Tính toán ngắn mạch và tự dùng cho trạm biến áp

TOÅNG QUAN CHệễNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: Lấ ĐèNH LƯƠNG 4 LỜI CẢM ƠN Em chõn thành cảm ơn Thầy Lờ Đỡnh Lương đó trực tiếp hướng dẫn, cung cấp tài liệu và tạo mọi điều kiện để em hoàn thành đồ ỏn mụn học này. Em cũng xin gửi lời cảm ơn đến Thầy- Trần Thanh Sơn cựng cỏc thầy cụ trong khoa Điện-Điện tử đó giảng dạy, truyền đạt và trang bị kiến thức cho em trong suốt thời gian em học ở Trường Đại Học Kỹ Thuật Cụng Nghệ Thành Phố Hồ Chớ Minh để hoàn thành đồ ỏn mụn học này. Trong quỏ trỡnh làm đồ ỏn mụn học, do thời gian hạn chế nờn đề tài em hoàn thành sẽ khụng trỏnh khỏi những thiếu sút, mong cỏc Thầy-Cụ thụng cảm bỏ qua và chỉ dẫn thờm cho em. Em xin lắng nghe và tiếp thu những ý kiến đúng gúp từ Thầy- Cụ. Người thực hiện Trần Anh Trung TOÅNG QUAN CHệễNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: Lấ ĐèNH LƯƠNG 5 MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN trang 01 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN trang 04 CHƯƠNG 2: TỔNG HỢP ĐỒ THỊ PHỤ TẢI trang 09 CHƯƠNG 3: CHỌN SƠ ĐỒ CẤU TRÚC VÀ SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN trang 15 CHƯƠNG 4: CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG trang 24 CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH VÀ TỰ DÙNG trang 36 CHƯƠNG 6: CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ CÁC PHẦN DẪN ĐIỆN trang 43 PHẦN PHỤ LỤC trang 67 - SƠ ĐỒ NGUYấN Lí CỦA TRẠM BIẾN ÁP - SƠ ĐỒ MẶT BẰNG TRẠM Tài liệu tham khảo: - Thiết kế nhà mỏy điện và trạm biến ỏp Tỏc giả: HÙYNH NHƠN - Thiết kế nhà mỏy điện và trạm biến ỏp Tỏc giả: NGUYỄN HỮU KHẢI - Hướng dẫn thiết kế đồ ỏn Cung cấp điện Tỏc giả: PHAN THỊ THU VÂN TOÅNG QUAN CHệễNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: Lấ ĐèNH LƯƠNG 6 NHAÄN XEÙT CUÛA GIAÙO VIEÂN ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… TOÅNG QUAN CHệễNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: Lấ ĐèNH LƯƠNG 7 TOÅNG QUAN 1.1 GIễÙI THIEÄU TOÅNG QUAN VEÀ TRAẽM BIEÁN AÙP 1.1.1 Khaựi nieọm: Traùm bieỏn aựp laứ moọt trong nhửừng phaàn tửỷ quan troùng nhaỏt trong heọ thoỏng ủieọn. Noự coự nhieọm vuù chớnh laứ bieỏn ủieọn aựp ủeỏn moọt caỏp thớch hụùp nhaốm phuùc vuù cho vieọc truyeàn taỷi vaứ cung caỏp ủieọn ủeỏn phuù taỷi tieõu thuù. Traùm bieỏn aựp taờng aựp naõng ủieọn aựp leõn cao ủeồ truyeàn taỷi ủi xa, ngửụùc laùi traùm bieỏn aựp haù aựp giaỷm ủieọn aựp xuoỏng thaỏp thớch hụùp ủeồ caỏp cho caực phuù taỷi tieõu thuù. 1.1.2 Phaõn loaùi: Traùm bieỏn aựp ủửụùc phaõn loaùi theo ủieọn aựp, quy moõ vaứ caỏu truực xaõy dửùng cuỷa traùm. a. Theo ủieọn aựp thỡ coự hai loaùi: - Traùm taờng aựp: thửụứng ủaởt ụỷ nhửừng nhaứ maựy ủieọn coự nhieọm vuù naõng ủieọn aựp ủaàu cửùc maựy phaựt leõn cao ủeồ truyeàn taỷi ủi xa. - Traùm haù aựp: thửụứng ủaởt ụỷ nhửừng traùm phaõn phoỏi, noự nhaọn ủieọn tửứ heọ thoỏng truyeàn taỷi roài giaỷm ủieọn aựp xuoỏng caỏp thớch hụùp ủeồ cung caỏp ủieọn cho caực