Năng lượng điện hay còn gọi được gọi là điện năng, hiện nay đã là một dạng năng lượng rất phổ biến, sản lượng điện năng trên thế giới ngày càng tăng và chiếm hàng nghìn tỉ KWh. Sở dĩ điện năng được thông dụng như vậy vì nó có nhiều ưu điểm như: dễ dàng chuyển thành các dạng năng lượng khác (cơ, hóa, nhiệt ) dễ chuyển tải đi xa, hiệu suất lại cao.
- Trong quá trình sản xuất và phân phối, điện năng có một số đặc điểm chính như sau:
a. Điện năng sản xuất ra nói chung không tích trữ được (trừ một vài trường hợp cá biệt với công suất nhỏ, người ta dùng pin và ăc quy làm bộ phận tích trữ). Tại mọi lúc ta phải đảm bảo cân bằng giữa điện năng được sản xuất ra với điện năng tiêu thụ kể cả những tổn thất do truyền tải.
b. Quá trình về điện xảy ra rất nhanh. Ví dụ sóng điện từ lan truyền trong dây dẫn với tốc độ rất lớn xấp xĩ tốc độ ánh sáng, quá trình sóng sét lan truyền, quá trình quá độ, ngắn mạch xảy ra rất nhanh.
c. Đặc điểm thứ ba là công nghiệp điện lực có quan hệ chặt chẽ đến hầu hết các ngành kinh tế quốc dân. Đó là một trong những động lực tăng năng suất lao động, tạo nên sự phát triển nhịp nhàng trong cấu trúc kinh tế.
Công nghiệp điện giữ vai trò rất quan trọng trong giai đoạn phát triển hiện nay, các ngành kinh tế trọng điểm đang trên đà phát triển mạnh mẽ, hàng loạt các công ty xí nghiệp cũng như các khu dân cư đã và đang được hình thành. Vì vậy, nhu cầu sử dụng điện ngày càng cao, đòi hỏi ngành công nghiệp năng lương điện phải đáp ứng kịp thời theo sự phát triển đó. Chính vì những nguyên nhân trên làm cho hệ thống điện ngày càng phức tạp. Một trong những vấn đề cấp bách đặt ra là lam sao tìm ra những phương pháp đơn giản trong vận hành, dễ dàng trong sửa chữa, hiệu quả đạt được phải cao nhưng phải đảm bảo tính thẩm mỹ, an toàn cho người và thiết bị.
Hệ thống cung cấp điện là một hệ thống gồm các khâu sản xuất, truyên tải và phân phối điện năng để cung cấp cho một khu vực nhất định được lấy từ hệ thống lưới điện quốc gia sử dụng điện áp trung bình trở xuống
116 trang |
Chia sẻ: oanh_nt | Lượt xem: 989 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang nội dung tài liệu Luận án 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
Chương I
TỔNG QUAN VỀ TRẠM BIẾN ÁP
Giới thiệu chung.
- Năng lượng điện hay còn gọi được gọi là điện năng, hiện nay đã là một dạng năng lượng rất phổ biến, sản lượng điện năng trên thế giới ngày càng tăng và chiếm hàng nghìn tỉ KWh. Sở dĩ điện năng được thông dụng như vậy vì nó có nhiều ưu điểm như: dễ dàng chuyển thành các dạng năng lượng khác (cơ, hóa, nhiệt…) dễ chuyển tải đi xa, hiệu suất lại cao.
- Trong quá trình sản xuất và phân phối, điện năng có một số đặc điểm chính như sau:
a. Điện năng sản xuất ra nói chung không tích trữ được (trừ một vài trường hợp cá biệt với công suất nhỏ, người ta dùng pin và ăc quy làm bộ phận tích trữ). Tại mọi lúc ta phải đảm bảo cân bằng giữa điện năng được sản xuất ra với điện năng tiêu thụ kể cả những tổn thất do truyền tải.
b. Quá trình về điện xảy ra rất nhanh. Ví dụ sóng điện từ lan truyền trong dây dẫn với tốc độ rất lớn xấp xĩ tốc độ ánh sáng, quá trình sóng sét lan truyền, quá trình quá độ, ngắn mạch xảy ra rất nhanh.
c. Đặc điểm thứ ba là công nghiệp điện lực có quan hệ chặt chẽ đến hầu hết các ngành kinh tế quốc dân. Đó là một trong những động lực tăng năng suất lao động, tạo nên sự phát triển nhịp nhàng trong cấu trúc kinh tế.
