Thiết kế trạm biến áp 500/220/22kv - Tài liệu, ebook, giáo trình

Tài liệu Thiết kế trạm biến áp 500/220/22kv: ... Ebook Thiết kế trạm biến áp 500/220/22kv

95 trang | Chia sẻ: huyen82 | Lượt xem: 1494 | Lượt tải: 0

Tóm tắt tài liệu Thiết kế trạm biến áp 500/220/22kv, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Luaän vaên toát nghieäp GVHD :Nguyeãn Huøng SVTH: Nguyeãn Vaên Huøng_02DC09 Trang : 1 CHÖÔNG I: TOÅNG QUAN VEÀ TRAÏM BIEÁN AÙP I.> Giôùi thieäu veà traïm bieán aùp: Cuøng vôùi heä thoáng phaùt trieån naêng löôïng quoác gia phuïc vuï cho quaù trình coâng nghieäp hoùa, hieän ñaïi hoùa ñaát nöôùc. Vieäc thieát keá traïm bieán aùp 500/220/22KV, nhaèm taïo ra moät heä thoáng ñieän roäng lôùn cung caáp cho nhu caàu phaùt trieån kinh teá xaõ hoäi trong khu vöïc trong giai ñoaïn coù tính ñeán söï phaùt trieån veà sau. Veà dung löôïng maùy bieán aùp, vò trí, soá löôïng vaø phöông höôùng vaän haønh traïm bieán aùp coù aûnh höôûng lôùn ñeán chæ tieâu kinh teá – kyõ thuaät cuûa heä thoáng cung caáp ñieän. Vì vaäy, vieäc thieát keá traïm bieán aùp bao giôøi cuõng gaéng lieàn vôùi söï löïa choïn phöông aùn cung caáp ñieän. Vieäc thieát keá traïm bieán aùp, toát nhaát phaûi nhieàu maët phaûi tieán haønh tính toaùn so saùnh kinh teá – kyõ thuaät vaø tính ñaûm baûo cung caáp ñieän giöõa caùc phöông aùn ñeà ra. II.> Phaân loaïi: Traïm bieán aùp laø moät coâng trình thu nhaän ñieän naêng coù ñieän aùp U1 ( Ñieän aùp sô caáp ) ñeå phaân phoái cho phuï taûi coù ñieän aùp khaùc ( Ñieän aùp thöù caáp ). Noù coù vai troø raát quan troïng trong heä thoáng ñieän. Tuyø vaøo chöùc naêng, nhieäm vuï, caáu truùc vaø ñieän aùp söû duïng maø traïm bieán aùp coù caùc loaïi sau ñaây: - Neáu theo nhieäm vuï vaø chöùc naêng thì traïm bieán aùp ñöôïc chia laøm 2 loaïi: traïm bieán aùp trung gian vaø traïm bieán aùp phaân phoái • Traïm bieán aùp trung gian : coøn ñöôïc goïi laø traïm bieán aùp khu vöïc thöôøng coù ñieän aùp sô caáp lôùn (500 KV, 220 KV, 110 KV) ñeå lieân laïc vôùi phuï taûi coù ñieän aùp khaùc nhau (220 KV, 110 KV, 22 KV, 15 KV) cuûa caùc traïm bieán aùp phaân phoái. • Traïm bieán aùp phaân phoái: laø caùc traïm bieán aùp hay coøn ñöôïc goïi laø traïm bieán aùp ñòa phöông coù nhieäm vuï phaân phoái ñieän tröïc tieáp cho caùc hoä söû duïng ñieän nhö xí nghieäp, khu daân cö, tröôøng hoïc … thöôøng coù ñieän aùp thöù caáp nhoû (10 KV, 6 KV, 0.4 KV). Taïi caùc traïm bieán aùp coù caùc thieát bò ñoùng caét, ñieàu khieån baûo veä rôle vaø ño löôøng goïi laø thieát bò phaân phoái ñieän vaø coù 2 loaïi laø thieát bò phaân phoái cao aùp vaø thieát bò phaân phoái haï aùp. Trong heä thoáng ñieän coøn coù caùc traïm chæ laøm nhieäm vuï phaân phoái ñieän naêng khoâng coù bieán ñoåi ñieän aùp vaø ñöôïc goïi laø traïm phaân phoái. - Neáu caên cöù vaøo caáu truùc thì traïm bieán aùp ñöôïc chia thaønh 2 loaïi: Traïm bieán aùp ngoaøi trôøi vaø traïm bieán aùp trong nhaø: • Traïm bieán aùp ngoaøi trôøi: laø traïm coù thieát bò ñaët ngoaøi trôøi coøn phaàn phaân phoái ñieän aùp thaáp ñöôïc ñaët trong nhaø. Vôùi loaïi naøy thì caàn maët baèng roäng vaø ôû nôi ít buïi. Xaây döïng loaïi traïm naøy seõ tieát kieäm ñöôïc chi phí. Luaän vaên toát nghieäp GVHD :Nguyeãn Huøng SVTH: Nguyeãn Vaên Huøng_02DC09 Trang : 2 • Traïm bieán aùp trong nhaø: laø traïm goàm caùc thieát bò ñaët trong nhaø. Vôùi loaïi naøy khoâng caàn maët baèng roäng laém, coù theå xaây döïng ôû nôi ít buïi maø maùy hoaït ñoäng ñöôïc bình thöôøng nhöng loaïi naøy caàn voán ñaàu tö khaù cao. - Neáu caên cöù vaøo ñieän aùp thì traïm bieán aùp ñöôïc chia laøm 2 loaïi: Traïm bieán aùp taêng vaø traïm bieán aùp giaûm: • Traïm bieán aùp taêng: laø traïm bieán aùp coù ñieän aùp thöù caáp lôùn hôn ñieän aùp sô caáp. Ñaây thöôøng laø traïm bieán aùp cuûa caùc nhaø maùy ñieän taäp trung ñieän naêng cuûa caùc maùy phaùt ñieän veà heä thoáng ñieän vaø phuï taûi ôû xa. • Traïm bieán aùp haï: laø caùc traïm bieán aùp coù ñieän aùp thöù caáp thaáp hôn ñieän aùp sô caáp. Ñaây thöôøng laø caùc traïm bieán aùp coù nhieäm vuï nhaän ñieän naêng töø heä thoáng ñieän ñeå phaân phoái cho phuï taûi. Ngoaøi caùc loaïi traïm bieán aùp ñaõ neâu treân, trong heä thoáng ñieän coøn coù caùc traïm ñoùng caét ñieän (traïm khoâng coù maùy bieán aùp), traïm noái laøm nhieäm vuï lieân laïc giöõa heä thoáng coù taàn soá khaùc nhau, traïm chænh löu bieán ñoåi doøng xoay chieàu AC thaønh doøng 1 chieàu DC vaø traïm nghòch löu bieán ñoåi doøng 1 chieàu DC thaønh doøng xoay chieàu AC ñeå phuïc vuï cho vieäc taûi ñi xa baèng doøng ñieän DC. II.> Nhieäm vuï thieát keá ñoà aùn: Nhieäm vuï trong ñoà aùn naøy laø thieát keá traïm bieán aùp coù 3 caáp ñieän aùp chính laø 500/220/22KV. Ngoaøi ra coøn coù caáp ñieän aùp 0.4 KV ñeå phuïc vuï töï duøng cho traïm. Yeâu caàu veà coâng suaát vaø nhieäm vuï cuûa töøng caáp cuûa traïm nhö sau: - Nguoàn cung caáp cho traïm laáy töø heä thoáng coù ñieän aùp 500 KV, coù coâng suaát laø 10.000(MVA), X*HT = 0.3 , soá ñöôøng daây 2 x 100 Km, cung caáp cho phuï taûi sau ñaây: a. Caáp ñieän aùp 220 KV: Cung caáp cho phuï taûi vôùi coâng suaát lôùn nhaát Smax=400(MVA), heä soá coâng suaát cosϕ = 0.9, soá ñöôøng daây laø: 4 b. Caáp ñieän aùp 22 KV: Cung caáp cho phuï taûi vôùi coâng suaát lôùn nhaát Smax= 180 (MVA), heä soá coâng suaát cosϕ = 0.85, soá ñöôøng daây laø:8 c. Caáp ñieän aùp töï duøng 0.4 KV: Cung caáp cho töï duøng cuûa traïm bieán aùp coù coâng suaát Std= 500 (KVA), heä soá coâng suaát cos tdϕ = 0.8. Vaäy traïm bieán aùp coù toång coâng suaát toaøn traïm laø: ∑ tramS = Smax + Std = 580 + 0.5 = 580.5 (MVA) III.> Noäi dung thieát keá: Theo soá lieäu ban ñaàu ñaõ cho thieát keá traïm bieán aùp theo trình töï sau: 1. Caân baèng coâng suaát phuï taûi 2. Choïn sô ñoà caáu truùc Choïn sô ñoà noái ñieän 3. Choïn phöông aùn toái öu 4. Choïn maùy bieán aùp 5. Choïn caùc phaàn daãn ñieän ( Daây daãn, thanh daãn, thanh daãn….) 6. Tính toaùn toån thaát ñieän naêng trong maùy bieán aùp Luaän vaên toát nghieäp GVHD :Nguyeãn Huøng SVTH: Nguyeãn Vaên Huøng_02DC09 Trang : 3 7. Tính doøng ñieän ngaén maïch 8. Choïn khí cuï ñieän ( BU, BI…) 9. Thieát keá choáng seùt cho traïm 10. Noái ñaát cho traïm -------- Luaän vaên toát nghieäp GVHD :Nguyeãn Huøng SVTH: Nguyeãn Vaên Huøng_02DC09 Trang : 4 CHÖÔNG II: CAÂN BAÈNG COÂNG SUAÁT PHUÏ TAÛI I.> Khaùi nieäm: Trong vieäc thieát keá traïm bieán aùp ñeå cung caáp ñieän cho caùc phuï taûi thì vieäc xaùc ñònh phuï taûi ñieän laø giai ñoaïn ñaàu tieân nhaèm muïc ñích löïa choïn vaø kieåm tra caùc phaàn töû mang ñieän vaø maùy bieän aùp theo caùc chæ tieâu kinh teá. Döïa vaøo ñaëc ñieåm, yeâu caàu söû duïng ñieän naêng maø phuï taûi ñieän ñöôïc phaân loaïi nhö sau: Phuï taûi loaïi 1: laø nhöõng phuï taûi maø khi coù söï coá phaûi ngöng cung caáp ñieän thì coù theå gaây neân nhöõng haäu quaû nguy hieåm ñeán tính maïng con ngöôøi, laøm thieät haïi lôùn veà kinh teá hoaëc aûnh höôûng xaáu ñeán chính trò. Ñoái vôùi loaïi naøy caàn phaûi ñöôïc cung caáp ñieän thöôøng xuyeân neân thöôøng duøng hai nguoàn ñeán vaø duøng hai maùy bieán aùp ñoàng thôøi coøn caàn theâm nguoàn döï phoøng. Phuï taûi loaïi moät bao goàm caùc khu coâng nghieäp quan troïng, caùc thaønh phoá lôùn, caùc khu vöïc ngoaïi giao, coâng sôû quan troïng, caùc haàm moû, beänh vieän, haàm giao thoâng daøi … caàn phaûi ñaûm baûo ñieän lieân tuïc. Noùi caùch khaùc, phuï taûi loaïi moät naëng veà kyõ thuaät, tính ñaûm baûo, yeáu toá kinh teá (voán ñaàu tö ) coù theå cao. Phuï taûi loaïi 2: Laø nhöõng phuï taûi maø neáu ta ngöng cung caáp ñieän thì chæ aûnh höôûng ñeán möùc ñoä saûn xuaát, laõng phí lao ñoäng neân aûnh höôûng veà kinh teá. Ñoái vôùi loaïi naøy coù theå cung caáp baèng moät ñöôøng daây hoaëc ñöôøng daây keùp, duøng moät hoaëc hai maùy bieán aùp, coù thôøi gian cho pheùp maát ñieän baèng thôøi gian ñoùng nguoàn döï phoøng baèng tay. Phuï taûi loaïi 2 bao goàm caùc khu coâng nghieäp nhoû, ñòa phöông, khu vöïc sinh hoaït, ñoâng daân phöùc taïp … vaø cuõng chieám moät vò trí quan troïng. Do ñoù phaûi caân nhaéc yeáu toá kyõ thuaät vôùi voán ñaàu tö. Neáu khoâng laøm taêng voán ñaàu tö nhieàu hoaëc khoâng phöùc taïp khoù khaên laém neân thieát keá 2 nguoàn cung caáp coù theå chuyeån ñoåi khi coù söï coá moät nguoàn. Phuï taûi loaïi 3: Laø nhöõng phuï taûi cho pheùp vieäc cung caáp ñieän vôùi möùc ñoä tin caäy thaáp, coù theå bò maát ñieän trong thôøi gian söûa chöõa hay thay theá thieát bò luùc gaëp söï coá nhöng thöôøng khoâng quaù moät ngaøy ñeâm. Ñoái vôùi loaïi naøy, ta duøng moät nguoàn ñieän hoaëc ñöôøng daây moät loä ñeå cung caáp. Phuï taûi loaïi 3 chuû yeáu laø khu daân cö neân khi thieát keá cuõng khoâng neân chæ coù 1 nguoàn cung caáp. Vì theá trong ñoà aùn thieát keá cung caáp ñieän thì yeâu caàu ñaûm baûo tính lieân tuïc cho phuï taûi laø quan troïng. Tuyø theo tính chaát quan troïng cuûa phuï taûi maø ta coù caùc loaïi phuï taûi khaùc nhau. Trong ñoà aùn naøy, ta thaáy raèng caàn thieát keá moät traïm bieán aùp trung gian coù phuï taûi toång hôïp vôùi chöùc naêng laø nhaän ñieän aùp töø heä thoáng coù caáp ñieän aùp 500 KV cung caáp cho phuï taûi vaø bieán ñoåi thaønh caùc caáp ñieän aùp 220 KV vaø 22 KV cung caáp cho phuï taûi khaùc. Ñaây laø traïm bieán aùp trung gian cung caáp ñieän cho phuï taûi toång hôïp neân yeâu caàu cung caáp ñieän laø cao. Töø nhöõng soá lieäu vaø yeâu caàu ñaõ ñöa ra, ta xaùc ñònh ñöôïc traïm bieán aùp caàn thieát keá ñöôïc ñöa nguoàn töø heä thoáng ñeán baèng hai ñöôøng daây ñeå cung caáp ñieän cho phuï taûi ôû caùc caáp ñieän aùp 220 KV, , 22 KV. Vì theá, ta Luaän vaên toát nghieäp GVHD :Nguyeãn Huøng SVTH: Nguyeãn Vaên Huøng_02DC09 Trang : 5 20 40 60 80 100 0 4 8 12 16 20 24 S% T(h) neân choïn theâm nguoàn döï phoøng ( döï tröõ ) cho traïm vôùi caáp ñieän aùp laø 0.4 KV ñeå ñaùp öùng caùc yeâu caàu chieáu saùng, heä thoáng ñieàu khieån caùc thieát bò ñoùng caét vaø heä thoáng laøm maùt maùy bieán aùp. II.> Caân baèng coâng suaát: Yeâu caàu kieåm tra khaû naêng cung caáp ñieän vaø tieâu thuï ñieän coù caân baèng hay khoâng trong ñoù caân baèng coâng suaát laø quan troïng trong vieäc thieát keá cung caáp ñieän hay nhaø maùy ñieän. Ta thaáy raèng söï vaän haønh bình thöôøng cuûa moät heä thoáng cung caáp ñieän seõ khoâng ñöôïc ñaûm baûo neáu coâng suaát cuûa heä thoáng ñöa ñeán chæ baèng phuï taûi cuûa noù. Vì vaäy khi thieát keá ta phaûi xem xeùt ñeå cung suaát cung caáp cuûa heä thoáng khoâng nhöõng ñuû cho heä thoáng hoaït ñoäng bình thöôøng luùc phuï taûi luùc cöïc ñaïi maø phaûi coù phaàn dö ra. Phaàn dö ra ñoù laø luôïng döï tröõ cuûa heä thoáng ñeå sau naøy coøn coù theå môû roäng phuï taûi khi caàn thieát. Caân baèng coâng suaát laø khaû naêng cung caáp ñieän vaø tieâu thuï ñieän ôû nhöõng thôøi ñieåm khaùc nhau. 