Thiết kế trạm biến áp trung gian 220/110KV Hàm Thuận - Phan Thiết
Tài liệu Thiết kế trạm biến áp trung gian 220/110KV Hàm Thuận - Phan Thiết: ... Ebook Thiết kế trạm biến áp trung gian 220/110KV Hàm Thuận - Phan Thiết
Tóm tắt tài liệu Thiết kế trạm biến áp trung gian 220/110KV Hàm Thuận - Phan Thiết, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Chöông I
TOÅNG QUAN VEÀ TRAÏM BIEÁN AÙP
Giôùi thieäu chung.
- Naêng löôïng ñieän hay coøn goïi ñöôïc goïi laø ñieän naêng, hieän nay ñaõ laø moät daïng naêng löôïng raát phoå bieán, saûn löôïng ñieän naêng treân theá giôùi ngaøy caøng taêng vaø chieám haøng nghìn tæ KWh. Sôû dó ñieän naêng ñöôïc thoâng duïng nhö vaäy vì noù coù nhieàu öu ñieåm nhö: deã daøng chuyeån thaønh caùc daïng naêng löôïng khaùc (cô, hoùa, nhieät…) deã chuyeån taûi ñi xa, hieäu suaát laïi cao.
- Trong quaù trình saûn xuaát vaø phaân phoái, ñieän naêng coù moät soá ñaëc ñieåm chính nhö sau:
a. Ñieän naêng saûn xuaát ra noùi chung khoâng tích tröõ ñöôïc (tröø moät vaøi tröôøng hôïp caù bieät vôùi coâng suaát nhoû, ngöôøi ta duøng pin vaø aêc quy laøm boä phaän tích tröõ). Taïi moïi luùc ta phaûi ñaûm baûo caân baèng giöõa ñieän naêng ñöôïc saûn xuaát ra vôùi ñieän naêng tieâu thuï keå caû nhöõng toån thaát do truyeàn taûi.
b. Quaù trình veà ñieän xaûy ra raát nhanh. Ví duï soùng ñieän töø lan truyeàn trong daây daãn vôùi toác ñoä raát lôùn xaáp xó toác ñoä aùnh saùng, quaù trình soùng seùt lan truyeàn, quaù trình quaù ñoä, ngaén maïch xaûy ra raát nhanh.
c. Ñaëc ñieåm thöù ba laø coâng nghieäp ñieän löïc coù quan heä chaët cheõ ñeán haàu heát caùc ngaønh kinh teá quoác daân. Ñoù laø moät trong nhöõng ñoäng löïc taêng naêng suaát lao ñoäng, taïo neân söï phaùt trieån nhòp nhaøng trong caáu truùc kinh teá.
Coâng nghieäp ñieän giöõ vai troø raát quan troïng trong giai ñoaïn phaùt trieån hieän nay, caùc ngaønh kinh teá troïng ñieåm ñang treân ñaø phaùt trieån maïnh meõ, haøng loaït caùc coâng ty xí nghieäp cuõng nhö caùc khu daân cö ñaõ vaø ñang ñöôïc hình thaønh. Vì vaäy, nhu caàu söû duïng ñieän ngaøy caøng cao, ñoøi hoûi ngaønh coâng nghieäp naêng löông ñieän phaûi ñaùp öùng kòp thôøi theo söï phaùt trieån ñoù. Chính vì nhöõng nguyeân nhaân treân laøm cho heä thoáng ñieän ngaøy caøng phöùc taïp. Moät trong nhöõng vaán ñeà caáp baùch ñaët ra laø lam sao tìm ra nhöõng phöông phaùp ñôn giaûn trong vaän haønh, deã daøng trong söûa chöõa, hieäu quaû ñaït ñöôïc phaûi cao nhöng phaûi ñaûm baûo tính thaåm myõ, an toaøn cho ngöôøi vaø thieát bò.
Heä thoáng cung caáp ñieän laø moät heä thoáng goàm caùc khaâu saûn xuaát, truyeân taûi vaø phaân phoái ñieän naêng ñeå cung caáp cho moät khu vöïc nhaát ñònh ñöôïc laáy töø heä thoáng löôùi ñieän quoác gia söû duïng ñieän aùp trung bình trôû xuoáng.
II. GIÔÙI THIEÄU SÔ LÖÔÏC VEÀ TRAÏM BIEÁN AÙP
- Traïm bieán aùp duøng ñeå bieán ñoåi ñieän naêng töø caáp ñieän aùp naøy sang caáp ñieän aùp khaùc. Noù ñoùng vai troø raát quan troïng trong heä thoáng cung caáp ñieän.
- Nhaø maùy ñieän vaø traïm bieán aùp laø caùc phaàn töû quan troïng trong heä thoáng ñieän coù theå cung caáp ñieän naêng cho phuï taûi ôû moät nôi khaùc xa hôn, khoaûng caùch xa ñoù nhieàu caây soá. Söï löïa choïn moät trung taâm phaùt trieån ñieän lieân quan ñeán nhieàu vaán ñeà nhö caàn moät soá voán ñaàu tö ban ñaàu lôùn, phí toån hao khai thaùc nhieàu hay ít, vaø vò trí caàn thieát ñeå laép ñaët ôû xa nôi coâng chuùng ñeå traùnh gaây buïi vaø oàn aøo. Do ñoù ôû haàu heát moïi nôi ñieän ñöôïc truyeàn taûi, chuyeân chôû töø moät nôi naøo ñoù (nhaø maùy phaùt ñieän) ñeán nôi tieâu thuï. Söï truyeàn taûi moät soá ñieän naêng ñi xa seõ xaõy ra nhieàu vaán ñeà, nhaát laø chi phí cho heä thoáng truyeàn taûi ñieän vaø toån thaát ñieän. Phöông phaùp höõu hieäu nhaát ñeå giaûm chi phí naøy laø baèng caùch naâng ñieän aùp leân cao, khi ñoù tieát dieän daây caùp vaø toån thaát ñieän naêng truyeàn taûi giaûm ñaùng keå. Tuy nhieân möùc ñieän aùp chæ naâng ñeán moät caáp naøo ñoù ñeå phuø hôïp vôùi vaán ñeà caùch ñieän vaø an toaøn. Hieän nay, nöôùc ta ñaõ naâng möùc ñieän naêng leân tôùi 500KV ñeå taïo thaønh heä thoáng ñieän hoaøn haûo vaän haønh töø naêm 1996 ñeán nay.
- Chính vì leõ ñoù traïm bieán aùp thöïc hieän nhieäm vuï chính laø naâng ñieän aùp leân cao khi truyeàn taûi, roài ñeán nhöõng trung taâm tieáp nhaän ñieän naêng( cuõng laø traïm bieán aùp) coù nhieäm vuï haï möùc ñieän aùp xuoáng ñeå phuø hôïp vôùi nhu caàu.
- Traïm bieán aùp coù theå phaân loaïi theo ñieän aùp vaø ñòa dö.
+ Theo caáp ñieän aùp : nhö ñaõ trình baøy thì coù traïm taêng aùp, traïm haï aùp, vaø traïm trung gian.
Traïm taêng aùp : thöôøng ñaët ôû nhöõng nhaø maùy ñieän laøm nhieäm vuï taêng ñieän aùp leân cao hôn ñeå truyeàn taûi ñi xa.
Traïm giaûm aùp : thöôøng ñaët gaàn ôû nhöõng nôi tieâu thuï, phaân phoái, nhaèm chuyeån ñoåi töø ñieän aùp cao xuoáng ñieän aùp thaáp phuø hôïp vôùi nhu caàu söû duïng.
Traïm trung gian : laø traïm duøng ñeå lieân tuïc giöõa hai nôi coù caáp ñieän aùp khaùc nhau trong heä thoáng ñieän.
+ Theo ñòa dö : coù traïm bieán aùp khu vöïc( töø ñieän aùp cuûa maïng ñieän chính cuûa khu vöïc hay maïng ñieän chính cuûa heä thoáng thöôøng laø caùc traïm 110KV, 220KV, 500KV…, noù chuû yeáu cung caáp ñieän cho khu vöïc roäng lôùn bao goàm caùc thaønh phoá, caùc khu coâng nghieäp …,traïm bieán aùp ñòa phöông)
III. Vò trí ñaët traïm
Vò trí ñaët phaûi thoaû maõn caùc yeâu caàu sau :
Gaàn trung taâm phuï taûi, gaàn ñöôøng oâ toâ ñeå thuaän tieän cho vieäc chuyeân chôû caùc thieát bò ñeán traïm ñaët bieät laø MBA gaàn caùc coâng trình, phuïc vuï coâng coäng nhö ñöôøng caáp thoaùt nöôùc, ñöôøng daây thoâng tin lieân laïc, phoøng chaùy chöûa chaùy…
Khoâng neân ñaët traïm bieán aùp ôû caùc vuøng gaàn bôø bieån nhieåm maën, caùc vuøng oâ nhieåm do caùc chaát thaûi cuûa nhaø maùy coâng nghieäp.
Khoâng neân ñaët traïm ôû vuøng ñaát quaù thaáp thöôøng bò ngaäp nöôùc hoaëc möïc nöôùc ngaàm cao hôn cao trình ñaùy moùng.
Khoâng neân ñaët traïm gaàn bôø soâng, vuøng ñaát ñaù voâi, ñöôøng oáng daãn xaêng daàu, khí ñoát, saân bay….vôùi khoaûng caùch theo qui ñònh.
Khoâng neân ñaët traïm bieán aùp ôû nhöõng khu vöïc ñaõ coù coâng trình xaây döïng hoaëc nhaø daân cö ñeå khoûi ñeàn buø khi phaù boû caùc coâng trình ñoù.
Traïm bieán aùp naøy ñöôïc ñaët ôû tænh Bình Thuaän gaàn quoác loä 28 vaø quoác loä 1A. Traïm nhaän ñieän töø hai nguoàn ñeán : ñoù laø töø HAØM THUAÄN veà vaø töø PHAN RANG. Caùc thieát bò cao aùp ñaët ngoaøi trôøi, thieát bò trung aùp ñaët trong nhaø.
Chöông II
XAÙC ÑÒNH NHU CAÀU PHUÏ TAÛI
I. DÖÏ BAÙO PHUÏ TAÛI
Theo caùc taøi lieäu tham khaûo ñöôïc bieåu dieãn baèng nhöõng bieåu ñoà, maø ñoà thò phuû taûi laø loaïi quan troïng baäc nhaát. Thieát keá moät TRAÏM BIEÁN AÙP toát khoâng, hoaøn toaøn phuï thuoäc vaøo möùc ñoä chính xaùc cuûa coâng taùc thu thaäp vaø phaân tích ñoà thò quyeát ñònh. Neáu vieäc öôùc löôïng phuï taûi quaù lôùn thì taát nhieân seõ gaây laõng phí. Ngöôïc laïi, neáu vieäc öôùc löôïng phuï taûi quaù nho ûthì seõ khoâng ñaùp öùng ñöôïc nhu caàu cung caáp ñieän. Vì vaäy, coâng taùc phaân tích ñoà thò phuï taûi chieám moät ñòa vò heát söùc quan troïng, chuùng ta phaûi nghieâng cöùu cho kyõ.
Ñeã giuùp cho vieäc xaùc ñònh chính xaùc nhu caàu ñieän naêng thöôøng ta duøng caùc phöông phaùp döï baùo nhu caàu ñieän naêng baèng caùc höôùng sau:
1. phöông phaùp tính heä soá tröôïc.
Phöông phaùp naøy laø tyû soá cuûa nhòp ñoä phaùt trieån naêng löôïng ñieän vôùi nhòp ñoä phaùt trieån cuûa toaøn boä neàn kinh teá quoác daân.
2. Phöông phaùp tröïc tieáp
Noäi dung cuûa phöông phaùp naøy laø nhu caàu ñieän naêng cuûa naêm döï baùo, döïa treân toång saûn löôïng kinh teá cuûa caùc ngaønh naêm ñoù vaø suaát tieâu hao naêng löôïng ñieän ñoái vôùi töøng loaïi saûn phaåm .
3. Phöông phaùp ngoaïi suy theo thôøi gian.
ÔÛ ñaây ta duøng phöông phaùp ngoaïi suy theo thôøi gian nghóa laø nghieân cöùu söï dieãn bieán cuûa nhu caàu ñieän naêng trong moät thôøi gian, trong quaù khöù töông ñoái oån ñònh, tìm ra moät qui luaät naøo ñoù, roài keùo daøi qui luaät aáy ra ñeå döï ñoaùn cho töông lai.
4. Phöông phaùp töông quan.
Thöïc chaát cuûa phöông phaùp naøy laø nghieân cöùu moái töông quan cuûa caùc thaønh phaàn kinh teá nhaèm phaùt trieån nhöõng quan heä veà maët ñònh löôïng cuûa caùc tham soá trong neàn kinh teá quoác daân döïa vaøo caùc phöông phaùp thoáng keâ toaùn hoïc, cuï theå laø chuùng ta nghieâng cöùu söï töông quan giöõa ñieän naêng tieâu thuï vaø caùc chæ tieâu kinh teá khaùc nhö toång giaù trò saûn löôïng coâng nghieäp, toång giaù trò saûn löôïng neàn kinh teá quoác daân.
5. Phöông phaùp so saùnh ñoái chieáu.
Noäi dung cuûa phöông phaùp naøy laø so sanh ñoái chieáu nhu caàu phaùt trieån ñieän naêng cuûa caùc nöôùc coù hoaøn caûnh töông töï. Ñaây cuõng laø phöông phaùp ñöôïc nhieàu nöôùc aùp duïng ñeå döï baùo ñieän naêng cuûa nöôùc mình moät caùch coù hieäu quaû. Phöông phaùp naøy thöôøng duøng cho döï baùo ngaén haïn vaø trung haïn thì keát quaû töông ñoái chính xaùc hôn.
6. Phöông phaùp chuyeân gia.
Phöông phaùp naøy döïa treân söï hieåu bieát saâu saéc cuûa caùc chuyeân gia gioûi veà lónh vöïc cuûa ngaønh döï baùo caùc chæ tieâu kinh teá.
Ngoaøi ra coøn phaûi xaùc ñònh baûn chaát cuûa caùc hoä duøng ñieän qua soá phaàn traêm cuûa phuï taûi loaïi I, loaøi II, loaïi III, thôøi gian söû duïng coâng suaát cöïc ñaïi T heä soá coâng suaát cosj.
II. CAÂN BAÈNG COÂNG SUAÁT
- Caân baèng coâng suaát ñoùng vai troø quan troïng trong vieäc thieát keá NHAØ MAÙY ÑIEÄN vaø TRAÏM BIEÁN AÙP . Vì vaäy, heä thoáng ñieän phaûi cung caáp ñuû ñieän naêng cho phuï taûi luùc cöïc ñaïi, muoán nhö vaäy:
+ Coâng suaát taùc duïng coù theå huy ñoäng cuûa caùc NHAØ MAÙY ÑIEÄN caàn phaûi ñuû ñeå thoûa maõn toaøn boä phuï taûi taùc duïng vaø toån thaát coâng suaát taùc duïng cuûa heä thoáng, khi ñieän aùp vaø taàn soá ñònh möùc.
+ Coâng suaát phaûn khaùng coù theå huy ñoäng ñöôïc cuûa caùc maùy phaùt vaø maùy buø ñoäng boä caàn phaûi ñuû ñeã thoûa maõn toaøn boä phuï taûi phaûn khaùng vaø toån thaát coâng suaát phaûn khaùng cuûa heä thoáng khi ñieän aùp vaø taàn soá laø ñònh möùc.
+ Söï phaân boá coâng suaát phaûn khaùng coù theå huy ñoäng ñöôïc cuûa caùc maùy phaùt vaø maùy buø ñoàng boä trong heä thoáng phaûi thoûa ñieàu kieän sao cho trong moãi khu cöïc coù söï caân baèng cuïc boä phuï taûi phaûn khaùng, traùnh khoâng ñöôïc truyeàn taûi moät löôïng coâng suaát phaûn khaùng lôùn, qua nhöng ñöôøng daây daøi gaây neân toån thaát ñieän aùp quaù lôùn trong maïng ñieän.
- Khi thieáu coâng suaát taùc duïng thì seõ khoâng theå duy trì taàn soá ñònh möùc, thieáu coâng suaát phaûn khaùng thì khoâng theå duy trì möùc ñieän aùp trung bình trong maïng gaàn giaù trò ñònh möùc. Vì vaäy, söï bieán thieân cuûa taàn soá(f) vaø ñieän aùp (U) trong heä thoáng ñieän thì noù aûnh höôûng ñeán caùc chæ tieâu kinh teá kyõ thuaät cuûa caùc phuï taûi . Cho neân, ta caàn coù caùc bieän phaùp ñeå ñieàu chænh taàn soá vaø ñieän aùp moät caùch hôïp lyù, nghóa laø luoân luoân ñaûm baûo traïng thaùi caân baèng coâng suaát giöõa nguoàn vaø taûi trong heä thoáng ñieän.
III. ÑOÀ THÒ PHUÏ TAÛI CUÛA TRAÏM
- Hoä tieâu thuï ñieän laø moät boä phaän raát quan troïng trong heä thoáng phaân phoái ñieän vaø cung caáp ñieän. Tuøy theo tính chaát quan troïng vaø möùc ñoä söû duïng ñieän naêng cuûa hoä tieâu thuï maø ngöôøi ta chia phuï taûi ra laøm 3 loaïi.
