Đồ án Thiết kế trạm biến áp 22/0,4 kv

PHẦN I CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN ĐẾN TRẠM BIẾN ÁP Chương I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TRẠM BIẾN ÁP KHÁI QUÁT VỀ TRẠM BIẾN ÁP Trạm biến áp là một công trình để chuyển đổi điện áp từ cấp này sang cấp khác. TBA được phân loại theo điện áp, theo địa dư. Theo điện áp, TBA có thể là trạm tăng áp, cũng có thể là trạm hạ áp hay trạm trung gian. Trạm tăng áp thường được đặt ở các nhà máy điện, làm nhiệm vụ tăng điện áp từ điện áp máy phát lên điện áp cao hơn để tải điện năng đi xa. Trạm hạ áp thường được đặt ở các hộ tiêu thụ, để biến đổi điện áp cao xuống điện áp thấp nhằm thích hợp với các hộ tiêu thụ. Trạm biến áp trung gian chỉ làm nhiệm vụ liên lạc giữa hai lưới điện có cấp điện áp khác nhau. Theo địa dư, TBA được phân loại thành TBA khu vực và TBA địa phương. TBA khu vực được cung cấp điện từ mạng điện khu vực (mạng điện chính) của hệ thống điện (HTĐ) để cung cấp điện cho một khu vực lớn bao gồm thành phố, các khu công nghiệp … TBA địa phương là các TBA được cung cấp điện từ mạng phân phối, mạng địa phương của HTĐ cấp cho từng xí nghiệp, hay trực tiếp cấp cho các hộ tiêu thụ với điện áp thứ cấp thấp hơn. CÁC CẤP ĐIỆN ÁP CỦA CÁC TRẠM BIẾN ÁP + Cấp cao áp: là mạng điện 3 pha, trung tính nối đất trực tiếp 500 kV: dùng cho hệ thống điện quốc gia, nối liền 3 miền đất nước. 220 kV: dùng cho lưới truyền tải, mạng điện khu vực. 110 kV: dùng cho lưới phân phối, cung cấp cho phụ tải lớn. + Cấp trung áp: là mạng điện 3 pha, trung tính nối đất trực tiếp 22 kV: dùng cho mạng địa phương, cung cấp điện cho các phụ tải vừa và nhỏ hoặc các khu dân cư. Do lịch sử để lại, hiện nay nước ta cấp trung áp còn dùng: 66kV, 35kV, 15kV, 10kV, 6kV … nhưng trong tương lai các cấp điện này sẽ được cải tạo, để dùng thống nhất một cấp 22kV. + Cấp hạ áp: 380/220V gồm: Mạng điện 3 pha, trung tính nối đất trực tiếp. Mạng điện 1 pha hai dây và 1 pha 3 dây. PHÂN LOẠI TRẠM BIẾN ÁP Về hình thức và cấu trúc của trạm biến áp, TBA được chia thành trạm ngoài trời, trạm trong nhà. Trạm biến áp ngoài trời Ơû loại TBA này, các thiết bị điện như: máy cắt, dao cách ly, máy biến áp, thanh góp …đều đặt ngoài trời. Phần phân phối phía trung áp có thể đặt ngoài trời, trong nhà hoặc các tủ chuyên dùng. Phần phân phối hạ áp thường đặt trong nhà hoặc đặt trong các tủ chuyên dùng chế tạo sẵn. TBA ngoài trời thích hợp cho các trạm tăng áp, trạm giảm áp và các TBA trung gian có công suất lớn, có đủ điều kiện về đất đai để đặt các trang thiết bị. Các TBA ngoài trời tiết kiệm được rất nhiều về kinh phí xây dựng, nên được khuyến khích dùng nếu có điều kiện. Trạm biến áp trong nhà Ơû loại TBA này, các thiết bị điện như: máy cắt, dao cách ly, máy biến áp, thanh góp … để đặt trong nhà. Ngoài ra vì điều kiện chiến tranh, bảo đảm mỹ quan thành phố, người ta còn xây dựng những TBA ngầm. Loại trạm này khá tốn kém trong xây dựng, vận hành, bảo quản. Trong thực tế cần căn cứ vài địa hình, môi trường làm việc, công suất trạm, tính chất quan trọng của phụ tải, môi trường mỹ quan và kinh phí đầu tư mà chọn