Đồ án thiết kế hệ thống cung cấp điện GVHD:Hoàng Mai Quyền MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN CHƯƠNG 1: Tổng quan trạm Biến áp .4 1.1 Thuyết minh trạm biến áp 1.2 Điện áp 1.3 Phân loại trạm biến áp theo điện lực 1.4 Công suất máy biến áp 1.5 Các đơn vị cần quan tâm trạm CHƯƠNG 2: Các loại trạm biến áp .6 2.1 Trạm Biến Áp trời 2.1.1 Trạm treo 2.1.2 Trạm giàn .8 2.1.3 Trạm 2.2 Trạm biến áp nhà .9 2.2.1 Trạm kín 2.2.2 Trạm trọn 10 2.2.3 Trạm Gis .12 2.3 Các Sơ Đồ Đấu Dây Trạm Biến Áp 12 2.3.1 Sơ đồ đấu đơn: 12 2.3.2 Sơ đồ đấu đôi: .14 2.3.3 Sơ đồ phân phối song song: 15 2.3.4 Sơ đồ mạch vòng: 16 SVTH:Lê Đắc Nam Trang Đồ án thiết kế hệ thống cung cấp điện GVHD:Hoàng Mai Quyền CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP TREO CÔNG SUẤT 250 KVA – 22/0,4 kV .17 3.1 Phần mở đầu: 17 3.2 Chọn máy biến áp sơ đồ nối dây: 17 3.3 Chọn thiết bị điện áp cao: 18 3.3.1 Chọn cầu chì tự rơi: 18 3.3.2 Chọn dẫn xuống máy biến áp: 19 3.4 Chọn thiết bị điện hạ áp: 20 3.4.1 Chọn cáp từ máy sang tủ phân phối .20 3.4.2 Chọn tủ phân phối : 21 3.4.3 Thanh hạ áp: 21 3.4.4 Chọn Áptomát tổng: 21 3.4.5 Chọn Áptomát nhánh: 21 3.4.6 Chọn máy biến dòng: 22 3.4.7 Chọn sứ hạ : 23 3.5 Tính ngắn mạch: 23 3.5.1 Các bước tiến hành tính ngắn mạch: 25 3.6 Tính tốn nối đất cho trạm biến áp: 29 3.7 Kết cấu trạm : .32 SVTH:Lê Đắc Nam Trang Đồ án thiết kế hệ thống cung cấp điện GVHD:Hồng Mai Quyền LỜI CẢM ƠN Nhóm sinh viên thực đề tài xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo khoa Điện – Điện tử trường ĐH Cơng Nghiệp Hà Nội, tận tình truyền đạt cho chúng em kiến thức Đặc biệt, chúng em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo Hoàng Mai Quyền người hướng dẫn tận tình giúp đỡ chúng em suốt thời gian chúng em thực đề tài Chúng em cảm ơn ý kiến đóng góp thầy giáo bạn cho việc thực đề tài Để hồn thành đề tài nhóm thực nỗ lực nghiên cứu, thiết kế chế tạo, thời gian kiến thức hạn chế nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót, chúng em mong nhận lời góp ý chân thành từ thầy bạn để có thêm hiểu biết hồn thiện q trình làm việc sau Hà Nội, Ngày tháng năm 2018 Nhóm sinh viên thực SVTH:Lê Đắc Nam Trang Đồ án thiết kế hệ thống cung cấp điện GVHD:Hoàng Mai Quyền CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TRẠM BIẾN ÁP Máy biến áp thiết bị điện từ tĩnh, làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ , dùng để biến đổi điện áp hệ thống dòng điện xoay chiều giữ nguyên tần số Ta thấy Máy biến áp dùng nơi, từ máy biến áp dân dụng dùng quạt điện