luận văn kỹ thuật điện, điện tử thiết kế trạm biến áp 220kv - 110kv - 22kv - võ ngọc tùng (01 - 2005)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DL KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ
KHOA : ĐIỆN – ĐIỆN TỬ





LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP


Đề tài :

THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 220/110/22KV



GVHD : HUỲNH NHƠN
SVTH : VÕ NGỌC TÙNG
MSSV : 00ĐĐC134
LỚP : 00ĐC01






Tp. Hoà Chí Minh Thaùng 01 -2005

NHAÄN XEÙT CUÛA GIAÙO VIEÂN

MỤC LỤC

PHẦN A: THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN

Chương I : TỔNG QUAN VỀ TRẠM BIẾN ÁP Trang 1
Chương II: PHỤ TẢI VÀ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT Trang 3
Chương III: CHỌN SƠ ĐỒ CẤU TRÚC TRẠM Trang 8
Chương IV: CHỌN MÁY BIẾN ÁP Trang 10
Chương V: SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN Trang 15
Chương VI: TÍNH TOÁN DÒNG ĐIỆN NGẮN MẠCH Trang 19
Chương VII: TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG Trang 29
Chương VIII: CHỌN CÁC KHÍ CỤ ĐIỆN Trang 33
Chương IX: TÍNH TOÁN KINH TẾ – KỸ THUẬT QUYẾT ĐỊNH PHƯƠNG ÁN THIẾT
KẾ Trang 43
Chương X: PHẦN DẪN ĐIỆN Trang 45

PHẦN B: CHỐNG SÉT VÀ NỐI ĐẤT

Chương I: BẢO VỆ CHỐNG SÉT ĐÁNH TRỰC TIẾP CHO HỆ THỐNG Trang 59
Chương II: TÍNH TOÁN HỆ THỐNG NỐI ĐẤT CHO TRẠM Trang 74























TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. THIẾT KẾ NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP CỦA HUỲNH NHƠN

2. KĨ THUẬT CAO ÁP CỦA HOÀNG VIỆT

3. THIẾT KẾ NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP NGUYỄN HỮU KHÁI

4. HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN PHAN THỊ THANH BÌNH
DƯƠNG LAN HƯƠNG
PHAN THỊ THU VÂN


Luận n Tốt Nghiệp GVHD :HUỲNH NHƠN


SVTH : VÕ NGỌC TÙNG Trang 1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ TRẠM BIẾN ÁP

Những năm gần đây , thực hiện chính sách đổi mới, ngành công nghiệp thiết bò
điện và vật liệu điện đã có những bước phát triển đáng kể.với mục đích không ngừng
phát triển , luôn đẩy mạnh nền công nghiệp thiết bò điện và vật liệu điện để phục vụ
cho công cuộc phát triển điện trong thời kỳ công nghiệp hoá , hiện đại hoá đất nước .
Trạm biến áp là một trong những vấn đề cơ bản của hệ thống cung cấp
điện.Trạm biến áp dùng để biến đổi điện năng từ cấp điện này sang cấp điện khác để
đến người sử dụng.
Khi thiết kế một trạm biến áp ,ta luôn quan tâm đến công suất của máy biến
áp khi chọn cho phù hợp , mà còn xem đến các phụ tải.Vì vậy việc lựa chọn máy biến
áp bao giờ cũng gắn liền với việc lựa chọn các phương án cung cấp điện cho phù hợp
để không ảnh hưởng đến các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật.
Công suất và các tham số khác của máy biến áp phụ thuộc vào phụ tải cấp

điện của mạng .Vì vậy , để lựa chọn trạm biến áp tốt nhất chúng ta phải xét đến rất
nhiều mặt và phải tiến hành tính toán và so sánh kinh tế kỹ thuật giữa các phương án
đã đưa ra.
Trong thiết kế và vận hành mạng điện thừơng gặp : Trạm phân phối điện và
trạm biến áp.
Trạm phân phối điện bao gồm : Các thiết bò điện , cầu dao ,máy cắt , thanh
góp … dùng để nhận và phân phối điện cho các phụ tải các thiết bò này không thể biến
đổi điện năng.
Trạm biến áp không những có các thiết bò trên mà còn có các máy biến áp
dùng để biến điện áp từ cao xuống thấp và ngược lại.Do đó người ta phân loại trạm
biến áp theo nhiệm vụ sau :
 Trạm biến áp tăng áp :Là trạm biến áp thường được đặt ở nhà máy điện hay ở
nơi thích hợp với nhiệm vụ biến đổi điện áp ở đầu cực máy phát lên các cấp
điện áp cao hơn thích hợp với hệ thống điện và truyền tải đi xa
 Trạm biến áp trung gian :Là trạm biến áp liên lạc giữa hai hay nhiều cấp điện
áp khác nhau của hệ thống điện
 Trạm biến áp khu vực : Là trạm nhận điện từ hệ thống để biến đổi xuống cấp
điện áp thích hợp , phù hợp với nhu cầu sử dụng điện
Những yêu cầu khi thiết kế một trạm biến áp :
 Phụ tải luôn được cung cấp liên tục
 Hạn chế tối đa việc xảy ra sự cố mất điện
 Thao tác ,vận hành đơn giản phù hợp với từng cấp điện áp
 Tính kinh tế cao
Luận n Tốt Nghiệp GVHD :HUỲNH NHƠN


