luận văn kỹ thuật điện, điện tử thiết kế trạm biến áp 220kv - 110kv - 20kv - bùi văn cường

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 220/110/20KV
SVTK: BÙI VĂN CƯỜNG GVHD: NGUYỄN BỘI KHUÊ
1

















PHẦN I
TÍNH TOÁN LỰA CHỌN THIẾT
BỊ CHÍNH

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 220/110/20KV
SVTK: BÙI VĂN CƯỜNG GVHD: NGUYỄN BỘI KHUÊ
2
Chương Mở đầu
GIỚI THIỆU NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ
TRẠM BIẾN ÁP

I.GIỚI THIỆU VỀ TRẠM BIẾN ÁP:

Trạm biến áp dùng để biến đổi điện năng từ cấp điện áp này sang
cấp điện áp khác. Nó đóng vai trò rất quan trọng trong hệ thống cung cấp
điện.
Nhà máy điện và trạm biến áp là các phần tử quan trọng trong hệ
thống điện có thể cung cấp điện năng cho phụ tải ở một nơi khác xa hơn,
khoảng cách xa đó nhiều cây số. Sự chọn lựa một trung tâm phát điện liên
quan đến nhiều vấn đề như cần một số vốn đầu tư ban đầu lớn, phí tổn hao
khai thác nhiều hay ít, và vò trí cần thiết kế lắp đặt ở xa nơi công chúng để
tránh gây bụi bậm và ồn ào. Do đó ở hầu hết mọi nơi điện năng được truyền
tải, chuyên chở từ một nơi nào đó (nhà máy phát điện) đến nơi tiêu thụ. Sự
truyền tải điện năng đi xa sẽ nãy sinh ra nhiều vấn đề, nhất là chi phí cho

hệ thống các truyền tải điện và tổn hao điện năng. Phương pháp hữu hiệu
nhất để giảm đi chi phí này là bằng cách nâng mức điện áp lên cao, khi đó
tiết diện dây cáp và tổn hao điện năng truyền tải giảm đáng kể. Tuy nhiên
mức điện áp chỉ nâng đến một cấp nào đó để phù hợp vơí vấn đề cách điện
và an toàn. Hiện nay nước ta đã nâng mức điện áp lên đến 500((kV)) để tạo
thành một hệ thống điện hoàn hảo vận hành từ năm 1994 đến nay.
Chính vì lẽ đó trạm biến áp thực hiện nhiệm vụ chính là nâng điện áp
lên cao khi truyền tải, rồi những trung tâm tiếp nhận điện năng (cũng là
trạm biến áp) có nhiệm vụ hạ mức điện áp xuống để phù hợp với nhu cầu.
Trạm biến áp có thể phân loại theo điện áp và đòa dư
 Theo cấp điện áp : Như đã trình bày thì có trạm tăng áp, trạm hạ
áp và trạm trung gian.
 Theo đòa dư : Có trạm biến áp khu vực (từ điện áp của mạng
điện khu vực hay mang điện chính của hệ thống khu vực hay mạng
điện chính của hệ thống thường là các trạm 110((kV)), 220((kV)),
500((kV)),…, nó chủ yếu cung cấp điện cho khu vực rộng lớn bao gồm
các thành phố, các khu công nghiệp…), trạm biến áp đòa phương.

Nhiệm vụ của trạm : Đïc giao trong khuôn khổ đề tài luận án tốt
nghiệp là : thiết kế trạm biến áp trung gian cấp 220/110/20 kv với các số
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 220/110/20KV
SVTK: BÙI VĂN CƯỜNG GVHD: NGUYỄN BỘI KHUÊ
3
liệu được ghi trong bản nhiệm vụ thiết kế . Phụ tải được cho là khu vực
thành phố , công nghiệp, phụ tải đòa phương là khu dân cư.
II.Phân tích nguồn cung cấp điện:
Trong thiết kế môn học thường chỉ cho một nhà mày điện cung cấp
điện cho các phụ tải trong vùng và chỉ yêu cầu thiết kế từ thanh góp cao áp
của trạm tăng áp của nhà máy điện trở đi nên cũng không cần phân tích
nguồn điện. Tuy nhiên, nguồn đó có thể là lưới điện quốc gia mà mạng điện