đến máy biến áp dùng để ổn áp dùng main board điện tử.v.v Một ứng dụng phổ biến dùng điện lực: Trạm biến áp điện lực tăng hạ áp truyền tải điện Từ loại máy biến áp nhỏ (máy biến áp khô giải nhiệt gió, chế tạo công suất 2000 KVA), đến máy biến áp lớn có cuộn dây đặt ngập dầu (dầu để cách điện tản nhiệt thép xung quanh máy) 1.1 Thuyết minh trạm biến áp Để truyền tải công suất điện lớn từ nơi sản xuất đến nơi tiêu thụ, giải pháp tăng điện áp để hạn chế tổn thất công suất giảm giá thành đầu tư đường dây lựa chọn tối ưu Lượng cơng suất tải truyền lớn điện áp cao 1.2 Điện áp Người ta phân làm cấp điện áp Siêu Cao Áp: Lớn Hơn 500 KV Cao áp: 66kV, 110kV, 220kV 500kV Trung Áp: 6kV, 10kV, 15kV, 22kV 35 kV Hạ Áp: 0,4kV 0,2kV Các điện áp nhỏ KV 1.3 Phân loại trạm biến áp theo điện lực Theo cách phân loại trên, ta lại có tên trạm biến áp: Trạm biến áp Trung gian: Nhận điện áp từ 220 KV – 35 KV biến đổi thành điện áp 35 KV – 15 KV theo nhu cầu sử dụng SVTH:Lê Đắc Nam Trang Đồ án thiết kế hệ thống cung cấp điện GVHD:Hoàng Mai Quyền Trạm biến áp phân Xưởng hay Trạm biến áp phân phối: Nhận điện áp 35 KV – KV biến đổi thành điện áp 0,4 KV – 0,22 KV => trạm biến áp dùng mạng hạ áp dân dụng tòa nhà, thường thấy trạm 22/0,4 KV 1.4 Công suất máy biến áp Gồm máy biến áp có cấp điện áp sơ/thứ cấp: 35/0.4KV, 22/0.4 KV, 10&6.3/0.4 KV Công suất biểu kiến Trạm phổ biến: 50, 75, 100, 160, 180, 250, 320, 400, 500, 560, 630, 750, 800, 1000, 1250, 1500, 1600, 1800, 2000, 2500 KVA Các công ty Sản Xuất thi công trạm Biến Áp như: Thibidi, Cơ điện Thủ Đức, Lioa.v.v 1.5 Các đơn vị cần quan tâm trạm S: Công suất biểu kiến ghi trạm biến áp (KVA) P: Công suất tiêu thụ (KW) Q: Công suất phản kháng (KVAr) U: điện áp sơ cấp thứ cấp trạm (KV V) I: Dòng điện thứ cấp (A), Dòng điện sơ cấp thường quan tâm Tính tốn lựa chọn trạm biến áp hạ áp Xác định trung tâm phụ tải vị trí đặt trạm Tính tốn trung tâm phụ tải vị trí đặt trạm nhằm tiết kiệm dây dẩn, hạn chế sụt áp tổn hao công suất mạng điện Nhưng cân đối tính mỹ quan cơng nghiệp, gần lưới điện lực đảm bảo hành lang an toàn điện đường dây Xác định số lượng biến áp (hộ loại 1, 3) Hộ loại 1: Duy trì nguồn điện liên tục đường dây hạ áp từ trạm, Cần Máy Biến Áp trở lên trạm Hộ loại loại ảnh hưởng đến sinh mạng người an ninh quốc gia Như bệnh viện, trạm xá tòa nhà quốc hội, quốc phòng.v.v SVTH:Lê Đắc Nam Trang Đồ án thiết kế hệ thống cung cấp điện GVHD:Hoàng Mai Quyền Hộ loại 2: có ảnh hưởng kinh tế, so sánh chọn phương án hay hai máy biến áp trạm VD: Nhà máy thép, nhà