Luận văn Thiết kế trạm biến áp 110

ận văn tốt nghiệp do không có nhiều thời gian, không đủ số liệu; đặc biệt hiện nay, thiết bị có thể sử dụng được của nhiều nước khác nhau, giá thành lại không thống nhất, không chính xác cho nên việc so sánh gặp nhiều khó khăn. Do đó, trong luận văn này chỉ thực hiện đúng phương pháp, trình tự và nội dung dựa trên các số liệu gần đúng được tổng kết trên thực tế. Tuy nhiên, phương án thiết kế cũng phải hợp lý và có tính thuyết phục. Thiết kế có thể thực hiện một lần tức là xây lắp xong mới vận hành khai thác, nhưng cũng có thể thực hiện nhiều giai đoạn; xây lắp xong giai đoạn nào đưa vào vận hành khai thác phần ấy. Vốn đầu tư không sử dụng một lúc mà qua từng giai đoạn, chi phí cũng chia thành nhiều giai đoạn khác nhau. Trong trường hợp này, việc tính toán về kinh tế có những điểm khác với trường hợp trên. Một phương án về thiết bị điện được gọi là kinh tế nhất nếu chi phí tính toán C là thấp nhất : Ci = Pi + ađm Vi + Yi Ở đây i= 1 ,2,3 là số thứ tự các phương án . V –vốn đầu tư của phương án , đồng ađm Hệ số định mức hiệu quả kinh tế ( 1/năm ) .Đối với tính toán trong năng lượng ađm = 0,15 Y – Thiệt hại do mất điện (đồng/năm) P – Chi phí vận hành trong năm (đồng/năm) 1. Tính vốn đầu tư của thiết bị. Khi tính toán vốn đầu tư cho một phương án, chúng ta chỉ tính tiền mua thiết bị , tiền chuyên chở và xây lắp các thiết bị chính như máy biến áp , máy cắt điện, kháng điện phân đoạn (nếu có). Một cách gần đúng có thể chỉ tính vốn đầu tư cho máy biến áp và các thiết bị phân phối (bao gồm tiền mua chuyên chở và xây lắp) Tiền chi phí để xây dựng các thiết bị phân phối dựa vào số mạch của thiết bị phân phối ở các cấp điện áp tương ứng, chủ yếu là loại máy cắt quyết định. Như vậy vốn đầu tư được xác định như sau : V = VB + VTBPP Trong đó VB là vốn đầu tư máy biến áp , được xác định theo công thức VB =vB.kB VB : tiền mua máy biến áp kB : hệ số tính đến tiền chuyên chở, xây ắp (MBA). Hệ số này phụ thuộc vào điện áp định mức lớn hơn của cuộn cao áp và công suất định mức của (MBA). Vốn đầu tư xây dựng thiết bị phân phối VTBPP được tính như sau : VTBPP = n1 VIBPP + n2 VTBPP + + n1 , n2 ,n3 . số mạch của thiết bị phân phối ứng với cấp điện áp U1 , U2 , U3 .. trong sơ đồ nối điện đã chọn. VTBPP1 , VTBPP2 , VTBPP3 , là giá thành của mỗi mạch của thiết bị phân phối ứng với cấp điện áp U1, U2 , U3 . bao gồm tiền mua chuyên chở và xây lắp. 2.Tính phí tổn vận hành hàng năm P. Phí tổn hao vận hành hàng năm của mỗi phương án được xác định theo biểu thức sau : P = Pk + Pp + Pt . Trong đó : Pk - tiền khấu hao hàng năm về vốn đầu tư và sửa chữa lớn (đồng /năm). Pk = Ơû đây : V – vốn đầu tư của phương án a - định mức của khấu hao % ( lấy a =9,14%) Pp - chi phí phục vụ thiết bị (sửa chữa thưòng xuyên và lưong cho công nhân (đồng /năm). Chi phí Pp phụ thuộc vào nhiều yếu tố như loại thiết bị, loại nhiên liệu, các thông số kỹ thuật của thiết bị chính vv Chi phí này tạo nên một phần không đáng kể so với tổng chi phí sản xuất ,mặt khác nó cũng ít giữa các phương án so sánh Do đó khi đánh giá hiệu quả kinh tế của các phương án có thể bỏ qua chi phí này Pt - Chi phí tổn thất điện năng trong các thiết bị điện Pt = b . D A Ơû đây : - giá thành trung bình điện năng trong hệ thống điện ( đồng / kWh) = 600 ( đồng / kWh) D A – Tổn thất điện năng hàng năm trong thiết bị (kWh), chủ yếu do tổn thất trong máy biến áp quyết định Nếu việc tính xác suất thiệt hại do mất điện khó khăn thì việc so sánh giữa các phương án vẫn tiến hành theo công thức tính chi phí tính toán rút gọn , nghĩa là không có thành phần thiệt hại tham gia . So sánh hiệu quả kinh tế của hai phương án thiết bị điện nếu về mức độ tin cậy cung cấp điện như nhau , các phương án có V1>V2 và P1 < P2 thì có thể tính thời gian thu hồi vốn đầu tư chênh lệch : T= Ơû đây T là thời gian thu hồi vốn đầu tư chênh lệnh (năm ) , nếu T T đm Thì phương án hợp lý về mặt kinh tế là phương án có vốn đầu tư thấp hơn . Tđm = 1/ađm là thời gian thu hồi vốn đầu tư tiêu chuẩn . II. TÍNH TOÁN CHI PHÍ CỦA PHƯƠNG ÁN 3 VÀ 4 Giả sử bỏ qua thành phần thiệt hại do mất điện Yi ta có thể tính chi phí cho hai phưong án như sau : a. Phương án 3. + Chi phí tính toán : C3 = P3 + ađm V3 + Vốn đầu tư : V3 = VB + VTBPP (VTBPP không tính đến ) V3 =VB = vB.kB =2 x 550000 x 15700 x 1,5 =25905.106 VND + Phí tổn hao vận hành : P3 = Pk + Pt = +b . D A P3 = 0,0914 . 25905.106 + 600. 2083.103 = 3617.106 VND Do đó : C3 = 3617.106 + 0,15 . 25905.106 = 7502.106 VND b Phương án 4. + Chi phí tính toán : C4 = P4+ ađm V4 + Vốn đầu tư : V3 = VB + VTBPP (VTBPP không tính đến ) V3 =VB = vB.kB = 3.380000.15700.1.5=26847. 106 VND + Phí tổn hao vận hành : P4 = Pk + Pt = +b . D A P4 = 0,0914 . 26847. 106+ 600. 2343.103 =3860. 106 VND Do đó : C4 = 3860.106 + 0,15 . 26847.106 =7887.106 VND KẾT LUẬN: Từ kết quả tính toán cụ thể của phương án 3 và phương án 4 ta thấy rằng chi phí của phương án 4 lớn hơn phương án 3 , đồng thời tổn hao cũng cao hơn phương án 3 . Hơn nữa về mặt kỹ thuật thì phương án 3 vẫn đảm bảo hơn phương án 4 nhiều , được sử dụng phổ biến trong các trạm biến áp hiện nay . Do đó phương án 3 là phương án tối ưu và khả thi nên em chọn phương án 3 là phương án dùng để thiết kế cho trạm biến áp . CHƯƠNG 7 TÍNH TOÁN CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN I. CÁC ĐẶC ĐIỂM CHUNG KHI CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN Để vận hành được trạm biến áp cần phải có các khí cụ điện , theo nhiệm vụ và công dụng chia thành các loại : _ Các khí cụ dùng để đóng cắt mạch điện . _ Các dụng cụ phục vụ cho các thiết bị đo lường , điều khiển bảo vệ rơle _ Các thiết bị để hạn chế dòng ngắn mạch. Từ những nhiệm vụ chính của khí cụ điện mà ta đặt ra các yêu cầu về kỹ thuật , đảm bảo các khí cụ làm việc một cách hiệu quả nhất . + Trạng thái làm việc của khí cụ điện là lâu dài . + Khi có quá tải xảy ra , các thông số qua khí cụ điện và thiết bị điện sẽ lớn hơn giá trị thông số định mức , khi đó đô tin cậy sẽ đảm bảo nếu các phần tử làm việc trong thời gian quá tải cho phép . + Trong trường hợp ngắn mạch các khi cụ điện vẫn đảm bảo làm việc tin cậy khi các khí cụ điện có kiểm tra đến điều kiện làm việc trong chế độ ổn định động và ổn định nhiệt với thời gian thấp nhất để hạn chế tác hại thiết bị. + Đối với máy cắt , cầu chì , cầu dao khi lựa chọn phải tính đến khả năng ngắn mạch của chúng . + Khi chúng ta lựa chọn các khí cụ điện , thì phải xem xét đến vị trí lắp đặt , điều kiện môi trường xung quang như nhiệt độ , đất đai. + Việc lựa chọn các khí cụ điện , bộ phận dẫn điện luôn phải đảm bảo yêu cầu kỹ thuật theo qui trình , vi phạm của ngành II.CHỌN MÁY CẮT ĐIỆN VÀ DAO CÁCH LY 1. Chọn máy cắt điện. Máy cắt điện cao áp là một loại máy cắt điện có nhiệm vụ đóng cắt mạch điện. Khi có dòng điện phụ tải kể cả dòng điện ngắn mạch. Yêu cầu của chúng là phải đóng cắt nhanh không gây cháy nổ, tiếng ồn, kích thước gọn nhẹ, giá thành hạ, có thể điều khiển tại chỗ hoặc từ xa , có khả năng đóng cắt nhiều lần với dòng điện bình thường và với một số lần nhất định với dòng ngắn mạch . Máy cắt điện được chọn theo các điều kiện sau: + Loại máy cắt điện . + Điện áp: Uđm.MC ³ Uđm.HT + Dòng điện : Iđm.MC ³ Icb.max + Ổn định nhiệt : I2nh .tnh ³ BN + Ổn định lực động điện : ilđđ ³ ixk + Điều kiện cắt : Icắt MC ³ IN ( Riêng máy cắt phụ tải ta không cần điều kiện cuối cùng vì nó không có nhiệm vụ cắt dòng ngắn mạch.) a. Chọn máy cắt điện cho nguồn cung cấp 110 kV Chọn máy cắt điện SF–6 của hãng AEG có thông số sau: Loại máy cắt S1-123 Điện áp định mức máy cắt Uđm.MC = 123 kV. Dòng điện định mức máy cắt Iđm.MC = 3100 A Dòng cắt của máy cắt Icắt MC. = 40 kA. Dòng điện ổn định động Ilđđ = 100 / kA Dòng điện Inh /.tnh = 50/3 kA. Thời gian đóng 0,09 s Thời gian cắt 0,06s Kích thước Chiều cao 5245 mm Chiều rộng 4140 mm Chiều sâu 1410mm Trọng lượng 1430 kG Kiểm tra : + Uđm.MC =123 kV > Uđm.HT =110 kV + Iđm.MC = 3100 A > Icb.max = 396,2 A + ilđđ = 100/kA > ixk = 19,6 kA + Icắt MC = 40kA > IN = 7,7 kA Do Iđm MC = 3150 A >1000 A thì không phải kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt . Vậy máy cắt điện đã chọn đều thoả mãn điều kiện kỹ thuật . b. Chọn máy cắt điện từ thanh góp 110 kV đến máy biến áp Chọn máy cắt điện SF–6 của hãng AEG có thông số sau: Loại máy cắt B1-123 Điện áp định mức máy cắt Uđm.MC = 123 kV. Dòng điện định mức máy cắt Iđm.MC = 2500 A Dòng cắt của máy cắt Icắt MC. = 40 kA. Dòng điện ổn định động Ilđđ = 100 / kA Dòng điện Inh /.tnh = 50/3 kA. Thời gian đóng 0,09 s Thời gian cắt 0,05s Kích thước Chiều cao 3300 mm Chiều rộng 3000 mm Chiều sâu 1410 mm Trọng lượng 1430 kG Kiểm tra : + Uđm.MC =123 kV > Uđm.HT =110 kV + Iđm.MC = 2500 A > Icb.max = 396,2 A + ilđđ = 40 kA > ixk = 34,7 kA + Icắt MC = 40 kA > IN = 13,63 kA Vậy máy cắt điện đã chọn đều thoả mãn điều kiện kỹ thuật . c. Chọn máy cắt hợp bộ cấp điện áp 22 kV Dòng cưỡng bức qua máy cắt lộ tổng : Icb.max = = 2314,6 kA Phía điện áp 22 kV ta dùng các tủ máy cắt hợp bộ cho ngăn lộ tổng , phân đoạn và các lộ xuất tuyến . Chọn máy cắt điện SF–6 loại GI-E do Schneider chế tạo có thông số sau: Loại máy cắt 24GI-E31 Điện áp định mức máy cắt 24 kV Dòng điện định mức máy cắt Iđm.MC = 2500 A Dòng cắt của máy cắt Icắt MC. = 40 kA. Dòng điện ổn định động Ilđđ = 80 kA Điện áp chịu đựng tần số công nghiệp 60 kV. Điện áp chịu đựng xung sét 150 kV  Kiểm tra : + Uđm.MC =24 kV > Uđm.HT =22 kV + Iđm.MC = 3,150 kA > Icb.max = 2,314 kA + ilđđ = 80 kA > ixk = 34,7 kA + Icắt MC = 31,5 kA > IN = 13,63 kA Vậy máy cắt điện đã chọn đều thoả mãn điều kiện kỹ thuật . 2.Chọn dao cách ly. - Dao cách ly là một loại khí cụ điện . Nhiệm vụ của dao cách ly là tạo ra một khoảng hở cách điện được trông thấy giữa bộ phận đang mang dòng điện và bộ phận cắt điện nhằm mục đích đảm bảo an toàn và khiến cho nhân viên sửa chữa thiết bị điện an tâm khi làm việc. Do vậy, ỡ những nơi cần sửa chữa luôn ta nên đặt dao cách ly ngoài các thiết bị đóng cắt . - Dao cách ly không có bộ dập hồ quang nên không thể cắt được dòng điện lớn. Nếu nhầm lẫn dùng dao cách ly để cắt dòng điện lớn thì có thể phát sinh hồ quang gây nguy hiểm. Do vậy, dao cách ly chỉ dùng để đóng, cắt khi không có dòng điện Dao cách ly được chọn thỏa mãn các điều kiện sau : + Loại dao cách ly + Điện áp : Uđm .CL ³ UHT + Dòng điện : Iđm.CL ³ Icb.max + Ổn định nhiệt : I2nh.tnh ³ BN + Ổn định lực động điện : I lđđ ³ ixk a. Chọn dao cách ly cấp 110 kV Chọn dao cách ly quay trong mặt phẳng ngang tùy theo nhiệm vụ và vị trí ta dùng dao cách ly có 1 hay 2 lưỡi dao tiếp đất liên động với dao cách ly điều khiển cả về cơ và điện loại SGCP của hãng SCHNEIDER có các thông số sau : Kiểu SGCPT-123/1250 Loại dao cách ly có dao nối đất 3 pha đặt ngoài trời Điện áp định mức dao cách