Luận văn Thiết kế trạm biến áp 220/110/22kv

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ TRẠM BIẾN ÁP Giới thiệu khaí quát và phân loại: Trạm biến áp là một công trình được dùng để chuyển đổi điện áp từ cấp này sang cấp khác. Tùy theo nhiệm vụ chức năng cấu trúc và điện áp sử dụng mà trạm biến áp được phân loại như sau: Theo nhiệm vụ chức năng các loại: Trạm biến áp trung gian: Là trạm nhận điện áp từ hệ thống có điện áp phía sơ cấp 220kv,110kv,còn điện áp phía thứ cấp là 110kv,22kv,0.4kv.Nói cách khác trạm biến áp trung gian chỉ làm nhiệm vụ liên lạc giữa các lưới điện có cấp điện áp khác nhau. Trạm biến áp địa phương : Là những trạm biến áp được cung cấp từ mạng phân phôí ,mạng địa phương của hệ thống điện cấp cho từng xí nghiệp hay trực tiếp cho các hộ tiêu thụ với điện áp thứ cấp thấp hơn. Theo cấu trúc ,được chia làm hai loại: Trạm biến áp ngoài trơì: Là trạm có các thiết bị đặt ngoàij trơì ,còn phần phân phôí điện áp thấp được đặt trong nhà .Với loại này can mặt bằng rộng và ít bụi. Xây dựng trạm này sẽ tiết kiệm kinh phí. Trạm biến áp trong nhà: Là trạm gồm các thiết bị được đặt trong nhà.Vơí loại này không can mặt bằng rộng lắm,có thể xây dựng ở nơi ít bụi mà máy vẫn hoạt động bình thường nhưng vốn đầu tư cao. 2. Theo điện áp có hai loại: Trạm tăng áp: Làm nhiệm vụ tăng điện áp từ điện áp máy phát lean điện áp cao hơn để tải điện năng đi xa và thường đươc đặt ở các nhà máy điện . Trạm giảm áp: Thường được đặt ở các hộ tiêu thụ để biến đổi điện áp cao xuống điện áp thấp hơn thích hợp với các hộ tiêu thụ điện. Ở các phía cao áp và hạ áp của trạm biến áp còn có các thiết bị phân phối tương ứng làm nhiệm vụ nhận điện năng từ một số nguồn cung cấp phân phối điện ở nơi khác qua các đường dây dẫn điện .Trong các thiết bị phân phối có các khí cụ điện đóng cắt ,điều khiển bảo vệ,và đo lường .Thiết bị phân phối chia lam2 hai loại:thiết bị phân phối cao áp và thiết bị phân phối hạ áp. Ngoài các loại trạm biến áp đã nêu trên ,trong hệ thống điện còn có các trạm đóng cắt điện(trạm không có máy biến áp),trạm nối (làm nhiệm vụ liên lạc giữa hai hệ thống có tần só khác nhau),trạm chỉnh lưu (biến dòng AC thành DC )và trạm nghịch lưu (DC thành AC) để phục vụ cho việ tải đi xa bằng dòng điện DC. 3. Nhiệm vụ và nội dung thiết kế : Luận án này yêu cầu thiết kế trạm biến áp có cấp điện áp 220/110/22kv,vơí cacù thông số sau: Nguồn cung cấp 220kv,trạm có hai đường dây đến dài 100km và phụ tải gồm: Phụ tải cấp 110 KV có: năm 2005:SMAX=70MVA:cos =0.85 số đường dây :2 dài 50km năm 2008:SMAX=120MVA:cos =0.85 số đường dây: 4 dài 80km năm 2015:SMAX=220MVA:cos =0.85 số đường dây: 6 dài 120km Phụ tải cấp 22KV có: Năm 2005:SMAX =10MVA; cos =087 Số đường dây: 2 dài 5km Năm 2008:SMAX=20MVA;cos =0.87 S ố đường dây:4 dài 5km Năm 2015:SMAX=70MVA; cos =087 Số đường dây :6 dài 5km Nội dung thiết kế : Chọn phương án cung cấp điện .sơ đồ nối điện ở các cấp điện áp Tính toán chọn máy biến áp Tính toán chọn cáp nguồn và phụ tải Tính tổn thất công suất và tổn thất điện năng của máy biến áp Tính toán ngắn mạch Chọn các khí cụ điện chính(máy cắt ,dao cách ly,BU,BI) Vẽ sơ đồ nối điện chính Phương hướng thiết kế chính : Trong việc thiết kế trạm biến áp để cung cấp điện cho các phụ tải thì việc xác định phụ tải điện là giai đoạn đầu tiên nhằm mục đích lựa chọn và kiểm tra các phần tử mang điện và máy biến áp theo chỉ tiêu kinh tế .Dựa vào đăc điểm ,yêu cầu sử dụng điện năng mà phụ tải điện được phân loại như sau: Phụ tải loại 1: Là những phụ tải mà khi có sự cố phải ngư 2ng cungv cấp điện thì có thể gay nên những hậu quả nguy hiểm đến con người làm thiệt hai về kinh tế hoặ c ảnh hưởng xấu đến chính trị .Đối với loại này can phải được cung cấp thường xuyên nên thường dùng hai nguồn đến và dùng hai máy biến áp đồng thời cần thêm nguồn dự phòng . Phụ tải loại 2: Là những phụ tải mà nếu ta ngừng cung cấp điện thì chỉ ảnh hưởng đến sản xuất lãng phí lao động gây ảnh hưởng về kinh tế . Đối với loại này có thể cung cấp bằng một đường dây hoặc đường dây kép ,dùng một hoặc nhiều máy biến áp có thời gian cho phép mất điện bằng thời gian đóng nguồn bằng tay . Phụ tải loại 3: Là những phụ tải cho phép việc cung cấp điện vơí mức độ tin cậy thấp có thể bị mất điện trong thời gian sữa chữa hay thay thế thiết bị hư khi gặp sự cố nhưng thường không quá một ngày đêm.Đối với loại này dùng một nguồn điện hoặc đường dây một lộ để cung cấp . Từ những số liệu và yêu câù đã đưa ra ta xác định trạm biến áp cần thiết kế ,trạm này được đưa từ nguồn hệ thống đến bằng hai đường dây để cung cấp điện cho phụ tải ở các cấp điện áp 110KV,22KV. Vì thế cần chọn thêm nguồn dư phòng cho trạm với cấp điện áp là để đáp ứng các nhu cầu chiếu sáng ,hệ thống điều khiên ,các thiết bị đóng cắt và hệ thống làm mát máy biến áp . Cân bằng công suất : Yêu câù kiểm tra khả năng cung cấp điện và tiêu thụ điện có cân bằng hay không ,cân bằng công suất là rất quan trọng trong việc thiết kế cung cấp điện hay nhà máy điện .Cân bằng công suất là cân bằng công suất phản kháng và công suất tác dụng .Sự thiếu hụt một trong hai đại lượng này đều ảnh hưởng xấu đến chất lượng điện .Thông thường trong mạng điện tổn thất công suất phản kháng lớn hơn tổn thất công suất tác dụng ,sự thiếu hụt công suất phản kháng sẽ có ảnh hưởng xấu đến tình trạng làm việc của các hệ thống điện . Vì vậy ,để đảm bảo cho một hệ thống điện vận hành bình thường thì công suất của hệ thốngv đưa đến phải cung cấp đảm bảo cho phụ tải lúc cực đại và phải lớn hơn phụ tải của nó .Phần lớn hơn đó là dung lượng dự trữ của hệ thống để có thể phát triển thêm sau này . Dựa vào đồ thị phụ tải của toàn bộ hệ thống điện ta có thể phân bố tối ưu công suất cho các trạm biến áp trong hệ thống .Và để vẽ đồ thị phụ tải của toàn bộ hệ thống điện ta dựa vào các đồ thị phụ tải đã cho ứng vơí mỗi phụ tải ở từng cấp điện áp để tính toán như sau: Cấp điện áp 110KV: Bảng phân bố công suất theo thời gian năm 2005 T(h) S(MVA) P(MW) Q(MVA) 0 : 4 21 17.85 11.067 4 : 6 35 29.75 18.445 6 : 8 56 47.6 29.512 8 : 11 56 47.6 29.512 11 : 12 49 41.65 25.823 12 : 13 49 41.65 25.823 13 : 16 56 47.6 29.512 16 : 18 63 53.55 33.201 18 : 22 70 59.5 36.89 22 : 24 35 29.75 18.445 Bảng phân bố công suất theo thời gian 2008 T(h) S(MVA) P(MW) Q(MVAR) 0 : 4 36 30.6 18.972 4 : 6 60 51 31.62 6 : 8 96 81.6 50.592 8 : 11 96 81.6 50.592 11 : 12 84 71.4 44.268 12 : 13 84 71.4 44.268 13 : 16 96 81.6 50.592 16 : 18 108 91.8 51.916 18 : 22 120 102 63.24 22 : 24 60 51 31.62 Bảng phân bố công suất theo thời gian 2015 T(h) S(MVA) P(MW) Q(MVAR) 0 : 4 66 56.1 34.782 4 : 6 110 93.5 57.97 6 : 8 176 149.6 92.752 8 : 11 176 149.6 92.752 11 : 12 154 130.9 81.158 12 : 13 154 130.9 81.158 13 : 16 176 149.6 92.752 16 : 18 198 168.3 104.346 18 : 22 220 187 115.94 22 : 24 110 93.5 57.97 Cấp điện áp 22KV Bảng phân bố công suất theo thời gian 2005 T(h) S(MVA) P(MW) Q(MVAR) 0 : 4 3 2.61 1.4877 4 : 6 5 4.35 2.4795 6 : 8 8 6.96 3.6972 8 : 11 8 6.96 3.6972 11 : 12 7 6.09 3.4713 12 : 13 7 6.09 3.4713 13 : 16 8 6.96 3.9672 16 : 18 9 7.83 4.4631 18 : 22 10 8.7 4.959 22 : 24 5 4.35 2.4795 Bảng phân bố công suất theo thời gian 2008 T(h) S(MVA) P(MW) Q(MVAR) 0 : 4 6 5.22 2.9754 4 : 6 10 8.7 4.959 6 : 8 16 13.92 7.9344 8 : 11 16 13.92 7.9344 11 : 12 14 12.18 6.9426 12 : 13 14 12.18 6.9426 13 : 16 16 13.92 7.9344 16 : 18 18 15.66 8.9262 18 : 22 20 17.4 9.918 22 : 24 10 8.7 4.959 Bảng phân bố công suất theo thời gian 2015 T(h) S(MVA) P(MW) Q(MVAR) 0 : 4 21 18.27 10.4139 4 : 6 35 30.45 17.3565 6 : 8 56 48.72 27.7704 8 : 11 56 48.72 27.7704 11 : 12 49 42.63 24.2991 12 : 13 49 42.63 24.2991 13 : 16 56 48.72 27.7704 16 : 18 63 54.81 32.2417 18 : 22 70 60.9 34.713 22 : 24 35 30.45 17.3565 Bảng phân bố công suất của trạm giai đoạn 1: T(h) P (MW) Q(MVAR) S(MVA) 0 : 4 20.46 12.5547 24 4 : 6 34.1 20.9245 40.008 6 : 8 54.56 33.4792 64.012 8 : 11 54.56 33.4792 64.012 11 : 12 47.74 32.2943 57.63 12 : 13 47.74 32.2943 57.63 13 : 16 54.56 33.4792 64.012 16 : 18 61.38 37.6641 70.005 18 : 22 68.2 41.849 80.016 22 : 24 34.1 20.9245 40.008 Đồ thị phụ tải của trạm: S(MVA) 80.016 70.005 64.012 64.012 40.008 40.008 57.63 24 0 4 6 11 13 16 18 22 24 t(h) Bảng phân bố công suất của trạm giai đoạn 2: T(h) P(MW) Q(MVAR) S(MVA) 0 : 4 35.82 21.9474 42.009 4 : 6 59.7 36.579 70.015 6 : 8 95.52 58.5264 112.024 8 : 11 95.52 58.5264 112.024 11 : 12 83.58 51.2106 98.021 12 : 13 83.58 51.2106 98.021 13 : 16 95.52 58.5264 112.024 16 : 18 107.46 60.8422 123.448 18 : 22 119.4 73.158 140.030 22 : 24 59.7 36.579 70.015 140.03 123.44 112.024 112.024 70.015 98.021 70.015 42.009 0 4 6 11 13 16 18 22 24 t(h) Bảng phân bố công suất của trạm giai đoạn 3: T(h) P(MW) Q(MVAR) S(MVA) 0 : 4 74.37 45.1959 87.026 4 : 6 123.95 75.3265 145.043 6 : 8 198.32 120.5224 232.07 8 : 11 198.32 120.5224 232.07 11 : 12 173.53 105.4571 203.061 12 : 13 173.53 105.4571 203.061 13 : 16 198.32 120.5224 232.07 16 : 18 223.32 136.5877 261.6 18 : 22 247.9 150.653 290.087 22 : 24 123.95 75.3265 145.043 S(MVA) 290.087 232.07 261.6 203.061 145.043 145.043 87.026 0 4 6 11 13 16 18 22 24 t(h) Hệ số cosmax110*cos110)+(Smax22*cos22) Smax100+Smax22 =0.854 CHƯƠNG II: CHỌN PHƯƠNTG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CỦA HỆ THỐNG . Chọn phương án cung cấp điện Phương án cung cấp điện được chọn dựa vào sơ đồ cấu trúc. Khái niệm chung về sơ đồ cấu trúc. Sơ đồ cấu trúc là những hình vẽ mô tả sự liên lạc giữa nguồn cung cấp điện và tải tiêu thụ điện .Nguồn cung cấp cho máy biến áp lấy từ hệ thống.Tải của máy biến áp là đường dây . Một sơ đồ cấu trúc phải thỏa mãn các điều kiện sau: Cấu tạo đơn giản,vận hành linh hoạt. Chế độ làm việc đảm bảo tin cậy. An toàn cho người tiếp xúc làm việc. Đảm bảo tính kinh tế . Thuận tiện cho việc phát triể n . Chọn sơ đồ cấu trúc: Sơ đồ cấu trúc phụ thuộc vào các cấp điện áp. Ơû đây ta chọn sơ đồ thí ch hợp cho các cấp điện áp 220kv/110kv/22kv và nguồn dự trữ là 0.4kv.Vì vâỵ không phải sơ đồ nàok cũng thỏa mãn tất cả các điều kiện chọn nên ta phải đưa ra các phương án khác nhau có tính khả thi nhất và so sánh tối ưu. Phương án 1: Giai đoạn 1: lắp một máy biến áp AT 125MVA và hai máy tự dùng 400 KVA Ưu điểm: Đủ công suất cung cấp điện cho phụ tải khi đưa trạm vào vận hành Có công suất dự trữ vào năm 2005 là Smax =80MVA Nhược điểm: Độ tin cậy cung cấp không cao.Tuy nhiên trạm có thể đặt một máy 220KV/110KV/22KV- 125MVA ở giai đoạn đầu vì khi trạm đấu nối vào hệ thống điện quốc gia sẽ là một nu 1tv trong mạch vòng kính nên nếu ở trạm xảy ra sự cố về máy biến áp thì các trạm khác sẽr hổ trợ một phần công suất nhưng điều này ít có khả năng vì máy cắt sử dụng ở trạm là máy cắt khí SF6. Phương án I : Giai đoạn 1 Giai đoạn 2 Giai đoạn 3 125MVA 2*125MVA 3*125 110KV 2*400KVA 