Đồ án Thiết kế hệ thống điện cung cấp cho Nhà máy cơ khí địa phương

ng vốn đầu tư cho đường dây : KD = 235,5.106 đ *) Xác định tổn thất công suất tác dụng trên các đường dây Tổn thất tác dụng trên các đường dây được tính theo công thức : trong đó : n : Số đường dây đi song song - Tổn thất DP trên đoạn cáp TBATT-B1 : - Tổn thất DP trên đoạn cáp TBATT-B2 : - Tổn thất DP trên đoạn cáp TBATT-B3 : - Tổn thất DP trên đoạn cáp TBATT-B4 : - Tổn thất DP trên đoạn cáp TBATT-B5 : - Tổn thất DP trên đoạn cáp B4 - 10 - Tổn thất DP trên đoạn cáp B5 - 6 - Tổn thất DP trên đoạn cáp B5 - 9 Bảng 3.5- Tổn thất công suất trên đường dây của phương án 1 Đường cáp F(mm2) L(m) R0 (W/km) R(W) Stt (kVA) ∆P (kW) TBATT-B1 3*16 25 1,47 0,0184 1675,79 0,5167 TBATT –B2 3*16 130 1,47 0,0956 1423,45 1,9370 TBATT –B3 3*16 105 1,47 0,0772 1481,13 1,6935 TBATT –B4 3*16 405 1,47 0,2977 1641,37 8,0203 TBATT –B5 3*16 235 1,47 0,1727 1184,54 2,4232 B4 - 10 3*240+95 115 0,075 0,0086 299,58 5,3451 B5 - 6 3*120 + 70 65 0,153 0,0025 394,17 2,6899 B5 - 9 3*70+50 145 0,268 0,0389 133,59 4,8076 Tổng tổn thất công suất tác dụng trên đường dây: åDPD = 27,4335 kW Tổn thất điện năng trên các đường dây DAD= åDPD . t ( kWh ) trong đó : t - thời gian tổn thất công suất lớn nhất, t = 3500h DAD= åDPD . t = 27,4335.3500 = 96017,25 ( kWh ) 4.1.3.Vốn đầu tư mua máy cắt điện trong mạng cao áp của phương án 1 MC 35kV MC 35kV BATT 35/10kV BATT 35/10kV MCLL Vốn đầu tư mua máy cắt điện trong phương án 2: KMC = n.M trong đó: n: số lượng máy cắt trong mạng cần xét đến M: giá máy cắt = 160.106/ cái KMC = 13.120.106 + 2.160.106 = 1880. 106 (đ) 4.1.4 Chi phí tính toán của phương án 1 Vốn đầu tư : K1= KB + KD +KMC = (1980 + 235,5+1880) *106 = 40955,5. 10 6( đ ) Tổng tổn thất điện năng trong các trạm biến áp và đường dây : DA1 = DAB + DAD = 629858,1 + 96017,25 = 725875,35 ( kWh ) . Chi phí tính toán : Z1 = (avh + atc ) K1 + c . DA1 =(0,1+ 0,2 ). 4095,5.10 6 + 1000. 725875,35 = 1,954.109 ( đ ) 4.2. Phương án 2 Phương án này sử dụng trạm PPTT nhận điện từ hệ thống ( cấp 35kV) về cấp điện cho các trạm biến áp phân xưởng. Các trạm biến áp phân xưởng hạ điện áp từ 35kV xuống 0,4 kV cung cấp cho các phân xưởng. 8 1 2 5 9 4 6 10 3 7 TPPTT 35 kV B2 B1 B3 B4 B5 4.2.1. Chọn máy biến áp và xác đinh tổn thất điện năng DA trong các trạm biến áp : +) Chọn máy biến áp: Trên cơ sở đã chọn được công suất các MBA ở phần trên ta có bảng kết quả chọn máy biến áp cho các trạm biến áp . Bảng 3.6 - Kết quả chọn MBA trong các TBA của phương án 2 Tên TBA Sđm, kVA Uc/UH ∆P0 kW ∆Pn kW Un % I0 % Số máy Đơn giá 106 đồng Thành tiền 106 đồng B1 1000 35/0.4 1,9 13 6,5 1,4 2 150 300 B2 1000 35/0.4 1,9 13 6,5 1,4 2 150 300 B3 800 35/0.4 1,52 10,5 6,5 1,5 2 120 240 B4 1000 35/0.4 1,9 13 6,5 1,4 2 150 300 B5 800 35/0.4 1,52 10,5 6,5 1,5 2 120 240 Tổng vốn đầu tư cho trạm biến áp: KB = 1380. 