SVTH : VÕ NGỌC TÙNG Trang 2
Tất cả các yêu cầu trên phải lựa chọn rất kó trước khi đưa vào thiết kế , nhưng
vấn đề còn tuỳ thuộc vào yêu cầu công nghệ , khả năng đầu tư , điều kiện về mặt
bằng để thiết kế cho trạm.

Luận n Tốt Nghiệp GVHD :HUỲNH NHƠN

SVTH : VÕ NGỌC TÙNG Trang 3
CHƯƠNG II: PHỤ TẢI VÀ CÂN BẰNG CÔNG
SUẤT
I/KHÁI NIỆM CHUNG.
Phụ tải là các thiết bò hay tập hợp các khu vực gồm nhiều thiết bò sử dụng điện
năng để biến đổi thành các dạng năng lượng khác như : quang năng , nhiệt
năng, cơ năng, hoá năng . Do đó phụ tải đóng vai trò quan trọng đối với người
vận hành và thiết kế .Vì vậy , bất kì một công trình cung cấp điện nào dù lớn hay nhỏ
luôn đảm bảo các thông số vận hành , giữ vững chất lượng điện áp , tiết liệm điện
năng .Từ đó góp phần giảm giá thành và tổn thất trong khâu chuyển tải điện năng
.Chính những điều kiện trên mà phải cần người thiết kế tiến hành xác đònh và phân
loại phụ tải nhằm đáp ứng yêu cầu chất lượng điện của các phụ tải
Có 3 loại phụ tải theo mức độ quan trọng:
 Phụ tải loại 1: Khi mất điện ảnh hưởng đến tính mạng con người , thiệt hại lớn
cho nền kinh tế quốc dân hoặc ảnh hưởng đến chính trò
 Phụ tải loại 2: Khi mất điện có ảnh hưởng đến nền kinh tế , sản xuất nhưng
không nghiêm trọng như loại 1
 Phụ tải loại 3: Về nguyên tắc co ùthể mất điện thời gian ngắn không ảnh hưởng
nhiều đến các hộ tiêu thụ
Khi thiết kế cung cấp điện cho các phụ tải cần chú ý:
 Đối với phụ tải loại 1: Khu công nghiệp , các thành phố lớn, các khu vực ngoại
giao, công sở quan trọng , các bệnh viện … cần phải đảm bảo điện liên tục .Do
đó phải có ít nhất 2 nguồn độc lập hoặc phải có nguồn dự phòng thường trực
 Đối với phụ tải loại 2: khu công nghiệp nhỏ, khu vực sinh hoạt đông dân, …nói
chung cũng quan trọng nhưng không bằng loại 1.Khi thiết kế có thể cân nhắc
giữa yếu tố kỹ thuật với vốn đầu tư. Nếu không làm tăng vốn đầu tư nhiều
hoặc không phức tạp khó khăn lắm nên thiết kế 2 nguồn cung cấp có thể
chuyển đổi khi có sự cố 1 nguồn
 Đối với phụ tải loại 3: Chủ yếu là các khu dân cư khi thiết kế có thể chỉ có 1
nguồn cung cấp

Theo nhiệm vụ thiết kế trạm biến áp 220/110/22 KV đặt trong đòa bàn nào đó có nhận
điện từ 2 nguồn : nguồn vào là 220KV hạ áp xuống
 Cấp 110KV cung cấp cho phụ tải có S
max
=40MVA, S
min
=30MVA, cos

=0,8 từ
2 đường dây
 Cấp 110KV cung cấp cho phụ tải có S
max
=20MVA, S
min
=15MVA, cos

=0,78
từ 6 đường dây
Tự dùng của trạm biến áp không phụ thuộc hoàn toàn vào công suất của trạm biến
áp .Vì thế trạm phải có hê thống tự dùng để phục vu ïcho : Hệ thống làm lạnh của
máy biến áp (quạt, hệ thống bơm dầu, nước cưỡng bức) hệ thống truyền động , điều

Luận n Tốt Nghiệp GVHD :HUỲNH NHƠN


SVTH : VÕ NGỌC TÙNG Trang 4
khiển , chiếu sáng sinh hoạt .Tất cả các nhu cầu trên được lấy tư øcấp điện áp
0,4KV.Do đó , công suất tự dùng là S
td
=500KVA(S