phuù taỷi tieõu thuù. b. Theo mửực ủoọ quy moõ cuỷa traùm bieỏn aựp, ngửụứi ta chia thaứnh hai loaùi: - Traùm bieỏn aựp trung gian hay coứn goùi laứ traùm bieỏn aựp khu vửùc: thửụứng coự ủieọn aựp sụ caỏp lụựn, cung caỏp ủieọn cho moọt khu vửùc phuù taỷi lụựn ụỷ caực vuứng mieàn, tổnh thaứnh, khu coõng nghieọp lụựn, … ẹieọn aựp ụỷ phớa sụ caỏp thửụứng laứ 500; 220; 110 kV, ủieọn aựp phớa thửự caỏp thửụứng laứ 110; 66; 35; 22; 15 kV. - Traùm bieỏn aựp phaõn phoỏi hay coứn goùi laứ traùm bieỏn aựp ủũa phửụng: nhaọn ủieọn tửứ caực traùm bieỏn aựp trung gian (traùm bieỏn aựp khu vửùc) ủeồ cung caỏp trửùc tieỏp cho caực phuù taỷi nhử xớ nghieọp, khu daõn cử, … qua caực ủửụứng daõy phaõn phoỏi. c. Theo caỏu truực xaõy dửùng thỡ coự hai loaùi sau: - Traùm bieỏn aựp ngoaứi trụứi: Phuứ hụùp vụựi caực traùm khu vửùc vaứ traùm ủũa phửụng coự coõng suaỏt lụựn. TOÅNG QUAN CHệễNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: Lấ ĐèNH LƯƠNG 8 - Traùm bieỏn aựp trong nhaứ: Phuứ hụùp vụựi caực traùm ủũa phửụng vaứ caực nhaứ maựy coự coõng suaỏt nhoỷ. 1.1.3 Caực thaứnh phaàn chớnh cuỷa traùm bieỏn aựp: - Maựy bieỏn aựp trung taõm. - Heọ thoỏng thanh caựi, dao caựch ly. - Heọ thoỏng relay baỷo veọ. - Heọ thoỏng noỏi ủaỏt, heọ thoỏng choỏng seựt. - Heọ thoỏng ủieọn tửù duứng. - Khu vửùc phoứng ủieàu haứnh. - Khu vửùc phoứng phaõn phoỏi. 1.2 NHệếNG VAÁN ẹEÀ CHÍNH KHI THIEÁT KEÁ TRAẽM BIEÁN AÙP 1.2.1 Nhửừng vaỏn ủeà caàn lửu yự khi thieỏt keỏ traùm bieỏn aựp: - Traùm bieỏn aựp neõn ủaởt gaàn caực phuù taỷi. - Thuaọn tieọn giao thoõng ủeồ deó daứng chuyeõn chụỷ caực thieỏt bũ xaõy dửùng traùm. - Khoõng neõn ủaởt ụỷ caực trung taõm thaứnh phoỏ vỡ seừ laứm taờng chi phớ ủaàu tử cuừng nhử laứm maỏt myừ quan ủoõ thũ. - Neõn ủaởt traùm ụỷ nhửừng nụi khoõ raựo, traựnh nhửừng khu vửùc aồm ửụựt hoaởc mửùc nửụực ngaàm cao hụn ủaựy moựng. - Traựnh ủaởt traùm ụỷ caực vuứng ủaỏt deó saùt lụỷ. - Traựnh xa caực khu vửùc deó chaựy noồ. Toựm laùi: Vieọc choùn vũ trớ coỏ ủũnh ủaởt traùm bieỏn aựp laứ khaự quan troùng vỡ noự seừ quyeỏt ủũnh veà chi phớ, tớnh an toaứn vaứ thuaọn tieọn khi vaọn haứnh. 1.2.2 Yeõu caàu khi thieỏt keỏ traùm bieỏn aựp: - Traùm bieỏn aựp cung caỏp ủieọn cho hoọ tieõu thuù laứ phaỷi ủaỷm baỷo ủuỷ ủieọn naờng vụựi chaỏt lửụùng naốm trong phaùm vi cho pheựp. Ngoaứi ra phaỷi ủaỷm baỷo veà maởt kinh teỏ, an toaứn, … moọt phửụng aựn ủửụùc xem laứ hụùp lyự khi thoỷa maừn caực yeõu caàu sau: o ẹaỷm baỷo chaỏt lửụùng ủieọn naờng. o ẹaỷm baỷo ủoọ tin caọy cao (tuứy theo tớnh chaỏt loaùi phuù taỷi). o Voỏn ủaàu tử thaỏp. o An toaứn cho ngửụứi vaứ thieỏt bũ. TOÅNG QUAN CHệễNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: Lấ ĐèNH LƯƠNG 9 o Thuaọn tieọn sửỷa chửừa, vaọn haứnh. o Coự tớnh khaỷ thi. - Tuy nhieõn nhửừng yeõu caàu treõn thửụứng maõu thuaón vụựi nhau do ủoự khi thieỏt keỏ caàn keỏt hụùp haứi hoứa tửứng yeõu caàu ủeồ taùo ra phửụng aựn toỏi ửu. 1.3 GIễÙI THIEÄU CHUNG VEÀ TRAẽM BIEÁN AÙP SEế THIEÁT KEÁ Thieỏt keỏ traùm bieỏn aựp 220/110/22 kV coự caực thoõng soỏ nhử sau: a. Heọ thoỏng: Traùm bieỏn aựp ủửụùc noỏi vụựi heọ thoỏng coự caực thoõng soỏ nhử sau: - Coõng suaỏt heọ thoỏng: SHT = 2000 MVA. - ẹieọn khaựng heọ thoỏng: xHT = 0,35 - Cung caỏp ủieọn cho traùm baống hai ủửụứng daõy daứi = 35 km b. Phuù taỷi khu dõn cư 220 kV: Phuù taỷi khu dõn cư 220 kV coự caực thoõng soỏ nhử sau: - Coõng suaỏt: Smax = 80 MVA - Heọ soỏ coõng suaỏt: cosϕ = 0,85 - Soỏ ủửụứng daõy: 4 - ẹoà thũ phuù taỷi ụỷ caỏp 220 kV nhử sau: c. Phuù taỷi khu nhà mỏy 110 kV: S% 0 20 40 60 80 100 h 4 8 14 12 16 20 24 TOÅNG QUAN CHệễNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: Lấ ĐèNH LƯƠNG 10 Phuù taỷi khu nhà mỏy 110 kV coự caực thoõng soỏ nhử sau: - Coõng suaỏt: Smax = 50 MW - Heọ soỏ coõng suaỏt: cosϕ = 0,80 - Soỏ ủửụứng daõy: 2 - ẹoà thũ phuù taỷi ụỷ caỏp 110 kV nhử sau: d. Phuù taỷi khu nụng nghiệp 22 kV: Phuù taỷi khu nụng nghiệp 22 kV coự caực thoõng soỏ nhử sau: - Coõng suaỏt: Smax = 30 MW - Heọ soỏ coõng suaỏt: cosϕ = 0,80 - Soỏ ủửụứng daõy: 4 - ẹoà thũ phuù taỷi ụỷ caỏp 22 kV nhử sau: S% 0 20 40 60 80 100 h 4 8 14 12 16 20 24 TOÅNG QUAN CHệễNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: Lấ ĐèNH LƯƠNG 11 e. Tửù duứng cuỷa traùm bieỏn aựp: Tửù duứng cuỷa traùm coự caực thoõng soỏ nhử sau: - Coõng suaỏt: Smax = 0,5 MVA - Heọ soỏ coõng suaỏt: cosϕ = 0,80 S% 0 20 40 60 80 100 h 4 8 14 12 16 20 24 TOÅNG QUAN CHệễNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: Lấ ĐèNH LƯƠNG 12 CHệễNG 2 TOÅNG HễẽP ẹOÀ THề PHUẽ TAÛI Toồng hụùp ủoà thũ phuù taỷi laứ coọng hai hay nhieàu ủoà thũ phuù taỷi ụỷ caực caỏp ủieọn aựp do traùm bieỏn aựp cung caỏp ủieọn. Phuù taỷi naứy bao goàm caỷ phaàn toồn hao trong truyeàn taỷi (qua maựy bieỏn aựp) vaứ phaàn tửù duứng phuùc vuù cho vieọc saỷn xuaỏt vaứ truyeàn taỷi ủieọn naờng. Tửù duứng cuỷa traùm bieỏn aựp khoõng phuù thuoọc hoaứn toaứn vaứo coõng suaỏt cuỷa traùm bieỏn aựp maứ chuỷ yeỏu phuù thuoọc vaứo traùm bieỏn aựp coự hay khoõng coự ngửụứi trửùc thửụứng xuyeõn vaứ vaứo heọ thoỏng laứm maựt cuỷa maựy bieỏn aựp (laứm maựt tửù nhieõn, quaùt gioự, heọ thoỏng bụm daàu, nửụực tuaàn hoaứn cửụừng bửực, …). ẹeồ toồng hụùp ủoà thũ phuù taỷi coự theồ duứng phửụng phaựp veừ toồng hụùp caực ủoà thũ phuù taỷi ủaừ cho hay thaứnh laọp baỷng toồng hụùp ủoà thũ phuù taỷi theo phửụng phaựp laọp baỷng cho P vaứ Q tớnh S neỏu cosϕ khaực nhau. 2.1 ẹOÀ THề PHUẽ TAÛI CUÛA CAÁP 220 kV Thụntg số cấp 220 kV: Smax = 80 (MVA) cosϕ = 0.85
tgϕ = 0.62 Soỏ ủửụứng daõy: 4 x 10 km Ủm = 220 KV S% 0 20 40 60 80 100 h 4 8 14 12 16 20 24 TOÅNG QUAN CHệễNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: Lấ ĐèNH LƯƠNG 13 P = S x cosϕ = 80 x 0.85 = 68 (MW) Q = P x tgϕ = 68 x 0.62 = 42.16 (MVar) - Tửứ thoõng soỏ cuỷa caỏp 220 kV ta tớnh ủửụùc caực giaự trũ sau: STT Thời gian (h) S% S (MVA ) P (MW) Q (MVAR) 1 0 (h) -> 4 (h) 60 48 40.80 25.30 2 4 (h) -> 8 (h) 80 64 54.4 33.73 3 8(h) ->12(h) 80 64 54.4 33.73 4 12(h) ->14(h) 80 64 54.4 33.73 5 14(h) ->16(h) 80 64 54.4 33.73 6 16(h) ->20(h) 100 80 68 42.16 7 20(h) ->24(h) 80 64 54.4 33.73 Với S = 100 %max iSS ì ; P = Si x cosϕ ; Q = Pi x tgϕ 2.2 ẹOÀ THề PHUẽ TAÛI CUÛA CAÁP 110 kV Thụntg số cấp 110 kV: Smax = 50 (MVA) cosϕ = 0.80