Công nghiệp điện giữ vai trò rất quan trọng trong giai đoạn phát triển hiện nay, các ngành kinh tế trọng điểm đang trên đà phát triển mạnh mẽ, hàng loạt các công ty xí nghiệp cũng như các khu dân cư đã và đang được hình thành. Vì vậy, nhu cầu sử dụng điện ngày càng cao, đòi hỏi ngành công nghiệp năng lương điện phải đáp ứng kịp thời theo sự phát triển đó. Chính vì những nguyên nhân trên làm cho hệ thống điện ngày càng phức tạp. Một trong những vấn đề cấp bách đặt ra là lam sao tìm ra những phương pháp đơn giản trong vận hành, dễ dàng trong sửa chữa, hiệu quả đạt được phải cao nhưng phải đảm bảo tính thẩm mỹ, an toàn cho người và thiết bị.
Hệ thống cung cấp điện là một hệ thống gồm các khâu sản xuất, truyên tải và phân phối điện năng để cung cấp cho một khu vực nhất định được lấy từ hệ thống lưới điện quốc gia sử dụng điện áp trung bình trở xuống.
II. GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ TRẠM BIẾN ÁP
- Trạm biến áp dùng để biến đổi điện năng từ cấp điện áp này sang cấp điện áp khác. Nó đóng vai trò rất quan trọng trong hệ thống cung cấp điện.
- Nhà máy điện và trạm biến áp là các phần tử quan trọng trong hệ thống điện có thể cung cấp điện năng cho phụ tải ở một nơi khác xa hơn, khoảng cách xa đó nhiều cây số. Sự lựa chọn một trung tâm phát triển điện liên quan đến nhiều vấn đề như cần một số vốn đầu tư ban đầu lớn, phí tổn hao khai thác nhiều hay ít, và vị trí cần thiết để lắp đặt ở xa nơi công chúng để tránh gây bụi và ồn ào. Do đó ở hầu hết mọi nơi điện được truyền tải, chuyên chở từ một nơi nào đó (nhà máy phát điện) đến nơi tiêu thụ. Sự truyền tải một số điện năng đi xa sẽ xãy ra nhiều vấn đề, nhất là chi phí cho hệ thống truyền tải điện và tổn thất điện. Phương pháp hữu hiệu nhất để giảm chi phí này là bằng cách nâng điện áp lên cao, khi đó tiết diện dây cáp và tổn thất điện năng truyền tải giảm đáng kể. Tuy nhiên mức điện áp chỉ nâng đến một cấp nào đó để phù hợp với vấn đề cách điện và an toàn. Hiện nay, nước ta đã nâng mức điện năng lên tới 500KV để tạo thành hệ thống điện hoàn hảo vận hành từ năm 1996 đến nay.
- Chính vì lẽ đó trạm biến áp thực hiện nhiệm vụ chính là nâng điện áp lên cao khi truyền tải, rồi đến những trung tâm tiếp nhận điện năng( cũng là trạm biến áp) có nhiệm vụ hạ mức điện áp xuống để phù hợp với nhu cầu.
- Trạm biến áp có thể phân loại theo điện áp và địa dư.
+ Theo cấp điện áp : như đã trình bày thì có trạm tăng áp, trạm hạ áp, và trạm trung gian.
Trạm tăng áp : thường đặt ở những nhà máy điện làm nhiệm vụ tăng điện áp lên cao hơn để truyền tải đi xa.
Trạm giảm áp : thường đặt gần ở những nơi tiêu thụ, phân phối, nhằm chuyển đổi từ điện áp cao xuống điện áp thấp phù hợp với nhu cầu sử dụng.
Trạm trung gian : là trạm dùng để liên tục giữa hai nơi có cấp điện áp khác nhau trong hệ thống điện.