sắp được thiết kế được cung cấp từ thanh góp của hệ thống, nhà máy nhiệt
điện, nhà máy thủy điện…
Nguồn điện được giả thiết cung cấp đủ công suất tác dụng theo nhu
cầu của phụ tải với một hệ số công suất qui đònh. Điều này cho thấy nguồn
có thể không cung cấp đủ yêu cầu về công suất kháng và việc đảm bảo nhu
cầu điện năng phản kháng có thể thực hiện trong quá trình thiết kế bằng
cách bù công suất kháng tại các phụ tải mà không cần phải tất cả đi từ
nguồn.
Trong giới hạn Luận văn tốt nghiệp này xét nguồn chủ yếu là hai nhà
máy thủy điện Trò An và Đa Nhim cung cấp cho phụ tải của trạm, gồm các
quận huyện, các khu dân cư và khu công nghiệp. Hai nguồn được liên kết
lại với nhau đảm bảo cung cấp điện liên tục.

III.Phân tích phụ tải:
Phụ tải điện là số liệu ban đầu để giải quyết những vấn đề tổng hợp
kinh tế kỹ thuật phức tạp khi thiết kế mạng điện. Xác đònh phụ tải điện là
giai đoạn đầu tiên khi thiết kế hệ thống nhằm mục đích vạch ra sơ đồ, lựa
chọn và kiểm tra các phần tử của mạng điện như máy phát, đường dây, máy
biến áp và các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật. Vì thế, công tác phân tích phụ tải
chiếm một vò trí hết sức quan trọng cần được thực hiện một cách chu đáo.
Số liệu các phụ tải trong Luận Văn Tốt Nghiệp gồm : 16 phụ tải ứng
với công suất lúc cực đại và cực tiểu, hệ số công suất và yêu cầu cung cấp
điện.
Các phụ tải gồm có :
2phụ tải cấp điện áp 220KV có công suất S
max
= 75MVA
4 phụ tải cấp điện áp 110KV có công suất S
max
= 100MVA

10 phụ tải cấp điện áp 20KV có công suất S
max
= 50MVA
Hệ sốcông suất của các cấp điện áp là cos  =0,8






LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 220/110/20KV
SVTK: BÙI VĂN CƯỜNG GVHD: NGUYỄN BỘI KHUÊ
4
Chương I
TÍNH TOÁN LỰA CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN
CHÍNH
 XÁC ĐỊNH NHU CẦU PHỤ TẢI
I.Cân Bằng Công Suất
Khi thiết kế trạm biến áp nhất thiết phải xét đến khi cung cấp công
suất của hệ thống. TBA không thể đảm bảo chất lượng điện năng và tính
liên tục cung cấp, khi công suất của hệ thống đưa đến trạm nhỏ hơn công
suất phụ tải của trạm. Vì vậy việc cân bằng công suất là cần thiết khi thiết
kế.
II.Đồ Thò Phụ Tải
S=S
max
.S%,
P=S.cos,
Q=P.tg.
1.Nhà máy

U
đm
= 220 KV. P
max
= 60 MW. cos = 0.8  tg = 0.75
 S
max
= P
max
/ cos. S
max
= 75 MVA.
Q
max
= P
max
. tg = 60 x 0.75 = 45 MVAR
Bảng phân bố công suất theo thời gian










Đồ thò phụ tải :

Công suất
Thời gian

P (MW)

Q
(MVAR)

S (MVA)

0->6 42 31.5 52.5
6->12 48 36 60
12->14 54 40.5 67.5
14->16 60 45 75
16->18 48 36 60
18->24 42 31.5 52.5
S (MVA)

