Thiết kế trạm biến áp 220/110KV trung gian Tiền Giang

CHÖÔNG I TOÅNG QUAN VEÀ TRAÏM BIEÁN AÙP I- GIÔÙI THIEÄU KHAÙI QUAÙT VEÀ TRAÏM BIEÁN AÙP: - Traïm bieán aùp laø moät coâng trình duøng ñeå chuyeån ñoåi ñieän naêng töø caáp naøy sang caáp khaùc, ñeå chuyeån taûi hoaëc phaân phoái cho caùc traïm bieán aùp khaùc. Ñöôøng daây taûi ñieän, traïm bieán aùp vaø caùc maùy phaùt ñieän taïo thaønh moät heä thoáng truyeàn taûi thoáng nhaát vì vaäy traïm bieán aùp phuï thuoäc vaøo heä thoáng ñieän vaø nhu caàu truyeàn taûi cuûa phuï taûi ñeå ñaûm baûo tính cung caáp ñieän cao. - Khi thieát keá traïm bieán aùp thì phaûi ñaûm baûo sau cho phuï taûi ñöôïc lieân tuïc cung caáp ñieän. Ñaây laø moät vaán ñeà quan troïng trong thieát keá. Haïn cheá toái ña söï coá xaûy ra maát ñieän. Ñoàng thôøi khi theát keá ta phaûi döï baùo ñöôïc phuï taûi phaùt trieån trong töông lai. Vì vaäy khi thieát keá traïm phaûi coù hai nguoàn cung caáp trôû leân vaø trong traïm phaûi coù döï tröõ keå caû maùy bieán aùp döï phoøng vaø nguoàn ñieän phaûi coù khaû naêng truyeàn taûi cho nhau. II- PHAÂN LOAÏI 1- Theo nhieäm vuï: - Traïm bieán aùp trung gian : Laø traïm laáy ñieän töø heä thoáng 220KV,110KV cung caáp cho caùc traïm bieán aùp nhoû hôn nhö:110KV, 35KV, 22KV. Noùi caùch khaùc laø traïm bieán aùp trung gian laøm nhieäm vuï lieân laïc giöõa löôùi ñieän coù caùc caáp ñieän aùp khaùc nhau. - Traïm bieán aùp ñòa phöông : Laø traïm nhaän ñieän töø caùc traïm bieán aùp khu vöïc, ñieän aùp cung caáp laø 10,6KV,0,4KV cho caùc nhaø maùy xí nghieäp, caùc khu daân cö baèng caùc ñöôøng daây phaân phoái. 2- Theo vò trí : - Traïm bieán aùp ngoaøi trôøi : Laø traïm coù caùc thieát bò ñaët ngoaøi trôøi coøn caùc boä phaän phaân phoái thaáp vaø boä phaän ñieàu khieån ñöôïc ñaët trong nhaø. Vôùi loaïi naøy caàn maët baèng roäng vaø ôû nôi ít buïi, xaây döïng traïm naøy seõ tieát kieäm ñöôïc kinh phí. - Traïm naøy ñöôïc caùch ñieän baèng khoâng khí ATS - Traïm bieán aùp trong nhaø: Laø traïm goàm caùc thieát bò ñaët trong nhaø vôùi loaïi naøy khoâng caàn maët baèng roäng coù theå xaây döïng ôû nôi ít buïi nhöng voán ñaàu tö cao. 3- Theo cô cheá vaän haønh: - Traïm taêng aùp: Thöôøng ñaët ôû caùc nhaø maùy ñieän laøm nhieäm vuï taêng ñieän aùp leân cao hôn ñeå truyeàn taûi ñi xa. - Traïm giaûm aùp : Thöôøng ñaët ôû gaàn nôi tieâu thuï, phaân phoái nhaèm chuyeãn ñoåi ñieän aùp cao xuoáng ñieän aùp thaáp phuø hôïp vôùi nhu caàu söû duïng. - Traïm trung gian: Laø duøng ñeå lieân laïc giöõa hai nôi coù caáp ñieän aùp khaùc nhau trong heä thoáng ñieän. 4- Caùc keát caáu cô baûn cuûa traïm bieán aùp: - Caùc thieát bò trong traïm maùy caét, dao caùch ly, BU, BI ño luôøng, heä thoáng thanh caùi. - Caùc thieát bò ñieàu khieån: Thieát bò ñieàu chænh ñieän aùp, doøng ñieän, caûm bieán baùo hieäu, taàn soá, ñoàng hoà chæ thò… - Heä thoáng ñieän töï duøng trong traïm laáy ñieän töø maùy bieán aùp haï aùp 22/0,4KV ngoaøi ra traïm coøn coù heä thoáng ñieän döï phoøng 220VDC hoaëc 110VDC laáy ñieän töø heä thoáng Acquy vaø boä nghòch löu cuûa traïm. - Heä thoáng choáng seùt: Seùt truyeàn töø ñöôøng daây vaøo traïm ta duøng choáng seùt van, choáng seùt ñaùnh tröïc tieáp vaøo traïm duøng heä thoáng kim thu seùt - Heä thoáng thoâng tin lieân laïc: Duøng ñeå lieân laïc vaø vaän haønh traïm theo leänh cuûa trung taâm ñieàu ñoä heä thoáng ñieän Mieàn Nam vaø trung taâm ñieàu ñoä heä thoáng ñieän Quoác Gia Nhöõng ñaët ñieåm cô baûn cuûa hoä tieâu thuï : Hoä tieâu thuï ñieän laø moät boä phaän raát quan troïng trong heä thoáng phaân phoái ñieän vaø cung caáp ñieän. Tuyø theo tính chaát quan troïng vaø möùc ñoä söû duïng ñieän naêng cuûa hoä tieâu thuï maø ngöôøi ta chia phuï taûi ra laøm 3 loaïi : Phuï taûi loaïi I: Laø nhöõng hoä tieâu thuï maø khi coù söï coá maát ñieän gaây haäu quaû nghieâm troïng nguy hieåm ñeán tính maïng con ngöôøi, laøm thieät haïi neàn kinh teá. Ñoái vôùi phuï taûi loaïi I khoâng cho pheùp maát ñieän phaûi cung caáp ñieän lieân tuïc, thöôøng phuï taûi loaïi I phaûi coù toái thieåu hai nguoàn ñeán vaø coù nguoàn döï phoøng. Phuï taûi loaïi II: Laø nhöõng hoä tieâu thuï khi coù söï coá maát ñieän thì noù chæ gaây thieät haïi veà kinh teá nhö nhaø maùy ngöøng saûn suaát, laõng phí söùc lao ñoäng Phuï taûi loaïi III: Laø nhöõng hoä tieâu thuï thuoäc quaàn chuùng nhaân daân töùc laø hoä tieâu thuï cung caáp ñieän vôùi möùc ñoä thaáp vaø cho pheùp maát ñieän trong khoaûng thôøi gian nhaát ñònh. III- CAÙC YEÂU CAÀU CHÍNH KHI THIEÁT KEÁ TRAÏM BIEÁN AÙP: - Khi thieát keá moät traïm bieán aùp thì muïc tieâu cô baûn cuûa nhieäm vuï thieát keá laø phaûi ñaûm baûo cho caùc hoä tieâu thuï ñieän luoân thoaû maõn veà chaát löôïng ñieän naêng cung caáp lieân tuïc, ñaûm baûo ñuû ñieän aùp… Moät phöông aùn cung caáp ñieän ñöôïc xem laø hôïp lyù khi thoûa maõn caùc ñieàu kieän sau. Voán ñaàu tö nhoû, chuù yù ñeán tieát kieäm ngoaïi teä vaät tö hieám. Chi phí vaän haønh haøng naêm thaáp Thuaän tieän cho vaän haønh vaø môû roäng traïm Toån thaát coâng suaát trong maùy bieán aùp phaûi nhoû nhaát Neân ngöôøi thieát keá phaûi bieát so saùnh chæ tieâu kinh teá kyõ thuaät giöõa caùc phöông aùn ñeå choïn ra moät phöông aùn toái öu. Caùc yeâu caàu khi thieát keá traïm bieán aùp Xaùc ñònh phuï taûi tính toaùn ñeå ñaùnh giaù nhu caàu ñieän naêng töøng khu vöïc töø ñoù löïa choïn phöông aùn cung caáp ñieän Xaùc ñònh phöông aùn veà nguoàn, vò trí, coâng suaát loaïi nguoàn ñeán vaø traàm quan troïng cuûa traïm Xaùc ñònh caáu truùc cuûa maïng ñieän. Choïn caùc giaûi phaùp coâng ngheä chính nhö sô ñoà noái ñieän chính, tính toaùn ngaén maïch choáng seùt caûm öùng ñieän töø , ño löôøng ñieàu kieän caàn thieát phaûi tính toaùn chæ tieâu kinh teá kyõ thuaät khi thieát keá traïm. IV -VÒ TRÍ ÑAËT TRAÏM - Vò trí ñaët traïm thoõa maõn caùc yeâu caàu sau. - Gaàn taâm phuï taûi, gaàn ñöôøng oâtoâ thuaän tieän cho vieäc chuyeân chôû caùc thieát bò ñeán traïm ñaët bieät laø caùc maùy bieán aùp, gaàn coâng trình phuïc vuï coâng coäng nhö ñöôøng caáp thoaùt nöôùc, ñöôøng daây thoâng tin lieân laïc, chöõa chaùy… - Traïm bieán aùp thieát keá trong taäp ñoà aùn naøy ñöôïc ñaët ôû tænh Tieàn Giang höôùng töø Thaønh Phoá Myõ Tho veá Cai Laäy caïnh quoác loä I caùch khu coâng nghieäp Myõ Tho khoaûng 2km. Traïm nhaän ñieän töø 2 nguoàn ñeán ñoù laø töø Thaønh Phoá Hoà Chí Minh veà vaø töø Cai Laäy leân taát caû caùc thieát bò cao aùp ñaët ngoaøi trôøi, thieát bò trung aùp ñaët trong nhaø. V - NHIEÄM VUÏ CUÛA TRAÏM BIEÁN AÙP ÑÖÔÏC THIEÁT KEÁ: - Nhieäm vuï cuûa luaän vaên toát nghieäp naøy laø thieát keá traïm bieán aùp trung gian Tieàn Giang 220KV/110KV - Coâng suaát heä thoáng 6000MVA. - Doøng ñieän naéng maïch töø Thaønh Phoá Hoà Chí Minh ñeán Tieàn Giang laø 30(KA) ( 220KV ) vaø töø Cai Laäy leân laø 27KA ( 220KV ) Thieát keá sô ñoà nguyeân lyù, maët baèng, maët caét. Thieát keá choáng seùt, heä thoáng noái ñaát cho traïm Thieát keá baûo veä rôle CHÖÔNG II XAÙC ÑÒNH NHU CAÀU PHUÏ TAÛI I- CAÂN BAÈNG COÂNG SUAÁT: - Caân baèng coâng suaát ñoùng vai troø quan troïng trong vieäc thieát keá traïm bieán aùp. Ñeå ñaûm ñöôïc söï caân baèng coâng suaát trong traïm bieán aùp thì heä thoáng cung caáp ñieän khoâng nhöõng cung caáp ñuû ñieän naêng cho phuï taûi luùc cöïc ñaïi maø coøn lôùn hôn. - Bình thöôøng coâng suaát bieåu kieán S bao goàm coâng suaát thöïc P vaø coâng suaát phaûn khaùng Q. Vaäy caân baèng coâng suaát laø caân baèng coâng suaát phaûn khaùng vaø coâng suaát taùc duïng. Söï thieáu huït moät trong hai ñaïi löôïng naøy ñeàu aûnh höôûng ñeán chaát löôïng ñieän naêng vaø yeâu caàu cung caáp ñieän. 1- Maát caân baèng coâng suaát: - Khi ñaûm baûo caân baèng coâng suaát giöõa nguoàn vaø phuï taûi cuûa traïm bieán aùp thì cheá ñoä laøm vieäc oån ñònh cuûa heä thoáng ñöôïc xaùc laäp ñaûm baûo duy trì trò soá traïng thaùi cuûa heä thoáng ( Taàn soá vaø ñieän aùp ) taïi caùc phuï taûi. - Khi söï caân baèng bò phaù vôõ taàn soá vaø ñieän aùp bieán ñoåi cho ñeán khi xaùc laäp söï caân baèng öùng vôùi vò trí xaùc laäp môùi cuûa taàn soá vaø ñieän aùp. - Quaù trình bieán ñoåi coâng suaát vaø caùc chæ tieâu chaát löôïng ñieän naêng khi maát caân baèng xaûy ra raát phöùc taïp, vì giöõa chuùng coù moái quan heä töông hoå nhau. Do ñoù thöïc teá ñaõ lyù töôûng hoaù, xem söï thay ñoåi caân baèng coâng suaát taùc duïng (P) aûnh höôûng chuû yeáu ñeán taàn soá vaø söï thay ñoåi caân baèng coâng suaát phaûn khaùng (Q) aûnh höôûng chuû yeáu ñeán ñieän aùp. - Coâng suaát taùc duïng heä thoáng (PHT) ñöôïc xem laø ñuû khi FHT = Fñm = 50Hz 2- AÛnh höôûng cuûa maát caân baèng coâng suaát ñeán söï laøm vieäc cuûa taûi: - Khi caân baèng coâng suaát bò phaù vôõ, taàn soá (F), ñieän aùp (U) leäch khoûi trò ñònh möùc thì caùc chæ tieâu kinh teá kyõ thuaät cuûa thieát bò duøng ñieän seõ keùm ñi laøm cho qui trình coâng ngheä bò aûnh höôûng xaáu , gaây thieät haïi veà kinh teá vaø coù theå laøm hö hoûng thieát bò naëng neà. - Noùi chung, söï bieán thieân taàn soá (F) vaø ñieän aùp (U) trong heä thoáng ñieän thì coù aûnh höôûng ñeán caùc chæ tieâu kinh teá kyõ thuaät cuûa caùc phuï taûi. Vì vaäy ta caàn phaûi coù bieän phaùp ñeå ñeàu chænh taàn soá vaø ñieän aùp moät caùch hôïp lyù. II- ÑOÀ THÒ PHUÏ TAÛI CUÛA TRAÏM: - Möùc tieâu thuï ñieän naêng luoân thay ñoåi theo thôøi gian. Qui luaät bieán thieân cuûa phuï taûi theo thôøi gian ñöôïc bieåu dieãn treân hình veõ ñöôïc goïi laø ñoà thò phuï taûi. -Ñoà thò phuï taûi coù theå phaân loaïi theo coâng suaát S, P, Q theo thôøi gian. Ñoà thò phuï taûi raát caàn thieát cho vieäc thieát keá vaø vaän haønh heä thoáng ñieän . Khi bieát ñöôïc ñoà thò phuï taûi toaøn heä thoáng ñieän ta coù theå phaân boá coâng suaát toái öu cho caùc traïm bieán aùp trong heä thoáng ñieän. 