết bị phân phối phương án II .47 CHƯƠNG IV: .49 TÍNH TỐN DỊNG ĐIỆN NGẮN MẠCH .49 4.1 Chọn điểm ngắn mạch: 49 4.2 Lập sơ đồ thay 49 4.3 Xác định tham số 50 4.3.1 Hệ thống 51 4.3.2 Đường dây 51 SVTH: Trần Chung Hiếu_Lớp Đ6-H1 Trang Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế phần điện nhà máy điện TBA 4.3.3 Máy biến áp .52 4.3.4 Máy phát điện 53 4.4.Tính tốn ngắn mạch theo điểm chọn 55 4.4.1.Điểm ngắn mạch N1 55 4.3.2.Điểm ngắn mạch N2 58 4.3.3 Điểm ngắn mạch N3 : .60 4.3.4 Điểm ngắn mạch N3’ 62 4.3.5 Điểm ngắn mạch N4 62 Bảng 4.1: Kết tính tốn điểm ngắn mạch phương án 63 5.1 Dòng điện làm việc dòng điện làm việc cưỡng .64 5.1.1 Phía điện áp cao 220kV .64 5.1.2.Phía điện áp trung 110kV 65 5.1.3.Mạch máy phát 6,3 kV .66 Bảng 5.1:dòng cưỡng cấp điện áp phương án .66 5.2.Chọn máy cắt dao cách li .66 5.2.1.Chọn máy cắt 66 Bảng 5.2: thông số máy cắt phương án 67 5.2.2 Chọn dao cách ly: 67 Bảng 5.3: thông số dao cách ly phương án 67 5.3.Chọn dẫn cứng đầu cực máy phát: 68 5.3.1 Chọn loại tiết diện dẫn 68 Bảng 5.4: thông số dẫn cứng chọn .69 5.3.2 Kiểm tra ổn định nhiệt ngắn mạch 69 5.3.3 Kiểm tra điều kiện ổn định động .69 5.3.4 Kiểm tra ổn định động có xét đến dao động riêng 71 5.3.5 Chọn sứ đỡ 72 Hình 5.2: sứ đỡ dẫn cứng 72 5.4.Chọn góp,thanh dẫn mềm 73 5.4.1.Chọn loại tiết diện dẫn 73 Bảng 5.5: thông số dẫn mềm chọn 73 5.4.2 Kiểm tra điều kiện tổn thất vầng quang .73 5.4.3 Kiểm tra ổn dịnh nhiệt ngắn mạch 74 5.5.Chọn cáp cho phụ tải địa phương kháng điện đường dây 78 5.5.1.Chọn cáp cho phụ tải địa phương: .78 Bảng 5.7:thông số chọn cho cáp kép 80 5.6.2 Chọn máy biến dòng BI 87 5.7.1 Chọn chống sét van cho góp 90 5.7.2 Chọn chống sét van cho máy biến áp 90 Thông số định mức 95 PHẦN II: THIẾT KẾ TRẠM HẠ ÁP 22/0,4 KV 96 CUNG CẤP CHO MỘT KHU CHUNG CƯ .96 I Yêu cầu thiết kế 97 II Khảo sát phụ tải .97 7.1.Xác định phụ tải tính tốn 98 7.2.Chọn máy biến áp 98 7.3.Chọn kiểu trạm biến áp .98 8.1 Sơ đồ nối điện 99 8.1.1.Sơ đồ nối điện 99 8.1.2.Sơ đồ nguyên lý trạm biến áp treo 400-22/0,4kv .99 8.1.3.Sơ đồ đấu dây trạm biến áp treo 22/0,4 kv .100 SVTH: Trần Chung Hiếu_Lớp Đ6-H1 Trang 10 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế phần điện nhà máy điện TBA 8.2.3.Chọn cầu chì tự rơi Điều kiện chọn cầu chì tự rơi: Điện áp định mức (kV): Uđm.cc ≥ Uđm.m=22(kV) Dòng điện định mức (A): Iđm.cc ≥ Icb=13,65(A) Bảng 8.4 Thơng số cầu chì tự rơi Udmmax (kV) Idm (A) IN (kA) Kiểu C710-112PB 27 100 Trọng lượng (kg) 