+ Phuï taûi loaïi I: laø nhöõng hoä tieâu thuï maø khi coù söï coá maát ñieän gaây haäu quaû nghieâm troïng, nguy hieåm ñeán tính maïng con ngöôøi, gaây thieät haïi lôùn veà kinh teá, gaây roái loaïn caùc quaù trình coâng ngheä phöùc taïp daãn ñeán laøm hoûng haøng loaït saûn phaåm ñaàu ra, gaây aûnh höôûng khoâng toát veà phöông dieän kinh teá chính trò, nhö caùc cô quan ñaàu naõo, boä quoác phoøng, nhaø maùy luyeän theùp, phoøng moå cuûa beänh vieän….. Ñoái vôùi phuï taûi loaïi I khoâng cho pheùp maát ñieän, phaûi cung caáp ñieän lieân tuïc, thoâng thöôøng phuï taûi loaïi I ñöôïc cung caáp ít nhaát 2 nguoàn vaø coù nguoàn döï phoøng.
+ Phuï taûi loaïi II: laø nhöõng hoä tieâu thuï maø khi coù söï coá maát ñieän thì noù chæ gaây thieät haïi veà kinh teá nhö nhaø maùy ngöøng saûn xuaát, laõng phí söùc lao ñoäng, taïo neân thôøi gian cheát cuûa coâng nhaân vaø caùn boä coâng nhaân vieân trong cô quan…Ñoái vôùi hoä tieâu thuï loaïi II thì khi thieát keá ta phaûi tính toaùn so saùnh kinh teá kyõ thuaät ban ñaàu vôùi quaù trình thieät haïi veà kinh teá do maát ñieän, xem tröôøng hôïp naøo coù lôïi hôn thì ta thieát keá.
+ Phuï taûi loaïi III: laø nhöõng hoä tieâu thuï thuoäc quaàn chuùng nhaân daân, töùc laø nhöõng hoä cho pheùp ñöôïc cung caáp ñieän vôùi möùc ñoä thaáp vaø cho pheùp maát ñieän trong thôøi gian söûa chöõa, thay thieát bò khi söï coá thöôøng khoâng cho pheùp moät ngaøy.
- Ñoà thò phuï taûi laø hình veõ bieåu dieãn quan heä giöõa coâng suaát phuï taûi(S,P,Q) theo thôøi gian S = f(t), P = f(t), Q = f(t), phuï thuoäc vaøo thôøi löôïng (T) caàn quan taâm, quan saùt söï thay ñoåi phuï taûi cuûa caùc loaïi ñoà thò phuï taûi ngaøy ñeâm vaø caùch xaây döïng ñoà thò phuï taûi naêm. Trong ñoà thò phuï taûi naøy thì ta chæ quan taâm ñeán ñoà thò phuï taûi ngaøy. Thôøi löôïng (T) trong 24h, ta veõ töø 0 24h, phuï taûi thöôøng veõ theo kieåu baäc thang.
- Toång hôïp ñoà thò phuï taûi laø toång hôïp 2 hoaëc nhieàu ñoà thò phuï taûi ôû caùc caáp ñieän aùp cho nhaø maùy hay traïm bieán aùp caàn cung caáp. Phuï taûi toång naøy bao goàm caû toån hao trong truyeàn taûi (qua maùy bieán aùp) vaø phaàn töï duøng phuïc vuï cho vieäc saûn xuaát vaø truyeàn taûi ñieän naêng.
S
- Qua söï tham khaûo nhieàu taøi lieäu veà ñoà thò phuï taûi vaø thu thaäp soá lieäu neân ta coù thoâng soá vaø ñoà thò veà phuï taûi khi thieát keá traïm trung gian
220/110 KV
+ Caáp 110KV : S =120MVA ; cos =0.8
+ Caáp 22 KV : S = 20MVA ; cos =0.8
+ Caáp 0.4 KV : S =0.5MVA ; cos =0.75
Ñoà thò phuï taûi ôû caáp ñieän aùp 110 KV.
S(MVA)
%
T(giôø)
Ñoà thò phuï taûi ôû caáp ñieän aùp 22 KV.
T(giôø)
S(MVA)
%
Baûng caân baèng coâng suaát cuûa toaøn traïm.
T(h)
S(MVA)
S(%)
110 KV
22 KV
Toaøn traïm
04
24
10
34
24
46
36
14
50
36
68
60
14
74
53
812
96
16
112
80
1214
84
14
98
70
1416
108
18
126
90
1618
120
20
140
100
1820
108
20
128
91
2022
60
12
72
52
2224
48
12
60
43
Ñoà thò phuï taûi cuûa toaøn traïm.
S(MVA)
%
T(giôø)
Chöông III
SÔ ÑOÀ CAÁU TRUÙC CUÛA TRAÏM
I . Toång quaùt.
- Sô ñoà caáu truùc coù nhieäm vuï lieân quan giöõa nguoàn vaø taûi thoâng qua caùc thieát bò ñieän, taïo thaønh moät heä thoáng ñieän hoaøn chænh, coøn goïi laø sô ñoà noái ñieän cuûa traïm
- Thöôøng moät traïm bieán aùp coù theå coù nhieàu phöông aùn caáu truùc khaùc nhau. Vieäc löïa choïn moät phöông aùn toái öu raát khoù. Trong thöïc teá thöôøng khoâng coù phöông aùn tuyeät ñoái hoaøn haûo so vôùi phöông aùn khaùc.
- Phöông phaùp tính toaùn kinh teá – kyõ thuaät nhaèm muïc ñích phoái hôïp haøi hoaø cuûa caùc maët maâu thuaån, dieãn ñaït thaønh caùc “ ñoä ño hieäu quaû kinh teá “, döïa theo tieâu chuaån hieäu quaû töông öùng, ñeå phaân tích löïa choïn phöông aùn toái öu. Tuy nhieân moät phöông aùn ñöôïc löïa choïn coù mong muoán thoaû maõn ñoàng thôøi nhieàu chæ tieâu, tính ña chæ tieâu cuûa baøi toaùn thöôøng maâu thuaån nhau.
- Vì vaäy chæ tieâu toái öu khoâng theå mang tính tuyeät ñoái, vónh cöûu maø theå hieän tính dung hoaø, phuï thuoäc giai ñoaïn, hoaøn caûnh kinh teá vaø phaàn naøo mang tính chuû quan cuûa ngöôøi quyeát ñònh phöông aùn. Ñaëc bieät vôùi heä thoáng traïm laø moät heä lôùn, coù caáu truùc phöùc taïp, nhieàu caáp, luoân phaùt trieån vaø chòu taùc ñoäng cuûa nhieàu yeáu toá ngaãu nhieân, neân caùc chæ tieâu toái öu laïi caøng khoâng theå mang tính chaát tuyeät ñoái vónh cöûu.
- Moät sô ñoà hoaøn chænh phaûi thoaû maõn caùc yeáu toá sau ñaây:
+ Laøm vieäc ñaûm baûo ñoä tin caäy vaø khaû naêng an toaøn cuûa traïm.
+ Tính linh hoaït, caáu taïo ñôn giaûn, vaän haønh deã daøng, sô ñoà cuûa traïm phaûi thích öùng vôùi caùc traïng thaùi vaän haønh khaùc nhau trong heä thoáng ñieän, ñieàu naøy coøn phuï thuoäc vaøo möùc ñoä quan troïng cuûa phuï taûi, coâng suaát lôùn nhaát cuûa phuû taûi vaø gam cuûa MBA maø ta choïn sô ñoà sao cho toái öu nhaát.
+ Tính kinh teá : chon sô ñoà sao cho ñaûm baûo ñöôïc tin caäy cung caáp ñieän cao, baûo ñaûm ñuû ñieän naêng cho phuï taûi, caùc thieát bò trong traïm hoaït ñoäng ôû cheá ñoä ñònh möùc, khoâng quaù taûi, khoâng non taûi ñeå ñaûm baûo kinh teá- kyõ thuaät cuûa traïm.
+ Tính phaùt trieån cuûa sô ñoà phaûi ñaûm baûo ñuû coâng suaát ôû hieän taïi vaø khaû naêng phaùt trieån ôû töông lai theo döï baùo cuûa keá hoaïch.
II. Caùc daïng sô ñoà caáu truùc cuûa traïm.
1. Phöông aùn 1: söû duïng hai MBA ba pha hai cuoän daây.
- Daïng sô ñoà naøy thöôøng aùp duïng khi phuï taûi ôû caáp thaáp (22KV) khoâng lôùn hôn so vôùi phuï taûi ôû caáp 110 KV
Öu ñieåm.
- Daïng sô ñoà naøy töông ñoái ñôn giaûn, söû duïng MBA 3 pha 2 cuoän daây coù kích thöôùc vaø khoái löôïng töông ñoái nhoû, deã vaän chuyeån.
Nhöôïc ñieåm.
Phuï taûi phaûi chòu toån thaát qua hai laàn MBA, neân hieäu suaát truyeàn taûi giaûm.
Soá löôïng MBA nhieàu daãn ñeán toån hao coâng suaát lôùn.
Do soá löôïng MBA nhieàu daãn ñeán caàn nhieàu thieát bò ñieän daãn ñeán chieám dieän tích maët baèng lôùn.
2 . Phöông aùn 2. söû duïng MBA töï ngaãu.
Öu ñieåm. : Ñaây laø sô ñoà hoaøn chænh, tyû soá bieán aùp 0,5 thoaû ñieàu kieän duøng MBA töï ngaãu, toån thaát coâng suaát thaáp, soá löôïng MBA ít, deã ñieàu chænh ñieän aùp döôùi taûi…
Nhöôïc ñieåm : khi söû duïng maùy naøy caàn ñaët thieát bò baûo veä toát cho caùc cuoän daây.
3 . Phöông aùn 3. söû duïng MBA 2 cuoän daây.
- Ñoái vôùi sô ñoà naøy thì coù hai MBA nhaän ñieän töø caáp cao 220 KV xuoáng 22KV, loaïi maùy naøy ít coù saûn xuaát vì cuoän thöù caáp chòu caùch ñieän raát cao daãn ñeán MBA raát ñaét tieàn, gaây toån hao raát nhieàu.
4 . Phöông aùn 4. söû duïng MBA ba pha 3 cuoän daây.
Öu ñieåm.
Sô ñoà caáu truùc ñôn giaûn, soá löôïng MBA ít, dieän tích maët baèng nhoû.
Hieän nay MBA 3 pha 3 cuoän daây ñöôïc söû duïng roäng raõi.
Nhöôïc ñieåm.
- Toån thaát coâng suaát lôùn hôn töï ngaãu.
Nhaän xeùt caùc phöông aùn.
- Thoâng qua caùc sô ñoà caáu truùc treân ta nhaän thaáy phöông aùn 1 vaø 4 coù soá löôïng MBA ít nhaát, daãn ñeán soá löôïng caùc thieát bò ñieän ñoùng caét, baûo veä… cuõng ít, ñaây cuõng laø hai phöông aùn coù tính khaû thi nhaát neân ta chon laøm thieát keá cho traïm.
- Phöông aùn coøn laïi 2 vaø 3 coù soá löôïng MBA nhieàu, toán keùm nhieàu thieát bò ñoùng caét, baûo veä…,vaäy toån thaát ñieän naêng lôùn,vaän haønh khoâng kinh teá. Vaäy caùc phöông aùn naøy khoâng phuø hôïp ñeå thieát keá.
- Ta choïn phöông aùn 1 vaø 4 ñeå tính toaùn tieáp theo, ñoàng thôøi so saùnh kinh teá – kyõ thuaät giöõa hai phöông aùn ñeå choïn ra phöông aùn toái öu nhaát cho traïm.
III. Caùc daïng sô ñoà noái ñieän.
- Caùc thieát bò cuûa traïm bieán aùp, caùc khí cuï ñieän noái laïi vôùi nhau thaønh sô ñoà noái ñieän. Yeâu caàu cuûa sô ñoà noái ñieän laø laøm vieäc ñaûm baûo tin caäy, caáu taïo ñôn giaûn, vaän haønh linh hoaït, kinh teá vaø an toaøn cho ngöôøi.
- Tính ñaûm baûo cuûa sô ñoà phuï thuoäc vaøo vai troø quan troïng cuûa hoä tieâu thuï loaïi I thì phaûi cung caáp baèng hai ñöôøng daây töø hai nguoàn ñoäc laäp moãi nguoàn phaûi cung caáp ñuû coâng suaát khi nguoàn kia bò söï coá.
- Tính linh hoaït cuûa sô ñoà theå hieän bôûi khaû naêng thích öùng vôùi nhieàu traïng thaùi vaän haønh khaùc nhau.
- Tính kinh teá : sô ñoà ñöôïc quyeát ñònh bôûi heä thoáng thanh goùp, soá löôïng khí cuï ñieän duøng trong sô ñoà.
- Caùch boá trí thieát bò trong sô ñoà phaûi ñaûm baûo an toaøn cho nhaân vieân vaän haønh.
- Sô ñoà ñieän cuûa traïm bieán aùp raát ña daïng vaø phong phuù, coù raát nhieàu daïng sô ñoà khaùc nhau. Sau ñaây laø caùc daïng sô ñoà cô baûn nhaát
1. Sô ñoà moät heä thoáng thanh goùp.
- Öu ñieåm : cô baûn cuûa sô ñoà naøy laø ñôn giaûn, giaù thaønh reõ, vaän haønh deã daøng, chieám dieän tích nhoû trong traïm.
- Khuyeát ñieåm : tính cung caáp ñieän naêng khoâng cao, khi söï coá maùy caét phuï taûi thì phuï taûi ñoù maát ñieän trong suaát thôøi gian söûa chöõa maùy caét.
Ta coù caùc daïng sô ñoà cô baûn sau.
Sô ñoà 1 thanh goùp khoâng phaân ñoaïn.
DCL
DCL
MC
DCL
TG
MC
DCL
- Sô ñoà ñôn giaûn, deã vaän haønh , reõ tieàn.
- Sô ñoà naøy chæ caàn 1 nguoàn ñeán laø ñuû.
- Tính cung caáp ñieän khoâng cao, khi söûa chöõa dao caùch ly, phaûi caét toaøn phaàn, khi söûa chöõa maùy caét phuï taûi naøo thì phuï taûi ñoù bò maát ñieän trong suaát thôøi gian söûa chöõa.
- Daïng sô ñoà naøy khoâng coù phuï taûi loaïi I.
b. Sô ñoà 1 heä thoáng thanh goùp coù phaân ñoaïn.
Phaân ñoaïn baèng DCL
Phaân ñoaïn baèng MC
DCL
DCL
MC
DCL
TG
MC
DCL
- Daïng naøy thöôøng khi coù töø hai nguoàn cung caáp ñeán.
- Daïng sô ñoà naøy cung caáp ñöôïc phuï taûi loaïi I.
- Khi thanh goùp bò söï coá thì coù moät soá phuï taûi bò caét ñieän.
- Khi söûa chöõa maùy caét phuï taûi naøo ñoù thì phuï taûi ñoù bò caét ñieän trong suaát thôøi gian söûa chöõa.
- Vieäc phaân ñoaïn thanh goùp seõ taêng cöôøng ñoä tin caäy cung caáp ñieän.
Toùm laïi : ba daïng sô ñoà treân khi coù söï coá vaãn coøn coù phuï taûi maát ñieän, ñeã khaéc phuïc nhöôïc ñieåm naøy ta coù daïng sô ñoà sau.
Sô ñoà 1 heä thoáng thanh goùp coù thanh goùp ñöôøng voøng.
- Daïng sô ñoà naøy caûi tieán sô ñoà treân, coù nhieàu öu ñieåm hôn, khi söûa chöõa maùy caét phuï taûi thì phuï taûi vaãn hoaït ñoäng bình thöôøng.
- Khi söûa chöõa thanh goùp hoaëc dao caùch ly cuûa thanh goùp thì khoâng coù phuï taûi naøo bò maát ñieän. Ngaøy nay sô ñoà 1 heä thoâng thanh goùp coù ñöôøng voøng ñöôïc öùng duïng roäng raõi trong thieát bò phaân phoái ñieän aùp töø 110 KV trôû leân. Caùc daïng sô ñoà ñôn giaûn sau.
Sô ñoà heä thoáng hai thanh goùp.
DCL
DCL
MC
DCL
TG
MC
- Sô ñoà naøy khi söûa chöõa 1 thanh goùp thì khoâng coù phuï taûi naøo bò maát ñieän
- Sô ñoà naøy coù phuï taûi loaïi I thì ta laáy ñieän töø hai nguoàn ñieän khaùc nhau.
4. Sô ñoà heä thoáng hai thanh goùp coù thanh goùp voøng.
- Öu ñieåm cuûa sô ñoà naøy laø khi söûa chöõa maùy caét vaø dao caùch ly cuûa phuï taûi thì phuï taûi khoâng bò maát ñieän.
- Sô ñoà naøy ñaûm baûo cung caáp ñieän, nhöng sô ñoà coù nhieàu dao caùch ly daãn ñeán caáu taïo thieát bò phaân phoái coàng keành, vaän haønh phöôùc taïp.
- Daïng sô ñoà naøy ñöôïc öùng duïng roäng raõi cho caùc thieát bò ñieän quan trong, coù caáp ñieän aùp töø 110 KV trôû leân.
Toùm laïi : vì tính chaát quan troïng cuûa phuï taûi khoâng ñöôïc maát ñieän trong nhieàu giôø, ñoàng thôøi phaûi ñaûm baûo ñoä tin caäy cung caáp ñieän cao neân ta choïn heä thoáng hai thanh goùp ôû caáp 220 KV ñaàu vaøo cuûa MBA, choïn heä thoáng hai thanh goùp cho caáp ñieän aùp 110 KV vaø choïn tuû hoäp boä 1 heä thoáng thanh goùp coù maùy caét phaân ñoaïn cho caáp ñieän aùp 22 KV.
