khái quát về mạng điện, chương 4 docx

CHƯƠNG 4: TRẠM BIẾN ÁP PHÂN PHỐI
4.1 Giới thiệu về trạm biến áp phân phối
a. Khái ni
ệm
TBA phân phối là trạm có MBA điện lực biến đổi điện áp sơ
cấp từ 1kV đến 35kV sang điện áp thứ cấp có điện áp ≤
35kV
b. Các thông số của TBA
Điện áp định mức ( phổ biến)
+
Sơ cấp 6.6, 15 ,22 ,35 kV
+ Th
ứ cấp : 220, 380, 660 V
Công su
ất định mức theo gam chuẩn ( phổ biến )
+ MBA 1 pha :10, 15, 25, 50, 75, 100, 160 KVA
+ MBA 3 pha : 30, 50, 75, 100, 160, 250, 320, 400, 560, 630,
750, 100 , 1250, 1500, 2000, 2500, 3200, 4000, 5000,
6300, 10000 KVA
Các thông s
ố khác : dòng điện không tải %, tổn hao không
t
ải, điện áp ngắn mạch %, tổn hao ngắn mạch
Giới thiệu theo catalo của Cty Thibidi
- Các thông số vận hành của TBA
Các thông số vận hành của TBA được xác định theo mã số
của trạm được lắp đặt tại trạm.
M29A : Mã số đường dây trung thế của TBA
H : Mã s
ố điện lực khu vực
129 : STT c

ủa TBA
D : tính ch
ất của TBA
+ C, D : Các tr
ạm công cộng
+ M, L, N : Các tr
ạm khách hàng
c. Các loại MBA
* MBA là mát b
ằng dầu
Làm mát bằng dầu ( tự nhiên hay cưỡng bức)
Có các cánh t
ản nhiệt và ống phòng nổ
Có khối lượng lớn do có chứa dầu
Ph
ạm vi sử dụng : ngoài trời, trong các phòng biến áp
* MBA khô
Là mát bằng không khí ->
Ph
ải bảo đảm đủ không gian
cho t
ỏa nhiệt.
Cuộn dây được đúc nhựa
epoxy : ch
ống lửa, tăng độ
bền cơ và điện, tăng khả
năng
cách điện
Phạm vi sử dụng : trong

các tòa nhà, các
đường
h
ầm, các khu vực cần mức
an toàn cao v
ề cháy, nổ….
* MBA hợp bộ
Kết hợp :máy cắt trung thế, bảo vệ trung hạ thế và máy biến thế
.
Sử dụng dung dịch điện môi khó cháy FR3™
Đảm bảo an toàn, tính thẩm mỹ
Chi phí cao
4.2 Chọn vị trí, số lượng và dung lượng trạm biến áp
a. ch
ọn vị trí
- Các yêu c
ầu cơ bản :
+ Gần trung tâm phụ tải, thuận tiện cho nguồn cung cấp
điện đưa đến.
+ An toàn,
độ tin cậy cung cấp điện cao.
+
Đơn giản trong vận hành.
+ Ti
ết kiệm vốn đầu tư và chi phí vận hành nhỏ.
- Yêu cầu về mặt kỹ thuật : hành lang an toàn của TBA và
đường dây theo Luật Điện Lực
V
ị trí đặt trạm phải thỏa mãn Điều 8 khoản 1- Nghị định
106/CP v

ề hành lang an toàn trạm điện:
a. Đối với các trạm điện không có tường, rào bao quanh,
hành lang b
ảo vệ trạm điện được giới hạn bởi không gian bao
quan tr
ạm điện có khoảng cách đến bộ phận mang điện gần
nh
ất của trạm điện theo quy định trong bảng sau:
3m2mKhoảng cách
35kVĐến 22kVĐiện áp
b. Đối với trạm điện có tường hoặc hàng rào cố định bao
quanh, chi
ều rộng hành lang bảo vệ được giới hạn đến mặt
ngoài
tường hoặc hàng rào.
Đường dây dẫn điện trên không cấp điện cho trạm phải đảm
b
ảo điều 4 - Nghị định 106/CP về hành lang an toàn đường
dây d
ẫn điện trên không
1.Hành lang b
ảo vệ an toàn của đường dây dẫn điện trên
không là kho
ảng không gian dọc theo đường dây và được giới
h
ạn như sau:
a. Chi
ều dài : Dọc theo đường dây
b. Chi
ều rộng : Giới hạn bởi 2 mặt thẳng đứng về 2 phía của