máy sản xuất kính v.v Hộ loại 3: Mất điện ảnh hưởng đến kinh tế Nên cắt điện để sửa chữa Xác định công suất trạm biến áp (là S P cho biết nhu cầu sử dụng trạm) Tính tốn cơng suất trạm phát triển tương lai Có nhiều cách tính tốn cơng suất điện, cách dùng phổ biến nhất: Theo diện tích nhu cầu sử dụng theo sản lượng hàng năm sản phẩm KW điện Và theo công suất đặt hệ số nhu cầu (liệt kê công suất thiết bị cụ thể) Hộ loại dùng Máy Biến Áp, máy chịu tải 1,4 lần Công suất máy Công suất q tải 1,4 lần Cơng suất tính tốn tòa nhà xí nghiệp Xác định chế độ vận hành kinh tế trạm biến áp Đối với trạm từ máy biến áp trở lên Vì q trình tính tốn thường dư cơng suất lớn so với tải thực, nên thời điểm tải nhỏ nhỏ cơng suất Máy Biến Áp Vì ta cần sử dụng Máy Biến áp cho tồn tải để tránh tổn hao điện khơng cần thiết dùng máy Lựa chọn đầu phân áp Các chế độ phụ tải như: dùng nhiều cực đại, dùng cực tiểu xảy cố Mỗi chế độ ta cần đảm bảo điện áp góp máy biến áp Thường xảy trạm đặt xa trung tâm phụ tải Tiêu chuẩn áp dụng vẽ Theo tiêu chuẩn điện lực, xem thêm Thông Số Thiết Bị CHƯƠNG 2: CÁC LOẠI TRẠM BIẾN ÁP 2.1 Trạm Biến Áp trời Trạm trời thích hợp cho trạm trung gian cơng suất lớn Vì máy biến áp, thiết bị phân phối có kích thước lớn nên có đủ diện tích để lắp đặt thiết bị này, tiết SVTH:Lê Đắc Nam Trang Đồ án thiết kế hệ thống cung cấp điện GVHD:Hồng Mai Quyền kiệm chi phí xây dựng lớn Bao gồm trạm: Trạm hợp bộ, trạm (đặt lên bê tơng), trạm giàn(< 3×100 KVA), trạm treo (< 3×75 KVA), trạm kín (lắp đặt nhà), trạm trọn bộ(nhà lắp ghép) Tùy theo giá thành nhu cầu mà ta lựa chọn loại biến áp khác 2.1.1 Trạm treo Là trạm mà toàn thiết bị cao hạ áp máy biến áp treo cột MBA thường loại môt pha tổ ba máy biến áp pha Tủ hạ áp đặt cột Trạm thường tiết kiệm đất nên thường dùng làm trạm công cộng cung cấp cho vùng dân cư Máy biến áp trạm treo thường có cơng suất nhỏ( x 75 kVA), cấp điện áp 15¸22 / 0,4 kV, phần đo đếm trang bị phía hạ áp Tuy nhiên loại trạm thường làm mỹ quan thành phố nên lâu dài loại trạm không khuyến khích dùng thị SVTH:Lê Đắc Nam Trang Đồ án thiết kế hệ thống cung cấp điện GVHD:Hoàng Mai Quyền 2.1.2 Trạm giàn Trạm giàn loại trạm mà toàn trang thiết bị máy biến áp đặt giá đỡ bắt hai cột Trạm trang bị ba máy biến áp pha ( x 75 kVA) hay máy biến áp ba pha( 400 kVA), cấp điện áp 15 22 kV /0,4 kV Phần đo đếm thực phía trung áp hay phía hạ áp Tủ phân phối hạ áp đặt giàn hai cột đường dây đến đường dây khơng hay đường cáp ngầm Trạm giàn thường cung cấp điện cho khu dân cư hay phân xưởng 2.1.3 