Thiết kế trạm biến áp khu vực 110 KV/ 22 KV Bắc Bình Chánh

LÔØI MÔÛ ÑAÀU eìf Hieän nay ,ñaát nöôùc ta ñang treân ñöôøng coâng nghieäp hoaù,hieän ñaïi hoaù, ñôøi soáng nhaân daân ñöôïc naâng cao nhanh choùng.Nhu caàu söû duïng ñieän naêng trong taát caû caùc lónh vöïc ngaøy caøng taêng.Vì vaäy,coâng nghieäp ñieän löïc giöõ vai troø heát söùc quan troïng ñoái vôùi söï phaùt trieån kinh teá vaø oån ñònh xaõ hoäi.Ñeå ñaûm baûo cho vieäc cung caáp ñieän ñöôïc toát ,ñoøi hoûi phaûi xaây döïng ñöôïc moät heä thoáng ñieän goàm caùc khaâu saûn xuaát ,truyeàn taûi ,phaân phoái ñieän naêng vaø hoaït ñoäng moät caùch thoáng nhaát vôùi nhau .Trong ñoù ,Traïm Bieán Aùp coù vai troø quan troïng.Vì muoán truyeàn taûi ñieän naêng ñi xa ta phaûi taêng ñieän aùp vaø sau ñoù giaûm ñieän aùp xuoáng thaáp cho phuø hôïp vôùi nôi tieâu thuï.Duøng bieán aùp tieän lôïi vaø kinh teá. Naêng löôïng laø moät trong nhöõng yeáu toá raát quan troïng trong vieäc ñaùp öùng nhu caàu trong caùc lónh vöïc : coâng nghieäp, noâng nghieäp vaø sinh hoaït ... Moät löïc löôïng ñoâng ñaûo caùn boä khoa hoïc kyõ thuaät trong ngaønh ñieän ñang tham gia thieát keá vaø laép ñaët caùc coâng trình cung caáp ñieän. Thieát keá moät heä thoáng nhaø maùy ñieän vaø traïm bieán aùp laø moät vieät laøm khoù, moät coâng trình ñieän duø nhoû cuõng yeâu caàu kieán thöùc toång hôïp töø haøng loaït nhöõng chuyeân ngaønh : cung caáp ñieän, thieát bò ñieän, kyõ thuaät cao aùp, an toaøn ñieän ... Ngoaøi ra ngöôøi thieát keá coøn coù söï hieåu bieát veà xaõ hoäi, veà moâi tröôøng, veà ñoái töôïng caáp ñieän. Coâng trình thieát keá dö thöøa seõ gaây laõng phí nguyeân vaät lieäu, laøm öù ñoïng voán ñaàu tö. Coâng trình thieát keá sai do thieáu hieåu bieát hay chaïy theo lôïi nhuaän seõ gaây ra haäu quaû nhö : gaây söï coá maát ñieän, gaây chaùy noå laøm thieät haïi ñeán taøi saûn cuûa nhaân daân. Luaän vaên “Thieát Keá Traïm Bieán AÙp” ôû ñaây ñöôïc trình baøi nhöõng böôùc thieát keá cô baûn caàn thieát, daãn ra töø nhöõng coâng thöùc tính toaùn cô baûn ñeå löïa choïn nhöõng phaàn töû cuûa heä thoáng thích hôïp cho traïm ñieän. Thieát keá traïm bieán aùp nhaèm giuùp sinh vieân chuùng ta laøm quen vôùi coâng vieäc thieát keá vaø coøn giuùp cho moãi baûn thaân chuùng ta coù moät taùc phong laøm vieäc ñoäc laäp. Do thôøi gian vaø taøi lieäu coøn haïn cheá, hôn nöõa kinh nghieäm thöïc tieãn cuûa em chöa coù nhieàu neân ñoà aùn thieát keá naøy khoâng traùnh khoûi nhöõng thieáu soùt. Em raát mong nhaän ñöôïc söï goùp yù vaø nhaän xeùt cuûa thaày coâ vaø caùc baïn. Cuoái cuøng em xin chaân thaønh caûm ôn quí thaày coâ trong khoa Ñieän -Ñieän Töû vaø ñaëc bieät laø thaày Phan Keá Phuùc ñaõ taän tình höôùng daãn,chæ baûo vaø ñoäng vieân em trong suoát quaù trình thöïc hieän Luaän Vaên Toát Nghieäp naøy. SinhVieân:Phuøng Maïnh Töôûng Lôùp : 00ÑÑC1 MSSV : 00ÑÑC104 TP. Hoà Chí Minh Thaùng 1-2005 TOÅNG QUAN VEÀ TRAÏM BIEÁN AÙP a³b I . Khaùi quaùt vaø phaân loaïi traïm: Trong caùc ngaønh coâng nghieäp, noâng nghieäp, ñieän naêng ñoùng vai troø quan troïng, noù aûnh höôûng raát nhieàu ñeán caùc ngaønh coâng nghieäp khaùc. Khi xaây döïng moät nhaø maùy, khu kinh teá, khu coâng nghieäp, ... ,thì tröôùc tieân phaûi xaây döïng heä thoáng cung caáp ñieän nhaèm cung caáp ñieän naêng cho saûn xuaát vaø cho nhu caàu sinh hoaït cuûa con ngöôøi. Moät heä thoáng ñieän bao goàm caùc nhaø maùy ñieän, traïm bieán aùp, traïm phaân phoái, .. caùc khaâu naøy taïo thaønh moät heä thoáng phaùt vaø truyeàn taûi ñieän naêng moät caùch thoáng nhaát, trong ñoù traïm bieán aùp ñoùng vai troø quan troïng duøng ñeå bieán ñoåi ñieän naêng töø caáp ñieän aùp naøy sang caáp ñieän aùp khaùc. Traïm bieán aùp giaûm aùp coù