MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU Trạm biến áp đóng vai trò quan trọng hệ thống lượng Cùng với phát triển hệ thống lượng điện quốc gia, dẫn đến ngày xuất nhiều nhà máy điện trạm biến áp có công suất lớn Việc giải đắn vấn đề kinh tế, kỹ thuật thiết kế, xây dựng vận hành chúng mang lại lợi ích không nhỏ kinh tế quốc dân nói chung ngành công nghiệp điện nói riêng Để đảm bảo cho việc cung cấp điện tốt đòi hỏi phải xây dựng hệ thống gồm khâu sản xuất, truyền tải phân phối điện hoạt động cách thống với Trong đó, trạm biến áp mắt xích đóng vai trò quan trọng hệ thống điện muốn truyền tải điện xa giảm điện áp xuống thấp cho phù hợp với nơi tiêu thụ ta dùng biến áp kinh tế thuận tiện Các thiết bị lắp đặt trạm biến áp thiết bị đắt tiền, so với dây tải điện xác suất xảy cố trạm biến áp thấp hơn, nhiên cố trạm gây lên hậu nghiêm trọng không loại trừ cách nhanh chóng xác Sự cố thường ngắn mạch, tải, trạm biến áp có dạng cố khác xảy máy biến áp rò dầu, bão hòa mạch từ v.v Nguyên nhân cố, hư hỏng thiên tai bão lũ, hao mòn cách điện, tai nạn ngẫu nhiên, thao tác nhầm v.v Do vậy, việc thiết kế hệ thống điều khiển bảo vệ cho trạm biến áp phải đảm bảo yêu cầu cần thiết Với phát triển khoa học công nghệ việc ứng dụng tự động hóa trạm biến áp nên yêu cầu trạm thực dễ dàng Để hiểu rõ vấn đề em xin trình bày đồ án tốt nghiệp với đề tài “ Phân tích hệ thống cung cấp điện trạm biến áp trung gian Gia Lộc – Hải Dương ” với mục đích sâu nghiên cứu ứng dụng PLC S7 – 300 hệ thống tự động hóa trạm Trong thời gian làm đồ án, giúp đỡ hướng dẫn thầy giáo T.S Đặng Hồng Hải em hoàn thành đồ án với nội dung bao gồm chương: Chương : Phân tích trang bị điện phần điện thứ trạm biến áp 110kV (Gia Lộc-Hải Dương) Chương 2: Phân tích trang bị điện phần điện nhị thứ trạm biến áp 110kV (Gia Lộc-Hải Dương) Chương 3: Khí cụ điện cao áp Do lần làm nhiệm vụ thiết kế hạn chế lực thân thời gian, đồ án không tránh khỏi sai sót, em mong bảo thầy giáo, cô giáo Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo T.s Đặng Hồng Hải với thầy cô giáo môn điện tự động công nghiệp trường Đại học Hàng Hải tận tình hướng dẫn em thời gian vừa qua để em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này! Hải Phòng, ngày 18 tháng 01 năm 2014 Sinh viên: Đào Văn Độ CHƯƠNG PHÂN TÍCH TRANG BỊ ĐIỆN PHẦN ĐIỆN NHẤT THỨ TRẠM BIẾN ÁP 110kV ( GIA LỘC – HẢI DƯƠNG ) 1.1 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ LƯỚI ĐIỆN TOÀN TỈNH HẢI DƯƠNG Sơ đồ nguyên lý lưới điện tỉnh Hải Dương(BẢN VẼ TBA110-2Đ1 -01) bao gồm nguồn đến sau: - Nhà máy nhiệt điện Phả Lại (công suất 2x250MVA) - Trạm biến áp trung gian Tràng Bạch (2x125MVA) - Trạm biến áp nhà máy xi măng Hoàng Thạch (2x17,5+2x20MVA) - Trạm biến áp Nhị Chiểu (2x40MVA) - Trạm biến áp nhà máy xi măng Phúc Sơn (2x31,5MVA) - Trạm biến áp Phúc Điền (1x63MVA) - Trạm biến áp Nghĩa An (2x25MVA) - Trạm biến áp Thanh Hà (1x25MVA) - Trạm biến áp Ngọc Sơn (2x40MVA) Trạm biến áp Đồng Niên (25+2x40MVA) - Trạm biến áp Tiền Trung (1x40MVA) - Trạm biến áp Lai Khê (2x25MVA) - Trạm biến áp Chí Linh (1x25MVA) - Trạm biến áp Phả Lại TC (2x6,3MVA) - Trạm biến áp Đại An (2x63MVA) Nguồn điện toàn khu vực cung cấp nhà máy nhiệt