106 đồng +) Xác định tổn thất điện năng DA trong các TBA : Giống phương án 1 Bảng 3.7 -Kết quả tính toán tổn thất điện năng trong các TBA của P/A 2 Tên TBA Số máy Stt(kVA) SĐM(kVA) DP0(kW) DPN(kW) DA(kWh) B1 2 1675,79 1000 1,9 13 97176,19 B2 2 1423,45 1000 1,52 10,5 79384,28 B3 2 1481,13 800 1,9 13 89614,91 B4 2 1641,37 1000 1,52 10,5 94578,67 B5 2 1184,54 800 1,9 13 66915,72 Tổng tổn thất điện năng trong các TBA : DAB= 427670 kWh 4.2.2.Chọn dây dẫn và xác định tổn thất công suất , tổn thất điện năng trong mạng điện * Chọn cáp cao áp từ trạm phân phối trung tâm về các trạm biến áp phân xưởng : Đã chọn ở phương án 1 * Chọn cáp từ trạm biến áp phân xưởng đến các phân xưởng : Phương pháp chọn giống phương án 1 Bảng 3.8 - Kết quả chọn cáp cao áp và hạ áp của phương án 2 Đường cáp F(mm2) L(m) R0 (W/km) R(W) Đơn giá (Đ/1 m đơn) Thành tiền (106Đ) TPPTT-B1 3*50 25 0,494 0,0062 280 14000 TPPTT –B2 3*50 130 0,494 0,0321 280 72800 TPPTT –B3 3*50 105 0,494 0,0259 280 58800 TPPTT –B4 3*50 405 0,494 0,1 280 226800 TPPTT –B5 3*50 235 0,494 0,0580 280 131600 B4 – 10 3*240+150 115 0,075 0,0086 420 48300 B5 – 6 3*120+70 65 0,053 0,0025 210 24400 B5 – 9 3*70+50 145 0,268 0,0389 120 17400 Tổng vốn đầu tư cho đường dây : KD = 624,3.106 đ *) Xác định tổn thất công suất tác dụng trên các đường dây : Xác định giống phương án 1 Bảng 3.9- Tổn thất công suất trên đường dây của phương án 2 Đường cáp F(mm2) L(m) R0 (W/km) R(W) Stt (kVA) ∆P (kW) TBATT-B1 3*50 25 0,494 0,0062 1675,79 0,0142 TBATT –B2 3*50 130 0,494 0,0321 1423,45 0,0530 TBATT –B3 3*50 105 0,494 0,0259 1481,13 0,0463 TBATT –B4 3*50 405 0,494 0,1 1641,37 0,2199 TBATT –B5 3*50 235 0,494 0,0580 1184,54 0,0664 B4 – 10 3*240+150 115 0,075 0,0086 299,58 5,3451 B5 – 6 3*120+70 65 0,053 0,0025 210,28 24400 B5 – 9 3*70+50 145 0,268 0,0389 133,59 4,8076 Tổng tổn thất công suất tác dụng trên đường dây: åDPD = 13,2427 Kw Tổn thất điện năng trên các đường dây DAD= åDPD . t ( kWh ) trong đó : t : thời gian tổn thất công suất lớn nhất, t = 3500h DAD= åDPD . t = 13,2427.3500 = 46349,45 ( kWh ) 4.2.3.Vốn đầu tư mua máy cắt điện trong mạng cao áp của phương án 2 MCLL TG 35kV Vốn đầu tư mua máy cắt điện trong phương án 2: KMC = n.M trong đó: n: số lượng máy cắt trong mạng cần xét đến M: giá máy cắt = 160.106/ cái KMC = n.M = 13.160. 106= 2080.106 (đ) 4.2.4. Chi phí tính toán của phương án 2 Vốn đầu tư : K2= KB + KD +KMC = (1380 + 624,3+2080) *106 = 4084,3. 10 6( đ ) Tổng tổn thất điện năng trong các trạm biến áp và đường dây : DA2 = DAB + DAD = 427670 + 46349,45 = 474019,45 ( kWh ) . Chi phí tính toán : Z2 = (avh + atc ) K2 + c . DA2 =(0,1+ 0,2 ).4084,3.10 6 + 1000. 474019,45 = 1,699.109 ( đ) 4.3. Phương án 3 Phương án này sử dụng trạm biến áp trung tâm (BATT) nhận điện 35kV từ hệ thống, hạ xuống 10kV cấp điện cho các 6 trạm biến áp phân xưởng. Sáu trạm biến áp phân xưởng hạ điện áp từ 10kV xuống 0,4 kV cung cấp cho các phân xưởng. 