1- Ñoà thò phuï taûi caáp 22KV: Smax =20 MVA cos = 0,8 Uñm = 22 KV P = Scos Q = Ptg S = Baûng caân baèng coâng suaát ôû caáp ñieän aùp 22KV STT Thôøi gian (giôø) P = Scos (MW) Q = Ptg (MVar) S = (MVA) 1 8 6 10 2 11,2 8,4 14 3 12,8 9,6 16 4 9,6 7,2 12 5 15,2 11,4 19 6 16 12 20 7 8 6 10 Ñoà thò phuï taûi caáp ñieän aùp 22KV: 100 70 60 50 80 90 10 14 16 12 19 20 10 0 6 12 14 18 22 24 S(MVA)% t(giôø) 8 2- Ñoà thò phuï taûi caáp ñieän aùp 110KV: Smax = 120KV cos = 0,8 Uñm = 110KV P = Scos Q = Ptg S = Baûng caân baèng coâng suaát caáp ñieän aùp 110KV STT Thôøi gian (giôø) P = Scos (MW) Q = Ptg (Mvar) S = (MVA) 1 52 39 65 2 72,8 54,6 91 3 83,2 62,4 104 4 62,4 46,8 78 5 93,6 70,2 117 6 104 78 130 7 62,4 46,8 78 Ñoà thò phuï taûi caáp ñieän aùp 110KV: 100 70 60 50 80 90 65 91 104 78 117 130 0 4 8 12 16 18 22 S(MVA) 78 t(giôø) 24 3- Ñoà thò phuï taûi cuûa toaøn traïm - Ñoà thò phuï taûi qua maùy bieán aùp cuõng chính laø ñoà thò phuï taûi cuûa toaøn traïm Ptoaøn traïm = Pqua MBA = P1 + P2 Qtoaøn traïm = Qqua MBA = Q1 + Q2 Baûng caân baèng coâng suaát cuûa toaøn traïm STT Thôøi gian (giôø) P = Scos (MW) Q = Ptg (MVAR) S = (MVA) 1 60 45 75 2 80,8 60,6 101 3 84 63 105 4 96 72 120 5 72 54 90 6 77,6 58,2 97 7 108,8 81,6 136 8 120 90 150 9 70,4 52,8 88 Ñoà thò phuï taûi cuûa toaøn traïm 150 100 50 101 120 90 136 150 88 0 6 4 8 12 14 18 22 24 S(MVA) t(giôø) 75 105 97 16 -Coâng suaát töï duøng cuûa traïm bieán aùp Std = (0,2% 0,5%)SquaMBA Choïn Stdi = 0,2%Smaxqua MBA = Baûng caân baèng coâng suaát coù tính ñeán coâng suaát töï duøng STT Thôøi gian (giôø) P = Scos (MW) Q = Ptg (MVAR) S = (MVA) 1 75 0,3 75,3 2 101 0,3 101,3 3 105 0,3 105,3 4 120 0,3 120,3 5 90 0,3 90,3 6 97 0,3 97,3 7 136 0,3 136,3 8 150 0,3 150,3 9 88 0,3 88,3 Ñoà thò phuï taûi cuûa toaøn traïm coù tính ñeán coâng suaát töï duøng: 150 100 50 101,3 120,3 90,3 136,3 150,3 88,3 0 6 4 8 12 14 18 22 24 S(MVA) t(giôø) 75,3 105,3 97,3 16 CHÖÔNG III CHOÏN SÔ ÑOÀ CAÁU TRUÙC CHO TRAÏM I- TOÅNG QUAÙT: - Sô ñoà caáu truùc coù nhieäm vuï lieân laïc giöõa nguoàn vôùi taûi thoâng qua caùc thieát bò ñieän, taïo thaønh moät heä thoáng ñieän hoaøn chænh, coøn goïi laø sô ñoà noái ñieän cuûa traïm. Moät sô ñoà hoaøn chænh phaûi thoaû maõn caùc yeáu toá sau: - Tính linh hoaït: caáu taïo ñôn giaûn, vaän haønh deã daøng. Sô ñoà cuûa traïm phaûi thích öùng vôùi caùc traïng thaùi vaän haønh khaùc nhau trong heä thoáng ñieän ñieàu naøy coøn tuyø thuoäc vaøo möùc ñoä quan troïng cuûa phuï taûi, coâng suaát lôùn nhaát cuûa phuï taûi vaø gam cuûa maùy bieán aùp maø ta choïn sô ñoà sau cho toái öu nhaát - Tính kinh teá: choïn sô ñoà sau cho ñaûm baûo ñöôïc ñoä tin caäy cung caáp ñieän cao, ñaûm baûo ñuû ñieän naêng cho phuï taûi, caùc thieát bò trong traïm hoaït ñoäng ôû cheá ñoä ñònh möùc. II- CAÙC DAÏNG SÔ ÑOÀ CAÁU TRUÙC CUÛA TRAÏM: - Ñeå choïn sô ñoà caáu truùc cuûa traïm thì coù nhieàu phöông aùn, caùc phöông aùn naøy phuï thuoäc vaøo soá löôïng maùy bieán aùp. - Sau ñaây laø moät soá phöông aùn caàn xem xeùt: HT 220KV 110KV 0,4KV 22KV 1-Phöông aùn 1: - Söû duïng maùy bieán aùp ba pha hai cuoän daây: Öu ñieåm: - Daïng sô ñoà naøy ñôn giaûn deã söû duïng söû duïng maùy bieán aùp ba hai cuoän daây coù kích thöôùc vaø khoái löôïng töông ñoái nhoû deã vaän chuyeãn coù khaû naêng cung caáp ñieän lieân tuïc khi bò söï coá hay söûa chöõa, coâng suaát cuoän haï thaáp. Nhöôïc ñieåm: - Maùy naøy khoâng coù cuoän trieät tieâu soùng haøi baäc cao - Soá löôïng maùy bieán aùp töông ñoái nhieàu, toán thieát bò ñoùng caét. 2- Phöông aùn 2: - Söû duïng maùy bieán aùp hai cuoän daây: HT 220KV 110KV 0,4KV 22KV Öu ñieåm: - Phöông aùn naøy ñaûm baûo tính cung caáp ñieän lieân tuïc, söû duïng maùy bieán aùp hai cuoän daây. Nhöôïc ñieåm: - Ñoái vôùi sô ñoà naøy coù hai maùy bieán aùp nhaän ñieän töø 220KV xuoáng 110KV vaø hai maùy bieán aùp nhaän ñieän töø 220KV xuoáng 22KV ( ñoái vôùi maùy bieán aùp 220KV xuoáng 22KV loaïi maùy naøy ít coù saûn suaát vì cuoän thöù caáp chòu caùch ñieän raát cao, daãn ñeán ñaét tieàn, gaây toån thaát nhieàu.Thieát bò ñoùng caét nhieàu, giaù thaønh cao. 3- Phöông aùn 3: - Söû duïng maùy bieán aùp ba pha ba cuoän daây: HT 220KV 0,4KV 110KV 22KV Öu ñieåm: - Vaän haønh ñôn giaûn, thieát bò ñoùng caét ít - Dieän tích maët baèng nhoû - Hieän nay maùy bieán aùp ba pha ba cuoän daây ñöôïc söû duïng roäng raõi. - Cuoän haï aùp ñaáu tam giaùc duøng ñeå choáng seùt vaø khöû soùng haøi raát toát. - Sô ñoà coù caáu truùc ñôn giaûn. Nhöôïc ñieåm: - Toån thaát maùy bieán aùp lôùn hôn maùy bieán aùp töï ngaãu - Giaù thaønh töông ñoái cao - Kích thöôùc töông ñoái lôùn chuyeân chôû töông ñoái khoù khaên toán dieän tích xaây döïng. 4- Phöông aùn 4: - Söû duïng maùy bieán aùp töï ngaãu : HT 220KV 110KV 0,4KV3- Phöông aùn 3: - Söû duïng maùy bieán aùp ba pha ba cuoän daây: 22KV Öu ñieåm: - Maùy bieán aùp töï ngaãu cuoän haï boû khoâng ñeå khöû soùng haøi baäc cao. - Maùy bieán aùp töï ngaãu nheï hôn maùy bieán aùp ba pha ba cuoän daây, reõ tieàn hôn maùy bieán aùp ba pha ba cuoän daây. - Caùc caáp ñieän aùp ñieàu coù trung tính noái ñaát thoaû maõn ñöôïc ñieàu kieän löôùi ñieän vieät nam. Nhöôïc ñieåm: - Khi söû duïng maùy naøy caàn phaûi ñaët thieát bò baûo veä toát cho caùc cuoän daây. - Ñeå söû duïng maùy naøy thì trung tính cuûa cuoän cao cuoän trung phaûi noái ñaát tröïc tieáp vaø ñieän aùp cuoän cao coù trung tính tröïc tieäp noái ñaát. 5- Phöông aùn 5: - Söû duïng maùy bieán aùp ba cuoän daây coù cuoän haï ñeå hôû: HT 220KV 110KV 0,4KV 22KV Öu ñieåm: - Trong sô ñoà caáu truùc naøy vaãn ñaûm baûo tính cung caáp ñieän lieân tuïc - Cuoän haï ñaáu tam giaùc ñeå khöû soùng haøi baäc cao. Nhöôïc ñieåm: - Söû duïng nhieàu maùy bieán aùp, toán thieát bò ñoùng caét, giaù thaønh cao - Maùy bieán aùp ba pha ba cuoän daây giaù thaønh ñaét hôn maùy bieán aùp töï ngaãu - Troïng löôïng lôùn chieám dieän tích Nhaän xeùt caùc phöông aùn: - Thoâng qua caùc sô ñoà caáu truùc treân ta nhaän thaáy phöông aùn 1 söû duïng maùy bieán aùp ba pha hai cuoän daây coù giaù thaønh reõ hôn maùy bieán aùp töï ngaãu vaø maùy bieán aùp ba cuoän daây, troïng löôïng vaø kích thöôùc nheï, deå vaän chuyeãn, chieám dieän tích ít, vaãn ñaûm baûo tính lieân tuïc cung caáp ñieän - Phöông aùn 3 söû duïng maùy bieán aùp ba cuoän daây noù vaãn ñaûm baûo tính lieân tuïc cung caáp ñieän tuy giaù thaønh töông ñoái ñaét, troïng löôïng töông ñoái lôùn, toån hao nhieàu nhöng coù soá löôïng maùy bieán aùp ít daãn ñeán thieát bò ñoùng caét ít vaø maùy bieán aùp naøy cuõng ñöôïc söû duïng roäng raõi trong thöïc teá. - Caùc phöông aùn 2,4,5 coù soá löôïng maùy bieán aùp töông ñoái nhieàu, toán keùm thieát bò ñoùng caét baûo veä, toån thaát qua hai laàn bieán aùp vaän haønh khoâng kinh teá. Vaäy caùc phöông aùn naøy khoâng phuø hôïp ñeå thieát keá. Qua caùc sô ñoà caáu truùc treân ta choïn phöông aùn 1 vaø 3 ñeå thieát keá . Nhöng ñeå choïn phöông aùn cuï theå naøo thì ta phaûi tieán haønh so saùnh kinh teá – kyõ thuaät ñeå choïn phöông aùn toái öu. III- CAÙC DAÏNG SÔ ÑOÀ NOÁI ÑIEÄN: 1- Khaùi nieäm chung: -Trong nhaø maùy ñieän vaø traïm bieán aùp caùc thieát bò ñieän, khí cuï ñieän ñöôïc keát noái vôùi nhau thaønh sô ñoà ñieän. Yeâu caàu cuûa sô ñoà noái ñieän laø phaûi laøm vieäc oån ñònh vôùi ñoä tin caäy cao, caáu taïo ñôn giaûn vaän haønh an toaøn. Deã daøng thay theá hay söûa chöõa khi coù söï coá, ñaûm baûo an toaøn cho ngöôøi vaø thieát bò. a) Sô ñoà moät heä thoáng thanh goùp: * Sô ñoà moät heä thoáng thanh goùp khoâng phaân ñoaïn . -Sô ñoà moät heä thoáng thanh goùp khoâng phaân ñoaïn coù nhöôïc ñieåm laø khi söûa chöõa thanh goùp, maùy caét hay dao caùch ly cuûa baát cöù maïch naøo cuõng phaûi caét ñieän toaøn boä nguoàn cung caáp, do ñoù phaûi ngöøng laøm vieäc trong thôøi gian söûa chöõa. -Ñeå söûa chöõa maùy caét cuûa ñöôøng daây baát kyø phaûi caét ñieän ñöôøng daây ñoù vaø hoä duøng ñieän phaûi ngöøng cung caáp trong thôøi gian söûa chöõa. DCL MC TG DCL DCL MC DCL * Sô ñoà heä thoáng moät thanh goùp coù phaân ñoaïn. - Sô ñoà heä thoáng moät thanh goùp coù phaân ñoaïn coù theå khaéc phuïc ñöïôc nhöôïc ñieåm cuûa sô ñoà moät heä thoáng thanh goùp khoâng phaân ñoaïn, naâng cao ñöôïc tính lieân tuïc cung caáp ñieän cho phuï taûi, vaän haønh deã daøng, tuy nhieân noù cuõng coù khuyeát ñieåm laø bò söï coá hay söûa chöõa thì phuï taûi noái vaøo phaân ñoaïn ñoù bò maát ñieän. Toùm laïi: ba daïng sô ñoà treân khi coù söï coá vaãn coù phuï taûi bò maát ñieän, ñeå khaéc phuïc nhöôïc ñieåm naøy ta coù daïng sô ñoà sau. MC TG DCL DCL DCL MC DCL b) Sô ñoà hai heä thoáng thanh goùp: * Sô ñoà hai heä thoáng thanh goùp khoâng phaân ñoaïn: - Sô ñoà hai heä thoáng thanh goùp khoâng phaân ñoaïn laø moãi phaàn töû qua moät maùy caét nhöng reõ qua hai dao caùch ly ñeå noái vaøo hai thanh goùp, giöõa hai thanh goùp coù moät maùy caét lieân laïc. Hai thanh goùp coù giaù trò nhö nhau. - Sô ñoà naøy coù hai cheá ñoä laøm vieäc: Moät thanh goùp laøm vieäc vaø moät thanh goùp döï phoøng caùc phaàn töû noái vaøo thanh goùp laøm vieäc qua maùy caét vaø dao caùch ly thuoäc thanh goùp ñoùng coøn thanh goùp kia ngaét. Sô ñoà naøy coøn coù moät öu ñieåm noåi baäc laø khi caàn söûa chöõa maùy caét cuûa phaàn töû naøo ñoù duøng maùy caét lieân laïc thay cho maùy caét naøy baèng caùch chuyeãn ñöôøng qua thanh goùp thöù hai chæ maát moät thôøi gian thao taùc. Ñoàng thôøi laøm vieäc caû hai thanh goùp: Trong cheá ñoä naøy maïch nguoàn cuõng nhö maïch taûi ñöôïc phaân boá ñeàu treân hai thanh goùp, maùy caét lieân laïc ñoùng laøm nhieäm vuï cuûa maùy caét phaân ñoaïn. Khi söï coá treân thanh goùp chæ maát moät phaàn trong thôøi gian ngaén vaø chuyeãn sang vaän haønh ôû thanh goùp kia. DCL MC DCL TG I TG II DCL MC DCL * Sô ñoà heä thoáng hai thanh goùp coù phaân ñoaïn: - Phaân ñoaïn moät thanh goùp: thanh goùp naøy trôû thaønh thanh goùp chính, thanh goùp kia trôû thaønh thanh goùp phuï ( chæ phaân ñoaïn moät thanh goùp ) Vôùi sô ñoà thanh goùp coù phaân ñoaïn coù theå laø hai hay moät maùy caét lieân laïc MCG noái vaø thanh goùp phuï chæ thay moät phaân ñoaïn khi caàn söûa chöõa, luùc naøy maùy caét MCG noái vaøo phaân ñoaïn ñöôïc thay theá ñoùng vai troø maùy caét phaân ñoaïn, nghóa laø luoân luoân laøm vieäc trong cheá ñoä hai phaân ñoaïn, do ñoù tính ñaûm baûo cao hôn. MCG DCL TG I MC TG II DCL DCL MC DCL Toùm laïi: Vì tính chaát quan troïng cuûa phuï taûi khoâng ñöôïc maát ñieän, ñoàng thôøi phaûi ñaûm baûo ñoä tin caäy cung caáp ñieän cao neân ta choïn sô ñoà hai heä thoáng thanh goùp 220KV ñaàu vaøo cuûa maùy bieán aùp choïn sô ñoà heä thoáng hai thanh goùp cho caáp 110KV vaø choïn tuû hôïp boä cho moät heä thoáng thanh goùp coù maùy caét phaân ñoaïn cho caáp 22KV. 2- Sô ñoà noái ñieän chính cuûa caùc phöông aùn: 220KV 110KV 22KV a) Phöông aùn 1: b) phöông aùn 3: 110KV 220KV 22KV CHÖÔNG IV CHOÏN MAÙY BIEÁN AÙP I- TOÅNG QUAÙT: - Maùy bieán aùp laø thieát bò khoâng phaùt ra ñieän naêng maø chæ truyeàn taûi ñieän naêng. Trong heä thoáng ñieän chæ coù maùy phaùt ñieän môùi phaùt ra coâng suaát taùc duïng P vaø coâng suaát phaûn khaùng Q. - Maùy bieán aùp thöôøng cheá taïo thaønh moät khoái taïi nhaø maùy, phaàn coù theå laáy rôøi ra trong quaù trình chuyeân chôû laø raát nhoû ( khoaûng 10% ) cho neân kích thöôùc chuyeân chôû raát lôùn. - Vieäc choïn soá löôïng maùy bieán aùp döïa treân cô sôû kinh teá – kyõ thuaät cho traïm coù yù nghóa quan troïng ñeå xaây döïng caùc cô sôû hôïp lyù cho traïm. 