40

20

0 4 6 8 12 16 20 24
67,5
52.5
60
75
60
52.5
t (giờ)
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 220/110/20KV
SVTK: BÙI VĂN CƯỜNG GVHD: NGUYỄN BỘI KHUÊ
5
2.Phụ tải khu công nghiệp (cấp 110 KV)
U
đm
= 110 KV
P
max
= 80 MW, cos = 0.8  tg = 0.75
 S
max
= P
max
/ cos, S
max
= 100 MVA
Q
max
= P
max
. tg = 80 x 0,s75 = 60 MVAR

Bảng phân bố công suất theo thời gian

Công suất
Thời gian

P (MW)

Q
(MVAR)

S (MVA)

0->6 56 42 70
6->14 64 48 80
14->20

80 60 100
20->24

56 42 70

Đồ thò phụ tải

3.Phụ tải khu dân cư (cấp 20 KV)
U
đm
= 20 KV
P
max
= 40 MW, cos = 0.8  tg = 0.75
 S
max
= P
max
/ cos, S
max
= 50 MVA
Q
max
= P
max
. tg =40 x 0,75 = 30 MVAR

0 4 6 8 12 14 16 20 24
t (giờ)
S (MVA)
100


70



40

20
70
100
80
70
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 220/110/20KV
SVTK: BÙI VĂN CƯỜNG GVHD: NGUYỄN BỘI KHUÊ
6
Bảng phân bố công suất theo thời gian

Đồ thò phụ tải:










4.Đồ thò phụ tải tổng của trạm
Công suất lớn nhất của trạm
S
maxT
=150 MVA
Cos

của trạm

KDCKCN
KDCKDCKCNKCN
SS
Cos.SCos.S
Cos






8,0
50100
8,0.508,0.100
Cos 




tg=0,75







Công suất
Thời gian

P (MVA)

Q
(MVAR)

S (MVA)

0->6 20 15 25

6->12 28 21 35
12->14 24 18 30
14->18 28 21 35
18->22 40 30 50
22->24 20 15 25
0 4 6 8 12 14 16 18 20 22 24 t(giờ)
25
50
35
30
S (MVA)

50
35

25
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 220/110/20KV
SVTK: BÙI VĂN CƯỜNG GVHD: NGUYỄN BỘI KHUÊ
7
Bảng phân bố công suất tổng của trạm.

Đồ thò phụ tải tổng của trạm
















III.Chọn Sơ Đồ Cấu Trúc .
Trong thiết kế nhà máy điện trạm biến áp. đây đưa ra ít nhất là 2
phương án về sơ đồ cấu trúc. Từ đó so sánh 2 phương án về kinh tế kỹ thuật
tổn thất và cuối cùng phương án nào tối ưu nhất là phương án đó được chọn
Sơ đồ cấu trúc là sơ đồ chỉ mối quan hệ giữa nguồn phụ tải hay giữa các
trạm biến áp với nhau. Một sơ đồ cấu trúc được gọi là tối ưu khi nó đạt các
chỉ tiêu sau:
+Làm việc bảo đamû tin cậy
+Tính kinh tế cao.
+Cấu tạo đơn giản vận hành linh hoạt
+Có thể thực thi

Công suất
Thời gian

P (MVA)

Q
(MVAR)

S (MVA)

0->6 76 57 95
6->12 92 69 115
12->14 88 66 110
14->18 108 81 135
18->20 120 90 150
20->22 96 72 120
22->24 76 57 95
S(MVA)
0 4 6 8 12 14 16 18 20 22 24 t(giờ)


150
135
120
115
95

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 220/110/20KV
SVTK: BÙI VĂN CƯỜNG GVHD: NGUYỄN BỘI KHUÊ
8

+Có thể phát triển trong tương lai.
Với trạm biến áp 3 cấp 220/110/20KV chế độ trung tính của trạm nối
đất trực tiếp nên quyết đònh chọn máy biến áp từ ngẫu là máy biến áp chính
của trạm.
Bởi vì máy biến áp từ ngẫu luôn lợi về mặt kinh tế hơn so với các loại MBA
khác. Và chọn sơ đồ nối điện là sơ đồ một hệ thống thanh góp có phân
đoạn.
đây đưa ra 2 phương án nối dây được coi là tối ưu về vận hành và
kỹ thuật.
Phương án 1 Phương án 2