điện Phả Lại với tổng công suất 500MVA (xét hệ thống tính đến năm 2010) Trạm biến áp trung gian Tràng Bạch chịu trách nhiệm phân phối điện tới Uông Bí, Thái Nguyên, Chinh Phong, Hoàng Bồ, Vật Cách nhà máy xi măng Hoàng Thạch (75MVA), Nhị Chiểu (80MVA), xi măng Phúc Sơn (63MVA), Chí Linh (25MVA) Để đảm bảo độ tin cậy hệ thống trạm biến áp phân phối cấp điện từ lộ chính, dây loại AC nhôm trần mắc không Các hộ tiêu thụ cấp điện theo sơ đồ hình tia, ngoại trừ Nhị Chiểu nhà máy xi măng Phúc Sơn cấp điện theo sơ đồ phân nhánh Trạm biến áp Hải Dương cấp điện cho khu vực: Phố Nối, Phúc Điền, Phố Cao, Nghĩa An, theo sơ đồ phân nhánh Các khu vực Đại An, Ngọc Sơn, Thanh Hà, Đồng Niên, Tiền Trung, Lai Khê để tăng độ tin cậy cho khu vực việc cấp điện cho hộ tiêu thụ hai lộ người ta thực việc nối khu vực thành mạch vòng trạm biến áp Hải Dương nhà máy nhiệt điện Phả Lại Mạch vòng hoạt động dựa nguyên tắc vòng hở 1.2 PHÂN TÍCH PHẦN ĐIỆN NHẤT THỨ 1.2.1 Phần nguồn Sơ đồ phần nối điện thể (BẢN VẼ TBA110-2Đ1-02) 1.2.1.1 Các phần tử có hệ thống điện Toàn trạm biến áp đặt mặt 75x73,5(m) Trong trạm bao gồm thiết bị: dao cách điện, máy cắt điện, dao cách ly, dao ngắn mạch, sứ điện, chống sét van, chống sét ống, máy biến áp lực, máy biến áp tự dùng, biến dòng điện, biến điện áp, cột chiếu sáng chống sét phần tử bảo vệ Các thiết bị điện có hệ thống điện chính: - Máy biến áp lực T1 40MVA – 115/38,5/23kV tổ đấu dây Yo/ ▲/Y o_11-12, có khả điều áp tải cuộn cao áp - Máy biến áp lực T2 40MVA – 115/38,5/23kV tổ đấu dây Yo/ ▲/ Yo_11-12, có khả điều áp tải cuộn cao áp - Dao cách ly nối đất DS/2ES – 123kV; 1250A - Máy biến dòng 110kV CT – 123kV 400 – 600 – 800/1/1/1A - Máy cắt CB 110kV 1250A – 25kA/3s - Máy biến điện áp CTV – 123kV; 6400pF / / kV - Thanh cao 110kV: ASCR – 300 - Thanh cao 110kV: ASCR – 300 - Chống sét van 110kV LA – 96kV;10kA - Chống sét van 22kV LA – 24kV; 10A - Chống sét van 35kV LA – 35kV; 10A - Thanh 22kV Cu – 2000A; 25KA/1s - Máy cắt 22kV CB – 24kV; 2000A; 630A; 25kA/1s - Biến dòng 22kV CT – 24kV; 800 – 1200 – 1800/1/1/1A; 200– 400/1/1A - Máy biến áp tự dùng 22kV TN2 – 100kVA; 23±2x2,5%/0,4kV; tổ đấu dây ▲/Y o_11 - Thanh 35kV Cu – 1600A; 25kA/1s - Máy cắt 35kV CB – 38,5kV; 1250A; 630A; 25kA/1s - Biến dòng 35kV CT – 38,5kV; 600 – 800 – 1000/1/1/1A; 200 – 400/1/1A - Máy biến áp tự dùng 35kV TN1 – 100kVA; 38,5±2x2,5%/0,4kV; tổ dấu dây Y/Y o_12 - Rơle bảo vệ dòng rò ZCT: 30/1A 1.2.1.2 Nguyên lý cấp điện Cao trạm biến áp lấy nguồn từ ACSR – 300, cấp nguồn từ hai lộ: - Dự phòng Thanh Hà J01 - Đường từ Đồng Niên – Phố Cao J04 Trung 35kV đưa tới 35kV (Cu – 1600A; 25kA/1s) qua dây cáp Cu/XLPE/38,5kV – 2x(1x300)/1 pha Từ điện áp 35kV cấp cho trạm điện hạ Qua điểm đấu số theo dây cáp Cu/XLPE – 3x50mm2 cấp máy biến áp (MBA) tự dùng TN1 – 100kVA 38,5±2x2,5%/0,4kV Y/Yo-12 Các điểm đấu số 5, 7, cấp nguồn cho tủ phân phối hạ áp Điểm đấu số 11 cấp nguồn cho biến áp đo lường 35kV VT- 38,5kV / / kV đồng thời có đường dây cáp đưa sang cấp nguồn cho thứ tủ phân phối 38,5kV bao gồm điểm đấu số 12, 10, 4, 6, 8, để cấp nguồn cho tủ phân phối máy biến dòng Trung 22kV đưa tới 22kv (Cu – 2000A; 25kA/1s) qua dây cáp Cu/XLPE/24kV – 2x(1x400)/1 pha đấu