hai loaiï: Traïm bieán aùp trung gian hay traïm bieán aùp chính : laø traïm nhaän ñieän aùp töø heä thoáng coù ñieän aùp töø 220 KV ñeán 22KV bieán ñoåi xuoáng 10 KV, 6 KV. Traïm bieán aùp phaân phoái : traïm naøy seõ nhaän ñieän töø traïm trung gian ñöa ñeán bieán ñoåi thaønh ñieän aùp thích hôïp phuïc vuï cho phuï taûi. Nhieäm vuï cuûa ñoà aùn naøy laø thieát keá traïm bieán aùp khu vöïc 110 KV/ 22 KV Veà phöông dieän caáu truùc coù theå phaân thaønh hai traïm : Traïm bieán aùp ñaët ngoaøi trôøi : caùc thieát bò ñöôïc ñaët ngoaøi trôøi, vôùi loaïi traïm naøy caàn phaûi coù maët baèng roäng vaø phaûi ôû nôi ít buïi. Traïm bieán aùp ñaët trong nhaø : caùc thieát bò ñöôïc ñaët trong nhaø, ñoái vôùi loaïi traïm naøy thì chi phí voán ñaàu tö taêng cao vaø ít toán maët baèng. II-Keát caáu cuûa traïm bieán aùp: Moät traïm bieán aùp cô baûn phaûi coù maùy bieán aùp,caùc thieát bò phaân phoái ñieän. Thieát bò phaân phoái goàm coù thieát bò phaân phoái cao aùp vaø thieát bò phaân phoái haï aùp thöôøng bao goàm: - Caùc khí cuï ñoùng caét löôùi ñieän:maùy caét,caáu dao,dao caùch ly,aùptomaùt. - Caùc khí cuï ño luôøng:BU,BI,caùc ñoàng hoà ño A,V,Wh,Varh,cosj... III-Yeâu caàu khi thieát keá: Muïc tieâu cô baûn laø ñaûm baûo cho caùc phuï taûi luoân coù ñieän vaø chaát löôïng toát . Ñeå phöông aùn thieát keá laø hôïp lyù caàn ñaët ra caùc chæ tieâu sau: -Voán ñaàu tö nhoû. -Ñoä tin caäy cung caáp ñieän cao. -Chi phí vaän haønh haøng naêm thaáp. -Chaát löôïng ñieän toát. -Vaän haønh an toaøn ñoái vôùi con ngöôøi vaø thieát bò. Khi thieát traïm bieán aùp cung caáp cho phuï taûi caàn thöïc hieän caùc chæ tieâu sau: -Xaùc ñònh nhu caàu phuï taûi nhaèm ñaùp öùng nhu caàu ñieän naêng caàn coù ñeå choïn phöông aùn cung caáp ñieän. - Xaùc ñònh nguoàn cung caáp töø ñaâu ñeán,vò trí,coâng suaát, vai troø cuûa traïm bieán aùp. -Choïn sô ñoà caáu truùc. -Choïn phöông aùn kyõ thuaät toát,sô ñoà noái ñieän,ño löôøng,baûo veä cho traïm. -Tính toaùn kinh teá töøng phöông aùn ñeå choïn löïa choïn phöông aùn toát nhaát. IV-Nhieäm vuï thieát keá: Thieát keá traïm bieán aùp khu vöïc 110KV/22KV coù caùc thoâng soá sau: -Nhaän ñieän töø 2 nguoàn ñeán:Töø 2 traïm Hoùc Moân vaø Phuù Ñònh, baèng 2 ñöôøng daây:2x60 km, Coù coâng suaát laø:6000MVA doøng ñieän ngaén maïch ôû phía 110 KV Bình Chaùnh laø:20KA. -Coâng suaát döï kieán naêm 2006 laø 30MVA, taêng tröôûng haøng naêm phuï taûi ñieän ôû Bình Chaùnh laø 14%/naêm.Ñeán naêm 2018 khoâng taêng nöõa. -Choïn sô ñoà traïm,Maët baèng-Maët caét. -Choáng seùt-noái ñaát-Baûo veä rôle cho traïm. Ñoà thò phuï taûi bieåu dieãn söû duïng coâng suaát. Töø soá lieäu cuûa nhieäm vuï:Choïn 8 loä ra cung caáp cho khu vöïc gaàn ñoù (2 loä ra ñeå cung caáp cho ñöôøng daây caùp ngaàm.4 loä ra cung caáp cho ñöôøng daây treân khoâng),2 loä ra ñeå haï xuoáng cho töï duøng. Trong ñeà taøi thieát keá :phuï taûi phaùt trieån töø naêm:2006-2018 khoâng taêng nöõa. - Naêm 2006:coâng suaát döï kieán laø:Smax=30 MVA. - Ñeán naêm 2018:coâng suaát taêng tröôûng seõ leân ñeán laø:Smax=144,54 MVA. Phuï taûi phaùt trieån laøm 2 giai ñoaïn. -Giai ñoaïn 1:2006-2011:Smax=57,76(MVA);cos=0,86. - Giai ñoaïn 2:2012-2018:Smax=144,54(MVA);cos=0,88. Theo keát quaû tình hình daân cö vaø caên cöù vaøo soá lieäu ñöôïc cung caáp cuûa phoøng quaûn lyù kyõ thuaät cuûa khu vöïc Baéc Bình Chaùnh. Ta coù ñöôïc tình hình tieâu thuï ñieän trong moät ngaøy cuûa khu vöïc Baéc Bình Chaùnh vaø khu coâng nghieäp. V-Trình töï thieát keá : Theo soá lieäu ñeà baøi ta thieát keá traïm bieán aùp theo trình töï sau : Ta tieán haønh thieát keá nhö sau: Chöông 1:Nhu caàu phuï taûi caân baèng coâng suaát vaø ñoà thò phuï taûi. Chöông 2:Löïa choïn vò trí vaø moâ hình