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 xaáu ñeán chaát löôïng ñieän naêng vaø yeâu caàu cung caáp ñieän. Thoâng thöôøng trong maïng ñieän, toån thaát coâng suaát phaûn khaùng lôùn hôn toån thaát coâng suaát taùc duïng, söï thieáu huït coâng suaát phaûn khaùng seõ coù aûnh höôûng xaáu ñeán tình hình laøm vieäc cuûa caùc heä thoáng ñieän. Trong ñoà aùn naøy, ta thaáy coâng suaát nguoàn cung caáp ñöôïc quy ñònh laø SHT =10000 (MVA), X*HT = 0.3, cos HTϕ = 0.8, soá ñöôøng daây : 100km. Ñoà aùn naøy ta thieát keá traïm chung cho nhieàu caáp ñieän aùp khaùc nhau coù coâng suaát khaùc nhau vaø ñoà thò phuï taûi khaùc nhau. Do ñoù ñoà thò phuï taûi phuïc vuï cho vieäc caân baèng coâng suaát ôû töøng thôøi ñieåm vaän haønh cuûa traïm töø ñoù ta choïn maùy bieán aùp phuø hôïp vôùi traïm hôn. Trong thieát keá naøy ta coù caùc ñoà thò phuï taûi nhö sau: a. > Caáp ñieän aùp 220KV coù: Smax = 400 (MVA) cosϕ = 0.9 tgϕ = 0.484 Soá ñöôøng daây: 4 Uñm = 220 KV P = S x cosϕ Q = P x tgϕ Ñoà thò phuï taûi: Luaän vaên toát nghieäp GVHD :Nguyeãn Huøng SVTH: Nguyeãn Vaên Huøng_02DC09 Trang : 6 Baûng phaân boá coâng suaát theo thôøi gian: STT T (h) S% S (MVA ) P (MW) Q (MVAR) 1 0 (h) -> 4 (h) 60 240 216 104.5 2 4 (h) -> 8 (h) 80 320 288 139 3 8(h) ->12(h) 80 320 288 139 4 12(h) ->16(h) 80 320 288 139 5 16(h) ->20(h) 100 400 360 174 6 20(h) ->24(h) 80 320 288 139 b. > Caáp ñieän aùp 22KV coù: Smax = 180 (MVA) cos = 0.85 tg = 0.61 Soá ñöôøng daây: 6 Uñm = 22 KV P = S x cosϕ Q = P x tgϕ Ñoà thò phuï taûi: Baûng phaân boá coâng suaát theo thôøi gian: STT T (h) S% S (MVA ) P (MW) Q (MVAR) 1 0 (h) -> 4 (h) 60 108 91.8 56 2 4 (h) -> 8 (h) 80 144 122.4 75 3 8(h) ->12(h) 80 144 122.4 75 4 12(h) ->16(h) 80 144 122.4 75 5 16(h) ->20(h) 100 180 153 93 6 20(h) ->24(h) 60 108 91.8 56 % T(h) 4 8 12 16 20 24 20 40 100 180 0 S 80 60 Luaän vaên toát nghieäp GVHD :Nguyeãn Huøng SVTH: Nguyeãn Vaên Huøng_02DC09 Trang : 7 Thoâng thöôøng, traïm bieán aùp coøn coù heä soá töï duøng. Töï duøng cuûa traïm bieán aùp khoâng phuï thuoäc hoaøn toaøn vaøo coâng suaát cuûa traïm bieán aùp maø chuû yeáu phuï thuoäc vaøo traïm bieán aùp coù hay khoâng coù ngöôøi tröïc thöôøng xuyeân vaø phuï thuoäc vaøo heä thoáng laïnh cuûa maùy bieán aùp (coù quaït, coù heä thoáng bôm daàu, nöôùc cöôõng böùc). Vì theá, baûng toång hôïp ñoà thò phuï taûi cuûa toaøn traïm bieán aùp nhö sau: Phuï taûi ôû caáp ñieän aùp Thöù töï Töø …ñeán U1=220 KV U1=22 KV Töï duøng Toång %S 1 0 (h) -> 4 (h) 240 108 0.5 348.5 60 2 4 (h) -> 8 (h) 320 144 0.5 464.5 80 3 8(h) ->12(h) 320 144 0.5 464.5 80 4 12(h) ->16(h) 320 144 0.5 464.5 80 5 16(h) ->20(h) 400 180 0.5 580 100 6 20(h) ->24(h) 320 108 0.5 428.5 74 Vôùi %S = %100 max x S S i Si : Coâng suaát bieåu kieán ôû thôøi gian thöù i. Smax = 580.5 (MVA). Töø baûng toång hôïp ñoà thò phuï taûi cuûa toaøn traïm, ta coù ñoà thò phuï taûi nhö sau: Heä soá coâng suaát trung bình toaøn traïm laø: cos tbϕ = 1 1 2 2 1 2 *cos *cosS S S S ϕ ϕ+ + = 400*0.9 180*0.85 400 180 + + = 0.88 Toång coâng suaát cuûa toaøn traïm laø: Straïm = tdSS +∑ = 400 + 180 + 0.5 = 580.5 (MVA) 100 24 4 8 12 16 20 0 h 20 40 60 0 80 S% 60 74 100 80 Luaän vaên toát nghieäp GVHD :Nguyeãn Huøng SVTH: Nguyeãn Vaên Huøng_02DC09 Trang : 8 Coâng suaát taùc duïng cuûa toaøn traïm laø: Ptraïm = Straïm * cos tbϕ = 580.5 * 0.86 = 513 (MW) Coâng suaát cuûa heä thoáng : PHT = SHT * cos HTϕ = 10000 * 0.8 = 8000 (MW) Töø ñoù ta thaáy coâng suaát cuûa heä thoáng ñuû khaû naêng ñaùp öùng yeâu caàu cuûa phuï taûi keå caû trong tröôøng hôïp phuï taûi cöïc ñaïi. -------- Luaän vaên toát nghieäp GVHD :Nguyeãn Huøng SVTH: Nguyeãn Vaên Huøng_02DC09 Trang : 9 CHÖÔNG III: SÔ ÑOÀ CAÁU TRUÙC & SÔ ÑOÀ NOÁI ÑIEÄN CHOÏN PHÖÔNG AÙN THIEÁT KEÁ I>. Khaùi nieäm: Sô ñoà caáu truùc nhaø maùy ñieän vaø traïm bieán aùp laø sô ñoà dieãn taû lieân quan giöõa nguoàn, taûi vaø heä thoáng ñieän. Ñoái vôùi nhaø maùy ñieän, nguoàn ôû ñaây laø caùc maùy phaùt ñieän, taûi laø phuï taûi maø nhaø maùy phaûi cung caáp ôû caùc caáp ñieän aùp. Heä thoáng ñieän laø nôi nhaø maùy caàn noái vaøo goàm nhieàu nhaø maùy ñieän coù coâng suaát lôùn hôn nhaø maùy ñieän ñònh thieát keá. Bình thöôøng nhaø maùy phaùt coâng suaát thöøa (sau khi ñaõ cung caáp cho caùc taûi ) vaøo heä thoáng, khi nhaø maùy thieáu coâng suaát (coâng suaát toång cuûa phuï taûi lôùn hôn toång coâng suaát coâng suaát cuûa nhaø maùy ) hoaëc khi moät phaàn töû chính (maùy phaùt, maùy bieán aùp ) bò söï coá khoâng laøm vieäc, heä thoáng coù theå söû duïng coâng suaát döï tröõ cuûa heä thoáng cung caáp veà cho nhaø maùy ñeå buø vaøo phaàn thieáu. Ñoái vôùi traïm bieán aùp thöôøng laø caùc ñöôøng daây cung caáp töø heä thoáng ñeán traïm bieán aùp, coù nhieäm vuï ñaûm baûo cung caáp cho caùc phuï taûi maø traïm bieán aùp ñaûm nhaän. Vôùi caùc traïm bieán aùp tieâu thuï cuõng coù theå coù maùy phaùt döï phoøng ñeå cung caáp cho caùc phuï taûi khi coù söï coá trong heä thoáng, trong tröôøng hôïp naøy caùc maùy phaùt döï phoøng ñöôïc xem laø nguoàn. Do ñoù, heä thoáng ñöôïc xem laø thaønh phaàn quan troïng, caáu truùc cuûa nhaø maùy hay traïm bieán aùp phaûi luoân luoân ñöôïc giöõ lieân laïc chaët cheõ. Khi thieát keá nhaø maùy ñieän hay traïm bieán aùp, choïn sô ñoà caáu truùc laø phaàn quan troïng coù aûnh höôûng quyeát ñònh ñeán toaøn boä thieát keá. Caùc yeâu caàu chính khi choïn sô ñoà caáu truùc: 1.> Coù tính khaû thi töùc laø coù theå choïn ñöôïc thieát bò chính nhö: maùy bieán aùp, maùy caét ñieän … cuõng nhö coù khaû naêng thi coâng, xaây laép vaø vaän haønh. 2.> Ñaûm baûo lieân heä chaët cheõ giöõa caùc caáp ñieän aùp ñaëc bieät vôùi heä thoáng khi bình thöôøng cuõng nhö cöôõng böùc (coù moät phaàn töû khoâng laøm vieäc ñöôïc ). 3.> Toån hao qua maùy bieán aùp beù, traùnh tröôøng hôïp cung caáp cho phuï taûi qua 2 laàn bieán aùp khoâng caàn thieát. 4.> Voán ñaàu tö hôïp lyù, chieám dieän tích caøng beù caøng toát. 5.> Coù khaû naêng phaùt trieån trong töông lai gaàn, khoâng caàn thay caáu truùc ñaõ choïn. Trong tröôøng hôïp moät nhaø ñieän hay traïm bieán aùp coù theå coù nhieàu phöông aùn caáu truùc khaùc nhau, ñeå choïn phöông aùn naøo caàn caân nhaéc caùc khía caïnh sau ñaây: - Soá löôïng maùy bieán aùp. - Toång coâng suaát caùc maùy bieán aùp. - Toång voán ñaàu tö mua maùy bieán aùp dmBS∑ . - Toång voán ñaàu tö maùy bieán aùp BV∑ . - Toån hao ñieän naêng toång qua caùc maùy bieán aùp BA∆∑ . Luaän vaên toát nghieäp GVHD :Nguyeãn Huøng SVTH: Nguyeãn Vaên Huøng_02DC09 Trang : 10 I.> Choïn sô ñoà caáu truùc traïm: Traïm bieán aùp laø coâng trình nhaän ñieän baèng 1 hay 2 nguoàn cung caáp vôùi ñieän aùp cao ñeå phaân phoái cho caùc phuï taûi ôû caùc caáp ñieän aùp baèng hoaëc beù hôn ñieän aùp heä thoáng. Phaàn coâng suaát ñöôïc phaân phoái ôû ñieän aùp baèng ñieän aùp heä thoáng khoâng qua maùy bieán aùp haï, phaàn coøn laïi qua maùy bieán aùp giaûm aùp coù ñieän aùp phuø hôïp vôùi phuï taûi. Trong sô ñoà naøy, ta thieát keá traïm bieán aùp coù caùc caáp ñieän aùp 500 KV, 220 KV, 22 KV thì coù raát nhieàu sô ñoà caáu truùc vaø phöông aùn thieát keá khaùc nhau. Tuy nhieân khoâng phaûi sô ñoà naøo cuõng thoaû maõn ñieàu kieän quy ñònh. Vì theá, sô ñoà ñöôïc choïn phaûi mang tính khaû thi vaø ñaûm baûo caùc yeáu toá veà kinh teá , kyõ thuaät ñeà ra. a.> Phöông aùn 1: Luaän vaên toát nghieäp GVHD :Nguyeãn Huøng SVTH: Nguyeãn Vaên Huøng_02DC09 Trang : 11 HEÄ THOÁNG U T U C = U HT U H 500 KV 220KV 22 KV 0.4 KV Maùy bieán aùp töï duøng B 1 B 3 B 4 B 2 4 ñöôøng daây 4 ñöôøng daây Luaän vaên toát nghieäp GVHD :Nguyeãn Huøng SVTH: Nguyeãn Vaên Huøng_02DC09 Trang : 12 b.>Phöông aùn 2: b1.> Söû duïng maùy bieán aùp töø ngaãu: 10 b2.> Söû duïng maùy bieán aùp ba cuoän daây: 22 KV 500 KV UH U C = UHT HEÄ THOÁNG UT 220 KV 0.4 KV Maùy bieán aùp töï duøng B 1 B 1 4 ñöôøng daây 4 ñöôøng daây Luaän vaên toát nghieäp GVHD :Nguyeãn Huøng SVTH: Nguyeãn Vaên Huøng_02DC09 Trang : 13 Phöông aùn 3: Söû duïng maùy bieán aùp töø ngaãu: 0.4 KV Maùy bieán aùp töï duøng UH 22 KV UC = UHT 500 KV UT 220KV HEÄ THOÁNG B 1 B 1 4 ñöôøng daây 4 ñöôøng daây HEÄ THOÁNG 500 KV 220KV 22 KV 0.4 KV U C = U HT U T U H Maùy bieán aùp töï duøng B 1 B 2 B 3 B 4 4 ñöôøng daây 4 ñöôøng daây Luaän vaên toát nghieäp GVHD :Nguyeãn Huøng SVTH: Nguyeãn Vaên Huøng_02DC09 Trang : 14 Nhaän xeùt: Sô ñoà caáu truùc theo phöông aùn 1 duøng 6 maùy bieán aùp 3 pha hai cuoän daây coù caáp ñieän aùp giaûm töø 500 KV / 220 KV; 220 KV / 22 KV; 22 KV / 0.4 KV. Sô ñoà caáu truùc theo phöông aùn 2 duøng 2 maùy bieán aùp 3 pha ba cuoän daây (hoaëc duøng 2 maùy bieán aùp töø ngaãu ) vaø 2 maùy bieán aùp 3 pha hai cuoän daây duøng cho töï duøng maéc song song vôùi nhau ñeå giaûm ñieän aùp töø 500 KV / 220 KV / 22 KV vaø töø 22 KV / 0.4 KV. Sô ñoà caáu truùc theo phöông aùn 1 duøng 6 maùy bieán aùp 3 pha hai cuoän daây coù caáp ñieän aùp giaûm töø 500 KV / 220 KV; 220 KV / 22 KV; 22 KV / 0.4 KV. Nhìn chung, qua caùc sô ñoà ta thaáy: Phöông aùn 1 vaø phöông aùn 3 söû duïng soá löôïng maùy bieán aùp baèng nhau (6 maùy), coøn phöông aùn 2 chæ söû duïng 4 maùy bieán aùp ( 2 maùy 3 cuoän daây (hoaëc töø ngaãu) vaø 2 maùy töï duøng). Moãi phöông aùn ñöa ra ñeàu coù öu ñieåm vaø nhöôïc ñieåm cuûa noù, vì theá trong thieát keá khi choïn löïa phöông aùn naøo thì caàn phaûi nghieân cöùu caàn thaän nhöõng yeáu toá maø ngöôøi thieát keá caàn ñeå coù theå choïn löïa phöông aùn cho phuø hôïp: Ñoái vôùi phöông aùn 1: Phöông aùn naøy söû duïng quaù nhieàu maùy bieán aùp neân chi phí söû duïng ñeå trang bò maùy vaø ñieän tích laép ñaët lôùn neân khoâng coù lôïi theá veà kinh teá. Hôn nöõa, phöông aùn naøy ñöôïc söû duïng khi: - Phuï taûi ôû caùc caáp ñieän aùp thaáp beù hôn phuï taûi ôû caùc caáp ñieän aùp cao ( ST > SH). - Khi khoâng coù maùy bieán aùp ba cuoän daây thích hôïp. Maùy bieán aùp ba cuoän daây chæ coù theå ñöôïc cheá taïo vôùi ñieän aùp thaáp baèng hoaëc lôùn hôn 6 KV, 10 KV, 22 KV … Trong baøi thieát keá naøy coù maùy bieán aùp ba cuoän daây thích hôïp neân khoâng caàn söû duïng phöông aùn naøy vaø hôn nöõa phöông aùn naøy coù nhöôïc ñieåm laø maùy bieán aùp caáp moät ( ñieän aùp lôùn nhaát ) phaûi taát caû coâng suaát ôû caùc caáp noái tieáp, do ñoù phaûi choïn coâng suaát lôùn, toån hao coù theå lôùn vì vaäy ta khoâng neân söû duïng phöông aùn naøy. Ñoái vôùi phöông aùn 3: Cuõng nhö phöông aùn 1, phöông aùn naøy söû duïng quaù nhieàu maùy bieán aùp ( 6 maùy) neân chi phí söû ñeå trang bò maùy vaø dieän tích laép ñaët lôùn neân khoâng coù lôïi veà kinh teá. Nhöôïc ñieåm cuûa phöông phaùp naøy laø : - Taêng soá löôïng maùy bieán aùp neân chieám nhieàu dieän tích. - Taùch traïm bieán aùp thaønh 2 phaàn rieâng bieät ( Hai traïm bieán aùp ñaët chung trong moät nôi). Ñoái vôùi phöông aùn 2: Phöông aùn naøy chæ söû duïng 4 maùy bieán aùp: 2 maùy ba cuoän daây (hoaëc töø ngaãu ) vaø 2 maùy töï duøng. Phöông aùn naøy coù öu ñieåm laø: - Soá löôïng maùy bieán aùp ít neân dieän tích xaây laép chieám ít. - Giaù thaønh thaáp. - Toån hao trong maùy bieán aùp coù theå nhoû hôn caùc phöông aùn 1 vaø phöông aùn 3 vì khoâng qua 2 laàn maùy bieán aùp. Tuy nhieân maùy bieán aùp 3 cuoän daây chæ coù theå cheá taïo vôùi ñieän aùp UH >= 6 KV, vaø maùy bieán aùp töø ngaãu chæ coù theå cheá taïo vôùi ñieän aùp UT >= 110 KV vaø khi UT >= 110 KV laø chæ duøng maùy bieán aùp töø ngaãu. Trong ñoà aùn naøy coù UT = 220 KV neân ta choïn phöông aùn 2 vôùi vieäc söû duïng maùy bieán aùp töø ngaãu laø hôïp lyù nhaát vaø phuø hôïp vôùi yeâu caàu ñeà baøi ñöa ra. Tuy nhieân vôùi maùy bieán aùp loaïi 500KV coâng suaát lôùn thöôøng laø nhöõng maùy bieán aùp töï ngaåu moät pha. Do vaäy phaûi söû duïng ba maùy bieán aùp töï ngaåu moät pha ñaáu laïi thaønh ba pha Luaän vaên toát nghieäp GVHD :Nguyeãn Huøng SVTH: Nguyeãn Vaên Huøng_02DC09 Trang : 15 II.