B
2
B
1
220KV
20KV
110KV
B
3
B
4
B
1
B
2
220 KV
110 KV
20 KV
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 220/110/20KV

SVTK: BÙI VĂN CƯỜNG GVHD: NGUYỄN BỘI KHUÊ
9

IV.Sơ Đồ Nối Điện Chính Của Các Phương n
1.Sơ đồ nối điện chính cho phương án 1

20KV
110KV
220KV
B
2
B
1
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 220/110/20KV
SVTK: BÙI VĂN CƯỜNG GVHD: NGUYỄN BỘI KHUÊ
10

2.Sơ đồ cho phương án 2

P
max
=40MW
P
max
=80MW
20 KV
110 KV
220 KV
B
2
B
1
B
4
B
3
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 220/110/20KV
SVTK: BÙI VĂN CƯỜNG GVHD: NGUYỄN BỘI KHUÊ

11

 LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP
Sơ đồ nối điện chính của phương án 1

20KV
110KV
220KV
B
2
B
1
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 220/110/20KV
SVTK: BÙI VĂN CƯỜNG GVHD: NGUYỄN BỘI KHUÊ
12
1.Chọn công suất MBA cho phương án 1.
Theo sơ đồ đã chọn 2 MBA B
1
,B
2
làm việc song song và đặt ngoài
trời. Hai máy có công suất.
Trạm gồm 3 cấp điện áp 220/110/20 KV có công suất lớn nhất là

150MVA.
MBA được chọn là loại MBA từ ngẫu.
Công suất MBA được chọn theo các điều kiện sau
1,4.S
đm
 S
max
S
đm

MVA107
4,1
150
4,1
S
max


Bảng phân bố công suất tổng của trạm

Đồ thò phụ tải tổng

















Công suất
Thời gian

P (MVA)

Q
(MVAR)

S (MVA)

0->6 76 57 95

6->12 92 69 115
12->14 88 66 110
14->18 108 81 135
18->20 120 90 150
20->22 96 72 120
22->24 76 57 95


150
135
120
115
95

0 4 6 8 12 14 18 20 22 24 t(giờ)
S(MVA)
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 220/110/20KV
SVTK: BÙI VĂN CƯỜNG GVHD: NGUYỄN BỘI KHUÊ
13

Đồ thò phụ tải 2 bậc như sau

Theo sơ đồ ta đã chọn 2 MBA B
1
, B
2
làm việc song song đặt ngoài
trời 2 máy cùng công suất
- Trạm gồm 3 cấp điện áp 220/110/20 KV có công suất I là 150 MVA
- MBA được chọn là loại MBA từ ngẫu
- Vậy công suất MBA được chọn theo các điều kiện sau
Công suất của MBA
1,4 S
đm
 S
max


MVA107
4,1
150
4,1

S
S
max
đm


Vậy 2 MBA được chọn có công suất đònh mức là S
đm
= 125 MVA do
Nga chế tạo. Có mã hiệu ATДЦTH hệ thống làm mát đối lưu cưỡng bức
dầu và bộ phận làm lạnh được đặt sẵn trong thùng có quạt
+ Ở chế độ làm việc bình thường
Công suất phụ tải đẳng trò 10 giờ trước quá tải


MVA3,110
10
2.1106.1152.95
S
222
1đt







110,3
140

S
đmB
0 4 8 12 14 16 20 22 24
t (giờ)
S (MVA)


140

125

110,3
100

75

50

25
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 220/110/20KV
SVTK: BÙI VĂN CƯỜNG GVHD: NGUYỄN BỘI KHUÊ
14
Công suất phụ tải đẳng trò trong thời gian quá tải (6 giờ)


MVA140
6
2.1504.135
t
t.S

S
22
i
i
2
i
2đt







Đồ thò hai bậc của trạm

Hệ số quá tải bậc 1


93,088,0
125
3,110
S
S
k
đmB
1đt
1


Hệ số quá tải bậc 2

12,1
125
140
S
S
k
đmB
2đt
2


Với hệ thống làm mát ДЦ suy ra  = 2,5. Với  là hằng số thời gian
phát nóng.
Nhiệt độ đẳng trò ở đây được tính theo công thức.
Độ hủy hoại trong một năm