+ Theo địa dư : có trạm biến áp khu vực( từ điện áp của mạng điện chính của khu vực hay mạng điện chính của hệ thống thường là các trạm 110KV, 220KV, 500KV…, nó chủ yếu cung cấp điện cho khu vực rộng lớn bao gồm các thành phố, các khu công nghiệp …,trạm biến áp địa phương)
III. Vị trí đặt trạm
Vị trí đặt phải thoả mãn các yêu cầu sau :
Gần trung tâm phụ tải, gần đường ô tô để thuận tiện cho việc chuyên chở các thiết bị đến trạm đặt biệt là MBA gần các công trình, phục vụ công cộng như đường cấp thoát nước, đường dây thông tin liên lạc, phòng cháy chửa cháy…
Không nên đặt trạm biến áp ở các vùng gần bờ biển nhiểm mặn, các vùng ô nhiểm do các chất thải của nhà máy công nghiệp.
Không nên đặt trạm ở vùng đất quá thấp thường bị ngập nước hoặc mực nước ngầm cao hơn cao trình đáy móng.
Không nên đặt trạm gần bờ sông, vùng đất đá vôi, đường ống dẫn xăng dầu, khí đốt, sân bay….với khoảng cách theo qui định.
Không nên đặt trạm biến áp ở những khu vực đã có công trình xây dựng hoặc nhà dân cư để khỏi đền bù khi phá bỏ các công trình đó.
Trạm biến áp này được đặt ở tỉnh Bình Thuận gần quốc lộ 28 và quốc lộ 1A. Trạm nhận điện từ hai nguồn đến : đó là từ HÀM THUẬN về và từ PHAN RANG. Các thiết bị cao áp đặt ngoài trời, thiết bị trung áp đặt trong nhà.
Chương II
XÁC ĐỊNH NHU CẦU PHỤ TẢI
I. DỰ BÁO PHỤ TẢI
Theo các tài liệu tham khảo được biểu diễn bằng những biểu đồ, mà đồ thị phủ tải là loại quan trọng bậc nhất. Thiết kế một TRẠM BIẾN ÁP tốt không, hoàn toàn phụ thuộc vào mức độ chính xác của công tác thu thập và phân tích đồ thị quyết định. Nếu việc ước lượng phụ tải quá lớn thì tất nhiên sẽ gây lãng phí. Ngược lại, nếu việc ước lượng phụ tải quá nho ûthì sẽ không đáp ứng được nhu cầu cung cấp điện. Vì vậy, công tác phân tích đồ thị phụ tải chiếm một địa vị hết sức quan trọng, chúng ta phải nghiêng cứu cho kỹ.
Đễ giúp cho việc xác định chính xác nhu cầu điện năng thường ta dùng các phương pháp dự báo nhu cầu điện năng bằng các hướng sau:
1. phương pháp tính hệ số trược.
Phương pháp này là tỷ số của nhịp độ phát triển năng lượng điện với nhịp độ phát triển của toàn bộ nền kinh tế quốc dân.
2. Phương pháp trực tiếp
Nội dung của phương pháp này là nhu cầu điện năng của năm dự báo, dựa trên tổng sản lượng kinh tế của các ngành năm đó và suất tiêu hao năng lượng điện đối với từng loại sản phẩm .
3. Phương pháp ngoại suy theo thời gian.
Ở đây ta dùng phương pháp ngoại suy theo thời gian nghĩa là nghiên cứu sự diễn biến của nhu cầu điện năng trong một thời gian, trong quá khứ tương đối ổn định, tìm ra một qui luật nào đó, rồi kéo dài qui luật ấy ra để dự đoán cho tương lai.
4. Phương pháp tương quan.
Thực chất của phương pháp này là nghiên cứu mối tương quan của các thành phần kinh tế nhằm phát triển những quan hệ về mặt định lượng của các tham số trong nền kinh tế quốc dân dựa vào các phương pháp thống kê toán học, cụ thể là chúng ta nghiêng cứu sự tương quan giữa điện năng tiêu thụ và các chỉ tiêu kinh tế khác như tổng giá trị sản lượng công nghiệp, tổng giá trị sản lượng nền kinh tế quốc dân.