1- Choïn soá löôïng maùy bieán aùp : - Ñoái vôùi maùy bieán aùp töï ngaãu chæ ñöôïc söû duïng khi trung tính cuûa cuoän cao vaø cuoän trung ñieàu noái ñaát tröïc tieáp, ñoái vôùi caáp ñieän aùp 220-500KV thì söû duïng maùy bieán aùp töï ngaãu coù hieäu quaû kinh teá nhaát - Khi choïn maùy bieán aùp töï ngaãu caàn chuù yù : coâng suaát cuoän haï chæ cheá taïo baèng Sñm . - Ñeå tính cung caáp ñieän cao thì moåi traïm bieán aùp coù ít nhaát laø 2 maùy, maø 2 maùy naøy phaûi hoaït ñoäng hoå trôï cho nhau khi coù söï coá 1 maùy. 2- Choïn coâng suaát maùy bieán aùp : - Khi choïn coâng suaát maùy bieán aùp, caàn phaûi ñaûm baûo cheá ñoä laøm vieäc hôïp lyù veà maët kinh teá kyõ thuaät, ñaûm baûo ñoä döï tröõ toát nhaát trong khaõ naêng phaùt trieån phuï taûi ôû töông lai trong khoaûng 5 ñeán 10 naêm. - Coâng suaát maùy bieán aùp khoâng nhöõng ñaûm baûo ñuû yeâu caàu coâng suaát maø coøn coù theâm coâng suaát döï tröõ coù saün trong maùy ñeå khi maùy bieán aùp coù söï coá thì caùc maùy coøn laïi phaûi ñaûm baûo ñöôïc toaøn boä coâng suaát yeâu caàu. a - Quaù taûi söï coá : - Laø cheá ñoä quaù taûi cho pheùp trong moät soá tröôøng hôïp ngoaïi leä vôùi thôøi gian haïn cheá ñeå khoâng giaùn ñoaïn cung caáp ñieän. - Khi hai maùy bieán aùp vaän haønh song song maø moät trong hai maùy bò söï coá phaûi nghæ. Maùy bieán aùp coøn laïi coù theå vaän haønh vôùi phuï taûi lôùn hôn ñònh möùc khoâng phuï thuoäc vaøo nhieät ñoä moâi tröôøng xung quanh luùc söï coá. - Choïn coâng suaát maùy bieán aùp phaûi thoaû maõn caùc ñieàu kieän quaù taûi söï soá sau: - Kqt = < 1,4 - < 0,93 - Kqtsc * SñmBA Smaxtraïm b- Quaù taûi thöôøng xuyeân : - Khi quaù taûi bình thöôøng nhieät ñoä ñieåm noùng nhaát cuûa cuoän daây khoâng vöôït quaù 14000C vaø nhieät ñoä lôùp daàu phía treân khoâng vöôït quaù 9500C - Heä soá quaù taûi thöôøng xuyeân coù theå xaùc ñònh töø ñoà thò phuï taûi cuûa traïm nhö sau: - Ta qui ñoà thò phuï taûi cuûa traïm veà hai baäc + Ta tính heä soá quaù taûi K2 = + Ta tính heä soá non taûi K1 = - Coâng suaát ñaúng trò cuûa maùy bieán aùp trong khoaûng thôøi gian xeùt ñöôïc xaùc ñònh nhö sau: Sdt= Trong ñoù: Si: phuï taûi trong thôøi gian ti - Döïa vaøo ñoà thò hình k trang 16 saùch höôùng daãn thieát keá cung caáp ñieän cuûa caùc taùc giaû: Phan Thò Thanh Bình – Phan Thò Thu Vaân – Döông Lan Höông, töø thôøi gian tính toaùn ta xaùc ñònh ñöôïc K2 cho pheùp ( K2cp ). - So saùnh K2 tính toaùn ( K2tt ) vôùi K2cp neáu : K2tt K2cp thì maùy bieán aùp ñöôïc pheùp quaù taûi thöôøng xuyeân öùng vôùi cheá ñoä laøm vieäc cuûa noù. K2tt K2cp thì maùy bieán aùp khoâng ñöôïc pheùp söû duïng. Neáu ñoà thò coù vuøng quaù taûi buoåi chieàu thì ta tính lui veà 10h tröôùc ñoù Neáu ñoà thò coù vuøng quaù taûi vaøo buoåi saùng thì ta tính lui veà 10h sau ñoù Neáu ñoà thò phuï taûi coù hai cöïc ñaïi trong moät ngaøy thì phuï taûi ñaúng trò baäc hai tính ñoái vôùi cöïc ñaïi naøo coù ñaït trò soá lôùn nhaát, khi ñoù choïn ñöôïc Sñt2 thì Sñt1 seõ tính trong hai tröôøng hôïp treân . Neáu Sñt2 < 0,9Smax Thì laáy Sñt2 = 0,9Smax coøn thôøi gian caáp thöù hai tính nhö sau: t2 = II- CHOÏN MAÙY BIEÁN AÙP CHÍNH CHO TRAÏM: - Traïm bieán aùp trung gian laø traïm quan troïng cung caáp cho caùc traïm khu vöïc ñaûm tính lieân tuïc cung caáp ñieän cho traïm toát nhaát. - Vì tính chaát quan troïng cuûa traïm choïn maùy bieán aùp theo ñieàu kieän quaù taûi thöôøng xuyeân qui veà ñoà thò phuï taûi hai baäc vaø kieåm tra. - Caùc thoâng soá cuûa ñoà thò phuï taûi: Caáp 110KV: Smax = 130 (MVA) cos =0,8 Caáp 22KV :Smax = 20 (MVA) cos =0,8 Caáp 0,4KV: S = 0,3 (MVA) cos =0,8 - Töø ñoà thò phuï taûi cuûa toaøn traïm ta coù: Smax = 150 (MVA) - Coâng suaát töï duøng cuûa traïm bieán aùp laø: S = 0,3(MVA) Coâng suaát Smax cuûa toaøn traïm ( bao goàm caû coâng suaát töï duøng ) Stoaøn traïm = 150 + 0,3 = 150,3(MVA) - Qui ñoåi ñoà thò phuï taûi toaøn traïm veà ñoà thò phuï taûi hai baäc: - Giaû söû maùy bieán aùp hoaït ñoäng 6h trong 24h (moät ngaøy ñeâm) = 145,7 (MVA) - Coâng suaát ñaúng trò khi maùy bieán aùp hoaït ñoäng non taûi trong 10h tröôùc khi coù taûi = 97,1(MVA) - Ñoà thò phuï taûi cuûa traïm ôû daïng hai baäc: S(MVA) T(giôø) 97,1 SñmBA 145,7 0 6 10 - Vaäy ta phaûi choïn maùy bieán aùp sau cho Gam maùy naèm trong ñieàu kieän: 97,1(MVA) < SñmBA < 145,7(MVA) - Ñoàng thôøi phaûi thoaû ñieàu kieän K2cp K2tt heä soá K2cp tra ñoà thò hình K trang 16 saùch höôùng daãn thieát keá cung caáp ñieän cuûa caùc taùc giaû Phan Thò Thu Vaân – Phan Thò Thanh Bình – Döông Lan Höông. Coù hai khaû naêng ñeå choïn maùy bieán aùp ñoù laø SñmBA1 = 125(MVA) SñmBA2 = 100(MVA) - Heä soá quaù taûi - Heä soá non taûi K1 = - Söû duïng heä soá K1 = 0,77 vaø thôøi gian quaù taûi t2 = 6h tra ñoà thò hình K trang 16 saùch höôùng daãn thieát keá cung caáp ñieän cuûa caùc taùc giaû Phan Thò Thu Vaân – Phan Thò Thanh Bình – Döông Lan Höông. Ta ñöôïc K2 cho pheùp K2cp = 1,19 - So saùnh heä soá quaù taûi tính toaùn vôùi heä soá quaù taûi cho pheùp ta thaáy K2cp = 1,19 K2tt =1,18 (thoaû ñieàu kieän) - Vaäy choïn maùy bieán aùp coù coâng suaát ñònh möùc Sñm = 125 (MVA) hoaït ñoäng ñöôïc pheùp quaù taûi thöôøng xuyeân maø khoâng laøm hö haïi ñeán maùy bieán aùp. - Bình thöôøng maùy bieán aùp hoaït ñoäng ôû cheá ñoä quaù taûi thöôøng xuyeân thì heä soá quaù taûi laø Kqttx = 1,2 Kieåm tra khaû naêng quaù taûi söï coá cuûa maùy bieán aùp - Coâng suaát maùy bieán aùp ñöôïc choïn theo ñieàu kieän moät maùy bieán aùp nghæ. Maùy bieán aùp coøn laïi hoaït ñoäng vôùi khaû naêng quaù taûi söï coá coù khaû naêng cung caáp ñuû Smax = 145,7(MVA) Kqtsc* SñmBA Smaxtraïm Kqtsc* SñmBA = 1,4*125 = 175(MVA) Smaxtraïm = 145,7(MVA) Thoaû ñieàu kieän - Khi maùy bieán aùp ñaët ngoaøi trôøi thì Kqtsc = 1,4 Kqt = Thoaû ñieàu kieän Thoaû ñieàu kieän quaù taûi söï coá SñmBA 0,5 Smax = 0,5* 147,5 = 72,8(MVA) - Vaäy choïn maùy bieán aùp coù coâng suaát ñònh möùc Sñm = 125(MVA) thoaû ñieàu kieän quaù taûi söï coá vaø quaù taûi thöôøng xuyeân. 1-Choïn maùy bieán aùp cho phöông aùn 1: a) Choïn maùy bieán aùp cho caáp ñieän aùp 220/110KV - Ñeå ñaûm baûo tính cung caáp ñieän lieân tuïc cho traïm bieán aùp ta ñaët hai maùy bieán aùp ba pha hai cuoän daây. Moãi maùy coù coâng suaát ñònh möùc SñmBA = 125(MVA). - Kieåm tra laïi ñieàu kieän quaù taûi cuûa maùy bieán aùp khi coù söï coá moät maùy - Khi hai maùy hoaït ñoäng, theo ñieàu kieän quaù taûi söï coá ôû hieän taïi. 1,4* SñmBA=1,4* 125 = 175(MVA) Smax = 150,3(MVA) Vaäy hai maùy naøy ñaûm baûo cung caáp ñieän lieân tuïc khi coù söï coá moät maùy bò hö hoûng hay söûa chöõa. Caùc thoâng soá cuûa maùy bieán aùp ba pha hai cuoân daây: Kieåu ONAF Nöôùc saûn xuaát AEG Ñieän aùp danh ñònh:230/115KV Coâng suaát danh ñònh Sñm = 125MVA Toån thaát khoâng taûi Toån thaát ngaén maïch Ñieän aùp ngaén maïch UN% = 12% Doøng ñieän khoâng taûi I0 = 0,35% Giaù tieàn moät maùy bieán aùp 950.000 USD b) Choïn maùy bieán aùp cho caáp 110/22KV: - Ñoà thò phuï taûi ôû caáp 22KV coù caùc thoâng soá : Smax = 20(MVA) Cos = 0,8 Std = 0,3(MVA) - Choïn maùy bieán aùp theo ñieàu kieän quaù taûi söï coá : Smaxcaáp 22KV = Smax +Std = 20 + 0,3 =20,3(MVA) SñmBA Vaäy choïn maùy bieán aùp coù coâng suaát SñmBA = 16(MVA). Vì ñaây laø phuï taûi quan troïng, vì noù cung caáp cho töï duøng trong nhaø maùy, khu vöïc vaø ñòa phöông taïi ñaây neân caàn phaûi ñaûm baûo tính lieân tuïc cung caáp ñieän neân ngay töø ñaàu ta ñaët 2 maùy coù coâng suaát ñònh möùc, moãi maùy laø SñmBA = 16(MVA) - Kieåm tra ñieàu kieän quaù taûi cuûa maùy bieán aùp: + Khi hai maùy chaïy ñònh möùc: 2* Sñm = 2* 16 = 32 (MVA) Smax = 20,3 (MVA) thoaû ñieàu kieän + Khi moät maùy bò söï coá maùy kia coø nhieäm vuï cung caáp ñuû coâng suaát kho phuï taûi ôû caáp ñoù 1,4*Smax = 1,4*16 = 22,4MVA Smax = 20,3 (MVA) Thoûa ñieàu kieän quaù taûi söï coá khi moät maùy bieán aùp bò ngöøng hoaït ñoäng, nhöng phaûi taêng cöôøng caùc bieän phaùp laøm maùt toái ña vaø chæ ñöôïc quaù taûi 6h trong moät ngaøy vaø chæ ñöôïc lieân tuïc trong 5 ngaøy ñeâm Caùc thoâng soá cuûa maùy bieán aùp caáp 110/22KV 3 pha 2 cuoän daây Maùy bieán aùp kieåu ONAN: Coâng suaát ñònh möùc Scñm = 115 (KV) Ñieän aùp cuoän haï Uhñm = 22 KV Ñieän aùp ngaén maïch UN% = 10 Doøng ñieän khoâng taûi i0% = 0,1 Toån thaát khoâng taûi Po = 13 KW Toån thaát ngaén maïch PN = 103 (KW) Kích thöôùc D – R – C : 7,7 – 4,05 – 5,5 (m) Troïng löôïng 49 (taán) Giaù tieàn 1 maùy 300.103 (USD) Nöôùc saûn xuaát AEG * Choïn maùy bieán aùp cho phöông aùn 3: - Phöông aùn 3 goàm coù 2 maùy bieàn aùp 3 pha 3 cuoän daây: - Coâng suaát maùy bieán aùp ñöôïc choïn theo ñieàu kieän quaù taûi söï coá khi1 maùy bieán aùp nghæ maùy bieán aùp coøn laïi phaûi coù khaû naêng cung caáp ñuû coâng suaát Smax = 150,3 (MVA): SñmBA = Choïn SñmBA = 125 (MVA) maùy bieán ._.aùp 3 pha ba cuoän daây Kieåu ONAF: Coâng suaát ñònh möùc Sñm = 125 (MVA) Ñieän aùp cuoän cao Uc = 230 KV Ñieän aùp cuoän trung Ut = 115 KV Ñieän aùp cuoän haï UH = 22 KV Ñieän aùp ngaén maïch: UNC – T % = 10,38% UNC – H % = 17% UNT – H % = 6,03% Toån thaát khoâng taûi Po = 47 (KW) Toån thaát ngaén maïch: PNC – T = 280 (KW) PNC – H = 252 (KW) PNT – H = 270 (KW) Doøng ñieän khoâng taûi i0% = 0,07 Kích thöôùc D – R – C : 12 – 5,55 – 7,8 (m) Troïng löôïng 158 (taán) Giaù tieàn 1 maùy 1200.103 (USD) Nöôùc saûn xuaát AEG * Choïn coâng suaát maùy bieán aùp töï duøng: - Vì 2 maùy bieán aùp laøm vieäc song song neân choïn theo ñieàu kieän quaù taûi söï coá: SñmTD = (0,2% 0,5%)*SmaxquaMBA SñmTD = = = 230 (KVA) Choïn SñmBATD = 250 (KVA) Ñieän aùp cuoän cao UC = 15/20 (KV) Ñieän aùp cuoän haï UH = 0,4 (KV) Ñieän aùp ngaén maïch UN% = 5% Doøng ñieän khoâng taûi iO% = 2% Toån thaát khoâng taûi Po = 900 (W) Toån thaát ngaén maïch PN = 4400 (W) Kích thöôùc D – R – C : 1,52 – 1,01 – 1,83 (m) Troïng löôïng 1,439 (taán) Giaù tieàn 1 maùy 3,13.103 (USD) Kieåu CTY Nöôùc saûn xuaát: VN CHÖÔNG V TÍNH TOAÙN NGAÉN MAÏCH CHO TRAÏM BIEÁN AÙP I -CAÙC VAÁN ÑEÀ CHUNG: 1-Muïc ñích tính doøng naéng maïch: - Ñeå phuïc vuï cho vieäc löïa choïn caùc khí cuï ñieän, löïa choïn phöông aùn haïn cheá doøng ngaén maïch, tính toaùn baûo veä rôle. 2- Caùc daïng ngaén maïch thöôøng gaëp: Ngaén maïch ba pha: xaùc suaát xaûy ra laø 5%. Ngaén maïch hai pha: xaùc suaát xaûy ra laø 10%. Ngaén maïch hai pha chaïm ñaát : xaùc suaát xaûy ra laø 20%. Ngaén maïch moät pha : xaùc suaát xaûy ra laø 65%. - Trong caùc daïng ngaén maïch treân ngaén maïch moät pha xaûy ra nhieàu nhaát coøn ngaén maïch ba pha xaûy ra nhieàu nhaát coøn ngaén maïch ba pha xaûy ra ít nhaát nhöng doøng ngaén maïch ba pha lôùn nhaát gaây taùc ñoäng xaáu nhaát ñeán tình traïng laøm vieäc cuûa heä thoáng ñieän. 3-Caùc nguyeân nhaân gaây ra ngaén maïch: Caùch ñieän vaän haønh laâu ngaøy bò laõo hoaù. Seùt ñaùnh vaøo ñöôøng daây gaây quaù ñieän aùp treân daây daãn, ñaùnh thuûng caùch ñieän. Coät bò ngaõ, caây chaïm hay ngaõ vaøo ñöôøng daây. Ñaøo ñaát chaïm phaûi caùp ngaàm. 