H=
dte
T
1
T
0
6
98Vkk





110,3
140
S
đmB
0 4 8 12 14 16 20 22 24
t (giờ)
S (MVA)


140

125

110,3
100

75

50

25
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 220/110/20KV
SVTK: BÙI VĂN CƯỜNG GVHD: NGUYỄN BỘI KHUÊ
15


6
98Vkk
e

=














6
12V
6
11V
6
10V
6
9V
6
8V
6
7V
6
6V
6
5V
6
4V
6
3V
6
2V
6
1V
eeeee
eeeeeee
12
1

với:
Vkk :là nhiệt độ môi trường xung quanh
V1 -> V12: là nhiệt độ của 12 tháng trong năm.
Bảng nhiệt độ từng tháng trong năm.





Thay vào công thức :
6
98Vkk
e

=
 
32,9586,1143.
12
1
eeeeee
eeeeee
12
1
6
1,26
6
7,26
6
8,26

6
1,27
6
1,27
6
5,27
6
3,28
6
3,28
6
9,28
6
9,27
6
7,26
6
8,25

















3,27557,4.698Vkk
557,4
6
98Vkk
32,95ln
6
98Vkk







Từ đó suy ra V
đt
=27,3
0
C, MBA loại ATДЦTH với hệ thống làm mát
ДЦ hằng số thời gian  = 2,5 ,t
qt
= 6 giờ. tra đường cong số 27 tìm được
K
2cp
= 1,33 >K
2

như vậy MBA này cho phép làm việc với đồ thò phụ
tải đã cho
Ở chế độ sự cố 1 MBA
Theo đồ thò phụ tải thì thời gian quá tải là 6 giờ. Do đó khi bò sự cố 1
MBA thì một MBA còn lại vẫn có thể tải với .
Công suất phụ tải đẳng trò trong thời gian quá tải (6 giờ)

MVA140
6
2.1504.135
t
t.S
S
22
i
i
2
i
2đt






Công suất phụ tải đẳng trò 10 giờ trước quá tải

MVA3,110
10
2.1106.1152.95

S
222
1đt




T 1 25,8 T 2 26,7 T 3 27,9 T 4 28,9
T 5 28,3 T6 28,3 T 7 27,5 T 8 27,1
T 9 27,1 T10 26,8 T 11 26,7 T 12 26,1

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 220/110/20KV
SVTK: BÙI VĂN CƯỜNG GVHD: NGUYỄN BỘI KHUÊ
16
Khi 1 MBA bò sự cố thì công suất của MBA còn lại có thể làm việc ở
chế độ quá tải sự cố là:
K
qt sc
.S
đm
>S
max
1,4.125=175 > S
max
=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
93,088,0
150

3,110
S
S
đmB
1đt


Vậy MBA ở trên đã thỏa các điều kiện nên MBA có S
đmB
=125 MVA
được chọn. Giá 2 300 000 USD

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 220/110/20KV
SVTK: BÙI VĂN CƯỜNG GVHD: NGUYỄN BỘI KHUÊ
17

2. CHỌN CÔNG SUẤT MBA CHO PHƯƠNG ÁN 2
Sơ Đồ Nối Điện Chính Của Phương n 2

20 KV
110 KV
220 KV
B
2
B

1
B
4
B
3
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 220/110/20KV
SVTK: BÙI VĂN CƯỜNG GVHD: NGUYỄN BỘI KHUÊ
18
A. Chọn công suất MBA B
1
và B
2

Tương tự như ở phương án 1. Hai MBA này cũng làm việc song song
và đặt ngoài trời có công suất được chọn theo
1,4 S
đm
 S
max

MVA107
4,1
150
4,1
S
S
max
đm


Vậy 2 MBA được chọn có công suất đònh mức là S
đm
= 125 MVA do
Nga chế tạo. Có mã hiệu ATДЦTH hệ thống làm mát đối lưu cưỡng bức
dầu và bộ phận làm lạnh được đặt sẵn trong thùng có quạt
Ở chế độ làm việc bình thường
Công suất phụ tải đẳng trò 10 giờ trước quá tải


MVA3,110
10
2.1106.1152.95
S
222
1đt




Công suất phụ tải đẳng trò trong thời gian quá tải (6 giờ)


MVA140
6
2.1504.135
t
t.S
S
22
i

i
2
i
2đt






Đồ thò phụ tải 2 bậc


















Hệ số quá tải bậc 1

93,088,0
125
3,110
S
S
k
đmB
1đt
1


110,3
140
S
đmB
0 4 8 12 14 16 20 22 24
t (giờ)
S (MVA)


140

125

110,3
100

75

50

25
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 220/110/20KV
SVTK: BÙI VĂN CƯỜNG GVHD: NGUYỄN BỘI KHUÊ
19
Hệ số quá tải bậc 2
12,1
125
140
S
S
k
đmB
2đt
2


Với hệ thống làm mát ДЦ suy ra  = 2,5. với  là hằng số thời gian
phát nóng.
Nhiệt độ đẳng trò ở đây được tính theo công thức.
Độ hủy hoại trong một năm

H=
dte
T
1
T
0
6
98Vkk





6
98Vkk
e

=













6
12V
6
11V
6
10V
6
9V

6
8V
6
7V
6
6V
6
5V
6
4V
6
3V
6
2V
6
1V
eeeee
eeeeeee
12
1


với
Vkk :là nhiệt độ môi trường xung quanh
V1 -> V12: là nhiệt độ của 12 tháng trong năm.
Bảng nhiệt độ từng tháng trong năm.

Thay vào công thức :

6
98Vkk
e

=
 
32,9586,1143.
12
1
eeeeee
eeeeee
12
1
6
1,26
6
7,26
6
8,26
6
1,27
6
1,27
6
5,27
6
3,28

6
3,28
6
9,28
6
9,27
6
7,26
6
8,25
















3,27557,4.698Vkk
557,4
6
98Vkk

32,95ln
6
98Vkk






Từ đó suy ra V
đt
=27,3
0
C, MBA loại ATДЦTH với hệ thống làm mát
ДЦ hằng số thời gian  = 2,5 ,t
qt
= 6 giờ.
Tra đường cong số 27 tìm được K
2cp
=1,33 >K
2
như vậy MBA cho phép
làm việc với đồ thò phụ tải đã cho
Ở chế độ sự cố 1 MBA
T 1 25,8 T 2 26,7 T 3 27,9 T 4 28,9
T 5 28,3 T6 28,3 T 7 27,5 T 8 27,1
T 9 27,1 T10 26,8 T 11 26,7 T 12 26,1

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 220/110/20KV
SVTK: BÙI VĂN CƯỜNG GVHD: NGUYỄN BỘI KHUÊ

20
Theo đồ thò phụ tải thì thời gian quá tải là 6 giờ. Do đó khi bò sự cố 1
MBA thì một MBA còn lại vẫn có thể tải với .
Công suất phụ tải đẳng trò trong thời gian quá tải (6 giờ)


MVA140
6
2.1504.135
t
t.S
S
22
i
i
2
i
2đt






Công suất phụ tải đẳng trò 10 giờ trước quá tải


MVA3,110
10
2.1106.1152.95

S
222
1đt




Khi 1 MBA bò sự cố thì công suất của MBA còn lại có thể làm việc ở
chế độ quá tải sự cố là:
K
qt sc
.S
đm
>S
max
1,4.125=175 > S
max
=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
93,088,0
150
3,110
S
S
đmB
1đt


Vậy MBA ở trên đã thỏa các điều kiện nên MBA có S
đmB
=125 MVA
được chọn với các thông số như sau.
Giá 2 300 000 USD
B. Công Suất Của 2 Máy B
3
Và B
4