> Sô ñoà noái ñieän: 1.> Khaùi nieäm: Sô ñoà noái ñieän laø hình veõ bieåu dieãn moái quan heä giöõa caùc thieát bò, khí cuï ñieän coù nhieäm vuï nhaän ñieän töø caùc nguoàn ñieän ñeå cung caáp cho caùc phuï taûi cuøng moät caáp ñieän aùp. Nguoàn ñieän laø caùc maïch cung caáp ñieän naêng vaøo coù theå laø maùy bieán aùp, maùy phaùt ñieän, ñöôøng daây cung caáp. Phuï taûi laø caùc maïch ñöa coâng ñieän naêng ra coù theå laø maùy bieán aùp, ñöôøng daây …Moãi nguoàn hay taûi goïi laø phaàn töû cuûa sô ñoà noái ñieän. Thanh goùp laø nôi taäp trung caùc nguoàn ñieän vaø phaân phoái cho caùc phuï taûi. Caùc yeâu caàu cuûa sô ñoà noái ñieän: - Tính ñaûm baûo cung caáp ñieän: Theo yeâu caàu hay söï quan troïng cuûa phuï taûi maø möùc ñaûm baûo caàn ñöôïc ñaùp öùng. Tính ñaûm baûo cuûa sô ñoà noái ñieän coù theå ñaùnh giaù qua ñoä tin caäy cung caáp ñieän, thôøi gian ngöøng cung caáp ñieän, ñieän naêng khoâng cung caáp ñuû cho caùc hoä tieâu thuï hay laø söï thieät haïi cuûa phuï taûi do khoâng ñaûm baûo cung caáp ñieän. - Tính linh hoaït: Theå hieän söï thích öùng vôùi caùc cheá ñoä laøm vieäc khaùc nhau. Ví duï: Khoâng phaûi ngöøng moät phaàn töû hay taûi ( cheá ñoä laøm vieäc cöôõng böùc ). Sô ñoà vaãn vaän haønh bình thöôøng khoâng laøm aûnh höôûng ñeán caùc phaàn töû khaùc. - Tính phaùt trieãn: Sô ñoà noái ñieän caàn phaûi thoaû maõn khoâng nhöõng hieän ñaïi maø coù khaû naêng ñaùp öùng trong töông lai gaàn khi taêng theâm nguoàn hay taûi. Khi phaùt trieãn khoâng bò khoù khaên hay phaù boû caáu truùc sô ñoà. - Tính kinh teá: Theå hieän ôû voán ñaàu tö ban ñaàu vaø caùc chi phí haøng naêm. Ví duï : Toån thaát ñieän naêng qua maùy bieán aùp. - Cuõng caàn quan taâm ñeán tính hieän ñaïi cuûa sô ñoà cuõng nhö xu theá chung ñaëc bieät söï tieán boä trong cheá taïo, caáu truùc cuûa khí cuï ñieän nhö maùy caét. 2.> Moät daïng sô ñoà noái ñieän cô baûn: a.> Sô ñoà moät heä thoáng thanh goùp: Ñaëc ñieåm cuûa sô ñoà naøy laø taát caû caùc phaàn töû ñeàu ñöôïc noái vaøo thanh goùp chung qua moät maùy caét. Hai beân maùy caét noái chung coù 2 dao caùch ly, tröø maïch maùy phaùt ñieän coù theå khoâng caàn dao caùch li veà phía maùy phaùt, maïch maùy bieán aùp 2 cuoän daây coù theå khoâng coù dao caùch ly veà phía maùy bieán aùp. Caùc dao caùch ly naøy coù nhieäm vuï ñaûm baûo an toaøn khi caàn söûa chöõa maùy caét ñieän. Sô ñoà moät heä thoáng thanh goùp coù öu ñieåm: Ñôn giaûn, roõ raøng, moãi phaàn töû ñöôïc thieát keá rieâng cho maïch ñoù. Khi vaän haønh söûa chöõa, maïch naøy khoâng aûnh höôûng tröïc tieáp ñeán maïch khaùc. Tuy nhieân, sô ñoà moät heä thoáng thanh goùp coù moät soá khuyeát ñieåm: - Khi söûa chöõa maùy caét ñieän treân maïch naøo, caùc phuï taûi noái vaøo maïch ñoù cuõng bò maát ñieän. Thôøi gian ngöøng cung caáp ñieän phuï thuoäc vaøo thôøi gian söûa chöõa maùy caét ñieän ñoù. - Ngaén maïch treân thanh goùp ñöa ñeán caét ñieän toaøn boä caùc phaàn töû. Ngay caû khi caàn söûa chöõa thanh goùp hay dao caùch ly veà phía thanh goùp (goïi laø dao caùch ly thanh goùp) cuõng seõ maát ñieän toaøn boä trong thôøi gian söûa chöõa. Luaän vaên toát nghieäp GVHD :Nguyeãn Huøng SVTH: Nguyeãn Vaên Huøng_02DC09 Trang : 16 Sô ñoà moät thanh goùp khoâng phaân ñoaïn Sô ñoà moät thanh goùp coù phaân ñoaïn Do nhöõng khuyeát ñieåm treân, sô ñoà naøy chæ ñöôïc söû duïng khi yeâu caàu veà ñaûm baûo cung caáp ñieän khoâng cao, caùc hoä tieâu thuï ñieän thuoäc loaïi 3. tröôøng hôïp naøy chæ coù moät nguoàn cung caáp. Ñeå taêng cöôøng tính ñaûm baûo cho sô ñoà naøy, ngöôøi ta caàn thöïc hieän bieän phaùp: a1.> Phaân ñoaïn thanh goùp: Maùy caét ñieän vaø dao caùch ly phaân ñoaïn coù theå ñoùng hay caét khi vaän haønh bình thöôøng. Ñieàu naøy phuï thuoäc vaøo söï löïa choïn caân nhaéc cuûa boä phaän vaän haønh, vì ñoùng hay caét ñeàu coù öu khuyeát ñieåm cuûa noù. Duøng dao caùch ly ñeå phaân ñoaïn reû tieàn hôn nhöng khoâng linh hoaït vaø ñaûm baûo baèng phaân ñoaïn baèng maùy caét ñieän. Khi ñaõ phaân ñoaïn baèng maùy caét thì caùc phuï taûi loaïi 1 seõ ñöôïc cung caáp ñieän töø hai ñöôøng daây noái vaøo hai phaân ñoaïn khaùc nhau, do ñoù khoâng coøn maát ñieän do baát kyø nguyeân nhaân naøo caàn caét, nghæ moät ñöôøng daây hay moät phaân ñoaïn. Khi caàn söûa chöõa chæ tieán haønh cho töøng phaân ñoaïn, vieäc cung caáp ñieän chuyeån cho phaân ñoaïn kia. Khi bò söï coá treân moät phaân ñoaïn naøo, maùy caét phaân ñoaïn ñoù seõ caét cuøng vôùi maùy caét cuûa caùc maïch treân phaân ñoaïn ñoù, phaân ñoaïn coøn laïi vaãn ñaûm baûo cung caáp ñieän bình thöôøng. Taát nhieân trong thôøi gian naøy tính ñaûm baûo coù giaûm nhöng xaùc suaát xuaát hieän söï coá trong thôøi gian thaáp. Neáu bình thöôøng laøm vieäc trong cheá ñoä maùy caét phaân ñoaïn caét, thì neân ñaët theâm boä phaän töï ñoäng ñoùng nguoàn döï phoøng. Nhôø boä phaän naøy khi maát nguoàn cung caáp treân phaân ñoaïn naøo ñoù, maùy caét phaân ñoaïn seõ töï ñoùng laïi vaø phaân ñoaïn ñöôïc cung caáp töø phaân ñoaïn kia. Vôùi öu ñieåm naøy, sô ñoà moät heä thoáng thanh goùp coù phaân ñoaïn baèng maùy caét ñieän ñöôïc söû duïng raát roäng raõi trong caùc traïm bieán aùp cuõng nhö nhaø maùy ñieän khi ñieän aùp khoâng cao laém vaø soá maïch khoâng nhieàu. Ñaëc bieät hieän nay maùy caét ñieän SF6 coù ñoä tin caäy coù ñoä tin caäy cao, thôøi gian caàn söûa chöõa ñaûm baûo ngaén, thôøi gian ngöøng cung caáp ñieän do maùy caét seõ raát beù, neân sô ñoà caàn ñöôïc söû duïng roäng raõi hôn vaø laø sô ñoà chuû yeáu trong caùc traïm bieán aùp cung caáp ñieän nöôùc ta hieän nay. Luaän vaên toát nghieäp GVHD :Nguyeãn Huøng SVTH: Nguyeãn Vaên Huøng_02DC09 Trang : 17 a2.> Ñaët theâm thanh goùp voøng: (Sô ñoà moät heä thoáng thanh goùp coù thanh goùp voøng ) Ñieåm haïn cheá cuûa sô ñoà naøy laø chæ ñöôïc thöïc hieän chuû yeáu vôùi ñieän aùp cao thöôøng töø 110 KV trôû leân vaø soá ñöôøng daây nhieàu. Do ñoù sô ñoà naøy ít ñöôïc söû duïng roäng raõi so vôùi sô ñoà phaân ñoaïn thanh goùp. b.> Sô ñoà heä thoáng hai thanh goùp: Ñaëc ñieåm cuûa sô ñoà naøy laø coù hai heä thoáng thanh goùp ñoàng thôøi. 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 heä thoáng thanh goùp coù giaù trò nhö nhau. Moät heä thoáng thanh goùp laøm vieäc, moät heä thoáng thanh goùp döï phoøng, caùc phaàn töû noái vaøo thanh goùp laøm vieäc qua maùy caét vaø dao caùch ly thuoäc thanh goùp ñoù ñoùng, coøn dao caùch ly kia caét. Vôùi cheá ñoä laøm vieäc naøy, sô ñoà naøy trôû thaønh sô ñoà töông ñöông moät heä thoáng thanh goùp khoâng phaân ñoaïn. Do ñoù caùc öu ñieåm vaø khuyeát ñieåm gioáng nhö thanh goùp khoâng phaân ñoaïn. Tuy nhieân sô ñoà naøy coù öu ñieåm so vôùi sô ñoà moät heä thoáng thanh goùp khoâng phaân ñoaïn ôû choã khi coù thanh goùp bò söï coá, hay söûa chöõa thì toaøn boä ñöôïc chuyeån sang thanh goùp thöù 2, chæ phaûi maát ñieän trong thôøi gian ngaén. Sô ñoà naøy coù öu ñieåm noåi baäc laø khi caàn söûa chöõa moät maùy caét cuûa phaàn töû naøo ñoù, duøng maùy caét lieân laïc thay cho maùy caét naøy baèng caùch chuyeån ñöôøng qua thanh goùp t._.höù 2, qua maùy caét lieân laïc ñi taét qua maùy caét caàn söûa chöõa. Sô ñoà hai thanh goùp coù khuyeát ñieåm laø phöùc taïp khi xaây döïng cuõng nhö khi vaän haønh, ñaëc bieät ñoùng caét dao caùch ly neáu nhaèm laãn seõ gaây haäu quaû nghieâm troïng. Sô ñoà naøy chæ söû duïng vôùi ñieän aùp cao töø 110 KV trôû leân. Maët khaùc, khi bò ngaén maïch seõ gaây neân maát ñieän toaøn boä thieát bò, ñoàng thôøi khi söû duïng sô ñoà hai thanh goùp seõ toán nhieàu dao caùch ly, boá trí thieát bò phaân phoái phöùc taïp, giaù thaønh cao. Sô ñoà hai thanh goùp khaéc phuïc moät soá khuyeát ñieåm cuûa sô ñoà moät thanh goùp nhöng ñeå naâng cao hôn tính ñaûm baûo thì: - Phaân ñoaïn moät thanh goùp: Thanh goùp naøy trôû thaønh thanh goùp chính, thanh goùp kia trôû thaønh thanh goùp phuï (chæ phaân ñoaïn treân moät thanh goùp). Öu ñieåm cuûa sô ñoà hai heä thoáng thanh goùp coù phaân ñoaïn laø luoân laøm vieäc trong cheá ñoä coù hai phaân ñoaïn neân tính ñaûm baûo cao hôn. - Ñaët theâm thanh goùp voøng: (Sô ñoà hai heä thoáng thanh goùp coù thanh goùp voøng). Nhöôïc ñieåm cuûa sô ñoà naøy chæ öùng duïng khi ñieän aùp cao töø 110 KV trôû leân vaø soá ñöôøng daây nhieàu neân sô ñoà naøy taäp trung nhieàu nguoàn lôùn ví duï nhö maùy bieán aùp trung taâm. Luaän vaên toát nghieäp GVHD :Nguyeãn Huøng SVTH: Nguyeãn Vaên Huøng_02DC09 Trang : 18 b.> Sô ñoà caàu: Sô ñoà naøy thöïc chaát laø hai sô ñoà boä maùy bieán aùp – ñöôøng daây song song, nhöng ñaët theâm caàu noái lieân laïc giöõa hai boä nguoàn naøy ñeå taêng theâm linh hoaït vaø ñaûm baûo. Caàu noái coù theå bình thöôøng ñoùng hoaëc caét, neáu caét thöôøng coù theâm boä töï ñoùng nguoàn döï phoøng. Sô ñoà caàu coù maùy caét ñaët veà phía nguoàn ñöôïc söû duïng khi ñöôøng daây ngaén, xaùc suaát söï coá treân ñöông daây beù, khoâng caàn maùy caét ñieän treân ñöôøng daây trong khi neáu thöôøng xuyeân phaûi ñoùng caét maùy bieán aùp trong vaän haønh vì neáu duøng sô ñoà maùy caét ñieän ñaët veà phía taûi trong tröôøng hôïp caàn ñoùng hoaëc caét ví duï maùy bieán aùp B1 phaûi caét hai maùy caét 1 vaø 3 tröôùc vì dao caùch ly khoâng coù khaû ngaêng ñoùng caét maïch ñieän khi coù doøng taûi. Sau khi ñoùng dao caùch ly cuûa maùy bieán aùp B1, môùi ñoùng laïi maùy caét 1 vaø 3 daãn ñeán moãi laàn thao taùc nhö vaäy coù thôøi gian ngaén gaây maát ñieän cho caùc phaàn töû khaùc. Ngöôïc laïi sô ñoà maùy caét ñieän ñaët veà phía taûi thöôøng ñöôïc söû duïng khi hai maùy bieán aùp luoân laøm vieäc song song do yeâu caàu cuûa taûi, trong khi chieàu daøi ñöôøng daây daøi, xaùc suaát söï coá treân ñöôøng daây ñöa ñeán maùy caét caét treân ñöôøng daây nhieàu. Neáu duøng sô ñoà maùy caét ñaët veà phía nguoàn khi söï coá treân ñöôøng daây ví duï D1 hai maùy caét 1 vaø 3 phaûi caét, maát maùy bieán aùp B1 taïm thôøi trong thôøi gian coâ laäp ñöôøng daây söï coá môùi phuïc hoài ñöôïc. Sô ñoà naøy ñöôïc vaø neân söû duïng trong caùc traïm bieán aùp, khoâng duøng ôû nhaø maùy ñieän vì maùy phaùt ñieän vaän haønh thöôøng xuyeân phaûi thay ñoåi, vieäc ñoùng caét thöôøng xaûy ta, söï coá treân ñöôøng daây khoâng ñöôïc daãn ñeán caét maùy phaùt ñöa ñeán giaûm coâng suaát phaùt ra. Sô ñoà heä thoáng hai thanh goùp coù phaân ñoaïnSô ñoà heä thoáng hai thanh goùp khoâng phaân ñoaïn Luaän vaên toát nghieäp GVHD :Nguyeãn Huøng SVTH: Nguyeãn Vaên Huøng_02DC09 Trang : 19 Sô ñoà caàu coù maùy caét ñaët veà phía nguoàn Sô ñoà caàu coù maùy caét ñaët veà phía taûi B1 B2 B1 B2 MC1 MC2 MC1 MC2 MC3 MC3 Trong sô ñoà naøy, xuaát phaùt töø ñaëc ñieåm, lôïi ích kinh teá cuõng nhö vieäc vaän haønh caùc sô ñoà noùi treân, xeùt veà maët toång theå thì ta neân söû duïng sô ñoà heä thoáng moät thanh goùp coù phaân ñoaïn laø hôïp lyù nhaát. -------- Luaän vaên toát nghieäp GVHD :Nguyeãn Huøng SVTH: Nguyeãn Vaên Huøng_02DC09 Trang : 20 CHÖÔNGIV TÍNH TOÙAN KINH TEÁ - KYÕ THUAÄT QUYEÁT ÑÒNH PHÖÔNG AÙN THIEÁT KEÁ I.