1 2 5 9 4 6 10 3 7 TBATT 35/10kV B2 B1 B3 B4 B6 B5 8 4.3.1.Chọn máy biến áp và xác đinh tổn thất điện năng DA trong các trạm biến áp : +) Chọn máy biến áp: Trên cơ sở đã chọn được công suất các MBA ở phần trên ta có bảng kết quả chọn máy biến áp cho các trạm biến áp . Bảng 3.10 - Kết quả chọn MBA trong các TBA của phương án 3 Tên TBA Sđm, kVA Uc/UH ∆P0 kW ∆Pn kW Un % I0 % Số máy Đơn giá 106 đồng Thành tiền 106 đồng TBATT 3200 35/10 3,9 25 7 0,8 2 400 800 B1 1000 10/0,4 1,75 13 5,5 1,4 2 130 260 B2 1000 10/0,4 1,75 13 5,5 1,4 2 130 260 B3 800 10/0,4 1,4 10,5 5,5 1,5 2 100 200 B4 800 10/0,4 1,4 10,5 5,5 1,5 2 100 200 B5 400 10/0,4 0,84 5,75 4,5 2,1 2 65 130 B6 400 10/0.4 0,84 5,75 4,5 2,1 2 65 130 Tổng vốn đầu tư cho trạm biến áp: KB = 1980. 106 đồng +) Xác định tổn thất điện năng DA trong các TBA : Làm giống phương án trên Bảng 3.11-Kết quả tính toán tổn thất điện năng trong các TBA của phương án 3 Tên TBA Số máy Stt(kVA) SĐM(kVA) DP0(kW) DPN(kW) DA(kWh) TBATT 2 5844,693 3200 3,9 25 214277,1 B1 2 1675,79 1000 1,75 13 94548,19 B2 2 1423,45 1000 1,75 13 76756,28 B3 2 1481,13 800 1,4 10,5 87512,51 B4 2 1341,79 800 1,4 10,5 76219,18 B5 2 693,75 400 0,84 5,75 44985,37 B6 2 790,37 400 0,84 5,75 54003,61 Tổng tổn thất điện năng trong các TBA : DAB= 648302,3 kWh 4.3.2.Chọn dây dẫn và xác định tổn thất công suất , tổn thất điện năng trong mạng điện *) Chọn cáp cao áp từ trạm biến áp trung tâm (TBATT ) về các trạm biến áp phân xưởng : Phương pháp chọn giống phương án trên. Bảng 3.12 - Kết quả chọn cáp cao áp và hạ áp của phương án 3 Đường cáp F(mm2) L(m) R0 (W/km) R(W) Đơn giá (Đ/1 m đơn) Thành tiền (106Đ) TBATT-B1 3*16 25 1,47 0,0184 64 3200 TBATT –B2 3*16 130 1,47 0,0956 64 16640 TBATT –B3 3*16 105 1,47 0,0772 64 13440 TBATT –B4 3*16 405 1,47 0,2977 64 51840 TBATT –B5 3*16 285 1,47 0,2095 64 36480 TBATT –B6 3*16 198 1,47 0,1455 64 25344 B5 – 10 3*240+150 55 0,075 0,0041 420 23100 B6 – 9 3*70+50 123 0,268 0,0329 120 14760 Tổng vốn đầu tư cho đường dây : KD = 184,804.106 đ *) Xác định tổn thất công suất tác dụng trên các đường dây: Đã xác định ở phương án trên. Bảng 3.13- Tổn thất công suất trên đường dây của phương án 3 Đường cáp F(mm2) L(m) R0 (W/km) R(W) Stt (kVA) ∆P (kW) TBATT-B1 3*16 25 1,47 0,0184 1675,79 0,516722 TBATT –B2 3*16 130 1,47 0,0956 1423,45 1,937057 TBATT –B3 3*16 105 1,47 0,0772 1481,13 1,693572 TBATT –B4 3*16 405 1,47 0,2977 1341,79 5,359792 TBATT –B5 3*16 285 1,47 0,2095 693,75 1,008301 TBATT –B6 3*16 198 1,47 0,1455 790,37 0,908916 B5 – 10 3*240+95 55 0,075 0,0041 299,58 2,548252 B6 – 9 3*70+50 123 0,268 0,0329 133,59 4,066086 TBATT-B1 3*16 25 1,47 0,0184 1675,79 0,516722 Tổng tổn thất công suất tác dụng trên đường dây: åDPD = 18,0387 kW Tổn thất điện năng trên các đường dây DAD= åDPD . t ( kWh ) trong đó : t: thời gian tổn thất công suất lớn nhất, t = 3500h DAD= åDPD . t = 18,0387.3500 = 63135,45 ( kWh ) 4.3.3.Vốn đầu tư mua máy cắt điện trong mạng cao áp của phương án 3 MC 35kV MC 35kV BATT 35/10kV BATT 35/10kV MCLL Mạng cao áp trong phương án có điện áp 10kV từ TBATT đến 6 trạm phân xưởng. TBATT có hai phân đoạn thanh góp nhận điện từ lộ dây kép của DDK đưa điện từ hệ thống về KMC = 15.120.106 + 2.160.106 = 2120. 