PowerPoint Nghiên cứu và thiết kế hệ thống điện tự dùng cho trạm biến áp 110kV – Đồng Niên – Tp.Hải Dương

HỌC VIỆN NƠNG NGHIỆP VIỆT NAM
KHOA CƠ – ĐIỆN

KHĨA
LUẬN TỐT
TỐT NGHIỆP
KHÓA
LUẬN
NGHIỆP
Đề tài: “Nghiên cứu và thiết kế hệ thống điện tự dùng cho trạm
biến áp 110kV – Đồng Niên – Tp.Hải Dương”

Giảng viên hướng dẫn

:

Sinh viên thực hiện

:

Lớp

: K56 – HTĐ

Mã sinh viên

: 566462


NỘI DUNG KHÓA LUẬN

1

2

3

4

Chương 1: Giới thiệu về trạm biến áp 110kV – Đồng Niên –
Tp.Hải Dương

Chương 2: Thiết kế chiếu sáng cho trạm biến áp

Chương 3: Tổng hợp phụ tải tự dùng của trạm biến áp

Chương 4: Thiết kế hệ thống điện tự dùng cho trạm biến áp


CHƯƠNG I GIỚI THIỆU TRẠM BIẾN ÁP
110kV ĐỒNG NIÊN – TP.HẢI DƯƠNG
 1.1 Vị trí địa lý, đặc điểm tự nhiên, kinh tế, xã hội của Thành phố Hải Dương
 Thành phố Hải Dương nằm ở vị trí trung tâm của tỉnh Hải Dương, cách thủ đơ Hà
Nội 57 km về phía tây, cách thành phố Hải Phịng 45 km về phía đơng.
 Với diện tích 71 km2 dân số 253.893 người, thành phố Hải Dương gồm 17 phường và 4
xã.
 Thành phố Hải Dương là trung tâm công nghiệp, thương mại và dịch vụ của tỉnh.
 1.2 Giới thiệu về trạm biến áp
 Trạm biến áp Đồng Niên, hay còn gọi là trạm E8.1 nằm ở phía đơng thành phố Hải
Dương tiếp giáp giữa hai phường Thanh Bình và phường Việt Hồ. Trạm E8.1 có tổng
diện tích mặt bằng là 14068 m2.

 Hiện nay với 4 máy biến áp thì cơng suất của trạm là 145 MVA


CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ CHIẾU
SÁNG CHO TRẠM BIẾN ÁP
2.1 Thiết kế chiếu sáng khu vực làm việc trong nhà của trạm biến áp
- Sử dụng phương pháp thiết kế chiếu sáng UTE71 – 121

.

Tầng 1
Tầng 2
Hình 2.1: Sơ đồ khu vực làm việc trong nhà trạm biến áp


Bảng 2.2: Thơng số các phịng cần thiết kế chiếu sáng
STT

Tên phịng

Kích thước (m)

Số lượng

Etc (lux)

Ra

1

Phịng phân phối 22kV(1)

15 x 7,2 x 3,7

1

200

60

2

Phòng phân phối 22kV(2)

14,2 x 6,7 x 3,7

1

200

60

3

Phòng điều khiển (1)

13,5 x 7,2 x 3,7

1

500

80

4

Phòng điều khiển (2)

6,5 x 7,2 x 3,7

1

500

80

5

Phòng làm việc

3 x 5,5 x 3,7

10

300

80

6

Phòng giám đốc

3 x 7,2 x 3,7

1

300

80

7

Phịng phó giám đốc

3 x 7,2 x 3,7

2

300

80

8

Phòng kỹ thuật

5,8 x 7,2 x 3,7

2

300

80

9

Phòng kho

3 x 5,5 x 3,7

3

100

60

10

Phòng acquy

3 x 5,5 x 3,7

1

100

60

11

Phòng ăn ca

3 x 2,6 x 3,7

1

150

40

12

Phòng họp

13,5 x 7,2 x3,7

1

500

80

13

Phòng WC

2,8 x 5,5 x 3,7

4

100

40


 Thiết kế chiếu sáng phòng phân phối 22kV (1)
 Dựa vào phương pháp UTE71 – 121 ta xác định được 8 nguồn sáng, mỗi nguồn
sáng gồm 2 bóng đèn huỳnh quang T5 FH 28W/865 FSL, G5.
Lựa chọn tiết diện dây dẫn theo điều kiện phát nóng: Chọn loại dây đồng 2 lõi cách
điện PVC do CADIVI chế tạo có tiết diện 1,5mm2 với dòng cho phép là Icp = 21A.
 Chọn aptomat 2 cực cỡ nhỏ mã hiệu 5SX2 206-7 do Siemens chế tạo có Iđm = 6A