> 1.KHAÙI NIEÄM: Khi thieát keá baát kyø moät traïm bieán aùp naøo cuõng ñeàu phaûi so saùnh ñeå choïn ra moät phöông aùn thích hôïp nhaát. Khi choïn phöông aùn toái öu phaûi döïa treân phaân tích toøan dieän caùc chæ tieâu kinh teá – kyõ thuaät. -Phöông aùn ñöôïc coi laø ñaûm baûo kyõ thuaät khi: + Ñoä tin caäy cao + Söï thuaän tieän trong vaän haønh. + Ñoä beàn vöõng cuûa coâng trình + Khoái löôïng söûa chöõa ñònh kyø vaø ñaïi tu + Möùc ñoä töï ñoäng hoùa… - Phöông aùn ñöôïc coi laø coù tính kinh teá khi voán ñaàu tö ban ñaàu vaø chi phí vaän haønh haøng naêm nhoû. 1. Chi phí kinh teá ñöôïc xaùc ñònh nhö sau: C = P + pv.V + Y Trong ñoù: + P : Phí toån vaän haønh haøng naêm + pv : Heä soá hieäu quaû söû duïng voán ñaàu tö + Y: Thieät haïi do maát ñieän (Khi sô boä phaân tích coù theå khoâng tính ñeán Y) 2. Phí toån vaän haønh haøng naêm (P): P = PB + PV Trong ñoù: + PB : Toån thaát ñieän naêng qua maùy bieán aùp PB = β ∆A + Pv : Chi phí ñeå baûo quaû thieát bò khaáu hao voán ñaàu tö Pv = % 100 a xV (a% heä soá khaáu hao haøng naêm) 3. Voán ñaàu tö: V = VB * KB + VTBPP Trong ñoù: + VB: Giaù tieàn mua maùy bieán aùp + KB: Heä soá tính ñeán chi phí vaän chuyeån vaø xaây laép Luaän vaên toát nghieäp GVHD :Nguyeãn Huøng SVTH: Nguyeãn Vaên Huøng_02DC09 Trang : 21 + VTBPP : Giaù tieàn chi phí ñeå xaây laép thieát bò Baûng toång keát voán ñaàu tö maùy bieán aùp, maùy caét, dao caùch ly vaø toån thaát ñieän naêng haøng naêm cuûa 2 phöông aùn. Baûng toång keát voán ñaàu tö MBA 2 phöông aùn Phöông aùn Loïai Soá löôïng Gía tieàn (USD) Toång (USA) II AOД ЦTH (MBA töø ngaãu) 2x3 188000 1128000 AOД TH (MBA töø ngaãu) 2x3 188000 III OPЦ (MBA töø ngaãu) 2 261000 1650000 Baûng toång keát toån thaát ñieän naêng 2 phöông aùn Phöông aùn Toå thaát ñieän naêng haøng naêm (MW.h) Thaønh tieàn (USD) II 5845.8 192911.4 III 9208 303864 Vôùi 1 KW.h = 0.033 (USD) Baûng toång keát voán ñaàu tö maùy caét phöông aùn 1 Maùy caét Toång (USD) Phöông aùn2 500KV 220KV 22KV Loaïi FXT – 14 HGF – 11/1C BB Soá löôïng 5 7 13 Ñôn giaù (USD) 67488 32225 28830 Thaønh tieàn (USD) 337440 225575 374790 VMC = 337440 + 225575 + 374790 =937805(USD) Baûng toång keát voán ñaàu tö maùy caét phöông aùn II Luaän vaên toát nghieäp GVHD :Nguyeãn Huøng SVTH: Nguyeãn Vaên Huøng_02DC09 Trang : 22 Maùy caét Toång (USD) Phöông aùn 3 500KV 220KV 22KV Loaïi FXT – 14 HGF – 11/1C BB Soá löôïng 7 7 13 Ñôn giaù (USD) 67488 32225 28830 Thaønh tieàn (USD) 472416 225575 374790 VMC = 472416 + 225575 + 374790 = 1072781 (USD) I.> Phaàn tính toaùn: 1. Phöông aùn 2: a. Voán ñaàu tö : V = VB * KB + VMC Trong ñoù: + VB = 1128000 (USD) + VMC =937805 (USD) + KB = 1 (Vì giaù tieàn mua MBA trong baûn giaù vaät tö, saùch thieát keá NMÑ & TBA – Huøynh Nhôn ñaõ tính ñeán chi phí chuyeân chôû) Vaäy V =1128000+937805= 2065805(USD) b. Tính toån vaän haønh haøng naêm: P = PB + PV Trong ñoù: + PV = % 100 a xV = 9 2065805 100 x = 156212.55(USD) + PB = β ∆A = 0.033 x 5845.8 = 192911.4(USD) Vaäy P = 192911.4+ 156212.55 = 349123.95(USD) c. Haøm chi phí tính toaùn phöông aùn 2: C = P + pv.V Trong ñoù: + pv = 0.12 Vaäy C = 349123.95+ 0.12 x2065805= 597020.5(USD) 2. Phöông aùn 3: a. Voán ñaàu tö V = VB . KB + VMC Luaän vaên toát nghieäp GVHD :Nguyeãn Huøng SVTH: Nguyeãn Vaên Huøng_02DC09 Trang : 23 Trong ñoù: + VB = 1520000 (USD) + VMC = 880145 (USD) + KB = 1 (Vì giaù tieàn mua MBA trong baûn giaù vaät tö, saùch thí6t keá NMÑ & TBA – Huyønh Nhôn ñaõ tính ñeán chi phí chuyeân chôû) Vaäy V = 1520000 + 880145 = 2400145 (USD) b. Phí toån vaän haønh haøng naêm P = PB + PV Trong ñoù: + PV = % 100 a xV = 9 2400145 100 x = 216013.05(USD) + PB = β ∆A = 0.033 x9208 = 303864(USD) Vaäy P = 303864+ 216013.05 = 519877.05(USD) c. Chi phí tính toaùn phöông aùn 3 C = P + pv.V Trong ñoù: + Pv = 0.12 Vaäy C = 519877.05+ 0.12 x 2400145 = 807894.5(USD) Baûng toång hôïp chi phí tính toaùn hai phöông aùn Phöông aùn II III Chi phí tính toaùn (C) 597020.5(USD) = 807894.5(USD) II.> So saùnh kinh teá & kyõ thuaät: 1. So saùnh veà kinh teá Töø baûng toång hôïp chi phí ta thaáy phöông aùn 1 coù chi phí tính toaùn nhoû hôn phöông aùn II 2. So saùnh veà kyõ thuaät Caên cöù vaøo chæ tieâu löïa choïn sô ñoà noái ñieän, ta nhaän thaáy 2 phöông aùn ñieàu coù tính kyõ thuaät töông ñöông nhö nhau + Ñaûm baûo cung caáp ñieän luùc laøm vieäc bình thöôøng cuõng nhö coù söï coá + Linh hoaït trong vaän haønh 3. Keát luaän Qua keát quaû so saùnh veà maët kyõ thuaät cuõng nhö kinh teá ñoái vôùi 2 phöông aùn, ta nhaän thaáy phöông aùn 2 vaø 3 söû duïng maùy bieán aùp töï ngaãu luoân luoân coù lôïi veà maët kinh teá (α heä soá coù lôïi cuûa maùy bieán aùp töï ngaãu) So vôùi maùy bieán aùp 3 pha 2 cuoän daây nhö phöông aùn 1. Nhöng phöông aùn 2 chi phí thaáp hôn phöông aùn 3 do ñoù ta choïn phöông aùn 2 laøm phöông aùn thieát keá. Luaän vaên toát nghieäp GVHD :Nguyeãn Huøng SVTH: Nguyeãn Vaên Huøng_02DC09 Trang : 24 III .>Sô ñoà noái ñieän cuï theå: Luaän vaên toát nghieäp GVHD :Nguyeãn Huøng SVTH: Nguyeãn Vaên Huøng_02DC09 Trang : 25 TUÛ LOÄ RA TUÛ LOÄ VAØO MBA TÖÏ DUØNG 500KVA TUÛ LOÄ RA TUÛ LOÄ RA TUÛ LOÄ VAØO TUÛ LOÄ RA TUÛ LOÄ RA TUÛ LOÄ RA TUÛ LOÄ RA TUÛ LOÄ RA MBA TÖÏ DUØNG 500KVA Luaän vaên toát nghieäp GVHD :Nguyeãn Huøng SVTH: Nguyeãn Vaên Huøng_02DC09 Trang : 26 CHÖÔNG V: TÍNH TOAÙN CHOÏN MAÙY BIEÁN AÙP II.> Khaùi nieäm: Maùy bieán aùp laø thieát bò truyeàn taûi ñieän naêng töø ñieän aùp naøy ñeán ñieän aùp khaùc. Ñieän naêng ñöôïc saûn xuaát töø nhaø maùy ñieän ñöôïc truyeàn taûi ñeán caùc hoä tieâu thuï ôû xa phaûi qua ñöôøng daây cao theá 110 KV, 220 KV, 500 KV… thöôøng qua maùy bieán aùp taêng töø ñieän aùp maùy phaùt (Umf ) ñeán ñieän aùp töông öùng. ÔÛ cuoái ñöôøng daây cao aùp laïi caàn moät maùy bieán aùp ñeå giaûm ñieän aùp thích hôïp vôùi maïng phaân phoái. Ví duï 22 KV, 12 KV, 0.4 KV …Trong heä thoáng lôùn thöôøng phaûi qua nhieàu laàn taêng, giaûm môùi ñöa ñieän naêng töø maùy phaùt ñieän ñeán hoä tieâu thuï. Vì vaäy, toång coâng suaát maùy bieán aùp trong heä thoáng ñieän coù theå baèng 4 ñeán 5 laàn toång coâng suaát cuûa maùy phaùt ñieän. Khi söû duïng maùy bieán aùp caàn löu yù caùc ñaëc ñieåm sau ñaây: - 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 thaùo rôøi ra trong khi chuyeân chôû chieám tæ leä raát nhoû, cho neân troïng löôïng kích thöôùc chuyeân chôû raát lôùn. - Tieán boä khoa hoïc veà cheá taïo chuû yeáu veà vaät lieäu caùch ñieän, theùp töø tieán boä raát nhanh, cho neân maùy bieán aùp cheá taïo caøng veà sau kích thöôùc, troïng löôïng, toån hao vaø caû giaù thaønh ñeàu beù hôn. Cho neân khi choïn maùy bieán aùp caàn tính ñeán khaû naêng vaän duïng toái ña traùnh söï vaän haønh khoâng taûi cuûa maùy bieán aùp ñöa ñeán khaû naêng toån hao khoâng taûi lôùn, keùo daøi thôøi gian söû duïng khoâng caàn thieát. - Tuoåi thoï vaø khaû naêng taûi cuûa maùy bieán aùp chuû yeáu phuï thuoäc vaøo nhieät ñoä khi vaän haønh. Nhieät ñoä caùc phaàn cuûa maùy bieán aùp khoâng chæ phuï thuoäc vaøo coâng suaát qua maùy bieán aùp maø coøn phuï thuoäc vaøo moâi tröôøng xung quanh vaø phöông phaùp laøm laïnh. - Coâng suaát ñònh möùc cuûa maùy bieán aùp ñöôïc thieát keá theo thang tieâu chuaån cuûa moãi nöôùc, thöôøng caùch nhau lôùn, nhaát laø khi coâng suaát caøng lôùn. Ñieàu naøy ñöa ñeán neáu tính toaùn khoâng chính xaùc coù theå daãn ñeán vieäc choïn maùy bieán aùp coù coâng suaát lôùn khoâng caàn thieát. III.> Choïn coâng suaát maùy bieán aùp: Khi choïn coâng suaát cuûa maùy bieán aùp caàn ñaûm baûo cheá ñoä laøm vieäc, hôïp lyù veà kinh teá, ñuû cung caáp ñieän cho taát caû caùc hoä tieâu thuï vaø ñaûm baûo döï tröõ roõ reät cho caùc hoä tieâu thuï ñieän. Hoä tieâu thuï ñöôïc phaân loaïi nhö sau: • Hoä tieâu thuï loaïi 1: Ñeå ñaûm baûo cung caáp cho hoä tieâu thuï loaïi naøy töø moät traïm bieán aùp thì ít nhaát moãi thanh ñoaïn phaân goùp phaûi noái maùy bieán aùp vaø coâng suaát cuûa maùy bieán aùp ñöôïc choïn sao cho khi xaûy ra söï coá thì maùy coøn laïi phaûi ñaûm baûo cung caáp ñieän cho taát caû caùc hoä tieâu thuï. • Hoä tieâu thuï loaïi 2: Caàn ñaûm baûo moät caùch töï ñoäng hay baèng thao taùc cuûa nhaân vieân thöïc hieän . Luaän vaên toát nghieäp GVHD :Nguyeãn Huøng SVTH: Nguyeãn Vaên Huøng_02DC09 Trang : 27 T (h) Ki • Hoä tieâu thuï loaïi 3: Coù theå ñöôïc cung caáp töø traïm duøng moät maùy bieán aùp. Ñoä tin caäy cung caáp ñieän khi moät maùy bieán aùp bò hoûng, maùy coøn laïi phaûi ñaûm baûo toaøn boä coâng suaát yeâu caàu, vieäc naøy khoâng nhöõng söû duïng coâng suaát danh ñònh cuûa maùy bieán aùp maø keå caû khaû naêng quaù taûi (vôùi muïc ñích giaûm coâng suaát ñaët cuûa maùy bieán aùp) cho neân khi choïn maùy bieán aùp phaûi tính ñeáán khaû naêng quaù taûi neáu khoâng seõ phaûi taêng coâng suaát ñaët. Khaû naêng quaù taûi ñöôïc xaùc ñònh tuyø thuoäc vaøo ñoà thò phuï taûi cuûa hoä tieâu thuï ñieän nhaän töø maùy bieán aùp. Coù hai tröôøng hôïp cho pheùp quaù taûi naùy bieán aùp laø: - Quaù taûi thöôøng xuyeân. - Quaù taûi söï coá. Ñeå ñaûm baûo cung caáp ñieän 100% cho phuï taûi, ta choïn maùy bieán aùp theo ñieàu kieän quaù taûi söï coá vì caùc traïm theo phöông aùn ñaõ choïn ñeàu coù hai maùy bieán aùp maéc song song neân khi moät maùy gaëp söï coá thì maùy coøn laïi coù theå laøm vieäc quaù taûi theâm 40% trong 5 ngaøy ñeâm, moãi ngaøy khoâng quaù 6 giôø. Khi phuï taûi cuûa maùy bieán aùp tröôùc khi quaù taûi khoâng vöôït quaù 0.93 so vôùi coâng suaát danh ñònh, ta choïn theo ñieàu kieän: SñmB 4.1 Smax≥ - Caên cöù vaøo SñmB ñaõ choïn tính heä soá taûi Ki cuûa caùc baäc ñoà thò phuï taûi: Ki = ñmB i S S Ki >1: Quaù taûi Ki <1: Non taûi. - Xaùc ñònh K2, T2 baèng caùch ñaúng trò vuøng coù Ki >1 theo coâng thöùc: K2ñt = i i 2 i T )T*K( ∑ ∑ Neáu K2ñt > 0.9*Kmax thì K2 = Kñt vaø T2 = iT∑ . Neáu K2ñt < 0.9*Kmax thì K2 = 0.9*Kmax vaø T2 ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc: T2 = 2 2 max ( * ) (0.9* ) i iK T K ∑ Tröôøng hôùp neáu coù nhieàu vuøng khoâng lieân tuïc coù Ki > 1 thì laáy vuøng naøo coù toång i 2 i T*K∑ lôùn nhaát ñeå tính K2 nhö treân, caùc vuøng coøn laïi ñeå xem xeùt khi xaùc ñònh K1. - Xaùc ñònh K1 chæ caàn ñaúng trò ñoà thò phuï taûi trong khoaûng thôøi gian 10 giôø tröôùc vuøng ñaõ tính K2 (keå caû phaàn coù K1>1 khoâng xeùt trong tröôøng hôïp treân trong khoaûng 10 giôø) theo coâng thöùc: K1ñt = 10 )T*K( i 2 i∑ Luaän vaên toát nghieäp GVHD :Nguyeãn Huøng SVTH: Nguyeãn Vaên Huøng_02DC09 Trang : 28 Neáu choïn maùy bieán aùp theo ñieàu kieän quaù taûi söï coá, thì K1 < 0.93; K2 < 1.4; T2 < 6 giôø. Chuù yù theo doõi nhieät ñoä cuûa cuoän daây khoâng vöôït quaù 140oC vaø toát nhaát laø taêng cöôøng toái ña caùc bieän phaùp laøm laïnh maùy bieán aùp ñeå maùy bieán aùp vaän haønh ñaït hieäu quaû cao nhaát. IV.