xaây döïng traïm. Chöông 3:Choïn phöông aùn thieát keá vaø sô ñoà caáu truùc. Chöông 4:Choïn sô ñoà noái ñieän. Chöông 5:Tính toaùn choïn maùy bieán aùp. Chöông 6:Toån thaát ñieän naêng vaø toån thaát coâng suaát. Chöông 7:Tính toaùn doøng ñieän ngaén maïch,doøng bình thöôøng, doøng cöôõng böùc Chöông 8:Choïn khí cuï ñieän vaø caùc phaàn daãn ñieän. Chöông 9:So saùnh tính kinh teá –kyõ thuaät cuûa caùc phöông aùn Löïa choïn phöông aùn toái öu. Chöông 10:Thieát keá heä thoáng töï ñoäng baûo veä,Tính toaùn baûo veä Rôle Cho traïm bieán aùp. Chöông 11:Choáng seùt vaø noái ñaát cho traïm. Chöông 1: NHU CAÀU PHUÏ TAÛI CAÂN BAÈNG COÂNG SUAÁT vaø ÑOÀ THÒ PHUÏ TAÛI a³b I-GIÔÙI THIEÄU CHUNG: Ñeå thieát keá xaây döïng moät traïm bieán aùp baát kyø,ñieàu quan troïng tröôùc heát ta phaûi xaùc ñònh nhu caàu phuï taûi cuûa khu vöïc maø traïm bieán aùp ñoù cung caáp vaø khaû naêng maø nguoàn ñieän löôùi coù theå ñöa ñeán traïm.Vieäc laøm naøy khoâng chæ coù yù nghóa quyeát ñònh veá maët kyõ thuaät maø coù yù nghóa quyeát ñònh veà maët kyõ thuaät maø coøn yù nghóa veà kinh teá,giuùp cho ta traùnh ñöôïc nhöõng toån phí khoâng caàn thieát khi xaây döïng traïm. Theo thieát keá,Traïm Bieán AÙp khu vöïc 110 KV/22KV ôû Bình Chaùnh nhaän ñieän töø heä thoáng ñieän Quoác Gia qua ñöôøng daây cung caáp 110 KV khu vöïc Baéc Bình Chaùnh, töø ñaây ta bieán ñoåi töø 110KV xuoáng 22KV ñeå cung caáp cho khu vöïc naøy. II-NHU CAÀU PHUÏ TAÛI: 1-Khaùi nieäm phuï taûi ñieän: Phuï taûi ñieän laø caùc thieát bò hay taäp hôïp caùc khu vöïc goàm nhieàu thieát bò söû duïng ñieän naêng ñeå bieán ñoåi thaønh caùc daïng naêng löôïng khaùc nhau nhö:quang naêng,nhieät naêng,hoaù naêng ,cô naêng… Phuï thuoäc vaøo muïc ñích nghieân cöùu,phuï taûi coù theå phaân loaïi: Theo tính chaát: -Phuï taûi ñoäng löïc:cung caáp cho caùc loaïi ñoäng cô ñieän . -Phuï taûi chieáu saùng. Theo khu vöïc söû duïng: -Phuï taûi coâng nghieäp:cung caáp cho khu coâng nghieäp. -Phuï taûi noâng nghieäp:cung caáp cho khu vöïc noâng nghieäp. - Phuï taûi sinh hoaït:cung caáp cho vuøng daân cö taäp chung. Theo möùc ñoä quan troïng : -Phuï taûi loaïi 1:khi maát ñieän seõ aûnh höôûng tôùi tính maïng con ngöôøi,thieät haïi lôùn cho neàn kinh teá Quoác daân hoaëc aûnh höôûng lôùn tôùi chính trò. - Phuï taûi loaïi 2:nhö maát ñieän coù aûnh höôûng ñeán neàn kinh teá,saûn xuaát nhöng khoâng quan troïng nhö Phuï taûi loaïi 1. - Phuï taûi loaïi 3:Veà nguyeân taéc coù theå maát ñieän trong thôøi gian ngaén khoâng aûnh höôûng nhieàu ñeán caùc hoä tieâu thuï. Nhu caàu phuï taûi: Vieäc tính toaùn thieát keá moät traïm bieán aùp phuï thuoäc raát nhieàu vaøo möùc ñoä chính xaùc cuûa coâng taùc thu thaäp,phaân tích vaø döï baùo nhu caàu cuûa phuï taûi trong hieän taïi cuõng nhö trong töông lai. Neáu vieäc öôùc löôïng phuï taûi quaù lôùn thì seõ gaây laõng phí. Ngöôïc laïi neáu öôùc löôïng nhu caàu phuï taûi quaù nhoû thì seõ khoâng ñaùp öùng ñöôïc nhu caàu cung caáp ñieän.Vì vaäy ta coù moät soá phöông phaùp döï baùo nhö: -Phöông phaùp tính heä soá vöôït tröôùc: Phöông phaùp naøy giuùp ta thaáy ñöôïc khuynh höôùng phaùt trieån cuûa nhu caàu vaø sô boä caân ñoái nhu caàu naøy vôùi nhòp ñoä phaùt trieån cuûa neàn kinh teá quoác daân,noùi chung noù chính laø tæ soá cuûa nhòp ñoä phaùt trieån naêng löôïng ñieän vôùi nhòp ñoä phaùt trieån cuûa toaøn boä neàn kinh teá quoác daân. - Phöông phaùp tính tröïc tieáp: Phöông phaùp naøy laø xaùc ñònh nhu caàu ñieän naêng cuûa naêm döï baùo,döïa treân toång saûn löôïng kinh teá cuûa caùc nghaønh naêm ñoù vaø suaát tieâu hao ñieän naêng vôùi töøng loaïi saûn phaåm.