5. Phương pháp so sánh đối chiếu.
Nội dung của phương pháp này là so sanh đối chiếu nhu cầu phát triển điện năng của các nước có hoàn cảnh tương tự. Đây cũng là phương pháp được nhiều nước áp dụng để dự báo điện năng của nước mình một cách có hiệu quả. Phương pháp này thường dùng cho dự báo ngắn hạn và trung hạn thì kết quả tương đối chính xác hơn.
6. Phương pháp chuyên gia.
Phương pháp này dựa trên sự hiểu biết sâu sắc của các chuyên gia giỏi về lĩnh vực của ngành dự báo các chỉ tiêu kinh tế.
Ngoài ra còn phải xác định bản chất của các hộ dùng điện qua số phần trăm của phụ tải loại I, loài II, loại III, thời gian sử dụng công suất cực đại T hệ số công suất cosj.
II. CÂN BẰNG CÔNG SUẤT
- Cân bằng công suất đóng vai trò quan trọng trong việc thiết kế NHÀ MÁY ĐIỆN và TRẠM BIẾN ÁP . Vì vậy, hệ thống điện phải cung cấp đủ điện năng cho phụ tải lúc cực đại, muốn như vậy:
+ Công suất tác dụng có thể huy động của các NHÀ MÁY ĐIỆN cần phải đủ để thỏa mãn toàn bộ phụ tải tác dụng và tổn thất công suất tác dụng của hệ thống, khi điện áp và tần số định mức.
+ Công suất phản kháng có thể huy động được của các máy phát và máy bù động bộ cần phải đủ đễ thỏa mãn toàn bộ phụ tải phản kháng và tổn thất công suất phản kháng của hệ thống khi điện áp và tần số là định mức.
+ Sự phân bố công suất phản kháng có thể huy động được của các máy phát và máy bù đồng bộ trong hệ thống phải thỏa điều kiện sao cho trong mỗi khu cực có sự cân bằng cục bộ phụ tải phản kháng, tránh không được truyền tải một lượng công suất phản kháng lớn, qua nhưng đường dây dài gây nên tổn thất điện áp quá lớn trong mạng điện.
- Khi thiếu công suất tác dụng thì sẽ không thể duy trì tần số định mức, thiếu công suất phản kháng thì không thể duy trì mức điện áp trung bình trong mạng gần giá trị định mức. Vì vậy, sự biến thiên của tần số(f) và điện áp (U) trong hệ thống điện thì nó ảnh hưởng đến các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của các phụ tải . Cho nên, ta cần có các biện pháp để điều chỉnh tần số và điện áp một cách hợp lý, nghĩa là luôn luôn đảm bảo trạng thái cân bằng công suất giữa nguồn và tải trong hệ thống điện.
III. ĐỒ THỊ PHỤ TẢI CỦA TRẠM
- Hộ tiêu thụ điện là một bộ phận rất quan trọng trong hệ thống phân phối điện và cung cấp điện. Tùy theo tính chất quan trọng và mức độ sử dụng điện năng của hộ tiêu thụ mà người ta chia phụ tải ra làm 3 loại.
+ Phụ tải loại I: là những hộ tiêu thụ mà khi có sự cố mất điện gây hậu quả nghiêm trọng, nguy hiểm đến tính mạng con người, gây thiệt hại lớn về kinh tế, gây rối loạn các quá trình công nghệ phức tạp dẫn đến làm hỏng hàng loạt sản phẩm đầu ra, gây ảnh hưởng không tốt về phương diện kinh tế chính trị, như các cơ quan đầu não, bộ quốc phòng, nhà máy luyện thép, phòng mổ của bệnh viện….. Đối với phụ tải loại I không cho phép mất điện, phải cung cấp điện liên tục, thông thường phụ tải loại I được cung cấp ít nhất 2 nguồn và có nguồn dự phòng.
