Luận văn Thiết kế trạm biến áp 220/110/20kV

ải đẳng trị 10 giờ trước quá tải Khi 1 MBA bị sự cố thì công suất của MBA còn lại có thể làm việc ở chế độ quá tải sự cố là: Kqt sc .Sđm>Smax Þ1,4.125=175 > Smax =150 MVA Và thời gian quá tải sự cố cho phép là không quá 6 giờ 1 ngày đêm trong 5 ngày đêm Kiểm tra Vậy MBA ở trên đã thỏa các điều kiện nên MBA có SđmB=125 MVA được chọn với các thông số như sau. Giá 2 300 000 USD B. Công Suất Của 2 Máy B3 Và B4 2 MBA làm việc song song đặt ngoài trời. 2 MBA là loại MBA 2 cuộn dây. Điện áp định mức 110/20 KV Công suất lớn nhất của 2 máy là Smax = 50 MVA Công suất MBA được chọn như sau 1,4 SđmB ³ Smax Chọn máy có công suất SđmB =40 MVA Ở chế độ làm việc bình thường Đồ thị phụ tải SđmB 0 4 6 8 12 14 16 18 20 22 24 t(giờ) 25 50 35 30 S (MVA) 50 40 35 25 Công suất phụ tải đẳng trị 10 giờ trước quá tải Công suất phụ tải đẳng trị trong thời gian quá tải (4 giờ) Hệ số quá tải bậc 1 Hệ số quá tải bậc 2 Ở chế độ sự cố 1 MBA Theo đồ thị phụ tải thì ta thấy thời gian quá tải là 4 giờ. Do đó khi bị sự cố 1 MBA thì một MBA còn lại vẫn có thể tải với . Công suất phụ tải đẳng trị trong thời gian quá tải (4 giờ) Công suất phụ tải đẳng trị 10 giờ trước quá tải Khi 1 MBA bị sự cố thì công suất của MBA còn lại có thể làm việc ở chế độ quá tải sự cố là: Kqt sc .Sđm>Smax Þ1,4.40=56 > Smax =50 MVA Và thời gian quá tải sự cố cho phép là không quá 4 giờ 1 ngày đêm trong 5 ngày đêm. Kiểm tra Vậy MBA ở trên đã thỏa các điều kiện nên ta chọn MBA có SđmB=40 MVA. Có mã hiệu TДH Giá 1 200 000 USD. Bảng liệt kê các thông số của MBA Phương án Số lượng Điện áp (KV) UN% i% Tổn thất (KW) Giá Cao Trung Hạ C/T C/H T/H DP0 DPN USD đVN C/T C/H T/H 1 2 125 230 121 38,5 11 31 19 0,5 85 290 235 230 2 2 125 230 121 38,5 11 31 19 0,5 85 290 235 2 40 110 22 10,4 0,65 42 175 Mã hiệu Phương án 1 ATДЦTH Mã hiệu Phương án 2 TДЦG TДH TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG 1. Tổn thất điện năng cho phương án 1: Tổn thất điện năng của trạm được tính theo công thức. Để tính tổn thất điện năng trong MBA tự ngẫu cần phải xác định được tổn thất công suất riêng cho mỗi cuộn dây như sau: PNC =0.5(PNCT + ) PNT =0.5(PNCT +) PNH =0.5(PNCH +) (hệ số có lợi MBA tự ngẫu) Với đồ thị phụ tải hình bậc thang khi có n máy vận hành song song Thông số MBA từ ngẫu SdmB = 125MVA Tổn thất ngắn mạch từng cụôn dây PNC =0.5(PNCT + ) =0.5(290+) =155kw PNT =0.5(PNCT + ) =0.5(290+) =135kw PNH =0.5 (+ ) = 0.5 () =785kw Tổn thất điện năng là : Trong đó : Vậy tổn thất điện năng trong một ngày là : Tổn thất điện năng trong 1 năm là: b=0,07 USD/1kwh rAnăm x b=2591920 x 0,07=181434,4 USD 2. Tổn thất điện năng cho phương án 2: A.Tính tổn thất điện năng B1 ,B2 Tổn thất điện năng cho 2 MBA B1 ,B2 được tính tương tự như phương án 1 Với đồ thị phụ tải hình bậc thang khi có n máy vận hành song song Thông số MBA từ ngẫu SdmB = 125MVA Tổn thất ngắn mạch từng cụôn dây PNC =0.5(PNCT + ) =0.5(290+) =155kw PNT =0.5(PNCT + ) =0.5(290+) =135kw PNH =0.5 (+ ) = 0.5 () =785kw Tổn thất điện năng là : Trong đó : Vậy tổn thất điện năng trong một ngày là : Tổn thất điện năng trong 1 năm là: b=0,07 USD/1kwh rAnăm x b=2325415 x 0,07=162779 USD B.Tính tổn thất điện năng cho B3 B4 Thông số của MBA Công suất định mức 40MVA Số lượng Cấp điện áp Tổn thất không tải Tổn thất ngắn mạch Dòng không tải Điện áp ngắn mạch Giá tiền 2 121/ 38,5(KV) I%=2,6 USD Công thức tính tổn thất MBA B3&B4 khi có 2 MBA vận hành song song: với: Tổn Thất Điện Năng Trong 1 Năm: rAnăm x b=2016797x 0,07=141175 USD rAnăm =2325415+2016797=4342394 KWh Tổng tổn thất điện năng phương án 1 2591920 KWh Tổng tổn thất điện năng phương án 2 4342394 KWh TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH 1.Tính ngắn mạch cho phương án 1 A. Vị trí những điểm cần tính ngắn mạch N3 XH2 XH1 XT1 XT2 Xc2 Xc1 N2 Xd2 Xd1 XHT EHT 220KV 20KV 110KV N1 Các thông số Công suất cơ bản Điện áp cơ bản Cấp điện áp 220KV: Cấp điện áp 110KV: Cấp điện áp 20KV: Dòng cơ bản ở các cấp: Điện kháng tương đương đường dây: với: :Điện kháng của 1 km chiều dài đường dây L :Chiều dài đường dây (km) Điện kháng tương đương cơ bản của MBA từ ngẫu Hệ số có lợi của MBA Trị số dòng ngắn mạch: Trị số dòng ngắn mạch xung kích: II.Tính Toán Ngắn Mạch cụ thể: 1.Phương án 1: A.Tính toán ngắn mạch tải điểm N1(220KV): Sơ Đồ Thay Thế: X*HT =0,083 E*HT X*T N3 N1 N2 B.Tính toán ngắn mạch tải điểm N2(110KV): Trong phương án này sử dụng 2 MBA từ ngẫu nên Điện áp ngắn mạch: Hệ số có lợi của MBA từ ngẫu:0,5 Điện kháng tương đương cơ bản của MBA từ ngẫu: = C.Tính Toán Ngắn Mạch Tại Điểm N3 (20kv) 2.Phương án 2: A.Tính toán ngắn mạch tại điểm N1(220KV): Sơ đồ thay thế: X*HT =0,083 E*HT N3 N1 N2 X*T B .Tính ngắn mạch tại điểm N2 (110KV): Điện áp ngắn mạch: Hệ số có lợi của MBA từ ngẫu:0,5 Điện kháng tương đương cơ bản của MBA từ ngẫu: = C.Tính ngắn mạch tại điểm N3(20KV): Chương 2 LỰA CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN CHỌN MÁY CẮT ĐIỆN I Các Điều Kiện Để Chọn Máy Cắt: Máy cắt được chọn theo các điều kiện: điện áp định mức, dòng điện định mức, kiểm tra ổn định động, tần số máy cắt Theo các điều kiện sau: Uđm MC Uđm HT Iđm MC ICbmax Icắt MC I’’ = IN I1đd MC Ixk I2 nh * tnh BN = I2N * tqđ Trong đó: Uđm MC : điện áp định mức máy cắt Uđm MC : dòng điện định mức máy cắt Icắt MC : dòng điện cắt qua máy cắt I1đd MC : dòng lực điện động của máy cắt Inh: dòng điện ổn định nhiệt đi qua khí cụ điện trong khoản thời gian tnh mà không gây hư hỏng thiết