loại trạm cho phù hợp. CÁC TRẠM BIẾN ÁP THƯỜNG GẶP * Trạm treo Trạm treo (hình 1.1) là kiểu trạm toàn bộ các thiết bị cao áp, hạ áp, máy biến áp được đặt trên cột. Máy biến áp thường là loại một pha hoặc tổ 3 máy biến áp 1 pha. Tủ hạ áp có thể đặt trên cột cạnh máy biến áp hay trong nguồn phân phối xây dựng dưới đất. Trạm treo có ưu điểm là tiết kiệm đất, thích hợp cho trạm công cộng đô thị, trạm biến áp cơ quan. Trạm treo, máy biến áp thường là 1 pha hoặc 3 pha. Để đảm bảo an toàn chỉ cho phép dùng trạm treo cho cở máy có công suất 250 kVA , 3 x 75 kVA … với cấp điện áp (15 - 22) / 0,4 kV, phần đo đếm được trang thiết bị hạ áp. Tuy nhiên loại trạm này làm mất mỹ quan thành phố nên về lâu dài loại trạm này không được khuyến khích dùng ở đô thị. Hình 1.1 Trạm biến áp treo * Trạm nền Trạm nền thường được dùng ở những nơi có điều kiện đất đai như ở vùng nông thôn, cơ quan, xí nghiệp vừa và nhỏ. Đối với trạm nền, thiết bị cao áp đặt trên cột, máy biến áp thường là tổ 3 máy biến áp 1 pha hay 1 máy biến áp 3 pha đặt trên bệ xi măng dưới đất, tủ phân phối hạ áp đặt trong nhà. Xung quanh trạm có xây tường rào bảo vệ (hình 12) Đường dây đến có thể là cáp ngầm hay đường dây trên không, phần đo đếm có thể thực hiện phía trung áp hay phía hạ áp. Hình 1.2 Trạm biến áp nền * Trạm giàn Trạm giàn là loại trạm mà toàn bộ các trang thiết bị và máy biến áp đều được đặt trên các giá đỡ bắt giữa hai cột (hình 1.3). Trạm được trang bị 3 máy biến áp 1 pha (3 x 75 kVA) hay 1 biến áp 3 pha ( nhỏ hơn hoặc bằng 400 kVA), cấp điện áp ( 15 - 22) kV / 0,4 kV. Phần đo đếm có thể thực hiện phía trung áp hay phía hạ áp. Tủ phân phối hạ áp đặt trên giàn giữa hai cột, đường dây đến có thể là đường dây trên không hay đường dây cáp ngầm Trạm giàn thường cung cấp điện cho khu dân cư hay các phân xưởng. a. Biến áp 3 pha b. Biến áp 3 pha (Gồm 3 tổ máy biến áp 1 pha) Hình 1.3 Trạm biến áp giàn * Trạm kín Trạm kín là loại trạm mà các thiết bị điện và máy biến áp được đặt trong nhà (hình 1.4). Trạm kín thường được phân làm trạm công cộng và trạm khách hàng: Trạm công cộng thường đặt ở khu đô thị hóa, khu dân cư mới đảm bảo mỹ quan và an toàn cho người sử dụng. Trạm khách hàng thường được đặt trong khuôn viên của khách hàng, khuynh hướng hiện nay là sử dụng bộ mạch vòng chính (Ring Main Unit) thay cho kết cấu thanh cái, cầu dao, có bợ chì và cầu chì ống để bảo vệ máy biến áp có công suất nhỏ 1000 kVA. Trạm kín cần dùng 3 phòng: phòng đặt thiết bị cao áp, phòng đặt máy biến áp, phòng đặt thiết bị phân phối hạ áp và được dùng ở những nơi cần an toàn, nơi nhiều khí bụi và nơi có hóa chất ăn mòn. Đối với trạm kín cáp vào và ra thường là cáp ngầm, các cửa thông gió đều phải có lưới để chống chim, rắn, chuột và có hố dầu sự cố. Hình 1.4 Trạm biến áp kín Theo đề bài yêu cầu, ta thiết kế trạm kín Chương II VẼ ĐỒ THỊ PHỤ TẢI-TÍNH TOÁN CÁC HỆ SỐ Tmax, tmax 33 I. ĐỒ THỊ PHỤ TẢI Định nghĩa Mức tiêu thụ điện năng luôn luôn thay đổi theo thời gian. Qui luật biến thiên của phụ tải theo thời gian được biểu diễn trên hình vẽ gọi là đồ thị phụ tải. Trục tung của đồ thị có thể biểu