Chöông IV
CHOÏN MAÙY BIEÁN AÙP
I. Khaùi nieäm chung.
Ñeå thi coâng hay thieát keá laép ñaët moät traïm bieán aùp laø moät khaâu quan troïng. Vì vaäy caàn phaûi nghieân cöùu kyõ nhieäm vuï thieát keá. Caùc phöông aùn vaïch ra phaûi ñaûm baûo cung caáp ñieän lieân tuïc cho caùc hoä tieâu thuï. Khi choïn soá löôïng cuûa MBA caàn söû duïng caùc soá lieäu nhö chi phí theo voán ñaàu tö, chi phí voán vaän haønh haøng naêm. Ngoaøi ra, chi phí kim loaïi maøu, coâng suaát tieâu thuï MBA cuõng laø chæ tieâu ñeå quyeát ñònh choïn soá löôïng vaø coâng suaát MBA.
Toùm lai : vieäc choïn soá löôïng vaø coâng suaát MBA döïa treân cô sôû kinh teá – kyõ thuaät cho traïm.
1. Choïn soá löôïng MBA.
Khi choïn MBA phaûi chuù yù tôùi caùc ñaët ñieåm cuûa caùc loaïi MBA nhö :
- Ñoái vôùi MBA töï ngaãu chæ ñöôïc söõ duïng khi trung tính tröïc tieáp noái ñaát, MBA töï ngaãu duøng trong caáp 110 KV trôû leân thì coù hieäu quaû kinh teá nhaát. Loaïi MBA naøy öu vieät hôn MBA thöôøng. Giaù thaønh, chi phí vaät lieäu vaø toån hao naêng löôïng khi vaän haønh cuûa noù nhoû hôn vôùi MBA thöôøng coù cuøng coâng suaát.
- Ñoái vôùi MBA thöôøng thì thöôøng duøng ôû caáp ñieän aùp töø 110 KV trôû xuoáng, loaïi MBA naøy thöôøng deã söû duïng, raát thoâng duïng trong vieäc thieát keá caùc traïm phaân phoái.
- Maùy bieán aùp taêng aùp duøng trong nhaø maùy ñieän khaùc vôùi MBA haï aùp duøng trong traïm bieán aùp : vì MBA taêng aùp thì ñieän aùp ra lôùn hôn ñieän aùp trung bình ôû caáp ñoù coøn MBA haï aùp thì ñieän aùp ra töông ñöông vôùi ñieän aùp trung bình ôû caáp ñoù.
- Khi caàn ñieàu chænh ñieän aùp thì phaûi choïn MBA coù ñieàu chænh döôùi taûi.
- Khi choïn MBA töï ngaãu caàn chuù yù : coâng suaát cuoän haï chæ cheá taïo vôùi coâng suaát baèng *S
- Ñeå tính cung caáp ñieän lieân tuïc thì moãi traïm bieán aùp coù ít nhaát laø 2 maùy bieán aùp, maø moãi maùy phaûi hoaït ñoäng hoå trôï cho nhau khi coù söï coá 1 maùy.
Vaäy vieäc choïn soá löôïng MBA coù lieân quan chaët cheõ vôùi ñoä tin caäy cung caáp ñieän lieân tuïc.
Choïn coâng suaát MBA
- Khi choïn coâng suaát MBA, caàn phaûi ñaûm baûo cheá ñoä laøm vieäc hôïp lyù veà maët kinh teá - kyõ thuaät, ñaõm baûo ñoä döï tröõ toát trong khaû naêng phaùt trieån phuï taûi ôû töông lai trong 510 naêm.
- Coâng suaát cuûa MBA khoâng nhöõng ñaûm baûo ñuû coâng suaát yeâu caàu maø coøn coù coâng suaát döï tröõ coù saün trong maùy ñeå khi MBA bò söï coá thì caùc coøn laïi phaûi ñaûm baûo ñöôïc toaøn boä coâng suaát yeâu caàu. Vieäc ñaûm baûo coâng suaát yeâu caàu khoâng chæ söû duïng coâng suaát ñònh möùc cuûa MBA maø coøn keå ñeán khaû naêng quaù taûi cuûa MBA. Maùy bieán aùp coù caùc khaû naêng quaù taûi sau :
a. Quaù taûi söï coá.
- Ñoù laø quaù taûi cho pheùp MBA laøm vieäc vôùi ñieàu kieän söï coá (ví duï nhö bò hö 1 MBA khi hai maùy laøm vieäc song song). Nhö vaäy trò soá quaù taûi cho pheùp ñöôïc quyeát ñònh sao cho nhieät ñoä cuûa cuoän daây vaø daàu cuûa MBA ñaït trò soá cho pheùp ñeå khoûi aûnh höôûng ñeán söï laøm vieäc bình thöôøng tieáp theo cuûa maùy.
- Trong ñieàu kieän laøm vieäc ñoù, MBA ñöôïc pheùp quaù taûi 40% neáu thôøi gian quaù taûi cuûa maùy khoâng vöôït quaù 6h trong 5 ngaøy ñeâm vaø heä soá phuï taûi baäc 1 k khoâng vöôït quaù 0,93.
- Quaù taûi söï coá cho pheùp k1,4 khi MBA ñaët ngoaøi trôøi vaø k1,3 khi MBA ñaët trong nhaø, söû duïng khi löïa choïn MBA theo ñieàu kieän quaù taûi söï coá. Trò soá quaù taûi cho pheùp trong vaän haønh ñöôïc quyeát ñònh phuï thuoäc vaøo ñieàu kieän cuï theå nhö ñoà thò phuï taûi vaø nhieät ñoä moâi tröôøng laøm maùt.
b. Quaù taûi thöôøng xuyeân.
- Quaù taûi thöôøng xuyeân cuûa MBA laø cheá ñoä quaù taûi 1 phaàn thôøi gian phuï taûi cuûa MBA vöôït quaù coâng suaát ñònh möùc cuûa noù. Phaàn coøn laïi cuûa chu kyø khaûo saùt (ngaøy,naêm) phuï taûi cuûa MBA thaáp hôn coâng suaát ñònh möùc. Vôùi phuï taûi nhö vaäy thì hao moøn caùch ñieän sau 1 chu kyø khaûo saùt khoâng vöôït quaù hao moøn ñònh möùc. Khi quaù taûi thöôøng xuyeân, nhieät ñoä ñieåm noùng nhaát( trong giôø phuï taûi cöïc ñaïi) cuûa cuoän daây MBA vöôït quaù 98C nhöng khoâng vöôït quaù 140C.
- Ñeå ñaùnh giaù khaû naêng quaù taûi cho pheùp thöôøng xuyeân cuûa MBA trong nhöõng giôø phuï taûi cöïc ñaïi ngaøy ñeâm, caàn phaûi phaân tích, tính toaùn cheá ñoä nhieät ñoä cuûa noù. Noùi caùch khaùc, phaûi tính toaùn söï thay ñoåi nhieät ñoä daàu vaø cuoän daây cuûa MBA trong thôøi gian ngaøy ñeâm ñoù. Tính toaùn nhieät ñoä daàu vaø nhieät ñoä cuûa cuoän daây MBA , cuûng khaù phöùc taïp neân trong thieát keá ngöôøi ta xaây döïng bieåu ñoà veà khaû naêng taûi cuûa MBA ñöôïc cho trong caùc taøi lieäu thieát keá .
- caùc bieåu ñoà veà khaû naêng taûi cuûa MBA ñöôïc xaây döïng treân cô sôû ñoà thò phuï taûi hai baäc ñaúng trò cuûa MBA. Truïc hoaønh cuûa ñöôøng cong tính toaùn chæ heä soá k1 ( heä soá phuï taûi baäc 1 ) töùc laø phuï taûi 1 vôùi phuï taûi ñònh möùc, coøn truïc tung chæ heä soá quaù taûi cho pheùp. Caùc ñöôøng cong xaây döïng öùng vôùi thôøi gian cuûa quaù taûi khaùc nhau töø 0.5 – 24 h .
- 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 suaát ñònh möùc bieán aùp Sñm , vaø tính quaù taûi cuûa noù
Xaùc ñònh heä soá non taûi
Xaùc ñònh haèng soá thôøi gian MBA ,vaø tuyø thuoäc vaøo heä thoáng laøm maùt, maø choïn ñöôøng cong tính khaû naêng taûi cuûa MBA .
Baûng choïn ñöôøng cong khaû naêng taûi cuûa MBA
Heä thoáng laøm maùt
Haèng soá thôøi gian cuûa MBA (h)
Soá cuûa bieåu ñoà öùng vôùi nhieät ñoä ñaúng trò cuûa moâi tröôøng laøm maùt
Coâng suaát MBA
(MVA)
10
20
30
40
Töï nhieân
2.5
5
7
9
11
Töø 0,001ñeán 1
2.5
6
8
10
12
Lôùn hôn 1ñeán 6,3
Coù theâm quaït
2.5
17
19
21
23
Lôùn hôn 6,3 ñeán 32
3.5
18
20
22
24
Lôùn hôn 32 ñeán 63
Tuaàn hoaøn cöôûng böùc
2.5
29
31
33
35
Töø 80 ñeán 125
Tuaàn hoaøn cöôûng böùc coù quaït
3.5
30
32
34
36
Lôùn hôn 125
Theo ñöôøng cong naøy vaø xuaát phaùt töø heä soá phuï taûi baäc 1 k vaø thôùi gian quaù taûi tính toaùn ñeå xaùc ñònh heä soá quaù taûi cho pheùp k.
So saùnh k2 tính toaùn vôùi k2cp
+ Neáu k2 k2cp thì MBA ñöôïc pheùp quaù taûi öùng vôùi cheá ñoä laøm vieäc cuûa noù.
+ k2 k2cp thì MBA khoâng ñöôïc pheùp söû duïng
Trong tröôøng hôïp ñoà thò phuï taûi nhieàu baäc, chuùng ta bieán ñoåi veà ñoà thò hai baäc ñaúng trò. Trong ñoù ñoà thò ñaúng trò baäc moät tính trong 10h lieàn tröôùc hay lieàn sau quaù taûi lôùn nhaát tuyø thuoäc vaøo phuï taûi cöïc ñaïi xuaát hieän buoåi chieàu hay buoåi saùng trong ngaøy.
* Phuï taûi ñaúng trò baäc moät ñöôïc tính theo coâng thöùc :
S1ñt =
* Phuï taûi ñaúng trò baäc hai ñöôïc tính theo coâng thöùc :
S2ñt =
Trong ñoù :
Si : phuï taûi baäc i, ti thôøi gian baäc i.
n1: soá baäc trong 10h khi tính phuï taûi baäc moät.
n2:soá baäc trong thôøi gian quaù taûi.
- Neáu ñoà thò coù vöøng quaù taûi vaøo buoåi chieàu thì ta tính luøi veà 10h tröôùc ñoù
- Neáu ñoà thò coù vuøng quaù taûi vaøo buoåi saùng thì ta tính luøi veà 10h sau ñoù
- Neáu ñoà thò phuï taûi coù hai cöïc ñaïi trong 1 ngaøy thì phuï taûi ñaúng trò baäc hai tính ñoâi cöïc ñaïi naøo coù ñaït trò soá lôùn nhaát. Khi ñoù choïn ñöôïc S2ñt thì S1ñt seõ tính nhö 1 trong hai truôøng hôïp treân.
Neáu S2ñt < 0,9*Smax .
Thì laáy S2ñt =0,9*Smax coøn thôøi gian caáp thöù hai tính nhö sau:
t2 =
Choïn maùy bieán aùp chính cho traïm
- Vì tính chaát quan troïng cuûa phuï taûi goàm coù phuï taûi loaïi I,II,III. Ñeå ñaûm baûo tính cung caáp ñieän cuûa traïm toát nhaát, hoaït ñoäng ñöôïc laâu daøi vaø chòu ñöïng ñöôïc khaû naêng taêng phuï taûi haøng naêm trong töông lai… neân ta quyeát ñònh choïn MBA theo ñieàu kieän quaù taûi thöôøng xuyeân theo ñieàu kieän 2 baäc vaø kieåm tra:
- Caùc thoâng soá b._.an ñaàu :
+ Caáp 110 KV :Smax = 120MVA ; cos =0,8
+ Caáp 22 KV :Smax = 20MVA ; cos =0,8
+ Caáp 0,4 KV :Smax = 0,5MVA ; cos =0,75
Vaäy coâng suaát toång cuûa toaøn traïm:
Smax = 140+0.5 = 140,5MVA.
Ta qui ñoà thò toaøn traïm veà ñoà thò 2 baäc.
- Giaû söû MBA hoaït ñoäng quaù taûi 6h trong 24h.
S2ñt = =131,5(MVA)
- Coâng suaát ñaúng trò khi MBA hoaït ñoäng non taûi trong 10h tröôùc khi coù quaù taûi.
S1ñt = =92,4(MVA)
Ñoà thò phuï taûi traïm ôû daïng 2 baäc nhö sau:
- Vaäy ta choïn MBA sao cho gam maùy naèm trong ñieàu kieän
92,4 < SñmB < 131,5 ñoàng thôøi phaûi thoaû ñieàu kieän k2cp k2tt . Heä soá k2cp tra theo ñoà thò ñöôøng cong khaû naêng quaù taûi cho pheùp cuûa MBA.
- Ta chon MBA coù coâng suaát 125MVA.
+ Heä soá quaù taûi :
K2 = =
+ Heä soá non taûi:
K1 = =
- Söû duïng heä soá non taûi baèng 0,74 vaø thôøi gian quaù taûi 6h tra ñoà thò ñöôøng cong ñoà thò ñöôøng cong quaù taûi ta ñöôïc k2 cho pheùp : k2cp =1,12
So saùnh heä soá quaù taûi tính toaùn vôùi heä soá quaù taûi cho pheùp ta thaáy :
K2cp = 1,12 >k2tt =1,052 (thoaû ñieàu kieän )
Vaäy maùy bieán aùp coù gam maùy Sñm =125(MVA)hoaït ñoäng ñöôïc pheùp quaù taûi thöôøng xuyeân maø khoâng laøm haïi ñeán maùy. Ôû cheá ñoä quaù taûi naøy thì heä soá quaù taûi laø : kqttx = 1,2
1. Choïn vaø kieåm tra maùy bieán aùp cho caùc phöông aùn.
a. Choïn MBA cho caáp 220/110 KV : ôû phöông aùn 1.
- Hai maùy cuøng hoaït ñoäng thì ñaûm baûo ñöôïc coâng suaát, nhöng khi coù söï coá 1 MBA thì maùy coøn laïi coù theå ñaûm ñöôïc coâng suaát.
* Kieåm tra laïi ñieàu kieän quaù taûi cuûa MBA khi söï coá 1 maùy.
Khi hoaït ñoäng hai maùy.
+ Theo ñieàu kieän quaù taûi thöôøng xuyeân ôû hieän taïi
1,2*Sñm Smax
1,2*125 = 150MVA 140,5MVA
+ Theo ñieàu kieän quaù taûi söï coá.
1,4*Sñm S max
1,4*125 = 175 MVA > 140,5 MVA.
Vaäy 2 maùy ñaûm baûo coâng suaát cho phuï taûi lieân tuïc.
* Caùc thoâng soá cuûa MBA 3 pha 2 cuoän daây.
- loaïi : ONAF
- Coâng suaát ñònh möùc : Sñm =125MVA
- Ñieän aùp ñònh möùc : 230/115 KV
- Toån thaát khoâng taûi :
- Toån thaát ngaén maïch :
- Ñieän aùp ngaén maïch :UN% = 12%
- Doøng ñieän khoâng taûi : I0 =0,35%
- Giaù tieàn : 950000 USD
- Nöôùc saûn xuaát : AEG
b. Choïn coâng suaát MBA cho caáp 110/22 KV
Vì phuï taûi haøng naêm coù söï taêng tröôûng neân ta phaûi choïn MBA laøm sao ñeå ñaûm baûo ñöôïc coâng suaát phuï taûi vaø ñoä tin caäy cung caáp ñieän cao cho töông lai. Do ñoù ta phaûi tính toaùn coâng suaát cuûa phuï taûi trong 10 naêm tôùi taêng bao nhieâu töø ñoù ta coù khaû naêng toái öu ñeå choïn MBA thích hôïp. Theo thoáng keâ nöôùc ta hieän nay taêng töø 10-14% toång coâng suaát caû nöôùc. Vì nöôùc ta môùi ñang treân ñöôøng phaùt trieån ta choïn 10%
Naêm
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
Smax
20
22
24,2
26,6
29,3
32,2
35,4
39
42,8
47,1
SmaxTD
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
S
20,5
22,5
24,7
27,1
29,8
32,7
35,9
39,5
43,3
47,6
Choïn coâng suaát maùy theo ñieàu kieän quaù taûi söï coá .
Smax =47,6MVA ôû töông lai.
S max =20,5 MVA ô hieän taïi .
1,4*Sñm Smax
Choïn MBA coù SB =30MVA
Vì ñaây laø phuï taûi cung caáp cho sinh hoaït neân coù 1 soá phuï taûi khoâng quan troïng ta coù theå caét ñieän taïm thôøi ñeå söûa chöõa hoaëc sa thaûi moät soá phuï taûi khoâng quan troïng khi gaëp söï coá chaún haïn nhö phuï taûi sinh hoaït cuûa ngöôøi daân.