Ñoái vôùi nhöõng tröôøng hôïp khoâng coù suaát tieâu hao ñieän naêng thì xaùc ñònh nhu caàu ñieän naêng cho töøng tröôøng hôïp cuï theå (coâng suaát ñieän trung bình cho töøng hoä gia ñình,beänh vieän,tröôøng hoïc…..). Öu ñieåm:Tính toaùn ñôn giaûn. Khuyeát ñieåm:Sai soá lôùn. - Phöông phaùp ngoaïi suy theo thôøi gian:laø phöông phaùp nghieân cöùu söï dieãn bieán cuûa nhu caàu ñieän naêng ñieän naêng trong moät thôøi gian quaù khöù töông ñoái oån ñònh,tìm ra moät quy luaät naøo ñoù,roài keùo daøi quy luaät aáy ra ñeå döï ñoaùn cho töông lai. - Phöông phaùp töông quan: Phöông phaùp naøy nghieân cöùu moái quan heä giöõa ñieän naêng tieâu thuï vôùi saûn löôïng khaùc nhö :toång giaù trò saûn löôïng coâng nghieäp(ñoàng/naêm),toång saûn löôïng kinh teá quoác daân(ñoàng/naêm).Nhieäm vuï phaûi tìm ñöôïc haøm:y=f(x1 ,…...xn). - Phöông phaùp so saùnh ñoái chieáu: So saùnh ñoái chieáu nhu caàu phaùt trieån ñieän naêng cuûa caùc nöôùc hoaëc caùc ñòa phöông ôû hoaøn caûnh töông töï.èChæ söû duïng phöông phaùp naøy khi mình khoâng coøn phöông phaùp döï baùo naøo nöõa. - Phöông phaùp chuyeân gia:Laø tham khaûo yù kieán cuûa caùc chuyeân gia.Sau ñoù gia coâng soá lieäu ñeå laáy yù kieán. Döïa vaøo caùc phöông phaùp naøy seõ tính toaùn döï baùo ñöôïc nhu caàu phuï taûi chính xaùc hôn vaø seõ bieåu dieãn thoâng qua ñoà thò phuï taûi ñeå phuïc vuï cho coâng taùc thieát keá traïm bieán aùp. II-CAÂN BAÈNG COÂNG SUAÁT: Caân baèng coâng suaát laø xem khaû naêng cung caáp ñieän vaø tieâu thuï ñieän coù caân baèng hay khoâng. Caân baèng coâng suaát phuï taûi ñoùng vai troø raát quan troïng trong thieát keá cung caáp ñieän hay thieát keá nhaø maùy ñieän vaø traïm bieán aùp .Bieát raèng söï vaän haønh bình thöôøng cuûa heä thoáng seõ khoâng ñöôïc baûo ñaûm neáu coâng suaát cuûa heä thoáng ñöa ñeán chæ baèng phuï taûi cuûa noù.Vì vaäy heä thoáng phaûi cung caáp cho phuï taûi luùc cöïc ñaïi cuõng nhö phuï taûi laøm vieäc luùc bình thöôøng,coù theå lôùn hôn ñeå döï tröõ coøn phaùt trieån phuï taûi sau naøy. 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 seõ aûnh höôûng ñeán chaát löôïng ñieän naêng . Trong maïng ñieän thöôøng toån thaát coâng suaát phaûn khaùng lôùn hôn toån thaát coâng suaát taùc duïng, söï thieáu huït coâng suaát phaûn khaùng seõ aûnh höôûng ñeán chaát löôïng ñieän naêng ôû caùc hoä tieâu thuï ñieän . Neáu thieáu nhieàu coù theå laøm trì hoaõn caùc coâng vieäc cuûa caùc xí nghieäp coâng nghieäp ... Vì vaäy caân baèng coâng suaát raát caàn thieát ñeå ñaûm baûo nhu caàu caáp ñieän vaø chaát löôïng ñieän naêng . Do traïm bieán aùp khu vöïc(coøn goïi laø traïm NUÙT)110KV/22KV ôû Baéc Bình Chaùnh nhaän ñieän töø 2 traïm bieán aùp Hoùc Moân vaø Phuù Ñònh,neân khaû naêng nguoàn cung caáp cho traïm tuy thuoäc vaøo khaû naêng taûi toái ña cho pheùp treân ñuôøng daây110 KV ôû 2 traïm naøy. Phuï taûi caàn cung caáp cuûa traïm ta ñang thieát keá phaùt trieån trong töông lai(naêm 2018)laø:144,54 MVA. Qua ñoù ta thaáy heä thoáng löôùi ñieän ñaûm baûo cung caáp ñaày ñuû coâng suaát cho traïm ôû giai ñoaïn naøy(2006)vaø cho caû giai ñoaïn môû roäng trong töông lai(tôùi 2018). III-ÑOÀ THÒ PHUÏ TAÛI: Möùc tieâu thuï ñieän naêng luoân thay ñoåi,quy luaät bieán thieân cuûa phuï taûi theo thôøi gian coù theå quan saùt ñöôïc nhôø vaøo caùc duïng cuï töï ghi vaø ñöôøng cong bieåu dieãn söï thay ñoåi phuï taûi ñöôïc goïi laø:ÑOÀ THÒ PHUÏ TAÛI. Ñoà thò phuï taûi coù theå phaân loaïi theo coâng suaát ,theo thôøi gian,theo ñòa dö… Khi phaân loaïi theo coâng suaát coù ñoà thò phuï taûi coâng suaát taùc duïng, ñoà thò phuï taûi coâng suaát phaûn khaùng vaø ñoà thò phuï taûi coâng suaát bieåu kieán.Theo thôøi gian phaân loaïi ñoà thò phuï taûi naêm, ngaøy,vv…theo ñòa dö coù ñoà thò phuï taûi toaøn heä thoáng, ñoà thò phuï taûi cuûa nhaø maùy