bị. BN: xung nhiệt của dòng ngắn mạch tqđ: thời gian quy đổi I’’: dòng điện siêu quá độ ban đầu được xem như là dòng điện ngắn mạch Để đơn giản trong tính toán mà sai số có thể chấp nhận được. Ta chọn các thông số sau: Kxk =1.8 tqđ = 1 sec tnh = 1 sec II.CHỌN MÁY CẮT CHO PHƯƠNG ÁN 1 1.Chọn Và Kiểm Tra Máy Cắt Cho 2 Nguồn Vào Cấp 220 Kv : ICbmax = Tra giáo trình thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp của Huỳnh Nhơn trang 236 (phụ lục 4.5) => Chọn máy cắt SF – 6 do hảng SIMENS(Đức) sản xuất với các thông số sau: Loại 3AQ1 Uđm MC = 220kv Uđm HT = 220kv Iđm MC = 4000A ICb max = 590 A Icắt MC = 40kA I’’ = IN1 = 6,498kA I1đd MC = 100kA Ixk = 16,54 kA Như vậy máy cắt được chọn vì đã thỏa mãn các điều kiện trên. Số lượng 4 bộ Giá : 4 * 67488 USD 2.Chọn máy cắt cho 2 phụ tải cấp 220kv: IBTmax = =>Chọn máy cắt SF-6 do hảng SIMENS sản xuất với các thông số sau: Loại 3AQ1 Uđm MC = 220kv Uđm HT = 220kv Iđm MC = 4000A ICbmax = 98 A Icắt MC = 40kA I’’ = IN1 = 6,498kA I1đd MC = 100kA Ixk = 16,54 kA Như vậy máy cắt được chọn vì đã thoả mãn các điều kiện trên Số lượng 3 bộ Giá: 3* 67488 USD 3. Chọn và kiểm tra máy cắt cấp 110kv: ICBmax = => Chọn máy cắt SF-6 do Đức sản xuất với các thông số sau: Loại Яэ 110 - 23 Uđm MC = 110kv Uđm HT = 110kv Iđm MC = 1250A ICbmax = 524,8 A Icắt MC = 40kA I’’ = IN2 = 6,07kA I1đd MC = 50kA Ixk = 15,45 kA I2nh*tnh=502*3BN=I2N*tqđ=6,072*1=36,8(kA2S)Như vậy máy cắt được chọn vì đã thỏa mãn các điều kiện trên Số lượng 3 bộ Giá: 3 * 34 889 USD 4.Chọn và kiển tra máy cắt cho 4 phụ tải cấp 110Kv: ICBmax = => Chọn máy cắt SF-6 do Đức sản xuất với các thông số sau: Lọai Яэ 110 – 23 Uđm MC = 110kv Uđm HT = 110kv Iđm MC = 1250A ICbmax = 131A Icắt MC = 40kA I’’ = IN2 = 6,07kA I1đd MC = 50kA Ixk = 15,45 kA I2nh * tnh=502*3BN=I2N*tqđ=6,072*1=36,8(kA2S). Như vậy máy cắt được chọn vì đã thoả mãn các điều kiện trên Số lượng 4 bộ Giá: 2 * 34 889 USD 5. Chọn và kiểm tra máy cắt cho cấp 20 Kv: ICBmax = => Chọn máy cắt SF-6 do hảng Simens ( Đức) sản xuất với các thông số sau: Lọai 8BM20 Uđm MC =24kv Uđm HT = 20kv Iđm MC = 1250A ICbmax = 1154,7A Icắt MC = 16kA I’’ = IN3= 8,13kA I1đdMC=40kAIxk=20,6kA. Như vậy máy cắt được chọn vì đã thỏa mãn các điều kiện trên Số lượng 3 bộ Giá: 3 * 16538 USD 6. Chọn và kiểm tra máy cắt cho 10 phụ tải cấp 20 Kv: ICBmax = => Chọn máy cắt SF-6 do hảng Simens ( Đức) sản xuất với các thông số sau: Lọai 8BM20 Uđm MC =24 Uđm HT = 20kv Iđm MC = 1250A ICbmax = 144A Icắt MC = 16kA I’’ = IN3 =8,13 kA I1đdMC=40kAIxk=20,6kA. Như vậy máy cắt được chọn vì đã thỏa mãn các điều kiện trên Số lượng 10 bộ Giá: 10 * 16538 USD BẢNG THÔNG SỐ MÁY CẮT Điểm NM Thông số tính toán Loại MC SL Thông số định mức MC Giá USD Icbmax A IN kA Ixk KA UđmMC