+ Phụ tải loại II: là những hộ tiêu thụ mà khi có sự cố mất điện thì nó chỉ gây thiệt hại về kinh tế như nhà máy ngừng sản xuất, lãng phí sức lao động, tạo nên thời gian chết của công nhân và cán bộ công nhân viên trong cơ quan…Đối với hộ tiêu thụ loại II thì khi thiết kế ta phải tính toán so sánh kinh tế kỹ thuật ban đầu với quá trình thiệt hại về kinh tế do mất điện, xem trường hợp nào có lợi hơn thì ta thiết kế.
+ Phụ tải loại III: là những hộ tiêu thụ thuộc quần chúng nhân dân, tức là những hộ cho phép được cung cấp điện với mức độ thấp và cho phép mất điện trong thời gian sửa chữa, thay thiết bị khi sự cố thường không cho phép một ngày.
- Đồ thị phụ tải là hình vẽ biểu diễn quan hệ giữa công suất phụ tải(S,P,Q) theo thời gian S = f(t), P = f(t), Q = f(t), phụ thuộc vào thời lượng (T) cần quan tâm, quan sát sự thay đổi phụ tải của các loại đồ thị phụ tải ngày đêm và cách xây dựng đồ thị phụ tải năm. Trong đồ thị phụ tải này thì ta chỉ quan tâm đến đồ thị phụ tải ngày. Thời lượng (T) trong 24h, ta vẽ từ 0 24h, phụ tải thường vẽ theo kiểu bậc thang.
- Tổng hợp đồ thị phụ tải là tổng hợp 2 hoặc nhiều đồ thị phụ tải ở các cấp điện áp cho nhà máy hay trạm biến áp cần cung cấp. Phụ tải tổng này bao gồm cả tổn hao trong truyền tải (qua máy biến áp) và phần tự dùng phục vụ cho việc sản xuất và truyền tải điện năng.
S
- Qua sự tham khảo nhiều tài liệu về đồ thị phụ tải và thu thập số liệu nên ta có thông số và đồ thị về phụ tải khi thiết kế trạm trung gian
220/110 KV
+ Cấp 110KV : S =120MVA ; cos =0.8
+ Cấp 22 KV : S = 20MVA ; cos =0.8
+ Cấp 0.4 KV : S =0.5MVA ; cos =0.75
Đồ thị phụ tải ở cấp điện áp 110 KV.
S(MVA)
%
T(giờ)
Đồ thị phụ tải ở cấp điện áp 22 KV.
T(giờ)
S(MVA)
%
Bảng cân bằng công suất của toàn trạm.
T(h)
S(MVA)
S(%)
110 KV
22 KV
Toàn trạm
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
Đồ thị phụ tải của toàn trạm.
S(MVA)
%
T(giờ)
Chương III
SƠ ĐỒ CẤU TRÚC CỦA TRẠM
I . Tổng quát.
- Sơ đồ cấu trúc có nhiệm vụ liên quan giữa nguồn và tải thông qua các thiết bị điện, tạo thành một hệ thống điện hoàn chỉnh, còn gọi là sơ đồ nối điện của trạm
- Thường một trạm biến áp có thể có nhiều phương án cấu trúc khác nhau. Việc lựa chọn một phương án tối ưu rất khó. Trong thực tế thường không có phương án tuyệt đối hoàn hảo so với phương án khác.
- Phương pháp tính toán kinh tế – kỹ thuật nhằm mục đích phối hợp hài hoà của các mặt mâu thuẩn, diễn đạt thành các “ độ đo hiệu quả kinh tế “, dựa theo tiêu chuẩn hiệu quả tương ứng, để phân tích lựa chọn phương án tối ưu. Tuy nhiên một phương án được lựa chọn có mong muốn thoả mãn đồng thời nhiều chỉ tiêu, tính đa chỉ tiêu của bài toán thường mâu thuẩn nhau.
- Vì vậy chỉ tiêu tối ưu không thể mang tính tuyệt đối, vĩnh cửu mà thể hiện tính dung hoà, phụ thuộc giai đoạn, hoàn cảnh kinh tế và phần nào mang tính chủ quan của người quyết định phương án. Đặc biệt với hệ thống trạm là một hệ lớn, có cấu trúc phức tạp, nhiều cấp, luôn phát triển và chịu tác động của nhiều yếu tố ngẫu nhiên, nên các chỉ tiêu tối ưu lại càng không thể mang tính chất tuyệt đối vĩnh cửu.