4-Haäu quaû cuûa ngaén maïch: - Ngaén maïch laø tình traïng söï coá nghieâm troïng vaø thöôøng xuyeân xaûy ra trong heä thoáng ñieän. Khi xaûy ra ngaén maïch thì doøng ñieän taïi nôi ngaén maïch seõ taêng raát cao coøn ñieän aùp giaûm xuoáng. Doøng ñieän ngaén maïch seõ taêng nhieät ñoä cuûa caùc thieát bò vaø vaät daãn leân daãn ñeán hö hoûng thieát bò, beân caïnh ñoù gaây ra löïc ñieän ñoäng lôùn laøm phaù huyû thieát bò,vaät daãn, söù ñôõ… 5-Phöông phaùp tính toaùn doøng ngaén maïch: - Ñeå ñôn giaûn trong vieäc tính toaùn, trong thieát keá ta coù giaû thieát sau: -Taát caû suaát ñieän ñoäng truøng pha nhau. -Söùc ñieän ñoäng cuûa caùc nguoàn cung caáp ôû xa ñieåm ngaén maïch xem nhö khoâng ñoåi. -Boû qua doøng töø hoaù trong maùy bieán aùp, boû qua nhöõng doøng ñieän ngang. -Ñieän trôû taùc duïng chæ xeùt ñeán khi RZ 0,3*XZ * Caùc thoâng soá caàn thieát trong heä thoáng töông ñoái cô baûn: - Ta choïn caùc ñaïi löôïng trong heä cô baûn nhö sau: Coâng suaát cô baûn heä thoáng ScbHT = 6000MVA Ñieän aùp cô baûn caáp 220KV: Ucb = 230KV Ñieän aùp cô baûn caáp 110KV: Ucb = 115KV Ñieän aùp cô baûn caáp 22KV : Ucb = 23KV Ñieän khaùng cô baûn cuûa heä thoáng: XHTcb = X* * - Hoaëc XHTcb = - SNmHT: coâng suaát ngaén maïch cuûa heä thoáng - Neáu bieát truôùc doøng ngaén maïch heä thoáng thì XHTcb = - INHT: doøng ngaén maïch heä thoáng ( KA ) - Ñieän khaùng ñöôøng daây: - Ñieän khaùng cuûa maùy bieán aùp ba pha hai cuoän daây: - Trong ñoù: SñmBA: coâng suaát ñònh möùc cuûa maùy bieán aùp - Ñieän khaùng cuûa maùy bieán aùp ba pha ba cuoän daây: - Ñieän khaùng cuûa maùy bieán aùp ba pha ba cuoän daây: - Ñoái vôùi maùy bieán aùp töï ngaãu thì keå ñeán heä soá coù lôïi , ñöôïc tính nhö sau: - Ñieän trôû vaø ñieän khaùng cuûa maùy bieán aùp côõ nhoû: vôùi - Doøng ñieän xung kích: *kxk*IN - Ñoái vôùi caáp ñieän aùp >1000 (V) thì kxk = 1.8 - Ñoái vôùi caáp ñieän aùp <1000 (V) thì kxk = 1.5 II TÍNH TOAÙN NGAÉN MAÏCH BA PHA CHO CAÙC PHÖÔNG AÙN: 1-Tính toaùn ngaén maïch cho phöông aùn 1: HT N1 N2 N3 220KV 110KV 22KV Choïn caùc ñaïi löôïng coù baûn sau: Coâng suaát cô baûn Scb = SHT = 6000 (MVA) Ñieän aùp cô baûn caáp 220(KV) laø:Ucb1 = 230(KV) Ñieän aùp cô baûn caáp 110(KV) laø Ucb2 = 115(KV) Ñieän aùp cô baûn caáp 22(KV) laø Ucb3 = 23(KV) Doøng ñieän ngaén maïch töø Tp.HCM ñeán Tieàn Giang laø 30(KA) caáp 220(KV) Doøng ñieän ngaén maïch töø Cai Laäy leân laø 27 (KA) caáp 220(KV) xHT1 xHT2 xd1 xd2 xB1 xB1 xB2 xB2 N1 N2 N3 -Doøng ñieän cô baûn caáp 220(KV) Icb1 = = = 15,06 (KA) -Doøng ñieän cô baûn caáp 110(KV) Icb2 = = = 30,12 (KA) - Doøng ñieän cô baûn caáp 22(KV) Icb3 = = = 150,06 (KA) - Sô ñoà thay theá trong heä ñôn vò töông ñoái cô baûn - Vì traïm bieán aùp ñöôïc cung caáp bôûi 2 ñöôøng daây töø Tp.HCM vaø Cai Laäy neân ta coù 2 nguoàn ñeán: -Doøng ñieän ngaén maïch töø Tp.HCM ñeán Tieàn Giang laø 30 (KA) caáp 220(KV) IN1 = 30 (KA) xHT1 = = = 0,05 -Doøng ñieän ngaén maïch töø Cai Laäy leân laø 27 (KA) caáp 220(KV) IN2 = 27 (KA) xHT2 = = = 0,56 - Chieàu daøi ñöôøng daây töø TP.HCM ñeán Tieàn Giang la øl1 = 60 (Km) xo = 0,48 (/Km) xd1 = xo* l1* = 0,4 * 60 * = 2,72 - Ñöôøng daây töø Cai Laäy ñeán Tieàn Giang laø l2 = 30 (Km) xo = 0,4 (/Km) xd2 = xo* l2* = 0,4*30* = 1,36 - Caùc thoâng soá tính ngaén maïch cuûa maùy bieán aùp caáp 220/110 (KV) laø xB1 = UN% = 12% SñmBA1 = 125 (MVA) xBA1 = = 5,76 - Caùc thoâng soá tính ngaén maïch cuûa maùy bieán aùp caáp 110/22 (KV) laø xB2 = UN% = 10% SñmBA2 = 16 (MVA) xBA2 = = 37,5 xHT Sô ñoà thay theá sau khi ruùt goïn: N3 -Tính ngaén maïch N1 taïi thanh caùi 220 (KV) xd xB1/2 N1 xHT = = = 0,26 N2 xB2/2 xd = = = 0,9 x= xHT + xd = 0,26 +0,9 = 1,16 N3 -Doøng ñieän ngaén maïch: IN1 = = = 12,98 (KA) -Doøng ñieän xung kích: ixk = * kxk * IN1= * 1,8 * 12,98 = 33,04 (KA) -Tính ngaén maïch N2 taïi thanh caùi 110(KV) x = xHT + xd + = 0,26 + 0,9 + = 4,04 -Doøng ñieän ngaén maïch: IN2 = = = 7,45 (KA) -Doøng ñieän xung kích: ixk = * kxk * IN2= * 1,8 * 7,45 = 18,96 (KA) - Tính ngaén maïch N3 taïi thanh caùi 22(KV) x = xHT + xd + + = 0,26 + 0,9 + + = 2,79 -Doøng ñieän ngaén maïch: IN3 = = = 6,6 (KA) -Doøng ñieän xung kích: ixk = * kxk * IN3= * 1,8 * 6,6 = 16,8 (KA) Baûng keát quaû tính toaùn ngaén maïch cho phöông aùn 1 STT Ni(KV) U(KV) Icb(KA) IN(KA) ixk(KA) 1 N1 220 15,06 12,98 33,04 2 N2 110 30,12 7,45 18,96 3 N3 22 150,6 6,6 16,8 2-Tính toaùn ngaén maïch cho phöông aùn 3 220KV 110KV 22KV N3 N1 N2 HT Choïn caùc ñaïi löôïng coù baûn sau: Coâng suaát cô baûn Scb = SHT = 6000 (MVA) Ñieän aùp cô baûn caáp 220(KV) laø:Ucb1 = 230(KV) Ñieän aùp cô baûn caáp 110(KV) laø Ucb2 = 115(KV) Ñieän aùp cô baûn caáp 22(KV) laø Ucb3 = 23(KV) Doøng ñieän ngaén maïch töø Tp.HCM ñeán Tieàn Giang laø 30(KA) caáp 220(KV) Doøng ñieän ngaén maïch töø Cai Laäy leân laø 27 (KA) caáp 220(KV) - Doøng ñieän cô baûn caáp 220(KV) Icb1 = = = 15,06 (KA) -Doøng ñieän cô baûn caáp 110(KV) Icb2 = = = 30,12 (KA) - Doøng ñieän cô baûn caáp 22(KV) Icb3 = = = 150,06 (KA) - Sô ñoà thay theá trong heä ñôn vò cô baûn: xHT1 xHT2 xd1 xd2 xc xc xH xH N1 N2 - Vì Traïm bieán aùp ñöôïc cung caáp bôûi 2 ñöôøng daây töø Tp.HCM vaø Cai Laäy neân ta coù 2 nguoàn ñeán: - Doøng ñieän ngaén maïch töø Tp.HCM ñeán Tieàn Giang laø 30 (KA) caáp 220(KV) IN1 = 30 (KA) xHT1 = = = 0,05 -Doøng ñieän ngaén maïch töø Cai Laäy leân laø 27 (KA) caáp 220(KV) IN2 = 27 (KA) xHT2 = = = 0,56 - Chieàu daøi ñöôøng daây töø thaønh phoá HCM ñeán Tieàn Giang la øl1 = 60 (Km) xo = 0,4 (/Km) xd1 = xo* l1* = 0,4 * 60 * = 2,72 - Ñöôøng daây töø Cai Laäy ñeán Tieàn Giang laø l2 = 30 (Km) xo = 0,4 (/Km) xd2 = xo* l2* = 0,4*30* = 1,36 - Ñieän khaùng cuûa maùy bieán aùp ba pha ba cuoän daây = = Vôùi xHT xd XC/2 N2 XH/2 N1 N3 -Tính ngaén maïch N1 taïi thanh caùi 220(KV) -Doøng ñieän ngaén maïch IN1 = -Doøng ñieän xung kích ixk = *kxk*IN1 = *1,8*12,98 = 33,04(KA) -Tính ngaén maïch N2 taïi thanh caùi 110(KV) x= xHT + xd + -Doøng ñieän ngaén maïch IN2 = -Doøng ñieän xung kích *kxk*IN2 = *1,8*5,98 = 15,22(KA) -Tính ngaén maïch N3 taïi thanh caùi 22(KV) -Doøng ñieän ngaén maïch N3 taïi thanh caùi 22(KV) -Doøng ñieän xung kích ixk = *kxk*IN3 =*1,8*16,16 = 41,13(KA) Baûng toång keát doøng ngaén maïch cuûa phöông aùn 3 STT Ni(KV) U(KV) Icb(KA) IN(KA) ixk(KA) 1 N1 220 15,06 12,98 33,04 2 N2 110 30,12 5,98 15,22 3 N3 22 150,6 16,16 41,13 Keát luaän: Qua baûng toång keát caùc ñieåm ngaén maïch cuûa 2 phöông aùn ta thaáy ñieåm ngaén maïch ôû thanh caùi 220(KV), 110(KV), 0,4(KV) cheânh leäch nhau khoâng nhieàu laém nhöng ôû thanh caùi 22(KV) thì doøng ngaén maïch cuûa phöông aùn 3 lôùn hôn nhieàu so vôùi phöông aùn 1 CHÖÔNG VI TÍNH TOAÙN TOÅN THAÁT ÑIEÄN NAÊNG I-KHAÙI NIEÄM: - Ñieän naêng tieâu thuï phuï thuoäc vaøo phuï taûi vaø thôøi gian vaän haønh maùy bieán aùp. Song trong quaù trình vaän haønh, phuï taûi luoân bieán ñoåi laøm cho maùy bieán aùp ñoâi khi chaïy quaù taûi, ñoâi khi chaïy non taûi gaây ra toån hao lôùn trong quaù trình vaän haønh maùy bieán aùp, ñaët bieät laø maùy bieán aùp chaïy non taûi gaây ra toån hao raát lôùn. - Thôøi gian toån thaát coâng suaát lôùn nhaát (kyù hieäu laø ) thôøi gian maø trong ñoù maïng ñieän lieân tuïc chuyeân chôû coâng suaát lôùn nhaát Pmax hay Imax thì seõ gaây ra toån thaát ñieän naêng trong maïng ñieän sau moät naêm vaän haønh. II-CAÙC COÂNG THÖÙC TÍNH TOAÙN: 1-Toån thaát ñieän naêng trong maùy bieán aùp ba pha hai cuoän daây: Vôùi Hay - Trong ñoù: n : Soá maùy bieán aùp laøm vieäc song song t : Thôøi gian laøm vieäc cuûa maùy bieán aùp (giôø) Si: Coâng suaát cuûa n maùy bieán aùp töông öùng vôùi thôøi gian ti : Thôøi gian toån thaát coâng suaát cöïc ñaïi 2-Toån thaát ñieän naêng trong maùy bieán aùp ba pha ba cuoän daây: Trong ñoù: III-TÍNH TOÅN THAÁT ÑIEÄN NAÊNG CHO PHÖÔNG AÙN 1: 1-Toån thaát ñieän naêng cuûa maùy bieán aùp 3 pha 2 cuoän daây caáp 220/110KV: Caùc thoâng soá cuûa maùy bieán aùp: Ñieän aùp danh ñònh 220/110(KV) Coâng suaát ñònh möùc Sñm = 125(MVA) Toån thaát khoâng taûi ) Toån thaát ngaén maïch - Coâng thöùc cuûa toån thaát ñieän naêng nhö sau: - Döïa vaøo ñoà thò phuï taûi cuûa toaøn traïm ta co:ù +1362*2 + 1502*4 +882*2 = 300.050(MVA)2h naêm) 2-Toån thaát ñieän naêng cuûa maùy bieán aùp 3 pha 2 cuoän daây caáp 110/22KV: Caùc thoâng soá cuûa maùy bieán aùp: Ñieän aùp danh ñònh 110/22(KV) Coâng suaát ñònh möùc Sñm = 16(MVA) Toån thaát khoâng taûi Toån thaát ngaén maïch - Döïa vaøo ñoà thò phuï taûi ta coù: - Coâng thöùc tính toån thaát ñieän naêng nhö sau: /naêm) naêm) IV- TÍNH TOAÙN TOÅN THAÁT ÑIEÄN NAÊNG CHO PHÖÔNG AÙN 3: Caùc thoâng soá cuûa maùy bieán aùp 3 pha 3 cuoän daây Coâng suaát ñònh möùc Sñm = 125(MVA) Ñieän aùp ngaén maïch cao trung UNC-T% = 10,38% Ñieän aùp ngaén maïch cao haï UNC-H% = 17% Ñieän aùp ngaén maïch trung haï UNT-H% = 6,03% Toån thaát ngaén maïch cao haï Toån thaát ngaén maïch cao trung Toån thaát ngaén maïch trung haï Coâng suaát phía ñieän aùp 220(KV) laø: SC = ST + SH Ñoà thò phuï taûi cuûa toaøn traïm cuõng chính laø ñoà thò phuï taûi caáp 220(KV) Ñeå tính toån thaát ñieän naêng ta döïa vaøo baûng soá lieäu sau: STT Thôøi gian (giôø) SiC (MVA) SiT (MVA) SiH (MVA) 1 75 65 10 2 101 91 10 3 105 91 14 4 120 104 16 5 90 78 12 6 97 78 19 7 136 117 19 8 150 130 20 9 88 78 10 +1362*2 + 1502*4 +882*2 = 300.050(MVA)2h = = 224.770 (MVA)2h = = 5548 (MVA)2h - Toån thaát ngaén maïch cuûa töøng cuoän daây. = = = =2.593.663,41(KWh/naêm) Baûng toång keát toån thaát ñieän naêng trong hai phöông aùn: PHÖÔNG AÙN (KWh/naêm) PHÖÔNG AÙN 1 2.667.649,79 PHÖÔNG AÙN 3 2.593663,41 Nhaän xeùt: Qua baûng toång keát toån thaát ñieän naêng trong hai phöông aùn ta thaáy phöông aùn 1 toån thaát ñieän naêng nhieàu hôn phöông aùn 3. CHÖÔNG VII TÍNH TOAÙN CHOÏN MAÙY CAÉT VAØ DAO CAÙCH LY I- KHAÙI NIEÄM CHUNG: 1- Laøm vieäc theo cheá ñoä laâu daøi: - Caùc khí cuï ñieän söù caùch ñieän, caùc boä phaän ñoùng caét vaø daãn ñieän seõ laøm vieäc toát khi chuùng ta choïn ñuùng theo caùc ñieàu kieän laøm ñònh möùc cuûa chuùng. 2- Laøm vieäc theo cheá ñoä quaù taûi: - Doøng ñieän qua caùc khí cuï ñieän, caùc thieát bò daãn ñieän seõ lôùn hôn doøng ñieän ñònh möùc cuûa noù. Ñeå caùc thieát bò ñieän, laøm vieäc coù ñoä tin caäy thì chuùng phaûi qui ñònh giaù trò vaø thôøi gian, ñieän aùp hay doøng ñieän taêng cao khoâng ñöôïc vöôït quaù giôùi haïn cho pheùp. 3- Laøm vieäc theo cheá ñoä ngaén maïch: - Trong ñieàu kieän ngaén maïch caùc khí cuï ñieän vaø caùc thieát bò daãn ñieän vaãn ñaûm baûo ñoä tin caäy neáu quaù trình löïa choïn chuùng coù caùc thoâng soá theo ñuùng ñieàu kieän oån ñònh ñoäng vaø oån ñònh nhieät. Dó nhieân khi xaûy ra ngaén maïch, ñeå haïn cheá taùc hai cuûa noù caàn phaûi nhanh choùng loaïi boû caùc boä phaän hö hoûng ra khoûi maïnh ñieän. II- CAÙC ÑIEÀU KIEÄN CHOÏN THIEÁT BÒ ÑIEÄN: 1-Ñieàu kieän choïn maùy caét: - Maùy caét ñöôïc choïn theo caùc ñieàu kieän: ñieän aùp ñònh möùc, loaïi maùy caét kieåm tra oån ñònh nhieät, kieåm tra oån ñònh ñoäng, taàn soá ñoùng caét. -UñmMC UñmHT -IñmMC ICBmax -Iñmcaét IN -ILÑÑ Ixk -I2ñmNH * tNH BN = I2*tqñ Trong ñoù: ICBmax = 1,4 * Iñmmax IN : doøng ñieän ngaén maïch BN : xung nhieät maùy caét Ixk : doøng ñieän xung kích ( Ixk = *kxk*IN) ILÑÑ : doøng löïc ñieän ñoäng maùy caét IñmNH :doøng ñieän beàn nhieät cuûa thieát bò I :trò soá hieäu duïng doøng ñieän ngaén maïch duy trì tqñ :thôøi gian qui ñoåi - Giaû thieát traïm ñaët ôû xa nguoàn neân ta coi IN = I= I” ( I” : trò soá ban ñaàu cuûa thaønh phaàn doøng ñieän chu kyø) vaø choïn tqñ = 1(s). 