* Kieåm tra ñieàu kieän quaù taûi cuûa MBA
Khi hai maùy chaïy ñònh möùc
2*Sñm = 2*30 = 60MVA > Smax = 47,6 ôû töông lai thoaû ñieàu kieän
- Khi chaïy 1 maùy quaù taûi thöôøng xuyeân
1,2*Sñm = 1,2*30 = 36MVA
- Kieåm tra khi coù söï coá 1 maùy.
1,4*Smax = 1,4*30 = 42MVA <47.5MVA
Luùc ñaàu ta ñaàu tö ñaët hai maùy nhöng chæ vaän haønh 1 maùy ñeå giaûm toån thaát coâng suaát, maùy coøn laïi döï phoøng vaø tôùi naêm 2010 ta cho vaän haønh hai maùy nhöng khi coù söï coá 1 maùy thì ta coù theå caét bôùt 1 soá phuï taûi khoâng quan troïng trong thôøi gian söûa chöõa.
* Caùc thoâng soá cuûa MBAôû caáp 110/22 KV.
- loaïi : ONAN
- Coâng suaát ñònh möùc : Sñm =30MVA
- Ñieän aùp ñònh möùc : 115/22 KV
- Toån thaát khoâng taûi :
- Toån thaát ngaén maïch :
- Ñieän aùp ngaén maïch :UN% = 13%
- Doøng ñieän ngaên maïch : IN % =0,15%
- Giaù tieàn : 470000 USD
- Nöôùc saûn xuaát : AEG
2. Choïn vaø kieåm tra MBA ôû phöông aùn 2.
Söû duïng MBA 3 pha 3 cuoän daây ñaët cho traïm.
- Theo phöông phaùp choïn MBA theo ñieàu kieän quaù taûi thöôøng xuyeân thì ta choïn ñöôïc MBA chính cho traïm coù coâng suaát Sñm =125MVA ñaûm baûo ñuû coâng suaát vaø cung caáp ñieän.
- Ñaët hai maùy bieán aùp 3 pha 3 cuoän daây coù Sñm =125MVA vaø ta kieåm tra ñieàu kieän quaù taûi thöôøng xuyeân vaø quaù taûi söï coá.
+ Theo ñieàu kieän quaù taûi thöôøng xuyeân.
1,2*Sñm
1,2*125 = 150MVA MVA
+ Theo ñieàu kieän quaù taûi söï coá:
1,4*Sñm
1,4*125 = 175MVA MVA
Vaäy hai maùy naøy ñaûm baûo ñöôïc coâng suaát cuûa phuï taûi lieân tuïc.
* Caùc thoâng soá cuûa MBA 3 pha 3 cuoän daây caáp 220/110/22 KV.
+ Kieåu : OFAF
+ Coâng suaát ñònh möùc : Sñm =125MVA
+ Toån thaát ngaén maïch cao-haï :
+ Ñieän aùp ngaén aùp :
UN C-T = 10,38%;UN C-H =17%; UN T-H =6,03%.
+ Toån thaát khoâng taûi :
+ Doøng ñieän ngaén maïch : I0 =0,07%
+ Giaù tieàn 1 maùy : 1200000 USD
+ Nöôùc saûn xuaát : AEG
Choïn maùy bieán aùp töï duøng.
- Nguoàn ñieän töï duøng ñoùng vai troø raát quan troïng trong nhaø maùy ñieän vaø traïm bieán aùp
- Nguoàn ñieän töï duøng ñeå cung caáp ñieän cho caùc thieát bò laøm maùt, ñieàu chænh ñieän aùp MBA, naïp aéc quy, chieáu saùng…
- Thoâng thöôøng coâng suaát töï duøng khoâng ñaùng keå khoaûng 0,2-0,5% coâng suaát traïm. Nguoàn ñieän töï duøng ñoùng vai troø quan troïng trong vieäc hoaït ñoäng bình thöôøng vaø ñoä tin caäy cuûa traïm. Vì vaäy thieát keá nguoàn töï duøng cho traïm phaûi ñaûm baûo tính kinh teá - kyõ thuaät.
- nguoàn töï duøng goàm coù nguoàn xoay chieàu vaø nguoàn moät chieàu.
+ Nguoàn xoay chieàu : laáy töø MBA töï duøng. Ñeå ñaûm baûo tin caäy cung caáp ñieän, ta duøng sô ñoà 1 heä thoáng thanh goùp coù phaân ñoaïn baèng CB haï aùp.
+ nguoàn töï duøng moät chieàu : ñöôïc laáy töø boä chænh löu vaø heä thoáng bình aéc quy döï tröõ, cung caáp cho maïch ñieàu khieån, baûo veä, thoâng tin, tín hieäu, cung caáp cho chieáu saùng khi söï coá trong traïm vaø caùc loái thoaùt hieåm.
- Coâng suaát nguoàn töï duøng raát nhoû so vôùi coâng suaát traïm neân ôû traïm naøy ta choïn coâng suaát lôùn nhaát cuûa traïm laø 500KW
* Choïn MBA theo ñieàu kieän quaù taûi söï coá, do traïm ñaët trong nhaø neân kqtsc = 1,3
SñmB =
Choïn MBA töï duøng coù caùc thoâng soá :
- Coâng suaát ñònh möùc : Sñm =400KVA
- Ñieän aùp ñònh möùc : 22/0,4 KV
- Toån thaát khoâng taûi :
- Toån thaát ngaén maïch :
- Ñieän aùp ngaén maïch :UN% = 5,5%
- Doøng ñieän khoâng taûi : I0 =1,7%
- Giaù tieàn : 4400 USD
- Nöôùc saûn xuaát : VN
* Kieåm tra quaù taûi thöôøng xuyeân .
1,2*Sñm
400*1,2 = 480 < 500KVA
Vaäy khi chaïy quaù taûi thöôøng xuyeân thì moät maùy coù theå ñaûm baûo ñöôïc 96% coâng suaát töï duøng cuûa traïm.
Chöông V
TÍNH TOAÙN TOÅN THAÁT ÑIEÄN NAÊNG
I. Giôùi thieäu chung.
- Khi truyeàn taûi ñieän naêng töø thanh caùi nhaø maùy ñieän ñeán traïm bieán aùp, ta caàn phaûi duøng daây daãn, neân moät phaàn ñieän naêng taát nhieân bò tieâu hao maø ta chæ tính tieâu hao treân maùy bieán aùp. Ñieän naêng tieâu hao trong MBA raát lôùn phuï thuoäc vaøo phuï taûi vaø thôøi gian vaän haønh MBA. Trong quaù trình vaän haønh phuï taûi luoân bieán ñoåi luùc thì chaïy quaù taûi, luùc thì chaïy non taûi gaây ra toån thaát. Vaây nghieân cöùu vaán ñeà ñieän naêng raát quan troïng, vì coù naém vöõng lyù luaän môùi coù theå tính ñöôïc toån thaát coâng suaát vaø ñieän naêng, ñònh ñöôïc giaù thaønh trong luùc thieát keá vaø tìm ra ñöôïc bieän phaùp giaûm bôùt toån thaát.
- Khi vaän haønh MBA coù toån thaát trong ñoàng (caùc cuoän daây daãn ñieän) vaø toån hao trong theùp cuûa maïch töø : tæ leä vôùi khoái löôïng maïch töø laø ñaïi löôïng khoâng ñoåi vaø baèng toån thaát khoâng taûi
- Taát caû toån thaát naøy ñieàu bieán thaønh nhieät naêng, moät phaàn ñoát noùng laøm taêng nhieät ñoä caùc boä phaän cuûa MBA , moät phaàn toaû ra moâi tröôøng xung quanh goïi laø ñoä taêng nhieät ñoä t 0
II. Caùc coâng thöùc tính toån thaát coâng suaát trong MBA.
1. Toån thaát ñieän naêng trong MBA 3 pha 2 cuoän daây.
+ Khi khoâng coù ñoà thò phuï taûi, xaùc ñònh theo bieåu thöùc .
+ Khi coù ñoà thò phuï taûi, xaùc ñònh theo bieåu thöùc:
Trong ñoù:
n : soá maùy bieán aùp laøm vieäc song song.
t : Thôøi gian laøm vieäc cuûa MBA (giôø).
Si : coâng suaát cuûa n MBA töông öùng vôùi thôøi gian ti .
: thôøi gian toån thaát coâng suaát cöïc ñaïi phuï thuoäc vaøo thôøi gian söû duïng coâng suaát cöïc ñaïi Tmax vaø cuûa cos.
2. Toån thaát ñieän naêng trong MBA 3 pha 3 cuoän daây.
Khi MBA maø nhaø cheá taïo chæ cho thoâng soá thì ta coù theå xem toån thaát ngaén maïch cuûa caùc cuoän daây baèng nhau, vaø baêng 0,5 toån thaát ngaén maïch cuûa cuoän cao vaø cuoän haï.
=0,5*252 =126kw
Khi coù ñoà thò phuï taûi hình baäc thang, n maùy laøm vieäc laøm song song.
Khi khoâng coù ñoà thò phuï taûi.
III. Tính toån thaát ñieän naêng cho phöông aùn I.
1 Tính toån thaát ñieän naêng cuûa MBA 3 pha 2 cuoän daây caáp 220/110KV.
* Caùc thoâng soá cuûa MBA
- Coâng suaát ñònh möùc : Sñm =125MVA
- Ñieän aùp ñònh möùc : 230/115 KV
- Toån thaát khoâng taûi :
- Toån thaát ngaén maïch :
* Coâng thöùc tính toån thaát ñieän naêng khi coù ñoà thò phuï taûi.
Döïa vaøo baûng caân baèng coâng suaát.
(KWh/naêm)
2. Tính toån thaát ñieän naêng cuûa MBA 3 pha 2 cuoän daây caáp 110/22 KV.
* Caùc thoâng soá cuûa MBA.
- Coâng suaát ñònh möùc : Sñm =30MVA
- Ñieän aùp ñònh möùc : 115/22 KV
- Toån thaát khoâng taûi :
- Toån thaát ngaén maïch :
* Coâng thöùc tính toån thaát ñieän naêng khi coù ñoà thò phuï taûi.
Döïa vaøo baûng caân baèng coâng suaát.
(KWh/naêm)
IV. Tính toån thaát ñieän naêng cho phöông aùn II.
Tính toån thaát ñieän naêng cuûa MBA 3 pha 3 cuoän daây caáp 220/110/22KV.
* Caùc thoâng soá cuûa MBA.
+ Coâng suaát ñònh möùc : Sñm =125MVA
+ Toån thaát ngaén maïch cao-haï :
+ Toån thaát khoâng taûi :
=0,5*252 =126kw
* coâng thöùc tính toån thaát ñieän naêng khi coù ñoà thò phuï taûi.
Döïa vaøo baûng caân baèng coâng suaát.
+
+
Toång keát toån thaát ñieän naêng qua 2 phöông aùn.
Phöông aùn I : (KWh/naêm)
- Phöông aùn II: (KWh/naêm)
Nhaän xeùt : qua baûng toån thaát ñieän naêng ta thaáy phöông aùn II toån thaát ít hôn phöông aùn I.
Chöông VI
TÍNH TOAÙN NGAÉN MAÏCH CHO TRAÏM BIEÁN AÙP
I. Khaùi nieäm chung.
1. Muïc ñích tính doøng ngaén maïch:
- Tính doøng ngaén maïch ñeå phuïc vuï cho vieäc choïn khí cuï ñieän, löïa choïn phöông aùn, haïn cheá doøng ngaén maïch, tính toaùn baûo veä rôle.
2. Caùc daïng ngaén maïch thöôøng gaëp:
- Ngaén maïch 3 pha : xaùc suaát xaûy ra laø 5%.
- Ngaén maïch 2 pha : xaùc suaát xaûy ra laø 10%.
- Ngaén maïch 2 pha chaïm ñaát : xaùc suaát xaûy ra laø 20%.
- Ngaén maïch 1 pha: xaùc suaát xaûy ra laø 65%.
Trong caùc daïng ngaén maïch treân, ngaén maïch 1 pha laø nhieàu nhaát (chieám 65%)nhöng chæ coù tính chaát thoaùng qua, coøn xaùc suaát xaûy ra ngaén maïch ba pha laø ít nhaát ( chæ chieám 5%), nhöng chuùng ta caàn nghieân cöùu daïng ngaén maïch naøy. Sôû dó vì tuy ít xaûy ra nhöng noù coù khaû naêng xaûy ra. Thöïc teá, coù luùc ngaén maïch 3 pha laïi quyeát ñònh tình traïng laøm vieäc cuûa heä thoáng. Maët khaùc trong tính toaùn choïn maùy caét vaø khí cuï ñieän ta caàn kieåm tra oån ñònh löïc ñieän ñoäng cuûa chuùng xuaát phaùt töø doøng ñieän ngaén maïch ba pha. Tính ngaén maïch 1 pha ñeå baûo veä rôle.
3. Haäu quaû cuûa ngaén maïch:
Ngaén maïch laø tình traïng söï coá nghieâm troïng vaø thöôøng xaûy ra trong heä thoáng cung caáp ñieän. Khi xaûy ra ngaén maïch thì doøng ñieän taïi nôi ngaén maïch seõ taêng raát cao coøn ñieän aùp bò giaûm xuoáng. Doøng ñieän ngaén maïch seõ laøm taêng nhieät ñoä cuûa caùc thieát bò ñieän vaø vaät daãn leân raát cao daãn ñeán hö hoûng thieát bò, beân caïnh ñoù gaây ra löïc ñieän ñoäng lôùn phaù huyû thieát bò, vaät daãn, söù ñôû.
Khi tình traïng ngaén maïch laâu daøi maø khoâng ñöôïc xöû lyù, seõ daãn ñeán tình traïng söï coá lan roäng, daãn ñeán suït ñieän aùp gaây raõ löôùi cuûa heä thoáng.
Khi coù xaûy ra ngaén maïch thì ñoä tin caäy cung caáp ñieän khoâng cao cho neân ta phaûi haïn cheá toái ña söï coá ngaén maïch trong heä thoáng ñieän.
4. Phöông phaùp tính doøng ngaén maïch:
Ñeå ñôn giaûn trong vieäc tính toaùn, trong thieát keá ta coù caùc giaû thieát sau:
- Taát caû caùc suaát ñieän ñoäng truøng pha nhau.
- Suaát ñieän ñoäng cuûa caùc nguoán cung caáp ôû xa ñieåm ngaén maïch xem nhö khoâng ñoåi.
- Ñieän trôû taùc ñoäng chæ ñöôïc xeùt khi Uñm<1000V
- Thoâng thöôøng khi tính ta khoâng xeùt ñeán aûnh höôûng cuûa caùc phuï taûi, aûnh höôûng cuûa caùc ñoäng cô khoâng ñoàng boä, caùc ñoäng cô ñoàng boä nhoû.
* Caùc coâng thöùc caàn thieát trong heä töông ñoái cô baûn.
- Ta choïn caùc ñaïi löôïng cô baûn sau :
+ Coâng suaát cô baûn : Scb =1000MVA.
+ ñieän aùp cô baûn caáp 220 KV : Ucb =230 KV
+ ñieän aùp cô baûn caáp 110 KV : Ucb =115 KV
+ ñieän aùp cô baûn caáp 22 KV : Ucb =23 KV
- Ñieän khaùng cuûa heä thoáng.
Hoaëc
SNMht : coâng suaát ngaén maïch cuûa heä thoáng.
Neáu bieát tröôùc ñöôïc doøng ngaén maïch cuûa heä thoáng thì:
INht : doøng ngaén maïch heä thoáng(KA)
- Ñieän khaùng ñöôøng daây :
Trong ñoù :
x0 : ñieän khaùng cuûa 1 Km chieàu daøi ñöôøng daây()
l : chieàu daøi ñöôøng daây.
- Ñieän khaùng cuûa MBA 3 pha 2 cuoän daây.
XBcb =
Trong ñoù :
SñmBA : coâng suaát ñònh möùc cuûa MBA
- Ñieän khaùng cuûa MBA 3 pha 3 cuoän daây.
Ñieän khaùng vaø trôû khaùng cuûa MBA côû nhoû
Trong ñoù:
Uñm(KV)
Sñm (KVA)
Trong ñoù : Uñm(KV)
Sñm (KVA)
: Toån thaát ngaén maïch trong MBA.
Uñm : Ñieän aùp ñònh möùc phía haï aùp.
Sñm : Coâng suaát ñònh möùc phía haï aùp.
Ux% : Ñieän aùp ngaén maïch
Vôùi
- Doøng ñieän xung kích:
Ixk =
Ñoái vôùi MBA coù coâng suaát >100MVA thì kxk =1,8
Ñoái vôùi MBA coù coâng suaát <20MVA thì kxk =1,5
II. Tính toaùn ngaén maïch 3 pha cho caùc phöông aùn
1. Tính toaùn ngaén maïch cho phöông aùn I.
- Ñieän khaùng cuûa MBA 3 pha 2 cuoän daây caáp 220/110 KV.
XBcb ==
- Ñieän khaùng cuûa MBA 3 pha 2 cuoän daây caáp 110/22 KV.
XBcb ==
- Ta coù doøng ngaén maïch cuûa heä thoáng töø HAØM THUAÄN ñöa veà laø 25KA
Vôùi
- Ta coù doøng ngaén maïch cuûa heä thoáng töø PHAN RANG ñöa veà laø 20KA
- Ñieän khaùng cuûa ñöôøng daây:
+ Töø HAØM THUAÄN ñöa veà coù chieàu daøi gaàn 80Km, ñoàng thôøi doøng ñieän ngaén maïch HAØM THUAÄN laø INht1 =25KA
Vôùi x0 =0,4( ñoái vôùi ñöôøng daây treân khoâng.