tgϕ = 0.75 Soỏ ủửụứng daõy: 2 x 15 km Ủm = 110 KV P = S x cosϕ = 50 x 0.80 = 40 (MW) Q = P x tgϕ = 40 x 0.75 = 30 (MVar) - Tửứ thoõng soỏ cuỷa caỏp 110 kV ta tớnh ủửụùc caực giaự trũ sau: STT Thời gian (h) S% S (MVA ) P (MW) Q (MVAR) 1 0 (h) -> 4 (h) 60 30 24 18 S% 0 20 40 60 80 100 h 4 8 14 12 16 20 24 TOÅNG QUAN CHệễNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: Lấ ĐèNH LƯƠNG 14 2 4 (h) -> 8 (h) 80 40 32 24 3 8(h) ->12(h) 100 50 40 30 4 12(h) ->14(h) 80 40 32 24 5 14(h) ->16(h) 80 40 32 24 6 16(h) ->20(h) 100 50 40 30 7 20(h) ->24(h) 80 40 32 24 Với S = 100 %max iSS ì ; P = Si x cosϕ ; Q = Pi x tgϕ 2.3 ẹOÀ THề PHUẽ TAÛI CUÛA CAÁP 22 kV Thụntg số cấp 22 kV: Smax = 30 (MVA) cosϕ = 0.80
tgϕ = 0.75 Soỏ ủửụứng daõy: 4 x 15 km Ủm = 22 KV P = S x cosϕ = 30 x 0.80 = 24 (MW) Q = P x tgϕ = 24 x 0.75 = 18 (MVar) - Tửứ thoõng soỏ cuỷa caỏp 22 kV ta tớnh ủửụùc caực giaự trũ sau: STT Thời gian (h) S% S (MVA ) P (MW) Q (MVAR) 1 0 (h) -> 4 (h) 60 18 14.4 10.8 2 4 (h) -> 8 (h) 80 24 19.2 14.4 3 8(h) ->12(h) 100 30 24 18 4 12(h) ->14(h) 100 30 24 18 5 14(h) ->16(h) 100 30 24 18 6 16(h) ->20(h) 100 30 24 18 7 20(h) ->24(h) 80 24 19.2 14.4 S% 0 20 40 60 80 100 h 4 8 14 12 16 20 24 TOÅNG QUAN CHệễNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: Lấ ĐèNH LƯƠNG 15 Với S = 100 %max iSS ì ; P = Si x cosϕ ; Q = Pi x tgϕ 2.4 ẹOÀ THề PHUẽ TAÛI CUÛA TRAẽM - ẹeồ toồng hụùp ủoà thũ phuù taỷi coự theồ duứng phửụng phaựp thaứnh laọp baỷng toồng hụùp ủoà thũ phuù taỷi theo phửụng phaựp laọp baỷng cho P vaứ Q tớnh S, nhử sau: - Ta ủửụùc baỷng thoõng soỏ cuỷa traùm nhử sau: Thời gian P(110 kV) P(22k V) P (MW) Q(110 kV) Q(22kV) Q (MVA R) S (MVA ) S% 0 -> 4 (h) 24 14.4 38.4 18 10.8 28.8 48 60 4 -> 8 (h) 32 19.2 51.2 24 14.4 38.4 64 80 8 ->12(h) 40 24 64 30 18 48 80 100 12->14(h) 32 24 56 24 18 42 70 87.5 14->16(h) 32 24 56 24 18 42 70 87.5 16->20(h) 40 24 64 30 18 48 80 100 20->24(h) 32 19.2 51.2 24 14.4 38.4 64 80 Vụựi P = ∑ Pi Q = ∑Qi S = ∑ Si S% = %100 max x S S j Pi : Coõng suaỏt taực duùng ụỷ caỏp ủieọn aựp thửự i (110 KV, 22 KV). Qi : Coõng suaỏt phaỷn khaựng ụỷ caỏp ủieọn aựp thửự i (110 KV, 22 KV). Si : Coõng suaỏt bieồu kieỏn ụỷ caỏp ủieọn aựp thửự i (110 KV, 22 KV). Sj : Coõng suaỏt bieồu kieỏn toaứn traùm ụỷ khoaỷng thụứi gian thửự j TOÅNG QUAN CHệễNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: Lấ ĐèNH LƯƠNG 16 Thoõng thửụứng, traùm bieỏn aựp coứn coự heọ soỏ tửù duứng. Tửù duứng cuỷa traùm bieỏn aựp khoõng phuù thuoọc hoaứn toaứn vaứo coõng suaỏt cuỷa traùm bieỏn aựp maứ chuỷ yeỏu phuù thuoọc vaứo traùm bieỏn aựp coự hay khoõng coự ngửụứi trửùc thửụứng xuyeõn vaứ phuù thuoọc vaứo heọ thoỏng laùnh cuỷa maựy bieỏn aựp (coự quaùt, coự heọ thoỏng bụm daàu, nửụực