106 (đ) 43.4. Chi phí tính toán của phương án 3 Vốn đầu tư : K3= KB + KD +KMC = (1980 + 184,804+2120) *106 = 4284,804. 10 6( đ ) Tổng tổn thất điện năng trong các trạm biến áp và đường dây : DA3 = DAB + DAD = 648302,3 + 63135,45 = 711437,75( kWh ) . Chi phí tính toán : Z3 = (avh + atc ) K3 + c . DA1 =(0,1+ 0,2 ). 4284,804.10 6 + 1000. 711437,75 = 1,996.109 ( đ ) 4.4. Phương án 4 Phương án này sử dụng trạm PPTT nhận điện từ hệ thống ( cấp 35kV) về cấp điện cho các trạm biến áp phân xưởng. Các trạm biến áp phân xưởng hạ điện áp từ 35kV xuống 0,4 kV cung cấp cho các phân xưởng. 1 2 5 9 4 6 10 3 7 TPPTT 35 kV B2 B1 B3 B4 B6 B5 8 4.4.1. Chọn máy biến áp và xác định tổn thất điện năng DA trong các trạm biến áp : +) Chọn máy biến áp: Trên cơ sở đã chọn được công suất các MBA ở phần trên ta có bảng kết quả chọn máy biến áp cho các trạm biến áp . Bảng 3.14 - Kết quả chọn MBA trong các TBA của phương án 4 Tên TBA Sđm, kVA Uc/UH ∆P0 kW ∆Pn kW Un % I0 % Số máy Đơn giá 106 đồng Thành tiền 106 đồng B1 1000 35/0,4 1,9 13 6,5 1,4 2 150 300 B2 1000 35/0,4 1,9 13 6,5 1,4 2 150 300 B3 800 35/0,4 1,52 10,5 6,5 1,5 2 120 240 B4 800 35/0,4 1,52 10,5 6,5 1,5 2 120 240 B5 400 35/0,4 0,92 5,75 4,5 2,1 2 75 150 B6 400 35/0,4 0,92 5,75 4,5 2,1 2 75 150 Tổng vốn đầu tư cho trạm biến áp: KB = 1380. 106 đồng +) Xác định tổn thất điện năng DA trong các TBA : Giống phương án trên Bảng 3.22- Kết quả tính toán tổn thất điện năng trong các TBA của P/án 4 Tên TBA Số máy Stt(kVA) SĐM(kVA) DP0(kW) DPN(kW) DA(kWh) B1 2 1675,79 1000 1,9 13 97176,19 B2 2 1423,45 1000 1,9 13 79384,28 B3 2 1481,13 800 1,52 10,5 89614,91 B4 2 1341,79 800 1,52 10,5 78321,58 B5 2 693,75 400 0,92 5,75 46386,97 B6 2 790,37 400 0,92 5,75 55405,21 Tổng tổn thất điện năng trong các TBA : DAB= 446289,1 kWh 4.4.2.Chọn dây dẫn và xác định tổn thất công suất , tổn thất điện năng trong mạng điện * Chọn cáp cao áp từ trạm phân phối trung tâm về các trạm biến áp phân xưởng : Chọn giống phương án trên. Bảng 3.15 - Kết quả chọn cáp cao áp và hạ áp của phương án 4 Đường cáp F(mm2) L(m) R0 (W/km) R(W) Đơn giá (Đ/1 m đơn) Thành tiền (106Đ) TPPTT-B1 3*50 25 0,494 0,0062 280 14000 TPPTT –B2 3*50 130 0,494 0,0321 280 72800 TPPTT –B3 3*50 105 0,494 0,0259 280 58800 TPPTT –B4 3*50 405 0,494 0,1 280 226800 TPPTT –B5 3*50 285 0,494 0,0704 280 159600 TPPTT –B6 3*50 198 0,494 0,0809 280 110880 B5 – 10 3*240+150 55 0,075 0,0041 420 23100 B6 – 9 3*70+50 123 0,268 0,0329 120 14760 Tổng vốn đầu tư cho đường dây : KD = 680,74.106 đ *) Xác định tổn thất công suất tác dụng trên các đường dây : Cách xác định giống phương án trên. Bảng 3.16- Tổn thất công suất trên đường dây của phương án 4 Đường cáp F(mm2) L(m) R0 (W/km) R(W) Stt (kVA) ∆P (kW) TBATT-B1 3*50 25 0,494 0,0062 1675,79 0,0142 TBATT –B2 3*50 130 0,494 0,0321 1423,45 0,0530 TBATT –B3 3*50 105 0,494 0,0259 1481,13 