ly Uđm .CL = 123 kV Dòng điện định mức dao cách ly Iđm .CL = 1250 A Tần số định mức 50 Hz Lười tiếp đất Loại 2 phía , 1 phía Khoảng cách rò điện ³ 25mm/KV Dòng điện ổn định động Ilđđ = 80 kA Kích thước Chiều dài 1550 mm Chiều cao 1850 mm Loại sứ cách điện C4 -550 Trọng lượng 570 kg Kiểm tra lại dao cách ly đã chọn : + Uđm .CL =123 kV > UHT = 110 kV + Iđm.CL = 1250 A > Icb.max = 396,2 A + ilđđ = 80 kA > Ixk = 19,6 kA Do Iđm .CL = 1,25 (kA) > 1 (kA) nên không cần kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt Vậy dao cách ly đã chọn đảm bảo kỹ thuật . b. Chọn dao cách ly cấp 22 kV. Dao cách ly cấp 22 (kV) đã có sẵn trong tủ của máy cắt hộp bộ III.CHỌN MÁY BIẾN DÒNG ĐIỆN (BI) VÀ MÁY BIẾN ĐIỆN ÁP ( BU) . 1. Chọn máy biến dòng điện (BI) Máy biến dòng điện có nhiệm vụ biến đổi dòng điện từ một trị số lớn xuống trị số nhỏ để cung cấp cho các dụng cụ đo lường, bảo vệ rơle và tự động hóa, thường dòng điện định mức thứ cấp của máy biến dòng điện là 5A ( trường hợp đặc biệt có thể là 1A hay 10A) dù rằng dòng điện định mức sơ cấp có thể bằng bao nhiêu. Cuộn dây sơ cấp của máy biến dòng được mắc nối tiếp với mạng điện và số vòng dây rất nhỏ (đối với dòng điện sơ cấp £ 600 (A) thì sơ cấp chỉ có một vòng dây, cuộn dây thứ cấp sẽ có số vòng dây nhiều hơn. - Máy biến dòng được chọn theo các điều kiện sau : + Điện áp : Uđm.BI ³ UHT + Dòng điện : Iđm .BI ³ Icb.max / Kqt + ổn định động : ilđđ.đm ³ ixk + Ổn định nhiệt :( Iđm )2 .tnh ³ BN . Đối với máy biến dòng, ngoài các điều kiện chọn trên phải chú ý đến cấp chính xác, vì ứng với mỗi cấp chính xác đều có phụ tải thứ cấp nhất định. Tổng trơ ûthứ cấp của máy biến dòng bao gồm tổng phụ tải các dụng cụ và tổng trở dây dẫn thứ cấp máy biến dòng đến dụng cụ đo Zdd . Z2 = + Zdd Zđm. .BI Trong đó : Zdd là tổng trở dây dẫn ( thường chỉ tính Rdd_) Rdd = ρ Fdd là tiết diện dây dẫn mm2 ρ : điện trờ suất của vật liệu dây dẫn + ρ Cu = 0,0188 W mm2 /m + ρAl = 0,0315 W mm2 /m ltt : Chiều dài tính toán (m) phụ thuộc vào sơ đồ nối dây + Với sơ đồ một BI ltt = 2.l + Với sơ đồ hai BI ltt = .l + Với sơ đồ ba BI ltt = l Để đảm bảo độ bền cơ học, tiết diện dây dẫn chọn phải không nhỏ hơn các trị số sau : + Đối với dây dẫn bằng đồng : FCu ³ 1,5 mm2 + Đối với dây dẫn bằng nhôm : FAl ³ 2,5 mm2 a.Chọn máy biến dòng cấp điện áp 110 kV Các thiết bị đo lường nối vào mạch thứ cấp của máy biến dòng điện BI STT Tên dụng cụ đo PHA A PHA B PHA C 1 Amper kế 1 1 1 2 Watt kế tác dụng 2 2 3 Watt kế phản kháng 5 5 4 Công tơ kế phản kháng 2,5 5 2,5 5 Công tơ kế tác dụng 2,5 2,5 6 Watt kế tự ghi 10 10 7 Var kế tự ghi 1 1 Tổng cộng ( VA) 24 6 24 Chọn máy biến dòng 1 pha có các thông số sau : Kiểu máy biến dòng điện