9,07 8.2.4.Chống sét van Tra sổ tay lựa chọn & tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500 kV- Ngô Hồng Quang ta dùng loại chống sét van Nga chế tạo có thơng số sau: Loại Udm (kV) Điện áp cho phép lớn Umax (kV) Điện áp đánh thủng tần số 50Hz (kV) Điện áp đánh thủng xung kích thời gian phóng điện 2-10s Khối lượng (kg) (kV) PBC-10 35 40,5 75 150 38 Bảng 8.5 Thông số chống sét van Chú ý trước đặt chống sét van cần phải thử nghiệm đặc tính kỹ thuật chống sét van, như: điện áp phóng điện,điện áp chịu đựng lớn nhất, điện áp dư, dòng điện rò… 8.2.5.Chọn sứ cao Tra phụ lục 2.28 Giáo trình Hệ thống cung cấp điện ta chọn Sứ đặt trời Nga chế tạo có thơng số sau: Kiểu 0WH-10-500 Udm (kV) 24 F (kg) 850 Upđ khô (kV) 140 Upđ ướt (kV) 80 Trọng lượng (kg) 44,6 Bảng 8.6 Thông số sứ cao SVTH: Trần Chung Hiếu_Lớp Đ6-H1 Trang 102 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế phần điện nhà máy điện TBA 8.2.6.Chọn dẫn xuống máy biến áp Thanh dẫn chọn theo điều kiện phát nóng cho phép: K1.K2.Icp ≥ Ilvcb Trong đó: K1 – hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ,ứng với môi trường đặt cáp: K1 = 75 − 35 = 0,882 75 − 25 K2 : Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường, K = 1.Ta chọn đồng trịn có sơn màu để phân biệt pha Thay vào công thức ta được: Icp ≥ I lvcb 13,65 = = 15,48 (A) K1.K 0,882 Tra bảng Phụ lục- 10 Giáo trình thiết kế nhà máy điện ta chọn dẫn có thơng số sau: Đường kính Chủng loại (mm) Thanh đồng trịn Icp (A) 195 Bảng8.7.Thơng số dẫn 8.3 Chọn thiết bị điện hạ áp Khi chọn thiết bị điện hạ áp ta dựa vào điều kiện sau: Ilvmax = Sdm 400 = = 577,35(A) 3.Udm 0,4 Dịng điện cưỡng phía hạ áp là: Ilvcb = 1,3 Iđm = 1,3 577,35 = 750,555 A Khi chọn thiết bị điện hạ áp ta dựa vào điều kiện sau: Uđm ≥ Uđmmạng = 0,4 kV Iđmtb ≥ Ilvmax = 577,35 A Yêu cầu bố trí thiết bị điện tủ hạ áp cho gọn thoáng, dễ kiểm tra thao tác 8.3.1.Chọn cáp từ máy biến áp sang tủ phân phối Do chiều dài cáp ngắn, nên ta chọn cáp theo điều kiện phát nóng lâu dài cho phép Ta có điều kiện: SVTH: Trần Chung Hiếu_Lớp Đ6-H1 Trang 103 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế phần điện nhà máy điện TBA K1.K I cp ≥ I lv max = 577,35 A 1,3.K1.K I cp ≥ I lvcb = 750,555 Với : K1 – hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ,ứng với môi trường đặt cáp: K1 = 65 − 35 = 0,866 65 − 25 K2 – hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ,kể đến số lượng cáp chung rãnh Cáp đơn K2 = Chọn cáp đồng