2 MBA làm việc song song đặt ngoài trời. 2 MBA là loại MBA 2
cuộn dây.
Điện áp đònh mức 110/20 KV
Công suất lớn nhất của 2 máy là S
max
= 50 MVA
Công suất MBA được chọn như sau
1,4 S
đmB
 S
max


MVA7,35
4,1
50
4,1
S
S

max
đmB


Chọn máy có công suất S
đmB
=40 MVA








LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 220/110/20KV
SVTK: BÙI VĂN CƯỜNG GVHD: NGUYỄN BỘI KHUÊ
21
Ở chế độ làm việc bình thường
Đồ thò phụ tải

Công suất phụ tải đẳng trò 10 giờ trước quá tải


MVA34
10
2.308.35
S
22
1đt




Công suất phụ tải đẳng trò trong thời gian quá tải (4 giờ)


MVA50
4
4.50
t
t.S
S
2
i
i
2
i
2đt





Hệ số quá tải bậc 1
93,085,0
40
34
S
S
k
đmB
1đt
1


Hệ số quá tải bậc 2
25,1
40
50
S
S
k
đmB
2đt
2


Ở chế độ sự cố 1 MBA
Theo đồ thò phụ tải thì ta thấy thời gian quá tải là 4 giờ. Do đó khi bò
sự cố 1 MBA thì một MBA còn lại vẫn có thể tải với .

Công suất phụ tải đẳng trò trong thời gian quá tải (4 giờ)

MVA50S
2đt


Công suất phụ tải đẳng trò 10 giờ trước quá tải

MVA34S
1đt


Khi 1 MBA bò sự cố thì công suất của MBA còn lại có thể làm việc ở
chế độ quá tải sự cố là:
K
qt sc
.S
đm
>S
max
1,4.40=56 > S
max
=50 MVA

Và thời gian quá tải sự cố cho phép là không quá 4 giờ 1 ngày đêm
trong 5 ngày đêm.
S
đmB
0 4 6 8 12 14 16 18 20 22 24 t(giờ)
25

50
35
30
S (MVA)

50
40
35
25

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 220/110/20KV
SVTK: BÙI VĂN CƯỜNG GVHD: NGUYỄN BỘI KHUÊ
22

Kiểm tra

93,085,0
40
34
S
S
đmB
1đt


Vậy MBA ở trên đã thỏa các điều kiện nên ta chọn MBA có S
đmB
=40
MVA. Có mã hiệu TДH
Giá 1 200 000 USD.

Bảng liệt kê các thông số của MBA

Điện áp (KV) U
N
% Tổn thất (KW) Giá
P
N

Phương
án
Số
lượng


Cao

Trung

Hạ C/T

C/H

T/H

i%
P
0
C/T

C/H

T/H

USD

đVN

1 2 125

230

121 38,5

11

31

19

0,5

85

290

235

230

2 125

230

121 38,5

11

31

19

0,5

85

290

235



2
2 40

110

22 10,4

0,65

42

175



Mã hiệu Phương án 1
ATДЦTH


Mã hiệu Phương án 2
TДЦ


TДH

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 220/110/20KV
SVTK: BÙI VĂN CƯỜNG GVHD: NGUYỄN BỘI KHUÊ
23

 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 đònh
được tổn thất công suất riêng cho mỗi cuộn dây như sau:

P
NC
=0.5(

P
NCT
+
22






NTHNCH
PP
)

P
NT
=0.5(

P
NCT
+
22





NCHNTH
PP
)


P
NH
=0.5(

P
NCH
+
22






NCTNTH
PP
)
c
Tc
U
UU


(hệ số có lợi MBA tự ngẫu)
Với đồ thò phụ tải hình bậc thang khi có n máy vận hành song song



















i
dmB
iH
NH
dmB
iT
NT
dmB
iC
NC
t
S
S
P
S
S
P
S
S
P
n
tPnA
2
2
2
2

2
2
0
1

Thông số MBA từ ngẫu
S
dmB
= 125MVA
kw85P
0


kw290P
NCT


Kw230P
kw235P
HNT
HNC





Tổn thất ngắn mạch từng cụôn dây


P

NC
=0.5(

P
NCT
+
22





NTHNCH
PP
)
=0.5(290+
22
5.0
230
5.0
235

) =155kw


P
NT
=0.5(

P

NCT
+
22





NCHNTH
PP
)
=0.5(290+
22
5.0
235
5.0
230

) =135kw


P
NH
=0.5 (
2


NCH
P
+

NCT
NTH
P
P



2
)
= 0.5 (
290
5.0
230
5.0
235
22

) =785kw
Tổn thất điện năng là :