2*400KVA Phương án II Giai đoạn I Giai đoạn I 2*63MVA 1*250MVA 2*63MVA 110KV 22KV 22KV 110KV 2*400KVA 2*400KVA Giai đoạn III 220KV 1*250MVA 2*125MVA 22KV 110KV Phương án III Giai đoạn I Giai đoạn II 220KV 1*250 MVA 2*250 MVA 110KV 22KV 2*400KVA Giai đoạn III 220KV 2*250 MVA 110KV 22KV 2*400KVA Phương án II Ưu điểm Độ tin cậy cung cấp điện cao Đủ công suất cung cấp cho tải khi trạm đưa vào vận hành Nhược điểm Chi phí xây dựng và vận hành cao Chiếm nhiều diện tích Sơ đồ phức tạp Phương án III Ưu điểm Độ tin cậy cung cấp điện cao Đủ công suất cung cấp cho phụ tải khi trạm đưa vào vận hành và cả ở trong tương lai Nhược điểm Chi phí xây dựng trạm lớn Thơì gian đầu máy vận hành non tải Kiểm tra điều kiện quá tải sự cố từng phương án: Phuơng án I Giai đoạn I: Không cần kiểm tra sự cố vì nếu có sự cố thì máy cắt kí FS6 ở cấp 220kv sẽ cắt ra. Giai đoạn II: Khi có một máy bị hư: SMAX<=1.4*Sđmb 140 MVA<1.4*125=175MVA Vậy chọn máy 125 MVA là thỏa mãn. Giaij đoạn III: Khi có một máy bị hư: SMAX<=1.4*Sđmb 290 MVA<1.4*250=350 MVA vậy phương án này là thỏa mãn về điều kiện sự cô. Phuơng án II: Giai đoạn I Khi có một máy bị hư: SMAX<=1.4*Sđmb 80 MVA<1.4*63=88.2MVA vậy là thỏa mãn. Giai đoạn II: Khi có một máy bị hư: SMAX <=1.4*Sđmb 140 MVA<1.4*126=176.4 MVA Thỏa mãn. Giai đoạn III: Khi có một máy bị hư: SMAX <=1.4*Sđmb 290 <1.4*313=438.2MVA vậy phương án này thoả mãn. Phương án III: Giai đoạn I: Không cần kiểm tra vì nếu có xảy ra sự cố thì có máy cắt khí FS6 của cấp điện áp 220KV sẽ cắt ra. Giai đoạn II: Khi có một máy bị hư: SMAX<=1.4*Sđmb 140<1.4*250=350 MVA Vậy là thỏa mãn. Giai đoạn III: SMAX<=1.4*Sđmb 290<1.4*250=350 MVA vậy là phương án III thoả mãn thiết kế. Công suất máy biến áp tự dùng là: S TD=(0.2%-0.5%)SMAX220KV. STD=580 KVA. Vậy SđmTD>=580/1.4=414.2KVA. Nên ta chọn Sđmb=800KVA. Qua phân tích sơ lươc các phương án trên đưa đến chọn hai phương án I và phương án III để tính toán kinh tế kỉ thuật chọn ra phương án tối ưu. CHƯƠNG III CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHO HỆ THỐNG Khái niệm: Đối với một số nhà máy điện và trạm biến áp thì hình vẽ mô tả sự liên kết vị trí của các khí cụ điện được gọi là sơ đồ nối điện.Việc chọn sơ đồ nối điện phải đảm bảo cung cấp điện liên tục,an toàn trong lú c vận hành và xử lý sự cố,hợp lý về kinh tế và kỉ thuật. Trong luận án này yêu cầu thiết kế một trạm biến ápl trung gian là nơi nhận điện từ nguồn của hệ thống cung cấp cho các phụ tải qua các máy biến áp loại giảm áp ,vì vậy ta phải đảm bảo đầy đủ các yêu cầu trên khi chọn sơ đồ nối điện Tuy nhiên trên thực tế để đảm bảo các yêu cầu trên thực tế để đảm bảo các yêu cầu cả về kinh tế lẫn về kỉ thuật là rất khó.Vì