diễn: công suất tác dụng, công suất phản khảng, công suất biểu kiến ở dạng đơn vị có tên hay tương đối. Còn trục hoành biểu diễn thời gian. Đồ thị phụ tải có thể phân loại theo công suất, theo thời gian, theo địa dư + Theo công suất có đồ thị phụ tải công suất tác dụng, đồ thị phụ tải công suất phản kháng và đồ thị phụ tải công suất biểu kiến. + Theo thời gian có đồ thị phụ năm, đồ thị phụ tải ngày … + Theo địa dư có đồ thị phụ tải toàn hệ thống, đồ thị phụ tải của nhà máy điện hay TBA, đồ thị phụ tải của hộ tiêu thụ. Đồ thị phụ tải rất cần cho thiết kế và vận hành HTĐ. Khi biết đồ thị của toàn hệ thống có thể phân bố tối ưu công suất cho nhà máy điện trong hệ thống, xác định mức tiêu hao nhiên liệu … Đồ thị phụ tải này của nhà máy hay TBA dùng để chọn dung lượng máy biến áp (MBA), tính toán tổn thất điện năng trong MBA, chọn sơ đồ nối dây … Cách xác định đồ thị phụ tải hằng ngày theo %Smax Đồ thị phụ tải ngày vẽ Watt kế tự ghi là chính xác nhất, nhưng cũng có thể vẽ theo phương pháp từng điểm, nghĩa là cứ sau một khoảng thời gian ghi lại chỉ số phụ tải rồi nối lại thành đường gấp khúc (hình 2.1). Phương vẽ theo từng điểm tuy không chính xác nhưng trong thực tế vẫn dùng phổ biển. Để tính toán thuận tiện thường biến đường gấp khúc thành dạng bậc thang nhưng phải đảm bảo hai điều kiện: Diện tích giới hạn bởi đường biểu diễn hình bậc thang với trục tọa độ phải bằng đúng diện tích giới hạn bởi đường biểu diễn gấp khúc với trục tọa độ. Điểm cực đại và cực tiểu trên cả hai đường biểu diễn vẫn không thay đổi. P T (giờ) 24 20 16 8 12 4 3. Vẽ đồ thị phụ tải theo số liệu ban đầu đề cho SỐ LIỆU BAN ĐẦU: Giờ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 %Smax 40 50 60 70 70 80 80 100 100 60 80 40 Giờ 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 %Smax 40 40 50 60 70 90 90 80 80 60 50 40 ĐỒ THỊ PHỤ TẢI NGÀY DẠNG BẬC THANG Hình 2.2 : Đồ thị phụ tải ngày dạng bậc thang II. TÍNH CÁC HỆ SỐ THỜI GIAN Tmax, tmax Xác định thời gian sử dụng công suất lớn nhất (Tmax) Điện năng tiêu thụ phụ thuộc vào phụ tải và thời gian vận hành. Song trong quá trình vận hành, phụ tải luôn luôn biến đổi, vì vậy để thuận tiện trong quá trình tính toán người ta giả thiết phụ tải luôn luôn không thay đổi và bằng phụ tải lớn nhất. Do vậy thời gian dùng điện lúc này là thời gian tương đương về phương diện tiêu thụ điện năng. Với giả thiết như trên thì thời gian dùng điện ở phụ tải lớn nhất này (thường lấy bằng phụ tải tính toán) được gọi là thời gian sử dụng công suất lớn nhất. Tính Tmax trong một ngày: Tmax (ngày) = Tmax (ngày) = Tmax (ngày) = Tmax (ngày) = 16,3 (giờ) Tính Tmax trong một năm: Dựa vào Tmax trong một ngày ta tính được Tmax (năm) như sau: Tmax (năm) = Tmax (ngày).365 Tmax (năm) = 16,3. 