> Choïn soá löôïng maùy bieán aùp: Soá löôïng maùy bieán aùp cuûa caùc traïm giaûm aùp chính laø traïm bieán aùp cung caáp ñieän cho hoä tieâu thuï loaïi 1 neân ta phaûi choïn töø hai maùy bieán aùp trôû leân. Veà maët kinh teá, nhöõng traïm coù hai maùy bieán aùp hôïp lyù hôn traïm bieán aùp söû duïng moät maùy vaø nhieàu hôn hai maùy vì öu ñieåm cuûa traïm duøng cho hai maùy coù cheá ñoä vaän haønh hôïp lyù. Toùm laïi, soá löôïng vaø coâng suaát cuûa maùy bieán aùp ñöôïc xaùc ñònh theo caùc tieâu chuaån kyõ thuaät sau: - An toaøn, lieân tuïc cung caáp ñieän. - Voán ñaàu tö beù nhaát. - Chi phí vaän haønh haøng naêm thaáp nhaát. - Ngoaøi ra coøn chuù yù ñeán vieäc tieâu toán kim loaïi maøu ít nhaát, caùc khí cuï vaø thieát bò ñieän phaûi coù theå thay theá moät caùch deã daøng, dung löôïng maùy bieán aùp trong moät traïm neân ñoàng nhaát IV.> Tính toaùn choïn maùy bieán aùp: Ñoà thò phuï taûi cuûa toaøn traïm: Töø ñoà thò phuï taûi, ta coù: Smin ≤ SñmMBA ≤ Smax 348.5 ≤ SñmMBA ≤ 580.5 vaø SñmMBA = SñmB ≥ qtsc max K S vôùi Kqtsc : heä soá quaù taûi söï coá. Khi maùy bieán aùp ñaët ngoaøi trôøi thì Kqtsc = 1.4 vaø Kqtsc = 1.3 neáu ñaët trong nhaø. Vì theá, do maùy bieán aùp ñaët ngoaøi trôøi neân ta laáy Kqtsc = 1.4. ta coù: SñmB ≥ qtsc max K S = 580.5 1.4 = 415 (MVA) Vì theá caùc loaïi maùy bieán aùp coù theå choïn: 3 x 167 = 501 MVA 100 24 4 8 12 16 20 0 h 20 40 60 0 80 S% 60 74 100 80 100 24 4 8 12 16 20 0 h 20 40 60 0 80 S% 60 74 100 80 Sñm = 501 MVA Luaän vaên toát nghieäp GVHD :Nguyeãn Huøng SVTH: Nguyeãn Vaên Huøng_02DC09 Trang : 29 Vôùi maùy bieán aùp töø ngaãu coù S = 167 MVA , ta tieán haønh kieåm tra quaù taûi söï coá cuûa maùy bieán aùp ta coù baûng giaù trò sau: i 1 2 3 4 5 6 Si (MVA) 348.5 464.5 464.5 464.5 580.5 428.5 Ki = Si/501 0.69 0.92 0.92 0.92 1.16 0.85 (Ki)2 0.48 0.86 0.86 0.86 1.34 0.73 Ti (giôø) 4 4 4 4 4 4 (Ki)2*Ti / / / / 6.32 / K2ñt = i i 2 i T )T*K( ∑ ∑ = 632 4 = 1.16 max ñt2 K K = 1.16 1.16 = 1>0.9 Do ñoù: K2 = Kmax = 1.16 < 1.4 T2 = Ti = 4 (giôø) < 6 (giôø). Vì theá ta tính K1 baèng caùch: K1ñt = 10 )T*K( i 2 i∑ = 0.86*10 10 = 0.927 < 0.93. Nhö vaäy maùy bieán aùp töø ngaãu coù coâng suaát S = 501 (MVA) cho pheùp vaän haønh vôùi ñoà thò phuï taûi ñaõ cho vì maùy bieán aùp naøy thoaû ñieàu kieän quaù taûi söï coá cho pheùp ( K1 < 0.93, K2<1.4, T2 < 6 (giôø) ). Maùy bieán aùp naøy coù caùc thoâng soá sau: - Kieåu : AO TH. - Coâng suaát: S = 3 x 167 (MVA). - Ñieän aùp: UC = 500 / 3 (KV) UT = 230 / 3 (KV) UH =38.5(KV) - Ñieän aùp ngaén maïch UN (%): UNC-T = 9,5 % UNC-H = 29 % UNT-H = 17,5 %. - Kích thöôùc: Chieàu roäng cuûa maùy bieán aùp: 6,8 (m). Chieàu daøi cuûa maùy bieán aùp: 16,9 (m). Chieàu cao cuûa maùy bieán aùp: 9,96 (m). - Toån thaát khoâng taûi: OP∆ = 145 (KW). - Toån thaát ngaén maïch: NP∆ TNCP −∆ = 325 (KW). HNCP −∆ = 158 (KW). HNTP −∆ =130 (KW). - Troïng löôïng: Pdaàu = 45 ( taán ) . PToång = 188 ( taán ). - Giaù tieàn: 18 0000 ( Ruùp ). Luaän vaên toát nghieäp GVHD :Nguyeãn Huøng SVTH: Nguyeãn Vaên Huøng_02DC09 Trang : 30 - Nöôùc saûn xuaát: Nga. (Caùc soá lieäu ñöôïc tra trong taøi lieäu “ Thieát keá nhaø maùy ñieän vaø traïm bieán aùp” do thaày Ngguyeãn Höõu Khaùi laøm chuû bieân – Trang 160) Choïn maùy bieán aùp töï duøng 3 pha hai cuoän daây: Ta choïn SBTD = Smax = 500 (KVA). Trong ñoà aùn naøy, ta choïn hai maùy bieán aùp töï duøng. Hai maùy bieán aùp töï duøng naøy töï duøng döï phoøng laãn nhau. Bình thöôøng moãi maùy vaän haønh chæ 50% coâng suaát cuûa maùy nhöng khi coù söï coá thì maùy bieán bieán aùp coøn laïi hoaït ñoäng 100% coâng suaát ñeå buø laïi coâng suaát cuûa maùy bò söï coá. Thoâng soá kyõ thuaät cuûa maùy bieán aùp coù coâng suaát S = 500 (KVA) do ABB cheá taïo: - Ñieän aùp: 22 KV / 0.4 KV. - Toån hao khoâng taûi : OP∆ = 1000 (W). - Toån hao ngaén maïch: NP∆ = 7000 (W). - Ñieän aùp ngaén maïch: UN = 4 %. - Kích thöôùc: Chieàu daøi: 1535 (mm). Chieàu roäng: 930 (mm). Chieàu cao: 1625 (mm). - Troïng löôïng: 1695 (kg). (Caùc soá lieäu ñöôïc tra trong taøi lieäu”Thieát keá caáp ñieän” chuû bieân Ngoâ Hoàng Quang – Vuõ Vaên Taàm trang 258). -------- Luaän vaên toát nghieäp GVHD :Nguyeãn Huøng SVTH: Nguyeãn Vaên Huøng_02DC09 Trang : 31 CHÖÔNG VI: TÍNH TOAÙN TOÅN THAÁT ÑIEÄN NAÊNG CUÛA MAÙY BIEÁN AÙP Khi maùy bieán aùp vaän haønh, baûn thaân noù tieâu thuï coâng suaát )P( B∆ goïi laø toån thaát qua maùy bieán aùp vaø ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc: BP∆ = OP∆ + 2 ñmB t N )S S (*P∆ Trong ñoù: OP∆ : Toån thaát khoâng taûi. NP∆ : Toån thaát ngaén maïch. SñmB: Coâng suaát ñònh möùc cuûa maùy bieán aùp. St : Coâng suaát truyeàn taûi qua maùy bieán aùp theo ñoà thò phuï taûi qua caùc cuoän daây cuûa cuûa maùy bieán aùp. Trò soá toån thaát ñieän naêng trong baát kyø moät phaàn töû naøo cuûa maïng ñieän ñeàu phuï thuoäc vaøo tính chaát vaø söï thay ñoåi cuûa phuï taûi trong thôøi gian khaûo saùt. Trong thôøi gian khaûo saùt, neáu phuï taûi cuûa maïng ñieän khoâng thay ñoåi, vaø coù toån thaát coâng suaát taùc duïng laø P∆ thì toån thaát ñieän naêng seõ baèng: A∆ = P∆ .t Nhöng thöïc teá phuï taûi cuûa ñöôøng daây cuûa maïng ñieän luoân luoân thay ñoåi theo thôøi gian (bieán thieân theo ñoà thò phuï taûi caùc hoä tieâu thuï, theo tình traïng laøm vieäc cuûa caùc nhaø maùy ñieän), vì vaäy phaûi duøng phöông phaùp phaân tích ñeå tính toån thaát ñieän naêng: A∆ = ∫∆ t 0 t*P . Thoâng thöôøng P∆ laø moät haøm soá phöùc taïp theo thôøi gian t raát khoù tích phaân neân bieåu thöùc treân chæ coù yù nghóa lyù thuyeát, do ñoù ta phaûi duøng caùc phöông phaùp khaùc. Tuyø theo noäi dung cuûa moâ hình toaùn hoïc ñöôïc söû duïng maø ngöôøi ta chia ra 2 nhoùm phöông phaùp : Phöông phaùp xaùc ñònh vaø phöông phaùp xaùc suaát thoáng keâ. Tính toaùn toån thaát ñieän naêng cuûa maùy bieán aùp: Phöông aùn II: Maùy bieán aùp töø ngaãu caáp 500 KV / 220 KV / 22 KV vôùi caùc thoâng soá sau: - Coâng suaát ñònh möùc Sñm = 501 (KVA). - Ñieän aùp: + Ñieän aùp cuoän cao: UC = 500 KV. + Ñieän aùp cuoän trung: UT = 230 (KV) Luaän vaên toát nghieäp GVHD :Nguyeãn Huøng SVTH: Nguyeãn Vaên Huøng_02DC09 Trang : 32 + Ñieän aùp cuoän haï: UH = 22 (KV). - Ñieän aùp ngaén maïch phaàn traêm UN% nhö sau: UNC-T = 9.5 %. UNC-H = 29 %. UNT-H = 17.5%. - Toån thaát khoâng taûi: OP∆ = 105 (KW). - Toån thaát ngaén maïch NP∆ : TNCP −∆ = 325 (KW) HNCP −∆ = 158 (KW) HNTP −∆ = 130 (KW) Vì theá ta coù: NCP∆ = 0.5 * ( TNCP −∆ + 2 HNT 2 HNC PP α ∆ − α ∆ −− ) = 0.5 * (325+ 2 2 158 130 0.5 0.5 − ) =218.5 (KW). NTP∆ = 0.5 * ( TNCP −∆ + 2 HNC 2 HNT PP α ∆ − α ∆ −− ) = 0.5 * (325 + 2 2 130 158 0.5 0.5 − ) =106 (KW). NHP∆ = 0.5 * ( 2 HNT 2 HNC PP α ∆ + α ∆ −− - TNCP −∆ ) = 0.5 * ( 2 2 158 150 0.5 0.5 + - 325 ) = 413.5 (KW). Ñoà thò phuï taûi cuûa toaøn traïm laø ñoà thò hình baäc thang vôùi 2 maùy bieán aùp laøm vieäc song song. Ta coù toån thaát ñieän naêng trong moät ngaøy ñeâm cuûa maùy bieán aùp töø ngaãu laø: ngaøyA∆ = 2* 0P∆ *t + 0.5*               ∆+∆+∆∑ I2 ñmB 2 IH NH2 ñmB 2 IT NT2 ñmB 2 IC NC t.S S .P S S .P S S .P vôùi I 2 IC T.S∑ = (348 2 * 4 + 4642 * 4 + 4642 * 4 + 4642 * 4 + 5802 * 4 + 4282 * 4) = 5191040 (MVA)2.h. I 2 IT T.S∑ = (240 2 * 4 + 3202 * 4 + 3202 * 4 + 3202 * 4 + 4002 * 4 + 3202 * 4) = 2508800 (MVA)2.h. I 2 IH T.S∑ = (108 2 * 4 +1442 * 4 + 1442 * 4 + 1442 * 4 + 1802 * 4 + 1082 * 4) = 471744 (MVA)2.h. ngaøyA∆ = 2* 0P∆ *t + 0.5*               ∆+∆+∆∑ I2 ñmB 2 IH NH2 ñmB 2 IT NT2 ñmB 2 IC NC t.S S .P S S .P S S .P = 2*0.105*24 + 0.5* 2 1 501 *(0.2185*5191040 + 0.106*2508800+ 0.4135*471744) = 16(MWh) Vaäy toån thaát ñieän naêng trong moät naêm laø: Luaän vaên toát nghieäp GVHD :Nguyeãn Huøng SVTH: Nguyeãn Vaên Huøng_02DC09 Trang : 33 naêmA∆ = ngaøyA∆ * 365 = 16* 365 = 5845.8 (MWh). Phaàn traêm toån thaát: %A∆ = %100* A A naêm ∑ ∆ vôùi: Toång ñieän naêng tieâu thuï trong moät ngaøy: ngaøyA∑ = ∑ Pi * Ti = (306.24*4 + 408.3*4 + 510.4*4 + 408.3*4 + 408.3*4 + 376.64*4) = 9672.72 (MWh). Ñieän naêng tieâu thuï trong moät naêm laø: naêmA∑ = ngaøyA∑ * 365 = 3530542.8(MWh). Toån thaát phaàn traêm ñieän naêng trong moät naêm: %A∆ = %100* A A naêm ∑ ∆ = 5845.8 *100% 3530542.8 = 0.17% Phöông aùn III: Maùy bieán aùp töø ngaãu caáp 500 KV / 220 KV vôùi caùc thoâng soá sau: - Coâng suaát ñònh möùc Sñm = 321 (KVA). - Ñieän aùp: + Ñieän aùp cuoän cao: UC = 500 KV. + Ñieän aùp cuoän trung: UT = 230 (KV) Ñieän aùp ngaén maïch phaàn traêm UN% nhö sau: UNC-T = 10.5 %. Toån thaát khoâng taûi: OP∆ = 225 (KW). - Toån thaát ngaén maïch NP∆ : TNCP −∆ =550(KW) Vì theá ta coù: NCP∆ = 0.5 * ( TNCP −∆ + 2 HNT 2 HNC PP α ∆ − α ∆ −− ) = 0.5 *(550 ) =225(KW). NTP∆ = 0.5 * ( TNCP −∆ + 2 HNC 2 HNT PP α ∆ − α ∆ −− ) = 0.5 * (500) =225 (KW). Ñoà thò phuï taûi cuûa toaøn traïm laø ñoà thò hình baäc thang vôùi 2 maùy bieán aùp laøm vieäc song song. Ta coù toån thaát ñieän naêng trong moät ngaøy ñeâm cuûa maùy bieán aùp töø ngaãu laø: Luaän vaên toát nghieäp GVHD :Nguyeãn Huøng SVTH: Nguyeãn Vaên Huøng_02DC09 Trang : 34 ngaøyA∆ = 2* 0P∆ *t + 0.5*               ∆+∆+∆∑ I2 ñmB 2 IH NH2 ñmB 2 IT NT2 ñmB 2 IC NC t.S S .P S S .P S S .P vôùi I 2 IC T.S∑ = I 2 IT T.S∑ = (192.62 * 4 + 256.82 * 4 + 256.82 * 4 + 256.82 * 4 + 3212 * 4 + 256.82 * 4) = 1615683 (MVA)2.h. ngaøyA∆ = 2* 0P∆ *t + 0.5*               ∆+∆+∆∑ I2 ñmB 2 IH NH2 ñmB 2 IT NT2 ñmB 2 IC NC t.S S .P S S .P S S .P = 2*0.225*24 + 0.5* 2 1 321 *(0.225*1615683*2) = 14.3(MWh) Vaäy toån thaát ñieän naêng trong moät naêm laø: naêmA∆ = ngaøyA∆ * 365 = 14.3* 365 = 5229.7 (MWh). Maùy bieán aùp töø ngaãu caáp 500 KV / 22 KV vôùi caùc thoâng soá sau: - Tæ soá coâng suaát caùc cuoän cao, trung, α (vôùi α = 0.5). - Coâng suaát ñònh möùc Sñm = 250 (KVA). - Ñieän aùp: + Ñieän aùp cuoän cao: UC = 500 KV. + Ñieän aùp cuoän trung: UT = 22 (KV) Ñieän aùp ngaén maïch phaàn traêm UN% nhö sau: UNC-H= 13.5 %. Toån thaát khoâng taûi: OP∆ = 225 (KW). - Toån thaát ngaén maïch NP∆ : NC HP −∆ =700(KW) Vì theá ta coù: NCP∆ = 0.5 * ( TNCP −∆ + 2 HNT 2 HNC PP α ∆ − α ∆ −− ) = 0.5 *( 2 700 0.5 ) =1400(KW). NHP∆ = 0.5 * ( TNCP −∆ + 2 HNC 2 HNT PP α ∆ − α ∆ −− ) = 0 (KW). Ñoà thò phuï taûi cuûa toaøn traïm laø ñoà thò hình baäc thang vôùi 2 maùy bieán aùp laøm vieäc song song. Ta coù toån thaát ñieän naêng trong moät ngaøy ñeâm cuûa maùy bieán aùp töø ngaãu laø: ngaøyA∆ = 2* 0P∆ *t + 0.5*               ∆+∆+∆∑ I2 ñmB 2 IH NH2 ñmB 2 IT NT2 ñmB 2 IC NC t.S S .P S S .P S S .P vôùi I 2 IC T.S∑ = I 2 IT T.S∑ = (1082 * 4*2 + 1442 * 4 * 3 + 1802 * 4 + ) Luaän vaên toát nghieäp GVHD :Nguyeãn Huøng SVTH: Nguyeãn Vaên Huøng_02DC09 Trang : 35 = 3312 (MVA)2.h. ngaøyA∆ = 2* 0P∆ *t + 0.5*               ∆+∆+∆∑ I2 ñmB 2 IH NH2 ñmB 2 IT NT2 ñmB 2 IC NC t.S S .P S S .P S S .P = 2*0.225*24 + 0.5* 2 1 180 *(1.4*3312) = 10.9(MWh) Vaäy toån thaát ñieän naêng trong moät naêm laø: naêmA∆ = ngaøyA∆ * 365 = 10.9* 365 = 3978.5(MWh). Vaäy toån thaát ñieän naêng toøan traïm phöông aùn III trong moät naêm laø: naêmA∆ = 5229.7+3978.5=9208.2(MWh) ------- Luaän vaên toát nghieäp GVHD :Nguyeãn Huøng SVTH: Nguyeãn Vaên Huøng_02DC09 Trang : 36 CHÖÔNG VII: TÍNH TOAÙN CHOÏN DAÂY DAÃN, CAÙP,THANH DAÃN CUÛA NGUOÀN ÑEÁN VAØ MAÏCH PHUÏ TAÛI I.