KV IđmMC A Icắt MC KA Ildd KA N1 590 6,498 16,54 3AQ1 4 245 4000 40 100 67488 98 6,498 16,54 3AQ1 3 245 4000 40 100 67488 N2 524,8 6,07 15,45 Яэ 3 110 1250 40 50 34889 131 6,07 15,45 Яэ 4 110 1250 40 50 34889 N3 1154,7 8,13 20,6 8BM20 3 24 1250 16 40 16538 144 8,13 20,6 8BM20 10 24 1250 16 40 16538 III.CHỌN MÁY CẮT CHO PHƯƠNG ÁN 2 1.Chọn Và Kiểm Tra Máy Cắt Cho 2 Nguồn Vào Cấp 220 Kv : ICbmax = Tra giáo trình thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp của Huỳnh Nhơn trang 236 (phụ lục 4.5) => Chọn máy cắt SF – 6 do hảng SIMENS(Đức) sản xuất với các thông số sau: Loại 3AQ1 Uđm MC = 220kv Uđm HT = 220kv Iđm MC = 4000A ICb max = 590 A Icắt MC = 40kA I’’ = IN1 = 6,498kA I1đd MC = 100kA Ixk = 16,54 kA Như vậy máy cắt được chọn vì đã thỏa mãn các điều kiện trên. Số lượng 4 bộ Giá : 4 * 67488 USD 2.Chọn máy cắt cho 2 phụ tải cấp 220kv: IBTmax = =>Chọn máy cắt SF-6 do hảng SIMENS sản xuất với các thông số sau: Loại 3AQ1 Uđm MC = 220kv Uđm HT = 220kv Iđm MC = 4000A ICbmax = 98 A Icắt MC = 40kA I’’ = IN1 = 6,498kA I1đd MC = 100kA Ixk = 16,54 kA Như vậy máy cắt được chọn vì đã thoả mãn các điều kiện trên Số lượng 3 bộ Giá: 3* 67488 USD 3. Chọn và kiểm tra máy cắt cấp 110kv: ICBmax = => Chọn máy cắt SF-6 do Đức sản xuất với các thông số sau: Loại Яэ 110 - 23 Uđm MC = 110kv Uđm HT = 110kv Iđm MC = 1250A ICbmax = 524,8 A Icắt MC = 40kA I’’ = IN2 = 6,07kA I1đd MC = 50kA Ixk = 15,45 kA I2nh*tnh=502*3BN=I2N*tqđ=6,072*1=36,8(kA2S)Như vậy máy cắt được chọn vì đã thỏa mãn các điều kiện trên Số lượng 5 bộ Giá: 5 * 34 889 USD 4.Chọn và kiển tra máy cắt cho 4 phụ tải cấp 110Kv: ICBmax = => Chọn máy cắt SF-6 do Đức sản xuất với các thông số sau: Lọai Яэ 110 – 23 Uđm MC = 110kv Uđm HT = 110kv Iđm MC = 1250A ICbmax = 131A Icắt MC = 40kA I’’ = IN2 = 6,07kA I1đd MC = 50kA Ixk = 15,45 kA I2nh * tnh=502*3BN=I2N*tqđ=6,072*1=36,8(kA2S). Như vậy máy cắt được chọn vì đã thoả mãn các điều kiện trên Số lượng 4 bộ Giá: 2 * 34 889 USD 5. Chọn và kiểm tra máy cắt cho cấp 20 Kv: ICBmax = => Chọn máy cắt SF-6 do hảng Simens ( Đức) sản xuất với các thông số sau: Lọai 8BM20 Uđm MC =24kv Uđm HT = 20kv Iđm MC = 1250A ICbmax = 1154,7A Icắt MC = 16kA I’’ = IN3= 8,13kA I1đdMC=40kAIxk=20,6kA. Như vậy máy cắt được chọn vì đã thỏa mãn các điều kiện trên Số lượng 3 bộ Giá: 3 * 16538 USD 6. Chọn và kiểm tra máy cắt cho 10 phụ tải cấp 20 Kv: ICBmax = => Chọn máy cắt SF-6 do hảng Simens ( Đức) sản xuất với các thông số sau: Lọai 8BM20 Uđm MC =24 Uđm HT = 20kv Iđm MC = 1250A ICbmax = 144A Icắt MC = 16kA I’’ = IN3 =8,13 kA I1đdMC=40kAIxk=20,6kA. Như vậy máy cắt được chọn vì đã thỏa mãn các điều kiện trên Số lượng 10 bộ Giá: 10 * 16538 USD BẢNG THÔNG SỐ MÁY CẮT Điểm NM Thông số tính toán Loại MC SL Thông