0,0463 TBATT –B4 3*50 405 0,494 0,1 1641,37 0,2199 TBATT –B5 3*50 235 0,494 0,0580 1184,54 0,0664 B5 – 10 3*240+150 115 0,075 0,0086 299,58 2,548 B6 – 9 3*70+50 145 0,268 0,0389 133,59 4,07 Tổng tổn thất công suất tác dụng trên đường dây: åDPD = 6,944 Kw Tổn thất điện năng trên các đường dây DAD= åDPD . t ( kWh ) trong đó : t: thời gian tổn thất công suất lớn nhất, t = 3500h DAD= åDPD . t = 6,944.3500 = 24304 ( kWh ) MCLL 4.4.3.Vốn đầu tư mua máy cắt điện trong mạng cao áp của phương án 4 Mạng cao áp trong phương án có điện áp 35kV từ TPPTT đến 6 trạm phân xưởng. TPPTT có hai phân đoạn thanh góp nhận điện từ lộ dây kép của DDK đưa điện từ hệ thống về Vốn đầu tư mua máy cắt điện trong phương án 4: KMC = n.M trong đó: n: số lượng máy cắt trong mạng cần xét đến M: giá máy cắt = 160.106/ cái KMC = n.M = 15.160. 106= 2400.106 (đ) 4.4.4. Chi phí tính toán của phương án 4 Vốn đầu tư : K4= KB + KD +KMC = (1380 + 680,74+2400) *106 = 4460,74. 10 6( đ ) Tổng tổn thất điện năng trong các trạm biến áp và đường dây : DA4 = DAB + DAD = 446289,1 + 24304 = 470593,1 ( kWh ) . Chi phí tính toán : Z4 = (avh + atc ) K1 + c . DA1 =(0,1+ 0,2 ).4460,74.10 6 + 1000. 470593,1 = 1,808.109 ( đ ) Tổng hợp chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật các phương án Phương án Vốn đầu tư (106 đ) Tổn thất điện năng (kWh) Chi phí tính toán (106 đ) Phương án 1 40955,5 725875,35 1,954 Phương án 2 4084,3 474019,45 1,699 Phương án 3 4284,804 711437,75 1,996 Phương án 4 4460,74 470593,1 1,808 Nhận xét: Từ những kết quả tính toán ở trên ta thấy phương án 2 là phương án tối ưu. Bởi vì phương án 2 có chi phí tính toán, tổn thất điện năng và vốn đầu tư đều là thấp nhất. Ta chọn phương án 2 làm phương án thiết kế. 2 8 1 2 5 9 4 6 10 3 7 TPPTT 35 kV B2 (2x1000) B1 (2x1000) (2x800) 8 280,98 158,47 7 10 299,58 3 1341,79 6 394,17 1041,68 5 1 1675,79 1423,45 9 133,59 4 656,78 B4 (2x1000) B5 (2x800) B3 5.THIẾT KẾ CHI TIẾT CHO PHƯƠNG ÁN ĐƯỢC LỰA CHỌN Phương án sử dụng trạm phân phối trung tâm nhận điện từ hệ thống qua trạm biến áp trung gian – 110/35 kV cách nhà máy 9,5 km về cấp cho các trạm biến áp phân xưởng. Các trạm biến áp phân xưởng B1, B2, B3, B4, B5 hạ điện áp từ 35kV xuống 0,4kV để cung cấp điện cho các phân xưởng. 5.1. Chọn dây dẫn từ TBATT nguồn về TPPTT Đường dây từ trạm biến áp trung gian (TBATG) của hệ thống về trạm phân phối trung tâm (TPPTT) của nhà máy dài 9,5 km sử dụng đường dây trên không, dây nhôm lõi thép, lộ kép Nhà máy có Tmax lớn nên trong mạng cao áp của nhà máy dây dẫn sẽ được chọn theo điều kiện mật độ dòng kinh tế Jkt , (tra theo bảng 5 trang 294 TL 1). Dây dẫn AC có thời gian sử dụng Tmax =4500h, ta có Jkt = 1,1 A/ mm2 Dòng điện tính toán chạy trên mỗi dây dẫn: Imax = = = 48,206 (A) Tiết diện kinh tế: Fkt = = = 43,823 mm2 Ta chọn dây nhôm lõi thép tiết diện 50 mm2.Tra bảng 4.12(TL1) Với dây AC – 50 có Icp = 215 A Kiểm tra dây theo điều kiện sự cố đứt 1 dây: Isc = 2*Ittnm = 2.48,206= 96,412 