TD
=0,5MVA) cos

=0,76
II/ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT
Cân bằng công suất đóng vai trò quan trọng trong thiết kế cung cấp điện hay
thiết kế trạm biến áp .Biết rằng sự vận hành của hệ thống sẽ không đảm bảo nếu
công suất của hệ thống bò thiếu so với công suất phụ tải phát ra .Vì vậy , hệ thống
không những phải cung cấp đảm bảo cho phụ tải lúc cực đại mà phải lớn hơn .Phần
lớn hơn đó chính là công suất mà trạm sẽ phát triển thêm
Cân bằng công suất làcân bằng công suất tác dụng và công suất phản kháng
.Sự thiếu hụt 1 trong 2 đại lượng này sẽ ảnh hưởng đến chất lượng điện năng và yêu
cầu cung cấp điện .Trong mạng điện thường tổn thất công suất phản kháng lớn hơn
công suất tác dụng , sự thiếu hụt công suất phản kháng sẽ ảnh hưởng đến chất lượng
điện năng ở các hộ tiêu thụ
Trạm biến áp được cung cấp từ hệ thống bằng 2 đường dây 220KV dài 120KM
có S

=4000MVA,x
ht
=0,4
 Phụ tải110KV có S
max
=40MVA,S
min
=30MVA, cos

=0,8 từ 2 đường dây
 Phụ tải22KV có S
max

=20MVA,S
min
=15MVA, cos

=0,78 từ 2 đường dây
 Cấp tự dùng 0,4KV có S
td
=500KVA(S
TD
=0,5MVA) cos

=0,76
III/ĐỒ THỊ PHỤ TẢI
Đồ thò phụ tải là hình vẽ biểu diễn quan hệ giữa công suất phụ tải ( S,P,Q)
theo thời gian (t)
đây ta quan tâm đến đồ thò phụ tải hằng ngày , thời gian trong 24 giờ , có
thể bắt đầu từ giờ bất kì .Nhưng để dễ dàng trong tính toán ta chọn móc thời gian 0
đến 24 giờ . Phụ tải có thể vẽ bằng trò thực theo tỉ lệ được chọn thích hợp hay vẽ bằng
phần trăm so với trò cực đại(S
MAX
, P
MAX
).đồ thò phụ tải thường được vẽ dưới dạng bậc
thang
Đồ thò phụ tải hằng ngày được sử dụng khi thiết kế chọn công suất của máy
biến áp , tính toán các phần dẫn điện, tính toán tổn thất điện năng của máy biến áp
1/ đồ thò phụ tải cấp 110KV

16





30
32
40
35
30
S(MVA)
T(giờ)
4
8
12
20
24
Luận n Tốt Nghiệp GVHD :HUỲNH NHƠN


SVTH : VÕ NGỌC TÙNG Trang 5
Ta có

S
max
=40MVA
S
min
=30MVA
P=S cos
Q=P sin
cos=0,8  tg=0,75
Bảng cân bằng công súât

STT T(H) S(MVA) P(MW) Q(MVAR)
1
2
3
4
5
6

0 ĐẾN 4
4 ĐẾN 8
8 ĐẾN 12
12 ĐẾN 16
16 ĐẾN 20
20 ĐẾN 24
30
32
40
40
35

30
24
25,5
32
32
28
24
18
19,2
24
24
21
18
2/ ĐỒ THỊ PHỤ TẢI CẤP 22KV













Ta có
S
max

=20MVA
S
min
=15MVA
P=S cos
Q=P sin
cos=0,78  tg=0,8
15


16
20
19
20
15
S(MVA)
T(giờ)
4
8
12
20
24
16
Luận n Tốt Nghiệp GVHD :HUỲNH NHƠN


SVTH : VÕ NGỌC TÙNG Trang 6
Bảng cân bằng công suất

3/CHỌN CÔNG SUẤT TỰ DÙNG CHO TRẠM

Cấp 0,4KV
S
TD
=500KVA =0,5MVA
cos=0,76  tg=0,85
P
TD
=S
TD
cos=0,38 MVA
Q
TD
=P
TD
tg = 0,324MVAR
4/ĐỒ THỊ PHỤ TẢI TOÀN TRẠM
Để tổng hợp đồ thò phụ tải ta dùng phương pháp vẽ tất cả các đồ thò phụ tải , cộng
tất cả các công suất của từng phụ tải lại với nhau và sau đó cộng thêm phần tự dùng
(hay tổn hao)
Ta có
P=S* cos


Trong đó P công suất tác dụng(W)
Q=S* sin


Trong đó Q công suất phản kháng(VAR)
S=
22

QP 

Trong đó S công suất biểu kiến(MVA)
Hệ số cos của trạm:
cos=
79,0
5,02040
76,0*5,078,0*208,0*40
321
3cos32cos21cos1
cos 








SSS
SSS
Si
Si




BẢNG CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TOÀN TRẠM

STT T(H) S(MVA) P(MW) Q(MVAR)
1
2
3
4
5
6
0 ĐẾN 4
4 ĐẾN 8
8 ĐẾN 12
12 ĐẾN 16
16 ĐẾN 20
20 ĐẾN 24
15
16
20
19
20
15
11,7
12,48
15,6
14,82
15,6
11,7
9,36

9,98
12,48
11,85
12,48
9,36
Luận n Tốt Nghiệp GVHD :HUỲNH NHƠN


SVTH : VÕ NGỌC TÙNG Trang 7
S(MVA) STT T(H)
110 (KV) 22(KV)
TỰ DÙNG
(MVA)
TỔNG
(MVA)
1
2
3
4
5
6

0 ĐẾN 4
4 ĐẾN 8
8 ĐẾN 12
12 ĐẾN 16
16 ĐẾN 20
20 ĐẾN 24
30
32

40
40
35
30
15
16
20
19
20
15
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
45,5
48,5
60,5
59,5
55,5
45,5

Đồ thò tổng hợp toàn trạm

Từ đồ thò phụ tải tổng của trạm ta xác đònh công suất phụ tải toàn trạm khi làm việc ở
mức độ cực đại là 60,5 MVA ứng với thời gian làm việc 4 giờ trong mỗi ngày đêm
.Còn công suất phụ tải toàn trạm khi làm việc ở mức độ min là 45,5MVA trong thời
gian 8 giờ (từ 0 đến 4 và 20 đến 24)
Như vậy chọn máy biến áp có công suất 60MVA là hợp lý









45,5
48,5
60,5
59,5
55,5
45,5
S=60MVA

S(MVA)
T(giờ)
4
8
12
24
16
20
Luận n Tốt Nghiệp GVHD :HUỲNH NHƠN


SVTH : VÕ NGỌC TÙNG Trang 8
CHƯƠNG III : CHỌN SƠ ĐỒ CẤU TRÚC CỦA
TRẠM
I) KHÁI QUÁT
ơ đồ cấu trúc là sơ đồ diễn tả sự liên quan giữa nguồn , tải và hệ thống điện
đối với trạm biến áp .,nguồn thường là các đường dây cung cấp từ hệ thống đến
trạm biến áp , có nhiệm vụ đảm bảo cung cấp cho các phụ tải mà trạm biến áp
đảm nhận .Với các trạm biến áp tiêu thụ cũng có thể có máy phát dự phòng để cung
cấp điện cho các phụ tải khi có sự cố trong hệ thống , trong trường hợp này các máy
phát dự phòng được xem là nguồn
Khi thiết kế trạm biến áp , sơ đồ cấu trúc là phần quan trọng có ảnh hưởng quyết
đònh đến toàn bộ thiết kế
Các yêu cầu chính khi chọn sơ đồ cấu trúc:
Tính linh hoạt : Cấu trúc đơn giản ,thích hợp với các trạng thái vận hành khác nhau
của hệ thống .Do đó, sơ đồ phải có nhiều thiết bò , nhưng sơ đồ có nhiều thiết bò thì
xác suất sự cố lại tăng và do đó tính đảm bảo giảm xuống , vì vậy từng trường hợp cụ
thể mà ta chọn sơ đồ có tính đảm bảo và tính liên tục
Tính phát triển :Đảm bảo làm việc tin cậy cho giai đoạn hiện tại và phát triển phụ
tải trong tương lai theo dự báo kế hoạch

Tính hiện đại và vận hành an toàn đảm bảo khi thi công sửa chữa và vận hành các
bộ phận riêng biệt mà không cần phải cắt điện
Tính đảm bảo theo yêu cầu cung cấp điện , chẳng hạn tải quan trọng phải dùng 2
máy biến áp và được cung cấp từ 2 đường dây từ 2 nguồn độc lập
II) SO SÁNH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU
1\Phương án 1
Sử dụng máy biến áp 2 cuộn dây vận hành song song .Hai máy này có nhiệm vụ cung
cấp cho phụ tải ở dưới và còn đường dây cung cấp từ hệ thống
2\PHƯƠNG ÁN 2
Sử dụng máy biến áp từ ngẫu khi có máy biến áp tương ứng có cấp phụ tải điện áp
phía cao và phía hạ không chênh lệch nhau nhiều
Ưu điểm:
 Sơ đồ cấu trúc rõ ràng, linh hoạt, độ tin cậy cung cấp điện cao
 Trạm ít máy biến áp ,vận hành đơn giản, giá thành thấp
Khuyết điểm:
Không phải trườnghợp nào cũng có máy thích hợp , máy biến áp có thể có kích
thước và trọng lượng lớn