hạ áp lõi hãng LENS chế tạo có thơng số sau: (Bảng 4.23 –Sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500kV) F(mm2) ICP(A) r0 (Ω/km) Trong nhà 0,0283 850 Bảng 8.8.Thơng số cáp chọn x 630 Ngồi trời 1088 8.3.2 Chọn aptomat tổng : Aptomat chọn theo điều kiện UđmA≥ Uđm mạng = 0,4kV IđmA≥ Ilvmax =577,35 A ICđmA≥ IN Bảo vệ dòng thao tác đóng cắt mạch hạ Aptomat kiểu hộp Merlin Gerin chế tạo có thơng số sau: Loại Udm (V) Idm (A) INmax (kA) Số cực C801N 690 800 25 Bảng 8.9 Thông số Aptomat tổng 8.3.3 Chọn aptomat nhánh : Vì từ cao áp có ba lộ cung cấp cho phụ tải ta coi công suất lộ nên aptomat nhánh chọn theo điều kiện sau: UđmA≥ Uđm mạng = 0,4kV IđmA≥ Ilvmax = 192,45 A ICđmA≥ IN Vậy ta chọn Aptomat kiểu hộp Merlin Gerin chế tạo có thơng số sau: Loại Udm (V) Idm (A) SVTH: Trần Chung Hiếu_Lớp Đ6-H1 INmax (kA) Số cực Trang 104 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế phần điện nhà máy điện TBA NS250N 690 400 15 Bảng 8.10 Thông số Aptomat nhánh 8.3.4 Chọn hạ áp : Chọn tiết diện dẫn theo điều kiện phát nóng lâu dài cho phép: ICP≥ Ilvcb = 750,555 A Chọn đồng tiết diện chữ nhật có sơn màu để phân biệt pha, thông số cho bảng sau: (Bảng 7.2 –Sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500kV ) Kích thước F ICP M(kg/m) (mm) (mm ) (A) 300 2,676 955 50 ×6 Bảng 8.11 Thơng số hạ áp 8.3.5 Chọn máy biến dòng : Chọn máy biến dòng theo điều kiện sau: Udm ≥ Udmmạng = 0,4kV IdmBI ≥ I lvcb 750,555 = = 625, 4625( A) 1, 1, Chọn máy biến dịng Nga chế tạo, có thơng số kỹ thuật sau: (Bảng 8.9 –Sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500kV ) Loại TKM- 0,5 Uđm (kV) 0,5 Iđm Số Cuộn dây Dung lượng (A) thứ cấp (VA) 5-800 10 Bảng 8.11 Thơng số máy biến dịng Cấp xác 0,5 8.3.6 Chọn sứ đỡ cái: Ta chọn sứ oφ-1-1250YT3 Nga chế tạo có thơng số sau: Loại sứ 0φ-1-1250YT3 Uđm UPđ khô Phụ tải phá hoại (kV) (kV) (kg) 11 250 Bảng 8.12 Thông số sứ đỡ hạ áp SVTH: Trần Chung Hiếu_Lớp Đ6-H1 Chiều cao (mm) 62 Trang 105 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế phần điện nhà máy điện TBA 8.3.7 Chọn chống sét van hạ áp: Chống sét van chọn có điện áp định mức phù hợp với điện áp định mức mạng : UđmCSV≥ Uđmmạng = 0,4kV Dùng chống sét van Liên bang Nga chế tạo có thông số kỹ thuật cho bảng sau : (Bảng 8.4 –Sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500kV ) Loại PBH-0,5Y Uđm Umax Uđánh thủng Uđánh thủng xung kích (kV) (kV) f=50Hz tpđ=2÷10s (kV) 0,5 0,5 1,3 Bảng 8.13 Thơng số CSV 8.3.8 Chọn