thỏa mãn điều kiện Isc < Icp Như vậy dây dẫn đã thỏa mãn điều kiện sự cố Kiểm tra dây dẫn theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép Với dây AC – 50 có khoảng cách trung bình hình học là Dtb=2m, theo PL4.6 (TL1) các thông số kỹ thuật : r0 = 0,65W/km; x0 = 0,392 W/km; l= 9,5km. Ta có: ∆U = = = 588,343(V) ∆U < ∆Ucp =1750V Dây dân đã cho thỏa mãn điều kiện tổn thất điện áp cho phép Vậy ta chọn dây AC- 50 5.2. Sơ đồ trạm phân phối trung tâm. Trạm phân phối trung tâm là nơi nhận điện trực tiếp từ hệ thống về để cung cấp điện cho nhà máy, do đó việc lựa chọn sơ đồ nối dây của trạm có ảnh hưởng lớn và trực tiếp đến vấn đề an toàn cung cấp điện cho nhà máy. Sơ đồ cần thoả mãn các điều kiện cơ bản: đảm bảo liên tục cung cấp điện theo yêu cầu của phụ tải, phải rõ ràng, thuận tiện trong vận hành và sử lý sự cố, hợp lý về mặt kinh nghiệm trên cơ sở đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật. Nhà máy cơ khí địa phương thuộc hộ loại I, do tính chất quan trọng của nhà máy nên chọn sơ đồ 1 hệ thống thanh góp có phân đoạn, liên lạc giữa hai phân đoạn thanh góp đều dùng máy cắt hợp bộ. Để bảo vệ chống sóng quá điện áp truyền từ đường dây vào trạm, cần đặt chống sét van trên mỗi phân đoạn thanh góp. Đặt trên mỗi phân đoạn thanh góp 1 máy biến áp đo lường 3 pha 5 trụ có cuộn tam giác hở báo trạm đất 1 pha trên cáp 35kV. Máy biến dòng được đặt trên tất cả các lộ vào ra của trạm để biến đổi các dòng điện lớn ( sự cố ) thành dòng điện 5A cung cấp điện cho các thiết bị đo lường và bảo vệ. Chọn dùng các tủ hợp bộ của hãng Siemens, máy cắt loại 8DA10, cách điện bằng SF6, không cần bảo trì. Hệ thống thanh góp đặt sẵn trong tủ có dòng điện định mức 2500A ( tra theo bảng 5.16 trang 312 sách Sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500kV của thầy Ngô Hồng Quang ). Bảng 3.17 – Thông số máy cắt đặt tại TPPTT Loạimáy cắt Cách điện Iđm(A) Uđm(kV) IcắtN3s(kA) IcắtNmax(kA) 8DA10 SF6 2500 36 40 110 MCLL Sơ đồ nguyên lý trạm phân phối trung tâm. Sơ đồ ghép nối trạm phân phối trung tâm. Tất cả các tủ hợp bộ đều của hãng Siemens, cách điện bằng SF6, loại 8DA10 không cần bảo trì. Dao cách ly 3 vị trí : hở mạch, nối mạch, tiếp đất. 5.3 Sơ đồ trạm biến áp phân xưởng. Các trạm biến áp phân xưởng làm nhiệm vụ biến đổi điện áp từ 35kV xuống 0,4kV cấp cho mạng phân xưởng. Các trạm biến áp phân xưởng đều đặt tương đối gần trạm phân phối trung tâm nên phía cao áp của trạm biến áp chỉ cần đặt dao cách ly để đóng cắt không tải và cầu chì bảo vệ ngắn mạch. Phía hạ áp của trạm đặt áptômát tổng và áptômát nhánh. Đối với các trạm có 2 máy biến áp đặt áptômát liên lạc giữa hai phân đoạn. Các trạm đều là trạm kín, dây dẫn là cáp chôn ngầm dưới đất nên không cần bảo vệ chống sét. Sơ đồ nguyên lý trạm biến áp phân xưởng dặt hai máy. Tủ cao áp Máy biến áp 10/0,4kV Tủ aptômát tổng Tủ aptômát nhánh Tủ A phân đoạn Tủ áptômát nhánh Tủ aptômát tổng Máy biến áp 10/0,4kV Tủ cao áp Sơ đồ lắp ghép trạm biến áp phân xưởng đặt hai máy. 5.4.Tính toán ngắn mạch Mục đích tính toán ngắn mạch là kiểm tra điều kiện ổn đinh động và ổn định nhiệt của thiết bị và dây dẫn được chọn khi có ngắn mạch trong hệ thống . - Dòng ngắn mạch tính toán để chọn khí cụ điện là dòng ngắn mạch ba pha. - Để lựa chọn , kiểm tra dây dẫn và các khí cụ điện cần tính toán 5 điểm ngắn mạch sau: - N : điểm ngắn mạch tại thanh cái trạm phân phối trung tâm để kiểm tra máy cắt, thanh góp. - N1, N2,…N5 : điểm ngắn mạch tại phía cao áp các trạm biến áp phân xưởng để kiểm tra cáp và tủ cao áp của trạm. Sơ đồ nguyên lý m ạng cao áp với vị trí điểm ngắn mạch Zci Sơ đồ tính toán ngắn mạch Điện kháng của hệ thống được tính theo công thức : , W Trong đó: SN : Công suất ngắn mạch về phía hạ áp của máy biến áp trung gian. Utb : Điện áp trung bình, Utb = 1,05.Udm = 35.1,05 = 36,75 kV. Tổng trở của đường dây trên không : Zd = (). Do ngắn mạch xa nguồn nên dòng ngắn mạch siêu quá độ I’’ bằng dòng ngắn mạch ổn định I. Ta có thể viết : I’’ =I∞ = (kA) . Trong đó : ZN : là tổng trở tính từ điểm ngắn mạch N về hệ thống . Dòng điện ngắn mạch xung kích là : IxkN=kxk. .IN= 1.8. Trong đó kxk là hệ số xung kích, do ngắn mạch xa nguồn nên lấy kxk=1,8 Đường cáp F(mm2) L(m) R0 (W/k) X0 (W/km) R (W) X (W) TPPTT-B1 3x50 25 0,494 0,137 0,0062 0,0017 TPPTT –B2 3x50 130 0,494 0,137 0,0321 0,0089 TPPTT –B3 3x50 105 0,494 0,137 0,0259 0,0072 TPPTT –B4 3x50 405 0,494 0,137 0,1 0,0277 TPPTT –B5 3x50 285 0,494 0,137 0,0704 0,0161 Nguồn-TPPTT AC-50 9500 0,65 0,392 3,087 1,862 * Tính cho điểm ngắn mạch N tại thanh cái TPPTT. (W) Dòng điện ngắn mạch tại N * Tính cho điểm ngắn mạch N1 phía cao áp TBAPX B1 Dòng điện ngắn mạch tại N Tương tự ta có kết quả tính toán dòng điện ngắn mạch. Bảng 3.18 Kết quả tính toán ngắn mạch Điểm ngắn mạch IN(kA) IXK(kA) Thanh cái TPPTT 5,719 14,556 Cao áp B1 5,709 14,532 Cao áp B2 5,670 14,433 Cao áp B3 5,679 14,456 Cao áp B4 5,57 14,179 Cao áp B5 5,631 14,335 5.5. Lựa chọn và kiểm tra các thiết bị điện 5.5.1. Chọn và kiểm tra máy cắt và thanh dẫn * Máy cắt của TPPTT Máy cắt 8DA10 được chọn theo các điều kiện sau: Điện áp định mức, UđmMC ³ Uđm.m = 35kV Dòng điện lâu dài định mức Iđm.MC =2500 ³ Icb = 2Ittnm = 96,61(A) Dòng điện cắt định mức Iđm.cắt = 40 kA³ IN = 5,719 (kA) Dòng ổn định động iđm.đ =110 kA ³ ixk = 14,556 (kA) Máy cắt có dòng định mức Iđm > 1000A do đó không phải kiểm tra dòng ổn định nhiệt. * Lựa chọn thanh dẫn : Thanh dẫn chọn vượt cấp nên không cần kiểm tra ổn định động 5.5.2. Lựa chọn và kiểm tra máy biến điện áp BU BU được chọn theo các điều kiện sau : Điện áp định mức: UdmMC ≥ Udm m = 35kV Chọn BU 3 pha 5 trụ loại 4MS36 , kiểu hình trụ do SIEMENS chế tạo . Bảng 3.19 Thông số kỹ thuật của BU loại 4MS36 Thông số kĩ thuật 4MS36 Uđm (kV) 36 U chịu đựng tần số công nghiệp 1kV 70 U chịu đựng xung 1,2/50s (kV) 170 U1dđ (kV) 35/ U2dđ (kV) 120/ Tải định mức (VA) 400 5.5.3. Lựa chọn và kiểm tra máy biến dòng BI Máy biến dòng được