S
Luận n Tốt Nghiệp GVHD :HUỲNH NHƠN


SVTH : VÕ NGỌC TÙNG Trang 9
* Sơ đồ cấu trúc phương án 1:

A
1
A
2






A
3
A
4












* Sơ đồ cấu trúc phương án 2

22 KV
0,4 KV
220 KV
110 KV
U
T
= 110KV
U
C
= U
HT
= 220KV
U
T
= 110KV
U
H
= 22 KV

Luận n Tốt Nghiệp GVHD :HUỲNH NHƠN


SVTH : VÕ NGỌC TÙNG Trang 10
CHƯƠNG IV: CHỌN MÁY BIẾN ÁP

I/TỔNG QUÁT
áy biến áp là thiết bò truyền tải điện năng từ điện áp này
đến điện áp khác .Điện năng sản suất từ nhà máy điện
được truyền tải đến các hộ tiêu thụ ở xa phải qua đường
dây cao thế 220, 110, 500KV … thường qua máy biến áp tăng từ điện áp máy phát lên
điện áp tương ứng ở cuối đường dây cao áp lại cần máy biến áp giảm về điện áp thích
hợp với mạng phân phối
 Việc lựa chọn số lượng và công suất các máy biến áp trên cơ sở kỹ thuật và
kinh tế cho các trạm biến áp có ý nghóa quan trọng để khi xây dựng các sơ đồ
cấp điện
 Khi chọn số lượng và công suất máy biến áp điện lực cấn sử dụng các số liệu
về chi phí hằng năm, vốn đầu tư và chi phí vận hành hàng năm là chỉ tiêu
quyết đònh để chọn số lượng và công suất của máy biến áp
 Khi chọn công suất máy biến áp cần phải đảm bảo chế độ làm việc hợp lý về
kinh tế .Thêm vào đó phụ tải của máy biến áp trong điều kiện bình thường
không được làm giảm tuổi thọ của máy
 Phải dự trù khả năng phát triểnphụ tải để xác đònh dung lượng máy biên áp
cho hợp lý vì hàng năm sản lượng của khu công nghiệp, nhà máy tăng lên
Trong phạm vi yêu cầu của việc thiết kế trạm biến áp cung cấp điện ở các cấp
220/110/22KV. Xét về khía cạnh cấp điện thì việc lựa chọn máy biến áp từ ngẫu hợp
lý hơn so với máy biến áp 3 cuộn dây về kinh tế và kỹ thuật
II/CHỌN MÁY BIẾN ÁP CHÍNH CHO CÁC PHƯƠNG ÁN
1.PHƯƠNG ÁN 1
a) Chọn máy biến áp A1 và A2 (220 KV)

Hai máy này có nhiệm vụ cung cấp điện cho toàn trạm
Phụ tải có công suất tổng 60,5 MVA , trong đó:
S
max
= 40 MVA là công suất phụ tải cấp 110 KV
S
max
= 20 MVA là công suất phụ tải cấp 22 KV
S
max
= 0,5 MVA là công suất phụ tải cấp tự dùng 0,4 KV
S
đmba
 MVA
k
S
qtsc
21,43
4,1
5,60
max

Trong đó K
qtsc
=1,4 vì máy biến áp đặt ngoài trời
Chọn 2 máy biến áp co ùcông suất S
đmba
=63 MVA
* Kiểm tra
-Trong điều kiện bình thường có hệ số mang tải của mỗi máy là

K
pt
=
48,0
63*2
5,60
2
max

dmBA
S
S
 0,93 như vậy là hợp lý
M
Luận n Tốt Nghiệp GVHD :HUỲNH NHƠN


SVTH : VÕ NGỌC TÙNG Trang 11
Như vậy máy biến áp đã chọn đảm bảo công suất cung cấp
Vậy chọn máy biến áp kiểu T do NGA sản xuất có các thông số sau :
 Điện áp cuộn cao U
C
= 230 KV
 Điện áp cuộn hạ U
H
= 115 KV
 Điện áp ngắn mạch U
N%
= 12
 Dòng không tải I

0%
= 0,2
 Tổn thát không tải P
0
= 35 KW
 Tổn thất ngắn mạch P
N
= 215 KW
 Giá : 600 * 10
3
USD
b) Chọn máy biến áp A3 và A4 (110 KV)
Phụ tải có công suất tổng 20,5 MVA , trong đó:
S
max
= 20 MVA là công suất phụ tải cấp 22 KV
S
max
= 0,5 MVA là công suất phụ tải cấp tự dùng 0,4 KV
S
đmba
 MVA
k
S
qtsc
6,14
4,1
5,20
max


