PowerPoint đồ án thiết kế trạm biến áp (6)

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
KHOA CƠ ĐIỆN

BÁO CÁO TỐT NGHIÊP

ĐỀ TÀI : Thiết kế trạm biến áp 110kV Từ Liêm

1

Người hướng dẫn

:

Th.S Đào Xuân Tiến

Sinh viên thực hiện

:

Chu Hữu Kỳ

Mã sinh viên

:

563408

Lớp

:

KTĐK56


Chương 1 : Sự cần thiết của việc thiết kế trạm biến áp 110KV từ liêm

Khu vực quận Bắc Từ Liêm là khu vực phía bắc tp Hà Nội, nơi đây có nền kinh tế rất
phát triển.
TT

Bảng 2.1 : Bảng thống kê nhu cầu phụ tải vùng I tp Hà Nội

Sắp tới trên địa bàn quận xuất hiện nhiều phụ tải lớn như khu công nghiệp, khu đô thị
Danh mục
Đơn vị
2013
2015

1

PMax

MW

1539

1891

2

Nhu cầu CS trạm 110kV

MVA

 

1956

3

Trạm 110kV đã có

MVA

 

1898

4

Cân bằng thừa thiếu

MVA

 

-58

2

Vậy nên việc thiết kế TBA 110kV Từ Liêm là cần thiết và hợp lý nhằm
đảm bảo cung cấp điện cho tồn quận và khu vực lân cận

Vị trí đặt trạm

Trạm biến áp 110kV Từ Liêm đặt sát tuyến đường liên xã Cầu Noi – Học viện
Cảnh Sát. Cổng và đường vào trạm nối vào tuyến đường tuyến đường liên xã
Cầu Noi – Học viện Cảnh Sát.
3


Chương 2 : Chọn máy biến áp và phương án thiết kế trạm biến áp

2.1 Chọn công suất MBA:

Năm

Bảng 2.1 : Bảng thống kê nhu cầu phụ tải quận Bắc Từ Liêm qua các năm
2011
2012
2013
2014

Công suất (kVA)

283102



4

293150

300125

313175

2015
323495

Bảng 2.2 : Bảng dự báo phụ tải 2020-2030

Năm

2020

2025

2030

Công suất(kVA)

373777

424183

474588


2.1 Chọn công suất MBA:

Trong giai đoạn từ nay tới 2020 sẽ xây dựng TBA với 1 MBA công suất 63MVA.
Tới năm 2020 sẽ đặt thêm 1 MBA 63MVA nữa. Lúc đó cơng suất của trạm là
2x63MVA.



Sơ đồ nối điện chính

Phía 110kV : Sơ đồ cầu
Phía 22kV : Sơ đồ 1 thanh cái phân đoạn bằng máy cắt

5


2.2 Tính tốn chọn dây dẫn

Phía 110kV
Chọn theo tiêu chuẩn kinh tế
Với Tmax = 4315 (h) dây thép nhôm trần, ta chọn được J kt = 1,1
Ta có:
 

Imax = (A)
2
Fkt = (mm )
Sơ bộ chọn dây dẫn loại AC400
6

2.2 Tính tốn chọn dây dẫn



Kiểm tra dây dẫn

Với dây dẫn AC400 ta chọn được dòng điện tải lâu dài cho phép I cp = 815(A)
Điều kiện:

(A)

Dòng điện cưỡng bức khi sự cố 1 dây
Ilvcb = (A)
 

Tương tự ta chọn cáp phía 22kV dây chọn cáp đồng cách điện XLPE do ALCATEL
chế tạo tiết diện 630 mm

7

2


Chương 3 : Tính tốn ngắn mạch và lựa chọn thiết bị
8

3.1. Tính tốn ngắn mạch



Từ sơ đồ nối điện chính ta có sơ đồ thay thế tính tốn ngắn mạch

Sơ đồ vị trí cần tính ngắn mạch

Sơ đồ rút gọn thay thế tính tốn ngắn mạch


3.1 : Tính tốn ngắn mạch
9

Bảng 3.1 : Số liệu thống kê khi ngắn mạch

Thơng số

N1 (110kV)

N2 (22kV)

Dịng ngắn mạch IN (kA)

4,2343

11,2012

Dịng xung kích ixk(kA)

10,78

28,5136

2
Xung lượng nhiệt BN(A s)

2,679*10

Dịng làm việc cưỡng bức Icb(A)

6

18,77*10

1897,7

6


Chọn Máy cắt
Bảng 3.2 : Lựa chọn và kiểm tra máy cắt

10

110 kV
ST
T

Điều kiện

Thông số
MC

Loại MC

22kV

Kiểm tra

Thông số MC

SGF-123n

Kiểm tra

3AF-6341

1

Uđm MCD Uđm m

123

110

24

22

2

Iđm MCĐ Icb

1600

632

2000

1897,7

3

Iôdd Ixk

100

10,78

50

28,5136

4

Iôdn

40

 