365 Tmax (năm) = 5949,5 (giờ) Vậy: Nếu giả thiết rằng ta luôn sử dụng phụ tải lớn nhất (và không đổi) thì thời gian cần thiết Tmax để cho phụ tải đó tiêu thụ một lượng điện năng bằng lượng điện năng do phụ tải thực tế (biến thiên) tiêu thụ trong một năm làm việc được gọi là thời gian sử dụng công suất lớn nhất. Về phương diện kinh tế thì Tmax càng lớn đạt giá trị t càng tốt. 2. Xác định thời gian chịu tổn thất công suất lớn nhất (t (max) ) Thời gian chịu tổn thất công suất lớn nhất t là thời gian trong đó nếu trong đó mạng điện luôn luôn mang tải lớn nhất sẽ gây ra một tổn thất điện năng đúng bằng tổn thất điện năng thực tế trên mạng điện trong một năm. Tính t trong một năm: t = 6298 (giờ) KẾT LUẬN Tmax (ngày) = 16,3 (giờ) Tmax (năm) = 5949,5 (giờ) t(năm) = 6298 (giờ) Chương III TÍNH TOÁN PHỤ TẢI CHO TRẠM BIẾN ÁP ĐẶT VẤN ĐỀ Phụ tải phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố, do vậy xác định chính xác phụ tải tính toán là một việc rất khó khăn và cũng rất quan trọng. Vì nếu phụ tải tính toán được xác định nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ giảm tuổi thọ của các thiết bị, có khi đưa đến nổ cháy và nguy hiểm. Nếu phụ tải tính toán lớn hơn phụ tải thực tế nhiều thì các thiết bị được chọn sẽ quá lớn và gây lãng phí. Phụ tải tính toán theo điều kiện phát nóng cho phép được gọi là phụ tải tính toán không đổi tương đương với phụ tải thực tế thay đổi theo thời gian và cũng gây nên một hiệu ứng nhiệt. Do đó về phương diện kỹ thuật, nếu ta chọn các thiết bị điện theo phụ tải tính toán thì có thể đảm bảo an toàn cho thiết bị trong các điều kiện vận hành. Các phương pháp xác định phụ tải tính toán: được chia làm hai nhóm chính. Nhóm thứ nhất: Là nhóm dựa vào kinh nghiệm thiết kế và vận hành để tổng kết và đưa ra các hệ số tính toán. Đặc điểm của phương pháp là thuận tiện nhưng chỉ cho kết quả gần đúng. Nhóm thứ hai: Là nhóm các phương pháp dựa trên cơ sở của lý thuyết xác suất và thống kê. Đặc điểm của phương pháp này là có kể đến ảnh hưởng của nhiều yếu tố. Do vậy nên kết quả tính toán có chính xác hơn song việc tính toán khá phức tạp. II. MỤC ĐÍCH CỦA VIỆC XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI Việc tính toán phụ tải điện nhằm: Chọn tiết diện dây dẫn của lưới cung cấp và phân phối điện áp từ lưới 1000 V trở lên. Chọn số lượng và công suất máy biến áp của trạm biến áp. Chọn tiết diện dây dẫn của lưới cung cấp và phân phối. Chọn các thiết bị chuyển mạch và bảo vệ. III. TÍNH TOÁN PHỤ TẢI CỦA TRẠM Có nhiều phương pháp xác định phụ tải tính toán, tùy theo phương pháp mà ta lựa chọn cách tính cho phù hợp: SỐ LIỆU BAN ĐẦU Phụ tải tổng của trạm: S= 2400 kVA Hệ số phân tán: Kpt=1,5 Hệ số công suất: cosj=0,8 Dựa vào hệ số phân tán (Kpt=1,5) và phụ tải tổng (S=2400kVA) của trạm ta tính được công suất biểu kiến, công suất tác dụng và công suất phản kháng. Công suất biểu kiến tính toán của phụ tải Stt=1600 (kVA) Công suất tác dụng tính toán của phụ tải Ptt = Stt . cosj Ptt = 1600.0,8 Ptt = 1280 (kVA) Công suất phản kháng tính toán Qtt = Stt . sinj Qtt = 1600.0,6 Qtt = 960 (kVA) Do cosj = 0,8 nên KẾT LUẬN Stt = 1600 (kVA) Qtt =960 (kVAR) Ptt =1280 (kW) Chương IV CHỌN SỐ LƯỢNG – CÔNG SUẤT VÀ TÍNH CÁC THÔNG SỐ CỦA MÁY BIẾN ÁP I. GIỚI THIỆU VỀ MÁY BIẾN ÁP (MBA) MBA là một thiết bị rất quan trọng trong hệ thống điện (HTĐ), tổng công suất các MBA rất lớn và bằng 4 đến 5 lần tổng công suất các máy phát điện. Vì vậy vốn đầu tư cho MBA cũng rất nhiều. Nên