số định mức MC Giá USD Icbmax A IN kA Ixk KA UđmMC KV IđmMC A Icắt MC KA Ildd KA N1 590 6,498 16,54 3AQ1 4 245 4000 40 100 67488 98 6,498 16,54 3AQ1 3 245 4000 40 100 67488 N2 524,8 6,07 15,45 Яэ 5 110 1250 40 50 34889 131 6,07 15,45 Яэ 4 110 1250 40 50 34889 N3 1154,7 8,13 20,6 8BM20 3 24 1250 16 40 16538 144 8,13 20,6 8BM20 10 24 1250 16 40 16538 SO SÁNH KINH TẾ QUYẾT ĐỊNH PHƯƠNG ÁN Tính kinh tế của các phương án được đánh giá theo vốn đầu tư ban đầu và các chi phí vận hành hàng năm. Hai phương án trên chỉ khác nhau về chi phí mua máy biến áp, máy cắt và chi phí tổn thất điện năng nên chỉ tính kinh tế dựa trên hai chi phí đó. Một phương án được gọi là tối ưu, nếu vốn đầu tư là ít nhất và độ tin cậy cung cấp điện cao. Trong 2 phương án, phương án nào có chi phí đầu tư nhỏ và chi phí vận hành thấp thì phương án đó sẽ được chọn làm phương án kinh tế nhất. 1.Tính toán phương án 1. A.Vốn đầu tư phương án 1 X1 =XMBA1 + X1LĐ,VC +XMC Trong đó XMBA1 =2x2 300 000 USD=4 600 000 USD Chi phí lắp đặt vận chuyển MBA lấy gần đúng bằng 0,5% vốn đầu tư mua MBA. X1LĐ,VC =0,005x4 600 000=23 000 USD Vốn đầu tư mua máy cắt gồm có: cấp 220KV gồm 7 *67448 máy cắt Cấp 110KV gồm 7*34889 máy cắt Cấp 20KV gồm 13*16538 măy cắt Tổng chi phí mua máy cắt XMC =931 633 USD Vậy X1=4 600 000 + 23 000+ 931 633 =5 554 663 USD B.Phí tổn vận hành hàng năm Y1 = avh . X1 +b.rA1năm Với: avh :chi phí vận hành hàng năm lấy bằng 2% vốn đầu tư b :giá 1 KWh lấy gần đúng bằng 0,07 USD/1KWh rA1năm : tổn thất điện năng của phương án 1 trong 1 năm rA1năm =KWh Y1=0,02 .5 554 663 + 0,07 . =292527 USD Tổng chi phí cho phương án 1 : C1 =X1 + Y1 =5554663 +292527= 5847190 USD C.Phí tổn tính toán của trạm Phí tổn tính toán của trạm được tính theo công thức Z1 =Y1 +.X1 Với: : hệ số hiệu quả kinh tế Nếu ta lấy Ttc là 10 năm thì phí tổn tính toán của trạm là Z1 =292527+ 0,1 . 5554663 =847993 USD 2.Tính toán phương án 2. A.Vốn đầu tư phương án 2 Vốn mua 2 MBA B1 B2 X12 =XMBA12 + X12LĐ,VC +XMC Trong đó XMBA12 =2x2 300 000 USD=4 600 000 USD Chi phí lắp đặt vận chuyển MBA lấy gần đúng bằng 0,5% vốn đầu tư mua MBA. X12LĐ,VC =0,005x 4 600 000=23 000 USD Vậy X12= 4 600 000 + 23 000=4 623 000 USD Vốn mua 2 MBA B3 B4 X34 =XMBA34 + X34LĐ,VC Trong đó XMBA34 =2x1 200 000 USD=2 400 000 USD Chi phí lắp đặt vận chuyển MBA lấy gần đúng bằng 0,5% vốn đầu tư mua MBA. X12LĐ,VC =0,005x 2 400 000=12 000 USD Vậy X34= 2 400 000 + 12 000=2 412 000 USD Vốn đầu tư mua máy cắt gồm có: cấp 220KV gồm 7 *67448 ,máy cắt Cấp 110KV gồm 9*34889 ,máy cắt Cấp 20KV gồm 13*16538 ,măy cắt Tổng chi phí mua máy cắt XMC =1 001 441 USD Xå =X12 + X34 =4623000 + 2412000+1001441=8036441 USD B.Phí tổn vận hành hàng năm Y2 = avh . X2 +b.rA2năm Với: avh :chi phí vận