Hình 2.4: Sơ đồ bố trí đèn chiếu sáng và đi dây phòng phân phối 22kV (1)


Làm tương tự với các phòng còn lại, ta cũng chọn dây dẫn đồng 2 lõi cách điện
PVC do CADIVI chế tạo có tiết diện 1,5mm2, Icp = 15A và aptomat mã hiệu 5SX2 206-7
do Siemens chế tạo có Iđm = 6A. Kết quả thiết kế được đưa vào bảng 2.4.
Bảng 2.4: Các thông số thiết kế chiếu sáng từng phịng
Tên phịng

Loại đèn

Na

Nb

N

m

n

p

q

Hình vẽ

Phịng phân phối 1

1

4

2

8

4

4

1.5

1.6

2.4

Phịng phân phối 2

1

4

2

8

3.8

3.8

1.4

1.45

2.5

Phịng điều khiển 1

1

5

3

15

2.5

2.8

1.35

0.9

2.6

Phòng điều khiển 2

1

3

2

6

2.7

2.7

0.9

1.9

2.7

Phòng làm việc

2

2

1

2

0

3.3

1.1

1.5

2.8

Phòng giám đốc

2

2

1

2

0

4

1.6

1.5

2.9

Phòng phó giám đốc

2

2

1

2

0

4

1.6

1.5

2.9

Phịng kỹ thuật

2

2

2

4

3.3

4

1.6

1.2

2.10

Phịng kho

1

2

1

2

0

3.3

1.1

1.5

2.11

Phịng acquy

1

2

1

2

0

3.3

1.1

1.5

2.12

Phịng ăn ca

1

1

1

1

0

0

1.5

1.3

2.13

Phịng họp

1

5

3

15

2.8

2.5

1.35

0.9

2.14

Phịng WC

1

2

1

2

0

3.3

1.1

1.4

2.15

 Đèn hành lang
Hành lang được thiết kế gồm 12 đèn huỳnh quang compact CFL 3UT4 15W H8 như
hình 2.17.

Hình 2.17: Sơ đồ bố trí đèn hành lang


2.2 Thiết kế hệ thống chiếu sáng khu vực ngoài trời của trạm biến áp
 Ở đây ta sẽ chọn sử dụng bộ đèn chụp rộng, sử dụng đèn có chao đèn gắn với
cần đèn có góc nghiêng như chiếu sáng đường phố. Với chiều cao cột đèn h=8m
thì khoảng cách giữa hai đèn lớn nhất là 24m.
 Ta chọn bộ đèn gồm 2 bóng loại bóng cao áp Sodium SON - 250Wdạng bầu do
philips chế tạo, mỗi đèn sử dụng một tăng phô cao áp của philips với mã hiệu
HBL – 250W – L300 với công suất 21W.
 Hệ thống gồm 38 bộ đèn, cách nhau 20m, ta có thể thay đổi khoảng cách này để
phù hợp với một số địa điểm như góc tường, góc nhà, vị trí đặt máy biến áp,…
được thể hiện như hình 2.22.


Hình 2.22: Sơ đồ bố trí đèn khu vực bên ngoài trạm


CHƯƠNG 3 TỔNG HỢP PHỤ TẢI TỰ
DÙNG CỦA TRẠM BIẾN ÁP

Để xác định phụ tải tính
tốn của hệ thống điện tự dùng
trong trạm ta sử dụng phương
pháp hệ số đồng thời kết hợp
với số gia để tính tốn.

Để tiện cho việc xác
định phụ tải tính tốn và cấp
điện cho trạm biến áp ta có thể
chia phụ tải ra làm 4 nhóm dựa
vào vị trí các phịng, từ đó ta có
sơ đồ nối dây mạng điện tự
dùng như hình 3.1.