- Một sơ đồ hoàn chỉnh phải thoả mãn các yếu tố sau đây:
+ Làm việc đảm bảo độ tin cậy và khả năng an toàn của trạm.
+ Tính linh hoạt, cấu tạo đơn giản, vận hành dễ dàng, sơ đồ của trạm phải thích ứng với các trạng thái vận hành khác nhau trong hệ thống điện, điều này còn phụ thuộc vào mức độ quan trọng của phụ tải, công suất lớn nhất của phủ tải và gam của MBA mà ta chọn sơ đồ sao cho tối ưu nhất.
+ Tính kinh tế : chon sơ đồ sao cho đảm bảo được tin cậy cung cấp điện cao, bảo đảm đủ điện năng cho phụ tải, các thiết bị trong trạm hoạt động ở chế độ định mức, không quá tải, không non tải để đảm bảo kinh tế- kỹ thuật của trạm.
+ Tính phát triển của sơ đồ phải đảm bảo đủ công suất ở hiện tại và khả năng phát triển ở tương lai theo dự báo của kế hoạch.
II. Các dạng sơ đồ cấu trúc của trạm.
1. Phương án 1: sử dụng hai MBA ba pha hai cuộn dây.
- Dạng sơ đồ này thường áp dụng khi phụ tải ở cấp thấp (22KV) không lớn hơn so với phụ tải ở cấp 110 KV
Ưu điểm.
- Dạng sơ đồ này tương đối đơn giản, sử dụng MBA 3 pha 2 cuộn dây có kích thước và khối lượng tương đối nhỏ, dễ vận chuyển.
Nhược điểm.
Phụ tải phải chịu tổn thất qua hai lần MBA, nên hiệu suất truyền tải giảm.
Số lượng MBA nhiều dẫn đến tổn hao công suất lớn.
Do số lượng MBA nhiều dẫn đến cần nhiều thiết bị điện dẫn đến chiếm diện tích mặt bằng lớn.
2 . Phương án 2. sử dụng MBA tự ngẫu.
Ưu điểm. : Đây là sơ đồ hoàn chỉnh, tỷ số biến áp 0,5 thoả điều kiện dùng MBA tự ngẫu, tổn thất công suất thấp, số lượng MBA ít, dễ điều chỉnh điện áp dưới tải…
Nhược điểm : khi sử dụng máy này cần đặt thiết bị bảo vệ tốt cho các cuộn dây.
3 . Phương án 3. sử dụng MBA 2 cuộn dây.
- Đối với sơ đồ này thì có hai MBA nhận điện từ cấp cao 220 KV xuống 22KV, loại máy này ít có sản xuất vì cuộn thứ cấp chịu cách điện rất cao dẫn đến MBA rất đắt tiền, gây tổn hao rất nhiều.
4 . Phương án 4. sử dụng MBA ba pha 3 cuộn dây.
Ưu điểm.
Sơ đồ cấu trúc đơn giản, số lượng MBA ít, diện tích mặt bằng nhỏ.
Hiện nay MBA 3 pha 3 cuộn dây được sử dụng rộng rãi.
Nhược điểm.
- Tổn thất công suất lớn hơn tự ngẫu.
Nhận xét các phương án.
- Thông qua các sơ đồ cấu trúc trên ta nhận thấy phương án 1 và 4 có số lượng MBA ít nhất, dẫn đến số lượng các thiết bị điện đóng cắt, bảo vệ… cũng ít, đây cũng là hai phương án có tính khả thi nhất nên ta chon làm thiết kế cho trạm.
- Phương án còn lại 2 và 3 có số lượng MBA nhiều, tốn kém nhiều thiết bị đóng cắt, bảo vệ…,vậy tổn thất điện năng lớn,vận hành không kinh tế. Vậy các phương án này không phù hợp để thiết kế.