120

 

5

Sđm c SN

8521,7

843,41

4988,3

170,002


Chọn BU
11

Bảng 3.3 : Lựa chọn và kiểm tra BI

ST

110

22

T

Điều
Điều kiện

kiện

Thông số

Kiểm tra

Thông số

Kiểm tra

1
1

UđmBI > Uđmmang
UđmBI > Uđmmang

125
125

110
110

23
23

22
22

2
2

SBU > Spt
SBU > Spt

500
500

14,76
14,76

250
250

41,34
41,34

3
3
4

Cấp chính xác
Cấp chính xác
Sơ đồ nối dây

0,5/5P20/5P20/5P20
0,5/5P20/5P20/5P20
Yo / Yo / Yo

0,5/5P20/5P20/5P20
0,5/5P20/5P20/5P20

Yo / Yo / Yo

4
5

Sơ đồ nối dây
Dây dẫn nhị thứ

5

Dây dẫn nhị thứ

Yo / Yo / Yo
2
4 mm
2
4 mm

Yo / Yo / Yo
2
4 mm
2
4 mm

6
6

Tỉ số biến đổi
Tỉ số biến đổi

Cáp nhị thứ chọn loại dây đồng tiết diện 4 mm

2


Chọn BU
12

Bảng 3.4 : Lựa chọn và kiểm tra BU

110
ST
ST
T
T

Điều
Điều kiện
kiện

Thông
Thông số
số

22
Kiểm
Kiểm tra
tra

Thông

Thông số
số

HK – 220
K
HK� – 220

Loại
Loại

Kiểm
Kiểm tra
tra

HK – 23
K
HK – 23
K

1
1

UđmBI > Uđmmang
UđmBI > Uđmmang

115
115

110
110

24
24

22
22

2
2

IđmBI > Ilvmax
IđmBI > Ilvmax

2000
2000

632
632

2500
2500

1897,7
1897,7

3
3

ZđmBI > Z2 = Zdc +Zdd
ZđmBI > Z2 = Zdc +Zdd

30
30

15
15

30
30

15
15

4
4

KdIđm1 >ixk

1131,4
1131,4

10,78
10,78

1414,2
1414,2

28,5136
28,5136

5
5

Cấp chính
chính xác
xác
Cấp

0,5/5P20/5P20/5P20
0,5/5P20/5P20/5P20

Cáp nhị thứ chọn loại dây đồng tiết diện 4 mm

2

0,5/5P20/5P20/5P20
0,5/5P20/5P20/5P20


Chọn DCL
13

Bảng 3.5 : Lựa chọn và kiểm tra DCL
S

110kV

T
T

Điều kiện

Thông số

22kV
Kiểm tra

Thông số

POH-110/ 6000

Loại

Kiểm tra

PrB III 35/400

1

Uđm DCL > Uđm

110

110

35

22

2

Iđm DCL > Iđm

2000

632

2000

1897,7

3

Iôdd > Ixk

80

10,78

50

28,5136

4

Iôdn > BN

25

 

20

 


Chọn sứ cách điện

14

Chọn 11 bát sứ cho mỗi chuỗi cách điện
Bảng 3.6 : Lựa chọn và kiểm tra sứ 110kV
STT

Điều kiện

Thông số

Loại

Kiểm tra

OHC-110/300

1

Uđm S > Uđm m

110

110

2

Iđm S > Icb

2000

632

3

Fcp > k * Ftt

300

0,2

4

Iôdn > I∞


Chọn TC 110kV
Bảng 3.7 : Lựa chọn và kiểm tra TC 110kV
15

STT

Điều kiện

Loại

Thơng số

Ống nhơm Φ80/70 có tiết diện là 1178mm

Kiểm tra
2

1

K1K1Icp > Icb

1689,12

639,8

2

� cp > � tt

700

1,34

3

F > � I∞

16

Chọn CSV
Điều kiện : UđmCSV ≥ Uđm mạng điện
Bảng 3.8 : Lựa chọn và kiểm tra CSV


Bảng 3.8 : Bảng thống kê thiết bị trong trạm

17
S

110kV

T

ST

22kV

T

T
1

MBA 3 pha 110kV – 63 MVA

1

Tủ máy cắt lộ tổng 22kV

2

Máy cắt 3 pha SGF-123n

2

Tủ máy cắt xuất tuyến 22kV

3

Dao cách ly 3 cực Poh-110/6000

3

Tủ máy cắt liên lạc 22kV

4

Biến điện áp 1 pha HK – 220
K

3

Chống sét van Varisil HTS 42

5

Biến dịng điện 110kV

4

6

Thanh cái ống nhơm Φ80/70

5

7

Sứ cách điện OHC-110/300

8

Chống sét van Varisil HTS 96

9

Chống sét van Varisil HTS 72

Dao cách ly ngồi trời 22kV
PrB III 35/400
Biến dịng điện 22kV


Chương 4 : Hệ thống điện tự dùng cho trạm biến áp
18

4.1 : Phụ tải tự dùng trong trạm biến áp

C.S. sử dụng

Công suất
STT

Tên phụ tải

Hệ số
Cosϕ

đặt (kW)