> Khaùi nieäm: Caùc phaàn daãn ñieän laø boä phaän coù doøng ñieän chaïy qua noái giöõa nguoàn vôùi taûi cuõng nhö caùc khí cuï ñieän vôùi nhau. Caên cöù vaøo caáu truùc, phaàn daãn ñieän ñöôïc phaân thaønh: 1. Daây daãn: laø daây meàm, tieát dieän troøn coù theå duøng moät hay nhieàu sôïi phuï thuoäc vaøo doøng ñieän, duøng söù treo ñeå caùch ñieän vôùi caùc phaàn töû vôùi ñaát. 2. Thanh daãn: laø thanh cöùng, tieát dieän hình chöõ nhaät, hình troøn roõng, hình maùng …coù theå duøng moät hoaëc nhieàu thanh gheùp chaët vôùi nhau phuï thuoäc vaøo doøng ñieän. Ñeå caùch ñieän vôùi ñaát duøng söù ñôõ. 3. Caùp ñieän löïc: laø daây daãn meàm ñöôïc boïc caùch ñieän theo ñieän aùp ñònh möùc. Khi laép ñaët coù theå ñöôïc choân döôùi ñaát hoaëc ñaët trong raõnh (haàm caùp) khoàng caàn caùch ñieän. Hieän nay thanh daãn coù theå thanh khoái goàm thanh daãn, söù caùch ñieän xung quanh coù thuøng kín. Beân trong thuøng coù theå coù khoâng khí hoaëc khí SF6. Kích thöôùc loaïi naøy nhoû, laøm vieäc ñaûm baûo an toaøn nhöng giaù thaønh cao. Nguyeân lieäu cheá taïo phaàn daãn ñieän: Ñoàng, nhoâm, coøn theùp chæ duøng khi doøng beù. Ñoàng coù öu ñieåm laø daãn ñieän toát (Ñieän trôû suaát ρ beù), ít bò taùc duïng bôûi moâi tröôøng xung quanh, söùc chòu ñöïng cô toát … nhöng giaù thaønh cao vaø laø nguyeân lieäu chieán löôïc. Nhoâm coù öu ñieåm nheï, giaù thaønh thaáp, tyû troïng nhoû nhöng coù khuyeát ñieåm daãn ñieän keùm, bò taùc duïng moâi tröôøng nhaát laø söông muoái, axit, caùc hoaït chaát vaø söùc beàn vaät lieäu keùm. Tieát dieän phaàn daây daãn coù theå hình troøn, hình chuõ nhaät, hình maùng, hình oáng … Hình troøn ñöôïc söû duïng roäng raõi nhaát vì coù öu ñieåm deã cheá taïo nhöng vôùi doøng xoay chieàu coù hieäu öùng maët ngoaøi, hieäu öùng ôû gaàn neân duøng ñieän lôùn moät phaàn tieát dieän khoâng daãn ñieän. Ñeå khaéc phuïc hieän töôïng naøy coù theå cheá taïo daây goàm nhieàu sôïi nhoû vaën xoaén nhau. Tieát dieän troøn öùng duïng cheá taïo laøm daây daãn vaø caùp. Hình chöõ nhaät coù öu ñieåm deã daøng khi noái vôùi nhau cho neân ñöôïc öùng duïng ñeå cheá taïo thanh daãn nhöng khi doøng ñieän lôùn vôùi doøng xoay chieàu cuõng phaùt sinh hieäu öùng gaàn, hieäu öùng maët ngoaøi. Ñeå khaéc phuïc hieän töôïng naøy coù theå duøng thanh gheùp hai hoaëc ba thanh vôùi nhau. Hình ._.án coät 2 a = 25m + h : chieàu cao coät thu seùt h = 28m Suy ra: h0 = h - 7 a = 28 - 25 7 = 24.5(m) Baùn kính baûo veä cuûa coät giaû töôûng Ta coù: r0x = 1.6h0 0 o x x h h h h − + P (vôùi P = 1 vì h0 < 30(m)) Ñoái vôùi xaø ñôõ thanh goùp coù ñoä cao hx = 20(m) Suy ra : r0x -20 = 1.6h0 0 o x x h h h h − + P =1.6 x 24.5 24.5 20 24.5 20 − + = 4(m) Ñoái vôùi xaø ñôõ thanh goùp coù ñoä cao hx = 15.5(m) Suy ra : r0x -15.5 = 1.6h0 0 o x x h h h h − + P =1.6 x 24.5 24.5 15.5 24.5 15.5 − + = 9(m) Keát luaän: Vì hai coät 1 vaø 2 coù h0 = 24(m) > hx = 20 (m) do vaäy xaø coù ñoä cao hx = 20 (m) ñöôïc baûo veä an toaøn. 3.2. Phaïm vi baûo veä coät 2 & 3 gioáng coät 6 & 7 gioáng coät 10 & 11 Ñoä cao coät giaû töôûng giöõa coät 2 & 3 Luaän vaên toát nghieäp GVHD :Nguyeãn Huøng SVTH: Nguyeãn Vaên Huøng_02DC09 Trang : 79 h0= h - 7 a Vôùi + a : laø khoaûng caùch töø coät 1 ñeán coät 2 a = 28m + h : chieàu cao coät thu seùt h = 28m Suy ra: h0 = h - 7 a = 28 - 28 7 = 24(m) Baùn kính baûo veä cuûa coät giaû töôûng Ta coù: r0x = 1.6h0 0 o x x h h h h − + P (vôùi P = 1 vì h0 < 30(m)) Ñoái vôùi xaø ñôõ thanh goùp coù ñoä cao hx = 20(m) Suy ra : r0x -20 = 1.6h0 0 o x x h h h h − + P =1.6 x 24 24 20 24 20 − + = 4(m) Ñoái vôùi xaø ñôõ thanh goùp coù ñoä cao hx = 15.5(m) Suy ra : r0x -15.5 = 1.6h0 0 o x x h h h h − + P =1.6 x 24.5 24 15.5 24 15.5 − + = 9(m) Keát luaän: Vì hai coät 2 vaø 3 coù h0 = 24(m) > hx = 20 (m) do vaäy xaø coù ñoä cao hx = 20 (m) ñöôïc baûo veä an toaøn. 3.3. Phaïm vi baûo veä coät 1 & 5 gioáng coät 2 & 6 gioáng coät 3 & 7 gioáng coät 4 & 8 Ñoä cao coät giaû töôûng giöõa coät 1 & 5 h0= h - 7 a Vôùi: + a : laø khoûang caùch töø coät 1 ñeán coät 5, a= 53m + h : chieàu cao coät thu seùt h = 28m Suy ra: h0 = h - 7 a = 28 - 53 7 = 21(m) Baùn kính baûo veä cuûa coät giaû töôûng Ta coù: r0x = 1.6h0 0 o x x h h h h − + P (vôùi P = 1 vì h0 < 30(m)) Ñoái vôùi xaø ñôõ daây coù ñoä cao hx = 20(m) Suy ra : r0x -20 = 1.6h0 0 o x x h h h h − + P =1.6 x 21 21 20 21 20 − + = 1(m) Ñoái vôùi xaø ñôõ thanh goùp coù ñoä cao hx = 15.5(m) Suy ra : r0x -15.5 = 1.6h0 0 o x x h h h h − + P =1.6 x 21 21 15.5 21 15.5 − + = 5(m) Keát luaän: Vì hai coät 1 vaø 5 coù h0 = 21(m) > hx = 20(m) do ñoù xaø coù ñoä cao hx = 20(m) ñöôïc baûo veä an toaøn. 3.4. Phaïm vi baûo veä coät 5 & 9 gioáng coät 6 & 10 gioáng coät 7 &11 gioáng coät 8 & 12 Ñoä cao coät giaû töôûng giöõa coät 5 & 9 Luaän vaên toát nghieäp GVHD :Nguyeãn Huøng SVTH: Nguyeãn Vaên Huøng_02DC09 Trang : 80 h0= h - 7 a Vôùi: + a : laø khoûang caùch töø coät 5 ñeán coät 9, a= 44m + h : chieàu cao coät thu seùt h = 28m Suy ra: h0 = h - 7 a = 28- 44 7 = 22(m) Baùn kính baûo veä cuûa coät giaû töôûng Ta coù: r0x = 1.6h0 0 o x x h h h h − + P (vôùi P = 1 vì h0 < 30(m)) Ñoái vôùi xaø ñôõ daây coù ñoä cao hx = 20(m) Suy ra : r0x -20 = 1.6h0 0 o x x h h h h − + P =1.6 x 22 22 20 22 20 − + = 2(m) Ñoái vôùi xaø ñôõ thanh goùp coù ñoä cao hx = 15.5(m) Suy ra : r0x -15.5 = 1.6h0 0 o x x h h h h − + P =1.6 x 22 22 15.5 22 15.5 − + =6(m) Keát luaän: Vì hai coät 5 vaø 9 coù h0 = 22(m) > hx = 20(m) do ñoù xaø coù ñoä cao hx = 20(m) ñöôïc baûo veä an toaøn. 3.5. Phaïm vi baûo veä coät 13 & 14 gioáng coät 15 & 16 gioáng coät 17 & 18 gioáng coät 19 & 20 Ñoä cao coät giaû töôûng giöõa coät 13 &14 h0= h - 7 a Vôùi: + a : laø khoûang caùch töø coät 13 ñeán coät 14, a= 34m + h : chieàu cao coät thu seùt h = 23m Suy ra: h0 = h - 7 a =23 - 34 7 = 18(m) Baùn kính baûo veä cuûa coät giaû töôûng Ta coù: r0x = 1.6h0 0 o x x h h h h − + P (vôùi P = 1 vì h0 < 30(m)) Ñoái vôùi xaø ñôõ daây coù ñoä cao hx = 15.5(m) Suy ra : r0x -15.5 = 1.6h0 0 o x x h h h h − + P =1.6 x 1818 15.5 18 15.5 − + = 2(m) Ñoái vôùi xaø ñôõ thanh goùp coù ñoä cao hx = 10.5(m) Suy ra : r0x -10.5 = 1.6h0 0 o x x h h h h − + P= 1.6 x 1818 10.5 18 10.5 − + = 8(m) Keát luaän: Vì hai coä 13vaø 14 coù h0 = 18(m) > hx = 15.5 (m) do ñoù xaø coù ñoä cao hx = 15.5 (m) ñöôïc baûo veä an toaøn. 3.6. Phaïm vi baûo veä coät 13 & 17 gioáng coät 14 & 18 gioáng coät 15 & 19 gioáng coät 16 & 20 Ñoä cao coät giaû töôûng giöõa coät 13 &17 Luaän vaên toát nghieäp GVHD :Nguyeãn Huøng SVTH: Nguyeãn Vaên Huøng_02DC09 Trang : 81 h0= h - 7 a Vôùi: + a : laø khoûang caùch töø coät 13 ñeán coät 17, a= 31m + h : chieàu cao coät thu seùt h = 23m Suy ra: h0 = h - 7 a =23 - 31 7 = 18.5(m) Baùn kính baûo veä cuûa coät giaû töôûng Ta coù: r0x = 1.6h0 0 o x x h h h h − + P (vôùi P = 1 vì h0 < 30(m)) Ñoái vôùi xaø ñôõ daây coù ñoä cao hx = 15.5(m) Suy ra : r0x -15.5 = 1.6h0 0 o x x h h h h − + P =1.6 x 18.518.5 15.5 18.5 15.5 − + = 2.6(m) Ñoái vôùi xaø ñôõ thanh goùp coù ñoä cao hx = 10.5(m) Suy ra : r0x -10.5 = 1.6h0 0 o x x h h h h − + P= 1.6 x 18.518.5 10.5 18.5 10.5 − + = 8(m) Keát luaän: Vì hai coä 13vaø 17 coù h0 = 18.5(m) > hx = 15.5 (m) do ñoù xaø coù ñoä cao hx = 15.5 (m) ñöôïc baûo veä an toaøn. 3.7. Phaïm vi baûo veä coät 14 & 15 gioáng coät 18 & 19 Ñoä cao coät giaû töôûng giöõa coät 14 &15 h0= h - 7 a Vôùi: + a : laø khoûang caùch töø coät 14 ñeán coät 15, a= 51m + h : chieàu cao coät thu seùt h = 23m Suy ra: h0 = h - 7 a =23 - 51 7 = 16(m) Baùn kính baûo veä cuûa coät giaû töôûng Ta coù: r0x = 1.6h0 0 o x x h h h h − + P (vôùi P = 1 vì h0 < 30(m)) Ñoái vôùi xaø ñôõ daây coù ñoä cao hx = 15.5(m) Suy ra : r0x -15.5 = 1.6h0 0 o x x h h h h − + P =1.6 x 1616 15.5 16 15.5 − + = 1(m) Ñoái vôùi xaø ñôõ thanh goùp coù ñoä cao hx = 10.5(m) Suy ra : r0x -10.5 = 1.6h0 0 o x x h h h h − + P= 1.6 x 1616 10.5 16 10.5 − + = 5.5(m) Keát luaän: Vì hai coä 14vaø 15 coù h0 = 16(m) > hx = 15.5 (m) do ñoù xaø coù ñoä cao hx = 15.5 (m) ñöôïc baûo veä an toaøn. 3.8 Phaïm vi baûo veä 9 & 13 gioáng coät 10 &14 gioáng coät 11 &15 gioáng coät 12 & 16 + Coät 9 vaø coät 13 chuùng coù ñoä cao khaùc nhau Luaän vaên toát nghieäp GVHD :Nguyeãn Huøng SVTH: Nguyeãn Vaên Huøng_02DC09 Trang : 82 + Ñoä cao coät 9laø hcoät9 = 28m + Ñoä cao coät 13 laø hcoät 13 = 23m + Khoaûng caùch töø coät 9 ñeán coät 13 laø: a = 50m Goïi a ‘ laø khoaûng caùch töø coät 13 ñeán h (h laø ñoä cao giaû töôûng naèm giöõa coät 9 vaø coät 13, coù ñoä cao baèng ñoä cao coät 13 vaø caùch coät 13 moät ñoaïn veà phía coät 9), a ñöôïc tính nhö sau: 'a = a – 1.6hcoät 9 9 13 9 13 coät coät coät coät h h h h − + =50-1.6x28 28 23 28 23 − + = 45(m) Goïi h0 laø ñoä cao coät giaû töôûng giöõa coät 13 vaø coät h vaø ñöôïc tính nhö sau: h0= hcoät 13 - ' 7 a Vôùi: + a = 45m + hcoät13= 23m Suy ra: h0 = hcoät 13 - ' 7 a = 23 - 45 7 = 17(m) Baùn kính baûo veä cuûa coät giaû töôûng Ta coù: r0x = 1.6h 0 o x x h h h h − + P (vôùi P = 1vì h0 < 30(m)) Ñoái vôùi xaø ñôõ daây coù ñoä cao hx = 15.5(m) Suy ra : r0x -15.5 = 1.6h0 0 o x x h h h h − + P= 1.6 x 1717 15.5 17 15.5 − + = 1(m) Ñoái vôùi xaø ñôõ thanh goùp coù ñoä cao hx = 10.5(m) Suy ra : r0x -10.5 = 1.6h0 0 o x x h h h h − + P =1.6 x 1717 10.5 17 10.5 − + = 6(m) Keát luaän: Vì hai coä 9 vaø 13 coù h0 = 17(m) > hx = 15.5 (m) do ñoù xaø coù ñoä cao hx = 15.5(m) ñöôïc baûo veä an toaøn. 