- Ta chọn phương án 1 và 4 để tính toán tiếp theo, đồng thời so sánh kinh tế – kỹ thuật giữa hai phương án để chọn ra phương án tối ưu nhất cho trạm.
III. Các dạng sơ đồ nối điện.
- Các thiết bị của trạm biến áp, các khí cụ điện nối lại với nhau thành sơ đồ nối điện. Yêu cầu của sơ đồ nối điện là làm việc đảm bảo tin cậy, cấu tạo đơn giản, vận hành linh hoạt, kinh tế và an toàn cho người.
- Tính đảm bảo của sơ đồ phụ thuộc vào vai trò quan trọng của hộ tiêu thụ loại I thì phải cung cấp bằng hai đường dây từ hai nguồn độc lập mỗi nguồn phải cung cấp đủ công suất khi nguồn kia bị sự cố.
- Tính linh hoạt của sơ đồ thể hiện bởi khả năng thích ứng với nhiều trạng thái vận hành khác nhau.
- Tính kinh tế : sơ đồ được quyết định bởi hệ thống thanh góp, số lượng khí cụ điện dùng trong sơ đồ.
- Cách bố trí thiết bị trong sơ đồ phải đảm bảo an toàn cho nhân viên vận hành.
- Sơ đồ điện của trạm biến áp rất đa dạng và phong phú, có rất nhiều dạng sơ đồ khác nhau. Sau đây là các dạng sơ đồ cơ bản nhất
1. Sơ đồ một hệ thống thanh góp.
- Ưu điểm : cơ bản của sơ đồ này là đơn giản, giá thành rẽ, vận hành dễ dàng, chiếm diện tích nhỏ trong trạm.
- Khuyết điểm : tính cung cấp điện năng không cao, khi sự cố máy cắt phụ tải thì phụ tải đó mất điện trong suất thời gian sửa chữa máy cắt.
Ta có các dạng sơ đồ cơ bản sau.
Sơ đồ 1 thanh góp không phân đoạn.
DCL
DCL
MC
DCL
TG
MC
DCL
- Sơ đồ đơn giản, dễ vận hành , rẽ tiền.
- Sơ đồ này chỉ cần 1 nguồn đến là đủ.
- Tính cung cấp điện không cao, khi sửa chữa dao cách ly, phải cắt toàn phần, khi sửa chữa máy cắt phụ tải nào thì phụ tải đó bị mất điện trong suất thời gian sửa chữa.
- Dạng sơ đồ này không có phụ tải loại I.
b. Sơ đồ 1 hệ thống thanh góp có phân đoạn.
Phân đoạn bằng DCL
Phân đoạn bằng MC
DCL
DCL
MC
DCL
TG
MC
DCL
- Dạng này thường khi có từ hai nguồn cung cấp đến.
- Dạng sơ đồ này cung cấp được phụ tải loại I.
- Khi thanh góp bị sự cố thì có một số phụ tải bị cắt điện.
- Khi sửa chữa máy cắt phụ tải nào đó thì phụ tải đó bị cắt điện trong suất thời gian sửa chữa.
- Việc phân đoạn thanh góp sẽ tăng cường độ tin cậy cung cấp điện.
Tóm lại : ba dạng sơ đồ trên khi có sự cố vẫn còn có phụ tải mất điện, đễ khắc phục nhược điểm này ta có dạng sơ đồ sau.
Sơ đồ 1 hệ thống thanh góp có thanh góp đường vòng.
- Dạng sơ đồ này cải tiến sơ đồ trên, có nhiều ưu điểm hơn, khi sửa chữa máy cắt phụ tải thì phụ tải vẫn hoạt động bình thường.
- Khi sửa chữa thanh góp hoặc dao cách ly của thanh góp thì không có phụ tải nào bị mất điện. Ngày nay sơ đồ 1 hệ thông thanh góp có đường vòng được ứng dụng rộng rãi trong thiết bị phân phối điện áp từ 110 KV trở lên. Các dạng sơ đồ đơn giản sau.
Sơ đồ hệ thống hai thanh góp.