cửụừng bửực). Vỡ theỏ, baỷng toồng hụùp ủoà thũ phuù taỷi cuỷa toaứn traùm bieỏn aựp nhử sau: Phuù taỷi ụỷ caỏp ủieọn aựp (S theo tửứng caỏp ủieọn aựp) Thửự tửù Thời gian U=110 KV U=22 KV Tửù duứng Toồng %S 1 0 (h) -> 4 (h) 30 18 0.5 48.5 60.2 2 4 (h) -> 8 (h) 40 24 0.5 64.5 80.1 3 8(h) ->12(h) 50 30 0.5 80.5 100 4 12(h) ->14(h) 40 30 0.5 70.5 87.6 5 14(h) ->16(h) 40 30 0.5 70.5 87.6 6 16(h) ->20(h) 50 30 0.5 80.5 100 7 20(h) ->24(h) 40 24 0.5 64.5 80.1 Toồng = S110KV + S22KV + Stửù duứng Vụựi: %S = %100 max x S S i Si: Coõng suaỏt bieồu kieỏn ụỷ thụứi gian thửự i. Smax = 80.5 (MVA). TOÅNG QUAN CHệễNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: Lấ ĐèNH LƯƠNG 17 - Tửứ baỷng thoõng soỏ treõn ta xaõy dửùng ủửụùc ủoà thũ phuù taỷi cuỷa traùm nhử sau: Heọ soỏ coõng suaỏt trung bỡnh toaứn traùm laứ: cos tbϕ = max2max1 2max21max1 cos*cos* SS SS + + ϕϕ = 80 8.0*308.0*50 + = 0.8 Toồng coõng suaỏt cuỷa toaứn traùm laứ: Straùm = TDKVKV SSS ++ 22max110max = 50 + 30 + 0.5 = 80.5 (MVA) Coõng suaỏt taực duùng cuỷa toaứn traùm laứ: Ptraùm = Straùm * cos tbϕ = 80.5 * 0.8 = 64.4 (MW) Coõng suaỏt cuỷa heọ thoỏng: PHT = SHT * cos HTϕ = 2000 * 0.8 = 1600 (MW) Tửứ ủoự ta thaỏy coõng suaỏt cuỷa heọ thoỏng ủuỷ khaỷ naờng ủaựp ửựng yeõu caàu cuỷa phuù taỷi keồ caỷ trong trửụứng hụùp phuù taỷi cửùc ủaùi. 2.5 NHAÄN XEÙT Treõn ủoà thũ phuù taỷi cuỷa traùm ta thaỏy phuù taỷi tieõu thuù khoõng ủeàu, ủoà thũ khoõng baống phaỳng, thụứi gian phuù taỷi tieõu thuù ủieọn naờng nhieàu nhaỏt vaứo luực tửứ 08 giụứ ủeỏn 12 giụứ và từ 16 giờ đến 20 giờ. Coõng suaỏt tieõu thuù cửùc ủaùi laứ 80.5 MVA vaứ cửùc tieồu laứ 48.5 MVA ủoọ cheõnh leọch giửừa hai giaự trũ naứy laứ tửụng ủoỏi cao. Do ủoự, khi choùn lửùa maựy bieỏn aựp caàn chuự yự ủeỏn khaỷ naờng quaự taỷi vaứ tuoồi thoù cuỷa maựy bieỏn aựp. 8 12 16 20 24 14 4 64.5 80.5 80.5 64.5 70.5 48.5 0 60.2 80.1 100 TOÅNG QUAN CHệễNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: Lấ ĐèNH LƯƠNG 18 CHệễNG 3 CHOẽN Sễ ẹOÀ CAÁU TRUÙC 3.1 GIễÙI THIEÄU Sễ ẹOÀ CAÁU TRUÙC - Sụ ủoà caỏu truực cuỷa traùm bieỏn aựp laứ sụ ủoà dieón taỷ sửù lieõn quan giửừa nguoàn, taỷi vaứ heọ thoỏng ủieọn. - ẹoỏi vụựi traùm bieỏn aựp nguoàn thửụứng laứ caực ủửụứng daõy cung caỏp tửứ heọ thoỏng ủeỏn traùm bieỏn aựp, coự nhieọm vuù ủaỷm baỷo cung caỏp cho caực phuù taỷi maứ traùm bieỏn aựp ủaỷm nhaọn. - Khi thieỏt keỏ traùm bieỏn aựp, sụ ủoà caỏu truực laứ phaàn quan troùng coự aỷnh hửụỷng quyeỏt ủũnh ủeỏn toaứn thieỏt keỏ. Caực yeõu caàu chớnh khi choùn sụ ủoà: o Coự tớnh khaỷ thi tửực laứ coự theồ choùn ủửụùc caực thieỏt bũ chớnh nhử maựy bieỏn aựp, maựy caột, …cuừng nhử coự khaỷ naờng thi coõng xaõy laộp vaọn haứnh. o ẹaỷm baỷo lieõn heọ chaởt cheừ giửừa caực caỏp ủieọn aựp ủaởc bieọt vụựi heọ thoỏng khi bỡnh thửụứng cuừng nhử cửụừng bửực. o Toồn hao qua maựy bieỏn aựp beự, traựnh trửụứng hụùp cung caỏp cho phuù taỷi qua hai laàn bieỏn aựp khoõng caàn thieỏt. o Voỏn ủaàu tử hụùp lyự, chieỏm dieọn tớch caứng beự