Trạm Trạm thường dùng nơi có điều kiện đất đai vùng nông thôn, quan, xí nghiệp nhỏ vừa Đối với loại trạm thiết bị cao áp đặt cột, máy biến áp thường tổ ba máy biến áp pha hay máy biến áp ba pha đặt bệ ximăng đất, tủ phân phối hạ áp đặt nhà Xung quanh trạm có xây tường rào bảo vệ Đường dây đến cáp ngầm hay đường dây khơng, phần đo đếm thực phía trung áp hay phía hạ áp SVTH:Lê Đắc Nam Trang Đồ án thiết kế hệ thống cung cấp điện GVHD:Hoàng Mai Quyền Trạm Hợp Bộ (integrated distribution substation – IDS): công suất từ 250 đến 2000 KVA Đặt nền, Thi công lắp đặt dể dàng, Độ cách điện cấp K, độ an toàn cao Hợp với tủ điện hạ áp đặt trạm thành khối Khơng dùng khí SF6, thân thiện với mơi trường 2.2 Trạm biến áp nhà 2.2.1 Trạm kín Trạm kín loại trạm mà thiết bị điện máy biến áp đặt nhà.Trạm kín thường phân làm trạm công cộng trạm khách hàng Trạm cơng cộng thường đặt khu thị hóa,khu dân cư để đảm bảo mỹ quan an toàn cho người sử dụng Trạm khách hàng thường đặt khuôn viên khách hàng khuynh hướng sử dụng mạch vòng (Ring Main Unit) thay cho kết cấu cái, cầu dao, có bợ chì cầu chì ống để bảo vệ máy biến áp có cơng suất nhỏ hờn 1000 kVA SVTH:Lê Đắc Nam Trang Đồ án thiết kế hệ thống cung cấp điện GVHD:Hoàng Mai Quyền Đối với loại trạm kiểu cáp vào thường cáp ngầm Các cửa thơng gió phải có lưới đề phòng chim ,rắn ,chuột có hố dầu cố 2.2.2 Trạm trọn Đối với nhiều trạm phức tạp đòi hỏi sử dụng cấu trúc nối mạng nguồn kiểu vòng tủ đóng cắt chứa nhiều máy cắt,gọn, khơng chịu ảnh hưởng thời tiết chịu va đập, trường hợp trạm trọn kiểu kín sử dụng Các khối chế tạo sẵn lắp đặt nhà bê tông sử dụng trạm đô thị trạm nông thôn Các ưu điểm trạm kiểu là: Tối ưu hóa vật liệu an tồn Có chọn lựa thích hợp từ kiểu lắp đặt SVTH:Lê Đắc Nam Trang 10 Đồ án thiết kế hệ thống cung cấp điện GVHD:Hồng Mai Quyền Kích Cơng Điện áp ΔP0 ΔPN UN thước:Dài- Trọng lượng suất(kVA) (kV) (W) (W) (%) rộng-cao (kG) (mm) 250 22/0,4 640 4100 1370-820- 1130 1485 3.3 Chọn thiết bị điện áp cao: Đối với thiết bị cao áp ta chọn theo điều kiện sau: Udmtb ≥ Udmmạng = 22 kV Dòng điện làm việc cực đại MBA: Idmtb ≥ Ilvmax = S 250 = = 7,72A 3.U dm 3.22 Udm ≥ Udmmạng Idmtb ≥ Ilvmax 3.3.1 Chọn cầu chì tự rơi: Căn vào điều kiện ta chọn cầu chì tự rơi có thơng số sau: Kiểu Udmmax (kV) 3GD1401-5B 24 Idm (A) INmin (A) 10 IcắtN (kA) Trọng lượng (kg) 25 40 4,8 Chọn sứ cao : ( Phụ lục 2.28 Giáo trình Hệ thống cung cấp điện tr 347) Sứ đặt trời Liên Xơ chế tạo có thơng số sau: Kiểu Udm (kV) F (kg) Upđ khô (kV) 0WH-35-2000 35 2000 120 Upđ ướt (kV) Trọng lượng (kg) 80 44,6 Chống sét van: Dùng loại chống sét van SIEMENS chế tạo có thơng số sau: SVTH:Lê Đắc Nam Trang 18 Đồ án thiết kế hệ thống cung cấp điện GVHD:Hoàng Mai Quyền ( Theo Sổ tay lựa chọn & tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500 kV- Ngơ Hồng Quang) Loại Vật liệu 3EG6 Udm (kV) Dòng điện phóng ĐM (A) Vật liệu vỏ Oxyt kim loại 24 (MO) 10 Nhựa Về phía hạ từ tủ phân phối lộ cáp đường dây không cần đặt chống sét van hạ áp tủ phân phối Dùng chống set van hạ ap hãng SIEMENS chế tạo có thơng số kỹ thuật sau: Loại Udm (kV) Số cực Dòng tháo sét ( kA) Khối lượng (kg) 5SD7003 0,28 100 0,825 3.3.2 Chọn dẫn xuống máy biến áp: Ta chọn dẫn theo độ bền học theo Ilvmax : Ilvmax = S 250 = = 6,56A 3.U dm 22 Ta chọn đồng tròn có sơn để phân biệt pha Bảng thông số tra bảng Phụ lục- 10 Giáo trình thiết kế nhà máy điện: SVTH:Lê Đắc Nam Trang 19 Đồ án thiết kế hệ thống cung cấp điện GVHD:Hồng Mai Quyền Đường kính Chủng loại (mm) Thanh đồng tròn Icp (A) 235 3.4 Chọn thiết bị điện hạ áp: Khi chọn thiết bị điện hạ áp ta dựa vào điều kiện sau: Ilvmax = Sdm 3.U dm = 250 = 360,84A 0,4 Udm ≥ Udmmạng Idmtb ≥ Ilvmax Yêu cầu bố trí thiết bị điện tủ hạ áp cho gọn thoáng, dễ kiểm tra thao tác 3.4.1 Chọn cáp từ máy sang tủ phân phối Cáp chọn theo điều kiện phát nóng k Icp ≥ Ilvmax Tra bảng 4.3 Mạng lưới điện lấy k=1 (vì có đường cáp làm việc); Icp = 360,84 A Dựa vào điều kiện ta chọn cáp tiết diện cáp PVC (3x 150 + 1x 150)mm Tra bảng PL U.29 Giáo trình Hệ thống cung cấp điện tr376 ta có thông số sau: SVTH:Lê Đắc Nam Trang 20 Đồ án thiết kế hệ thống cung cấp điện GVHD:Hoàng Mai Quyền d (mm) F (mm2) 4G150 Lõi 14 Vỏ Min Max 44,5 52,5 Icp (A) m R0 (kg/km) (Ω/km) 200 C 6850 0,124 Trong nhà Ngoài trời 387 395 3.4.2 Chọn tủ phân phối : Tra giáo trình Hệ thống cung cấp điện trang 358 ta có: Tủ tự tạo có : cao 1,2m - rộng 0,8m – dày 0,3m chứa AT; A nhánh 3.4.3 Thanh hạ áp: Chọn theo PL-10 giáo trình thiết kế nhà máy điện trạm biến áp ta có bảng sau: Kích thước Tiết diện Trọng lượng dẫn dẫn phép (kg/m) (mm2) 30x4 Dòng điện cho 120 (A) 1,066 475 3.4.4 Chọn Áptomát tổng: Căn vào Ilvmax = 360,84 A Tra mục 3.10 Giáo trình Hệ thống cung cấp điện tr.355 ta chọn Aptomát Liên Xô chế tạo có thơng số sau: Loại AB-4 Udm (V) Idm (A) 400 Itđ tức thời (kA) R (mΩ) 400 42 0,15 X(mΩ) 0,1 3.4.5 Chọn Áptomát nhánh: Từ hạ áp có lộ có IN = SVTH:Lê Đắc Nam 360,84 = 120,28A Trang 21 Đồ án thiết kế hệ thống cung cấp điện GVHD:Hoàng Mai Quyền Tra mục 3.10 Giáo trình Hệ thống cung cấp điện tr.355 ta chọn