người ta mong muốn chọn số lượng MBA ít và công suất nhỏ nhưng vẫn đảm bảo an toàn cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ. Chọn MBA trong nhà máy phát điện và TBA là chọn loại, số lượng, công suất định mức và hệ số biến áp. Mặc dù hiệu suất của MBA tương đối cao ( máy biến áp công suất lớn đạt khoảng 99,5%) nhưng tổn thất điện năng hàng năm trong máy biến áp rất lớn. Vì thế người ta mong muốn giảm số bậc biến áp, giảm công suất đặt của MBA và sử dụng chúng có hiệu quả hơn. Điều đó có thể đạt được bằng cách thiết kế các hệ thống điện một cách hợp lý, dùng máy biến áp tự ngẫu và tận dụng khả năng quá tải của máy biến áp trong trường hợp có thể ( 110 kV trở lên, có trung tính trực tiếp nối đất), không ngừng cải tiến cấu tạo của MBA, góp phần nâng cao độ tin cậy và tiết kiệm nguyên liệu. Trong hệ thống điện người ta dùng các MBA 3 pha 2 cuộn và 3 pha 3 cuộn dây, hoặc dùng tổ MBA một pha nhằm để tăng hoặc giảm điện áp sao cho phù hợp với nhu cầu phụ tải. Các MBA 3 pha 2 cuộn và 3 cuộn dây được sử dụng rộng rãi trong HTĐ. Máy biến áp 3 cuộn dây dùng khi cần có hai cấp điện áp ra. Việc đặt máy biến áp 3 cuộn dây thay cho 2 máy biến áp 2 cuộn dây sẽ tiết kiệm được diện tích, vật liệu, vốn đầu tư đồng thời giảm được tổn hao năng lượng khi vận hành. Máy biến áp 2 cuộn dây chỉ nên đặt ở trạm mà trong tương lai trạm đó không có phụ tải ở cấp điện áp hạ áp khác hoặc phụ tải cấp này nhỏ hơn (10¸15)% công suất của MBA. Cũng chính vì lý do kinh tế nên máy biến áp 3 pha được dùng rộng rãi trong HTĐ. Giá hành của máy biến áp 3 pha nhỏ hơn khoảng (12¸25)%, còn tổn hao năng lượng vận hành nhỏ hơn (12¸15)% so với nhóm 3 máy biến áp 1 pha cùng 1 công suất. Tổ máy biến áp 1 pha chỉ dùng khi không có khả năng chế tạo máy biến áp 3 pha với công suất lớn cần thiết hoặc điều kiện chuyên chở không cho phép (ví dụ ở vùng đồi núi). Trong HTĐ có điện áp cao và trung tính trực tiếp nối đất (110¸500 kV) thì thường dùng MBA tự ngẫu. Loại máy biến áp này ưu việt so với MBA thường. Giá thành, chi phí vật liệu và tổn hao năng lượng khi vận hành của nó nhỏ so với MBA thường có cùng công suất. Công suất định mức của máy biến áp là công suất liên tục đi qua máy biến áp trong suốt thời gian phục vụ của nó ứng với các điều kiện tiêu chuẩn như: điện áp định mức, tần số định mức và nhiệt độ môi trường làm định mức . II. NGUYÊN TẮC CHỌN CÔNG SUẤT CỦA MÁY BIẾN ÁP Khi chọn công suất định mức cho máy biến áp luôn tính đến khả năng quá tải của chúng, thông thường xét đến quá tải thường xuyên và quá tải lúc sự cố. Chọn theo điều kiện quá tải thường xuyên Quá tải thường xuyên của máy biến áp là chế độ quá tải mà một phần thời gian phụ tải của máy biến áp vượt quá công suất định mức của nó, phần thời gian còn lại của chu kì khảo sát, phụ tải máy biến áp thấp hơn công suất định mức của nó. Với phụ tải như vậy thì hao mòn cách điện sau một chu kì khảo sát không vượt quá hao mòn định mức, tương ứng với nhiệt độ cuộn dây bằng 980C, nhưng không vượt quá 1400C. Chọn theo điều kiện quá tải sự cố Quá tải sự cố là quá tải cho phép MBA làm việc trong điều kiện sự cố