=
+ Töø PHAN RANG ñöa veà coù chieàu daøi gaàn 100Km, ñoàng thôøi doøng ñieän ngaén maïch PHAN RANG laø INht2 =20KA
=
- Ñieän khaùng cuûa MBA töï duøng :
Tính :
Vôùi =
=
Toång trôû cuûa MBA töï duøng laø :
Sô ñoà thay theá tính toaùn ngaén maïch cuûa ñöôøng daây HAØM THUAÄN veà traïm.
* Tính toaùn ngaén maïch taïi ñieåm N1 thanh caùi 220 KV
- Ñieän khaùng töø heä thoáng ñeán ñieåm ngaén maïch.
- Doøng ñieän ngaén maïch.
- Doøng dieän xung kích:
* Tính toaùn ngaén maïch taïi ñieåm N2 cho thanh caùi 110 KV
- Doøng ñieän cô baûn:
- Ñieän khaùng töø heä thoáng ñeán ñieåm ngaén maïch.
- Doøng ñieän ngaén maïch.
- Doøng dieän xung kích:
* Tính toaùn ngaén maïch taïi ñieåm N3 cho thanh caùi 22 KV
- Doøng ñieän cô baûn:
- Ñieän khaùng töø heä thoáng ñeán ñieåm ngaén maïch.
- Doøng ñieän ngaén maïch.
- Doøng dieän xung kích:
* Tính toaùn ngaén maïch tai ñieåm N4 cho thanh caùi töï duøng.
- Ñieän khaùng cuûa MBA töï duøng.
- Doøng dieän xung kích:
Sô ñoà thay theá tính toaùn ngaén maïch cuûa ñöôøng daây PHAN RANG veà traïm.
* Tính toaùn ngaén maïch taïi ñieåm N1 thanh caùi 220 KV
- Ñieän khaùng töø heä thoáng ñeán ñieåm ngaén maïch.
- Doøng ñieän ngaén maïch.
- Doøng dieän xung kích:
* Tính toaùn ngaén maïch taïi ñieåm N2 cho thanh caùi 110 KV
- Doøng ñieän cô baûn:
- Ñieän khaùng töø heä thoáng ñeán ñieåm ngaén maïch.
- Doøng ñieän ngaén maïch.
- Doøng dieän xung kích:
* Tính toaùn ngaén maïch taïi ñieåm N3 cho thanh caùi 22 KV
- Doøng ñieän cô baûn:
- Ñieän khaùng töø heä thoáng ñeán ñieåm ngaén maïch.
- Doøng ñieän ngaén maïch.
- Doøng dieän xung kích:
Baûng toång keát nhöõng ñieåm ngaén maïch ôû phöng aùn I
Baûng toång keát nhöõng ñieåm ngaén maïch töø ñöôøng daây HAØM THUAÄN ñöa veà.
STT
Ñieåm ngaén maïch
Uñm(KV)
Icb(KA)
IN(KA)
Ixk(KA)
1
N1
220
2,5
5,68
14,5
2
N2
110
5
5,43
13,8
3
N3
22
25,1
8,2
20,9
4
N4
0,4
22
46,7
Baûng toång keát nhöõng ñieåm ngaén maïch töø ñöôøng daây PHAN RANG ñöa veà.
STT
Ñieåm ngaén maïch
Uñm(KV)
Icb(KA)
IN(KA)
Ixk(KA)
1
N1
220
2,5
5,38
13,7
2
N2
110
5
5,29
13,5
3
N3
22
25,1
8,1
20,6
4
N4
0,4
22
46,7
Nhaän xeùt: Doøng ngaén maïch cuûa ñöôøng daây töø HAØM THUAÄN ñöa veà lôùn hôn doøng ngaén maïch cuûa PHAN RANG. Ñeå an toaøn cho thieát bò ta choïn doøng ngaén maïch cuûa ñöôøng daây töø HAØM THUAÄN ñöa veà ñeå choïn caùc thieát bò ñieän cho traïm.
1. Tính toaùn ngaén maïch cho phöông aùn I.
- Ñieän khaùng cuûa heä thoáng ñaõ choïn ôû phöông aùn I
- Ñieän khaùng ñöôøng daây ñaõ tính ôû phöông aùn I
- Ñieän khaùng cuûa MBA töï duøng ñaõ choïn ôû phöông aùn I
- Ñieän khaùng cuûa MBA 3 pha 3 cuoän daây
XT
XH
Sô ñoà thay theá tính ngaén maïch cuûa traïm.
Ñöôøng daây töø HAØM THUAÄN ñöa veà.
* Tính toaùn ngaén maïch taïi ñieåm N1 thanh caùi 220 KV
- Doøng ñieän cô baûn
- Ñieän khaùng töø heä thoáng ñeán ñieåm ngaén maïch.
- Doøng ñieän ngaén maïch.
- Doøng dieän xung kích:
* Tính toaùn ngaén maïch taïi ñieåm N2 cho thanh caùi 110 KV
- Doøng ñieän cô baûn:
- Ñieän khaùng töø heä thoáng ñeán ñieåm ngaén maïch.
- Doøng ñieän ngaén maïch.
- Doøng dieän xung kích:
* Tính toaùn ngaén maïch taïi ñieåm N3 cho thanh caùi 22 KV
- Doøng ñieän cô baûn:
- Ñieän khaùng töø heä thoáng ñeán ñieåm ngaén maïch.
- Doøng ñieän ngaén maïch.
- Doøng dieän xung kích:
Ñöôøng daây töø PHAN RANG ñöa veà.
* Tính toaùn ngaén maïch taïi ñieåm N1 thanh caùi 220 KV
- Doøng ñieän cô baûn
- Ñieän khaùng töø heä thoáng ñeán ñieåm ngaén maïch.
- Doøng ñieän ngaén maïch.
- Doøng dieän xung kích:
* Tính toaùn ngaén maïch taïi ñieåm N2 cho thanh caùi 110 KV
- Doøng ñieän cô baûn:
- Ñieän khaùng töø heä thoáng ñeán ñieåm ngaén maïch.
- Doøng ñieän ngaén maïch.
- Doøng dieän xung kích:
* Tính toaùn ngaén maïch taïi ñieåm N3 cho thanh caùi 22 KV
- Doøng ñieän cô baûn:
- Ñieän khaùng töø heä thoáng ñeán ñieåm ngaén maïch.
- Doøng ñieän ngaén maïch.
- Doøng dieän xung kích:
* Tính ngaén maïch taïi ñieåm N4 ôû thanh caùi 0,4 KV töông töï nhö phöông aùn I.
Baûng toång keát nhöõng ñieåm ngaén maïch ôû phöng aùn II
Baûng toång keát nhöõng ñieåm ngaén maïch töø ñöôøng daây HAØM THUAÄN ñöa veà.
STT
Ñieåm ngaén maïch
Uñm(KV)
Icb(KA)
IN(KA)
Ixk(KA)
1
N1
220
2,5
5,68
14,5
2
N2
110
5
5,77
14,7
3
N3
22
25,1
22,4
57
4
N4
0,4
22
46,7
Baûng toång keát nhöõng ñieåm ngaén maïch töø ñöôøng daây PHAN RANG ñöa veà.
STT
Ñieåm ngaén maïch
Uñm(KV)
Icb(KA)
IN(KA)
Ixk(KA)
1
N1
220
2,5
5,38
13,7
2
N2
110
5
5,61
14,3
3
N3
22
25,1
21,9
55,8
4
N4
0,4
22
46,7
Nhaän xeùt: Doøng ngaén maïch cuûa ñöôøng daây töø HAØM THUAÄN ñöa veà lôùn hôn doøng ngaén maïch cuûa PHAN RANG
- Qua hai phöông aùn thì ñieåm ngaén maïch ôû thanh caùi 220,110KV cuûa hai phöông aùn coù doøng ngaén maïch töông töï nhau nhöng ôû ñieåm ngaén maïch ôû thanh caùi 22KV thì phöông aùn II coù doøng ngaén maïch lôùn hôn phöông aùn phöông aùn I.
Chöông VII
TÍNH TOAÙN CHOÏN MAÙY CAÉT VAØ DAO CAÙCH LY
I. Khaùi nieäm chung.
Trong ñieàu kieän vaän haønh caùc khí cuï ñieän, söù caùch ñieän vaø caùc boä phaän daãn ñieän khaùc coù theå laøm vieäc trong ba cheá ñoä sau:
1. Cheá ñoä laøm vieäc laâu daøi.
Caùc khí cuï ñieän, söù caùch ñieän vaø caùc boä phaän daãn ñieän khaùc seõ laøm vieäc tin caäy neáu chuùng ñöôïc choïn theo ñuùng ñieän aùp vaø doøng ñieän ñònh möùc.
2. Cheá ñoä quaù taûi.( ñoái vôùi moät soá thieát bò ñieän coù theå cho pheùp quaù taûi töø 1,3 - 1,4 so vôùi ñònh möùc)
Doøng ñieän qua khí cuï ñieän vaø caùc boä phaän daãn ñieän khaùc seõ lôùn hôn so vôùi doøng ñieän ñònh möùc. Söï laøm vieäc tin caäy cuûa caùc phaàn töû treân ñaûm baûo baèng caùch quy ñònh giaù trò vaø thôøi gian ñieän aùp hay doøng ñieän taêng cao khoâng vöôït quaù giôùi haïn cho pheùp.
3. Cheá ñoä ngaén maïch.
Caùc khí cuï ñieän, söù caùch ñieän vaø caùc boä phaän daãn ñieän khaùc vaãn ñaûm baûo söï laøm vieäc tin caäy neáu quaù trình löïa choïn chuùng coù caùc thoâng soá theo ñuùng ñieàu kieän oån ñònh vaø oån ñònh nhieät. Dó nhieân, khi xaõy ra ngaén maïch, ñeå haïn cheá taùc haïi cuûa noù caàn phaûi nhanh choùng loaïi boû boä phaän hö hoûng ra khoûi maïng ñieän.
Ñoái vôùi maùy caét ñieän, maùy caét phuï taûi vaø caùc caàu chì khi löïa choïn coøn theâm ñieàu kieän caét cuûa chuùng.
Ngoaøi ra, coøn phaûi chuù yù ñeán vò trí ñaët thieát bò, nhieät ñoä moâi tröôøng xung quanh, möùc ñoä aåm , möùc ñoä nhieåm baån vaø chieàu cao laáp ñaët thieát bò so vôùi maët nöôùc bieån. Vieäc löïa choïn caùc khí cuï ñieän vaø caùc boä phaän daãn ñieän phaûi ñöôïc thoaû maûn yeâu caàu kinh teá – kyõ thuaät.
II. Caùc ñieàu kieän choïn thieát bò.
1. Ñieàu kieän choïn maùy caét.
Maùy caét ñieän laø 1 thieát bò duøng trong maïng ñieän aùp cao ñeå ñoùng, caét doøng ñieän phuï taûi vaø caét doøng ñieän ngaén maïch. Ñoù laø loaïi thieát bò ñoùng caét laøm vieäc tin caäy, song giaù thaønh cao neân maùy caét chæ ñöôïc duøng ôû nhöõng nôi quan troïng.
Ñeå ñieàu khieån maùy caét, ngöôøi ta duøng caùc boä truyeàn ñoäng ñieàu khieån baèng tay hoaëc baèng ñieän.
Maùy caét ñieän ñöôïc choïn theo ñieàu kieän ñònh möùc, doøng ñieän ñònh möùc, loaïi maùy caét, kieåm tra oån ñònh ñoäng, oån ñònh nhieät vaø khaû naêng caét trong tình traïng ngaén maïch.
-
-
-
-
-
Trong ñoù:
Icbmax : doøng cöôõng böùc ñi qua khí cuï ñieän
IN : doøng ñieän ngaén maïch.
BN : xung nhieät maùy caét .
Ixk : doøng xung kích.
Ilññ : doøng löïc ñieän ñoäng maùy caét.
IñnNH : doøng ñieän beàn nhieät cuûa thieát bò.
I : trò hieäu duïng doøng ñieän ngaén maïch duy trì.
Tqñ : thôøi gian qui ñoåi.(chon tqñ =1(s)).
2. Ñieàu kieän chon dao caùch ly.
Nhieäm vuï chuû yeáu cuûa dao caùch ly laø taïo ra 1 khoaûng hôû caùch ñieän ñöôïc troâng thaáy giöõa boä phaän ñang mang doøng ñieän vaø boä phaän caét ñieän nhaèm muïc ñích ñaûm baûo an toaøn cho nhaân vieân söûa chöõa thieát bò ñieän an toaøn khi laøm vieäc. Do vaäy, ôû nhöõng nôi caàn söûa chöõa ta neân ñaët dao caùch ly ngoaøi caùc thieát bò ñoùng caét.
Dao caùch ly ñöôïc choïn theo ñieàu kieän ñònh möùc, chuùng ñöôïc kieåm ta theo ñieàu kieän oån ñònh löïc ñieän ñoäng vaø oån ñònh nhieät, cuï theå laø ta choïn theo caùc ñieàu kieän sau:
-
-
-
-
III. Löïa choïn maùy caét, dao cach ly cho phöông aùn I.
A. Löa chon maùy caét
1. Choïn maùy caét cho caáp ñieän aùp 220 KV.
- Tính doøng cöôõng böùc qua maùy caét khi söï coá 1 MBA.
- Tính doøng qua maùy caét theo coâng suaát ñònh möùc MBA.
- Tính doøng qua maùy caét theo coâng suaát phuï taûi cöïc ñaïi.
Icbmax =max(I cb1, I cb2, I cb3) = 459(A)
Keát quaû tính toaùn ngaén maïch 3 pha thanh goùp 220(KV).
I N = 5,68(KA)
I xk = 14,5(KA)
UHT = 220(KV)
Töø nhöõng thoâng soá treân keát hôïp vôùi ñieàu kieän choïn maùy caét ta choïn maùy caét khí khí SF6 vôùi cô caáu truyeàn ñoäng baèng loø xo do haõng AEG cheá taïo vôùi nhöõng thoâng soá kyõ thuaät sau:
- Kieåu maùy caét : S1-245-F3/4031
- Ñieän aùp ñònh möùc : 245 KV
- Taàn soá : 50(Hz)
- Doøng ñieän ñònh möùc : 3150(A)
- Doøng caét ñònh möùc : 40(KA)
- Doøng löïc ñieän ñoäng : 100(KA)
- Thôøi gian caét maïch : 50(ms)
- Troïng löôïng : 3480kg
- Giaù tieàn : 67500(USD)
Kieåm tra ñieàu kieän maùy caét.
- UñmMC =245 KV > UHT =220 KV
- IñmMC =3150(A) >Icbmax = 359(A)
- I ñmcaét =40(KA) >IN = 5,68(KA)
- IlññMC =100(KA) >Ixk =14,5(KA)
Do doøng ñònh möùc caét I ñmcaét =3150(A) >1000(A) neân khoâng kieåm tra oån ñònh nhieät.
Toång soá löôïng maùy caét ôû 220 KV laø 5 caùi.
Toång soá tieàn cuûa maùy caét laø :5*67500 = 337500(USD)
2. Choïn maùy caét cho caáp ñieän aùp 110 KV.
- Tính doøng cöôõng böùc qua maùy caét khi söï coá 1 MBA.
- Tính doøng qua maùy caét theo coâng suaát ñònh möùc MBA.
- Tính doøng qua maùy caét theo coâng suaát phuï taûi cöïc ñaïi.
Icbmax =max(I cb1, I cb2, I cb3) = 918(A)
Keát quaû tính toaùn ngaén maïch 3 pha thanh goùp 110(KV).
I N = 5,43(KA)
I xk = 13,8(KA)
UHT = 110(KV)
Töø nhöõng thoâng soá treân keát hôïp vôùi ñieàu kieän choïn maùy caét ta choïn maùy caét khí khí SF6 vôùi cô caáu truyeàn ñoäng baèng loø xo do haõng GEC cheá taïo vôùi nhöõng thoâng soá kyõ thuaät sau:
- Kieåu maùy caét : HGF-311
- Ñieän aùp ñònh möùc : 123 KV
- Taàn soá : 50(Hz)
- Doøng ñieän ñònh möùc : 3150(A)
- Doøng caét ñònh möùc : 31,5KA)
- Doøng löïc ñieän ñoäng : 80/(KA)
- Troïng löôïng : 1150kg
- Giaù tieàn : 33000(USD)
Kieåm tra ñieàu kieän maùy caét.
- UñmMC =123 KV > UHT =110 KV
- IñmMC =3150(A) >Icbmax = 918(A)
- I ñmcaét =31,5(KA) >IN = 5,43(KA)
- IlññMC =80/(KA) >Ixk =13,8(KA)
Do doøng ñònh möùc caét I ñmcaét =3150(A) >1000(A) neân khoâng kieåm tra oån ñònh nhieät.
Toång soá löôïng maùy caét ôû 110KV laø 9 caùi.
Toång soá tieàn cuûa maùy caét laø :9*33000 = 297000(USD)
3. Choïn maùy caét cho caáp ñieän aùp 22(KV)
ÔÛ caáp ñieän aùp 22 KV ngöôøi ta thöôøng duøng maùy caét hôïp boä ñaët trong nhaø, ñeå ñôn giaûn cho vieäc thieát keá traïm ngoaøi trôøi, toán dieän tích ñaát. Ta choïn sô ñoà noái ñieän ôû caáp 22 KV laø daïng sô ñoà 1 thanh goùp coù phaân ñoaïn neân khi choïn maùy caét hôïp boä ta chia laøm 2 loaïi : maùy caét toång vaø maùy caét phuï taûi.
a. Maùy caét toång vaø maùy caét phaân ñoaïn.