2-Ñieàu kieän choïn dao caùch ly: Ñieän aùp : Uñm UHT Doøng ñieän : IñmIlvmax OÅn ñònh nheät : I2nh*tnh BN OÅn ñònh ñoäng :ILÑÑ Ixk II- LÖÏA CHOÏN MAÙY CAÉT VAØ DAO CAÙCH LY: A- LÖÏA CHOÏN MAÙY CAÉT VAØ DAO CAÙCH LY CHO PHÖÔNG AÙN 1: 1-Löïa choïn maùy caét: a)Choïn maùy caét cho caáp ñieän aùp 220(KV): - Doøng ñieän cöôõng böùc cöïc ñaïi qua maùy caét caáp 220(KV) = - Keát quaû tính toaùn ngaén maïch 3 pha thanh goùp220(KV) I(3)N1 = 12,98 (KA) Ixk1 = 33,04 (KA) Uñm = 220 (KV) tqñ = 1(s) BN = IN12 * 3 - Kieåm tra ñieàu kieän choïn maùy caét. Uñm =220(KV) UHT = 220(KV) Iñm = 3150(A) Icbmax = 394,43(A) Icaét cp = 40(KA ) I(3)N1 = 12,98 (KA) - Kieåm tra ñieàu kieän oån ñònh ñoäng ixkMC ixkN(3) ixkMC = * - Kieån tra ñieàu kieän oån ñònh nhieät BN = Inh2 * 3 = 402 * 3 = 4800 (KA2S) I2N1 * tqñ =12,982*1 = 168,5 (KA2S) Choïn maùy caét loaïi S1-245 - Giaù tieàn moät maùy caét laø 45.000 (USD) b) Choïn maùy caét cho caáp ñieän aùp 110(KV): - Keát quaû tính toaùn ngaén maïch 3 pha thanh goùp 110(KV) I(3)N2 = 7,45(KA) ixk2 = 18,96 (KA) Uñm = 110 (KV) tqñ = 1(s) BN = IN2 * 3 - Kieåm tra ñieàu kieän choïn maùy caét. Uñm =110(KV) UHT = 110(KV) Iñm = 3150(A) Icbmax = 394,43(A) Icaét cp = 31,15(KA ) I(3)N2 = 7,45 (KA) - Kieåm tra ñieàu kieän oån ñònh ñoäng ixkMC ixkN(3) ixkMC = * - Kieån tra ñieàu kieän oån ñònh nhieät BN = Inh2 * 3 = 31,52*3 = 2976,7 (KA2S) I2N2 * tqñ =7,452*1 = 55,5 (KA2S) Choïn maùy caét loaïi HGF – 311 do haõng AEG cheá taïo - Giaù tieàn moät maùy caét laø 30.000 (USD) c) Choïn thieát bò ñoùng caét caáp 22(KV) Choïn maùy caét hôïp boä loâ toång vaø phaân ñoaïn: - Vôùi doøng ngaén maïch 22(KV) ñaõ tính nhö treân I(3)N3 = 6,6 (KA) ixk3 = 16,8 (KA) Uñm = 22 (KV) - Töø caùc keát quaû treân ta choïn maùy caét hôïp boä coù caùc thoâng soá sau: Uñm = 24 (KV) Iñm = 1250 (A) Icaét ñm = 12,5 (KA) ILÑÑ = 40 (KA) Choïn maùy caét hôïp boä kieåu 3P-100 do haõng USA cheá taïo - Giaù tieàn moät maùy caét hôïp boä laø 30.000 (USD) Choïn maùy caét hôïp boä cho phuï taûi: - Doøng ñieän qua töøng maùy caét phuï taûi khi ñaït coâng suaát lôùn nhaát. Giaû söû phuï taûi caáp 22(KV) coù 4 loä ra. - Vôùi doøng ñieän ngaén maïch 22(KV) ñaõ tính nhö treân: I(3)N3 = 6,6 (KA) ixk3 = 16,8 (KA) Uñm = 22 (KV) - Töø thoâng soá treân ta choïn maùy caét hôïp boä vôùi caùc thoâng soá nhö sau: Uñm = 24 (KV) Iñm = 2000 (A) Icaét ñm = 20 (KA) ILÑÑ = 50 (KA) Choïn maùy caét hôïp boä cho taûi 22KV kieåu 8AN-20 do Siemens cheá taïo - Giaù tieàn moät maùy caét hôïp boä laø 25.000 (USD) 2- Löïa choïn dao caùch ly: a) Choïn dao caùch ly ôû caáp ñieän aùp 220(KV) - Choïn dao caùch ly theo ñieàu kieän sau UñmDCL UñmHT IñmDCL Icb - Caùc thoâng soá ñaõ tính ôû phaàn treân ta coù : Uñm = 220 (KV) Icbmax = 394,43 (A) - Choïn dao caùch ly thoaû ñieàu kieän Uñm = 245 (KV) UHT = 220(KV) Iñm = 1250(A) Icbmax = 394,43(A) Choïn dao caùch ly loaïi D24SE1 - Giaù tieàn moät dao caùch ly laø 22.500 (USD) b) Choïn dao caùch ly caáp ñieän aùp 110(KV) - Caùc thoâng soá ñaõ tính ôû phaàn treân Uñm = 110 (KV) Icbmax = 394,43 (A) - Choïn dao caùch ly thoaû ñieàu kieän Uñm = 245 (KV) UHT = 110(KV) Iñm = 1250(A) Icbmax = 394,43(A) Choïn dao caùch ly loaïi BS - Giaù tieàn moät dao caùch ly laø 11.500 (USD) B- LÖÏA CHOÏN MAÙY CAÉT VAØ DAO CAÙCH LY CHO PHÖÔNG AÙN 3: 1- Löïa choïn maùy caét: a) Löïa choïn maùy caét cho caáp ñieän aùp 220(KV): - Doøng ñieän cöôõng böùc cöïc ñaïi qua maùy caét caáp 220(KV) = - Keát quaû tính toaùn ngaén maïch 3 pha thanh goùp220(KV) I(3)N1 = 12,98 (KA) ixk1 = 33,04 (KA) Uñm = 220 (KV) tqñ = 1(s) BN = IN2 * 3 - Kieåm tra ñieàu kieän choïn maùy caét. Uñm =220(KV) UHT = 220(KV) Iñm = 3150(A) Icbmax = 394,43(A) Icaét cp = 40(KA ) I(3)N1 = 12,98 (KA) - Kieåm tra ñieàu kieän oån ñònh ñoäng ixkMC ixkN(3) ixkMC = * - Kieåm tra ñieàu kieän oån ñònh nhieät BN = Inh2 * 3 = 402 * 3 = 4800 (KA2S) I2N2 * tqñ =12,982*1 = 168,5 (KA2S) Choïn maùy caét loaïi S1-245 - Giaù tieàn moät maùy caét laø 45.000 (USD) b)Choïn maùy caét cho caáp ñieän aùp 110(KV): - Keát quaû tính toaùn ngaén maïch 3 pha thanh goùp 110(KV) I(3)N2 = 5,98 (KA) ixk2 = 15,22 (KA) Uñm = 110 (KV) tqñ = 1(s) BN = IN2 * 3 - Kieåm tra ñieàu kieän choïn maùy caét. Uñm =110(KV) UHT = 110(KV) Iñm = 3150(A) Icbmax = 394,43(A) Icaét cp = 31,15(KA ) I(3)N2 = 5,98 (KA) - Kieåm tra ñieàu kieän oån ñònh ñoäng ixkMC ixkN(3) ixkMC = * - Kieåm tra ñieàu kieän oån ñònh nhieät BN = Inh2 * 3 = 31,52*3 = 2976,7 (KA2S) I2N2 * tqñ =5,982*1 = 35,76 (KA2S) Choïn maùy bieán aùp loaïi HGF – 311 do haõng AEG cheá taïo - Giaù tieàn moät maùy bieán aùp laø 30.000 (USD) c) Choïn thieát bò ñoùng caét caáp 22(KV) Choïn maùy caét hôïp boä loâ toång vaø phaân ñoaïn: - Vôùi doøng ngaén maïch 22KV ñaõ tính nhö treân I(3)N3 = 16,16 (KA) ixk3 = 41,13 (KA) Uñm = 22 (KV) - Töø keát quaû treân ta choïn maùy caét hôïp boä coù caùc thoâng soá sau: Uñm = 24 (KV) Iñm = 1250 (A) Icaét ñm = 12,5 (KA) ILÑÑ = 40 (KA) Choïn maùy caét hôïp boä kieåu 3P-100 do haõng USA cheá taïo - Giaù tieàn moät maùy caét hôïp boä laø 30.000 USD Choïn maùy caét hôïp boä cho phuï taûi: - Doøng ñieän qua töøng maùy caét phuï taûi khi ñaït coâng suaát lôùn nhaát. Giaû söû phuï taûi caáp 22(KV) coù 4 loä ra. - Vôùi doøng ngaén maïch 22KV ñaõ tính nhö treân I(3)N3 = 16,16 (KA) ixk3 = 41,13 (KA) Uñm = 22 (KV) -Töø thoâng soá treân ta choïn maùy caét hôïp boä vôùi caùc thoâng soá nhö sau: Uñm = 24 (KV) Iñm = 2000 (A) Icaét ñm = 20 (KA) ILÑÑ = 50 (KA) Choïn maùy caét hôïp boä cho taûi 22KV kieåu 8AN-20 do Siemens cheá taïo - Giaù tieàn moät maùy caét hôïp boä laø 25.000 (USD) 2- Löïa choïn dao caùch ly: a) Choïn dao caùch ly ôû caáp ñieän aùp 220(KV) - Choïn dao caùch ly theo ñieàu kieän sau UñmDCL UñmHT IñmDCL Icb - Caùc thoâng soá ñaõ tính ôû phaàn treân ta coù : Uñm = 220 (KV) Icbmax = 394,43 (A) - Choïn dao caùch ly thoaû ñieàu kieän Uñm = 245 (KV) UHT = 220(KV) Iñm = 1250(A) Icbmax = 394,43(A) Choïn dao caùch ly loaïi D24SE1 - Giaù tieàn moät dao caùch ly laø 22.500 (USD) b) Choïn dao caùch ly caáp ñieän aùp 110(KV) - Caùc thoâng soá ñaõ tính ôû phaàn treân Uñm = 110 (KV) Icbmax = 394,43 (A) - Choïn dao caùch ly thoaû ñieàu kieän Uñm = 245 (KV) UHT = 110(KV) Iñm = 1250(A) Icbmax = 394,43(A) Choïn dao caùch ly loaïi BS - Giaù tieàn moät dao caùch ly laø 11.500 (USD) * Baûng keát toång keát choïn maùy caét vaø dao caùch ly: Phöông aùn 1 Caáp ñieän aùp (KV) MC &DCL Loaïi Uñm (KV) Iñm (KA) I caétcp (KA) Ilññ (KA) Soá löôïng (caùi) Ñôn giaù (USD) Toång tieàn (USD) 220 MC S1_245 220 3150 40 100 5 45.000 225.000 DCL D24SE1 245 1250 12,5 80 14 22.500 315.000 110 MC HGF_311 110 3150 31,5 80 5 30.000 150.000 DCL BS 252 1250 12,5 80 14 11.500 161.000 22 MCHBLT&PÑ 3P -100 24 1250 12,5 40 3 30.000 90.000 MCHBPT 8AN-20 24 2000 20 50 4 25.000 100.000 Toång 1.041.000 Phöông aùn 3 Caáp ñieän aùp (KV) MC &DCL Loaïi Uñm (KV) Iñm (KA) I caétcp (KA) Ilññ (KA) Soá löôïng (caùi) Ñôn giaù (USD) Toång tieàn (USD) 220 MC S1_245 220 3150 40 100 5 45.000 225.000 DCL D24SE1 245 1250 12,5 80 14 22.500 315.000 110 MC HGF_311 110 3150 31,5 80 5 30.000 150.000 DCL BS 252 1250 12,5 80 14 11.500 161.000 22 MCHBLT&PÑ 3P-100 24 1250 12,5 40 3 30.000 90.000 MCHBPT 8AN-20 24 2000 20 50 4 25.000 100.000 Toång 1.041.000 CHÖÔNG VIII SO SAÙNH KINH TEÁ KYÕ THUAÄT GIÖÕA CAÙC PHÖÔNG AÙN I-TOÅNG QUAÙT: - Khi thieát keá traïm bieán aùp coù theå coù nhieàu phöông aùn thöïc hieän. Ñeå quyeát ñònh phöông aùn cuoái cuøng ta döïa vaøo caùc soá lieäu sau ñaây: Moät phöông aùn kinh teá ñöôïc ñaùnh giaù toát coù tính kinh teá cao, khi chi phí voán ñaàu tö ban ñaàu thaáp nhaát. - Khaû naêng saûn xuaát, truyeàn taûi vaø phaân phoái ñieän naêng theo yeâu caàu caûu nhieäm vuï thieát keá vôùi ñoà thò phuï taûi ñaõ cho. - Voán ñaàu tö xaây döïng - Toån hao ñieän naêng - Ngoaøi ra coøn chuù yù ñeán tính hieän ñaïi. Phaùt trieån trong thôøi gian gaàn töø 5 ñeán 10 naêm sau. 1-Tính toaùn voán ñaàu tö thieát bò: - Vì ôû ñaây laø tính toaùn voán ñaàu tö ñeå so saùnh tính kinh teá giöõa caùc phöông aùn neân ta chæ tính voán ñaàu tö cuûa caùc thieát bò chính: maùy bieán aùp, maùy caét, dao caùch ly ñieän bao goàm caû chi phí vaän chuyeån xaây laép. - Vaäy voán ñaàu tö cuûa moät phöông aùn nhö sau: V = KB * VB + VTBPP - Trong ñoù: - VB:Voán ñaàu tö mua maùy bieán aùp - KB: Heä soá tính ñeán tieàn chuyeân chôû vaø xaây laép maùy bieán aùp. Heä soá naøy phuï thuoäc vaøo ñieän aùp cuoän cao vaø coâng suaát ñònh möùc cuûa maùy bieán aùp. Ñoái vôùi caáp ñieän aùp 220KV, SB < 160(MVA)tra baûng ta ñöôïc KB = 1,4 - VTBPP = n1* VTBPP1 +n2 *VTBPP2 + …+ nm *VTBPPm - Trong ñoù:n1,n2,n3… Soá maïch cuûa thieát bò phaân phoái töông öùng vôùi caùc caáp ñieän aùp U1,U2,U3… trong sô ñoà noái ñieän - VTBPP1,VTBPP2,VTBPP3… Voán ñaàu tö moãi maïch cuûa thieát bò phaân phoái töông öùng caùc caáp ñieän aùp U1,U2,U3.. 2-Tính toaùn chi phí vaän haønh naêm: Ctt = ( atc + avh )V + avh: Heä soá vaän haønh cuûa traïm bieán aùp atc: Chi phí khaáu hao (1/8 1/10 ) 9,4% : Chi phí cho 1 KWh ñieän 0,05( USD/KWh ) Ttc : thôøi gian thu hoài voán ñaàu tö (810) naêm atc = V: Toång voán ñaàu tö cuûa moät phöông aùn :Toång thaát ñieän naêng trong moät naêm cuûa moät phöông aùn Ctt : Toång chi phí vaän haønh naêm cuûa traïm 4- So saùnh caùc phöông aùn veà maët kinh teá - Khi so saùnh phöông aùn naøo coù voán ñaàu tö vaø toå thaát haøng naêm (P) ñeàu beù thì ñöôïc ñaùnh giaù laø phöông aùn toát veà maët kinh teá. Tuy nhieân thöôøng gaëp phöông aùn coù (V) beù hôn nhöng (P)lôùn hôn vaø ngöôïc laïi. Trong tröôøng hôïp naøy ta coù nhieàu tieâu chuaån ñaùnh giaù thôøi gian thu hoài voán cheânh leäch ñaàu tö (T) T = - Trong ñoù: VI,VII :Voán ñaàu tö cho phöông aùn I vaø II PI,PII : Phí toån vaän haønh naêm cuûa phöông aùn I vaø II - Thôøi gian thu hoài voán ñaàu tö thay ñoåi tuyø theo tính chaát cuûa coâng trình vaø tình hình kinh teá cuûa moãi nöôùc. Nhìn chung, ôû nhöõng nöôùc phaùt trieån, tieàm naêng kinh teá lôùn thì ngöôøi ta qui ñònh thôøi gian thu hoài voán ñaàu tö daøi, coøn ôû nhöõng nöôùc ñang phaùt trieån caàn quay voøng voán nhanh ñeå xaây döïng caùc coâng trình khaùc thì ngöôøi ta qui ñònh thôøi gian ñeå thu hoài voán ñaàu tö töông ñoái ngaén. ÔÛ nöôùc ta, qui ñònh heä soá hieäu quaû kinh teá ñònh möùc kyù hieäu laø Kñm = 0,2 vaø thôøi gian thu hoài voán kyù hieäu laø Tñm = 5 (naêm) - Neáu T < Tñm thì thôøi gian thu hoài voán nhanh 5- So saùnh kinh teá kyõ thuaät ñeå choïn phöông aùn toái öu: +Ñeå choïn ra phöông aùn toái öu trong caùc phöông aùn ñang xeùt thì ta tieán haønh so saùnh moät caùch toång quaùt veà maët kinh teá kyõ thuaät nhö sau + Ñaûm baûo cung caáp ñieän luùc laøm vieäc bình thöôøng cuõng nhö luùc söï coá + Tính linh hoaït trong vaän haønh + Tính an toaøn cho ngöôøi vaø thieát bò II- SO SAÙNH KINH TEÁ KYÕ THUAÄT QUYEÁT ÑÒNH CHOÏN PHÖÔNG AÙN: 1-Phöông aùn 1 ( söû duïng maùy bieán aùp ba pha hai cuoän daây ) -Chi phí voán ñaàu tö mau maùy bieán aùp V = VB + VTBPP1 -Tính voán ñaàu tö mua maùy bieán aùp -Caáp ñieän aùp 220/110(KV) coù hai maùy bieán aùp - Giaù tieàn moät maùy bieán aùp laø 950.000 (USD) VB1 = 2* 950000 = 1.900.000 (USD) - Caáp ñieän aùp 110/22(KV) coù hai maùy bieán aùp - Giaù tieàn moät maùy bieán aùp laø 300.000 (USD) VB2 = 2* 300.000 = 600.000 (USD) - Voán ñaàu tö mua maùy bieán aùp cho phöông aùn 1 V = VB1 + VB2 = 1.900.000 + 600.000 = 2.500.000 (USD) - Voán ñaàu tö mua thieát bò phaân phoái - Caáp ñieän aùp 220(KV) laø sô ñoà hai heä thoáng thanh goùp coù 5 maùy caét vaø 14 dao caùch ly. Giaù tieàn 1 maùy caét laø 45.000 (USD) vaø giaù tieàn 1 dao caùch ly laø 22.500 (USD) VMC220KV = 5 * 45.000 = 