caứng toỏt. o Coự khaỷ naờng phaựt trieồn trong tửụng lai gaàn, khoõng caàn thay theỏ caỏu truực ủaừ choùn. - Trong thửùc teỏ raỏt khoự ủaỷm baỷo caực yeõu caàu vỡ caực ủieàu kieọn coự sửù maõu thuaón vụựi nhau. Vỡ vaọy trong tửứng trửụứng hụùp cuù theồ ta choùn sụ ủoà thớch ửựng ủeồ ủaỷm baỷo tớnh kyừ thuaọt, kinh teỏ. - Khi thieỏt keỏ traùm bieỏn aựp ta ủửa ra nhieàu phửụng aựn khaỷ thi treõn cụ sụỷ phaõn tớch ửu khuyeỏt ủieồm cuỷa tửứng phửụng aựn; so saựnh ủieàu kieọn kyừ thuaọt – kinh teỏ roài choùn phửụng aựn toỏi ửu. 3.2 CHOẽN SOÁ LệễẽNG MAÙY BIEÁN AÙP Choùn soỏ lửụùng maựy bieỏn aựp cho cho tửứng caỏp ủieọn aựp cuỷa traùm phaỷi caờn cửự vaứo nhửừng ủieàu kieọn: ủoọ tin caọy cung caỏp ủieọn, coõng suaỏt cuỷa phuù taỷi caàn cung caỏp vaứ tớnh kinh teỏ. Do ủoự, ta coự caực phửụng aựn choùn lửùa soỏ lửụùng maựy bieỏn aựp nhử sau: TOÅNG QUAN CHệễNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: Lấ ĐèNH LƯƠNG 19 3.2.1 Moọt maựy bieỏn aựp: - ẹửụùc duứng trong trửụứng hụùp phuù taỷi khoõng quan troùng, traùm ủửụùc cung caỏp baống moọt ủửụứng daõy tửứ heọ thoỏng. - Traùm bieỏn aựp khi xaõy dửùng thửụứng chia laứm hai giai ủoaùn, giai ủoaùn ủaàu ủaởt moọt maựy, sau naứy khi phuù taỷi phaựt trieồn thỡ ta laộp ủaởt theõm maựy thửự hai. - Thieỏt keỏ nhử vaọy voỏn ủaàu tử ban ủaàu nhoỷ, taọn duùng voỏn ủaàu tử ban ủaàu toỏt hụn. Tuy nhieõn, tớnh lieõn tuùc trong cung caỏp ủieọn trong trửụứng hụùp naứy laứ khoõng cao. 3.2.2 Hai maựy bieỏn aựp: - Laứ phửụng aựn ủửụùc sửỷ duùng nhieàu nhaỏt vỡ tớnh ủaỷm baỷo lieõn tuùc cung caỏp ủieọn cao. Phửụng aựn thửụứng ủửụùc thieỏt keỏ khi: o Coự hai ủửụứng daõy cung caỏp tửứ heọ thoỏng. o Khi khoõng coự moọt maựy bieỏn aựp lụựn phuứ hụùp vụựi phuù taỷi. o Khoõng coự khaỷ naờng chuyeõn chụỷ vaứ xaõy laộp moọt maựy bieỏn aựp lụựn. 3.2.3 Ba maựy bieỏn aựp: - Phửụng aựn naứy chổ ủửụùc sửỷ duùng khi khoõng coự hai maựy bieỏn aựp phuứ hụùp hoaởc traùm ủaừ xaõy dửùng maứ phuù taỷi phaựt trieồn khoõng coự khaỷ naờng thay theỏ hai maựy mụựi phaỷi ủaởt theõm maựy thửự ba. - ẹaởt ba maựy bieỏn aựp ngay tửứ ủaàu thửụứng ớt ủửụùc sửỷ duùng vỡ voỏn ủaàu tử cao, dieọn tớch xaõy laộp lụựn, phửực taùp, … 3.3 CAÙC PHệễNG AÙN LệẽA CHOẽN 3.3.1 Nhaọn ủũnh chung: Traùm bieỏn aựp seừ thieỏt keỏ goàm caỏp ủieọn aựp 220 kV (caỏp heọ thoỏng), 110 kV vaứ 22 kV (caỏp phuù taỷi). Trong ủoự caỏp 110 kV laứ phuù taỷi loaùi 1 vaứ 22 kV laứ phuù taỷi loaùi 1 vaứ loaùi 3 neõn khoõng theồ duứng moọt maựy bieỏn aựp laứm maựy bieỏn aựp chớnh vỡ khi sửù coỏ seừ maỏt ủieọn hoaứn toaứn. Do ủoự ta caàn duứng 2 maựy bieỏn aựp laứm maựy bieỏn aựp chớnh ủeồ ủaỷm baỷo caỏp ủieọn lieõn tuùc cho phuù taỷi loaùi 1 vaứ cuừng khoõng theồ duứng nhieàu hụn vỡ chi phớ seừ cao. 3.3.2 Ta xem xeựt moọt soỏ phửụng aựn sau: 3.3.2.1 Phửụng aựn 1: Duứng 2 maựy bieỏn aựp tửù ngaóu 220/110/22 kV. - Phuù taỷi caỏp ủieọn aựp 110 kV vaứ 22 kV ủửụùc laỏy tửứ cuoọn trung vaứ cuoọn haù maựy bieỏn aựp. TOÅNG QUAN CHệễNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: Lấ ĐèNH LƯƠNG 20 - Caực caỏp ủieọn aựp cao, trung ủeàu coự trung tớnh noỏi ủaỏt trửùc tieỏp neõn duứng maựy bieỏn aựp tửù ngaóu seừ coự nhieàu ửu ủieồm hụn so vụựi maựy bieỏn aựp ba cuoọn daõy. - ệu ủieồm: o ẹoọ tin caọy cao. o ẹaỷm baỷo cung caỏp ủieọn lieõn tuùc. o Sụ ủoà caỏu truực roừ raứng. o Soỏ lửụùng maựy bieỏn aựp ớt. o Toồn thaỏt ủieọn naờng beự. o Voỏn ủaàu tử thaỏp. TOÅNG QUAN CHệễNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: Lấ ĐèNH LƯƠNG 21 o ẹieàu chổnh ủieọn aựp deó daứng do ủieọn khaựng cuoọn cao, cuoọn trung ủeàu nhoỷ. o Troùng lửụùng, kớch thửụực beự hụn duứng maựy bieỏn aựp ba cuoọn daõy. - Khuyeỏt ủieồm: o Khoự choùn maựy bieỏn aựp coự coõng suaỏt phuứ hụùp. o Coõng suaỏt lụựn keựo theo kớch thửụực vaứ troùng lửụùng maựy bieỏn aựp lụựn coự theồ gaởp khoự khaờn khi vaọn chuyeồn vaứ laộp ủaởt. o Do maùng cao aựp vaứ trung aựp trửùc tieỏp noỏi ủaỏt vaứ coự sửù lieõn heọ veà ủieọn giửừa cuoọn cao vaứ cuoọn trung trong maựy bieỏn aựp neõn phaỷi coự choỏng seựt van boỏ trớ ụỷ ủaàu vaứo ra maựy bieỏn aựp. 3.3.2.2 Phửụng aựn 2: Duứng 2 maựy bieỏn aựp hai cuoọn daõy 220/110 kV vaứ 2 maựy bieỏn aựp hai cuoọn daõy 110/22 kV. TOÅNG QUAN CHệễNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: Lấ ĐèNH LƯƠNG 22 - ệu ủieồm: o ẹoọ tin caọy cao. o ẹaỷm baỷo cung caỏp ủieọn lieõn tuùc. o Caỏu truực roừ raứng. o Phuứ hụùp vụựi nhửừng nụi vaọn chuyeồn khoự khaờn. - Khuyeỏt ủieồm: o Soỏ lửụùng maựy bieỏn aựp nhieàu. o Giaự thaứnh cao. o Toồn thaỏt ủieùõn naờng lụựn vỡ caỏp 22 kV phaỷi qua hai laàn bieỏn aựp. 3.3.2.3 Phửụng aựn 3: Duứng 2 maựy bieỏn aựp hai cuoọn daõy 220/110 kV 2 maựy bieỏn aựp hai cuoọn daõy 220/22 kV TOÅNG QUAN CHệễNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: Lấ ĐèNH LƯƠNG 23 - ệu ủieồm: o ẹoọ tin caọy cao. o ẹaỷm baỷo cung caỏp ủieọn lieõn tuùc. o Caỏu truực roừ raứng. o Phuù taỷi moói caỏp chổ qua moọt laàn maựy bieỏn aựp. - Khuyeỏt ủieồm: o Soỏ lửụùng maựy bieỏn aựp nhieàu. o Voỏn ủaàu tử lụựn. o Toồn thaỏt ủieọn naờng lụựn. o Khoự choùn ủửụùc maựy bieỏn aựp 220/22 kV. 3.3.2.4 Phửụng aựn 4: Duứng 2 maựy bieỏn aựp ba cuoọn daõy 220/110/22 kV: HEÄ THOÁNG 220 kV 110 kV 22 kV Hỡnh 3.4: Sụ ủoà caỏu truực duứng 2 maựy bieỏn aựp ba cuoọn daõy TOÅNG QUAN CHệễNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: Lấ ĐèNH LƯƠNG 24 - ệu ủieồm: o ẹoọ tin caọy cao. o ẹaỷm baỷo cung caỏp ủieọn lieõn tuùc. o Sụ ủoà caỏu truực roừ raứng. o Soỏ lửụùng maựy bieỏn aựp ớt. o Toồn thaỏt ủieọn naờng beự. o Voỏn ủaàu tử thaỏp. - Khuyeỏt ủieồm: o Khoự choùn maựy bieỏn aựp coự coõng suaỏt phuứ hụùp. o Coõng suaỏt lụựn keựo theo kớch thửụực vaứ troùng lửụùng maựy bieỏn aựp lụựn coự theồ gaởp khoự khaờn khi vaọn chuyeồn. 