vào điểm số Từ qua điểm đấu 5, 7, 9, 11, 13 theo đường dây cáp cấp đến cho tủ phân phối hạ áp Điểm đấu số qua dây cáp Cu/XLPE – 3x50mm2 cấp nguồn cho MBA tự dùng TN2 – 100kVA 23±2x2,5%/0,4kV▲ / Yo_11và điểm đấu số 15 cấp nguồn cho máy biến áp đo lường 22kV VT 23 0,11/33kV Đồng thời điểm đấu số 15 nối với thứ tủ phân phối 22kVqua đường cáp nối vào điểm nối thứ 16 Tại cấp nguồn cho tủ phân phối hạ áp máy biến dòng qua điểm đấu số 6, 8, 10, 12, 14, Máy biến áp lực dự phòng T2 cấp nguồn cao từ lấy nguồn từ lộ: - J02 dự phòng Thanh Hà - J04 Đồng Niên – Phố Cao Trung 35kV MBA T2 đưa vào số (Cu – 1600; 25kA/1s) tủ phân phối 38,5kV vào điểm đấu số Tại kết hợp với với đường dây trung 38,5kV MBA T1 đấu số tủ phân phối 38,5kV cấp điện cho máy biến áp tự dùng, máy biến áp đo lường, máy biến dòng tủ phân phối hạ áp qua điểm đấu số 3, 5, 7, 9, 11, 12, 10, 4, 6, Trung 22kV MBA T2 đưa tới Cu – 2000A; 25kA/1s số tủ phân phối 24kV, điểm đấu số Tại tủ phân phối 24kV cấp nguồn cho máy biến áp tự dùng, máy biến áp đo lường, máy biến dòng tủ phân phối hạ áp qua điểm đấu 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 6, 8, 10, 12, 14, Thanh 2:ACRS – 300 cấp nguồn từ hai lộ J01 dự phòng Thanh Hà J03 ĐD Đồng Niên – Phố Cao thông qua ngăn phân đoạn J06 kết hợp với cấp nguồn cao cho MBA T1 MBA T2 1.2.2 Phần điện tự dùng Trình bày sơ đồ phần điện tự dùng (BẢN VẼ TBA110-2Đ1-18) 1.2.2.1 Các phần tử hệ thống điện Các phần tử điện hệ thống điện tự dùng bao gồm: - Máy biến áp tự dùng TN1 100/22(23±2x2,5%/0,4kV) - Máy biến áp tự dùng TN2 100/35(38,5±2x2,5%/0,4kV) - Aptomat tổng tủ điện tự dùng (xoay chiều) QF200A có khóa liên động điện - Thanh tủ phân phối điện xoay chiều - Các aptomat phân phối điện áp xoay chiều pha pha - Bộ nắn chỉnh lưu cầu pha 220V – DC, nạp điện cho acquy 220V – 120Ah - Aptomat tổng phần điện chiều QF 100A có khóa liên động điện - Thanh tủ phân phối điện chiều - Các aptomat phân phối điện áp chiều - Và rơle bảo vệ, chỉnh mạch, thị chạm đất, đồng hồ đo: A, V, Wh, VARh, tủ xoay chiều chiều 1.2.2.2 Nguyên lý cấp điện Phần điện tự dùng lấy nguồn từ cao áp thông qua máy biến áp: TN1 100/22(23±2x2,5%/0,4kV) TN2 100/35(38,5±2x2,5%/0,4kV) cấp vào Hai máy biến áp (TN1 100/22, TN2 100/35) đấu Y/Yo thông qua dây cáp Cu/PVC – 4x95mm2 đưa tới cầu dao QF 200A có khóa liên động điện 1/2 Trên đường dây từ cầu dao QF MBA tới có đặt đồng hồ đo thông số Ampemét A, công tơ hữu công Wh công tơ vô công WARh Sử dụng dây pha dây trung tính cấp nguồn cho Trên có bảo vệ điện áp thấp F27 bảo vệ điện áp F59 thông qua cầu dao QF 5A, từ cầu dao thông qua chỉnh mạch vôn mét đưa tới vôn kế để đo điện điện áp Từ nguồn điện phân phối sau: Qua cầu dao QF 50A cấp nguồn pha có dây trung tính đến tủ tổng nhà nghỉ ca Qua cầu dao QF 30A cấp nguồn pha cho hệ thống tủ 22kV Qua cầu dao QF 30A cấp nguồn pha cho hệ thống tủ 35kV Qua cầu dao QF 30A cấp điện pha cho tủ đấu dây trời Qua cầu dao QF 30A cấp điện pha có dây trung tính cho quạt mát máy biến áp Qua cầu dao QF 20A cấp điện pha có dây trung tính cho điều khiển điện áp tải MBA Qua cầu dao QF 30A cấp điện pha có dây trung tính cho tủ chiếu sáng trời Qua cầu dao QF 20A cấp điện pha cho sấy chiếu sáng tủ điều khiển Qua cầu dao QF 20A cấp điện pha cho sấy chiếu sáng tủ bảo vệ Qua cầu dao QF 20A cấp điện pha cho nạp phụ 48V Qua cầu dao QF 20A cấp điện pha cho có dây trung tính cho điều khiển điện áp tải MBA T2 dự phòng Qua cầu dao QF 30A cấp nguồn pha có dây trung tính cho dự phòng Qua cầu dao QF 20A cấp nguồn pha có dây trung tính cho dự phòng Qua cầu dao QF 150A cấp nguồn pha có dây trung tính chiếu sáng nhà Qua cầu dao QF 5A cấp nguồn pha Rơle trung gian RL1 Qua cầu dao QF 30A cấp nguồn pha cho hệ thống tủ 35kV dự phòng Qua cầu dao QF 30A cấp nguồn pha cho hệ thống tủ 22kV dự phòng Qua cầu dao QF 30A cấp nguồn pha cho dự phòng Qua cầu dao QF 20A cấp nguồn pha cho dự phòng Qua cầu dao QF 63A cấp nguồn pha có dây trung tính qua 6m dây cáp Cu/PVC – 4x16mm2 cấp vào nạp Từ nạp nguồn chiều chia làm đường Một đường theo 18m dây cáp Cu/PVC – 1x50 nạp vào ắc quy 220V – 120Ah Còn đường theo 4m dây cáp 2Cu/ PVC – 1x50 đưa vào cầu dao QF 100 Hai cầu dao QF 100A có khóa liên động điện 1/2 Từ sau cầu dao QF 100A dây dẫn đưa đến chiều 220V DC – 250A có lắp đồng hồ Ampekế A để đo dòng điện chiều dây dẫn Trên chiều có bảo vệ điện áp thấp F27 thông qua cầu dao QF 5A có hiển thị điện áp V thị trạm đất G1 Trên cái, điện áp chiều đưa đến cấp nguồn cho phần tử sau: Qua cầu dao QF 20A cấp nguồn cho ĐKTC MBA Qua cầu dao QF 20A cấp nguồn cho tủ đấu dây trời Qua cầu dao QF 20A cấp nguồn cho tủ điều khiển xa MBA Qua cầu dao QF 20A cấp nguồn cho hệ thống tủ 35kV Qua cầu dao QF 20A cấp nguồn cho hệ thống tủ 22kV Qua cầu dao QF20A cấp nguồn cho hệ thống tủ điều khiển 110kV mạch Qua cầu dao QF20A cấp nguồn cho hệ thống tủ điều khiển 110kV mạch Qua cầu dao QF 20A cấp nguồn cho hệ thống tủ chiếu sáng cố Qua cầu dao QF 20A cấp nguồn cho hệ thống tủ bảo vệ 110kV mạch Qua cầu dao QF 20A cấp nguồn cho hệ thống tủ bảo vệ 110kV mạch Qua cầu dao QF 20A cấp nguồn cho hệ thống tủ 35kV dự phòng cho Qua cầu dao QF 20A cấp nguồn cho hệ thống tủ 22kV dự phòng cho Qua cầu dao QF 20A cấp nguồn cho tủ đấu dây trời dự phòng Qua cầu dao QF 20A cấp nguồn cho tủ điều khiển MBA Qua cầu dao QF 20A cấp nguồn cho tủ bảo vệ máy biến áp Qua cầu dao QF 15A cấp nguồn cho tủ chiếu sáng cố Qua cầu dao QF 20A cấp nguồn cho tủ dự phòng Qua cầu dao QF 40A cấp nguồn cho tủ dự phòng Qua cầu dao QF 30A cấp nguồn cho tủ dự phòng 10 3.2.4 Máy cắt khí SF6 a Khái niệm chung Để tăng hiệu ứng dập hồ quang môi trường khí giảm kích thước cách điện, người ta thường sử dụng khí SF6 b Đặc điểm khí SF6 Ở áp suất bình thường, độ bền điện khí SF6 gấp 2.5 lần so với không khí, áp suất at độ bền điện khí tương đương với dầu BA Hệ số dẫn nhiệt SF6 cao gấp lần không khí, tăng mật độ dòng điện mạch vòng dẫn điện, giảm khối lượng đồng Khả dập hồ quang buồng dập kiểu thổi dọc khí SF6 lớn gấp lần so với không khí, giảm thời gian cháy hồ quang, tăng khả cắt, tăng tuổi thọ tiếp điểm SF6 loại khí trơ, không phản ứng với oxy, hydro, bị phân tích thành khí thành phần 3.2.5 Máy cắt tự sinh khí a Khái niệm chung Ở máy cắt tự sinh khí, hồ quang dập tắt hổn hợp khí vật liệu rắn buồng dập hồ quang sinh tác động nhiệt độ cao 47 b Cấu tạo 1.Tiếp điểm làm việc tĩnh - 2.