225.000 (USD) VDCL220KV = 14 * 22.500 = 315.000 (USD) - Caáp ñieän aùp 110KV laø sô ñoà hai heä thoáng thanh goùp coù 5 maùy caét vaø 14 dao caùch ly. Giaù tieàn 1 maùy caét 30.000 (USD) vaø giaù tieàn 1 dao caùch ly laø 11.500 (USD) VMC110KV = 5 * 30.000 = 150.000 (USD) VDCL110KV = 14 * 11.500 = 161.000 (USD) - Voán ñaàu tö mua maùy caét hôïp boä loâ toång vaø phaân ñoaïn. Coù 3 maùy caét hôïp boä loâ toång vaø phaân ñoaïn. Giaù tieàn 1 maùy caét hôïp boä laø 30.000 (USD) VMCHBLT&PÑ = 3 * 30.000 = 90.000 (USD) - Voán ñaàu tö mua maùy caét hôïp boä cho phuï taûi. Coù 4 maùy caét cho phuï taûi. - - Giaù tieàn 1 maùy caét laø 25.000 (USD) VMCHBPT = 4 * 25.000 = 100.000 (USD) - Toång voán ñaàu tö mua maùy caét hôïp boä cho thieát bò phaân phoái caáp 22(KV) VMCHB = VMCHBLT&PÑ + VMCHBPT = = 90.000 + 100.000 = 190.000 (USD) - Toång voán ñaàu tö cho thieát bò phaân phoái = 225.000 + 315.000 +150.000 + 161.000 + 190.000 = 1.041.000 (USD) Tính toaùn chi phí vaän haønh naêm cho phöông aùn 1: - Voán ñaàu tö mua maùy bieán aùp - Heä soá KB = 1,2 - Voán ñaàu tö mua thieát bò phaân phoái V - Toång voán ñaàu tö cho phöông aùn 1 V1,2 * 2.500.000 + 1.041.000 = = 4.041.000 (USD) - Toång thaát ñieän naêng cuûa phöông aùn 1 naêm = 2.667.649,75(KWh/naêm) - Giaù tieàn 1 KWh ñieän laø 0,05 (USD) - Heä soá vaän haønh cuûa maùy bieán aùp avh = 9,4% = 0,094 - Chi phí khaáu hao atc = 1/8 = 0,125 - Chi phí vaän haønh naêm cuûa phöông aùn 1: Ctt1 = ( avh + atc )V + naêm = = ( 0,125 + 0,094 )*4.041.000 + 0,05*2.667.649,75 = =1.018.361,488 (USD) 2-Phöông aùn 3 ( söû duïng maùy bieán aùp ba pha ba cuoän daây ) - Chi phí voán ñaàu tö mua maùy bieán aùp V = VB + VTBPP2 - Tính voán ñaàu tö mua maùy bieán aùp. Coù hai maùy bieán aùp ba pha ba cuoän daây, giaù tieàn moät maùy bieán aùp ba pha ba cuoän daây laø 1.200.000 (USD) VB = 2* 1.200.000 = 2.400.000 (USD) - Voán ñaàu tö mua thieát bò phaân phoái - Caáp ñieän aùp 220(KV) laø sô ñoà hai heä thoáng thanh goùp coù 5 maùy caét vaø 14 dao caùch ly. Giaù tieàn 1 maùy caét laø 45.000 (USD) vaø giaù tieàn 1 dao caùch ly laø 22.500 (USD) VMC220KV = 5 * 45.000 = 225.000 (USD) VDCL220KV = 14 * 22.500 = 315.000 (USD) - Caáp ñieän aùp 110(KV) laø sô ñoà hai heä thoáng thanh goùp coù 5 maùy caét vaø 14 dao caùch ly. Giaù tieàn 1 maùy caét 30.000 (USD) vaø giaù tieàn 1 dao caùch ly laø 11.500 (USD) VMC110KV = 5 * 30.000 = 150.000 (USD) VDCL110KV = 14 * 11.500 = 161.000 (USD) - Voán ñaàu tö mua maùy caét hôïp boä loâ toång vaø phaân ñoaïn. Coù 3 maùy caét hôïp boä loâ toång vaø phaân ñoaïn. Giaù tieàn 1 maùy caét hôïp boä laø 30.000 (USD) VMCHBLT&PÑ = 3 * 30.000 = 90.000 (USD) - Voán ñaàu tö mua maùy caét hôïp boä cho phuï taûi. Coù 4 maùy caét cho phuï taûi. - Giaù tieàn 1 maùy caét laø 25.000 (USD) VMCHBPT = 4 * 25.000 = 100.000 (USD) - Toång voán ñaàu tö mua maùy caét hôïp boä cho thieát bò phaân phoái caáp 22(KV) VMCHB = VMCHBLT&PÑ + VMCHBPT = = 90.000 + 100.000 = 190.000 (USD) - Toång voán ñaàu tö cho thieát bò phaân phoái = 225.000 + 315.000 +150.000 + 161.000 + 190.000 = = 1.041.000 (USD) Tính toaùn chi phí vaän haønh naêm cho phöông aùn 3: - Voán ñaàu tö mua maùy bieán aùp ) - Heä soá KB = 1,2 - Voán ñaàu tö mua thieát bò phaân phoái V - Toång voán ñaàu tö cho phöông aùn 1 V1,2 * 2.400.000 + 1.041.000 = = 3.921.000 (USD) - Toång thaát ñieän naêng cuûa phöông aùn 1 naêm = 2.593.663,416(KWh/naêm) -Giaù tieàn 1 KWh ñieän laø 0,05 (USD) - Heä soá vaän haønh cuûa maùy bieán aùp avh = 9,4% = 0,094 - Chi phí khaáu hao atc = 1/8 = 0,125 - Chi phí vaän haønh naêm cuûa phöông aùn 3: Ctt2 = ( avh + atc )V + naêm = = ( 0,125 + 0,094 )*3.921.000 + 0,05*2.593.663,416 = = 988.382,17 (USD) Baûng so saùnh chi phí caùc phöông aùn: Phöông aùn 1 1.018.361,488 (USD) Phöông aùn 3 988.382,17 (USD) Keát lu._.hôûi ñoäng cuûa baûo veä phuï thuoäc vaøo Ktv vaø Ilvmax muoán giaûm doøng khôûi ñoäng ñeå taêng ñoä nhaïy ngöôøi ta duøng rôle coù heä soá trôû veà cao - Ñoä nhaïy cuûa baûo veä: Knh = - Khi ngaén maïch ôû cuoái phaàn töû ñöôïc baûo veä (vuøng chính) yeâu caàu Knh > 1,5 - Khi ngaén maïch ôû cuoái vuøng döï tröõ yeâu caàu Knh >1,2 b) Baûo veä doøng caét nhanh: - So vôùi baûo veä doøng ñieän cöïc ñaïi thì baûo veä doøng ñieän caét nhanh thöôøng laøm vieäc töùc thôøi hoaëc töùc thôøi raát beù vaø khoâng coù vuøng döï tröõ. Khi ngaén maïch naèm trong vuøng baûo veä vaø doøng ñieän ngaén maïch lôùn hôn doøng ñieän khôûi ñoäng thì baûo veä seõ taùc ñoäng: - Baûo veä caét nhanh laø loaïi baûo veä ñaûm baûo tính choïn loïc baèng caùch: choïn doøng khôùi ñoäng lôùn hôn doøng ñieän lôùn nhaát qua choå ñaët baûo veä khi ngaén maïch ôû phaàn töû ñöôïc baûo veä Ikñ = Kat* INmax INmax : Doøng ngaén maïch cöïc ñaïi taïi cuoái vuøng baûo veä Kat: heä soá an toaøn: 1,1 c- Ñaùnh giaù cuûa baûo veä quaù doøng ñieän: - Öu ñieåm: cuûa baûo veä doøng ñieän cöïc ñaïi laø ñôn giaûn, ñoä tin caäy cao. Boaû veä taùc ñoäng choïn loïc trong maïng hình tia vôùi moät nguoàn cung caáp. - Khuyeát ñieåm: laø thôøi gian ngaén maïch khaù lôùn, nhaát laø ñoaïn ôû gaàn nguoàn trong khi ñoù ngaén maïch ôû gaàn nguoàn caàn caét nhanh ñeå ñaûm baûo oån ñònh heä thoáng vaø coù ñoä nhaïy keùm trong maïng phaân nhieàu nhaùnh vaø phuï taûi lôùn. - Baûo veä ñöôïc duøng roäng raõi nhaát trong caùc maïng hình tia cuûa taát caû caùc caáp ñieän aùp. Trong maïng thaáp hôn 15KV noù laø baûo veä chính coøn trong maïng ñieän aùp cao hôn noù thöôøng laø baûo veä döï tröõ. Baûo veä caét nhanh coù öu ñieåm laø taùc ñoäng nhanh, ñôn giaûn vaø ñoä tin caäy cao. Nhöôïc ñieåm cuûa chuùng laø vuøng taùc ñoäng cuûa baûo veä khoâng bao goàm toaøn boä ñöôøng daây. Baûo veä doøng ñieän ba caáp vôùi baûo veä caét nhanh vaø doøng ñieän cöïc ñaïi. 2- Baûo veä choáng chaïm ñaát trong maïng ñieän coù doøng chaïm ñaát lôùn: - Baûo veä phaûn öùng theo doøng vaø aùp thöù töï khoâng I0 vaø V0. Ñeå choáng ngaén maïch chaïm ñaát N1, N1,1. ngöôøi ta duøng baûo veä thöù töï khoâng rieâng bieät ñeå choáng chaïm ñaát, baûo veä naøy thöïc hieân ñôn giaûn vaø coù öu ñieåm hôn so vôùi baûo veä phaûn öùng theo doøng toaøn phaàn - Maïng ñieän coù trung tính noái ñaát tröïc tieáp coù doøng chaïm ñaát lôùn. Baûo veä phaûn öùng theo doøng vaø aùp thöù töï khoâng thöôøng ñöôïc duøng ñeå choáng ngaén maïch chaïm ñaát a) Baûo veä doøng ñieän cöïc ñaïi thöù töï khoâng Ikñ < 3I0mm Ikñ = Kat* INmax - Trong ñoù: kat = 1,3 Ikcb = Kñn * fi* I(3)N knh = b) Baûo veä caét nhanh thöù töï khoâng: - Baûo veä naøy coù nhieäm vuï caét nhanh ngaén maïch chaïm ñaát trong maïng coù trung tính tröïc tieáp noái ñaát - Baûo veä caét nhanh phaûn öùng theo doøng thöù töï khoâng coù nhieäm vuï caét nhanh ngaén maïch chaïm ñaát, trong maïng coù trung tính tröïc tieáp noái ñaát. Baûo veä taùc ñoäng theo nguyeân taéc cuõng töông töï nhö caét nhanh phaûn öùng theo doøng toaøn phaàn. Baûo veä caét nhanh thöù töï khoâng, coù theå laø baûo veä ñôn giaûn coù höôùng, taùc ñoäng töùc thôøi coù thôøi gian trì hoaõn. Ikñ = 3* Kat *I0max c- Ñaùnh giaù vaø phaïm vi söû duïng cuûa baûo veä: - Öu ñieåm: ñôn giaûn ñoä tin caäy cao. Baûo veä coù ñoä nhaïy cao vì doøng taùc ñoäng khoâng caàn choïn lôùn hôn doøng phuï taûi. - Nhöôïc ñieåm gaén lieàn vôùi nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa noù laø baûo veä phaûn öùng theo doøng trong cheá ñoä khoâng toaøn pha vaø coù theå taùc ñoäng sai khi ñöùt daây pha trong maïch thöù caáp cuûa maùy bieán doøng. 3- Baûo veä so leäch: (87) - Neáu taát caû thöù caáp cuûa bieán doøng caùc nhaùnh cuûa ñoái töôïng baûo veä ñöôïc gheùp song song vôùi nhau vôùi moät rôle ñieän, thì seõ khoâng coù doøng ngaén maïch chay trong rôle tröø khi coù ngaén maïch beân trong ñoái töôïng ñöôïc baûo veä. Baûo veä döïa treân nguyeân taéc naøy goïi laø baûo veä so leäch doïc, thöôøng ñöôïc duøng baûo veä maùy phaùt, maùy bieán aùp, thanh goùp… * Baûo veä so leäch doïc laø loaïi baûo veä thuoäc loaïi ñôn giaûn vaø tin caäy. Baûo veä khoâng phaûn öùng theo dao ñoäng, quaù taûi vaø taùc ñoäng khoâng thôøi gian khi ngaén maïch xaûy ra ôû baát kyø ñieåm naøo trong vuøng baûo veä. Ñoái vôùi ñöôøng daây taûi ñieän daøi, nhöôïc ñieåm cuûa baûo veä laø vieäc truyeàn tín hieäu, baûo veä cho ñöôøng daây song song, daøi coù ñieän trôû nhö nhau, hay maùy phaùt coù hai cuoän daây quaán song song, ngöôøi ta coù theå duøng baûo veä so leäch ngang. Nguyeân lyù taùc ñoäng cuûa noù döïa treân söï so saùnh tröïc tieáp doøng ñieän chaïy treân caùc nhaùnh song song. - Ñoái vôùi maùy bieán aùp : Ikñ = Kat *(I’kck+ I”kcb + I”’kcb) I’kcb = Kñn * Kkck * fi * INngoaøimax Kñn = 1 Kkck = 2 I”kcb = %*INngoaøimax I”’kcb : choïn theo soá voøng daây rôle 4- Baûo veä choáng söï töø choái cuûa maùy caét (50BF) - Khi xaûy ra söï coá ngaén maïch, trong moät soá tröôøng hôïp maùy caét khoâng taùc ñoäng. Coù nhieàu nguyeân nhaân gaây ra ñieàu naøy nhö: rôle taùc ñoäng sai, phaàn cô cuûa maùy bò keït, cuoän daây kích töø ñieàu khieån maùy khoâng laøm vieäc… - Ñeå khaéc phuïc ñieàu naøy ta gaén theâm rôle choáng söï töø choái cuûa maùy caét. 5 – Baûo veä quaù taûi maùy bieán aùp (49): - Khi laøm vieäc bình thöôøng maùy bieán aùp ñöôïc laøm maùt baèng daàu vaø laøm maùt töï nhieân. Nhöng khi quaù taûi, nhieät ñoä maùy bieán aùp taêng cao, gaây ra hieän töông soâi daàu, traøn daàu hay rung maùy. Vì theá caàn phaûi caét bôùt taûi hoaëc phaûi laøm maùt maùy bieán aùp baèng cöôõng böùc nhö quaït, bôm daàu… - Rôle baûo veä quaù taûi maùy bieán aùp duøng ñeå nhaän bieát söï quaù taûi cuûa maùy bieán aùp. 6- Baûo veä rôle hôi (96): - Taùc ñoäng theo nguyeân taéc ñoä hôi boác ra khi coù söï coá - Caáu taïo rôle hôi: Goàm hai tieáp ñieåm trung gian. Tuyø theo ñoä hôi maø caùc tieáp ñieåm ñoùng hay môû ñeå ñöa tín hieäu ñi caét maùy caét ( caét moïi maùy caét vaøo maùy bieán aùp) 7- Baûo veä choáng giaûm aùp thaáp treân thanh goùp 110KV (27): - Khi xaûy ra söï coá ngaén maïch hoaëc lyù do gì ñoù laøm cho ñieän aùp treân thanh goùp giaûm xuoáng. Ñeå ñieän aùp treân thanh goùp oån ñònh vaø khoâng thaáp hôn giaù trò cho pheùp. Caàn phaûi söû duïng rôle ñeå baûo veä söï coá naøy. Cuï theå laø ñieän aùp giaûm ñeán moät trò soá thaáp hôn trò soá ñaët thì rôle seõ taùc ñoäng vaø phaùt ñi tín hieäu baùo cho nhaân vieân vaän haønh söû lyù. II- TÍNH TOAÙN DOØNG NGAÉN MAÏCH TRONG HEÄ THOÁNG CUÛA TRAÏM BIEÁN AÙP: - Söû duïng coâng thöùc I(n)N = m* n: Chæ soá ngaén maïch x(n): Ñieän khaùng toång Ngaén maïch 3 pha x(3)= Ngaén maïch 2 pha x(2) = Ngaén maïch 1 pha m: Heä soá töông öùng vôùi daïng ngaén maïch Ngaén maïch 3 pha: m = 1 Ngaén maïch 2 pha: m = Ngaén maïch 1 pha: m = 3 1-Caùc soá lieäu tính toaùn ngaén maïch: Caáp 220KV Icb1 = = Caáp 110KV Icb2 = = Caáp 22KV Icb1 = = - Ñieän khaùng heä thoáng 1 (tuyeán ñöôøng daây töø TP.HCM ñeán Tieàn Giang) - Ñieän khaùng thöù töï thuaän baèng ñieän khaùng thöù töï nghòch vaø baèng ñieän khaùng thöù töï khoâng X*HT1 = X*HT2 = X*HT0 = 0,05 - Ñieän khaùng cuûa heä thoáng 2 (tuyeán ñöôøng daây töø Cai Laäy leân) - Ñieän khaùng thöù töï thuaän baèng ñieän khaùng