khi hư hỏng một trong các máy biến áp làm việc song song mà không gây hư hỏng chúng. Như vậy, trị số quá tải cho phép được quyết định sao cho nhiệt độ của cuộn dây và dầu MBA không vượt quá giá trị cho phép để không ảnh hưởng đến sự làm việc bình thường tiếp theo MBA. Nhiệt độ cho phép cực đại đối với dầu là 1150C và đối với điểm nóng nhất của cách điện cuộn dây là 1400C. Trong điều kiện sự cố, MBA được phép quá tải 40% nếu thời gian quá tải của máy không vượt quá 6 giờ trong 5 ngày đêm và hệ số phụ tải bậc một không vượt quá 0,93 Quá tải sự cố cho phép Kcp=1,4 nên xem như một hệ số tính toán nào đó, sử dụng khi lựa chọn MBA theo điều kiện quá tải sự cố. Ngoài ra để chọn công suất máy biến áp cho trạm biến áp thì căn cứ vào các yêu cầu như: Nếu trạm chỉ có một máy biến áp thì chọn công suất định mức của nó trên cơ sở có xét đến khả năng quá tải thường xuyên của MBA đó. Nếu trạm đặt hai MBA thì chọn công suất định mức của nó phải xét đến khả năng quá tải sự cố khi hỏng một trong hai MBA đó. Trong điều kiện làm việc bình thường cả hai MBA điều làm việc non tải. Vậy: Dựa vào các nguyên tắc chọn công suất MBA và theo yêu cầu của đề bài là: cung cấp điện liên tục, nên ta chọn máy biến áp làm việc theo điều kiện quá tải sự cố. III. CHỌN SỐ LƯỢNG MÁY Vốn đầu tư ban đầu của máy biến áp chiếm một phần rất quan trọng trong tổng số vốn đầu tư của hệ thống điện, vì vậy chọn số lượng máy biến áp và công suất định mức của chúng rất quan trọng. Các tiêu chuẩn kinh tế kỹ thuật khi chọn máy biến áp: An toàn, liên tục cung cấp điện Vốn đầu tư ít nhất Chi phí vận hành hằng năm bé nhất Tiêu tốn kim loại màu bé nhất Số lượng MBA không nên chọn quá 2 để đơn giản trong vận hành Nên chọn cùng một chủng loại và dung lượng MBA để đơn giản trong lắp đặt và dự phòng Đối với hộ loại 1 nếu lấy điện từ thanh góp hạ áp của cùng một trạm thì số lượng MBA trong trạm đó được chọn là 2. Vậy: Để chọn số lượng máy biếp áp ta phải dựa vào yêu cầu cung cấp điện của phụ tải. Với yêu cầu phụ tải cung cấp liên tục nên ta chọn hai máy biến áp có cùng công suất và vận hành song song, để phòng khi một trong hai máy biến áp vận hành song song này bị hư hỏng thì một máy còn lại vẫn hoạt động được. Do đó hai máy biếp áp vận hành song song được đặt theo sơ đồ sau: 0.4kV 22kV IV. CHỌN CÔNG SUẤT MÁY BIẾN ÁP Trong điều kiện sự cố cho phép Kcp=1.4, nên ta xem như một số tính toán nào đó khi sử dụng lựa chọn máy biến áp theo điều kiện quá tải sự cố. Với trạm cung cấp điện liên tục ta chọn hai máy có cùng công suất: SdmBA Dựa vào điều kiện quá tải ta chọn: SdmBA = 1142,86 (kVA) Từ kết quả tính được chọn công suất của máy biến áp: SdmBA = 1250 (kVA) Tra số liệu của máy biến áp, chọn: SdmBA = 1250 (kVA) Chọn 2 máy biến áp phân phối ba pha kiểu ONAN – 1250 của công ty thiết bị điện với: Các thông số: Công suất: 1250 kVA Điện áp: 22 ± 2x2.5%/0,4 kV Dòng điện: 32,8/1804,3 A Tần số: 50 Hz Tổ đấu dây: Dyn – 11 Đặc điểm kỹ thuật chủ yếu: Chế tạo theo tiêu chuẩn IEC 76 và TCVN 1984 – 1994, TCVN 1985 – 1994. Sử dụng trong nhà và ngoài trời Điều chỉnh điện áp: 22± 2x2.5% kV Làm nguội bằng