Đế - 3.Trục quay 4.Tiếp điểm hồ quang động - 5.Buồng dập hồ quang cố định - 6.Lò xo 7.Tiếp điểm hồ quang tĩnh - 8.Cách điện tự sinh khí 3.3 NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC MÁY CẮT MC TBĐ dùng để đóng cắt mạch điện chế độ vận hănh, không tải, tải định mức, cố, Bộ phận chủ yếu MC lă cấu truyền động, hệ thống tiếp điểm, buồng dập hồ quang, Trước đóng, lượng tích trữ truyền động với trị số đủ lớn Khi có tín hiệu “đóng “ đưa vào truyền động, lượng tích luỹ truyền động giải phóng, nhanh chóng đóng tiếp điểm máy cắt Đồng thời với trình “đóng”, cấu “cắt” truyền động nạp lượng, chuẩn bị cho trình “cắt” Thao tác “cắt” máy cắt thực cách giải phóng lượng cấu cắt qua việc nhả chốt hãm “cắt” Chốt hãm nhả tay qua nút ấn cần gạt (cắt tay), nhả nam châm điện 48 3.3.1 Sơ đồ nguyên lý thao tác máy cắt a Nguyên lý thao tác máy cắt Khi đóng công tâc đóng (CTĐ ) cuộn dđy đóng (Đ) có điện, đóng tiếp điểm mây cắt (MC), đồng thời tiếp điểm thường kín mây cắt cắt điện cuộn dđy (D) Mây cắt có cuộn cắt (C1) vă (C2) Cuộn (C1) cấp nguồn từ BI, dùng để cắt nhanh có ngắn mạch Cuộn (C2) dùng để cắt vận hănh (bằng công tắc CTC) vă cắt có cố qua câc rơle bảo vệ R1, R2, R3 … Nút ấn phục hồi dùng để cắt điện role trung gian (R) sau giải trừ cố 3.4 KHÍ CỤ ĐIỆN CAO ÁP 3.4.1 Thiết bị chống sét a Khái niệm chung Thiết bị chống sét khí cụ điện dùng để bảo vệ thiết bị điện, tránh hòng hóc cách điện điện áp cao từ khí (thường sét ) tác động vào Muốn dẫn xung điện áp cao sét gây nên xuống đất, đầu thiết bị chống sét nối với đường, đầu nối đất 49 b Các yêu cầu Đặc tính bảo vệ V-s thiết bị chống sét phải nằm đặc tính bảo vệ cách điện Thiết bị chống sét không tác động nhầm có điện áp nội Điện áp dư sau chống sét tác động phải thấp, không gây nguy hiểm cho cách điện thiết bị bảo vệ Udư = Is.RXK Nhanh chóng hạn chế dập tắt hồ quang điện dòng điện ngắn mạch chạm đất tạo Có tuổi thọ (số lần đóng cắt) cao Dựa vào nguyên lý làm việc ta có khe hở phóng điện, chống sét ống, chống sét van chống sét oxyt kim loại c Chọn chống sét Điên áp định mức chống sét phả điện áp điện mức lưới Chống sét điện áp DC chống sét điện áp AC Dòng điện ngắn mạch lưới điểm đặt chống sét phải nhỏ dòng ngắn mạch mà chống sét chịu 3.4.2 Khe hở phóng điện a Khái niệm chung Khe hở phóng điện thiết bị chống sét đơn giản gồm điện cực, có điện cực nối đất điện cực nối với mạch điện Khi làm việc bình thường khe hở cách ly phần tử mang điện với đất Khi có sóng điện áp chạy đường dây, khe hở phóng điện truyền xuống đất 50 Loại thiết bị đơn giản, rẻ tiền Song phận dập hồ quang nên làm việc bảo vệ rơle cắt mạch điện Vì khe hở phóng điện thường dùng làm bảo vệ phụ hay làm phận loại chống sét khác 3.4.3 Chống sét ống (CSO) a Cấu tạo Vỏ chống sét ống - Điện cực S1, S2 khe hở phóng điện 51 1.