3.3.3 NHAÄN XEÙT - Phửụng aựn 1 vaứ 4 ủụn giaỷn vỡ chổ sửỷ duùng hai maựy bieỏn aựp neõn nhỡn sụ boọ seừ toồn hao ủieọn naờng nhoỷ hụn 2 phửụng aựn coứn laùi, hụn nửừa khi sửỷ duùng ớt maựy bieỏn aựp thỡ soỏ lửụùng maựy caột seừ ớt vaứ dieọn tớch traùm seừ nhoỷ. - Phửụng aựn 2 sửỷ duùng boỏn maựy bieỏn aựp neõn seừ toỏn nhieàu dieọn tớch traùm, chi phớ cao. Maởt khaực, phuù taỷi 22 kV phaỷi chũu toồn thaỏt qua hai laàn maựy bieỏn aựp neõn hieọu suaỏt truyeàn taỷi giaỷm, chi phớ taờng. - Phửụng aựn 3 ngoaứi vieọc phaỷi sửỷ duùng boỏn maựy bieỏn aựp noự coứn coự nhửụùc ủieồm lụựn nhaỏt laứ ủoọ leọch ủieọn aựp giửừa sụ caỏp vaứ thửự caỏp lụựn (220/22 kV) laứm tớnh khaỷ thi cuỷa phửụng aựn giaỷm vỡ haàu nhử khoõng choùn ủửụùc maựy bieỏn aựp thớch hụùp. Neỏu ủaởt haứng thỡ seừ laứm taờng chi phớ vaứ khoự thay theỏ veà sau naứy. Nhận xột: trong 4 phương ỏn trờn ta chọn phương ỏn 1 vỡ cú nhiều ưu điểm và phự hợp với yờu cầu thiết kế trạm biến ỏp, đỏp ứng thực tế của ngành điện nước ta về phương diện kỹ thuật cũng như cỏc yờu cầu về kinh tế. 3.4 CHOẽN Sễ ẹOÀ NOÁI ẹIEÄN Sụ ủoà noỏi ủieọn laứ moọt hỡnh veừ bieồu dieón quan heọ giửừa caực thieỏt bũ, khớ cuù ủieọn coự nhieọm vuù nhaọn ủieọn tửứ caực nguoàn ủieọn ủeồ cung caỏp phaõn phoỏi cho caực phuù taỷi cuứng moọt caỏp ủieọn aựp. o Nguoàn ủieọn coự theồ laứ maựy phaựt ủieọn, maựy bieỏn aựp, ủửụứng daõy cung caỏp, … o Phuù taỷi coự theồ laứ maựy bieỏn aựp, ủửụứng daõy, … TOÅNG QUAN CHệễNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: Lấ ĐèNH LƯƠNG 25 o Moói nguoàn hay taỷi goùi laứ moọt phaàn tửỷ cuỷa sụ ủoà noỏi ủieọn. o Thanh goựp laứ nụi taọp trung caực nguoàn ủieọn vaứ phaõn phoỏi cho caực phuù taỷi. - Sụ ủoà noỏi ủieọn coự nhieàu daùng khaực nhau phuù thuoọc vaứo caỏp ủieọn aựp, soỏ phaàn tửỷ nguoàn vaứ taỷi, coõng suaỏt toồng, tớnh chaỏt quan troùng cuỷa caực phuù taỷi, … Yeõu caàu cuỷa sụ ủoà noỏi ủieọn: - Tớnh ủaỷm baỷo cung caỏp ủieọn: theo yeõu caàu hay sửù quan troùng cuỷa phuù taỷi maứ mửực ủoọ ủaỷm baỷo tửụng ửựng. Tớnh ủaỷm baỷo cuỷa sụ ủoà noỏi ủieọn coự theồ ủaựnh giaự qua ủoọ tin caọy cung caỏp ủieọn, thụứi gian ngửứng cung caỏp ủieọn, ủieọn naờng khoõng cung caỏp ủuỷ cho caực hoọ tieõu thuù hay laứ sửù thieọt haùi cuỷa phuù taỷi do khoõng ủaỷm baỷo cung caỏp ủieọn. - Tớnh linh hoaùt: theồ hieọn sửù thớch ửựng vụựi caực cheỏ ủoọ laứm vieọc khaực nhau. Vớ duù: khi phaỷi ngửứng moọt phaàn tửỷ nguoàn hay taỷi (cheỏ ủoọ laứm vieọc cửụừng bửực). - Tớnh phaựt trieồn: sụ ủoà noỏi ủieọn phaỷi ủaựp ửựng khoõng nhửừng ụỷ hieọn taùi maứ caỷ trong tửụng lai gaàn khi taờng theõm nguoàn hay taỷi. Khi phaựt trieồn khoõng gaởp khoự khaờn hay phaỷi phaự boỷ thay ủoồi caỏu truực sụ ủoà hieọn hửừu. - Tớnh kinh teỏ: theồ hieọn ụỷ voỏn ủaàu tử ban ủaàu vaứ caực chi phớ haống naờm. Tớnh kinh teỏ cuỷa sụ ủoà ủửụùc quyeỏt ủũnh bụỷi hỡnh thửực thanh goựp, khớ cuù vaứ soỏ lửụùng thieỏt bũ duứng cho sụ ủoà. Vớ duù: toồn thaỏt ủieọn naờng qua maựy bieỏn aựp. - Tớnh hieọn ủaùi: caàn quan taõm ủeỏn tớnh hieọn ủaùi cuỷa sụ ủoà cuừng nhử xu theỏ chung, ủaởc bieọt sửù tieỏn boọ trong cheỏ taùo, caỏu truực cuỷa caực khớ cuù ủieọn nhử maựy caột ủieọn. - Caực daùng sụ ủoà noỏi ủieọn cụ baỷn: o Sụ ủoà heọ th