To3M110B –1 Loại Ngoài trời 1 pha Cấp điện áp 110 kV Dòng điện cuộn sơ cấp (400-800)A Dòng điện cuộn thứ cấp 5A Dạng nối đất Trực tiếp Cấp chính xác 0,5 Dòng ổn định động ilđđ ( 62-124 ) kA Dòng ổn định nhiệt Inh/tnh (14-28)/3 kA/sec Phụ tải định mức 1,2 Kiểm tra BI đã chọn : + Uđm.BI = UHT =110 kV + Iđm.BI = 800 A > == 304,7 A Ibt.max =198,1 A< 0,7 .Icb.max =0,7 .396,2 =277,34 A nên chọn Kqt = 1,3 + ilđđ = 124 kA > 19,6 kA + ( Iđm )2 .tnh ³ BN = 7,72x(0,015 + 0,05) = 3,85 (KA)2.sec) Máy biến dòng đã chọn thoả mãn điều kiện kỹ thuật cho phép . Chọn dây dẫn nối từ BI đến các dụng cụ đo lường: Ta có: Rdd = . ρ Fdd = . ρ Vì sơ đồ dùng ba BI trên ba pha nên ltt = l = 60 (m) Ta chọn dòng định mức thứ cấp của BI I2 = 5 A == = 0,96 W Rdd = Z2 - = 1,2 – 0,96 = 0,24 W Ta chọn dây đồng nên có điện trở suất ρ Cu = 0,0188 W mm2 /m Do đó Fdd = 0,0188 = 4,7 (mm2) Vậy ta chọn dây đồng có tiết diện Fdd =10 (mm2) Thỏa điều kiện cho phép : Fdd = 10 (mm2) > 1,5 (mm2) b. Chọn máy biến dòng cấp điện áp 22 kV Ở cấp 22 KV do đã chọn tủ hợp bộ , trong tủ có sẵn máy biến dòng nên không phải chọn . Chọn dây dẫn nối từ BI đến các dụng cụ đo lường: Tính toán tương tự như trên và ta chọn dây đồng có tiết diện Fdd =10 (mm2) Thỏa điều kiện cho phép : Fdd = 10 (mm2) > 1,5 (mm2 2. Chọn máy biến điện áp ( BU). Máy biến áp có nhiệm vụ biến đổi điện áp từ trị số cao xuống trị số thấp vụ phụ cho đo lường , bảo vệ rơle và tự động hóa. Điện áp thứ cấp của máy biến điện áp 100V ( với BU ba pha )hay 100 /V (với BU một pha ). Máy biến điện áp thường được cải tạo thành loại một pha , ba pha hoặc ba pha năm trụ cấp điện áp : 6, 10, 35, 110, 220 (kV) Có loại có dầu và loại khô. Để kiểm tra cách điện của mạng ( 6 ¸ 10) (kV) (trung bình hông nối đất ) người ta thường dùng loại máy biến áp đo lường ba pha năm trụ với cách nối dây Y/Yo/ D . Phía thứ cấp của máy có hai dây quấn đái sao và tam giác hở. Khi xảy ra ngắn mạch không đối xứng (một pha, hai pha) ở hai đầu dây cuốn tam giác hở xuất hiện điện áp, nhờ đó ta có thể kiểm tra được tình trạng cách điện của mạng. Máy biến điện áp chọn theo các điều kiện sau : + Điện áp : Uđm.BU ³ UHT + Cấp chính xác : Phù hợp với yêu cầu của dụng cụ đo + Công suất định mức : S2đm.BU ³ S2 Trong đó phụ tải thứ cấp S2 được xác định như sau: S2 = Với và là tổng công suất tác dụng và phản kháng của các dụng cụ đo a.Chọn máy biến điện áp cấp 110 kV. Chọn các thiết bị đo lường nối vào mạch thứ cấp của CBU là: STT Tên dụng cụ đo sốlượng Sdc(VA) Cos j P (W) Q (VAR) 1 Volt kế 3 9 1 27 2 Watt kế 1 10 1 10 3 Var kế 1 10 1 10 4 Watt kế tự ghi 1 10 0,8 8 6 5 Var kế tự ghi 1 10 0,8 8 6 6 Công tơ tác dùng 1 1,5 1 1,5 7 Tần số kế 1 1 1 1 8 Pha kế 1 