Điện cực - Mũi kim loại - Vỏ ống - Điện cực kim loại Bulông - Điện cực hình xuyến - Ống kim loại - Lá chắng l1 khoảng cách phóng điện - l2 khoảng cách phóng điện phụ b Nguyên lý làm việc Chống sét ống gồm khe hở phống điện S1và S2 Trong khe hở S1 đặt ống làm vật liệu sinh khí fibrôbakêlit vinipơlát Khi có sóng điện áp S1và S2 phóng điện Dưới tác dụng hồ quang, chất sinh khí phát nóng sản sinh nhiều khí làm cho áp suất ống tăng lên đến hàng chục ata thổi tắt hồ quang Khả dập hồ quang CSO hạn chế Ứng với số dòng điện giới hạn định, dòng điện lớn hồ quang không bị tắt gây ngắn mạch tạm thời Chống sét ống chủ yếu dùng để bảo vệ chống sét cho dường dây có truyền tải công suất thấp không treo dây chống sét 3.4.4 Chống sét van (CSV) a Cấu tạo 52 Lò xo chịu nén, Vòng đệm - Mặt bích kim loại - Vỏ cách điện Điện cực - Điện trở phân áp - Điện trở phi tuyến - Đế chống sét b Khối khe hở - Vòng đệm mica - 10 Vỏ cách điện - 11 Lớp điện cực 12 Tấm ép kim loại Bộ phận chủ yếu chống sét ống cột chuỗi khe hở phóng điện ghép nối tiếp với cột chuỗi điện trở phi tuyến đặt vỏ cách điện kín Điện cực mũ cách điện nối với dây dẫn, điện cực đáy nối với đất b Nguyên lý hoạt động Khi có điện áp cao, khe hở van chống sét bị phóng điện qua chồng điện trở vilít, chế tạo từ hạt cacbuasilic, có phủ lớp SiO2 Khi có điện áp lớn đặt lên chồng điện trở phi tuyến điện trở giảm nhiều nhanh chóng dẫn dòng điện xung xuống đất 53 Khi dòng điện xung hết, dòng xoay chiều với tần số công nghiệp chạy theo, song điện áp thấp so điện áp xung, điện trở phục hồiở giá trị lớn, giảm dòng điện xoay chiều c Đặc tuyếnV-A 3.4.5 Máy biến dòng điện (BI) a Khái niệm chung Máy biến dòng điện (BI) hay biến dòng thiết điện dùng để biến đổi dòng điện có trị số lớn điện áp cao xuống dòng điện có trị số tiêu chuẩn 5A 1A, điện áp an toàn cung cấp cho mạch đo lường, điều khiển bảo vệ Ở mạch điện xoay chiều, nguyên lý làm việc biến dòng tương tự MBA b Cấu tạo 54 Cuộn dây sơ cấp biến dòng có số vòng nhỏ, có vài vòng, cuộn thứ cấp có số vòng nhiều nối đất đề phòng cách điện sơ thứ cấp bị chọc thủng không nguy hiểm cho dụng cụ phía thứ cấp Phụ tải thứ cấp biến dòng điện nhỏ coi biến dòng làm việc trạng thái ngắn mạch Trong trường hợp tải phải nối đất cuộn thứ cấp để tránh điện áp cho c.Sơ đồ đấu nối BI Sơ đồ đấu dây biến dòng mạch điện trình bày hình Tải biến dòng đấu vào cuộn thứ cấp w2 đầu nối đất, thứ tự đầu cuối cuộn dây máy biến dòng thường phân biệt , đầu cuộn dây đánh dấu “sao” 55 d Sơ đồ nối e Sơ đồ đo lường f Các thông số BI Điện áp định mức trị số điện áp dây lưới điện mà biến dòng làm việc,điện áp định cách điện phía sơ cấp thứ cấp biến dòng Dòng điện định mức phía sơ cấp thứ cấp dòng làm việc dài hạn theo phát nóng có dự trữ Hệ số biến đổi : Kđm = I1ddm/I2ddm Sai số biến dòng điện 56 g Chọn BI Theo vị trí đặt: Trong nhà trời Cấp xác: Tùy theo mục đích sử dụng (công tơ cấp xác 0,5) Điện áp: Uđm BI ≥ UHT Dòng điện: IđmBI ≥ Icb /1,2, Vì BI cho phép tải lâu dài 20% Phụ tải BI : Sau chọn BI theo điều kiện trên, dựa vào sơ đồ nối dây BI dụng cụ nối vào BI ta kiểm tra điều kiện phụ tải: Z 2BI ≤ Z2đmBI nhằm đảm bảo sai số nằm giới hạn cho phép Trong Z2 phụ tải tính toán Z2 = Zdc + Zdd Zdc tổng trở toàn dụng cụ nối vào mạch thứ cấp xác định theo sơ đồ nối dây dụng cụ nối vào BI Zdd tổng trở dây dẫn mạch thứ cấp 3.4.6 Máy biến điện áp (BU) a Khái niệm chung Biến điện áp đo lường dùng để biến đổi điện áp từ trị số lớn xuống trị số thích hợp (100V hay 100/ V) để cung cấp cho dụng cụ đo lường, rơle tự động hóa Như dụng cụ thứ cấp tách khỏi mạch điện cao áp nên an toàn cho người Cũng an toàn, đầu cuộn dây thứ cấp phải