yêu cầu kỉ thuật càng cao thì đòi hỏi tính kinh tế càng lớn.Nên từ những mâu thuẩn ta cần có sư so sánh toàn diện trên quan điểm lợi ích lâu dài và lợi ích chung của nền kinh tế nước ta. Giới thiệu một số sơ đồ nối điện: Sơ đồ hai hệ thống thanh góp không phân đoạn MCN Sơ đồ hai hệ thống thanh góp có phân đọan: Sơ đồ này có thể có hai hoặc một máy cắt liên lạc MCN.Trong sơ đồ này có một thanh góp chính,thanh góp kia là phụ (chỉ phân đoạn trên một thanh góp) Sơ đồ này thì tính đảm bảo cung cấp điện cao hơn so với hai hệ thống thanh góp không phân đoạn. Ơ đây ta dùng hệ thống hai thanh góp không phân đoạn cho trạm biến áp220/110/22kv Phía 220KV:có một thanh góp có máy cắt liên lạc Phía 110KV:có hai hệ thống thanh góp vì có số tải lớn hơn 4 tải Sơ đồ nối điện của trạm biến áp 220/110/22 KV Phương án I 220 KV 110 KV Phương án II 220 KV 110 KV 0.4KV CHƯƠNG IV TÍNH TOÁN CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG Chọn công suất máy biến áp Khi chọn công suất máy biến áp cần phải đảm bảo chế độ làm việc hợp lý về kinh tế,đủ cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ ,hộ tiêu thụ được phân loại như sau: Hộ tiêu thụ loại I Để đảm bảo cung cấp cho các hộ tiêu thụ loại này từ một máy biến áp thì ít nhất mỗi phân đoạn thanh góp phải nối với máy biến áp và công suất của máy biến áp được chọn sao cho khi xảy ra sự cố thì máy còn laị phải đảm bảo cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ. Hộ tiêu thụ loại II Cần đảm bảo bằng cá ch tự động hay bằng thao tác của nhân viên trự c điện. Hộ tiêu thụ loại III Có thể cung cấp từ trạm dùng một máy biến áp. Độ tin cậy cung cấp điện khi một máy biến áp bị hư máy còn lại phải đảm bảo toàn bộ công suất yêu cầu ,việc này không những sử dụng công suất danh định mà kể cả khả năng quá tải ,nên khi chọn máy biến áp ta phải tính đến khả năng quá tải nếu không phải tăng công suất đặt.khả năng quá tải được xác định tùy thuộc vào đồ thị phụ tải của hộ tiêu thụ nhận từ máy biến áp.Có hai trường hợp cho phép quá tải máy biến áp là: Quá tải thường xuyên Quá tải sự cố Để đảm bảo cung cấp điện 100% cho phụ tải ,tachọn máy biến áp theo điều kiện quá tải sự cố vì các trạm theo phương án đã chọn đều có hai máy biến áp giống nhau mắc song song nên khi một máy gặp sự cố thì máy còn lại có thể làm việc quátảithêm40% Trong năm ngày đêm ,mỗi ngày không quá 6 giờ.Khiphụ tảicủamột máy biến áp trươcù khi quá tải không được vượt quá 0.93% so vơí công suất danh định,ta chọn theo điều kiện : Sđmb>= Chọn số lượng máy biến áp Số lượng máy biến áp của các trạm giảm áp chính là trạm biến áp cung cấp điện các hộ tiêu thụ loại một nên ta phải chọn từ hai máy trở lên .về mặt kinh tế những