đường dây, song song với đường dây, có khoảng cách từ dây
ngoài cùng v
ề mỗi phía được quy định như sau:
7.06.04.03.01.52.01.0D-m
Dây trầnTrầnBọcTrầnBọcLoại
50022066-1103522U-kV
c. Chiều cao : Được tính từ đáy móng cột đến điểm cao nhất của
công trình c
ộng thêm khoảng cách an toàn theo chiều thẳng
đứng quy định trong bảng sau:
6432H-m
50022066-11035U-kV
2. Hành lang bảo vệ an toàn các loại cáp điện đi trên mặt đất hoặc
treo trên không là kho
ảng không gian dọc theo đường cáp điện và
được giới hạn về các phía là 0.5m tính từ mặt ngoài của sợi cáp
ngoài cùng
b.Chọn số lượng và dung lượng TBA
Số lượng và dung lượng của MBA được xác định dựa trên
các tiêu chí :
-
Độ tin cậy cung cấp điện
- Hi
ệu quả về mặt kinh tế
 Độ tin cậy cung cấp điện
Phụ tải loại I nên dùng ít nhất 2 MBA
-
 S
I
< 50 % S

pt
: S
MBA
= 50% S
pt
-  S
I
> 50 % S
pt
: S
MBA
= 100% S
pt
Phụ tải loại II trường hợp dùng 2 MBA cần phải tiến hành
so sánh kinh t
ế kỹ thuật
Ph
ụ tải loại III chỉ cần 1 MBA
 Hiệu quả về mặt kinh tế :
Hiệu qủa về mặt kinh tế là xem xét về giá đầu tư cho
1KVA, vi
ệc sử dụng hợp lý dung lượng quá tải của máy biến
áp cho phép ta gi
ảm được công suất đặt và do đó tiết kiệm
v
ốn đầu tư.
Chọn dung lượng MBA
Trong điều kiện bình thường
+ Tr
ạm 1 máy: S

đmMBA
≥ S
tt
+ Trạm n máy: n.S
đmMBA
≥ S
tt
S
đmMBA
: dung lượng định mức đã hiệu chỉnh theo nhiệt độ
+ phụ tải tính toán
+ Dãy công su
ất MBA
+ hi
ệu chỉnh nhiệt độ
+ khả năng quá tải MBA…
Trong trường hợp sự cố 1 MBA
+ Tr
ạm 2 máy: K
qt
. S
đmMBA
≥ S
sc
+ Trạm n máy: (n-1). K
qt
.S
đmMBA
≥ S
sc

S
sc
: phụ tải mà trạm vẫn cần phải được cung cấp khi có sự cố
Với K
qt
: = 1.4 Theo tiêu chuẩn Việt Nam
= 1.3 Theo tiêu chu
ẩn IEC
Trong tru
ờng hợp nhiệt độ của môi trường đặt MBA khác với
giá tr
ị định mức, thì giá trị của công suất định mức cần phải
hi
ệu chỉnh
)
100
5
1(



tb
dmhcdm
SS

(1.2)

tb
: nhiệt độ môi trường hằng năm- độ C
Ví dụ 2 : Cho phân xưởng trong VD1, với nhiệt độ môi

trường làm việc có giá trị khoảng 25
0
C, Xác định công suất
MBT
định mức.
Theo VD1, ta có S = 550KVA
Theo gam công su
ất định mức chuẩn, ta có thể chọn :
560KVA, 630KVA, 750KVA, Hi
ệu chỉnh nhiệt độ theo (1.2) :
- S
dm-560
= 560*0.8 = 448 < 550
- S
dm-630
= 630*0.8 = 504 < 550
- S
dm-750
= 750*0.8 = 600 > 500 KVA
V
ậy chọn MBA có công suất định mức là 750KVA.
4.3 Vận hành kinh tế trạm biến áp
Đặt vấn đề :
Giả sử phân xưởng có 2 MBA 400KVA, trong khi phụ tải sử
dụng tổng của phân xưởng là 350KVA. Khi đó có các phương
án vận hành sau:
Phương án 1 : vận hành 1 MBA
Phương án 2 : vận hành 2 MBA
Vận hành kinh tế MBA là phương thức vận hành sao cho
t