Trong đó K
qtsc
=1,4 vì máy biến áp đặt ngoài trời
Chọn 2 máy biến áp co ùcông suất S
đmba
=16 MVA
* Kiểm tra
-Trong điều kiện bình thường cóhệ số mang tải của mỗi máy là
K
pt
= 64,0
16*2
5,20
2
max

ĐMBA
S
S
 0,93
Do máy đặt ngoài trời nên ta kiểm tra khi 1 máy bò sự cố
1,4*S
đmba
= 1,4*16=22,4 MVA
Như vậy kiểm tra điều kiện ta thấy máy đảm bảo công suất cung cấp
Vậy chọn máy biến áp kiểu TMH do NGA sản xuất có các thông số sau :
 Điện áp cuộn cao U
C
= 115 KV
 Điện áp cuộn hạ U

H
= 22 KV
 Điện áp ngắn mạch U
N%
= 10
 Dòng không tải I
0%
= 0,1
 Tổn thát không tải P
0
= 10 KW
 Tổn thất ngắn mạch P
N
= 103 KW
 Khối lượng : 49 tấn
 Giá : 300 * 10
3
RUP
c) Chọn máy biến áp A5 và A6 (22 KV)
Hai máy này có nhiệm vụ cung cấp điện cho tự dùng
Phụ tải có công suất tổng 0,5 MVA

S
đmba
 MVA
k
S
qtsc
35,0
4,1

5,0
max

Luận n Tốt Nghiệp GVHD :HUỲNH NHƠN


SVTH : VÕ NGỌC TÙNG Trang 12
Trong đó K
qtsc
=1,4 vì máy biến áp đặt ngoài trời
Chọn 2 máy biến áp có công suất S
đmba
=0,5MVA
* Kiểm tra
-Trong điều kiện bình thường có hệ số mang tải của mỗi máy là
K
pt
=
5,0
5,0*2
5,0
2
max

dmBA
S
S
 0,93
Do máy đặt ngoài trời nên ta kiểm tra khi 1 máy bò sự cố
1,4* S

đmba
= 1,4*0,5=0,7 MVA
Như vậy máy đảm bảo công suất cung cấp
Vậy chọn máy biến áp kiểu TM do ABB sản xuất có các thông số sau :
 Điện áp cuộn cao U
C
= 22 KV
 Điện áp cuộn hạ U
H
= 0,4 KV
 Điện áp ngắn mạch U
N%
= 4
 Tổn thát không tải P
0
= 1 KW
 Tổn thất ngắn mạch P
N
= 7 KW
 Khối lïng :1,695 tấn
 Giá : 4 *10
3
USD
Bảng tổng hợp của phương án 1

2.PHƯƠNG ÁN 2
a) Chọn máy biến áp từ ngẫu B1 và B2
Hai máy này có nhiệm vụ cung cấp điện cho toàn trạm
Phụ tải có công suất tổng 60,5 MVA , trong đó:
S

max
= 40 MVA là công suất phụ tải cấp 110 KV
S
max
= 20 MVA là công suất phụ tải cấp 22 KV
S
max
= 0,5 MVA là công suất phụ tải cấp tự dùng 0,4 KV
S
đmba
 MVA
k
S
qtsc
21,43
4,1
5,60
max

Trong đó K
qtsc
=1,4 vì máy biến áp đặt ngoài trời
Chọn 2 máy biến áp có công suất S
đmba
= 60 MVA
* Kiểm tra
-Trong điều kiện bình thường có hệ số mang tải của mỗi máy là
Kiểu Sl

S

max

(MVA)

S
đmba
(MVA)

Đ.A
(KV)
U
C
(KV)
U
H
(KV)
U
N%
I
0%
P
0
(KW)

P
N

(KW)

K.L

(tấn)
GIÁ
(USD)
T
TMH
TM
2
2
2
60,5
20,5
0,5
63
16
0,5
220
110
0,4
230
115
22
115
22
0,4
12
10
4
0,2
0,1

35
13
1
215
103
7

49
1,695
600 *10
3

300 *10
3

4 *10
3


Luận n Tốt Nghiệp GVHD :HUỲNH NHƠN


SVTH : VÕ NGỌC TÙNG Trang 13
K
pt
=
5,0
60*2
5,60
2

max

dmBA
S
S
 0,93
Do 2 máy đặt ngoài trời nên ta kiểm tra khi 1 máy bò sự cố
1,4 * S
đmba
= 1,4 * 60=84 MVA
Như vậy máy đảm bảo cung cấp 100% công suất
Vậy chọn máy biến áp kiểu ATTH do NGA sản xuất có các thông số sau :
 Điện áp cuộn cao U
C
= 230 KV
 Điện áp cuộn cao U
T
= 121 KV
 Điện áp cuộn hạ U
H
= 22 KV
 Điện áp ngắn mạch U
N(C-T)%
= 9,35
 Điện áp ngắn mạch U
N(C-H)%
= 34
 Điện áp ngắn mạch U
N(T-H)%
= 22,9