]T)SPSPSP[(
S
1
n
1
tPnA
i
2
iHHN
2

iTTN
2
iCCN
2
dmBA
O 






LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 220/110/20KV
SVTK: BÙI VĂN CƯỜNG GVHD: NGUYỄN BỘI KHUÊ
24
Trong đó :
32245029521202150413521106115695TS
2222222
i
2
iC


1602004706100880670TS
2222
i
2
iT



29050225450435230635625TS
222222
i
2
iH



Vậy tổn thất điện năng trong một ngày là :
 
 
kwh7101)29050*785()160200*135(322450*155
1252
1
24852A
2



Tổn thất điện năng trong 1 năm là:

kwh25919203657101A
năm


=0,07 USD/1kwh
A
năm
x =2591920 x 0,07=181434,4 USD

2. Tổn thất điện năng cho phương án 2:
A.Tính tổn thất điện năng B
1
,B
2

Tổn thất điện năng cho 2 MBA B
1
,B
2
được tính tương tự như phương
án 1
Với đồ thò phụ tải hình bậc thang khi có n máy vận hành song song



















i
dmB
iH
NH
dmB
iT
NT
dmB
iC
NC
t
S
S
P
S
S
P
S
S
P
n
tPnA
2
2
2
2
2
2
0

1

Thông số MBA từ ngẫu
S
dmB
= 125MVA
kw85P
0


kw290P
NCT


Kw230P
kw235P
HNT
HNC





Tổn thất ngắn mạch từng cụôn dây


P
NC
=0.5(


P
NCT
+
22





NTHNCH
PP
)
=0.5(290+
22
5.0
230
5.0
235

) =155kw


P
NT
=0.5(

P
NCT
+
22






NCHNTH
PP
)
=0.5(290+
22
5.0
235
5.0
230

) =135kw


P
NH
=0.5 (
2


NCH
P
+
NCT
NTH
P

P



2
)
= 0.5 (
290
5.0
230
5.0
235
22

) =785kw




LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 220/110/20KV
SVTK: BÙI VĂN CƯỜNG GVHD: NGUYỄN BỘI KHUÊ
25
Tổn thất điện năng là :

]T)SPSPSP[(
S
1
n
1
tPnA

i
2
iHHN
2
iTTN
2
iCCN
2
dmBA
O 



Trong đó :
32245029521202150413521106115695TS
2222222
i
2
iC


1602004706100880670TS
2222
i
2
iT



Vậy tổn thất điện năng trong một ngày là :

 
 
kwh6371)160200*135(322450*155
1252
1
24852A
2




Tổn thất điện năng trong 1 năm là:

kwh23254153656371A
1năm


=0,07 USD/1kwh
A
năm
x =2325415 x 0,07=162779 USD
B.Tính tổn thất điện năng cho B
3
B
4

Thông số của MBA

Công suất đònh 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)
KW115P
O


KW220P
N


I%=2,6
5,10%U
N


USD

Công thức tính tổn thất MBA B3&B4 khi có 2 MBA vận hành song
song:


i
2
i

2
dmBA
N0
TS
S
1
P
n
1
TPnA

với:
29050225450435230635625TS
222222
i
2
iH



Tổn Thất Điện Năng Trong 1 Năm:
KWh201679729050.
40
1
220
2
1
241152365A
2
2nam



A
năm
x =2016797x 0,07=141175 USD
A
năm
=2325415+2016797=4342394 KWh
Tổng tổn thất điện năng phương án 1 2591920 KWh

Tổng tổn thất điện năng phương án 2 4342394 KWh