không khí và dầu tuần hoàn tự nhiên Chế độ làm việc: liên tục Kích thước chủ yếu: W L H A 1335 1885 2265 820 Trọng lượng tổng :3478 kg * Trọng lượng ruột dầu : 635 kg * Trọng lượng ruột máy : 2123 kg Thông số kỹ thuật: * Điện áp ngắn mạch :Un % = 6% * Tổn hao ngắn mạch: DPn =14000(w) * Tổn hao không tải : DPo = 1800(w) * Dòng điện không tải : Io% = 1.5% V. TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ CỦA MÁY BIẾN ÁP 1. Sơ đồ thay thế: (các thông số thứ cấp ta qui về sơ cấp) 2. Dựa vào số liệu của máy biến áp như : DPn , Un % , DPo , Io% ta tính được : a. Điện trở của máy biến áp RB = 4,33 (W) Điện kháng của máy biến áp ,23 (W) Trong đó: * DPn : Tổn thất ngắn mạch của máy biến áp * Un % : Trị số tương đối của điện áp * XB : Điện kháng của máy biến áp * Sđm : Công suất định mức của máy biến áp * Uđm : Điện áp định mức của máy biến áp Kết luận : Theo yêu cầu và số liệu ban đầu đề bài cho, chọn hai máy biến áp phân phối ba pha kiểu ONAN-1250 của công ty thiết bị điện có : * Công suất : Sđm = 1250 kVA * Điện trở của MBA : RB = 4.33 (W) * Điện kháng của MBA : XB = 23,23 (W) * Điện áp ngắn mạch : Un % = 6% * Tổn hao ngắn mạch : DPn = 14.000 W * Tổn hao không tải : DPo =1800 W * Dòng điện không tải: Io % = 1,5% ChươngV TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG HẰNG NĂM TRONG TRẠM I. XÁC ĐỊNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG HẰNG NĂM TRONG TRẠM BIẾN ÁP Tổn thất điện năng trong máy biến áp gồm hai phần : tổn thất sắt và tổn thất đồng * Tổn thất đồng phụ thuộc vào phụ tải, khi phụ tải bằng công suất định mức của máy biến áp thì tổn thất đồng bằng tổn thất ngắn mạch. * Tổn thất sắt bao gồm tổn hao từ trễ của thép làm mạch từ và tổn hao dòng điện xoáy trong lõi thép. Tổn thất sắt phụ thuộc vào mật độ thông và tần số thay đổi từ thông trong mạch, không phụ thuộc vào dòng điện, không thay đổi theo phụ tải và lớn bằng nhau dù chạy không tải hay đủ tải. Nếu trạm biến áp có hai máy vận hành song song thì: * Tổn thất không tải hằng năm được xác định theo số giờ làm việc t của chúng trong năm. * Tổn thất phụ có tải được xác định theo thời gian chịu tổn thất công suất lớn nhất t, nó là hàm số của thời gian sử dụng phụ tải lớn nhất Tmax và cosj theo đồ thị phụ tải hằng năm. Tổn thất điện năng trong máy biến áp được xác định theo công thức sau: t Với: DP0, DPn là tổn thất công suất tác dụng không tải và ngắn mạch của máy biến áp, cho trong lí lịch máy {kW} Spt , Sđm là phụ tải toàn phần (thường lấy bằng phụ tải tính toán, Stt ) và dung lượng định mức của máy biến áp kVA. t là thời gian vận hành thực tế của máy biến áp, giờ (h). Bình thường máy biến áp được đóng suốt một năm nên lấy t = 8760 h. t là thời gian tổn thất công suất lớn nhất, giờ : được cho bởi bảng Nếu có n máy biến áp làm việc song song thì : Vậy: Tổn thất điện năng trong trạm được xác định như sau : DA = 31536 + 72230,5 (kWh) DA = 103766,5(kWh) II. ĐIỆN NĂNG CUNG CẤP HẰNG NĂM (A) VÀ PHẦN TRĂM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG (A%) Điện năng cung cấp hằng năm Điện năng cung cấp hằng năm phụ thuộc vào công suất tác dụn