nối đất Các dụng cụ phía thứ cấp BU có điện trở lớn nên coi BU làm việc chế độ không tải b Các thông số Điện áp định mức cuộn dây sơ cấp, điện áp định mức BU Hệ số biến điện áp định mức : Sai số : Sai số điện âp tương đối Sai số góc BU 57 Công suất định mức BU c Cấu tạo d Sơ đồ nối 58 e.Sơ đồ đo lường 59 KẾT LUẬN Sau thời gian tìm hiểu nghiên cứu Trạm biến áp trung gian Gia Lộc Hải Dương PLC S7 300, với giúp đỡ nhiệt tình thầy cô khoa, đặc biệt thầy giáo T.s Đặng Hồng Hải em hoàn thành yêu cầu nội dung đồ án Phân tích hệ thống cung cấp điện trạm biến áp trung gian Gia Lộc – Hải Dương Do thời gian thực tế không nhiều khả hiểu biết hạn chế, nên nhiều vấn đề em chưa đưa vào thiết kếđồ án Em mong bảo góp ý thầy cô bạn để đồ án em hoàn thiện Hoàn thành đồ án em xin trân thành cảm ơn đến thầy giáo T.s Đặng Hồng Hải thầy cô giáo trường Đại Học Hàng Hải Việt Nam Đặc biệt thầy cô giáo khoa Điện , dạy bảo em suốt trình học tập trường Em xin chân thành cảm ơn ! Hải Phòng, ngày 18 tháng 01 năm 2014 Sinh viên thực Đào Văn Độ 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO Trần Thu Hà - Phạm Quang Huy (2008) Lập trình với S7 & Wincc giao diện người máy HMI Scada công nghiệp Lê Ngọc Bích - Phạm Quang Huy (2010) Scada truyền thông công nghiệp 3.Bảo vệ hệ thống điện Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội – 2005 VS.GS.TSKH Trần Đình Long Hướng dẫn thiết kế bảo vệ rơle TS Phạm Văn Hòa Ngắn mạch đứt dây hệ thống điện Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội – 2004 6.Tài liệu PLC S7 300 Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Hà Nội Trang Web http://tailieu.vn http://siemens.com.vn 61 [...]... nhằm phân tán dòng điện sét vào đất giữ cho điện áp tại mọi điểm trong khu vực bảo vệ không quá lớn,đảm bảo cho công trình,thiết bị và con người khi sét đánh 20 CHƯƠNG 2 PHÂN TÍCH TRANG BỊ ĐIỆN PHẦN ĐIỆN NHỊ THỨ TRẠM BIẾN ÁP 110kV ( GIA LỘC - HẢI DƯƠNG ) 2.1 PHÂN TÍCH PHẦN ĐIỆN NHỊ THỨ Sơ đồ ký hiệu thiết bị (hình 2.1-các bản vẽ từ 3Đ2-04 tới 3Đ2-07) Phần điều khiển của trạm biến áp sử dụng các tín... điện( điểm trung tính) với hệ thống nối đất làm việc là để đảm bảo sự làm việc của các thiết bị điện theo chế độ làm việc quy định sẵn.Nối đất làm việc nhằm nâng cao độ tin cậy cung cấp điện của hệ thống cung cấp điện, nâng cao được tính kinh tế khi vận hành hệ thống điện (cả trong chế độ làm việc bình thường cũng như khi xảy ra sự cố Nối đất bảo vệ(còn gọi là nối đất an toàn).Nối đất bảo vệ là nối điện. .. mang điện áp( vỏ máy,bệ máy,các bộ phận bằng kim loại…) của thiết bị điện với hệ thống nối đất.Nối đất bảo vệ nhằm đảm bảo an toàn khi chạm vào các bộ phận của thiết bị điện mà bình thường nó không mang điện áp nhưng do cách điện bị chọc thủng khiến cho nó cũng xuất hiện điện áp Nối đất chống sét là nối điện thiết bị chống sết(kim thu lôi,dây thu sét,thiết bị chống sét…) với hệ thống nối đất nhằm phân. .. điện Chiều cao đường hàn h=6mm Các mối hàn sau khi gia công xong phải sơn 2 lớp bitum nóng Điện trở nối đất của hệ thống thỏa mãn điều kiện R≤0,5Ω Lưới nối đất được đặt trước ở những phần đắp Tất cả các trụđỡ thiết bịđều phải được nối với hệ thống nối đất chung của trạm Điểm nối đất của các