- Doøng ñieän qua maùy caét khi coù söï coá 1 maùy bieán aùp vaø luùc coâng suaát phuï taûi lôùn nhaát trong töông lai.
Keát quaû tính toaùn ngaén maïch 3 pha thanh goùp 22(KV).
I N = 8,2(KA)
I xk = 20,9(KA)
UHT = 22(KV)
Töø nhöõng thoâng soá treân ta choïn maùy caét loaïi 8DA-10 do haõng SIEMENS cheá taïo, caùch ñieän baèng khí SF6 coù thoâng soá kyõ thuaät sau:
- Ñieän aùp ñònh möùc : 24 KV
- Taàn soá : 50(Hz)
- Doøng ñieän ñònh möùc : 2500(A)
- Doøng caét ñònh möùc : 31,5KA)
- Doøng löïc ñieän ñoäng : 80 (KA)
- Giaù tieàn : 15000(USD)
- Soá löôïng laø : 3 caùi
- Toång soá tieàn laø 3*15000 = 45000(USD)
b. Choïn maùy caét phuï taûi cho töôøng tuyeán ra :
Doøng ñieän qua töôøng maùy caét phuï taûi khi ñaït coâng suaát lôùn nhaát. Giaû söû phuï taûi caáp 22KV coù 6 loä ra (m=6).
Vôùi I N = 8,2(KA)
I xk = 20,9(KA)
UHT = 22(KV)
Töø nhöõng thoâng soá treân ta choïn maùy caét loaïi 3P-600 do haõng USA cheá taïo coù thoâng soá kyõ thuaät sau:
- Ñieän aùp ñònh möùc : 24 KV
- Taàn soá : 50(Hz)
- Doøng ñieän ñònh möùc : 600(A)
- Doøng caét ñònh möùc : 16KA)
- Doøng löïc ñieän ñoäng : 40 (KA)
- Giaù tieàn : 4338(USD)
- Soá löôïng laø : 6 caùi
- Toång soá tieàn laø 6*4338 = 26028(USD)
B. Löïa choïn dao caùch ly.
1. Choïn dao caùch ly ôû caáp ñieän aùp 220 KV
Choïn dao caùch ly theo ñieàu kieän sau:
- UñmDCL UñmHT = 220 KV
- IñmDCL Icb = 459(A)
- Ilññ Ixk = 14,5(KA)
Do IñmDCL 1000(A) neân ta khoâng caàn kieåm tra oån ñònh nhieät. Töø caùc ñieàu kieän treân ta choïn dao caùch ly loaïi D24SE1 vôùi caùc thông soá kyõ thuaät sau:
- Ñieän aùp ñònh möùc : 245 KV
- Taàn soá : 50(Hz)
- Doøng ñieän ñònh möùc : 1250(A)
- Doøng löïc ñieän ñoäng : 80(KA)
- Troïng löôïng : 400kg
- Giaù tieàn : 22500(USD)
- Soá löôïng dao caùch ly laø : 16 caùi
- Toång soá tieàn cuûa dao caùch ly laø 16*22500 = 360000(USD)
2. Choïn dao caùch ly ôû caáp ñieän aùp 110 KV.
Choïn dao caùch ly theo ñieàu kieän sau:
- UñmDCL UñmHT = 110 KV
- IñmDCL Icb = 918(A)
- Ilññ Ixk = 13,8(KA)
Do IñmDCL 1000(A) neân ta khoâng caàn kieåm tra oån ñònh nhieät. Töø caùc ñieàu kieän treân ta choïn dao caùch ly loaïi D-123 vôùi caùc thông soá kyõ thuaät sau:
- Ñieän aùp ñònh möùc : 123KV
- Taàn soá : 50(Hz)
- Doøng ñieän ñònh möùc : 1250(A)
- Doøng löïc ñieän ñoäng : 31,5(KA)
- Troïng löôïng : 400kg
- Giaù tieàn : 11500(USD)
- Soá löôïng dao caùch ly laø : 24 caùi
- Toång soá tieàn cuûa dao caùch ly laø 24*11500 = 276000(USD)
IV. Löïa choïn maùy caét, dao caùch ly cho phöông aùn II.
Vì doøng ñieän ngaén maïch ôû hai phöông aùn gaàn gioáng nhau neân ta choïn nhö phöông aùn I
Baûng toång keát maùy caét vaø dao caùch ly cho töøng phöông aùn
Phöông aùn I.
TBPP
Kieåu
Uñm
(KV)
I ñm
(A)
Iñmcaét
(KA)
Ilññ
(KA)
Soá löôïng
Ñôn giaù
(USD)
Tieàn
(USD)
Maùy caét
S1245F3/4031
245
3150
40
100
5
67500
337500
HDE-311
123
3150
31,5
56,6
9
33000
297000
8DA-10
24
2500
31,5
80
3
15000
45000
3P-60
24
600
16
40
6
4338
26028
Dao caùch ly
245
1250
80
16
22500
360000
123
1250
31,5
24
11500
276000
Toång
1341528
Phöông aùn II.
TBPP
Kieåu
Uñm
(KV)
I ñm
(A)
Iñmcaét
(KA)
Ilññ
(KA)
Soá löôïng
Ñôn giaù
(USD)
Tieàn
(USD)
Maùy caét
S1245F3/4031
245
3150
40
100
5
67500
337500
HDE-311
123
3150
31,5
56,6
9
33000
297000
8DA-10
24
2500
31,5
80
3
15000
45000
3P-60
24
600
16
40
6
4338
26028
Dao caùch ly
245
1250
80
16
22500
360000
123
1250
31,5
20
11500
230000
Toång
1295528
Chöông VIII
SO SAÙNH KINH TEÁ – KYÕ THUAÄT CAÙC PHÖÔNG AÙN
I. Ñaùnh giaù caùc phöông aùn veà phöông dieän kinh teá.
Mo._.chænh ñònh maïch baûo veä ñoùng khoâng toaøn pha :
Chænh ñònh trò soá rôle thôøi gian RT sao cho thôøi gian duy trì traïng thaùi khoâng toaøn pha khoâng vöôït quaù thôøi gian cho pheùp (tuøy thuoäc vaøo phuï taûi, heä thoáng...) :
t =tcp .
Khi coù moät trong ba pha khoâng ñoùng ñoàng thôøi vôùi caùc pha khaùc, rôle thôøi gian RT seõ ñöôïc caáp ñieän vaø sau moät thôøi gian ñaët tröôùc, tieáp ñieåm seõ ñoùng vaø ñi caét caû 3 cöïc maùy caét.
11. RÔLE THÔØI GIAN (62) :
Rôle thôøi gian laø rôle taùc ñoäng ñoùng môû tieáp ñieåm coù thôøi gian trì hoaõn sau khi ñöôïc caáp ñieän. Khoaûng thôøi gian trì hoaõn coù theå thay ñoåi ñöôïc trong moät phaïm vi nhaát ñònh.
Tuøy theo muïc ñích söû duïng, coù caùc loaïi rôle thôøi gian sau:
- Rôle coù tieáp ñieåm thöôøng môû vaø ñoùng chaäm:
- Rôle coù tieáp ñieåm thöôøng môû vaø môû chaäm:
- Rôle coù tieáp ñieåm thöôøng ñoùng vaø ñoùng chaäm:
- Rôle coù tieáp ñieåm thöôøng ñoùng vaø môû chaäm:
Veà nguyeân lyù rôle thôøi gian caáu taïo goàm phaàn tónh laø cuoän daây, phaàn ñoäng mang tieáp ñieåm vaø ñöôïc gaén vôùi boä phaän haõm nhaèm laøm chaäm quaù trình chuyeån ñoäng ñoùng môû tieáp ñieåm.
Xem hình sau :
Rôle thôøi gian coù theå ñöôïc cheá taïo ñeå laøm vieäc theo doøng ñieän hoaëc theo ñieän aùp.
Nguyeân taéc chænh ñònh rôle thôøi gian :
Chænh ñònh rôle thôøi gian laø ñaët trò soá thôøi gian taùc ñoäng cho rôle theo moät giaù trò cho tröôùc. Tuøy thuoäc vaøo caáu taïo cuûa töøng kieåu rôle, thao taùc chænh ñònh seõ khaùc nhau.
Thoâng thöôøng rôle thôøi gian ñöôïc cheá taïo coù moät ñóa chia vaïch. Khi chænh ñònh, xoay ñóa hoaëc ñaåy ñaàu kim ñeán vaïch coù giaù trò thích hôïp.
12. RÔLE QUAÙ DOØNG COÙ HÖÔÙNG (67) :
Ñeå cheá taïo rôle coâng suaát (rôle quaù doøng coù höôùng) ngöôøi ta duøng nguyeân taéc so saùnh tröïc tieáp goùc leäch pha giöõa hai ñaïi löôïng ñieän UR vaø IR hoaëc so saùnh trò soá tuyeät ñoái cuûa hai ñaïi löôïng laø toå hôïp cuûa hai tín hieäu UR vaø IR.
Rôle ñònh höôùng coâng suaát laøm vieäc theo nguyeân taéc so saùnh pha:
Doøng ñieän IR vaø ñieän aùp UR ñöa vaøo heä thoáng töø coù soá ñoâi cöïc chaün, loõi theùp hình truï ôû beân trong ñeå laøm giaûm töø trôû cuûa maïch töø vaø phaàn ñoäng laø moät oáng hình troáng laøm baèng nhoâm hoaëc ñoàng, caùc cuoän ñieän aùp vaø doøng ñieän quaán treân töøng ñoâi cöïc töông öùng.
Moâmen quay cuûa rôle: Mq = KURIRcos(j+a)
Trong ñoù: - UR, IR laø ñieän aùp vaø doøng ñieän ñaët vaøo caùc cuoän daây töông öùng cuûa rôle.
- j laø goùc leäch pha giöõa UR vaø IR.
- K, a laø caùc thoâng soá phuï thuoäc vaøo caáu taïo, maïch töø cuûa rô le.
Rôle seõ taùc ñoäng khi Mq >0 nghóa laø: Cos(j+a)>0
Hay laø: - (90o+a)< j < (90o - a)
Bieåu thöùc treân chöùng toû rôle taùc ñoäng (Mq >0) khi goùc leäch pha j giöõa UR vaø IR naèm trong moät giôùi haïn nhaát ñònh, nghóa laø khi coâng suaát theo moät höôùng nhaát ñònh.
Nguyeân taéc chænh ñònh rôle coù höôùng :
a - Doøng khôûi ñoäng cuûa baûo veä:
Doøng khôùi ñoäng cuûa baûo veä caàn choïn theo 2 ñieàu kieän sau:
- Baûo veä phaûi trôû veà sau khi ngaén maïch ngoaøi ñöôïc loaïi tröø. Muoán vaäy doøng trôû veà cuûa baûo veä phaûi lôùn hôn doøng phuï taûi ngay sau luùc caét söï coá, khi caùc ñoäng cô ñoàng loaït töï khôûi ñoäng.
IKÑB = (1)
Trong ñoù: Ilvmax laø giaù trò doøng ñieän laøm vieäc cöïc ñaïi (xaùc ñònh ñoái vôùi cheá ñoä laøm vieäc naëng neà nhaát).
Ñeå taêng ñoä nhaïy cuûa baûo veä coù theå khoâng caàn xeùt ñeán phuï taûi cöïc ñaïi vôùi höôùng töø ñöôøng daây vaøo thanh goùp, vì ñoái vôùi noù rôle coâng suaát khoâng kheùp tieáp ñieåm, vaø do ñoù baûo veä khoâng theå taùc ñoäng sai. Khi maïch ñieän bò hö hoûng, pha cuûa ñieän aùp ñöa vaøo rôle coâng suaát bò meùo, rôle coù theå kheùp tieáp ñieåm.
Khi xaûy ra ngaén maïch chaïm ñaát trong maïng coù ñieåm trung tính tröïc tieáp noái ñaát, trong pha khoâng hö hoûng coù theå coù doøng söï coá vaø ñoái vôùi doøng naøy rôle khoâng ñöôïc taùc ñoäng. Muoán vaäy caàn choïn doøng khôûi ñoäng lôùn hôn doøng trong pha khoâng hö hoûng.
IKÑB = Kat . IKH (2)
Trong ñoù: IKH = IPT + KIN
Kat = 1,15-1,3 tuøy thuoäc vaøo ñoä chính xaùc khi ñaùnh giaù ñaïi löôïng IKH.
Doøng ñieän khôûi ñoäng ñöôïc choïn laø giaù trò lôùn hôn trong hai giaù trò xaùc ñònh theo (1) vaø (2).
Ñoái vôùi maïng coù doøng chaïm ñaát nhoû (IKH=IPT) vaø maïng coù trung ñieåm noái ñaát tröïc tieáp nhöng baûo veä ñöôïc khoùa khi coù ngaén maïch chaïm ñaát thì doøng khôûi ñoäng caàn ñöôïc choïn theo ñieàu kieän (1).
b - Thôøi gian taùc ñoäng cuûa baûo veä:
Thôøi gian taùc ñoäng cuûa baûo veä ñöôïc choïn theo nguyeân taéc baäc thang ngöôïc chieàu nhau.
( Xem hình döôùi ñaây)
Theo yeâu caàu taùc ñoäng choïn loïc, thôøi gian taùc ñoäng cuûa caùc baûo veä trong cuøng moät höôùng caàn thoûa maõn:
t5 < t3 < t1 vaø t2 < t4 < t6.
c - Ñoä nhaïy cuûa baûo veä:
Knhaïy =
INmin laø doøng ñieän ngaén maïch cöïc tieåu khi ngaén maïch ôû coái vuøng baûo veä.
Knhaïy min = 1,2-1,5.
Khi ngaén maïch ôû cuoái vuøng döï tröõ, yeâu caàu Knhaïy min = 1,2.
13. RÔLE QUAÙ DOØNG CHAÏM ÑAÁT COÙ HÖÔÙNG (67N) :
Rôle 67N coù caáu taïo cuõng gioáng nhö R.67.
Nguyeân lyù hoaït ñoäng gioáng nhö nhö R.67 nhöng tín hieäu laáy töø U0 cuûa cuoän tam giaùc hôû maùy bieán ñieän aùp ño löôøng (PT) vaø I0 töø bieán doøng ño löoøng (CT). Khi coù söï coá quaù doøng chaïm ñaát treân ñöôøng daây cao theá thì tieáp ñieåm ñoùng cuûa rôle gôûi tín hieäu ñeán cuoän daây caét cuûa maùy caét.
14. RÔLE TÖÏ ÑOÙNG LAÏI (79) :
Rôle töï ñoùng laïi laø rôle laøm nhieäm vuï ñoùng laïi maùy caét sau khi maùy caét (ñöôøng daây) bò baät ra bôûi caùc rôle baûo veä khaùc (51, 21,...) nhaèm nhanh choùng taùi laäp ñöôøng daây moät caùch töï ñoäng khi coù söï coá thoaùng qua treân ñöôøng daây.
Quaù trình ñoùng laïi coù theå ñöôïc thöïc hieän moät hay nhieàu laàn. Thoâng thöôøng rôle töï ñoùng laïi ñöôïc thieát keá cho 3 hoaëc 4 laàn ñoùng laïi. Moãi laàn ñoùng laïi ñeàu coù thôøi gian trì hoaõn. Thôøi gian caùc laàn sau daøi hôn laàn tröôùc. Neáu laàn ñoùng laïi cuoái cuøng khoâng thaønh coâng, rôle seõ töï khoùa khoâng cho ñoùng tieáp.
Nguyeân taéc chænh ñònh rôle töï ñoùng laïi :
Chænh ñònh rôle töï ñoùng laïi laø ñaët caùc khoaûng thôøi gian trì hoaõn tröôùc moãi laàn ñoùng laïi, soá laàn ñoùng laïi vaø thôøi gian töï khoâi phuïc.
- Soá laàn ñoùng laïi: n.
- Thôøi gian trì hoaõn tröôùc moãi laàn ñoùng laïi: t1, t2, ...
Caùc khoaûng thôøi gian naøy ñöôïc choïn sao cho khi coù söï coá thoaùng qua, maùy caét ngaét maïch vaø caùch ñieän taïi choã bò söï coá coù ñuû thôøi gian phuïc hoài tröôùc khi ñoùng ñieän laïi. Ñoái vôùi caùc laàn ñoùng laïi thöù 2, 3, ... thôøi gian trì hoaõn tröôùc khi ñoùng laïi coøn phuï thuoäc vaøo chu trình ñoùng caét cuûa maùy caét ñöôïc ñaët rôle.
- Thôøi gian töï khoâi phuïc (treset): neáu ñoùng laïi laàn cuoái khoâng thaønh coâng, rôle töï khoùa. Vieäc khoùa naøy chæ coù taùc duïng trong thôøi gian nhaát ñònh. Sau ñoù rôle phaûi töï trôû veà traïng thaùi saün saøng laøm vieäc nhö tröôùc khi söï coá.
15. RÔLE KHOÙA (86) :
Rôle khoùa laø rôle khi taùc ñoäng, tieáp ñieåm seõ ñoùng (hoaëc môû) vaø sau ñoù khoâng töï trôû veà traïng thaùi ban ñaàu duø rôle khoâng coøn ñöôïc cung caáp ñieän. Ñeå ñöa caùc tieáp ñieåm veà traïng thaùi ban ñaàu, phaûi thöïc hieän thao taùc “reset” (baèng tay hoaëc baèng ñieän).
Rôle khoùa ñöôïc duøng phoå bieán trong caùc maïch baûo veä maùy bieán aùp nhaèm caét vaø khoùa maùy caét khoâng cho ñoùng laïi khi coù söï coá naëng.