Aptomát Liên Xơ chế tạo có thông số sau: Loại A3130 Udm (V) Idm (A) 400 Icắt tức thời (kA) 200 11 R (mΩ) 0,36 X(mΩ) 0,28 3.4.6 Chọn máy biến dòng: Chọn máy biến dòng theo điều kiện sau: IdmBI ≥ I tt 1,2 Udm ≥ Udmmạng Theo Sổ tay lựa chọn & tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500 kV- Ngô Hồng Quang ta có thơng số sau: Mã sản Dòng sơ phẩm cấp (A) DR36 100 Dòng Số vòng Dung Cấp Đường Trọng thứ cấp dây sơ lượng kính lượng (A) cấp (VA) xác (mm) (kg) 2,5 0,5 28 1,3 Chọn chống sét van hạ thế: SVTH:Lê Đắc Nam Trang 22 Đồ án thiết kế hệ thống cung cấp điện Loại PBH 0,5 GVHD:Hoàng Mai Quyền Udm (kV) Uchọc thủng (kV) Uxk (kV) >105 3-4,5 0,66 Chọn công tơ đo đếm: Công tơ Đồng hồ Vôn Đồng hồ Ampe P+Q x (A) ∃ 378 ∃ 378 220/380 (V) 3.4.7 Chọn sứ hạ : Tra PL 2.27 Giáo trình Hệ thống cung cấp điện ta chọn sứ φ -1-375 Liên Xô chế tạo có thơng số sau: Loại Udm (kV) Uphá hoại (kV) F phá hoại (kg) φ -1-375 11 375 Khối lượng (kg) 0,7 3.5 Tính ngắn mạch: - Giả thiết ngắn mạch sảy ngắn mạch pha đối xứng ta coi : I” = I ∞ - Thời gian tồn ngắn mạch thời gian bảo vệ Rơle Máy cắt I”: Dòng điện siêu độ SVTH:Lê Đắc Nam Trang 23 Đồ án thiết kế hệ thống cung cấp điện GVHD:Hoàng Mai Quyền I ∞ : Giá trị tức thời dòng điện ngắn mạch chế độ xác lập Ixk : Trị số tức thời dòng điện xung kích Ixb : Giá trị hiệu dụng lớn dòng ngắn mạch SVTH:Lê Đắc Nam Trang 24 Đồ án thiết kế hệ thống cung cấp điện GVHD:Hoàng Mai Quyền 3.5.1 Các bước tiến hành tính ngắn mạch: Tính ngắn mạch hai điểm theo sơ đồ sau: Tính ngắn mạch điểm N1: Ta tính ngắn mạch pha đối xứng nguồn coi có cơng suất vơ lớn trạm biến áp xa nguồn tính tốn ngắn mạch ta xem: IN = I” = I ∞ Sơ đồ thay : Điện kháng hệ thống : Utb = 1,05.Udm = 1,05.22 = 23 kV SVTH:Lê Đắc Nam Trang 25 Đồ án thiết kế hệ thống cung cấp điện GVHD:Hoàng Mai Quyền U dm 232 = = 1,763.10−3 (Ω) XHT = SN 300 Điện trở điện kháng dây dẫn dây AC-150 Ta có: r0 = 0,21 (Ω/km) & x0 = 0,416 (Ω/km) & L = (km) RD1 = r0.L = 0,21.4 = 0,84 (Ω) XD1 = x0.L = 0,416.4 = 1,664 (Ω) Tổng trở từ hệ thống đến đầu điểm N1: ZΣ1 = RD1 +j(XHT + XD1) = 0,84+j(1,664+1,763.10−3 ) = 0,84+ j1,665 (Ω) Dòng điện ngắn mạch pha: IN = U dm ZΣ1 = 22 (0,84 + 1,665 ) 2 = 6,81 (kA) Tính tốn ngắn mạch điểm N2: Khi tính tốn ngắn mạch phía hạ áp , ta coi MBA nguồn , điện áp phía hạ áp khơng thay đổi sảy ngắn mạch Do ta có: IN = I” = I ∞ Sơ đồ thay thế: Tổng trở Máy Biến Áp: 2 ∆Pn U dm 106 U n %.U dm 104 ZB = +j Sdm Sdm 4,1.0,4 10 4.0,4 104 = +j = 10,496 + j25,6(mΩ) 2502 250 Cáp nối từ máy biến áp đến tủ phân