đồng thời

P(kW)

Q(kVAr)

1

Chiếu sáng ,điều hịa, thơng gió

54,8

0,85

0,75

41,10

25,48

2

Bơm nước

30

0,85

0,4

18

11,15

3

Quạt mát máy biến áp

20

0,84

0,85

17,00

10,98

4

Bộ nạp 220V

40

0,86

0,35

14

8,31

5

Điều chỉnh điện áp MBA

2,5

0,78

0,1

0,25

0,20

6

Dự phòng phụ tải sinh hoạt

10

0,85

0,8

8,00

4,96

98,35

61,08

Tổng


4.2 Hệ thống điện tự dùng

19

Công suất phụ tải tự dùng



Chọn máy biến áp tự dùng:



Chọn 2 MBA tự dùng công suất mỗi máy S=160kVA.



Cáp điện cho MBA tự dùng chọn loại cáp đồng cách điện XLPE do ALCATEL
chế tạo tiết diện 1x50 mm



2.

Tủ điện 22kV với thanh cái : Cu ; 2000A.


Chương 5 : Hệ thống bảo vệ rơ le cho trạm biến áp
20

5.1 Lựa chọn loại bảo vệ cho trạm biến áp và lựa chọn rơle cho trạm

Loại bảo vệ
Đối tượng cần bảo vệ

Loại rơle
Bảo vệ chính

Bảo vệ dự phịng

F87;F21;
Bảo vệ các ngăn đường dây 110kV

F50/51;F27,F50/51N

7SJ531

F50BF;F67; F79

Bảo vệ ngăn cầu 110kV

F87;F25

F50/51;F50/51N;F74

7SJ531

Bảo vệ các ngăn MBA

F87;F64; F49

F50/51; F50BF;F74

7UT51

Bảo vệ các ngăn đường dây 22kV

F59;F27; F87

F50/51; F50BF;F74

7SJ511

5.2 Cài đặt các thông số bảo vệ rơle
21





Đường dây 110kV : Rơle 7SJ531



Bảo vệ quá dòng



Dòng đặt Iđ = 1,2 (A); thời gian đặt tđ = 0,1 (s)



Bảo vệ cắt nhanh : Dòng đặt Iđ = 20 (A)

Đường dây 22kV : Rơle 7SJ511



Bảo vệ quá dòng



Dòng đặt Iđ = 6 (A); thời gian đặt tđ = 0,1 (s)



Bảo vệ cắt nhanh : Dòng đặt Iđ = 35 (A)


5.2 Cài đặt thông số cho bảo vệ rơ le
22



Bảo vệ MBA : Rơle 7UT51



Bảo vệ dòng điện thứ tự khơng
Dịng đặt : phía 110kV Iđ = 0,35 (A) ;
Phía 22kV Iđ = 2 (A)



Bảo vệ quá dòng
Dòng đặt Iđ = 1,2 (A)


Chương 6 : Hệ thống nối đất và chống sét cho trạm biến áp
23

6.1 Hệ thống chống sét
Bao gồm 3 cột chống sét, 2 cột bố trí trên xà póc – tích; một cột xây mới.
Vị trí các cột thể hiện qua bản vẽ chống sét. Chiều cao cột chống sét 21m.Bán kính
bảo vệ của cột chống sét.
Chiều cao vật cần bảo vệ hx=8m:
Do h < 30m và hx < 2/3h
Rx = 1,5(h – hx/0,8) = 1,5(21 – 8/0,8) = 16,5m


6.2 Hệ thống nối đất
24






 

Hệ thống nối đất bao gồm 46 cọc đóng thẳng đứng và 46 thanh nối.

Lưới nối đất bao gồm hệ thống các cọc nối đất bằng thép Ø22, dài 2m, chơn sâu 0,8m;
thanh nối có bề rộng 4cm dài 4m,chôn sâu trong đất 1m.



Điện trở tổng hệ thống nối đất:


Chương 7 : Hệ thống phụ trợ và tổ chức quản lý vận hành trạm

25

Hệ thống phụ trợ cho trạm gồm : Hệ thống giao thơng trong và ngồi trạm; hệ thống phịng
cháy chữa cháy; hệ thống cấp, thốt nước; hệ thống camera giám sát.

Tổ chức quản lý vận hành trạm biến áp:
Sau khi xây dựng xong trạm được quản lý bởi công ty điện lực Hà Nội
Việc vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa dưới sự chỉ đạo của công ty điện lực Hà Nội.