ñieän ,traïm bieán aùp ,ñoà thò phuï taûi cuûa hoä tieâu thuï. Ñoà thò phuï taûi caàn thieát cho vieäc thieát keá vaø vaän haønh heä thoáng ñieän.Khi bieát ñöôïc ñoà thò phuï taûi toaøn heä thoáng ñieän coù theå phaân boá toái öu coâng suaát cho caùc nhaø maùy ñieän trong heä thoáng,xaùc ñònh tieâu hao nhieân lieäu … Ñoà thò phuï taûi ngaøy cuûa nhaø maùy ñieän hay traïm bieán aùp duøng ñeå choïn dung löôïng maùy bieán aùp,tính toaùn toån thaát ñieän naêng trong maùy bieán aùp,choïn sô ñoà noái daây …Vôùi ñoà thò phuï taûi cöïc ñaïi haøng thaùng coù theå ñöa ra keá hoaïch tu söûa caùc thieát bò. Do tính chaát quan troïng cuûa noù neân nhaát thieát phaûi thieát laäp ñoà thò phuï taûi cho traïm bieán aùp. Ñoà thò phuï taûi cuûa traïm bieán aùp khu vöïc 110KV/22KV- Bình Chaùnh. Sau khi tröïc tieáp khaûo saùt tình traïng daân cö,caùc nhaø maùy xí nghieäp …trong khu vöïc Baéc Bình Chaùnh vaø keát hôïp vôùi soá lieäu do coâng ty ñieän löïc cung caáp.Ta ghi nhaän ñöôïc tình hình phuï taûi ôû khu vöïc naøy nhö sau: Khu vöïc khu coâng nghieâp Vónh Loäc,Taân Bình,..khu coâng nghieäp naøy taäp chung saûn suaát trong 2 ca.Do ñoù phuï taûi thöôøng cöïc ñaïi vaøo luùc 6-22h. Ngoaøi ra coøn coù moät soá phuï taûi duøng cho thaép saùng,maùy laïnh,quaït….phuï taûi naøy duøng cho nhu caàu vui chôi giaûi trí cho daân cö sau khi ñi laøm tan ca veà…… ÔÛ ñaây coøn coù moät soá phuï taûi duøng ñieän lieân tuïc nhö :traïm xaù ,phaân xöôûng,…… Daïng ñoà thi phuï taûi maø ta ñaõ thu nhaän ñöôïc coù daïng ñoà thò nhö döôùi ñaây ñeå thuaän tieän cho vieäc tính toaùn vaø traïm bieán aùp 110KV/22KV-Baéc Bình Chaùnh. Trong ñeà taøi thieát keá naøy phuï taûi khu vöïc phaùt trieån laøm 2 giai ñoaïn: Giai ñoaïn 1(2006-2011):Smax= 57,76MVA Giai ñoaïn 2(2011-2018):Smax= 144,54MVA Giaû thieát phuï taûi phaùt trieån ñeàu trong moãi thôøi ñoaïn laø(2006-2011)vaø (20012-2018).Vaäy ta coù theå xaây döïng ñöôïc nhu caàu phuï taûi trong töøng naêm vaø coù theå bieåu dieãn söï phaùt trieån cuûa phuï taûi trong caùc giai ñoaïn naøy baèng caùc ñöôøng bieåu dieãn. Baûng nhu caàu phuï taûi trong töøng naêm :(Baûng 1-1). Naêm 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Coâng suaát (MVA) 30 34,2 38,99 44,45 50,67 57,76 65,85 Naêm 2013 2014 2015 2016 2017 2018 Coâng suaát (MVA) 75,07 85,58 97,56 111,22 126,79 144,54 Theo coâng thöùc : F=P(F/P,i%,n) Trong ñoù:-n:Soá naêm taêng tröôûng phuï taûi. -i%:Soá phaàn traêm taêng tröôûng moãi naêm. Vaäy: F=P(F/P,i%,n) =30(1+0,14)12=144,54 (MVA) Töø soá lieäu cuï theå ta coù ñoà thò bieåu dieãn phuï taûi trong caùc naêm nhö sau: Ñaây laø ñoà thò nhu caàu phuï taûi IV-ÑOÀ THÒ PHUÏ TAÛI VAØ CAÂN BAÈNG COÂNG SUAÁT: 1-Khaùi nieäm: Quy luaät bieán thieân cuûa phuï taûi theo thôøi gian ñöôïc bieåu dieãn treân hình veõ goïi laø ñoà thò phuï taûi.Truïc tung cuûa ñoà thò coù theå bieåu dieãn :coâng suaát taùc duïng ,coâng suaát phaûn khaùng,coâng suaát bieåu kieán ôû daïng ñôn vò coù teân hay ôû daïng ñôn vò töông ñoái ;coøn truïc hoaønh thì bieåu dieãn thôøi gian. Trong thieát keá vaø vaän haønh heä thoáng ñieän coù 3 ñoà thò cô baûn: -Coâng suaát taùc duïng :P(W,KW,MW) -Coângsuaát phaûn khaùng :Q(Var.Kvar,MVar) -Coâng suaát bieåu kieán :S(VA,KVA,MVA) Ñoà thò phuï taûi coù theå phaân loaïi theo coâng suaát,theo thôøi gian,theo ñòa dö: +Theo coâng suaát: coâng suaát taùc duïng , phaûn khaùng ,coâng suaát bieåu kieán. +Theo thôøi gian :Coù ñoà thò phuï taûi naêm, ñoà thò phuï taûi ngaøy… +Theo ñòa dö :Coù ñoà thò phuï taûi toaøn traïm heä thoáng, ñoà thò phuï taûi cuûa nhaø maùy ñieän,cuûa traïm bieán aùp,ñoà thi phuï taûi cuûa hoä tieâu thuï… 2-Ñoà thò phuï taûi cuûa traïm bieán aùp 110KV/22KV thieát keá: Do traïm bieán aùp