hành hàng năm lấy bằng 2% vốn đầu tư b:giá 1 KWh lấy gần đúng bằng 0,07USD/1KWh rA2năm :tổn thất điện năng của phương án 2 trong 1 năm rA2năm = KWh Y2=0,02 .8036441 + 0,07 . = 323507 USD Tổng chi phí cho phương án 2:C2=Xå +Y2 =8036441+323507=8359948 USD C.Phí tổn tính toán của trạm Phí tổn tính toán được tính theo công thức sau Z2 =Y2 +.Xå Với: : hệ số hiệu quả kinh tế Nếu ta lấy Ttc là 10 năm thì phí tổn tính toán của trạm là Z2 =323507+ 0,1 . 8036441= 1127151 USD 3.So sánh 2 phương án Phí tổn tính toán của phương án 1 Z1 =847993 USD Phí tổn tính toán của phương án 2 Z2 =1127151 USD Như vậy Z1 < Z2 . Vậy phương án 1 là phương án kinh tế hơn. Do đó chọn phương án 1 là phương án thực thi của trạm. CHỌN DAO CÁCH LY. 1.Giới Thiệu : Dao cách ly là thiết bị dùng để tạo khoảng hở cách điện trông thấy được, cách ly phần mạng điện và phần không mang điện để đảm bảo an toàn khi kiểm tra sữa chữa thiết bị .Dao cách ly không có thiết bịo dập hồ quang cho nên không dùng để đóng ngắt mạch phụ tải mà chỉ dùng để đóng ngắt mạch sau khi máy cắt đã cắt dòng điện . Dao cách ly được chia làm 2 loại :Loại trong nhà và đặt ngoài trời được chế tạo ở nhiều cấp điện áp khác nhau . 2.Điều kiện để chọn dao cách ly: Dao cách ly cũng được lựa chọn tương tự như máy cắt nhưng chỉ trừ dòng điện định mức cắt ( Iđm cắt ). Uđm DCL Uđm HT IđmDCL ICbmax ILDD Ixk I2nh * tnh BN 3.Tính toán cụ thể : a.Chọn và kiểm tra dao cách ly cho 2 nguồn vào và phân đoạn cấp 220KV. Ta có : ICbmax = = = 590A =>Tra tài liệu chọn dao cách ly loại PHДvới các thông số sau : Uđm DCL = 220kv Uđm HT =220kv IđmDCL = 630A ICbmax =590A ILDD = 100KA Ixk =16,54KA I2nh * tnh = 402 * 3 =4800 KA2 BN=36,8 KA2 b.Chọn dao cách ly cho 2 phụ tải cấp 220KV. Ta có : ICBmax = = =98A Ta chọn dao cách ly như trên => chọn dao cách ly loại PHД với các thông số sau : Uđm DCL = 220KV Uđm HT =220KV IđmDCL = 630A ICbmax =98A ILDD = 100KA Ixk =16,54KA I2nh * tnh = 402 * 3 =4800 KA2 BN=36,8 KA2 c. Chọn dao cách ly cho 2 đường dây vào cuộn cao MBA cấp 220KV . Ta có : ICbmax = = =393A Ta cũng chọn dao cách ly trên loại PHДvới các tông số sau : Uđm DCL = 220kv Uđm HT =220kv IđmDCL = 630A ICbmax =393A ILDD = 100KA Ixk =16,54KA I2nh * tnh = 402 * 3 =4800 KA2 BN=36,8 KA2 d. Chọn dao cách ly từ cuộn trung MBA đến thanh góp 110KV . Ta có ICbmax = = =524A => Tra tài liệu thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp của Huỳnh Nhơn Ta chọn dao cách ly loại AE –123 với các thông số sau : Uđm DCL = 123kv Uđm HT =110kv IđmDCL = 800A ICbmax =524A ILDD = 31.5KA Ixk =15,45KA e. Chọn dao cách ly cho 4 phụ tải cấp 110KV. Ta có : Icbmax = = =131A Chọn dao cách ly như trên loại AE –123 với các thông số sau : Uđm DCL = 123KV Uđm HT =110KV IđmDCL = 800A