3.9. Phaïm vi baûo veä coät antena + Ñoä cao antena h = 40 (m) + Ñoä cao caàn baûo veä hx = 11 (m) + baùn kính baûo veä coät antena rx = 1.6h 0 o x x h h h h − + P Vôùi : P = 5.5 h =0.869 Vaäy rx = 1.6h 0 o x x h h h h − + P = 16 x 40 40 11 40 11 − + 0.869 = 31.62 (m) Vôùi baùn kính baûo veä cuûa coät antena ñaõ baûo veä an toaøn phaïm vi nhaø ñieàu khieån vaø phaân phoái vaø moät phaàn trong traïm. 4. Keát luaän: Luaän vaên toát nghieäp GVHD :Nguyeãn Huøng SVTH: Nguyeãn Vaên Huøng_02DC09 Trang : 83 Vaäy qua kieåm tra vieäc phaân boá caùc coät choáng seùt nhö treân laø hôïp lyù vì ñaõ baûo veä ñöôïc toaøn boä caùc thieát bò beân trong traïm. -------- Luaän vaên toát nghieäp GVHD :Nguyeãn Huøng SVTH: Nguyeãn Vaên Huøng_02DC09 Trang : 84 CHÖÔNG XI: THIEÁT KEÁ NOÁI ÑAÁT CHO TRAÏM I>. Khaùi nieäm: Noái ñaát cuûa traïm ñoùng vai troø quan troïng trong vieäc phaùt huy taùc duïng baûo veä cuûa heä thoáng thu seùt. Neáu noái ñaát khoâng ñaït yeâu caàu nhieàu khi haäu quaû coù theå xaáu hôn laø khoâng ñaët heä thoáng thu seùt. Ñoái vôùi traïm ngoaøi trôøi coù ñieän aùp >= 110KV, heä thoáng thu seùt ñöôïc ñaët treân keát caáu coâng trình cuûa traïm. Neân moät phaàn doøng seùt seõ taûn qua maïch noái ñaát an toaøn. Vì vaäy, tröôùc tieân phaûi thieát keá heä thoáng noái ñaát an toaøn cho traïm vaø treân cô sôû ñoù tính toaùn heä thoáng noái ñaát naøy theo yeâu caàu choáng seùt, khi taûn doøng seùt ñieän aùp giaùng xung treân heä thoáng noái ñaát phaûi beù ñeå khoâng gaây ra phoùng ñieän ngöôïc trong traïm. II>. Tính toaùn vaø thieát keá heä thoáng noái ñaát (HTNÑ): Löôùi ñieän aùp 110KV trôû leân thuoäc heä thoáng coù trung tính tröïc tieáp noái ñaát, coù doøng ngaén maïch chaïm ñaát lôùn treân 500A. Theo phaïm quy veà noái ñaát caùc trang thieát bò ñieän coù ñieän trôû noái ñaát an toaøn cuûa traïm phaûi thoûa yeâu caàu: R <= 0.5 Ñieàu kieän naøy laø ñeå giaûm bôùt chi phí xaây döïng heä thoáng noái ñaát, tieát kieäm vaät lieäu xaây döïng. Trong thieát keá caàn taän duïng caùc keát caáu kim loaïi choân trong ñaát phuïc vuï cho caùc muïc ñích khaùc nhöng coù theå tham gia taûn doøng ñieän chaïm ñaát, coi nhö laø loaïi noái ñaát saün coù hay laø noái ñaát töï nhieân coù ñieän trôû taûn laø Rm. Neáu goïi phaàn noái ñaát phaûi thieát keá laø noái ñaát nhaân taïo coù ñieän trôû taûn Rm thì theo phaïm quy treân ñieän trôû taûn toång cuûa toaøn boä heä thoáng noái ñaát phaûi thoûa yeâu caàu: *tn nt tn nt R R R R R = + Quy ñònh Rtn <= 1 (Ω ) nhaèm taêng cöôøng vaø döï phoøng cho caùc tröôøng hôïp khi noái ñaát töï nhieân thay ñoåi. 1.Noái ñaát töï nhieân ( Rtn) Phaàn noái ñaát saün coù caàn taän duïng laø caùc ñöôøng oáng kim loaïi choân ngaàm tieáp xuùc vôùi ñaát, tröø caùc oáng daãn chaát deã chaùy noå, voû caùp baèng chì nhoâm choân ngaàm trong ñaát (khoâng duøng voû caùp baèng nhoâm vì coù lôùp baûo veä choáng aên moøn), coát theùp moùng beâ toâng cuûa xaø, coät traïm vaø noái ñaát cuûa daây choáng seùt, coät ñieän cuûa caùc ñöôøng daây cuûa daây choáng seùt keùo ñeán taän xaø cuûa traïm. Ñieän trôû taûn cuûa noái ñaát töï nhieân coù theå tính sô boä gaàn ñuùng, coù tính chaát öôùc löôïng theo caùc coâng thöùc tính ñieän trôû taûn cuûa ñieän cöïc thanh ( ñoái vôùi oáng kim loaïi vaø voû caùp), ñieän trôû noái Luaän vaên toát nghieäp GVHD :Nguyeãn Huøng SVTH: Nguyeãn Vaên Huøng_02DC09 Trang : 85 ñaát cuûa coät ñieän ñöôøng daây truyeàn taûi (ñoái vôùi moùng truï, xaø) nhöng soá lieäu tin caäy nhaát coù ñöôïc baèng caùch ño ñaït taïi choã. Vieäc xaùc ñònh ñaàu ñuû chính xaùc soá lieäu caùc loaïi noái ñaát töï nhieân naøy raát khoù khaên, nhöng thöôøng chæ xeùt ñeán söï tham gia cuûa ñieän trôû noái ñaát cuûa heä thoáng (daây choáng seùt, coät) cuûa caùc ñöôøng daây truyeàn taûi noái vaøo traïm. Sô ñoà thay theá tính RCS-C Ñoù laø ñieän trôû ñaàu vaøo cuûa maïch ñieän thoâng soá taäp trung taïo neân bôûi ñieän trôû noái ñaát cuûa caùc coät ñieän vaø ñieän trôû taùc duïng cuûa daây choáng seùt giöõa 2 coät. 1 0.5 4 c cs c c cs R R R R − = + + (Ω ) Ñoái vôùi nhöõng ñöôøng daây chæ ñöôïc baûo veä baèng daây choáng seùt treân toaøn tuyeán thì soá coät ñaët daây choáng seùt lôùn, thöôøng m < 20 neân coù theå tính gaàn ñuùng: * *coth *cscs c c cs c R R R R m R−   =     Caùc thoâng soá caàn thieát: + Rc: Ñieän trôû noái ñaát cuûa coät ñieän tôùi traïm. Neáu ñieän trôû suaát cuûa ñaát trong khu vöïc coù giaù trò nhö sau: + p < 500 thì choïn Rc = 10(Ω ) + p >500 thì choïn Rc =15(Ω ) RCS : Ñieänt rôû taùc duïng cuûa daây choáng seùt trong moät khoaûng vöôït (giaû thieát caùc khoaûng vöôït baèng nhau). Ta coù: RCS = k * r0 * 1 Trong ñoù: + 1: Chieàu daøi trung bình cuûa khoaûng vöôït + r0 : Ñieän trôû cuûa moät ñôn vò daøi cuûa daây choáng seùt + k : Heä soá phuï thuoäc soá daây choáng seùt treân ñöôøng daây * k = 1 khi coù 1 daây choáng seùt * k = 0.5 khi coù 2 daây choáng seùt Neáu noái ñaát ñöôøng daây noái vaøo traïm thì: Rc Dao caùc Rc Rc Rcs Rcs Luaän vaên toát nghieäp GVHD :Nguyeãn Huøng SVTH: Nguyeãn Vaên Huøng_02DC09 Trang : 86 cs cnt R R n −= 2.Noái ñaát nhaân taïo (Rnt) Heä thoáng noái ñaát nhaân taïo laø boä phaän noái ñaát phaûi thieát keá theâm ñeå thoûa maõn yeâu caàu veà ñieän trôû noái ñaát, ñeå tieáp ñaát caùc trang thieát bò ñieän cuûa traïm moät caùch thuaän lôïi vaø ñeå caân baèng ñieän theá. Noù goàm maïch voøng noái ñaát chaïy ven chi vi (RMV), baûn thaân laø maïch voøng thanh (RT) hoaëc noái vôùi nhieàu coïc (Rc) raûi ñieàu ven chi vi (ñieän trôû suaát cuûa ñaát lôùn hôn vaø kích thöôùc cuûa traïm töông ñoái beù). Trong phaïm vi cuûa traïm coù 1 heä thoáng trong khu vöïc traïm ngang doïc taïo thaønh moät löôùi noái ñaát coù nhieäm vuï caân baèng theá trong khu vöïc traïm vaø ñeå tieáp ñaát thuaän lôïi cho caùc thieát bò ñieän. Ngoaøi ra, theo yeâu caàu cuûa quy phaïm choáng seùt cho traïm phaân phoái ñieän, thì trong moïi tröôøng hôïp khi noái ñaát choáng seùt luoân noái chung vôùi noái ñaát an toaøn (tröôøng hôïp lôïi duïng keát caáu coâng trình cuûa traïm ñeå ñaët heä thoáng thu seùt), döôùi chaân caùc coät thu seùt vaø döôùi chaân xaø ñôõ caùc daây choáng seùt cuûa caùc ñöôøng daây noái vaøo traïm phaûi coù noái ñaát boå sung (RBS) cuõng tham gia taûn doøng ngaén maïch chaïm ñaát taàn soá coâng nghieäp. Trong phöông phaùp tính gaàn ñuùng khi boû qua ñieän trôû taûn cuûa löôùi caân baèng theá thì ñieän trôû noái ñaát taïo ñöôïc tính nhö sau: Rnt = RMV // Rbs Neáu maïch voøng laø thanh thì: 2 ln 2 tt MV t o p k l R R x xl h xdpi + = + Vôùi pt = pd0 x k (Ωm) : ñieän trôû suaát tính toaùn cuûa ñaát ñoái vôùi thanh + k1 : Heä soá muøa cuûa thanh + I : Toång chieàu daøi cuûa thanh ven chu vi (m) + I = 2 (I1 + I2) + d : Ñöôøng kính cuûa thanh, neáu ñöôøng kính cuûa thanh deïp coù beà roäng laø b thì d = b/2. + h0 : Ñoä choân saâu cuûa thanh (m) + k : Heä soá hình daùng cuûa maïch voøng, phuï thuoäc tæ soá 1 2 l l 1 2 l l 1 1.5 2 3 4 K 5.53 5.81 6.42 8.17 10.4 Luaän vaên toát nghieäp GVHD :Nguyeãn Huøng SVTH: Nguyeãn Vaên Huøng_02DC09 Trang : 87 Neáu maïch voøng coù caû thanh vaø coïc thì : c tMV c T T c R xR R R x R x xnη η = + Trong ñoù: + n : Soá coïc + η : Heä soá söû duïng cuûa thanh + RT : Ñieän trôû cuûa voøng thanh + RC : Ñieän trôû taûn cuûa 1 coïc Ñoái vôùi coät choân chìm, ñieän trôû tính theo: 2 41(ln ln ) 2 2 4 c c c c c c p l h l R l d h lpi + = + − Trong ñoù: pc = pñ0 x km + km : Heä soá muøa cuûa coïc + Ic : Chieàu daøi coïc (laáy 2 ñeán 3m) + d : Ñöôøng kính coïc, neáu coïc deïp thì d= 2 b + h: Ñoä saâu tình töø maët ñaát ñeán ½ coïc, h = h0 + 2 cl (m) Thanh thöôùng laø theùp troøn ñöôøng kính töø 1 ñeán 2 (cm) hoaëc theùp deïp 4 x 20 ñeán 4 x 40 (mm2), choân saâu caùc maët ñaát 0.5 ñeán 0.8 (m). Ta duøng theâm coïc trong tröôøng hôïp ñieän trôû taûn xoay chieàu cuûa maïch voøng thanh chöa ñaït yeâu caàu. Ñeå choïn soá löôïng coïc bao hôïp lyù veà kinh teá vaø kyõ thuaät caàn xaùc ñònh quan heä RMV = f (n). Maø nt bs MV nt bs R xR R R R ∑= + ∑ 3. Noái ñaát boå sung (Rbs) Duøng ñeå taûn doøng ñieän seùt moät caùch thuaän lôïi neân ñöôïc thöïc hieän theo hình thöùc thöïc hieän theo hình thöùc noái ñaát taïp trung. Tuyø theo ñieän trôû suaát cuûa ñaát beù hay lôùn maø duøng caùch noái ñaát hôïp lyù cho töøng tröôøng hôïp. Tröôøng hôïp noái ñaát boå sung goàm toå hôïp nhieàu tia (nt), doïc theo moãi tia coù nhieàu coïc (nc). 1 c tbs t c T T c R xR R R x R x xnη η η η = + + (Ω ) Trong ñoù: + RT : Ñieän trôû taûn cuûa 1 thanh (tia) + RC : Ñieän trôû taûn cuûa 1 coïc + nc , nt : Soá coïc trong moãi tia vaø soá tia + η c, η T : Heä soá söû duïng caùc coïc vaø thanh theo hình tia Luaän vaên toát nghieäp GVHD :Nguyeãn Huøng SVTH: Nguyeãn Vaên Huøng_02DC09 Trang : 88 + η : Heä soá söû duïng noái ñaát boå sung ôû taàn soá coâng nghieäp Trong tröôøng hôïp noái ñaát boå sung trong tröôøng hôïp ñôn giaûn T bs T R R n = (Ω ) Ñieän trôû xoay chieàu cuûa toaøn boä noái ñaát boå sung cho traïm ( )bs bs R R mxη = Ω∑ Trong ñoù: + m : soá ñieåm ñaët noái ñaát boå sung cho toaøn traïm, goàm noái ñaát boå sung cuûa kim thu seùt, coät thu seùt vaø caùc daây choáng seùt noái vaøo maïch voøng traïm. III>. Tính toång trôû sung cuûa heä thoáng noái ñaát coù noái ñaát boå sung: Toång trôû xung cuûa heä thoáng noái ñaát ñöôïc tính gaàn ñuùng theo caùc giaû thieát sau: • Ta xem chæ coù heä thoáng noái ñaát ñaët döôùi chaân coät (kim) thu seùt tröïc tieáp seùt ñaùnh vaøo vaø maïch voøng noái ñaát ven chu vi cuûa traïm tham gia vaøo quaù trình taûn doøng seùt. • Boû qua aûnh höôûng maøn che giöõa noái ñaát boå sung vaø maïch voøng noái ñaát cuûa traïm • Boû qua hieän töôïng phoùng ñieän tyrrong ñaát chì keå ñeán aûnh höôûng cuûa ñieän caûm cuûa maïch voøng noái ñaát. IV>. Aùp duïng tính toaùn noái ñaát cho traïm: 1. Tính toaùn noái ñaát töï nhieân 1.1. Tính toaùn ñieän trôû noái ñaát töï nhieân cho khu vöïc phaân phoái 500KV Ñieän trôû suaát cuûa ñaát taïi vò trí traïm dop =150 Ωm vì ta choïn loïai ñaát khoâ. tt m dop k xp= Trong ñoù: + km = 1.6 vì do choïn thanh voøng choân ngang coù ñoä saâu laø 0.8m ño ñöôïc luùc ñaát khoâ raùo. => tt m dop k xp= =1.6x150=240Ωm < 500 Ωm Neân ta choïn ñieän trôû noái ñaát cuûa coät ñieän ôû ñoaïn ñeán traïm laø RC = 10 Ω Ñieän trôû taùc duïng cuûa ñoaïn daây choáng seùt trong moät khoaûng vöôït (giaû thieát caùc khoaûng vöôït baèng nhau) ñöôïc tính nhö sau: . .cs oR k r l= Trong ñoù: + k : Heä soá phuï thuoäc vaøo soá daây choáng seùt treân ñöôøng daây + Ta choïn k = 1 (vì coù 1 daây choáng seùt) + r0 = 2.38 Ω /km do duøng daây choáng seùt loaïi TK-70 Luaän vaên toát nghieäp GVHD :Nguyeãn Huøng SVTH: Nguyeãn Vaên Huøng_02DC09 Trang : 89 + L : chieàu dai trung bình