1 1 1 Tổng cộng 66,5 12 Ta chọn máy biến điện áp kiểu tụ 1 pha có các thông số sau : Kiểu U1đm (kV) U2đm(V) Cấp chính xác Công suất (VA) CBU-70 120 / V 100 / 0,5 300 _ Giá tiền 7000 USD Ta kiểm tra lại máy biến điện áp đã chọn : + Uđm .BU =120 kV > UHT = 110 kV + Sđm.BU =300 VA > S2 = 67,6 VA Trong đó S2 = == 67,6 VA Chọn dây dẫn từ CBU đến các thiết bị đo lường: Điện áp thứ cấp của CBU là U2đm = 100/ (V). Chọn dây thỏa điều kiện tổn thất điện áp cho phép. Ta có: ΔU ≤ ΔUcp Với ΔU = ΔUcp = 0,5%.U2đm ≤.U2đm R ≤ .= . = 0,25 (Ω) Ta có: Rdd = .ρ Fdd = .ρ Chọn dây dẫn đồng cho CBU nên có điện trở suất ρ Cu = 0,0188 W mm2 /m chọn ltt = 60 (m) Fdd = .0,0188 = 4,5 (mm2) Vậy ta chọn dây dẫn đồng có tiết diện F = 10 (mm2). Ta thấy thỏa mãn điều kiện cho phép : F = 10 (mm2) > 1,5 (mm2). b. Chọn máy biến điện áp CBU cho cấp 22 kV Ta chọn máy biến điện áp có các thông số sau : Ta chọn máy biến điện áp kiểu tụ 1 pha có các thông số sau : Kiểu U1đm (kV) U2đm(V) Cấp chính xác Công suất (VA) CBU-14 24 / V 100 / 0,5 75 Ta kiểm tra lại máy biến điện áp đã chọn : + Uđm .BU =24 kV > UHT = 22 kV + Sđm.BU = 75 VA > S2 = 67,6 VA Trong đó S2 = == 75 VA Ta tính toán chọn dây dẫn từ CBU đến các thiết bị đo lường tương tự như tính cấp điện áp 110 kV .Ta cũng chọn dây dẫn đồng có tiết diện F = 10 (mm2). IV. CHỌN SỨ ĐỠ Sứ có tác dụng vừa làm giá đỡ các bộ phận mang điện , vừa làm vật cách điện giữa các bộ phận đó với đất. Do đó, sứ phải có đủ độ bền, chịu được lực điện động do dòng điện ngắn mạch gây ra, đồng thời phải chịu được điện áp của mạng, kể cả lúc quá điện áp . Sứ đỡ được chọn theo các điều kiện sau: + Loại sứ + Điện áp : Uđm.S ³ UHT + Kiểm tra ổn định động : Sự bền vững của sứ đỡ được xác định theo lực tính toán trên đầu sứ Ftt Điều kiện độ bền của sứ : F’tt Fcp = 0,6 Fph Trong đó : Fcp là lực cho phép tác dụng trên đầu sứ ,kG Fph là lực phá hoại định mức của sứ ,kG Khi kiểm tra sứ chúng ta thấy rằng , lực tác dụng lên sứ nằm trên khoảng vượt của thanh dẫn .Lực cho phép của sứ Fcp được tính ở chiều cao H của đấu sứ , còn điểm tác dụng của lực lại đặt giữa thanh dẫn (ứng với độ cao H’) như ở hình dưới .Do đó lực tính toán đẳng trị F’tt quy đổi về đầu sứ được xác định như sau : F’tt =Ftt. Trong đó Ftt là lực tính toán trên khoảng vượt của thanh dẫn ,kG H : Chiều cao của sứ H’ : Chiều cao từ đáy sứ đến trọng tâm tiết diện thanh 1. Chọn sứ đỡ cho thanh góp 110 (kV). Ta chọn sứ đặt ngoài trời có các thông số sau : Loại sứ đỡ KO-110-2000Y1 Điện áp định mức Uđm.S = 110 kV Lực phá hoại nhỏ nhất khi uốn Fph = 2000 kG Chiều cao 412 mm Kiểm tra lại sứ đã chọn . + Điện áp : Uđm.S = 110 (kV) = UHT = 110 (kV). + Điều kiện ổn định động . Theo điều kiện bền : Ftt = 1,76 .10-2 . i2xk . Trong đó : ixk : dòng điện xung kích (kA) l : khoảng cách giữa hai số liên tiếp trên một pha ( cm) a : khoảng cách giữa hai pha (cm) Ta chọn : a = 300 cm l = 600 cm. Ftt = 1,76 .10-2 .19,62 . =13,5 kG Trong đó F’tt = Ftt . = 13,5 . =29,88 (kG) Với l’ là bán kính ống Điều kiện độ bền của sứ là : Fcp = 0,6 Fph ³ F’tt Fcp = 0,6 . 