trạm có hai má y hợp lý hơn trạm sử dụng một máy và nhiều hơn hai máy vì ưu điểm của trạm dùng hai máy là có chế độ vận hành hợp lý. phương án I Giai đoạn I: Lắp đặt một máy biến áp 220/110/22KV-125 MVA có các thông số sau: Cấp điện áp:230/121/11KV-3pha. Phía cao áp có 6 nấc điện áp:23062%KV Điện áp ngắn mặch: UN CT%=11/11 UNCH%=31/45 UNTH%=19/28 Tổn thất không tải: P0=150 KW Tổn thất ngắn mặch:NCT=PNCH=PTH=290/305 KW Dòng điện không tải :I0=0.5% Đơn giá:106USD Giai đoạn II: Lắp thêm một máy 125 MVA có các thông số như trên Giai đoạn III: Lắp thêm một máy 125 MVA có các thông số như trên Phương án II Giai đoạn I: Lắp một máy biến áp tự ngẫu 220/110/22 KV-250 MVA có các thông số kỹ thuật sau: Cấp điện áp :230/121/10.5 KV Phía cao áp có 6 nấc chỉnh điện áp: 2306% Điện áp ngắn mặch: UNCT=11.5% UNCH=33.4% UNTH=20.8% Tổn thất không tải:P0=145 KW Tổn thất ngắn mặch:PNCT=PNCH=PNTH=520KW Dòng điện không tải:I0=0.5% Giai đoạn II và III: Lắp thêm một máy biến áp 250MVA có các thông số như trên Tính tổn thất điện năng máy biến áp Để xác định tổn thất trong máy biến áp ta phải xác định tổn trong từng cuộn dây ứng với phụ tải trong lưới điện. Tổn thất trong các cuộn dây điện cao áp ,trung,hạ của máy biến áp tự ngẫu. PNC=0.5(PNCT+ -) NT=0.5(NCT+-) PNH=0.5(+- :hệ số có lợi của máy biến áp tự ngẫu = tổn thất điện năng cấp điện áp 220/110/22KV ANĂM=n*P0*t+*PN C2 *ti +NT2*ti+NH2*ti n:số lượng máy biến áp Sic,Sit,Sih là công suất cuộn cao ,trung,hạ ứng vơí thời gian ti Phương án I Giai đoạn I NC=0.5* NCT +- =0.5*[290+290/(0.5)2-290/(0.5)2 ] =145KW PNT=0.5*PNCT + -2 =145KW NH=0.5* + -2 =2030 KW Năm 2005 (Sic)2ti =242x4+40.0082x2 +64.0122 x2 +64.0122 x3+57.632x2+64.0122x3+70.0052x2 +80.0162x4+40.0082x2=83540.92(MVA2.h) (Sit)2ti=212x4+352x2+562x2+562x3+492x2+562x3+492x2+562x3+632x2+702x4+3522 =64092(MVA2.h) (Sih)2ti=32x2+52x2+82x2+82x3+72x2+82x3+92x2+102x4+52x2=1290(MVA2.h) vậy: NĂM=[1x150x24+(++)]x365=1875235(kwh) Năm 2008 (Sic)2ti=42.0092x4+70.0152x2+112.0242x2+112.0242x3+98.0212x2+112.0242x3 +123.482x2+140.032x4+70.0152x2=255206.8951(MVA2h) =188352 (MVA2h) (Sih)2ti=5160 (MVA2h) vậy: ANĂM=[2X150X24+x(145x255206.8951+145x188352+2030x5160)x365] =3501557.009(kwh) Năm 2015 (Sic)2ti=87.022x4+1452x2+232.072x2+232.072x3+203.062x2+232.072x3+261.62x2 +290.082x4+145.042x2=1101209.68(MVA2 h) (Sit)2ti =662x4+110²x2+176²x2+176²x3+154²x2+176²x3+198²x2+220²x4+110²x2 =633072(MVA²h) (Sih)²ti =21²x4+35²x2+56²x2+56²x3+49²x2+56²x3+63²x2+70²x4+35²x2 =64092(MVA²h) vậy: ANĂM=[3X150X24+x(145x1101209.68+145x633072+2030x64092)]x365 =6913217.6(kwh) Phương án II Theo bảng phân phối phụ tải ta có: Giai đoạn I:lắp một máy biến áp tự ngẫu 220/110/22KV có