phối dài 60 m , ta có: SVTH:Lê Đắc Nam Trang 26 Đồ án thiết kế hệ thống cung cấp điện GVHD:Hoàng Mai Quyền ZD2 = RD2 = 0,124.60.10-3 = 0,0074 (mΩ) Tổng trở Aptomát tổng: ZAT = RAT +j XAT = 0,15+j0,1 (mΩ) Do ta có tổng trở: ZΣ2 = ZB + ZD2 + ZAT = 0,15+j0,1 +10,496 + j25,6 + 0,0074 = 10,653+j 25,7 (Ω) Do dòng điện ngắn mạch pha: IN2 = U dm ZΣ = 400 (10,6532 + 25,7 ) = 8,3(kA) Dòng điện xung kích tính tốn: Ixk2 = 2.k xk I N = 2.1,3.8,3 = 15,26(kA) Kiểm tra khí cụ điện cao áp (Cầu chì tự rơi): Idm cắt ≥ IN1 Theo tính tốn ta có : IN1 = 6,81 kA Idmcắt = 25 kA Do cầu chì tự rơi chọn thỗ mãn ( đạt yêu cầu) Kiểm tra khí cụ điện cao áp: Thanh hạ áp: - Kiểm tra ổn định lực điện động: Khi có ngắn mạch sảy , dòng điện ngắn mạch chạy qua làm cho chịu lực lớn, rung động làm cho bị uốn cong sinh phá hoại sứ đỡ Do ta phải kiểm tra theo điều kiện sau: Scp ≥ Stt Ta có Scp = 1400 kg/cm2 SVTH:Lê Đắc Nam Trang 27 Đồ án thiết kế hệ thống cung cấp điện GVHD:Hồng Mai Quyền Ứng suất tính tốn tính theo biểu thức sau : 1,76.102.L2 i 2xk Stt = 10.a.ω Trong : L = 60 cm : Khoảng cách sứ đỡ a = 14 cm : Khoảng cách pha Ixk = 15,26 kA: Dòng xung kích điểm ngắn mạch N2 ω = 0,17.b.h : Mômen chống uốn Với b=4 mm; h= 30 mm Thay vào ta có: 1,76.102.602.15,262 Stt = =338,5 (kg/cm2) 10.14.0,17.0,4.3 Vậy ta có : Scp ≥ Stt Do đảm bảo ổn định lực điện động - Kiểm tra ổn định nhiệt: Kiểm tra ổn định nhiệt dựa vào điều kiện sau: Fcp ≥ Ftt Ứng lực cho phép đầu sứ: Fcp = 0,6.Fphá hoại = 0,6.375 = 225 (kg) Ứng lực tính tốn tính theo biểu thức: Ftt = 1,76.10-2 i 2xk L a Với a=14 cm & L =60 cm ta có : 15,262.60 Ftt = 1,76.10 = 17,56(kg) 14 -2 Do ta có : Fcp ≥ Ftt nên sứ chọn đạt yêu cầu SVTH:Lê Đắc Nam Trang 28 Đồ án thiết kế hệ thống cung cấp điện GVHD:Hoàng Mai Quyền - Kiểm tra Aptomát tổng: Điều kiện kiểm tra: Ixkkt ≥ I xkN2 Trong đó: Ixkkt : Dòng điện xung kích tra bảng phụ lục IV.10 ta có: Ixkkt = 42 (kA) I xkN2 : Dòng xung kích tính tốn điểm ngắn mạch I xkN2 =15,26 (kA) Vậy Aptomát tổng chọn thỗ mãn u cầu 3.6 Tính tốn nối đất cho trạm biến áp: Trong trạm biến áp nối đất an toàn nối đất làm việc thường nối chung với Điện trở nối đất tồn trạm biến áp hạ áp với cơng suất khơng 320 kVA thường có Rd ≤ Ω Căn vào điện trở xuất đất đất ρ =0,4.104 Ω.cm & mặt trạm có đủ điều kiện đóng cọc tiếp đất ta chọn phương án nối đất trạm, sau tính tốn điện trở nối đất phương án chọn Nếu trường hợp Rtt = Ω phương án nối đất đạt yêu cầu Rtt ≥ Ω , ta phải sử lý cách đóng cọc điện trở nối đát đạt yêu cầu Mặt bố trí tiếp địa: SVTH:Lê Đắc