16. RÔLE SA THAÛI PHUÏ TAÛI (R.81) :
Laø rôle duøng ñeå töï ñoäng môû moät soá maùy caét cung caáp ñieän cho phuï taûi khi taàn soá nguoàn ñieän thaáp hôn giôùi haïn cho pheùp so vôùi taàn soá ñònh möùc laø 50Hz. Vieäc caét bôùt moät soá phuï taûi seõ laøm giaûm phuï taûi cuûa nguoàn phaùt ñieän, giuùp khoâi phuïc laïi taàn soá ñònh möùc.
- Trong thôøi gian gaàn ñaây, ngöôøi ta coù khaû naêng xöû lyù moät khoái löôïng lôùn thoâng tin trong moät thôøi gian raát ngaén ñoái vôùi cheá ñoä traïng thaùi laøm vieäc cuûa trang thieát bò ñieän ñöôïc baûo veä. Hieän nay trong heä thoáng ñieän nhöõng thoâng tin naøy ñöôïc xöû lyù baèng may vi tính. Do ñoù ñaõ taïo neân moät söï thay ñoåi quan troïng trong vieäc thöïc hieän cuûa heä thoáng baûo veä. Vieäc söû duïng heä thoáng vi tính thieát keá, thöïc hieän caùc phaàn baûo veä ñang laø vaán ñeà thôøi söï. Cuõng töông töï nhö caùc baûo veä thöïc hieän baèng ñieän cô, ñieän töû, baûo veä baèng vi tính kyõ thuaät soá cuõng coù nhöõng phaàn chöùc naêng ño löôøng, taïo thôøi gian, phaàn logic hoaït ñoäng theo chöông trình ñònh tröôùc ñeå ñi ñieàu khieån caùc maùy caét.
- Vôùi khaû naêng linh hoaït cuûa rôle kyõ thuaät soá, ngoaøi chöùc naêng phaùt hieän ngaén maïch, coøn laøm nhieäm vuï ño löôøng, ñònh vò trí söï coá, löu tröõ caùc hieän töôïng tröôùc vaø sau thôøi ñieåm ngaén maïch, phaân tích döõ lieäu heä thoáng, deã daøng giao tieáp vôùi caùc boä phaän khaùc, hieån thò thoâng tin roõ raøng cho ngöôøi söû duïng.
Chương XII
BAÛO VEÄ CHOÁNG SEÙT ÑAÙNH TRÖÏC TIEÁP VAØO TRAÏM BIEÁN AÙP NGOAØI TRÔØI
I. Quan ñieåm thieát keá choáng seùt:
Seùt ñaùnh tröïc tieáp vaøo daây daãn cuûa ñöôøng daây taûi ñieän, vaøo caùc thieát bò vaø boä phaän mang ñieän cuûa traïm phaân phoái vaø nhaø maùy ñieän seõ gaây neân quaù ñieän aùp nguy hieåm vaø ngaén maïch, chaïm ñaát caùc pha, laøm hö hoûng caùch ñieän cuûa caùc thieát bò, gaây giaùn ñoaïn cung caáp ñieän cho caùc hoä tieâu thuï laøm thieät haïi lôùn cho neàn kinh teá quoác daân. Vì vaäy heä thoáng ñieän phaûi ñöôïc baûo veä moät caùch coù hieäu quaû choáng seùt ñaùnh tröïc tieáp.
Vieäc baûo veä choáng seùt ñaùnh tröïc tieáp ñöôïc thöïc hieän baèng caùc coät thu seùt hoaëc daây thu seùt.
nhöng trong ñieàu kieän thôøi tieát khaéc nghieät (coù nhieàu gioâng baõo….) nhö ôû nöôùc ta thì neân duøng coät thu seùt..
Phöông aùn hôïp lyù phaûi thoaû maõn caùc yeâu caàu sau:
Veà maët kyõ thuaät:
+ Phaïm vi baûo veä phaûi phuû kín toaøn boä caùc trang thieát bò vaø caùc boä phaän mang ñieän cuûa traïm, coù nghóa laø loaïi tröø hoaëc giaûm nhoû xaùc suaát seùt ñaùnh tröïc tieáp vaøo caùc trang thieát bò vaø boä phaän mang ñieän cuûa traïm.
+Ñoä cao cuûa kim thu seùt hkim (50-60%)hcoângtrình : ta choïn khoaûng töø 1-10m
+Taän duïng toát heä thoáng xaø, truï ñôõ cuûa nhaø maùy, keát caáu coâng trình traïm, coät ñeøn pha chieáu saùng…..
Về mặt kinh tế - mỹ thuật:
+Trong ñieàu kieän tröôùc tieân ta phaûi thoaû maõn tuyeät ñoái caùc yeâu caàu veà maët kyõ thuaät vaø phöông aùn ñöôïc löïa choïn phaûi coù chi phí ñaàu tö xaây döïng heä thoáng thu seùt laø thaáp nhaát (ít toán keùm vaât tö, deã thi coâng laép ñaët)
+Khoâng gaây trôû ngaïi cho söï vaän haønh bình thöôøng cuûa traïm.
+Ñaûm baûo veõ myõ quan coâng trình.
Tính toaùn choáng seùt cho traïm bieán aùp ngoaøi trôøi:
do ñaët ñieåm cuûa traïm 220KV vaø traïm 110KV laø söû duïng heä thoáng thanh goùp meàm duøng coät ñôõ, neân thieát keá heä thoáng choáng seùt cho traïm ta lôïi duïng moät soá coät treo ñöôøng daây vaø coät chieáu saùng ñeå laøm coät thu seùt.
A. Phaïm vi baûo veä cuûa coät thu seùt:
1. phaïm vi baûo veä cuûa moät coät thu seùt:
phaïm vi baûo veä cuûa moät coät thu seùt rieâng leõ laø hình choùp troøn xoay coù ñöôøng kính hyperbol. Öùng vôùi ñoä cao hx thì baùn kính baûo veä rx , ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc sau
rx = 1,6.h.p.( )
Trong đó :
hx: chiều cao vật cần bảo vệ .
h : chiều cao cột – kim thu sét.
p = 1 khi h ≤ 30 m.
p = khi 30 m < h < 60 m
Ñeå ñôn giaûn trong vieäc tính toaùn ngöôøi ta thay ñöôøng sinh hyperbol baèng hai ñöôøng thaúng döïa treân moâ hình thöïc nghieäm cuûa franklin:
Khi vaät coù ñoä cao hx ≤ h
Khi vaät coù ñoä cao hx > h
2. Phaïm vi baûo veä cuûa hai coät thu seùt coù ñoä cao baèng :
Neáu hai coät thu seùt ñaët caùch nhau a<7h thì chuùng coù theå baûo veä ñöôïc moät vaät coù ñoä cao ho ñaët giöõa chuùng , vôùi ho xaùc ñònh theo :
a: khoảng caùch giữa 2 cột thu seùt
Hoaëc noùi moät caùch khaùc, ñeå baûo veä moät ñoä cao h0 giöõa hai coät thu seùt thì khoaûng caùch a giöõa hai coät thu seùt phaûi thoûa ñieàu kieän :
Khu vöïc beân ngoaøi cuõng ñöôïc xaùc ñònh nhö ñoái vôùi moãi coät rieâng leõ .
Khu vöïc giöõa hai coät ñöôïc giôùi hạn bôûi moät cung troøn qua hai ñænh coät vaø ñieåm coù ñoä cao h 0 ôû giöõa khoảng caùch hai coät vaø baùn kính baûo veä giöõa hai coät öùng vôùi ñoä cao h0 ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc sau :
)
Phạm vi bảo vệ của 2 cột thu seùt coù ñoä cao khaùc nhau:
Neáu hai coät thu seùt coù ñoä cao khaùc nhau h1 >h2 thì phaïm vi baûo veä giöõa chuùng ñöôïc xaùc ñònh öùng vôùi hình veõ nhö sau :
Ñeå xaùc ñònh ñöôïc ñoä cao h’0 caàn baûo veä
Vôùi a’ laø khoûang caùch giöõa hai coät thu seùt h’ vaø h2
Vaäy baùn kính baûo veä cuûa hai coät thu seùt ñöôïc xaùc ñònh nhö sau:
)
Phạm vi bảo vệ của nhiều cột thu seùt:
Beân ngoaøi dieän tích cuûa ña giac ñi qua chaân caùc coät thu seùt (hình tam giaùc hoaëc hình chöõ nhaät ) phaïm vi baûo veä ñöôïc xaùc ñònh nhö giöõa töøng ñoâi coät thu seùt vôùi nhau . Coøn taàt caû caùc thieát bò coù ñoä cao lôùn nhaát hx ñaët trong dieän tích cuûa hình tam giaùc hay dieän tích hình chöõ nhaät seõ ñöôïc baûo veä an toaøn neáu ñieàu kieän sau ñöôïc thoûa maõn :
(1)
Vôùi p=1 khi h
D :Laø ñöôøng kính voøng troøn ngoïai tieáp cuûa hình tam giaùc hay hình chöõ nhaät chaïy qua ñænh caùc coät thu seùt .
Neáu coät thu seùt coù ñoä cao treân 60m thì phaïm vi baûo veä ven chu vi giöõa töøng ñoâi coät ,theo chieàu cao (maët caét ñöùng cuûa phaïm vi baûo veä )phaûi giaûm ñi keå töø ñænh, coøn phaïm vi baûo veä beân trong dieän tích cuûa ña giaùc vaãn giöõ nguyeân theo coâng thöùc (1).
Kieåm tra phaïm vi baûo veä cuûa caùc coät thu seùt:
Kieåm tra khu vöïc 220KV:
Ñöôïc baûo veä baèng 9 truï ñôõ ñöôøng daây coù gaén kim thu seùt daøi 5 m Þchieàu cao ñeán ñænh coät + kim thu seùt laø h= 25,5 m.
Phaïm vi baûo veä cuûa 1 coät thu seùt :
+ Truï ñôõ ñöôøng daây coù gaén kim thu seùt:
h= 25,5 m Þ p= 1 ; hx= 15,5 m
.h = 25,5 = 17 m > hx= 15,5 m
rx = 1,5.h.p (1- )
= 1,5.25,5.1(1- ) » 9,2 m
Vôùi hx= 10,5 m
rx = 1,5.h.p (1- )
= 1,5.25,5.1(1- ) » 18.56 m
Ta coù Dtt = 8(h-hx) = 8(25,5 -15,5)= 80 m
Phaïm vi baûo veä cuûa nhoùm 4 coät coù ñoä cao baèng nhau:
Nhoùm coät 1-2-4-5 & 2-3-5-6
Khoaûng caùch giöõa ñoâi coät 1-2 : a = 51 m
Khoaûng caùch giöõa ñoâi coät 1-4 : b= 35,5 m
h= 25,5 m Þ p= 1 ; hx= 15,5 m
Þ D = = =62,14 m < Dtt (thoûa)
Nhoùm coät 4-5-7-8 & 5-6-8-9
Khoaûng caùch giöõa ñoâi coät 4-5 : a = 51 m
Khoaûng caùch giöõa ñoâi coät 4-7 : b= 25,5 m
h= 25,5 m Þ p= 1 ; hx= 15,5 m
Þ D = = » 57 m < Dtt (thoûa)
Phaïm vi baûo veä cuûa ñoâi coät baèng nhau:
Ñoâi coät 1-2 & 2-3
Khoaûng caùch giöõa 2 coät: a = 51 m
h= 25,5 m Þ p= 1 ; hx= 15,5 m
h0= h- = 25,5- » 23,3 m
r0 = 1,6.h0.p()
= 1,6.23,3.1()
» 7,5 m
Ñoâi coät 3-6
Khoaûng caùch giöõa 2 coät: a = 35,5 m
h= 25,5 m Þ p= 1 ; hx= 15,5 m
h0= h- = 25,5- » 20,43 m
r0 = 1,6.h0.p()
= 1,6.20,43.1()
» 4,48 m
Ñoâi coät 6-9
Khoaûng caùch giöõa 2 coät: a = 25,5 m
h= 25,5 m Þ p= 1 ; hx= 15,5 m
h0= h- = 25,5- » 21,86 m
r0 = 1,6.h0.p()
= 1,6.21,86.1()
» 5,95 m
Khu vöïc traïm 110KV:
Ñöôïc baûo veä baèng 9 truï ñôõ ñöôøng daây coù gaén kim thu seùt daøi 5 m Þchieàu cao ñeán ñænh coät + kim thu seùt laø h= 19 m.
Phaïm vi baûo veä cuûa 1 coät thu seùt:
+ Truï ñôõ ñöôøng daây coù gaén kim thu seùt:
h= 19 m Þ p= 1 ; hx= 11 m
.h = 19 = 12.67 m > hx= 11 m
rx = 1,5.h.p (1- )
= 1,5.19.1(1- ) » 7,87 m
Vôùi hx= 8 m
rx = 1,5.h.p (1- )
= 1,5.19.1(1- ) » 13.5 m
Ta coù Dtt = 8(h-hx) = 8(19 -11)= 64 maùy bieán aùp
b=22
a=33
Phaïm vi baûo veä cuûa nhoùm 4 coät coù ñoä cao baèng nhau:
Nhoùm coät 10-11-12-13
Khoaûng caùch giöõa ñoâi coät 10-11 : a = 33 m
Khoaûng caùch giöõa ñoâi coät 10-12 : b= 22 m
h= 19 m Þ p= 1 ; hx= 11 m
Þ D = = =39,66 m < Dtt (thoûa)
Nhoùm coät 12-13-15-16
Khoaûng caùch giöõa ñoâi coät 12-13: a = 33 m
Khoaûng caùch giöõa ñoâi coät 12-15: b= 27 m
h= 19 m Þ p= 1 ; hx= 11 m
Þ D = = =42,63 m < Dtt (thoûa)
Phaïm vi baûo veä cuûa nhoùm 3 coät baèng nhau:
Nhoùm coät 13-16-17
Khoaûng caùch giöõa ñoâi coät 13-16 : a = 27 m
Khoaûng caùch giöõa ñoâi coät 16-17 : b= 33 m
h= 19 m Þ p= 1 ; hx= 11 m
b=22
a=27
Þ D = = » 42,63 m < Dtt (thoûa)
Nhoùm coät 14-17-18
Khoaûng caùch giöõa ñoâi coät 14-18 : a = 27 m
Khoaûng caùch giöõa ñoâi coät 17-18 : b= 22 m
h= 19 m Þ p= 1 ; hx= 11 m
Þ D = = » 34,8 m < Dtt (thoûa)
Phaïm vi baûo veä cuûa ñoâi coät baèng nhau:
Ñoâi coät 15-16 &16-16
Khoaûng caùch giöõa 2 coät: a = 33 m
h= 19 m Þ p= 1 ; hx= 11 m
h0= h- = 19- » 14,3 m
r0 = 1,6.h0.p()
= 1,6.14,3.1()
» 3 m
Ñoâi coät 14-18
Khoaûng caùch giöõa 2 coät: a = 27 m
h= 19 m Þ p= 1 ; hx= 11 m
h0= h- = 19- » 15,14 m
r0 = 1,6.h0.p()
= 1,6.15,14.1()
» 3,84 m
Ñoâi coät 17 -18
Khoaûng caùch giöõa 2 coät: a = 22 m
h= 19 m Þ p= 1 ; hx= 11 m
h0= h- = 19- » 15,9m
r0 = 1,6.h0.p()
= 1,6.15,9.1()
» 4,6m
e. Phaïm vi baûo veä cuûa ñoâi coät khoâng baèng nhau:
- Ñoâi coät 9-14
- Khoaûng caùch giöõa 2 coät: a » 60 m
h1= 25,5 m ;h2 = 19 Þ p= 1; hx= 8 m
a’=a. = 60. =44,7 m
h’0= h2- = 19 - » 12,6 m
r’0 = 1,6.h.p()
= 1,6.12,6.1()
» 4,5 m
f. Tính toaùn phaïm vi baûo veä cuûa coät aten.
Ñoái vôùi traïm naøy ta choïn coat aten cao 40m keát hôïp vôùi chieàu cao cuûa kim thu seùt 5m. Toång chieàu cao cuûa coät laø h = 25m, baùn kính baûo veä :
h=45 m Þ
ñoä cao hx= 11 m
.h = 45 = 30 m > hx= 11 m
rx = 1,5.h.p (1- )
= 1,5.45.0,82(1- ) » 38,4 maùy bieán aùp
Keát luaän:
Vậy qua kiểm tra việc phaân boá caùc coät choáng seùt nhö treân laø hôïp lyù, vì bảo vệ toàn bộ caùc thieát bò trong nhaø maùy, cuõng nhö ñaùp öùng ñöôïc yeâu caàu veà maët kinh teá cuõng nhö myõ quan cuûa traïm. Neân ta choïn phöông aùn thieát keá treân traïm ñeå laép ñaët heä thoáng choáng seùt cho traïm.