ICbmax =131A ILDD = 31.5KA Ixk =15,45KA f. Chọn dao cách ly cấp 20KV: Vì sử dụng tủ máy cắt hợp bộ ,nên dao cách ly đi kèm với máy cắt do đó ở cấp điện áp này ta không cần chọn dao cách ly. BẢNG TỔNG KẾT CHỌN DAO CÁCH LY. Điểm NM Thông số tính toán Loại DCL Thông số định mức DCL Uđm (KV) ICbmax (kA) IN (kA) IXK (kA) UđmMC (kv) IđmMC (A) ILĐĐ (kA) N1 220 590 98 393 6,498 6,498 6,498 16,54 16,54 16,54 PHД PHД PHД 220 220 220 630 630 630 100 100 100 N2 110 524 131 6.07 6,07 15,45 15,45 AE –123 AE –123 123 123 800 800 31.5 31.5 III.CHỌN THANH GÓP VÀ THANH DẪN. 1.Các điều kiện để chọn thanh góp . a.Giới Thiệu : Thanh góp là thiết bị dùng để kết nối các phần tử mang điện ,làm việc trong nhà máy hoặc trạm biến áp tùy vào yêu cầu kết cấu cảu tram mà lựa thanh góp khác nhau . Thanh góp được phân làm 2 loại :thanh góp cứng và thanh góp mềm . Thanh góp cứng :được làm bằng đồng nhôm hoặc thép xi mạ có cấu tạo theo hình chữ nhật ,hình máng hình tròn tùy thuộc vào dòng điện phụ tải mà xác định cấu tạo ,số lượng và vị trí đặt của thanh góp . Thanh góp mềm :được làm bằng dây nhôm lõi thép theo dạng chùm dây vận xoắn Thanh góp 3 pha được bố trí nằm ngang ,thẳng đứng hoặc tam giác. b.Điều kiện để chọn thanh góp mềm. Tiết diện được chọn theo điều kiện dòng cho phép lúc làm việc cưởng bức . Icp ICbmax :dòng làm việc cưởng bức k1 :hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường xung quanh ,ở đây lấy tmax =300C tra bảng chọn k1=0,94 k2 :hệ số hiệu chỉnh khi có xét đến số cáp đặt song song đối với thanh dẫn đơn tra bảng chọn k2 =1 k3 : hệ số phụ thuộc vào cách đặt thanh dẫn khi thanh dẫn nằm ngang k3 =0,95 khi thanh dẫn đặt thẳng đứng k3 =1 Kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt khi ngắn mạch Schọn Smin == C :hằng số phụ thuộc vào loại thanh dẫn ( đồng hay nhôm) Đồng C=171 Nhôm C=88 + Kiểm tra theo điều kiện vầng quang . Uvq UđmHT Uvq = 84*m*r*lg m: hệ số xét đến độ xù xì của bề mặt thanh dẫn m= 0,93=> 0,98 đối với dây dẫn 1 sợi m= 0,83=> 0,87 đối với dây dẫn nhiều sợi vận xoắn r : bán kính ngoài của dây dẫn (cm) a : khoảng cách giữa các trục dây dẫn ( cm) c. Điều kiện chọn thanh góp cứng; Kết hợp với một số điều kiện chọn thanh góp mềm và một số điều kiện sau: Kiểm tra ổn định động khi ngắn mạch Ứng suất cho phép đối với dây dẫn nhôm 700KG/cm2 Lực tính toán lên thanh dẫn : Ftt =1,76*10-8Ixk2 Trong đó : Ixk :dòng điện xung kích l: khoảng cách giữa 2 sứ liền nhau cua một pha ( cm ) a :khoảng cách giữa 2 trục thanh dẫn Với : U = 6 => 20kv a = 40 => 80cm l = 80=>100 cm xác dịnh mô men uốn M : M = xác địmh ứng suất tính toán : W : Mô men chống uốn của thanh dẫn với trục thẳng gốc với phương của trục tác dụng công thức xác định mô men chống uốn phụ thuộc vào bố trí thanh dẫn so với sứ đỡ . 