Nam Trang 29 Đồ án thiết kế hệ thống cung cấp điện GVHD:Hoàng Mai Quyền Dự kiến phương án nối đất: - Ta sử dụng mạch vòng gồm cọc nối với - Cọc sử dụng loại cọc sắt góc L60x60x6 - Thanh ta dùng sắt rẹt 40x4 Dự kiến phương án nối đất hình vẽ Xét độ ẩm đất , độ ẩm đất thường có dao động phụ thuộc vào mùa mưa mùa khô , ta xác định điện trở nối đất theo mùa ρ d = ρ dtmùa Tra bảng phụ lục ta có kmùa khơ = 0,4 kmùa lạnh = 1,6 Điện trở nối đất Hệ thống tính theo công thức sau: R HT = R c R t R c µ t + n.R t µc Trong đó: Rc : Điện trở cọc Rt : Điện trở n : Số cọc µ t; µ c: Hệ số sử dụng cọc Tính điện trở nối đất cọc: Cọc nối đất có điện trở tính theo cơng thức sau: Rc = ρ 2.L 4.t + L (ln + ln ) 2.π L d 4.t − L Trong : L: Chiều dài cọc L = 250 cm t = h+ L/2 = 250/2+80 = 205 cm d: Đường kính cọc SVTH:Lê Đắc Nam Trang 30 Đồ án thiết kế hệ thống cung cấp điện GVHD:Hoàng Mai Quyền d= 0,95.b = 0,95.6 =5,7 (cm) Thay số vào ta có : 0,4.104.1,4 2.250 4.205 + 250 Rc = (ln + ln ) = 17,08(Ω) 2.3,14.250 5,7 4.205 − 250 Tính tốn điện trở nối đất : Điện trở nối đất tính theo biểu thức sau : ρ k.L2 Rt = ln 2.π L h.d Trong : L : Chiều dài (L =250cm) h: Độ sâu (h=80 cm) d: Đường kính d=b/2=4/2=2 (cm) k = 5,81 Tra bảng ta có : µ t = 0,45 µ c = 0,8 Do Điện trở nối đất tính : Rt = 0,4.104 2502.5,81 ln = 31,5(Ω) 2.3,14.250 80.2 Điện trở nối đất toàn trạm : R HT = R c R t 17,08.31,5 = = 3,38(Ω) R c µ t + n.R t µc 17,08.0,45 + 6.31,5.0,8 Vậy ta có RHT =3,38(Ω) < Rd = 4(Ω) Do phương án nối đất vạch đạt yêu cầu kỹ thuật SVTH:Lê Đắc Nam Trang 31 Đồ án thiết kế hệ thống cung cấp điện GVHD:Hoàng Mai Quyền 3.7 Kết cấu trạm : Do điều kiện phố phường chật hẹp dân cư đông Nen ta thiết kế trạm ta phải thiết kế trạm treo Các thông số trạm treo : - Diện tích mặt : 3m x 5m =15 m2 - Dựng cột ly tâm cao 11m , khoảng cách cột 3m - Dàn trạm cao 2,5m , tủ hạ áp có : Chiều cao 1,2m Chiều rộng 1m Bề dày SVTH:Lê Đắc Nam 0,5m Trang 32 ... nghiệp trạm biến áp thiết bị quan trọng hệ thống cung cấp điện Trong phần thiết kế trạm biến áp ta tiến hành công việc sau: Chọn máy biến áp sơ đồ nối dây trạm Chọn thiết bị điện cao áp Chọn thiết. .. Đồ án thiết kế hệ thống cung cấp điện GVHD:Hoàng Mai Quyền Trạm biến áp phân Xưởng hay Trạm biến áp phân phối: Nhận điện áp 35 KV – KV biến đổi thành điện áp 0,4 KV – 0,22 KV => trạm biến áp dùng... thiện với môi trường 2.2 Trạm biến áp nhà 2.2.1 Trạm kín Trạm kín loại trạm mà thiết bị điện máy biến áp đặt nhà .Trạm kín thường phân làm trạm cơng cộng trạm khách hàng Trạm công cộng thường đặt