thieát keá coù coâng suaát lôùn.coâng suaát töï duøng trong traïm khoâng ñaùng keå so vôùi coâng suaát cuûa toaøn traïm neân coù theå boû qua khi toång hôïp phuï taûi. a-Giai ñoaïn 1(2006I2018): Phuï taûi cöïc ñaïi trong giai ñoaïn naøy laø:Smax = 30MVA(ñaàu naêm 2006) Cos=0,86àsin=0,51; tag=0,59 Aùp duïng coâng thöùc:P=Scos ;Q=Ssin Suy ra:Pmax=Smaxcos=300,86=25,8 (MW) Qmax=Smaxsin=300,51=15,3(MVar) Baûng caân baèng coâng suaát phuï taûi giai ñoaïn 1(ñaàu naêm 2006): (Baûng 1-2) Thôøi gian(h) S(%) S(MVA) P(MW) Q(Mvar) 0I4 30 9 7,74 4,59 4 I6 60 18 15,48 9,18 6I8 80 24 20,64 12,24 8I12 90 27 23,22 13,77 12I13 70 21 18,06 10,71 13I18 90 27 23,22 13,77 18I22 100 30 25,8 15,3 22I24 70 21 18,06 10,71 Ñoà thò phuï taûi giai ñoaïn 1( ñaàu naêm 2006): Ñoà thò phuï taûi coâng suaát bieåu kieán naêm 2006 Ñoà thò phuï taûi coâng suaát taùc duïng naêm 2006 Ñoà thò phuï taûi coâng suaát phaûn khaùng naêm 2006 b-Giai ñoaïn 2(töø naêm 2012I2018): Smax = 65,84MVA(ñaàu naêm 2012). Vôùi Cos=0,88àsin=0,47 ; tag=0,54 Ta coù coâng thöùc:P=Scos;Q=Ssin Suy ra:Pmax=Smaxcos=65,840,88=57,94 (MW) Qmax=Smaxsin=65,840,47=30,94(MVar) Baûng caân baèng coâng suaát phuï taûi giai ñoaïn 2(ñaàu naêm 2012): (Baûng 1-2) Thôøi gian(h) S(%) S(MVA) P(MW) Q(Mvar) 0I4 30 19,75 17,38 9,28 4 I6 60 39,5 34,76 18,57 6I8 80 52,67 46,35 24,75 8I12 90 59,26 52,15 27,85 12I13 70 46,09 40,56 21,66 13I18 90 59,26 52,15 27,85 18I22 100 65,84 57,94 30,94 22I24 70 46,09 40,56 21,66 Ñoà thò phuï taûi giai ñoaïn 2(ñaàu naêm 2012): Ñoà thò phuï taûi coâng suaát bieåu kieán naêm 2012 Ñoà thò phuï taûi coâng suaát taùc duïng naêm 2012 Ñoà thò phuï taûi coâng suaát phaûn khaùng naêm 2012 2-Vaán ñeà caân baèng coâng suaát vaø naêng löôïng: Vaán ñeà caân baèng laø so saùnh khaû naêng cung caáp ñieän vôùi nhu caàu phuï taûi tieâu thuï ñieän xem coù caân baèng hay khoâng,do vaäy caân baèng coâng suaát ñoùng vai troø heát söùc quan troïng trong thieát keá moät nhaø maùy ñieän hay traïm bieán aùp.Söï vaän haønh cuûa heä thoáng seõ khoâng ñöôïc baûo ñaûm neáu coâng suaát cuûa heä thoáng ñöa ñeán chæ baèng phuï taûi cuûa noù .Vì vaäy heä thoáng khoâng nhöõng phaûi cung caáp ñaûm baûo cho phuï taûi luùc cöïc ñaïi ,maø phaûi lôùn hôn ñeå döï tröõ phaùt trieån sau naøy. Caân baèng coâng suaát laø caân baèng coâng suaát taùc duïng,coâng suaát phaûn khaùng.Söï thieáu huït moät trong hai ñaïi löôïng naøy seõ aûnh höôûng xaáu ñeán chaát löôïng ñieän naêng vaø khaû naêng cung caáp ñieän.Trong maïng ñieän thoâng thöôøng coâng suaát phaûn khaùng toån thaát nhieàu hôn coâng suaát taùc duïng.Söï thieáu huït coâng suaát phaûn khaùng seõ daãn ñeán tình traïng laøm vieäc khoâng toát cuûa caùc hoä duøng ñieän,neáu thieáu huït nhieàu coù theå laøm ngöng truyeàn ñoäng cuûa caùc maùy coâng duïng trong xí nghieäp.Vì vaäy caân baèng coâng suaát laø raát caàn thieát ñeå baûo ñaûm nhu caàu cung caáp ñieän vaø chaát löôïng ñieän naêng. Chöông 2: LÖÏA CHOÏN VÒ TRÍ VAØ MOÂ HÌNH XAÂY DÖÏNG TRAÏM BIEÁN AÙP BAÉC BÌNH CHAÙNH aùb I-VÒ TRÍ ÑIA LYÙ: Traïm bieán aùp khu vöïc 110 KV/22KV Baéc Bình chaùnh . -Phía ñoâng tieáp giaùp vôùi phöôøng Taân Quy quaän 7. -Phía Nam tieáp giaùp vôùi ñöôøng AÂu Döông Laân-quaän 8, Phöôøng Taân Höng Quaän 7. -Phía taây tieáp giaùp vôùi quaän 8,gaàn beán xe caàn guoäc-Caàn ñöôùc. -Phía Baéc giaùp vôùi phía Thò Xaõ Taân An-Tænh Long An. II-VÒ TRÍ ÑAËT TRAÏM: 1-phöông aùn choïn ñòa ñieåm: Khi choïn vò trí xaây döïng traïm bieán aùp,ngöôøi ta phaûi choïn ñòa ñieåm ñaët traïm sao cho phuø hôïp vôùi coâng trình,ñoàng thôøi khoâng aûnh höôûng ñeán sinh hoaït cuûa daân cö ñòa phöông .Do ñoù khi choïn vò trí ñaët traïm caàn phaûi ñaït ñöôïc moät soá yeâu caàu sau: Ñaït yeâu caàu kyõ thuaät xaây döïng tram nhö :dieän tích,ñòa chaát,gaàn taâm phuï taûi…. Chi phí giaûi toaû ñeàn buø cho daân cö ñòa phöông thaáp. Phuø hôïp vôùi quy hoaïch ñoâ thò trong töông lai. Thuaân lôïi trong quaù trình thi coâng xaây döïng. Caên cöù vaøo tình hình thöïc teá löôùi ñieän truyeàn taûi vaø löôùi ñieän phaân phoái taïi khu vöïc,chuùng ta xaùc ñònh ñöïôc moät vò trí ñaët traïm nhö sau: a-Phöông aùn 1: Taïi xaõ An Phuù Taây,Bình chaùnh, Vónh loäc A, B ,Bình Höng,…. b-Phöông aùn 2:XaõTaân Quyù Taây,Taân nhaät,Taân kieân, Leâ minh xuaân,PhaïmVaên Hai… 2-Phaân tích phöông aùn :Caên cöù vaøo soá lieäu cung caáp cuûa phoøng quaûn lyù vaø thu thaäp ñöôïc cuûa coâng an khu vöïc maáy xaõ naøy ta thaáy: a-phöông aùn 1: Öu ñieåm:Khu vöïc daân cö coøn thöa thôùt,ñòa chaát thuaän lôïi cho vieäc xaây döïng caùc coâng trình,gaàn thò xaõ Bình Chaùnh nôi khu coâng nghieäp coù phuï taûi lôùn, baùn kính hoaït ñoäng löôùi ñieän 22KV cuõng vöøa phaûi,do ít toån hao.Do ñoù thuaän lôïi cho vieäc boá trí caùc tuyeán ñöôøng daây 22KV ñeán caùc khu vöïc coù phuï taûi. àThuaän lôïi cho vieäc thi coâng xaây döïng ñöôøng daây 110KV ñeán Baéc Bình Chaùnh cuõng nhö xaây döïng traïm bieán aùp ôû ñaây. Khuyeát ñieåm: Chi phí ñeàn buø cao. b-phöông aùn 2: Öu ñieåm:Khoâng vöôùng vaøo khu daân cö,do taïi ñaây daân cö coøn thöa. Nhöôïc ñieåm:Xa trung taâm phuï taûi,baùn kính hoaït ñoäng cuûa löôùi phaân phoái lôùn,gaây toån hao ,khoâng thuaän lôïi cho vieäc quy hoaïch löôùi ñieän phaân phoái. Xaây döïng ñöôøng daây 110KV Baéc Bình Chaùnh gaëp nhieàu khoù khaên vì phaûi giaûi toaû haønh lang môùi cho ñöôøng daây.Vì xa ñöôøng daây heä thoáng. 3-Nhaän xeùt vaø choïn ñòa ñieåm: Sau khi phaân tích Öu vaø khuyeát ñieåm trong 2 phöông aùn maø khaû thi nhaát ,Ta nhaän thaáy phöông aùn 1 laø phöông aùn khaû thi nhaát .Vì phöông aùn naøy gaàn nhö thoaû maõn caùc yeâu caàu veà kyõ thuaät vaø xaây döïng.Do ñoù,Vò trí ñaët traïm bieán aùp 110KV/22KV Baéc Bình Chaùnh gaàn 3 Xaõ:Ña phöôùc,Bình chaùnh,Vónh loäc A. III-MOÂ HÌNH XAÂY DÖÏNG TRAÏM: 1-Phaân tích caùc loaïi traïm: Ñeå choïn moâ hình xaây döïng traïm bieán aùp 110KV/22KV ôû Baéc Bình chaùnh, ta phaûi xem xeùt ñeán öu –khuyeát ñieåm cuûa töøng loaïi traïm. a-Thieát bò phaân phoái trong nhaø: Ñoái vôùi thieát bò phaân phoái trong nhaø,coù theå chia thaønh hai loaïi:laép gheùp vaø choïn boä.Khi ñoù chæ caàn gheùp caùc tuû laïi vôùi theo sô ñoà noái ñieän. Öu ñieåm: Laø caùc khí cuï ñöôïc baûo veä choáng möa naéng,axít,möa,kieàm…. Keát caáu coâng trình nhoû,goïn hôn so vôùi thieát bò ngoaøi trôøi,dieän tích ñaët traïm giaûm ñaùng keå. Khuyeát ñieåm :Chi phí xaây döïng lôùn va øvoán ñaàu tö ñeå thöïc hieän caùc bieän phaùp an toaøn do khoaûng caùch giöõa caùc phaàn mang ñieän khaùc nhau vaø vôùi ñaát khoâng toán .Vôùi nhöõng öu khuyeát ñieåm ñoù,thieát bò phaân phoái trong nhaø thöôøng ñöôïc cho caáp ñieän aùp 22KV trôû laïi,nhöõng vuøng ven bieån hay gaàn nhaø maùy hoaù chaát,nhöõng traïm coù dieän tích heïp…..coù theå duøng thieát bò phaân phoái trong nhaø cho caáp ñieän aùp 220KV,110KV. b-Thieát bò phaân phoái ngoaøi trôøi: Ñoái vôùi thieát bò, caùc khí cuï ñieän ñaët ngoaøi trôøi,goàm 2 loaïi:laép gheùp vaø troïn boä. Öu ñieåm :Laø khuyeát ñieåm cuûa thieát bò ñaët trong nhaø.Xaây döïng thieát bò phaânphoái ngoaøi trôøi nhanh,ít toán keùm.Do khoâng phaûi xaây döïng nhaø cöûa cho thieát bò,…Coù theå taêng khoaûng caùch giöõa caùc phaàn mang ñieän vôùi nhau. Khuyeát ñieåm :Cuûa thieát bò phaân phoái ngoaøi trôøi laø khí cuï phaûi chòu aûnh höôûng thöôøng xuyeân cuûa thôøi tieát,khí haäu,buïi aåm,hoaù chaát…..dieän tích xaây döïng traïm lôùn gaáp 2-4 laàn so vôùi traïm trong nhaø. Thieát bò phaân phoái