thiết bị đo đếm điện : Tên đồng hồ Đơn Loại Cấp vị xác Ampe - mét Vôn - mét Công tơ tác dụng Công tơ phản kháng A V ∃ 378 ∃378 1,5 1,5 Wh MV3 E4 1,5 (kV) 1,9 - 2,5 Cơng suất tiêu thụ (VA) Cuộn Cuộn dịng điện áp điện 0,1 2 0,5 MV3 E4 1,5 0,5 R Bảng 8.14 Thông số thiết bị đo đếm điện Để đảm bảo độ bền học, ta chọn dây dẫn nối từ biến dòng đến dụng cụ đo dây dẫn đồng sợi bọc nhựa PVC tiết diện 2,5mm trở lên vỏ bọc có màu tương ứng với màu quy ước pha VAh 8.3.9 Chọn cáp đầu nhánh : Cáp chọn theo điều kiện sau : - Dòng làm việc lâu dài cho phép : K1.K2.Icp≥ Ilvmax = 192,45A Với : K1 – hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ,ứng với môi trường đặt cáp K1 = 65 − 45 = 0,710 65 − 25 K2 – hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ,kể đến số lượng cáp chung rãnh ( n=3) lấy K2 = 0,9 Chọn cáp đồng hạ áp lõi + trung tính cách điện PVC, hãng LENS chế tạo có thông số sau: (Bảng 4.23 –Sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500kV ) SVTH: Trần Chung Hiếu_Lớp Đ6-H1 Trang 106 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế phần điện nhà máy điện TBA F(mm2) ( x70)+(1x 35) r0 (Ω/km) Trong nhà 0,268/0,524 254 Bảng 8.15 Thông số cáp đầu ICP(A) Ngoài trời 246 8.3.10 Chọn tủ phân phối hạ áp: - Sử dụng loại tủ sơn tĩnh điện : Tủ gồm hai ngăn lắp cột cạnh máy biến áp Trong lắp đặt hệ thống đếm điện -Ngăn đếm: Gồm TI 600/5A, đồng hồ công tơ tác dụng pha 380/220-5A công tơ phản kháng pha 380/220 V -5A -Ngăn phân phối đo lường bảo vệ gồm có : TI- 600/5A, Ampemet 0÷ 600 A, vơn mét 0÷450 ,lắp 01 Aptômát tổng 600A 03 Aptômát nhánh 200A Nhật Chọn tủ phân phối 0,4kV có kích thước cao 1,2m - rộng 0,8m – dày 0,6m ( Lưu ý : Hai bên mặt trước thành tủ nên bố trí khe thơng gió để làm mát ) SVTH: Trần Chung Hiếu_Lớp Đ6-H1 Trang 107 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế phần điện nhà máy điện TBA Hình 8.16 Sơ đồ nguyên lý trạm biến áp treo sau chọn thiết bị 8.4 Tính tốn ngắn mạch kiểm tra thiết bị ,khí cụ điện chọn 8.4.1 Tính tốn ngắn mạch Tính tốn ngắn mạch để xác định trị số dòng điện ngắn mạch nhằm kiểm tra thiết bị chọn Vì yêu cầu tính dịng ngắn mạch để kiểm tra khí cụ điện chọn nên ta chọn điểm ngắn mạch hình vẽ SVTH: Trần Chung Hiếu_Lớp Đ6-H1 Trang 108 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế phần điện nhà máy điện TBA Hình 8.16 Sơ đồ điểm tính tốn ngắn mạch Chọn điểm ngắn mạch: Để kiểm tra thiết bị phía cao áp ta chọn điểm ngắn mạch N1 Để kiểm tra thiết bị điện