chọn theo các điều kiện sau : + Sơ đồ nối dây và kiểu máy + Điện áp danh định UdđBI ≥ UdđLĐ= 35 kV + Dòng điện danh định IdđBI ≥ Icb = Theo các điều kiện trên ta chọn BI loại 4ME16 do SIEMENS chế tạo . Bảng 3.20 Thông số kỹ thuật của BI loại 4ME16 Thông số kĩ thuật 4ME16 Udđ (kV) 36 U chịu đựng tần số công nghiệp 1’ (kV) 70 U chịu đựng xung 1,2/50s (kV) 170 I1dđ (A) 5-1200 I2dđ (A) 1 hoặc 5 Iôđnhiệt 1s (kA) 80 Iôđ động (kA) 120 5.5.4. Lựa chọn chống sét van Chọn chống sét van cho cấp điện áp 35 kV Chọn chống sét van PBC do Liên Xô chế tạo có Udđ = 35 kV 5.5.5.Lựa chọn thiết bị cho trạm biến áp phân xưởng : Vì các trạm biến áp phân xưởng đặt không xa TPPTT, nên phía cao áp chỉ cần cầu dao và cầu chì . Dao cách ly dùng để cách ly máy biến áp khi xửa chữa . Cầu chì dùng để bảo vệ ngắn mạch và quá tải cho máy biến áp . Phía hạ áp đặt áptômát tổng và các áptômát nhánh , thanh cái hạ được phân đoạn bằng áptômát phân đoạn (đối với trạm đặt hai máy ) .Để hạn chế dòng ngắn mạch về phía hạ áp của trạm và làm đơn giản việc bảo vệ ta lựa chọn phương thức cho các máy biến áp làm việc độc lập.Chỉ khi nào một máy biến áp bị sự cố mới sử dụng áptômát phân đoạn để cấp điện cho phụ tải của phân đoạn đi với máy biến áp sự cố . 5.5.6Lựa chọn và kiểm tra dao cách ly cao áp TBAPX Ta dùng chung một loại dao cách ly cho tất cả các trạm biến áp để dễ cho việc mua sắm , lắp đặt thay thế , dao cách ly được chọn theo các điều kiện sau : + Điện áp danh định : Udđ CL ≥ Udđ M = 35 kV . + Dòng điện danh định : Idđ CL ≥ Idđ M = 2Ilvmax ) ( chọn cho B1 là trạm có công suất tính toán lớn nhất) + Dòng điện ổn định động cho phép : idđ Đ ≥ ixk = 14,532 (kA). Chọn loại 3DC do SIEMENS chế tạo có các thông số sau : Bảng 3.21 thông số kỹ thuật của dao cách ly 3DC Udđ (kV) Idđ (A) INT (kA) INmax (kA) 35 630 20 – 31,5 50 – 80 5.5.7. Lựa chọn và kiểm tra cầu chì cao áp TBAPX Cầu chì được chọn theo các điều kiện sau : + Điện áp danh định : Udđ CC ≥ Udđ M + Công suất cắt danh định : Sdđ CC ≥ S ” (kVA). + Dòng điện danh định : Idđ Cắt ≥ I ” (kA) + Dòng điện danh định : Idđ CC ≥ Icb = IqtBA= Đối với các trạm B1 Udđ CC ≥ Udđ M = 35 kV Idđ CC ≥ Icb = Idđ Cắt ≥ IN1 = 5,79 (A) Chọn cầu chì ống cao áp loại 3GD1 605-5B do SIEMENS chế tạo Bảng 3.22 Kết quả chọn cầu chì cao áp cho các TBAPX Tên trạm Ilvmax (A) Loại Uđm (kV) Iđm (A) Icắt N min (kA) Icắt N (kA) B1,B2,B3,B4 21,44 3GD1 605-5B 36 25 120 31,5 B5 17,15 3GD1 604-5B 36 20 120 31,5 5.5.8. Lựa chọn và kiểm tra áptômát Áptômát là thiết bị đóng cắt hạ áp có chức năng bảo vệ quá tải và ngắn mạch . áptômát được chọn theo các điều kiện sau : - Đối với áptômát tổng và áptômát phân đoạn : + Điện áp danh định : Udđ A ≥ Udđ M = 0,38 (kV). + Dòng điện danh định : Idđ A ≥ Ilvmax = + Dòng điện cắt định mức: IcđmA ≥ IN Đối với trạm B3, B5 : Idđ A ≥ Ilvmax = Chọn áptômát do hãng Merlin Gerin chế tạo kết quả như sau : Bảng 3.23 Kết quả chọn áptômát tổng và áptômát phân đoạn Tên trạm Loại Số lượng U