Hình 3.1. Sơ đồ mạng điện tự dùng trong trạm


Bảng 3.5: Phụ tải tính tốn của hệ thống điện tự dùng trong trạm
Tên phòng

Số phòng

Ptt (kW)

Stt (kVA)

Phòng phân phối 22kV (1)

1

9,5

11,9

Phòng điều khiển 1

1

10,2

12,7

Phòng điều khiển 2

1

5,9

7,4

Phòng làm việc

3

3,3

4,1

Phòng kho

3

0,13

0,16

Phòng acquy

1

1,13

1,4

Phòng ăn ca

1

0,9

1,1

Phòng WC

2

0,13

0,16

Hành lang

1

0,15

0,18

Tổng (kđt = 0,7)

13

26,1

32,6

Phòng họp

1

8,7

10,9

Phòng giám đốc

1

4,3

5,4

Phịng phó giám đốc

2

4,3

5,4

Phịng kỹ thuật

2

3.9

4,9

Phịng làm việc

7

3,3

4,1

Phịng WC

2

0,13

0,16

Hành lang

1

0,15

0,19

Tổng (kđt=0,65)

17

34,4

43,8

Nhóm 3

1

9,6

12

Nhóm 4

1

20,6

45,8

78,54

114.1

Nhóm

Nhóm 1

Nhóm 2

Tổng tồn trạm (kđt = 0,85)


CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN
TỰ DÙNG CHO TRẠM BIẾN ÁP
 4.1 Lựa chọn máy biến áp
 Vị trí đặt máy biến áp
 Chọn dung lượng máy biến áp
Với hệ thống điện tự dùng của trạm ta
chọn một máy biến áp với điều kiện:
SđmBA

≥Stt

= 114,1 (kVA)

Do đó ta chọn máy biến áp nội địa
(không cần hiệu chỉnh nhiệt độ) do
ABB chế tạo có suất định mức SBA =
160kVA

Hình 4.1 Vị trí đặt máy biến áp tự dùng
trong trạm


 Kiểu trạm biến áp
-Ta chọn thiết kế cho trạm biến áp
kiểu treo như hình 4.3.

Hình 4.3: Bản vẽ thiết kế trạm biến áp kiểu treo


4.2 Lựa chọn dây dẫn
4.2.1 Một số phương pháp chọn dây dẫn
 Một số phương pháp lựa chọn tiết diện dây dẫn sau:
- Theo tổn hao điện áp cho phép;
- Theo chi phí kim loại cực tiểu;
- Theo mật độ dịng điện khơng đổi;
- Mật độ dịng điện cho phép của dây dẫn;
- Theo điều kiện phát nóng
 Ta tiến hành lựa chọn tiết diện dây dẫn theo phương pháp điều kiện phát nóng.
I
K1.K 2 .I cp ≥ I tt ⇒ I cp ≥ tt
K1.K 2
- K1 = 1: Hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ ứng với môi trường đặt dây cáp (tra bảng
4.73 trong sổ tay với nhiệt độ tiêu chuẩn môi trường là 25 oC, nhiệt độ trung bình của
mơi trường xung quanh là 25oC).
- K2 = 0,9: Hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ ứng với số lượng 2 dây (hoặc cáp) đi
chung 1 rãnh (tra bảng 4.74 sổ tay)

Bảng 4.1: Tiết diện dây dẫn của hệ thống điện tự dùng trong trạm
Tên nhóm

Nhóm 1

Nhóm 2

Nhóm3
Nhóm 4

Tên phịng

L (m)

Stt

Itt

Icp (A)

F (mm2)

(A)
31.3
33.6
19.6
10.9
0.5
3,67

3.1
0.5
0.5
123.5
29
14

37
37
27
21
21
21
21
21
21
164
37
21

4
4
2
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
50

4
1,5

Phòng phân phối 22kV
Phòng điều khiển1
Phòng điều khiển 2
Phòng làm việc
Phòng kho
Phòng acquy
Phòng ăn ca
Phòng WC
Hành lang
Đường trục
Phòng họp
Phòng giám đốc

3
3
11
3
4
4
3
4
40
41
3
3

(kVA)

11,9
12,7
7,4
4,1
0,16
1,4
1,1
0,16
0,18
32,6
10,9
5,4

Phịng phó giám đốc

3

5,4

14

21

1,5

Phịng kỹ thuật
Phịng làm việc
Phịng WC
Hành lang
Đường trục

3
4
4
40
45
115
607

4,9
4,1
0,16
0,19
43
12
45,8

13
11
0.5
0.5
176
31,3
120

21
21
21
21
201

37
132

1,5
1,5
1,5
1,5
70
4
35


4.3 Lựa chọn thiết bị hạ áp
4.3.1 Tủ phân phối
Bảng 4.2: Kết quả lựa chọn thanh
dẫn bằng đồng tròn các tủ phân
phối
Tủ phân
phối

Tiết diện
thanh dẫn

Icp (A)