phía hạ áp 0,4kV ta chọn điểm ngắn mạch N , N3: N2 – Kiểm tra cáp hạ lộ tổng áptômát tổng N3 – Kiểm tra áptômát nhánh cáp lộ phụ tải Giả thiết ngắn mạch xảy dạng ngắn mạch pha đối xứng coi nguồn có cơng suất vơ lớn Vì trạm biến áp coi xa nguồn, nên tính tốn ngắn mạch ta xem: IN = I " = I∞ Điện kháng hệ thống tính gần qua công suất ngắn mạch máy cắt đầu nguồn: SN = 260 MVA Đường dây 22kV không cấp điện cho trạm biến áp sử dụng dây dẫn loại AC120 có chiều dài 10km Dây AC-120 có r0 = 0,25 (Ω/km) ; x0 = 0,377 (Ω/km) Điện trở đường dây : RD = ro.l = 0,25.10 = 2,5 Ω Điện kháng đường dây : XD = xo.l = 0,377.10 = 3,77 Ω • Tính tốn ngắn mạch phía cao áp 22kV : SVTH: Trần Chung Hiếu_Lớp Đ6-H1 Trang 109 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế phần điện nhà máy điện TBA Sơ đồ thay tính ngắn mạch điểm N1 : Ta có : Utb = 1,05Uđm = 23,1kV Điện kháng hệ thống là: X HT U 2tb 23,12 = = = 1,86Ω SN 260 Tổng trở đường dây 22kV cấp điện cho TBA: ZD = 2,5 + j 3,77 Vậy tổng trở từ hệ thống đến điểm ngắn mạch N1 là: 2 2 Z∑ = R ∑ + X ∑ = 2,5 + (1,86 + 0,377) = 3,355Ω Dòng ngắn mạch điểm N1 : U tb 22 = = 3,786(kA) 3.Z 3.3,355 ∑ Dòng điện xung kích là: I N1 = ixk1 = 1,8 IN1 = 1,8 3,786 = 9,64 kA • Tính tốn ngắn mạch phía hạ áp 0,4kV : Khi tính tốn ngắn mạch phía hạ áp, ta coi MBA hạ áp nguồn (vì nối với hệ thống có cơng suất vơ lớn), điện áp phía hạ áp khơng thay đổi xảy ngắn mạch, ta có: IN = I " = I∞ Sơ đồ thay sau : Tính dịng ngắn mạch điểm N2 : Tổng trở Máy Biến Áp: 2 ∆PN U dm 106 U N %.U dm 10 ZB = +j n.Sdm n.Sdm Trong đó: ∆PN , U N : Là tổn hao ngắn mạch (kW) điện áp ngắn mạch (%) máy biến áp U dm ,Sdm : Điện áp định mức (kV) công suất định mức (kVA) máy biến áp n : Số máy biến áp đặt trạm SVTH: Trần Chung Hiếu_Lớp Đ6-H1 Trang 110 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế phần điện nhà máy điện TBA 2 ∆Pn U dm 106 U n %.U dm 104 ZB = +j Sdm Sdm 5,75.0, 10 4.0,4 104 = +j = 5,75 + j16(mΩ) 4002 400 Tổng trở cáp nối từ máy biến áp tủ hạ áp : ZC = RC + j XC Cáp nối từ máy biến áp tủ hạ áp có : r0 = 0,07mΩ/m, x0 = 0,06mΩ/m Giả sử cáp có chiều dài 5m ta : ZC = 0,0283.5 = 0,1415mΩ Tổng trở áp tô mát là: ZAT = 0,15 + j 0,1 mΩ Do ta có tổng trở tính tới điểm N2: ZΣ2 = ZB + ZC + ZAT = 5,75+ j16 +0,1415+ 0,15 + j0,1 = 6,0415 +j 16,1 (Ω) Do dịng điện ngắn mạch điểm N2: IN2 = U dm 400 = = 13,43(kA) ZΣ 3 (6,04152 + 16,12 ) Dịng điện xung kích tính tốn điểm ngắn mạch N2: ixk2 = 2.k xk I N2 = 2.1,8.13,43 = 