cuûa khoaûng vöôït laáy L = 0.3km RCS = 1 x 2.38 x 0.3 = 0.74 Ω Ñieän trôû toång cuûa heä daây choáng seù – coät 1 0.5 4 c cs c c cs R R R R − = + + = 10 10 1 0.5 0.74 4 + + =2.37(Ω ) Khu vöïc 500KV coù 2 ñöôøng daây noái vôùi traïm neân: 2.34 1.17( ) 2 cs c nt R R n −= = = Ω 1.2. Tính toaùn ñieän trôû noái ñaát töï nhieân cho khu vöïc phaân phoái 220KV Ñieän trôû suaát cuûa ñaát taïi vò trí traïm pñ0 = 150 Ω .m vì ta choïn loaïi ñaát khoâ ptt = km x pñ0 Trong ñoù: + km = 1.6 vì choïn thanh voøng choân ngang coù ñoä saâu laø 0.8m ño ñöôïc luùc ñaát khoâ raùo. + Ta choïn k = 1 vì coù 1 daây choáng seùt + r0 = 3.7 Ω /km do duøng daây choáng seùt loaïi KT – 50 + L : chieàu daøi trung bình cuûa khoaûng vöôït laát L = 0.2 km RCS = 1 x 3.7 x 0.2 = 0.74 Ω Ñieän trôû cuûa heä daây choáng seùt 1 0.5 4 c cs c c cs R R R R − = + + = 10 10 1 0.5 0.74 4 + + =2.37(Ω ) Vaäy ñieän trôû noái ñaát töï nhieân cuûa toaøn traïm Rtn = Rtn-500 // Rtn-220 = 1.17 2.37 1.17 2.37 x x = 0.78 (Ω ) < 1 Ω 2. Tính toaùn noái ñaát nhaân taïo Ñieän trôû noái ñaát nhaân taïo ñöôïc thieát keá nhaèm thoaû maõn caùc yeâu caàu veà ñieän trôû noái ñaát trong phöông phaùp gaàn ñuùng neáu boû qua ñieän trôû taûn cuûa löôùi caân baèng theá thì ñieän trôû noái ñaát nhaân taïo goàm: Rtn = RMV // RbsΣ Trong ñoù: + RMV : Ñieän trôû maïch voøng ven chu vi cuûa traïm bao goàm maïch voøng thanh. Neáu ñieän trôû suaát cuûa traïm beù vaø traïm coù kích thöôùc lôùn hay keát hôïp vôùi caùc coïc raûi raùc ñeàu ven chu vi. + RbsΣ : Ñieän trôû taûn xoay chieàu cuûa toaøn boä noái ñaát boå sung Choïn maïch voøng ven chu vi traïm coù kích thöôùc Luaän vaên toát nghieäp GVHD :Nguyeãn Huøng SVTH: Nguyeãn Vaên Huøng_02DC09 Trang : 90 + Chieàu daøi ven chu vi : I1 = 180m + Chieàu roäng ven chu vi : I2 = 120m + Chi vi maïch voøng : I = 2 (I1 + I2) = 2 (180+210) = 780m a. Ñieän trôû noái ñaát maïch voøng thanh 2 ln 2 tt MV t o p k l R R x xl h xdpi + = Vôùi + ptt = pño x k m (Ωm) : Ñieän trôûsuaát tính toaùn cuûa ñaát ñoái vôùi thanh + km : Heä soá phuï thuoäc vaøo muøa khi coù ñieän trôû suaát cuûa ñaát + km = 1.6 ñaát khoâ ptt = 150 x 1.6 = 240 (Ωm) Duøng thanh laø loaïi theùp deïp coù tieát dieän (4 x 40mm2) 2 b d = = 20mm = 0.02m + Thanh choân saâu coù t0 = 0.8m + k : Heä soá hình daùng cuûa maïch voøng phuï thuoäc vaøo tyû soá I1 vaø I2 Vôùi 1 2 l l = 154 85 = 1.81 Duøng phöông phaùp noäi suy ta suy ra: K= 5.81 + 1.81 1.5 2 1.5 − − (6.42 – 5.81) = 6.18 Vaäy 2240 6.18 478 ln 2 3.14 478 0.8 0.02 MV t x R R x x x = = 1.46 (Ω ) b. Xaùc ñònh RC cuûa maïch voøng 2 41 [ln( ) ln ] 2 2 4 c c c c c c p xl t l R x xl d t lpi + = + − Trong ñoù: + pc = pdo x km + km = 1.4 (vì ñaát khoâ, coïc choân ñöùng) + pño = 150 (Ωm) ⇒ pc = 150 x 1.4 = 210 (Ω .m) + lc : chieàu cao coïc (2-3m) ta laáy Ic = 3m + Ñöôøng kính coïc, laáy d = 0.03m (vì duøng theùp troøn) 1 2 l l 1 1.5 2 3 4 K 5.53 5.81 6.42 8.17 10.4 Luaän vaên toát nghieäp GVHD :Nguyeãn Huøng SVTH: Nguyeãn Vaên Huøng_02DC09 Trang : 91 + t0 = 0.8m → t = t0 + 2 cl = 0.8 + 3 2 = 2.3 (m) ⇒ RC = 210 2 3 1 4 2.3 3 [ln( ) ln ] 2 3.14 3 0.03 2 4 2.3 3 x x x x x + + − = 62.83 (Ω ) Nhö vaäy ta coù ñieän trôû taûn cuûa maïch voøng coù theâm coïc ven chu vi cuûa traïm ñöôïc xaùc ñònh nhö sau: RMV = c t c T T c R xR R x R x xnη η+ Xaùc ñònh caùc coïc ñoùng vaøo maïch voøng : Choïn tæ soá c a l = 1,2,3… Ta choïn c a l = 3 Baèng caùch choïn khoaûng caùch giöõa caùc coïc töø ñoù suy ra coïc caàn thieát : + n = l a + 1 c a l = 3; suy ra a= 3 x 3 = 9(m) → n = l a = 780 9 = 87 (coïc) Nhö vaäy ta choïn soá coïc laø n =70(coïc) Tra baûng PL 05 – trang 245 – saùch baøi taäp kyõ thuaät cao aùp – TS Hoà Vaên Nhaät Chöông + n = 70 vaø c a l = 3 Suy ra: η c = 0.62 Töø caùc soá lieäu ñaõ tính toaùn nhö treân thay vaøo coâng thöùc ta ñöôïc RMV = 62.83 1.46 62.83 0.36 1.46 0.62 70 x x x x+ = 1.19 (Ω ) 3. Thieát keá noái ñaát boå sung Taïi chaân moãi coät thu seùt boá trí theâm noái ñaát boå sung, caùc heä thoáng noái ñaát boå sung naøy ñöôïc noái vaøo heä thoáng noái ñaát an toaøn cuûa traïm nhaèm giaûm toång trôû xung. Do ñoù chuùng cuõng tham gia taûn doøng ñieän ngaén maïch chaïm ñaát taàn soá coâng nghieäp. + Choïn daïng noái ñaát ñôn giaûn duøng 3 tia + Thanh duøng tia laø theùo deïp (4 x 40mm2) + moãi tia daøi It = 15m + Thanh choân naèm ngang coù ñoä saâu t0 = 0.8m + Ñöôøng kính cuûa thanh d= 0.02m + Khoaûng caùch giöõa caùc coïc lc = 3m Dao caét hôïp boä L=6m L=6m L=3m Luaän vaên toát nghieäp GVHD :Nguyeãn Huøng SVTH: Nguyeãn Vaên Huøng_02DC09 Trang : 92 Ñieän trôû cuûa 1 tia ñöôïc tính theo coâng thöùc 2 ln 2 tt t tia o p k l R x xl t xdpi + = Ta coù: ptt = pñ0 x km = 150 x 1.6 = 240 (Ω ) Tính ra Rbs tia bs tia R R nxη = Trong ñoù: + n : soá tia, choïn n = 3 + η tia : Heä soá söû duïng cuûa thanh Tra baûng PL 05 – trang 245 – saùch baøi taäp kyõ thuaät cao aùp – TS Hoà Vaên Nhaät Chöông ⇒ η tia = 0.85 ⇒ 24.33 3 0.85 bsR x = = 9.54 (Ω ) Ñieän trôû taûn xoay chieàu cuûa toaøn boä noái ñaát boå sung cuûa traïm bsbs R R m =∑ + m : Soá kim thu seùt, theo thieát keá toaøn traïm coù 20 vò trí ñaët kim thu seùt neân : m = 20 9.54 0.5( ) 20bs R = = Ω∑ Ñieän trôû taûn cuûa toøan boä heä thoáng noái ñaát nhaân taïo Rtn = RMV // RbsΣ Trong ñoù: 1.19( )mvR = Ω 0.5( ) bs R = Ω∑ =>Rtn = RMV // RbsΣ= 1.19 0.5 0.35( ) 1( ) 1.19 0.5 x = Ω < Ω + Nhö vaäy ta tính toùan ñaõ thoûa ñieàu kieän Ñieän trôû taûn cuûa toøan boä heä thoáng noái ñaát Rnd = Rnt// Rtn Trong ñoù: 0.35( )ntR = Ω 0.78( )tnR = Ω Rnd = Rnt// Rtn= 0.78 0.35 0.3( ) 0.5( ) 0.78 0.35 x = Ω < Ω + Luaän vaên toát nghieäp GVHD :Nguyeãn Huøng SVTH: Nguyeãn Vaên Huøng_02DC09 Trang : 93 Keát luaän: heä thoáng noái ñaát thieát keá heä thoáng thoûa maõn theo yeâu caàu veà noái ñaát theo qui phaïm. 4. Ñieän trôû taûn cuûa noái ñaát choáng seùt ÔÛ caùc traïm bieán aùp vaø nhaø maùy ñieän trong nhöõng ñieàu kieän nhaát ñònh, coät thu seùt coù theå ñaët ngay treân keát caáu coâng trình cuûa traïm vaø nhaø maùy nhö: coät, xaø, coät ñeøn pha, anten…Nhôø lôïi duïng ñoä cao coù maø taän duïng phaïm vi baûo veä giaûm ñöôïc giaù thaønh xaây döïng coät thu seùt, nhöng khi seùt ñaùnh vaøo coät thu seùt, doøng ñieän truyeàn qua thaân coät taûn qua ñieän trôû noái ñaát coù theå phoùng ñieän ngöôïc töø caùc keát caáu coâng trình (xa, coät) cuûa traïm ñeán caùc thieát bò mang ñieän (daây daãn,thanh goùp) neáu ñieän aùp giaùng treân heä thoáng noái ñaát vöôït quaù ñieän aùp phoùng cuûa caùch ñieän traïm. Nhö vaäy xuaát phaùt töø ñeàiu kieän an toaøn treân ta caàn phaûi xaùc ñònh ñieän trôû noái ñaát caàn phaûi ñaït ñöôïc ñeå traùnh xaûy ra phoùng ñieän ngöôïc. • Ñieän trôû taûn xung xuûa daïng noái ñaát taäp trung Ñoái vôùi daïng noái ñaát taïp trung, do chieàu daøi cuûa ñi65n cöïc khoâng lôùn,aûnh höôûng cuûa ñieän caûm baûn thaân ñieän cöïc khoâng ñaùng keå, trong khi hieän töôïng phoùng tia löûa ñieän trong ñaát taïo neân ôû xung quanh ñieän cöïc khu daãn ñieän toát. Trong tính toaùn gaàn ñuùng coù theå xem tia löûa ñieän phaùt trieån ñoàng ñeàu, ñaát trong khu vöïc coù ñoä daãn ñieän töông ñöông vôùi kim loaïi laøm ñieän cöïc. Ñeå tính toaùn gaàn ñuùng ñieän trôû taûn xung cuûa moät loaïi ñieän cöïc thì duøng coâng thöùc tính ñieän trôû taûn ôû taàn soá coâng nghieäp. • Ñieän trôû taûn xung cuûa moät toå hôïp noái ñaát Ñeå xaùc ñònh ñieän trôû taûn xung cuûa moät toå hôïp noái ñaát taäp trung (cuûa coät thu seùt ñoäc laäp, cuûa coät ñieän ñöôøng daây…) caàn tieán haønh caùc böôùc sau: + Tính ñieän trôû taûn xoay chieàu taàn soá coâng nghieäp cuûa töøng loaïi ñieän cöïc rieâng leû. + Xaùc ñònh söï phaân boá doøng seùt treân töøng loaïi ñieän cöïc theo tæ leä nghòch cuûa trò soá ñieän trôû taûn xoay chieàu cuûa chuùng. + Xaùc ñònh heä soá xung cuûa töøng loaïi ñieän cöïc phuï thuoäc doøng seùt qua chuùng vaø ñieän trôû xuaát baèng caùch tra baûng hay caùc ñöôøng cong töông öùng trong caùc ñieàu kieän thieát keá choáng seùt. Töø ñoù xaùc ñònh ñöôïc ñieän trôû taûn xung cuûa töøng loaïi ñieän cöïc rieâng leû. Rxc = Rc x αxc Rtia = Rttia xαxtia Ñieän trôû taûn cuûa caû noái ñaát toå hôïp xaùc ñònh theo: 1xc xtia x xc xtia x R xR R x R R xn η =∑ + n: Soá coïc maéc boå xung taïi caùc ñieåm thu seùt : n = 20 x 9 = 180 coïc Vôùi 150( )doP = Ω , 3.5ds sτ µ= vaø bieân ñoä laø 10KA Tra baûng PL 27 – trang 262 – saùch baøi taäp kyõ thuaät cao aùp – TS Hoà Vaên Nhaät Chöông. Icoïc = 3m axc = 0.85 Rxc = 62.83 x 0.85 = 53.4 ( Ω ) Itia = 15m axtia = 1.15Rxtia = 24.33 x 1.15 = 27.97 (Ω ) Luaän vaên toát nghieäp GVHD :Nguyeãn Huøng SVTH: Nguyeãn Vaên Huøng_02DC09 Trang : 94 Vôùi noái ñaát ñôn giaûn hình tia goàm 3 tia, treân moãi tia gaén 3 coïc 0.82xη = 1 53.4 27.97 1 0.35( ) 53.4 27.97 180 0.82 xc xtia x xc xtia x R xR x R x x R R xn xη = = = Ω∑ + + 5. Kieåm tra an toaøn noái ñaát : Doøng seùt taûn qua heä thoáng noái ñaát cuûa traïm seõ toaïi neân moät ñieän aùp giaùng treân toång trôû xung cuûa noù. Trò soá cöïc ñaïi cuûa giaù trò ñieän aùp giaùng naøy baèng: ( )0,s dsI Z τ∑ Vôùi : + IS : Laø bieân ñoä cuûa doøng seùt ñaàu vaøo heä thoáng noái ñaát Ñeå khoâng xaûy ra hö hoûng ñieän cuûa trang thieát bò hoaëc gaây ra phoùng ñieän ngöôïc ñeán boä phaän mang ñieän thì giaù trò ñieän aùp giaùng naøy khoâng ñöôïc lôùn hôn möùc caùch ñieän xung cuûa traïm. ( ) 0.50, min( )s dsI Z uτ ≤∑ Ñoái vôùi traïm ñang thieát keá thì möùc caùch ñieän xung beù nhaát laø möùc caùch ñieän xung cuûa caáp 220KV vôùi U0.5 = 660KV. Theo quy phaïm choáng seùt, ñoái vôùi traïm coù coâng suaát lôùn thì thoâng soá cuûa doøng seùt choïn theo Is = 150KV Thôøi gian ñaàu soùng: 3.5ds sτ µ= Kieåm tra ñieàu kieän ta ñöôïc Ugiaùng = 150 x 0.35= 53KV < 660KV Keát luaän: Heä thoáng noái ñaát thieát keá thoûa maõn yeâu caàu noái ñaát an toaøn theo quy phaïm cuûa traïm. -------- Luaän vaên toát nghieäp GVHD :Nguyeãn Huøng SVTH: Nguyeãn Vaên Huøng_02DC09 Trang : 95 MUÏC LUÏC --- ---- Chöông I : Toång quaùt veà traïm bieán aùp Chöông II : Caân baèng coâng suaát phuï taûi Chöông III : Sô ñoà caáu truùc & sô ñoà noái ñieän.Choïn phöông aùn thieát keá Chöông IV : Tính toaùn kinh teá – kyõ thuaät – Quyeát ñònh phöông aùn thieát keá Chöông V : Tính toaùn choïn maùy bieán aùp Chöông VI : Tính toaùn choïn daây daãn, caùp, thanh daãn cuûa nguoàn ñeán maïch phuï taûi Chöông VII : Tính toaùn toån thaát ñieän naêng cuûa maùy bieán aùp Chöông VIII: Tính toaùn ngaén maïch Chöông IX : Choïn caùc khí cuï ñieän chính ( maùy caét, dao caùch ly, BU, BI ) Chöông X : Choáng seùt ñaùnh tröïc tieáp cho traïm Chöông XI : Thieát keá noái ñaát cho traïm ---------- ._.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

luan van tot nghiep.pdf
Mat bang toan tram.dwg
Mat cat 220KV.dwg
Mat cat 500KV.dwg
So do chong set.dwg
So do nguyen ly tram.dwg
So do noi dat.dwg
bia.pdf