2000 = 1200 > F’tt = 29, 88 (kG). Vậy sứ đã chọn đạt yêu cầu kỹ thuật . 2. Chọn sứ treo, sứ néo cho cấp điện áp 110 (kV) . - Sứ treo và sứ néo được chọn theo các điều kiện sau tuỳ thuộc vào độ nhiễm bẩn của môi trường xung quanh , sứ được chọn có nhiều mức điện trở khác nhau như 16 , 20 , 25 , 31 mm / kV: Vì trạm thiết kế được lắp đặt gần khu công nghiệp, dân cư ảnh hưởng không ít đến mức độ nhiễm bẩn tương đối cao. Điều quan trọng thiết bị đặt ngoài trời. Do đó ta chọn ro = 20 mm/(kV) - Theo tiêu chuẩn qui định trang bị điện ở Việt Nam có các loại sứ cao áp như sau . Loại sứ Chiều dài dòng rò rỉ L (mm) Lực phá hỏng (tấn) p - 50 230 50 p c – 70 290 70 p - 120 330 120 p c –160 390 160 - Loại sư ùta chọn p c – 70. + Chiều dài dòng điện rò rỉ L = 290 mm + Lực phá hỏng : Fph = 70 tấn - Tính số bát sứ có trong một chuổi . + Chiều dài dòng rò H = U . ro = 110 . 20 = 2750 mm + Số bát sứ trong một chuỗi . n = ==7,58 bát Vậy ta chọn loại sứ p c – 70 có 10 bát trong một chuỗi . V. CHỌN THIẾT BỊ CHỐNG SÉT VAN Giả sử khi sét đánh vào đường dây trên không, tạo ra sóng quá điện theo đường dây truyền vào trạm , biên độ của nó lớn hơn điện áp cách điện cho phép của thiết bị , hậu quả là chọc thủng lớp cách điện của dây dẫn , phá hỏng các thiết bị điện khác , làm ngưng trệ vận hành của trạm . Do đó để đảm bảo an toàn cho trạm , ta đặt thiết bị chống sét van , mục đích là giảm biên độ tới mức an toàn cho thiết bị .Ngoài ra còn phải đặt chống sét van cho trung tính máy biến áp để chống quá điện áp nội bộ . Các tiêu chuẩn khi chọn chống sét van + Dòng điện xả danh định. + Điện áp định mức của chống sét. + Điện áp chịu đựng liên tục. + Cấp IEC. Trong đó : Dòng điện xả danh định dùng để phân chống sét, thường được chọn 10 KA. Cấp IEC : Chọn cấp 3 là cấp có khả năng hấp thụ năng lượng xung đơn 3,4 – 5 KJ/KV. Điện áp vận hành liên tục : Chọn lớn hơn điện áp pha – đất lớn nhất của hệ thống. UHT : là điện áp danh định hệ thống km : là hệ số cực đại. Điện áp định mức được chọn lớn hơn quá điện áp do ngắn mạch 1 pha gây ra vì đối với các cấp điện áp từ 110 KV trở xuống các quá điện áp không đáng kể. ke : Hệ số nối đất. ke = 1,4 tương ứng với nối đất trực tiếp ke = 1,732 tương ứng với nối đất tổng trở cao Ta thường chọn chống sét van có : Uđm.CSV = 1.Chống sét van phía 110 KV: UHT =110 KV