34,187(kA) Tính dịng ngắn mạch điểm N3: Ta có tổng trở hạ kich thước 50x6 mm LTC = 0,6m ; r0 = 0,08 mΩ/m ; x0 = 0,18 mΩ/m ZTC = ( 0,08 + j 0,18 ) 0,6 = 0,48 + j 0,096 mΩ Tổng trở áp tô mát nhánh là: ZAN = 0,36 + j 0,28 mΩ Do ta có tổng trở tính tới điểm N3: ZΣ3= ZΣ2 + ZTC + ZAN = 6,0415 + j16,1 + 0,48+ j0,096 + 0,36 + j0,28 = 6,8815 + j 16,476 (Ω) Do dịng điện ngắn mạch điểm N3: U dm U dm 0, 4.103 IN3 = = = = 12,93(kA) 3.Z Σ 3 RΣ23 + X Σ23 6,88152 + 16, 4762 SVTH: Trần Chung Hiếu_Lớp Đ6-H1 Trang 111 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế phần điện nhà máy điện TBA Dịng điện xung kích tính tốn điểm ngắn mạch N3: ixk3 = 2.k xk I N3 = 2.1,8.12,93 = 32,91(kA) 8.4.2 Kiểm tra thiết bị, khí cụ điện chọn • Kiểm tra cầu dao phụ tải 3CJ1461 – 24kV : Điều kiện kiểm tra: + UđmCD = 24kV ≥ Uđm mang = 22kV + IđmCD = 630 A > ICb =13,65A + IđmN1-3s= 20kA > IN1 = 3,786 kA + Iđm = 45kA > IN1 = 3,786 kA ⇒ thoả mãn điều kiện • Kiểm tra cầu chì tự rơi C710-112PB- 15kV : Điều kiện kiểm tra: + UđmCC = 27kV ≥ Uđm mạng = 22kV + IđmCC = 100 A > ICb =13,65 A + IđmCắt = 8kA > IN1 = 3,786kA ⇒ thoả mãn điều kiện • Kiểm tra sứ đỡ cao áp 0ШH-10-500 (ШH-10): Điều kiện kiểm tra: + UđmSứ =24kV ≥ Uđm mạng = 22kV + Ftt≤ FCP Trong đó:+ FCP = 0,6 FPh = 0,6 850 = 510 kG + Ftt = 1,76 10-8 l i xk1 a Với cấp điện áp ÷ 35kV thì: l = 80 ÷ 200 cm ; a = 30 ÷ 100 cm Ta chọn: l = 120 cm ; a = 60 cm 120 3,786.103 = 0,133 kG ⇒ Ftt = 1,76 10-8 60 Ta thấy: FCP = 510 kG > Ftt = 0,133 kG ⇒ Đạt yêu cầu ( ) • Kiểm tra hạ áp : Kiểm tra 0,4kV theo điều kiện ổn định động: δ = M ≤δCP W Trong đó: + M : Là mơ men uốn tính tốn + W : Là mơ men chống uốn dẫn Ta có: M = Ftt l l l = 1,76 10-8 .i xkN (kG/cm) 10 a 10 Với: l = 50 cm : Là khoảng cách sứ đỡ a = 15 cm : Là khoảng cách pha ixkN2 = 16144 A SVTH: Trần Chung Hiếu_Lớp Đ6-H1 Trang 112 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế phần điện nhà máy điện TBA ⇒ M = 1,76 10-8 50 50 34187 = 603,387 kG.cm 15 10 b.h 0,6.52 = = 2,5 cm3 6 603,387 M ⇒δ = = = 241,35 kG/cm2 2,5 W Mà hạ áp đồng 50 ×6mm, có: δCP = 1400 kG/cm2 W = ⇒δ = M = 241,35 kG/cm2 Uđm mạng + IđmA= 800A ≥ Itt = 577,35A + ICđmA = 25kA ≥ IN2 = 13,43 kA ⇒ Đạt yêu cầu • Kiểm tra Aptomat nhánh NS250N: Điều kiện kiểm tra: + UđmA = 690V = Uđm mạng + IđmA= 400A ≥ Itt = 192,45A + ICđmA= 15kA ≥ IN3 = 12,93 kA ⇒ Đạt yêu cầu SVTH: Trần Chung Hiếu_Lớp Đ6-H1 Trang 113 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế phần điện nhà máy điện TBA CHƯƠNG 