ngoaøi trôøi thöôøng ñöôïc söû duïng ôû caáp ñieän aùp 35KV trôû leân. 2-Moâ hình xaây döïng traïm bieán aùp 110KV/22KV Baéc Bình Chaùnh: Töø phaân tích treân vaø keát hôïp vôùi ñòa ñieåm ñaõ xaây döïng traïm.ta nhaän thaáy raèng : Neáu choïn moâ hình xaây döïng traïm bieán aùp trong nhaø laø laõng phí vì thieát bò loaïi naøy raát ñaét.Nhöng ñeå vaän haønh an toaøn thieát bò vaø giaûm bôùt aûnh höôûng cuûa thôøi tieát vaø moâi tröôøng,moâ hình xaây döïng traïm bieán aùp Baéc Bình Chaùnh ñöôïc ñeà nghò: -Caùc thieát bò phaân phoái caáp ñieän aùp 110 KV ,caùc maùy bieán aùp ñöôïc ñaët ngoaøi trôøi. -Caùc thieát bò phaân phoái caáp 22KV ñaët trong nhaø. CHÖÔNG 3: CHOÏN PHÖÔNG AÙN THIEÁT KEÁ VAØ SÔ ÑOÀ CAÁU TRUÙC CHO aùb I-Khaùi nieäm: Sô ñoà caáu truùc cuûa traïm bieán aùp laø sô ñoà dieãn taû sö lieân quan giöõa nguoàn,taûi vaø heä thoáng ñieän. Nguoàn cuûa 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 maùy phaùt döï phoøng ñeå cung caáp ñieän cho caùc phuï taûi khi coù söï coá trong heä thoáng,tröôøng hôïp naøy caùc maùy phaùt döï phoøng ñöôïc xem laø nguoàn.Do ñoù,heä thoáng luoân ñöôïc xem laø thaønh phaàn quan troïng,caáu truùc cuûa traïm bieán aùp phaûi luoân luoân 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 heä thoáng thieát keá . Caùc yeâu caàu chính khi choïn sô ñoà caáu truùc : Coù tính khaû thi töùc laø coù theå choïn ñöôïc caùc thieát bò chính nhö : Maùy Bieán AÙp ,Maùy Caét ... , cuõng nhö coù khaû naêng thi coâng, xaây laép vaø vaän haønh . Ñaûm baûo lieân heä chaët cheõ giöõa caùc caáp ñieän aùp vôùi heä thoáng khi laøm vieäc bình thöôøng cuõng nhö khi laøm vieäc quaù taûi. Toån hao qua maùy bieán aùp beù, traùnh tröôøng hôïp cung caáp cho phuï taûi qua hai laàn bieán aùp khoâng caàn thieát . Voán ñaàu tö hôïp lyù, dieän tích chieám caøng beù caøng toát . Coù khaû naêng phaùt trieån taûi trong töông lai, khoâng caàn thay ñoåi caáu truùc ñaõ choïn . Thöôøng moät “ Nhaø Maùy Ñieän hay Traïm Bieán AÙp “ 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 cuûa caùc Maùy Bieán AÙp . + Toång soá voán ñaàu tö mua Maùy Bieán AÙp . + Toån hao ñieän naêng qua caùc Maùy Bieán AÙp . II-Phöông aùn choïn maùy bieán aùp: 1. Quaù taûi thöôøng xuyeân : Quaù taûi thöôøng xuyeân cuûa MBA laø cheá ñoä quaù taûi moät phaàn thôøi gian phuï taûi cuûa MBA vöôït quaù coâng suaát ñònh möùc cuûa noù. phaàn coøn laïi cuûa chu kì khaûo saùt (ngaøy, naêm) , phuï taûi cuûa MBA thaáp hôn coâng suaát ñònh möùc ñoù. Vôùi phuï taûi nhö vaäy thì hao moøn caùch ñieän sau moät chu kyø khaûo saùt khoâng vöôït quaù hao moøn ñònh möùc, töông öùng vôùi nhieät ñoä cuoän daây baèng 98oC. Khi quaù taûi thöôøng xuyeân, nhieät ñoä ñieåm noùng nhaát ( trong giôø phuï taûi cöïc ñaïi) cuûa cuoän daây MBA vöôït quaù 98oC nhöng khoâng vöôït quaù 140oC . Ñoái vôùi ñoà thò phuï taûi hai baäc, trình töï xaùc ñònh quaù taûi cho pheùp cuûa MBA theo ñöôøng cong khaû naêng taûi ñöôïc xaùc ñònh nhö sau : a. Döïa vaøo ñoà thò tính toaùn cöïc ñaïi, xaùc ñònh loaïi vaø coâng xuaát ñònh möùc bieán aùp Sñm , tính quaù taûi cuûa noù : b. Xaùc ñònh heä soá taûi baäc moät : c. Xaùc ñònh haèng soá thôøi gian cuûa MBA . vaø tuøy thuoäc vaøo heä thoáng laøm maùt, haèng soá thôøi gian vaø nhieät ñoä ñaúng trò cuûa moäi tröôøng laøm maùt maø choïn ñöôøng cong tính khaû naêng taûi cuûa MBA. Baûng choïn ñöôøng cong khaû naêng taûi : (Baûng 3-1) Heä thoáng laøm maùt Haèng soá thôøi gian cuûa MBA Soá cuûa bieåu ñoà öùng vôùi nhieät ñoä ñaúng trò cuûa moâi tröôøng laøm maùt Vo(dt).oC Coâng suaát MBA (MVA) 10 20 30 40 M 2,5 2,5 5 6 7 8 9 10 11 12 TÖØ 0,001 ñeán 1,0 Lôùn hôn 1,0 ñeán 6,3 ` 2,5 3,5 17 18 19 20 21 22 23 24 Lôùn hôn 6,3 ñeán 32 Lôùn hôn 32 ñeán._.