ChöôngXIII
THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG NOÁI ÑAÁT CHO NHAØ TRAÏM
I. GIÔÙI THIEÄU CHUNG
Taùc duïng cuûa noái ñaát laø ñeå taûn doøng ñieän seùt vaø giöõ ñieän theá thaáp treân caùc vaät ñöôïc baûo veä . Noái ñaát cuûa heä thoáng thu seùt ñoùng vai troø quan troïng trong vieäc phaùt huy taùc duïng baûo veä heä thoáng thu seùt .Neáu noái ñaát khoâng ñaït yeâu caàu thì nhieàu khi haäu quaû coøn xaáu hôn laø khoâng ñaët heä thoáng thu seùt .Bôûi vì heä thoáng thu seùt vôùi ñoä cao vöôït haún ñoä cao cuûa coâng trình , coù taùc duïng caâu seùt vaøo coâng trình (nghóa laø xaùc xuaát seùt ñaùnh phuï thuoäc vaøo ñoä cao ), neáu toång trôû taûn xung cuûa heä thoáng noái ñaát khi taûn doøng seùt quaù cao,ñieän aùp giaùn xung treân heä thoáng noái ñoù coù theå ñuû cao ñeå gaây neân hieän töôïng phoùng ñieän ngöôïc ñeán caùc boä phaän mang ñieän vaø caùc trang thieát bò cuûa traïm . Phoùng ñieän ngöôïc trong traïm seõ taïo neân nhöõng daïng soùng caét coù bieân ñoä vaø nhaát laø ñoä doác raát lôùn , raát nguy hieåm cho caùch ñieän doïc cuûa maùy bieán aùp ,trong noái ñaát ngöôøi ta phaân ra thaønh ba loïai .
1.Noái ñaát laøm vieäc :Nhaèm baûo ñaûm söï laøm vieäc bình thöôøng cuûa trang thieát bò hoaëc moät soá thieát bò mang ñieän trong caùc ñieàu kieän bình thöôøng vaø söï coá .Theo caùc cheá ñoä quy ñònh :noái ñaát ñieåm trung tính cuoän daây maùy phaùt , maùy bieán aùp coâng suaát vaø maùy buø , noái ñaát maùy bieán aùp ño löôøng ……
2.Noái ñaát an toaøn hay noái ñaát baûo veä : Coù nhieäm vuï baûo veä an toaøn cho ngöôøi phuïc vuï khi caùch ñieän cuûa trang thieát bò ñieän bò hö hoûng hay roø ræñoù laø noái ñaát voû maùy bieán aùp ,maùy phaùt ,caùc keát caáu kim loaïi coù mang ñieän .Noùi chung ñoù laø noái ñaát caùc boä phaän kim loaïi bình thöôøng coù ñieän theá baèng khoâng nhöng khi bò hoûng caùch ñieän hay roø ñieän thì chuùng coù ñieän theá khaùc khoâng .
3.Noái ñaát choáng seùt : Nhaèm taûn doøng ñieän seùt vaøo ñaát ñeå giöõ cho ñieän theá cuûa caùc phaàn töû ñöôïc noái ñaát khoâng quaù cao khi seùt ñaùnh vaøo traïm do ñoù traùnh ñöôïc hieän töôïng phoùng ñieän ngöôïc töø caùc boä phaän mang ñieän khaùc .Ñoù laønoái ñaát coät thu seùt , noái ñaát daây choáng seùt , noái ñaát caùc keát caáu kim loaïi coù theå bò seùt ñaùnh .
Ñeå ñaûm baûo an toaøn cho ngöôøi vaän haønh , heä thoáng noái ñaát phaûi ñöôïc thieát keá sao cho ñieän aùp tieáp xuùc vaø ñieän aùp böôùc trong moïi ñieàu kòeân khoâng vöôït quaù trò soá nguy hieåm cho ngöôøi . Ñeå thoûa maõn yeâu caàu naøy ,phaûi coù bieän phaùp giaûm nhoû ñieän trôû tieáp ñaát R , phaûi coù bieän phaùp caân baèng theá trong khu vöïc gaàn thieát bò ñöôïc noái vaø taêng ñieän trôû ñoái vôùi doøng ñieän qua ngöôøi vaøo ñaát baèng caùch duøng ñeäm caùch ñieän , uûng , gaêng tay caùch ñieän . ñieä trôû taûn ôû taàn soá coâng nghieäp cuûa moät soá daïng ñieän cöïc thöôøng duøng ñöôïc xaùc ñònh theo caùc coâng thöùc sau:
Loïai ñieän cöïc
Coâng thöùc tính ñieän trôû taûn
Ghi chuù
Coïc choân noåi
Neáu duøng saét goùc coù beà roäng b thì thay d=0,95b
Coïc choân chìm
Neáu duøng saét goùc coù beà roäng b thì thay d=0,95b
Thanh choân chìm
Neáu duøng saét deïp coù beà roäng b thì thay d=0,5b
Thanh hình xuyeán choân chìm
Neáu duøng saét deïp coù beà roäng b thì thay d=0,5b
D :ñöôøng kính hình xuyeán
Ñoái vôùi ñieän cöïc thanh ñaët naèm ngang boá trí theo nhöõng kieåu khaùc nhau coù theå duøng coâng thöùc toång quaùt sau ñeå tính ñieän trôû taûn ôû taàn soá coâng nghieäp moät caùch gaàn ñuùng :
-L :Chieàu daøi toång cuûa ñieän cöïc (Neáu laø maïch voøng thì laáy baèng chu vi )
-d :Ñöôøng kính cuûa thanh duøng laøm ñieän cöïc – neáu duøng saét deïp thì thay d=0,5b, vôùi b laø beà roäng saét deïp .
-t0 :Ñoä choân saâu
-K :Heä soá phuï thuoäc caùch boá trí thanh ngang coù tính ñeán hieäu öùng maøn che ,ñöôïc cho trong baûng sau :
Sô ñoà boá trí thanh
K
1
1,27
1,46
2,38
8,45
19,2
l1
l2
5,53
5,81
6,42
8,17
10,40
Trò soá ño ñöôïc phaûi nhaân vôùi heä soá an toaøn goïi laø heä soá muøa (km) ñeå chuù yù ñeán khaû naêng taêng ñieän trôû suaát do söï thay ñoåi traïng thaùi cuûa ñaát khi thôøi tieát trong naêm thay ñoåi :
Trong ñoù :
-:Ñieän trôû suaát tính toaùn cuûa ñaát
-:Ñieän trôû suaát cuûa ñaát ño ñöôïc
-km :Heä soá muøa ,phuï thuoäc vaøo loaïi noái ñaát , loïai ñieän cöïc , ñoä choân saâu . Trò soá cuûa noù ñöôïc tra trong baûng sau :
Loaïi noái ñaát
Loaïi ñieän cöïc
Ñoä choân saâu
(m)
Heä soá muøa Km
Ñaát khoâ
Ñaát aåm
Noái ñaát an toaøn vaø noái ñaát laøm vieäc
Thanh ngang
0,5
4,5
6,5
0,8
1,6
3
Coïc thaúng ñöùng
0,8
1,4
2
Noái ñaát choáng seùt
Thanh ngang
0,5
1,4
1,8
0,8
1,25
1,45
Coïc thaúng ñöùng
0,8
1,15
1,3
Noái ñaát coät ñieän thöïc chaát laø noái ñaát choáng seùt , laø moät bieän phaùp taêng cöôøng tính vaän haønh ñaûm baûo cuûa ñöôøng daây taûi ñieän khi coù quaù ñieän aùp khí quyeån . Ñeå hôïp lyù veà kyõ thuaät vaø kinh teá qui phaïm veà thieát keá ñöôøng daây taûi ñieän cao aùp quy ñònh tieâu chuaån noái ñaát coät ñieän theo ñieän trôû suaát cuûa ñaát nhö sau :
BAÛNG TIEÂU CHUAÅN NOÁI ÑAÁT COÄT ÑIEÄN
Ñieän trôû suaát cuûa ñaát
Ñieän trôû noái ñaát coät ñieän
II. TÍNH TOAÙN HEÄ THOÁNG NOÁI ÑAÁT
Ñieän trôû taûn toång cuûa toaøn boä heä thoáng noái ñaát phaûi thoûa maõn yeâu caàu
Qui ñònh nhaèm taêng cöôøng an toaøn vaø döï phoøng cho caùc tröôøng hôïp khi noái ñaát töï nhieân coù thay ñoåi.
1.Thieát keá heä thoáng noái an toaøn
a.Thieát keá vaø tính toaùn ñieän trôû noái ñaát töï nhieân :
Phaàn noái ñaát saün coù caàn taän duïng laø caùc ñöôøng oáng kim loaïi ñöôïc choân ngaàm tieáp xuùc tröïc tieáp vôùi ñaát (tröø caùc oáng daãn caùc chaát deã chaùy ,deã noå ) voû caùp baèng chì choân ngaàm trong ñaát ,coät beâ toâng cuûa xaø , coät trong traïm vaø noái ñaát cuûa daây choáng seùt – coät ñieän cuûa caùc ñöôøng daây coù daây choáng seùt keùo ñeán taän xaø traïm .
Trong ñeà taøi luaän aùn , do caùc thieát keá coù tính chaát giaû ñònh khoâng coù ñaày ñuû caùc soá lieäu veà caùc loïai noái ñaát töï nhieân khaùc neân chæ coù theå 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 ,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 ñoïan ñöôøng daây choáng seùt giöõa hai coät .
Sô ñoà thay theá ñeå tính Rcs-c :
Rcs
Rcs
Rcs
Rc
Rc
Rc
+ Rc :Ñieän trôû noái ñaát cuûa coät ñieän tôùi traïm
Neáu ñieän trôû suaát cuûa ñaát trong khu vöïc naøy coù trò soá :
thì choïn Rc=10
thì choïn Rc=15
+ Rcs :Ñieän trôû taùc duïng cuûa ñoïan daây choáng seùt trong moät khoûang vöôït
* Xaùc ñònh ñieän trôû noái ñaát töï nhieân 220KV
Coù 2 ñöôøng daây 220KV noái vaøo traïm cuûa nhaø maùy ñieän neân ñieän trôû noái ñaát töï nhieân cuûa traïm 220KV ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc :
Trong ñoù :
Rcs-c : Ñieän trôû noái ñaát cuûa heä thoáng daây choáng seùt – coät cuûa caùc ñöôøng daây 220KV noái vaøo traïm
Trong ñoù :
Rcs :Ñieän trôû taùc duïng cuûa ñoaïn daây choáng seùt trong khoaûng vöôït ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc :
Rcs=k.r0.
-Km =1,6 (Khi ño luùc ñaát khoâ raùo )
-Trò soá ñieän trôû suaát cuûa ñaát ño ñöôïc luùc ñaát khoâ raùo
-Do neân ta choïn
- : Laø chieàu daøi trung bình cuûa khoaûng vöôït
-Ñöôøng daây caáp 220KV coù =300m
- r0 :ñieän trôû cuûa 1 ñôn vò daøi cuûa daây choáng seùt:
Chaúng haïn nhö :
Ñöôøng daây 110 KV neân duøng daây choáng seùt loaïi :
TK – 50 coù r0 = 3,7 W /Km
Ñöôøng daây 220 KV neân duøng daây choáng seùt loaïi :
TK – 50 hoaëc TK – 70 coù r0 = 2,38 W /Km
Ñöôøng daây 330 KV neân duøng daây choáng seùt loaïi :
TK – 95 coù r0= 1,88 W /Km
Þ Ñöôøng daây coù hai daây choáng seùt loaïi TK-70 do ñoù ta suy ra
* Xaùc ñònh ñieän trôû noái ñaát töï nhieân 110KV
Coù 6 ñöôøng daây 110KV noái vaøo traïm cuûa nhaø maùy ñieän neân ñieän trôû noái ñaát töï nhieân cuûa traïm 110KV ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc :
Trong ñoù :
Rcs-c : Ñieän trôû noái ñaát cuûa heä thoáng daây choáng seùt – coät cuûa caùc ñöôøng daây 110KV noái vaøo traïm
Trong ñoù :
Rcs :Ñieän trôû taùc duïng cuûa ñoaïn daây choáng seùt trong khoaûng vöôït ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc :
Rcs=k*r0*
-Km =1,6 (Khi ño luùc ñaát khoâ raùo )
-Trò soá ñieän trôû suaát cuûa ñaát ño ñöôïc luùc ñaát khoâ raùo
-Do neân ta choïn
- : Laø chieàu daøi trung bình cuûa khoaûng vöôït
-Ñöôøng daây caáp 110KV coù =200m
-Ñöôøng daây coù hai daây choáng seùt loaïi TK-50 do ñoù ta suy ra
Ñieän trôû töï nhieân cuûa toøan traïm ñöôïc xaùc ñònh nhö sau :
b.Thieát keá noái ñaát nhaân taïo:
Thieát keá maïch voøng ven chu vi nhaø maùy
Trong ñoù :
-nc :Soá coïc
-:Laø heä soá söû duïng cuûa coïc vaø thanh ôû taàn soá coâng nghieäp .(tra baûng )
-Rt : Ñieän trôû cuûa maïch voøng thanh
-Rc :Ñieän trôû taûn cuûa 1 coïc .
* Tính RT :
Choïn thanh noái ñaát laø thanh theùp troøn coù caùc thoâng soá :
-Ñöôøng kính cuûa thanh d=0,02m.
-Ñoä choân saâu t0 =0,8m.
-Chieàu daøi ven chu vi
-Chieàu roäng ven chu vi
Chu vi maïch voøng
Coâng thöùc tính maïch voøng thanh :
Trong ñoù :
Kmuøa thanh =1,6 (vaøo luùc ñaát khoâ ,tra baûng)
= 150
K : Heä soá hình daùng cuûa maïch voøng , phuï thuoäc vaøo tyû soá
Quan heä K= cho trong baûng döôùi ñaây :
1
1,5
2
3
4
K
5,53
5,81
6,42
8,17
10,4
Ta coù :
Duøng phöông phaùp noäi suy ta tính ñöôïc :
Rt : Ñieän trôû cuûa maïch voøng thanh
Rmv = Rt =1,22 W < 2,5W
Ta nhaän thaáy Rmv < 2,5 W ,neân ta chæ caàn ñoùng theâm vaøi coïc boå sung nhaát ñònh vaø tính ñieän boå sung sau cho
RNT =Rmv // RBS <1 W laø ñaït yeâu caàu.
c.Tính ñieän trôû noái ñaát boå sung
Ñeå giaûm toång trôû taûn xung cuûa heä thoáng noái ñaát hay giaûm ñieän trôû giaùng xung xuoáng döôùi möùc nguy hieåm cho caùch ñieän traïm thì ngay taïi choã noái ñaát cuûa kim thu seùt vaø daây choáng seùt vaøo heä thoáng noái ñaát cuûa traïm ta phaûi ñaët theâm ñieän trôû noái ñaát boå sung . Taùc duïng chính cuûa noái ñaát boå sung laø ñeå taûn doøng ñieän seùt moät caùch coù hieäu quaû traùnh xaûy ra hieän töôïng phoùng ñieän ngöôïc neân ñöôïc thöïc hieän theo hình thöùc noái ñaát taäp trung .Taïi moät vò trí noái ñaát boå sung ta ñaët hai tia moãi tia daøi 15m vaø coù ba coïc ôû moãi tia . Toaøn boä noái ñaát boå sung naøy cuõng tham gia taûn doøng ñieän chaïm ñaát neân cuõng coù theå coi chuùng nhö laø moät phaàn töû cuûa noái ñaát an toaøn .
6m
15m
15m
Trong ñoù ta choïn :
- (Chieàu daøi coïc thu seùt)
-a=6m (Khoaûng caùch giöõa hai coïc thu seùt )
- (Chieàu daøi thanh)
-d=0,02m (Ñöôøng kính thanh troøn )
-t0 =0,8m (Ñoä choân saâu )
Ñieän trôû cuûa moät tia ñöôïc tính theo coâng thöùc :
Trong ñoù :
Ñieän trôû cuûa 1 coïc:
Duøng theùp troøn coù caùc thoâng soá :
-Ñöôøng kính cuûa thanh dc=3cm=0,03m.
-Ñoä choân saâu t0 =0,8m.
-Choïn chieàu daøi coïc m
m
-Coâng thöùc tính ñieän trôû coïc :
Trong ñoù :
Kmuøa coïc =1,4 Heä soá muøa cuûa ñaát ñoái vôùi coïc trong ñieàu kieän ñaát khoâ (Tra baûng)
Ñieän trôû boå sung taïi moät vò trí ñaët noái ñaát ñöôïc tính bôûi coâng thöùc nhö sau:
Vôùi :
-Rt =24,32 Ñieän trôû taûn cuûa moät thanh
-Rc =62,83 Ñieän trôû taûn cuûa moät coïc
-nt =2 Soá tia
-nc=3 Soá coïc trong moät tia
- Heä soá söû duïng cuûa thanh noái theo hình tia
- Heä soá söû duïng cuûa coïc noái theo hình tia
- Heä soá söû duïng daïng noái ñaát boå sung ôû taàn soá coâng nghieäp
Ñieän trôû taûn xoay chieàu cuûa toøan boä noái ñaát boå sung ñöôïc tính nhö sau:
Vôùi m : Laø ñieåm ñaët noái ñaát boå sung cuûa toaøn traïm bao goàm noái ñaát boå sung cuûa caùc kim thu seùt , coät thu seùt vaø caùc daây choáng seùt noái vaøo maïch voøng traïm , ôû ñaây vôùi m=18 vò trí
Vaäy ñieän trôû taûn cuûa toaøn boä heä thoáng noái ñaát nhaân taïo
Ñieän trôû taûn xoay chieàu cuûa toaøn boä heä thoáng ñöôïc xaùc ñònh nhö sau :
Nhö vaäy heä thoáng noái ñaát an toaøn thoûa maõn ñieàu kieän an toaøn
._.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
truongvutranlv.doc- BIA TRUONG .doc
chongsetTRUONG.dwg- matbangTRUONG.dwg
- matcat110KVTRUONG.dwg
- matcat220kvTRUONG.dwg
- MUCLUCTRUONG.doc
- noidatTRUONG.dwg
- sodophaphoiTRUONG.dwg