2. Tính toán cụ thể : a. Chọn thanh góp cấp 220KV (chọn kiểu thanh góp mềm đặt nằm ngang). Ta có : ICbmax = = =393A Icp = =440A K1 = 0,94 với nhiệt độ môi trường là 300 C K2 = 1 ứng với số cáp là một sợi K3 = 0,95 đối với thanh dẫn nằm ngang =>Tra tài liệu chọn thanh góp mềm là dây nhôm lõi thép Mã hiệu AC-400/22 S=394mm2 Icp =835A d =11,2mm Kiểm tra ổn định nhiệt khi ngắn mạch . Schọn S min = ==73,8mm2 => Schọn Smin =73,8mm2 Kiểm tra điều kiện vầng quang : Uvq UđmHT Uvq = 84*m*r*lg =84*0,98* 1,12lg= 244kv r : bán kính ngoài dây dẩn = d/2 =1,12 cm a : khoảng cách 2 trục dây dẩn = 500 cm Uvq =244kv UđmHT =220kv * kết luận : chọn thanh góp trên vì đã thoả mản các điều kiện. b.Chọn thanh góp cấp 110KV ( chọn kiểu thanh góp mềm đặt nằm ngang ) ICbmax = = = 524A Icp = = 586A => Chọn thanh góp mềm là dây nhôm lõi thép Mã hiệu AC-240/32 S= 244mm2 Icp =610A d =8,8mm Kiểm tra ổn định nhiệt khi ngắn mạch . Schọn S min = ==68,9mm2 =>Schọn =244 Smin =68,9mm2 Kiểm tra điều kiện vầng quang : Uvq UđmHT Uvq = 84*m*r*lg =84*0,98*0.88lg= 183kv Uvq =183kv UđmHT =110kv *Kết luận : chọn thanh góp trên vì đã thoả mản các điều kiện. c.Chọn thanh góp cấp 20KV ( thanh góp cứng đặt nằm ngang ) Ta có: ICbmax = = =1443A Icp = = 1615A =>Tra tài liệu ta chọn thanh góp cứng bằng đồng có kích thước (80x8) S=640mm2 Iđm =1690A Kiểm tra ổn định nhiệt khi ngắn mạch . Schọn S min = ==47.5mm2 => Schọn =640mm2 Smin =47,5mm2 Kiểm tra ổn định động khi có ngắn mạch . Ftt =1,76*10-8Ixk2 = 1,76*10-8*(20,6.103)2 = 18,6KG ( Chọn l=100cm , a=40cm ) Mô men uốn M M = = = 186(KG.cm) Ứng suất tính toán . = Thanh đặt theo phương nằm ngang do đó : W = == 0,64cm3 Với chiều cao dây dẩn h = 80 chiều dầy dây dẩn b = 8 => = = =290,6 (KG/cm2) =>=290,6(KG/cm2) < = 1400(KG/cm2) *Kết Luận :Thanh góp cấo20KV được chọn vì đã thoả mản các điều kiện trên . 3.Chọn Thanh Dẫn Và Cáp . A.Nhiệm Vụ: thanh dẫn (dây dẫn) dùng để liên kết các thiết bị làm việc mang điện với nhau ,dùng để đấu nối từ thanh góp đến MBA .Từ MBA đến thanh góp 110kv,từ MBA đến tủ phân phối cấp 20kv hay liên kết từ thanh góp đến máy cắt đến dây dẫn cho các phụ tải … B.Chọn Dây Dẫn Từ Nhà Máy Điện Đến Trạm ( đến thanh góp 220kv dây dẫn đặt nằm ngang). Ta có : ICbmax = = = 590A IBTtmax = = 245A Chọn dây dẫn theo điều kiện kinh tế Tmaxngày = = = 17,1h Tmaxnăm = 17*365 =6241h Tmax =6241h > 5000h Chọn dây dẫn là dây AC =>Jkt = 1 Skt = => Chọn dây dẫn AC –300/39 có S =300mm2 d= 24mm Icp =690A Kiểm theo điều kiện phát nóng cho phép Icp*k1*k2*k3 ICbmax 690*0,94*1*0,95 =616A > ICbmax =590A Kiểm tra ổn định nhiệt khi ngắn mạch . Schọn S min = ==73,8mm2 =>Schọn =300mm2 Smin =73,8mm2 Kiểm tra điều kiện vầng quang : Uvq UđmHT Uvq = 84*m*r*lg =