Vật liệu

(mm2)

Trung tâm

78,5

243

E-Cu F37

Nhóm 1

50,3

179

E-Cu F37

Nhóm 2

78,5

243

E-Cu F37

Nhóm 3

19,6

95

E-Cu F37

Nhóm 4

50,3

179

E-Cu F37

Hình 4.4: Sơ đồ bố trí tủ phân phối trong trạm


4.3.2 Aptomat
Dựa vào dịng điện tính tốn, kết quả lựa chọn aptomat tổng và nhóm (Merlin
Gerin sản xuất) đc thể hiện như bảng 4.4.
Bảng 4.4: Kết quả lựa chọn aptomat cho các nhóm
Tên nhóm

Stt (kVA)

Itt (A)

Mã hiệu aptomat

IđmAT (A)

UđmAT (V)

Tổng

160

243,1

NS250N

250

690

Nhóm 1

32,6

85,5

NS100N

100

690

Nhóm 2

43,8

115

NS160N

160

690

Nhóm 3

12

31,5

C60H

63

440

Nhóm 4

45,8

120,2

NS160N

160

690


Bảng 4.5: Kết quả lựa chọn aptomat cho các phòng

Tên phòng

Stt (kVA)

Itt (A)

Mã hiệu aptomat

IđmAT (A)

UđmAT (V)

Phòng phân phối 22kV (1)

11,9

31,2

5SQ2 270 - 0KA40

40

270

Phòng phân phối 22kV (2)

12,0

31,4

5SQ2 270 - 0KA40

40

270

Phòng điều khiển (1)

12,7

32

5SQ2 270 - 0KA40

40

270

Phòng điều khiển (2)

7,4

19

5SQ2 270 - 0KA25

25

270

Phòng làm việc

4,1

10,7

5SQ2 270 - 0KA16

16

270

Phòng giám đốc

5,4

14,1

5SQ2 270 - 0KA16

16

270

Phịng phó giám đốc

5,4

14,1

5SQ2 270 - 0KA16

16

270

Phịng kho

0,16

0,5

5SQ2 270 - 0KA02

2

270

Phòng acquy

1,4

3,67

5SQ2 270 - 0KA06

6

270

Phòng ăn ca

1,1

0,8

5SQ2 270 - 0KA02

2

270

Phòng WC

0,16

0,5

5SQ2 270 - 0KA16

2

270

Phòng họp

10,9

28,6

5SQ2 270 - 0KA16

40

270

Phòng kỹ thuật

4,9

10,2

5SQ2 270 - 0KA40

20

270

Hành lang

0,18

1

5SQ2 270 - 0KA02

2

270

4.4 Chọn thiết bị cao áp
 Lựa chọn thanh dẫn
Thanh dẫn cấp 35kV chọn thanh dẫn đồng cứng, đặt nằm ngang, chọn thanh
dẫn theo phương pháp điều kiện phát nóng lâu dài cho phép.
Chọn thanh dẫn bằng đồng có kích thước 25x3 mm2; có Icp=340A.
 Lựa chọn cầu chì tự rơi
Với Icp = 3,25 (A).Ta chọn cầu chì tự rơi loại C730 – 311PB của Chance chế
tạo có: Uđm = 34,5kV; Iđm = 100A; IN = 8kA.
 Lựa chọn chống sét van
Chống sét van được chọn theo cấp điện áp Uđm = 35kV. Vậy ta chọn loại chống
sét van 3EE1do hãng Siemens chế tạo với thông số: UmaxLĐ = 36kV; Umaxlv =
42kV; Ipđđm = 5kA


Kết luận, kiến nghị
1. Kết luận
 Đồ án đã hoàn thành được những việc sau:
+ Đồ án đã tiến hành nghiên cứu và thiết kế hệ thống chiếu sáng trong nhà và
ngoài trời của trạm;
+ Thiết kế và lựa chọn được máy biến áp tự dùng và các thiết bị cao áp hạ áp đi
kèm.
2. Kiến nghị
 Đồ án cần nghiên cứu thêm:
+ Nghiên cứu kỹ hơn đối với các phương pháp tính tốn để lựa chọn thiết bị;
+Tiến hành so sánh đối với các phương pháp đưa ra để đề tài có tính kỹ thuật và
kinh tế nhất, đảm bảo tính khả thi trong thực tế;
+ Cần nghiên cứu thiết kế chi tiết phần điện tự dùng của từng phòng trong trạm.