thöù töï nghòch vaø baèng ñieän khaùng thöù töï khoâng X*’HT1 = X*’HT2 = X*’HT0 = 0,56 - Ñieän khaùng cuûa ñöôøng daây töø TP.HCM ñeán Tieàn Giang (ñaõ tính ôû chöông ngaén maïch) - Ñieän khaùng thöù töï thuaän baèng ñieän khaùng thöù töï nghòch X*dd1 = X*dd2 = 2,72 - Ñieän khaùng thöù töï khoâng (ñöôøng daây coù 1 daây choáng seùt) X*0 = 3* X*dd1 = 3 * 2,72 =8,16 - Ñieän khaùng cuûa ñöôøng daây töø Cai Laäy leân (ñaõ tính ôû chöông ngaén maïch) - Ñieän khaùng thöù töï thuaän baèng ñieän khaùng thöù töï nghòch X*’dd1 = X*’dd2 =1,36 - Ñieän khaùng thöù töï khoâng (ñöôøng daây coù 1 daây choáng seùt) X*’0 = 3* X*’dd1 = 3 * 1,36 =4,08 - Ñieän khaùng cuûa maùy bieán aùp (ñaõ tính ôû chöông ngaén maïch) XI = XC = 7,75 XII = XT = 0 XIII = XH = 8,56 2- Tính toaùn ngaén maïch trong cheá ñoä laøm vieäc cuï theå: a) Cheá ñoä laøm vieäc bình thöôøng Sô ñoà ñieän khaùng thöù töï nghòch Sô ñoà ñieän khaùng thöù töï thuaän N1 N2 N3 N3 N1 N2 XHT1 Xdd1 X’HT1 X’dd1 XC XC XH XH X’HT1 XHT1 X’dd1 Xdd1 XC XC XH XH - Cheá ñoä laøm vieäc cuûa traïm laø khi laøm vieäc vôùi hai maùy bieán aùp vaän haønh song song vôùi hai nguoàn cung caáp töø TP.HCM ñeán vaø töø Cai Laäy leân maùy caét ñöôøng daây vaø maùy caét phaân ñoaïn thöôøng ñoùng Ñieän khaùng thöù töï thuaän: - Taïi ñieåm ngaén maïch N1 = = (0,05 + 2,72) //(0,56 + 1,36) = (2,77)//(1,92) = - Taïi ñieåm ngaén maïch N2 = - Vì (xHT1+xdd1) // ((x’HT1+x’dd1) = 1,13 - Taïi ñieåm ngaén maïch N3 Ñieän khaùng thöù töï nghòch: - Ñieän khaùng thöù töï thuaän baèng ñieän khaùng thöù töï nghòch vì caùc phaàn töû ñöùng yeân + Taïi ñieåm ngaén maïch N1 + Taïi ñieåm ngaén maïch N2 + Taïi ñieåm ngaén maïch N3 Ñieän khaùng thöù töï khoâng (cheá ñoä laøm vieäc bình thöôøng): X’HT1 XHT1 X’dd1 Xdd1 XC/2 XH/2 UN0 X’HT1 XHT1 X’dd1 Xdd1 XC/2 XH/2 UN0 X’HT1 XHT1 X’dd1 Xdd1 XC/2 XH/2 UN0 Hình a Hình c Hình b - Taïi ñieåm ngaén maïch N1 (Hình a) = 1,13 // (xC/2 + xH/2) = 1,13 // (7,75/2 + 8,56/2)= = 1,13 // 8,16 = - Taïi ñieåm ngaén maïch N2 (Hình b) = (1,13 += (1,13 + 3,875)//4,28 = = 5,01 // 4,28 = - Taïi ñieåm ngaén maïch N3 (Hình c) = Tính doøng ngaén maïch taïi ñieåm N1 - Doøng ñieän ngaén maïch 1 pha I(1)N = 3* - Doøng ñieän ngaén maïch 2 pha I(2)N = - Doøng ñieän ngaén maïch 3 pha I(3)N = Tính doøng ngaén maïch taïi ñieåm N2 - Doøng ñieän ngaén maïch 1 pha I(1)N = 3* - Doøng ñieän ngaén maïch 2 pha I(2)N = - Doøng ñieän ngaén maïch 3 pha I(3)N = Tính doøng ngaén maïch taïi ñieåm N3 - Doøng ñieän ngaén maïch 1 pha I(1)N = 3* - Doøng ñieän ngaén maïch 2 pha I(2)N = - Doøng ñieän ngaén maïch 3 pha I(3)N = b) Cheá ñoä laøm vieäc söï coá 1: - Cheá ñoä laøm vieäc ôû söï coá 1 cuûa traïm laø khi ñöôøng daây 220KV töø TP.HCM ñeán Tieàn Giang bò söï coá hoaëc bò coâ laäp ñeå söõa chöõa chæ coù 1 ñöôøng daây töø Cai Laäy ñeán ñoàng thôøi 2 maùy bieán aùp vaän haønh song song maùy caét phaân ñoaïn thöôøng ñoùng. Sô ñoà thöù töï nghòch Sô ñoà thöù töï thuaän N1 N2 N3 N3 N1 N2 XHT1 Xdd1 XC XC XH XH XHT1 Xdd1 XC XC XH XH Sô ñoà ñieän khaùng thöù töï khoâng (cheá ñoä laøm vieäc söï coá 1): XHT1 Xdd1 XC/2 XH/2 UN0 UN0 XHT1 Xdd1 XC/2 XH/2 XHT1 Xdd1 XC/2 XH/2 UN0 Ñieåm ngaén maïch N3 Ñieåm ngaén maïch N2 Ñieåm ngaén maïch N1 - Tính toaùn töông töï nhö cheá ñoä laøm vieäc bình thöôøng keát quaû ñöôïc ghi trong baûng toång keát cuûa cheá ñoä laøm vieäc söï coá 1 c) Cheá ñoä laøm vieäc söï coá 2: - Cheá ñoä laøm vieäc söï coá 2 cuûa traïm laø khi laøm vieäc vôùi hai nguoàn cung caáp töø hai ñöôøng daây ñeán (TP.HCM vaø Cai Laäy) nhöng moät maùy bieán aùp bò söï coá phaûi söõa chöõa coøn moät maùy bieán aùp hoaït ñoäng, maùy caét phaân ñoaïn thöôøng ñoùng. Sô ñoà thöù töï nghòch Sô ñoà thöù töï thuaän N1 N2 N3 N3 N1 N2 XHT1 Xdd1 X’HT1 X’dd1 XC XH X’HT1 XHT1 X’dd1 Xdd1 XC XH Sô ñoà ñieän khaùng thöù töï khoâng (cheá ñoä laøm vieäc söï coá 2) X’HT1 XHT1 X’dd1 Xdd1 XC XH UN0 UN0 X’HT1 XHT1 X’dd1 Xdd1 XC XH X’HT1 XHT1 X’dd1 Xdd1 XC XH UN0 Ñieåm ngaén maïch N1 Ñieåm ngaén maïch N2 Ñieåm ngaén maïch N3 - Tính toaùn töông töï nhö cheá ñoä laøm vieäc bình thöôøng keát quaû ñöôïc ghi trong baûng toång keát cuûa cheá ñoä laøm vieäc söï coá 2 Baûng toång keát tính toaùn ngaén maïch caùc cheá ñoä laøm vieäc Cheá ñoä laøm vieäc bình thöôøng: STT Ñieåm ngaén maïch NM 1 pha (KA) NM 2 pha (KA) NM 3 pha (KA) 1 N1 13,8 11,5 13,3 2 N2 7,3 5,2 6 3 N3 16 13,9 16,1 Cheá ñoä laøm vieäc söï coá 1: STT Ñieåm ngaén maïch NM 1 pha (KA) NM 2 pha (KA) NM 3 pha (KA) 1 N1 5,94 4,7 5,4 2 N2 5,68 3,92 4,53 3 N3 13,73 11,88 13,73 Cheá ñoä laøm vieäc söï coá 2: STT Ñieåm ngaén maïch NM 1 pha (KA) NM 2 pha (KA) NM 3 pha (KA) 1 N1 13,6 11,54 13,32 2 N2 4,08 2,94 3,39 3 N3 8,6 7,45 8,6 CHÖÔNG XIII LÖÏA CHOÏN RÔLE CHO TRAÏM BIEÁN AÙP I – BAÛO VEÄ THANH GOÙP 22KV: - Baûo veä so leäch doïc khoâng hoaøn toaøn (87B): 50/51 - Nhieäm vuï baûo veä: laø baûo veä chính choáng ngaén maïch treân thanh goùp phaân ñoaïn 22KV - Cô cheá taùc ñoäng: khi coù ngaén maïch taïi thanh goùp 22KV thì baøo veä seõ taùc ñoäng caét phaân ñoaïn vaø söû duïng khaùo lieân keát ñeå kòp thôøi caùch ly vôùi thanh goùp coøn laïi khoâng ngaén maïch. - Rôle söû duïng laø 7SJ60 Sô ñoà baûo veä: 52 52 52 50/51N 50/51N 50/51N 50/51N 50/51N 50/51N - Cheá ñoä baûo veä caét nhanh (50) - Doøng ñieän laøm vieäc treân moãi xuaát tuyeán Imax = Icb = - Choïn tyû soá bieán doøng nBI = 400/5 - Choïn doøng danh ñònh rôle: Ir = 5A - kat: heä soá an toaøn, choïn kat = 1,3 Ingmax = 16100(A) - Doøng khôûi ñoäng: Ikñ = = - Choïn doøng ñaët caét nhanh laø: Iñ50 = 156(A) - Cheá ñoä baûo veä doøng cöïc ñaïi (51) - Doøng ñieän khôûi ñoäng + kat: heä soá an toaøn, kat = 1,3 + kmm: heä soá môû maùy, kmm = 1 +ktv: heä soá trôû veà, ktv = 0,9 = - Ñaët doøng ñieän khôûi ñoäng cho rôle Iñ51 = 2,36(A) - Kieåm tra ñoä nhaïy: - Trong ñoù: doøng ñieän ngaén maïch nhoû nhaát taïi vuøng baûo veä - Tra baûng toáng keát tính toaùn ngaén maïch ta coù: Inmin = 11500(A) knh = = - Trong ñoù: doøng ñieän ngaén maïch nhoû nhaát taïi vuøng baûo veä. - Vaäy knh =60,9 > 1,5 ñaït yeâu caàu - Cheá ñoä baûo veä choáng chaïm ñaát (51N): - Doøng ñieän khôûi ñoäng: - I(3)Nmax: doøng ñieän ngaén maïch lôùn nhaát ngoaøi vuøng baûo veä. - Töø baûng toång keát tính toaùn ngaén maïch ta coù I(3)Nmax = 16100(A) - kñn: heä soá ñoàng nhaát, kñn = 1 - fi: sai soá cuûa bieán doøng, choïn fi = 0,1 Ikñ = - Ñaët doøng khôûi ñoäng cho rôle: Iñ51 = 26,1(A) - Kieåm tra ñoä nhaïy - I0min doøng ñieän thöù töï khoâng nhoû nhaát ngoaøi vuøng baûo veä - Töø baûng toång keát tính toaùn ngaén maïch ôû chöông 1 ta coù 3*I0min =8,6(KA) = 8600(A) - knh = - Vaäy ta coù knh = 4,1 >1,5 ñaït yeâu caàu II- BAÛO VEÄ MAÙY BIEÁN AÙP BA CUOÄN DAÂY: - Sô ñoà baûo veä: 50/51 50/ 51N 50/51 50/51 87T 220KV 110KV 22KV -Baûo veä caét nhanh, rôle söû duïng 7SJ60 goàm caùc rôle: Baûo veä quaù doøng caét nhanh (50) Baûo veä quaù doøng caét nhanh, choáng chaïm ñaát (50N) Baûo veä quaù doøng coù chænh ñònh thôøi gian (51) Baûo veä quaù doøng, choáng chaïm ñaát coù thôøi gian treã (51) Rôle baûo veä nhieät maùy bieán aùp (49) Baûo veä doøng thöù töï nghòch (46) - Baûo veä so leäch maùy bieán aùp, rôle söû duïng 7SJ60 goàm caùc rôle: - Rôle so leäch maùy bieán aùp (87T) - Rôle ñònh höôùng coâng suaát vaø ñieän aùp (87) - Tính toaùn baûo veä: Phía 220KV: - Doøng ñònh möùc Iñm = - Doøng cöôõng böùc: Iñm = 2*Iñm = 2*328 = 656(A)(khi chæ coù moät maùy bieán aùp laøm vieäc) - Choïn nBI = 400/5 Phía 110KV: - Doøng ñònh möùc Iñm = - Doøng cöôõng böùc: Iñm = 1,4*Iñm = 1,4*656 = 918(A)(khi chæ coù moät maùy bieán aùp laøm vieäc) - Choïn nBI = 600/5 Phía 22KV: - Doøng ñònh möùc Iñm = - Doøng cöôõng böùc: Iñm = 1,4*Iñm = 1,4*3280 = 4592(A)(khi chæ coù moät maùy bieán aùp laøm vieäc) - Choïn nBI = 800/5 - Tính doøng khôûi ñoäng: (1) - Trong ñoù kkck: heä soá xeùt ñeán aûnh höôûng cuûa thaønh phaàn khoâng chu kyø trong doøng ngaén maïch (kkck = 1 Ingmax = 16,1(KA) = 16100(A) - Theo coâng thöùc (1) - Choïn doøng khôûi ñoäng nhoû nhaát Ikñmin= (10% - 50%)Ir Choïn Ikñmin = 0,3*Ir = 0,3*5 = 1,5(A) - Kieåm tra ñoä nhaïy: - Doøng ngaén maïch nhoû nhaát trong vuøng baûo veä ñi vaøo rôle: - Doøng haõm qua rôle Ih = - Döïa vaøo ñaët tuyeán khôûi ñoäng cuûa rôle xaùc ñònh ñöôïc doøng khôûi ñoäng cuûa rôle laø giao ñieåm cuûa hai ñöôøng: Ikñtt = Ikñmin + 0,2*Ih = 1,5 + 0,2*14,37 = 4,3(A) - Ñoä nhaïy cuûa rôle: ñaït yeâu caàu - Baûo veä so leäch thöù töï khoâng: Ingmax = 16100(A) - Theo coâng thöùc (1) Ikñ = 65(A) - Ñoä nhaïy knh = - Vôùi 3I0min : doøng thöù töï khoâng nhoû nhaát khi xaûy ra ngaén maïch chaïm ñaát: - Tra baûng toång keát tính toaùn ngaén maïch ta coù: 3I0min = 13,6(KA) = 13600(A) knh = > 1,5 ñaït yeâu caàu - Baûo veä choáng chaïm ñaát phía haï aùp cuûa maùy bieán aùp(51N): - Töø baûng toång keát tính toaùn ngaén maïch doøng ngaén maïch lôùn nhaát qua BI laø: Icñmax = 13,73(KA) = 13730(A) - Choïn doøng chaïm ñaát baùo tín hieäu: Ibth = 25(A) -Choïn doøng chaïm ñaát khôûi ñoäng caét: Ikñcaét = 5%*Icñmax = - Choïn BI coù nBI = 50/5 choïn doøng danh ñònh rôle Ir = 5(A) - Doøng ñaët baùo tín hieäu: Iñaët = - Doøng ñaët caét: Icaét = 13730(A) - Ñaët thôøi gian caét: tcaét = 0,2(s) - Baûo veä quaù taûi maùy bieán aùp: + Baûo veä coù hai caùch taùc ñoäng: + Baùo tín hieäu quaù taûi naèm trong phaïm vi cho pheùp + Ñöa tín hieäu ñi caét maùy caét: khi quaù taûi vöôït möùc cho pheùp + Doøng ñònh möùc haï maùy bieán aùp: - Doøng ñònh möùc: Iñm = - Doøng cöôõng böùc Icb = 1,4*Iñm = 1,4*3280 = 4592(A) (khi moät maùy bieán aùp bò söï coá) - Choïn doøng danh ñònh rôle Ir = 5(A) - Choïn BI coù nBI = 800/5 - Doøng khôûi ñoäng baùo tín hieäu: Ikñbth = - Choïn doøng ñaët baùo tín hieäu: Iñaët = 20,5(A) - Giaù trò khôûi ñoäng caét: Ikñcaét = - Thôøi gian caét: tcaét = 1(s) Toùm laïi: Vì thôøi gian coù haïn vaø taøi lieäu tham khaûo haïn cheá neân trong taäp luaän aùn naøy chæ yeâu caàu tính toaùn baûo veä rôle cho thanh goùp 22KV vaø baûo veä cho maùy bieán aùp chính CHÖÔNG XIV THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG NOÁI ÑAÁT I- KHAÙI NIEÄM CHUNG: - Taùc duïng noái ñaát laø ñeå taûn vaøo ñaát doøng ñieän söï coá ( roø caùch ñieän, doøng ngaén maïch chaïm ñaát hoaëc doøng ñieän seùt) vaø giöõ cho ñieän theá treân caùc phaàn töû ñöôïc noái ñaát thaáp theo chöùc naêng cuûa noù. Noái ñaát trong heä thoáng ñieän chia laøm 3 loaïi. + Noái ñaát laøm vieäc: - Coù nhieäm vuï ñaûm baûo söï laøm vieäc cuûa trang thieát bò ñieän trong caùc ñieàu kieän bình thöôøng vaø söï coá theo cheá ñoä qui ñònh. Ñoù laø noái ñaát ñieåm trung tính caùc cuoän daây maùy phaùt, maùy bieán aùp coâng suaát vaø maùy buø, noái ñaát maùy bieán aùp ño löôøng vaø noái ñaát heä thoáng pha ñaát. +Noái ñaát an toaøn: - Coù nhieäm vuï ñaûm baûo an toaøn cho ngöôøi phuïc vuï khi caùch ñieän baûo veä hö hoûng gaây roø ñieän, voû caùp, noái ñaát caùc keát caáu kim loaïi cuûa trang thieát bò phaân phoái ñieän +Noái ñaát choáng seùt: - Nhaèm taûn doøng ñieän seùt vaøo ñaát, giöõ cho ñieän theá cuûa caùc phaàn töû noái ñaát khoâng quaù cao, ñeå haïn cheá phoùng ñieän ngöôïc töø caùc phaàn töû ñoù ñeán caùc boä phaän mang ñieän vaø trang thieát bò ñieän khaùc. II-CAÙC YEÂU CAÀU KYÕ THUAÄT THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG NOÁI ÑAÁT CHO TRAÏM : 1.Caùc yeâu caàu veà kinh teá kyõ thuaät: - Heä thoáng noái ñaát coù trò soá ñieän trôû caøng beù caøng thöïc hieän toát nhieäm vuï taûn doøng ñieän söï coá trong ñaát vaø giöõ ñieän theá thaáp treân caùc phaàn töû ñöôïc noái ñaát. + Ñoái vôùi noái ñaát laøm vieäc, trò soá ñieän trôû nhoû hôn 4 + Ñoái vôùi noái ñaát an toaøn, trò soá ñieän trôû cuûa trang thieát bò ñieän trong moïi tröôøng hôïp vaøo khoaûng 0,5 + Ñoái vôùi noái ñaát choáng seùt ñieän trôû taûn nhoû hôn 10 + Nhö vaäy, traïm bieán aùp 220KV coù noái ñaát laøm vieäc, noái ñaát an toaøn vaø noái ñaát choáng seùt noái chung nhau. Do ñoù, heä thoáng noái ñaát cho toaøn traïm phaûi nhoû hôn 0,5 theo qui phaïm. -Vieäc baûo veä choáng seùt, ôû döôùi chaân caùc coät coù ñaët kim thu seùt phaûi ñöôïc ñaët moät soá coïc noái ñaát ñeå taûn doøng ñieän seùt, ñöôïc noái vaøo löôùi cuûa traïm. - Ñeå ñaûm baûo an toaøn cho traïm, thoâng thöôøng phaûi ñaët löôùi ñaúng theá caùch maët ñaát ít nhaát laø 0,6m – 0,8m, vôùi böôùc löôùi khoâng quaù 10m, thöôøng caùc böôùc löôùi ñöôïc boá trí ñeàu nhau. - Ñieän trôû noái ñaát cuûa toaøn heä thoáng theo qui phaïm phaûi < 0,5 . Ñieän aùp böôùc vaø ñieän aùp tieáp xuùc phaûi nhoû hôn möùc cho pheùp. 