 Dòng không tải I
0%
= 2
 Tổn thát không tải P
0
= 82,3 KW
 Tổn thất ngắn mạch P
N(C-T)
= 268 KW
 Tổn thất ngắn mạch P
N(C-H)
= 268 KW
 Tổn thất ngắn mạch P
N(T-H)
= 268 KW
 Khối lượng : 166,3 tấn
 Giá : 94* 10
3
RUP
b) Chọn máy biến áp B3 và B4
Hai máy này có nhiệm vụ cung cấp điện cho tự dùng
Phụ tải có công suất tổng 0,5 MVA
S
đmba
 MVA
k
S
qtsc
35,0
4,1

5,0
max

Trong đó K
qtsc
=1,4 vì máy biến áp đặt ngoài trời
Chọn 2 máy biến áp co ùcông suất S
đmba
=0,5 MVA
* Kiểm tra
-Trong điều kiện bình thường có hệ số mang tải của mỗi máy là
K
pt
=
5,0
5,0*2
5,0
2
max

dmBA
S
S
 0,93 như vậy là hợp lý
Do máy đặt ngoài trời nên ta kiểm tra khi 1 máy bò sự cố
1,4*S
đmba
= 1,4*0,5=0,7 MVA
Như vậy máy đảm bảo cung cấp 100% công suất
Vậy chọn máy biến áp kiểu TM do NGA sản xuất có các thông số sau :

 Điện áp cuộn cao U
C
= 22 KV
 Điện áp cuộn hạ U
H
= 0,4 KV
 Điện áp ngắn mạch U
N%
= 4
 Tổn thát không tải P
0
= 1 KW
 Tổn thất ngắn mạch P
N
= 7 KW
Luận n Tốt Nghiệp GVHD :HUỲNH NHƠN


SVTH : VÕ NGỌC TÙNG Trang 14
 Khối lïng :1,695 tấn
 Giá : 4 *10
3
RUP
Bảng tổng hợp của phương án 2

Kiểu SL S
max
(mva)
S
đmba

(mva)
Đ.A
(kv)
U
C
U
T
U
H
U
N
c-t
U
N
c-
h
U
N
t-h
P
0
(kw)
P
N
c-t
P
N
c-h
ATTH
TM

1
2
60,5
0,5
60
0,5
220
22
230
20
121 22
0,4
9,35 34 22,9 82,3
1
268 268

P
N
t-h
K.L
Tấn
Giá
RUP
268 166,3
1,695
94*10
3

4*10
3


Luận n Tốt Nghiệp GVHD :HUỲNH NHƠN

SVTH : VÕ NGỌC TÙNG Trang 15
CHƯƠNG V: SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN

I/KHÁI QUÁT
ơ đồ nối điện là hình vẽ biểu diễn quan hệ giữa các thiết bò , khí cụ điện có
nhiệm vụ nhận điện từ các nguồn để cung cấp phân phối cho các phụ tải cùng
một cấp điện áp
Sơ đồ nối điện có nhiều mạng khác nhau phụ thuộc vào cấp điện áp , số phần tử
nguồn và tải , công suất tổng, tính chất quan trọng của các phụ tải .Vì vậy , để chọn 1
sơ đồ nối điện thích hơp cho trạm ta cũng phải căn cứ vào các yêu cầu sau :
 Tính đảm bảo :Cung cấp điện theo yêu cầu hay sự quan trong của phụ tải ,
luôn đánh giá qua độ tin cậy cung cấp điện, thời gian ngừng cung cấp điện…
 Tính linh hoạt :Có nhiều chế độ làm việc khác nhau khi có sự cố xảy ra
 Tính phát triển :Luôn luôn đáp ứng được nhu cầu dùng điện ngay hiện tại
vàcần tăng thêm các nguồn hay tải trong tương lai và vận hành đơn giản
 Tính kinh tế : Thể hiện ở vốn đầu tư và các chi phí hằng năm
1/Sơ đồ hệ thống thanh góp
Tất cả các phần tử (nguồn ,tải) đều được vào thanhgóp chung qua một máy cắt .Hai
bên máy có 2 dao cách ly , nhưng máy biến áp 2 cuộn dây có thể không có dao cách
ly về phía máy biến áp .Các dao cách ly này có nhiệm vụ đảm bảo toàn khi cần sửa
chữa máy cắt điện
Sơ đồ 1 hệ thông thanh góp có ưu điểm : đơn giản , rõ ràng, mỗi phần tử được thiết
kế riêng cho mạch đó .Khi vận hành sửa chữa mạch này không ảnh hưởng trực tiếp
đến các mạch khác
Tuy nhiên nó có 1 số khuyết điểm:

Khi sử chữa máy cắt điện trên mạch nào , các phụ tải nối vào mạch đó cũng bò
mất điện thời gian cung cấp điện phụ thuộc vào thời gian sữa chữa máy cắt
điện đó


Ngắn mạch trên thanh góp dẫn đến cắt điện toàn bộ các phần tử ngay cả khi
sửa chữa thanh góp hay các dao cách ly về phía thanh góp
Tóm lại do có nhiều khuyết điểm trên , sơ đồ này chỉ sử dụng khi yêu cầu đảm bảo
không cao, các hộ tiêu thụ loại 3.Trong trường hợp này chỉ có 1 nguồn cung cấp
Để tăng cường tính đảm bảo cho sơ đồ ta có các dạng thanh góp
a)Phân đọan thanh góp
Sơ đố hệ thống thanh góp có phân đoạn bằng máy cắt điện được sử dụng rộng rãi
trong trạm biến áp cũng như trong nhà máy điện khi điện áp không cao và số mạch
không nhiều
b) Đặt thêm thanh góp vòng
Sơ đồ này chỉ thực hiện chủ yếu ở điện áp cao thường từ 110KV trở lên và có số
đường dây nhiều
S
Luận n Tốt Nghiệp GVHD :HUỲNH NHƠN


SVTH : VÕ NGỌC TÙNG Trang 16
Với 110KV số đường dây  8
Với 220KV số đường dây  6
2/ Sơ đồ 2 hệ thống thanh góp
Mỗi phần tử qua một máy cắt nhưng rẽ qua 2 dao cách ly để nối vào 2 thanh
góp giữa 2 hệ thống thanh góp có 1 may cắt liên lạc (MC
G
) .Hai hệ thống thanh góp
có giá trò như nhau
Sơ đồ 2 hệ thống thanh góp chỉ sử dụng với điện áp cao từ 110KVtrở lên
Ngoài các dạng thanh góp trên còn rất nhiều hệ thống thanh góp
II/Chọn lượng thanh góp cho từng phương án
Từ các sơ đồ nối điện trên với các ưu điểm và khuyết điểm cũng như tính linh
hoạt củacác phụ tải , đồng thời xét đến mức độ kỹ thuật về vận hành cũng như về

kinh tế bảo dưỡng các khí cụ điện của trạm như ở nước ta hiện nay .Ta xét đến mức
độ tin cậy của thiết bò ta chọn sơ đồ nối điện cho 2 phương án như sau :
1/ Phương án 1
* Cấp 220KV
-Từ hệ thống đi vào gồm 2 đường dây và có 2 đường dây xuống 2 máy biến áp .ta có
số mạch không nhiều. Cho nên ta chọn sơ đồ 1 hệ thống thanh góp cóphân đoạn
* Cấp 110KV
Số đường dây đi vào là 2
Còn số đường dây đi ra là 4
Chính lẽ đó tổng số đường dây là 6 cho nên ta chọn sơ đồ hệ thống 2 thanh góp để
đảm bảo tính cung cấp điện cao
* Cấp 22KV
Do điện áp thấp 22KV nên ta chọn sơ đồ 1 hệ thống thanh góp dùng máy cắt hợp bộ
2/ Phương án 1
Còn đối với phương án 2 ta sử dụng máy biến áp tự ngẫu
- Cấp 220kv :Do có 2 đường dây từ hệ thống đi vào và 2 dây từ máy biến áp đi xuống
nên ta dùng sơ đồ 1 hệ thống thanh góp có phân đoạn
cấp 110KV : Do có 2 dây từ cuộn trung và đi ra 2 tải nên ta cũng dùng sơ đồ 1 hệ
thống thanh góp có phân đoạn
- Cấp 22KV :Do đây làcấp có mức điện áp thấp nên ta dùng hệ thống 1 thanh góp
dùng máy cắt hợp bộ








Luận n Tốt Nghiệp GVHD :HUỲNH NHƠN

SVTH : VÕ NGỌC TÙNG Trang 17
3/Sơ đồ nối đòên của phương án 2

220 KV
110 KV
22 KV
0,4 KV
Luận n Tốt Nghiệp GVHD :HUỲNH NHƠN


SVTH : VÕ NGỌC TÙNG Trang 18

HỆ THỐNG
220KV
110KV
22KV
0.4KV
Luận n Tốt Nghiệp GVHD :HUỲNH NHƠN

SVTH : VÕ NGỌC TÙNG Trang 19

Luận n Tốt Nghiệp GVHD :HUỲNH NHƠN


SVTH : VÕ NGỌC TÙNG Trang 20