kim thu sét, chống sét van phải cách điểm nối đất của máy biến áp 1,5m Dây tiếp đất của kim thu sét chạy song song... (2x2,5mm2) cung cấp cho các nhóm đèn mắc nối tiếp: - Đường thứ nhất qua aptomat 10A với đoạn cáp dài 25m cấp nguồn cho đèn 1 và đèn 2 mắc nối tiếp nhau cách nhau 2m cáp - Đường thứ 2 đoạn cáp dài 25m được aptomat 10A cấp nguồn cho các đèn 3, 4, 5 mắc nối tiếp nhau mỗi đèn cách nhau 2m cáp - Đường thứ 3 cáp dài 25m cấp nguồn bởi aptomat 10A cho đèn 6, 7 mắc nối tiếp nhau - Aptomat 5A cung cấp nguồn cho... như máy biến áp, máy cắt… mà cách điện của các thiết bị này lại yếu hơn so với cách điện của đường dây Trước tiên, phóng điện trên cách điện tương đương với việc ngắn mạch thanh góp và ngay cả khi có phương tiện hiện đại cũng vẫn đưa đến sự cố trầm trọng nhất trong hệ thống Ngoài ra mặc dù trong kết cấu cách điện của thiết bị thường cố gắng sao cho mức cách điện trong mạch cao hơn mức cách điện ngoài,... dao QF 20A cấp nguồn cho tủ bảo vệ 110kV 1.2.3 Phần điện chiếu sáng 1.2.3.1 Chiếu sáng ngoài trời Sơ đồ mặt bằng chiếu sáng ngoài trời (TBA110-2Đ1-11) - Hệ thống chiếu đèn chiếu sáng ngoài trời bao gồm 10 đèn + Đèn 1, 2: Đèn chiếu sáng máy biến áp Loại đèn halogen 220V – 500W + Đèn 3, 4, 5, 6, 7: Đèn pha, đèn halogen 220V – 500W + Đèn C1, C2, C3: Đèn chiếu sáng cổng trạm Loại đèn compact 220V – 25W có... aptomat loại 1 module Cáp lực ruột đồng PVC4x16 Cáp lực ruột đồng PVC(3x10+1x4) Cáp lực ruột đồng PVC2x4 Cáp lực ruột đồng PVC2x1,5 Ống nhựa luồn cáp PVCФ32 từ mương cáp ngoài trời vào Bộ Cái Cái Cái Cái Cái 18/ 1 3 3 4 1 Kèm phụ kiện Bộ 6 Kèm phụ kiện m 73 m 22 m 87 m 284 m 8 Kèm phụ kiện QLVH 15 1.2.4 Phần chống sét Bảo vệ chống sét đối với trạm biến áp có yêu cầu rất cao vì trong trạm có những thiết... chiếu điều chỉnh tại chỗ cho phù hợp với thực tế + Điện chiếu sáng lấy từ tủ chiếu sáng được đặt trong nhà điều khiển có lắp 4 aptomat 20A – 220V AC + Cáp điện được đi trong mương cáp loại 0,6kV/PVC – 2x2,5mm2, đoạn không đi trong mương cáp được luồn trong ống nhựa PVC – Ф32 chôn trong đất ở độ sâu 0,4m + Cáp lên cột đi trong ống thép tráng kẽm Ф37, cáp lên trụ cổng chôn chìm trong trụ + Các đèn pha... mạch điện. Đây là nguyên nhân gây hỏng các thiết bị điện b.Chống sét van đường dây dùng bảo vệ đường dây có nguyên lý bảo vệ,khi xảy ra set đánh trực tiếp vào cột điện hoặc dây chống sét,dòng điện sét sẽ đi qua dây thoát sét xuống đất.Nếu tổng trở nối đất lớn thì điện áp giáng trên tổng trở nối đất cột điện lớn vượt quá khả năng chiuaj của cách điện dây dẫn có thể gây phóng điện ngược trên cách điện. Phóng ... động hóa trạm biến áp nên yêu cầu trạm thực dễ dàng Để hiểu rõ vấn đề em xin trình bày đồ án tốt nghiệp với đề tài “ Phân tích hệ thống cung cấp điện trạm biến áp trung gian Gia Lộc – Hải Dương. .. bị điện phần điện thứ trạm biến áp 110kV (Gia Lộc- Hải Dương) Chương 2: Phân tích trang bị điện phần điện nhị thứ trạm biến áp 110kV (Gia Lộc- Hải Dương) Chương 3: Khí cụ điện cao áp Do lần làm... (2x31,5MVA) - Trạm biến áp Phúc Điền (1x63MVA) - Trạm biến áp Nghĩa An (2x25MVA) - Trạm biến áp Thanh Hà (1x25MVA) - Trạm biến áp Ngọc Sơn (2x40MVA) Trạm biến áp Đồng Niên (25+2x40MVA) - Trạm biến áp Tiền