2- Keát caáu heä thoáng noái ñaát: - Heä thoáng noái ñaát bao goàm caùc thanh vaø coïc maï keõm hoaëc baèng ñoàng ñöôïc lieân keát vôùi nhau thaønh maïch voøng vaø raõi ñeàu treân maët baèng traïm. - Choïn tieát dieän cuûa thanh vaø coïc phaûi ñaûm baûo khaû naêng truyeàn doøng ngaén maïch, ñaûm baûo ñoä beàn, coù tính ñeán khaû naêng aên moøn vaø ñoä beàn thi coâng ( thôøi gian aên moøn khoaûng 100 naêm) - Theo qui phaïm noái ñaát cuûa nöôùc ta qui ñònh: - Coïc söû duïng theùp khoâng ræ, ñöôøng kính 3- 6cm, daøi 2 – 3m. - Thanh söû duïng baèng theùp thanh deïp, tieát dieän 5x40mm2 hoaëc thanh troøn ñöôøng kính 10 – 20 mm. III- TÍNH TOAÙN NOÁI ÑAÁT CHO TRAÏM BIEÁN AÙP: - Khi tính toaùn heä thoáng noái ñaát phaûi keå ñeán thaønh phaàn noái ñaát töï nhieân cuûa caùc keát caáu kim loaïi trong ñaát, ñeå ñeán caùc phaàn töû noái ñaát cuûa ñöôøng daây noái ñeán traïm. Toång hôïp caùc phaàn töû naøy seõ coù ñieän trôû taûn töï nhieân, kyù hieäu laø Rtn - Thaønh phaàn thieát keá noái ñaát ñöôïc goïi laø noái ñaát nhaân taïo (NÑNT), coù ñieän trôû taûn nhaân taïo, kyù hieäu laø Rnt.Theo qui phaïm ñieän trôû toång cuûa toaøn heä thoáng noái ñaát phaûi thoaû maõn yeâu caàu: - Rtn <= 1 nhaêm taêng cöôøng an toaøn vaø döï phoøng cho tröôøng hôïp khi noái daát töï nhieân thay ñoåi. 1- Noái ñaát töï nhieân : - Noái ñaát töï nhieân goàm hai thaønh phaàn : thaønh phaàn noái ñaát ñieän trôû taûn cuûa caùc chaân moùng trong khu vöïc traïm, caùc daây daãn noái töø caùc thieát bò ñeán löôùi ñaúng theá, vaø thaønh phaàn noái ñaát ñieän trôû taûn cuûa daây choáng seùt vaø coät. - Trong ñoù: RCC: Ñieän trôû noái ñaát moät khoaûng coät cuoái RC : Ñieän trôû noái ñaát moät coät cuoái RCS: Ñieän trôû daây choáng seùt moät khoaûng coät cuoái, tính theo baèng ñieän trôû ñôn vò Ñieän trôû ñôn vò cuûa daây choáng seùt trong baûng: Loaïi daây choáng seùt TK25 TK35 TK50 TK70 Ñieän trôû (1 0,0061 0,005 0,003 0,002 - Neáu coù nhieàu ñöôøng daây noái vaøo traïm, RCS-C laø toång trôû töông ñöông cuûa caùc ñöôøng daây noái vaøo traïm. - Theo giaùo trình choáng seùt: - Trong ñoù: RC = 15 neáu >= 500 RC = 10 neáu < 500 - Giaû söû ño = 120 - Suy ra: RC = 10 - Xaùc ñònh: RCS = k*r0*L - k: heä soá phuï thuoäc vaøo soá daây choáng seùt treân ñöôøng daây - Ñöôøng daây coù 1 daây choáng seùt thì k = 1 - Ñöôøng daây coù hai daây choáng seùt k = ½ - r0: Ñieän trôû cuûa moät ñôn vò daøi cuûa daây choáng seùt trong baûng treân. - L: Chieàu daøi trung bình khoaûng vöôït - Vôùi traïm bieán aùp 220KV coù khoaûng vöôït trung bình laø 300m, coøn caáp 110KV thì khoaûng vöôït laø 200m. Söû duïng chung daây choáng seùt coù hai caáp ñieän aùp laø loaïi daây choáng seùt TK-50 coù r0 = 0,003 + k = 1 vì ñöôøng daây chæ coù moät daây choáng seùt. +Töø ñoù: RCS(220) = 1*0,003*300 = 0,9( RCS(110) = 1*0,003*200 = 0,6( +Tính ñieän trôû taûn töï nhieân : RTN = RCS-C/n - Trong ñoù: n: soá ñöôøng daây noái vaøo traïm Caáp 220KV coù 2 ñöôøng daây noái vaøo traïm, n = 2 Caáp 110KV coù 2 ñöôøng daây noái vaøo traïm, n = 2 - Ñoái vôùi caáp 22KV möùc caùch ñieän xung quaù nhoû so vôùi 280KV neân ta taùch rôøi phaàn noái ñaát cuûa caáp naøy. Suy ra RCS(220) = RTN(220) = 2,58/2 = 1,29( RCS(110) = RTN(110) = 2,17/2 = 1,08( 2- Noái ñaát nhaân taïo: - Tính noái ñaát nhaân taïo söû duïng phöông phaùp gaàn ñuùng: - Tính voøng noái ñaát chæ bao goàm caùc thanh daãn noái ñaát, töø caùc daïng noái ñaát ñôn giaûn ñeán phöùc taïp ven chu vi tröôùc xem thöû coù ñaït yeâu caàu khoâng ñaït yeâu caàu thì noái boå sung taïi caùc coät thu seùt. - Tính toaùn noái ñaát boå sung taïi caùc chaân coät thu seùt, tuy nhieân ñeå hôïp lyù vôùi maët kinh teá ( toán vaät lieäu vaø thi coâng khoù khaên ), ta tính toaùn noái ñaát boå sung töø caùc daïng ñôn giaûn nhö chæ duøng 1 tia , 2 tia hoaëc 3 tia. 3-Tính toaùn cuï theå: - Maïch voøng noái ñaát chæ coù 1 thanh doïc theo chu vi cuûa traïm, caùch haøng raøo traïm 4 m veà phía trong. - Ñieän trôû cuûa maïch voøng hoaëc cuûa thanh. - Trong ñoù: l : chieàu daøi toång cuûa ñieän cöïc (neáu laø maïch voøng thì laáy baèng chu vi) d : laø ñöôøng kính ñieän cöïc, neáu duøng saét deïp thì thay d = b/2 b : laø beà roäng saét deïp t0: ñoä choân saâu k :heä thoáng phuï thuoäc caùch boá trí thanh ngang coù tính ñeán hieäu öùng maøn che, baûng 4 – 2 ñöôïc xaùc ñònh baèng thöïc nghieäm ôû saùch kyõ thuaät cao aùp II ñieän trôû suaát tính toaùn ño*km ño: ñieän trôû suaát cuûa ñaát giaû söû ño = 120( km: heä soá muøa, phuï thuoäc vaøo loaïi ñaát, loaïi ñieän cöïc, ñoä choân saâu. Trò soá cuûa noù cho trong baûng 4 – 3, saùch kyõ thuaät cao aùp II km =1,6 öùng vôùi ñaát khoâ, thanh, voøng choân ngang vaø ñoä choân saâu 0,8m ño*km = 120*1,6 = 192( l : chieàu daøi ven chu vi traïm l = 2*(l1+l2) l1: chieàu daøi traïm l1 = 146,5(m) l2: chieàu roäng traïm l2 = 110(m) l = 2*(146,5+110) = 513(m) l1/l2 = 146,5/110 = 1,3 - Tra heä soá k trong saùch kyõ thuaát cao aùp II baûng 4 – 2 k = 5,81 - Choïn thanh coù kích thöôùc 50mm (beà daøy) d = b/2 = 25mm. Suy ra ñöôøng kính cuûa thanh daãn d = 0,025m - Ñoä choân saâu cuûa thanh t0 = 0,8m - : heä soá söû duïng ñieän cöïc thanh noái ngang trong voøng caùch ñieän cöïc ñöùng (ñöôïc tra trong soå tay tra cöùu coâng nghieäp, baûng 8- 7 trang 414) = 0,26 - Tính ñieän trôû taûn cuûa moät coïc: - Söû duïng coâng thöùc trong baûng 4 – 1 saùch kyõ thuaät cao aùp taäp II - Trong ñoù: ño*km - Tra baûng 4 – 3 saùch kyõ thuaät cao aùp II. Suy ra km = 1,4 (coïc choân ñöùng öùng vôùi ñaát khoâ vaø ñoä choân saâu 0,8m) lc: chieàu daøi coïc choïn chieàu daøi coïc lc = 3m d : ñöôøng kính ñieän cöïc t = t0 + , t laø ñoä choân saâu cuûa coïc t0 : laø coïc choân ôû ñoä saâu t0 = 0,8(m) - Vaäy t =0,8 + =2,3(m) - Choïn coïc duøng theùp goùc 50x50x5mm d = 0,9b = 0,9*0,05 = 0,0475(m) + Choïn sô boä soá coïc choân vaøo maïch voøng traïm. - Khoaûng caùch keá tieáp giöõa caùc ñieän cöïc (a) choïn caøng lôùn caøng toát nhöng khoâng ñöôïc nhoû hôn chieàu daøi coïc. Thoâng thöôøng tyû soá giöõa caùc ñieän cöïc coïc vôùi chieàu daøi cuûa noù ñöôïc choïn laø 1, 2 hoaëc 3 - Suy ra: a/lc = 2 a = lc*2 = 2*3 = 6(m). Vaäy choïn a = 6(m) - Chu vi maïch voøng traïm bieán aùp: CV = 513(m) - Soá coïc ñöôïc xaùc ñònh sô boä nhö sau: n = (coïc) - Choïn n = 86 (coïc) - Tính ñieän trôû noái ñaát cuûa heä thoáng coïc maïch voøng nhö sau: - Trong ñoù: n : laø soá coïc : heä soá söû duïng coïc theo chu vi maïch voøng khi khoâng seùt aûnh höôûng cuûa caùc ñieän cöïc thanh ñöôïc tra trong baûng 8 – 5 saùch tra cöùu coâng nghieäp, = 0,69 Vaäy - Ñieän trôû töông ñöông cuûa heä thoáng noái ñaát toaøn maïch voøng traïm: - Bao goàm heä thoáng thanh vaø coïc, ñöïôc boá trí ven chu vi traïm caùch raøo 3(m) coù ñieän trôû töông ñöông laø: - Trong ñoù: Rt = 4,1( Rc = 0,77( Rmv : ñieän trôû maïch voøng toaøn traïm Rmv = Tính ñieän trôû noái ñaát boå sung: - Ñeå taûn doøng ñieän seùt thuaän lôïi vaø giaûm ñieän trôû taûn ôû taàn soá coâng nghieäp, theo qui phaïm noái ñaát cho traïm phaân phoái ngoaøi trôøi, khi noái ñaát an toaøn noái chung vôùi noái ñaát choáng seùt döôùi chaân caùc coät thu seùt vaø caùc xaø ñôõ caùc daây choáng seùt cuûa caùc ñöôøng daây noái vaøo traïm phaûi noái ñaát boå sung. - Choïn noái ñaát boå sung hoån hôïp coïc vaø thanh daïng tia ñoái xöùng. Coïc söû duïng coù maï ñoàng ñöôøng kính d = 5 cm coù chieàu daøi moãi coïc lc = 3 m caùc coïc noái nhau baèng daây ñoàng traàn coù = 120 mm2 , chieàu daøi 2,5m moãi tia - Ñieän trôû taûn boå sung noái ñaát hoãn hôïp taïi caùc coät thu seùt tính nhö sau: - Trong ñoù: rc : ñieän trôû taûn boå sung hoãn hôïp cuûa coïc noái hình tia (3 tia) rt : ñieän trôû taûn boå sung cuûa hoån hôïp thanh noái ñaát hình tia (3 tia) - Tính ñieän trôû coïc boå sung: rc: ñieän trôû noái ñaát cuûa moät coïc : heä soá söû duïng coïc tra baûng 4 – 3 saùch kyõ thuaät cao aùp II - Tính ñieän trôû taûn cuûa moät coïc: - Söû duïng coâng thöùc trong baûng 4 – 1 saùch kyõ thuaät cao aùp taäp II - Trong ñoù: ño*km - Tra baûng 4 – 3 saùch kyõ thuaät cao aùp II. Suy ra km = 1,15 (öùng vôùi ñaát khoâ coïc choân ñöùng vaø ñoä choân saâu 0,8m) lc: chieàu daøi coïc choïn chieàu daøi coïc lc = 3m d : ñöôøng kính ñieän cöïc t = t0 + , t laø ñoä choân saâu cuûa coïc t0 : laø coïc choân ôû ñoä saâu t0 = 0,8(m) - Vaäy t = 0,8 + =2,3(m) - Choïn coïc duøng theùp goùc 50x50x5mm d = 0,9b = 0,9*0,05 = 0,0475(m) - Vaäy - Tính ñieän trôû boå sung: - heä soá söû duïng thanh, tra trong saùch tra cöùu coâng nghieäp trang 414 - ño*km, maø km = 1,2 tra trong saùch kyõ thuaät cao aùp II vì km = 1,2 duøng cho noái ñaát choáng seùt - k: heä soá phuï thuoäc vaøo caùch boá trí thanh k = 1 - l: toång chieàu daøi thanh l = 3*2,5 = 7,5(m) - d: ñöôøng kính thanh daãn, thanh daãn deïp coù beà roäng b = 5 (cm) thì ñöôøng kính trung bình seõ laø : - d = 0,5*b = 0,5*0,05 = 0,025(m) - t0: ñoä choân saâu, choïn t0 = 0,8(m) - Ñieän trôû taûn sung cuûa coät thu seùt: - Ñieän trôû taûn boå sung toaøn traïm tính theo coâng thöùc Rbs = - Vôùi n = 23 toång soá coät ñaët kim thu seùt cuûa toaøn traïm 4- Ñieän trôû noái ñaát nhaân taïo töông ñöông cuûa toaøn traïm: - Laø ñieän trôû noái ñaát töông ñöông cuûa heä thoáng noái daát maïch voøng ven chu vi traïm vaø heä thoáng noái ñaát boå sung taïi caùc chaân coät thu seùt. RNT = - Trong ñoù : Rmv = 0,64( Rbs = 0,39( RNT = 5- Ñieän trôû taûn xung cuûa toaøn traïm: - Sau khi tính toaùn ñieän trôû noái ñaát töï nhieân vaø ñieän trôû noái ñaát nhaân taïo cuûa traïm, ta coù ñieän trôû töông ñöông cuûa toaøn traïm laø: - Trong ñoù: RTN = 0,58() RNT = 0,24() R = Thoûa ñieàu kieän noái ñaát cuûa toaøn traïm ._.