DCL
DCL
MC
DCL
TG
MC
- Sơ đồ này khi sửa chữa 1 thanh góp thì không có phụ tải nào bị mất điện
- Sơ đồ này có phụ tải loại I thì ta lấy điện từ hai nguồn điện khác nhau.
4. Sơ đồ hệ thống hai thanh góp có thanh góp vòng.
- Ưu điểm của sơ đồ này là khi sửa chữa máy cắt và dao cách ly của phụ tải thì phụ tải không bị mất điện.
- Sơ đồ này đảm bảo cung cấp điện, nhưng sơ đồ có nhiều dao cách ly dẫn đến cấu tạo thiết bị phân phối cồng kềnh, vận hành phước tạp.
- Dạng sơ đồ này được ứng dụng rộng rãi cho các thiết bị điện quan trong, có cấp điện áp từ 110 KV trở lên.
Tóm lại : vì tính chất quan trọng của phụ tải không được mất điện trong nhiều giờ, đồng thời phải đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cao nên ta chọn hệ thống hai thanh góp ở cấp 220 KV đầu vào của MBA, chọn hệ thống hai thanh góp cho cấp điện áp 110 KV và chọn tủ hộp bộ 1 hệ thống thanh góp có máy cắt phân đoạn cho cấp điện áp 22 KV.
Chương IV
CHỌN MÁY BIẾN ÁP
I. Khái niệm chung.
Để thi công hay thiết kế lắp đặt một trạm biến áp là một khâu quan trọng. Vì vậy cần phải nghiên cứu kỹ nhiệm vụ thiết kế. Các phương án vạch ra phải đảm bảo cung cấp điện liên tục cho các hộ tiêu thụ. Khi chọn số lượng của MBA cần sử dụng các số liệu như chi phí theo vốn đầu tư, chi phí vốn vận hành hàng năm. Ngoài ra, chi phí kim loại màu, công suất tiêu thụ MBA cũng là chỉ tiêu để quyết định chọn số lượng và công suất MBA.
Tóm lai : việc chọn số lượng và công suất MBA dựa trên cơ sở kinh tế – kỹ thuật cho trạm.
1. Chọn số lượng MBA.
Khi chọn MBA phải chú ý tới các đặt điểm của các loại MBA như :
- Đối với MBA tự ngẫu chỉ được sữ dụng khi trung tính trực tiếp nối đất, MBA tự ngẫu dùng trong cấp 110 KV trở lên thì có hiệu quả kinh tế nhất. Loại MBA này ưu việt hơn MBA thường. Giá thành, chi phí vật liệu và tổn hao năng lượng khi vận hành của nó nhỏ hơn với MBA thường có cùng công suất.
- Đối với MBA thường thì thường dùng ở cấp điện áp từ 110 KV trở xuống, loại MBA này thường dễ sử dụng, rất thông dụng trong việc thiết kế các trạm phân phối.
- Máy biến áp tăng áp dùng trong nhà máy điện khác với MBA hạ áp dùng trong trạm biến áp : vì MBA tăng áp thì điện áp ra lớn hơn điện áp trung bình ở cấp đó còn MBA hạ áp thì điện áp ra tương đương với điện áp trung bình ở cấp đó.
- Khi cần điều chỉnh điện áp thì phải chọn MBA có điều chỉnh dưới tải.
- Khi chọn MBA tự ngẫu cần chú ý : công suất cuộn hạ chỉ chế tạo với công suất bằng *S
- Để tính cung cấp điện liên tục thì mỗi trạm biến áp có ít nhất là 2 máy biến áp, mà mỗi máy phải hoạt động hổ trợ cho nhau khi có sự cố 1 máy.
Vậy việc chọn số lượng MBA có liên quan chặt chẽ với độ tin cậy cung cấp điện liên tục.
Chọn công suất MBA
- Khi chọn công suất MBA, cần phải đảm bảo chế độ làm việc hợp lý về mặt kinh tế - kỹ thuật, đãm bảo độ dự trữ tốt trong khả năng phát triển phụ tải ở tương lai trong 510 năm.
- Công suất của MBA không những đảm bảo đủ công suất yêu cầu mà còn có công suấ