P0=145kw P0=145kw PNCT=PNCH=PNTH=520(kw) Tương tự phương án I ta có: PNC=260 (kw) PNT=260 (kw) PNH=3640(kw) Năm 2005 (Sic)²ti=83540.92(MVA²h) (Sit)²ti =64092 (MVA²h) (Sih)²ti =1290 (MVA²h) vậy: NĂM =[1x145x24+x(260x83540.92+260x64092+3640x1290)]x365 =1521788.13(kwh) Năm 2008 (Sic)ti =255206.8951(MVA²h) (Sit)ti =188352 (MVA²h) (Sih)ti =51609 (MVA²h) vậy : ANĂM =[2X145X24+x(260x255206.9851+260x188352+3640x5160)]x365 =2931994.521(kwh) Năm 2015 ANĂM=[2x145x24+x(260x1101209.6+260x633072+3640x64092)]x365 =4538287.701(kwh) Bảng tổng kết tổn thất điện năng từng phương án Phương án I(kwh) Phương án II(kwh) Giai đoạn I 1875235.059 1521788.13 Giai đoạn II 3501557.009 2931994.52 Giai đoạn III 6913217.607 4538287.701 CHƯƠNG V TÍNH TOÁN DÒNG ĐIỆN NGẮN MẠCH CHO TRẠM 220/110/22 KV Giới thiệu Trong thực tế ,khi vận hành thì hệ thống điện có thể xảy ra sự cố ngắn mặch là nguy hiểm nhất.Dòng điện ngắn mặch thường rất lớn so vơí dòng điện định mức gay ra ứng suất nhiệt và lực điện động rất lớn phá hủy thiết bị ,khí cụ điện. Ngắn mặch gồm có ngắn mặch ba pha đối xứng và ngắn mặch ba pha không đối xứng. Ngắn mạch bapha đối xứng thường có trị số lớn hơn dòng ngắn mặch ba pha không đối xứng, nên ta sẽ tính ngắn mạch ba pha đối xứng để chọn thiết bị khí cụ điện . Khi tính toán ngắn mạch thường đưa ra các giả thiết : Nguồn hệ thống có công suất không đổi . Hệ thống ba pha đối xứng. Không xét đến ảnh hưởng của phụ tải . Bỏ qua dòng từ hóa trong máy biến áp. Bỏ qua điện trở dây dẫn máy biến áp. Để tính toán dòng ngắn mặch ta phải lập sơ đồ thay thế ,tính điện kháng của các phần tử,chọn các thành phần cơ bản . Dòng điện cơ bản được tính : Icb= x Trong đó : Scb:là công suất cơ bản (MVA) Ucb:là điện áp cơ bản (KV) Icb: là dòng điện cơ bản(KA) Dòng điện ngắn mặch được tính theo công thức sau: IN= Trong đó : X:điện kháng tổng Ta chọn : S cb=1000(MVA) ; S*HT=5000(MVA) Ucb1=230 (KV) Ucb2=115(KV) Ucb3=22 (KV) Ucb4=0.4(KV) L=100 km X0 =0.4 () X*HT=0.5 Tính toán cụ thể: Điện kháng của hệ thống: XHT=X* =0.1x =0.02 Đ iện kháng của đường dây: Xd =X0 x L x =0.4 x100 x =0.75 Tính toán ngắn mạch cho phương án I Máy biến áp từ ngẫu có các thông số: UNCT%=11 UNCH%=31 UNTH%=19 Vậy điện kháng của máy biến áp: XCcb=(Unct%+ -) =(11+ -) =1.4 XT cb=(Unct%+ -) =0 XHcb =( + -Unct%) =3.56 Sơ đồ thay thế: XHT Xd/2 220 KV Xc/3 110 KV Xt/3 Xh/2 22KV Ztđ/2 0.4 KV Dòng ngắn mạch cấp 220 KV (IN1) Icb1= x = =2.5 (KA) X*=XHT +Xd/2 =0.02 +0.375 =0.395 Vậy : IN1 = =2.5/0.395 =6.33 (KA) Dòng ngắn mạch cấp 110 KV (IN2) Icb2 = = =5.02 (KA) X =XHT +Xd/2 +Xc/3 =0.395 +0.47 =0.865 IN2 = =5.8 (KA) Dòng ngắn mặch cấp 22 KV X = XHT +Xd/2+Xc/3+Xh/3 =2.051 IN3 =12.8 (KA) Dòng ngắn mạch cấ