9: TÍNH TỐN NỐI ĐẤT CHO TRẠM BIẾN ÁP Hệ thống nối đất kết cấu thép góc L60x60x6mm dài l = 2,5m chúng nối với thép dẹt 40x4mm tạo thành mạch vòng nối đất xung quanh trạm biến áp Các cọc đóng sâu chơn sâu h = 0,8m Mặt trạm là: l1xl2 = (6x4)m2 Điện trở suất đất ρđo = 0,4.104 (Ωcm) Hệ số hiệu chỉnh theo mùa cọc nối đất là: Hệ số mùa an toàn Kmt = 1,6; Kmc = 1,4 Yêu cầu điện trở nối đất trạm có Uđm = 10kV : Rnđ≤ Ω 9.1 Điện trở nối đất Điện trở nối đất tính theo cơng thức sau : ρ K.L2 Rt = ln 2π.L d.h Trong : ρ = ρđo.Kmt = 0,4.104.10-2.1,6= 64 Ωm L chu vi mạch vòng : L = (6+4).2 = 20m d đường kính thanh, thép dẹt nên : d = b 40.10−3 = = 0,02m 2 K hệ số phụ thuộc vào sơ đồ nối đất K = f (l1/l2)=f(6/4)=f(1,5)=5,81 64 5,81.202 ⇒ Rt = ln = 6,053Ω 2.π.20 0,02.0,8 9.2 Điện trở nối đất cọc Điện trở nối đất cọc tính theo cơng thức: Rc = ρ 2l 4t + l ln + ln 2.πl d 4t − l Trong đó: ρ = ρđo.Kmc = 0,4.104.10-2.1,4= 56 Ωm l chiều dài cọc : l = 2,5m d đường kính cọc, cọc thép góc L60x60x6 nên d = 0,95b d = 0,95.60.10-3 = 0,057 m SVTH: Trần Chung Hiếu_Lớp Đ6-H1 Trang 114 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế phần điện nhà máy điện TBA t= ⇒ Rc = l 2,5 +h= + 0,8 = 2,05m 2 56 2.2,5 4.2,05 + 2,5 ln + ln = 17,073Ω 2.π.2,5 0,057 4.2,05 − 2,5 9.3 Điện trở nối đất hệ thống cọc Mặt bố trí tiếp địa: Tra tài liệu kỹ thuật điện cao áp ta có hệ số sử dụng cọc là: ηt = 0,36; ηc = 0,56 Điện trở nối đất hệ thống cọc : R ht = R c.R t 17,073.6,053 = = 3,107Ω R c .ηt + n.ηC R t 17,073.0,36 + 8.0,56.6,053 Ta có : Rht = 3,107Ω< Rđ = 4Ω Vậy hệ thống nối đất thiết kế cho trạm đạt yêu cầu kỹ thuật Kết Luận: -Trong phần ta thiết kế trạm hạ áp 22/0,4 kV cung cấp cho khu dân cư nơng thơn.Ta chọn máy biến áp,khí cụ điện kiểm tra điều kiện an toàn kỹ thuật đảm bảo yêu cầu SVTH: Trần Chung Hiếu_Lớp Đ6-H1 Trang 115 ... toàn nhà máy 1.4 Đề xuất phương án nối điện 1.4.1 Cơ sở chung để đề xuất phương án nối điện Phương án nối điện nhà máy điện khâu quan trọng trình thiết kế phần điện nhà máy điện Căn vào kết tính... nối điện tối ưu cho nhà máy điện SVTH: Trần Chung Hiếu_Lớp Đ6-H1 Trang 23 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế phần điện nhà máy điện TBA Chương TÍNH TỐN CHỌN MÁY BIẾN ÁP Máy biến áp thiết bị quan trọng Trong. .. nhiệt điện ngưng mà ta thiết kế 1.1 Chọn máy phát điện Nhiệm vụ thiết kế thiết kế phần điện cho nhà máy nhiệt điện ngưng có cơng suất đặt 250 MW gồm tổ máy, công suất tổ máy 50 MW Để thuận tiện cho