ổn thất công suất là nhỏ nhất ( tổn thất điện năng nhỏ nhất )
trong
trường hợp có ít nhất 2 MBA
Xét trường hợp 2 MBA giống nhau vận hành song song, tổn
th
ất công suất trong 2 trường hợp :
V
ận hành 1 MBA
2
0
2
/,,
dmnI
SPbPabSaP 
2
2
2
bS
aP
II

Vận hành 2 MBA
Phương án II có tổn thất < phương án I khi
ndmdmC
III
PPSbaSSS
bSa
bS
a
PP

/2./2.
2
2
0
2
2





Khi vận hành 2 MBA sẽ có tổn thất nhỏ hơn trường hợp
1MBA khi giá tr
ị công suất cần sử dụng S > S
C
.
Giá trị công suất S
C
là giao điểm của 2 đường cong thể hiện
đặc tuyến tổn hao công suất của phương án I và phương án II
-Diện tích xây dựng nhỏ: Hình tròn
bán kính 2.5m
-
Độ tin cây cao trong vận hành (
v
ẫn vận hành khi bị sự cố 1 máy)
-Chi phí
đầu tư MBA lớn ( 3 máy)
-T
ổn hao MBA trong vận hành lớn

-Không thích
hơp khi ngầm hoá
lưới điện
4.4 Chọn kết cấu trạm phân phối
* Trạm treo
-Diện tích xây dựng lớn : Hình
ch
ữ nhật 5m x 7m
-Chi phí
đầu tư MBA, tổn hao
MBA trong v
ận hành nhỏ hơn
so với 3 MBA cùng công suất
-Thích
hơp khi ngầm hoá lưới
điện
* Tr
ạm giàn
-Diện tích xây dựng :
hình ch
ữ nhật 4m x 5m
-T
ối ưu về mặt bảo đảm
m
ỹ quan, an toàn lưới
điện
-Chi phí
đầu tư xây dựng
ph
ần kết cấu trạm lớn

-Thích
hơp khi ngầm hoá
lưới điện
* Tr
ạm cột
* Trạm phòng
-Di
ện tích xây dựng : hình chữ nhật 4m x 4m
-T
ối ưu về mặt bảo đảm mỹ quan, an toàn lưới điện
-Chi phí xây d
ựng kết cấu trạm và thiết bị lớn
-Thích h
ợp cho việc ngầm hoá lưới điện
4.4.1 Sơ đồ nhất thứ trạm biến áp
a. Trạm trung gian
- M
ỗi CB đều phải đi
kèm với 2 dao cách ly
- Máy bi
ến thế tự dùng
dùng
để cấp điện cho
tr
ạm.
- T
ụ bù dùng để nâng
cao h
ệ số công suất
b. Trạm phân phối

S
400 KVA
15/0.4
FCO
CB
LA
15kV
0.4kV
kWh
TI
TU
Sơ đồ đo đếm trung thế
Sơ đồ đo đế
m hạ thế
-Thiết bị bảo vệ trung
th
ế : FCO, DS bệ chì,
…
-Thi
ết bị chống sét -LA
-Thi
ết bị bảo vệ hạ thế
: CB, CDHT, …
-H
ệ thống đo đếm :
CT, PT,
điện kế
4.4.2 Các thiết bị và sơ đồ trạm biến áp
a. Các thiết bị bảo vệ trung thế FCO, DS bệ chì
- Là thiết bị bảo vệ thông dụng

d
ụng nhất cho trạm biến áp
phân ph
ối ngoài trời.
-Nhi
ệm vụ chính là bảo vệ
chống ngắn mạch MBA và bảo
v
ệ chống quá tải. Và tạo
kho
ảng cách an toàn về điện
khi công tác b
ằng cách cô lập
FCO.
-Ch
ỉ được thao tác không tải.
4.4.2.1 Các thiết bị trạm phân phối
*FCO
FCO
* DS bệ chì
- Là thiết bị bảo vệ cho các
tr
ạm biến áp loại phòng kín.
-Nhi
ệm vụ chính là bảo vệ
chống ngắn mạch MBA và bảo
v
ệ chống quá tải.
-Và t
ạo khoảng cách an toàn

v
ề điện khi công tác bằng
cách cô l
ập DS.
-Có th
ể thao tác có tải.
b. Thiết bị bảo vệ chống sét - LA
- Là thiết bị bảo vệ chống sét
đánh lan truyền trên đường
dây.
-N
ối đất của chống sét phải
độc lập với nối đất của trạm.
-Dây ti
ếp đất phải là dây đồng
ti
ết diện ≥ 25mm
2