luận văn kỹ thuật điện, điện tử thiết kế trạm biến áp 220kv - 110kv trung gian tiền giang

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐHDL KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TPHCM
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN ĐIỆN CÔNG NGHIỆP

  


LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP







ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 220/110KV
TRUNG GIAN TIỀN GIANG









GVHD: PHAN KẾ PHÚC
SVTH : NGUYỄN VĂN BÉ TÁM

MSSV : 00DDC109 LỚP 00DDC2






NIÊN KHÓA 2000 - 2005
LỜI NÓI ĐẦU
  


- Trạm Biến p đóng vai trò rất quan trọng trong hệ thống năng lượng .Cùng với sự phát
triển của hệ thống năng lượng điện quốc gia,dẫn đến ngày càng xuất hiện nhiều nhà máy điện
và trạm biến áp có công suất lớn. Việc giải quyết đúng đắn các vấn đề kinh tế –kỹ thuật trong
thiết kế, xây dựng và vận hành chúng sẽ mang lại lợi ích không nhỏ đối với nền kinh tế quốc
dân nói chung và đối với ngành điện công nghiệp nói riêng.
- Để đảm bảo cho việc cung cấp điện được tốt đòi hỏi phải xây dựng được một hệ
thống điện gồm các khâu sản xuất, truyền tải và phân phối điện năng hoạt động một cách
thống nhất với nhau. Trong đó trạm biến áp đóng vai trò rất quan trọng vì muốn truyền tải điện
năng đi xa hoặc giảm điện áp xuống thấp cho phù hợp nơi tiêu thụ ta dùng biến áp là kinh tế
và thuận tiện nhất.
- Công nghiệp điện lực giữ vai trò rất quan trọng trong việc xây dựng đất nước. Khi xây
dựng một thành phố, một khu công nghiệp, một nhà máy, một vùng kinh tế trọng điểm… chúng
ta phải nghỉ ngay đến một hệ thống cung cấp điện nhằm phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt của con
người, cung cấp cho các thiết bò của khu vực kinh tế và của nhà máy.
- Tính phức tạp của trạm biến áp không những về đặt trưng cấu trúc của nó, mà phải còn
dự báo sự phát triển của nó trong tương lai phân cấp trong không gian và tính đa chỉ tiêu cần
thoả mãn nhưng không tồn tại mâu thuẩn giữa chúng ( vốn đầu tư nhỏ, độ tin cậy cao, thời gian
xây dựng ngắn chất lượng điện năng tốt)

- Quyển luận án này được thực hiện trên kết quả học tập cùng với sự hướng dẫn tận
tình của thầy PHAN KẾ PHÚC và các tài liệu tham khảo.

LỜI CẢM ƠN
  
Em xin chân thành cảm ơn Trường Đại Học Kỹ
Thuật Công Nghệ và các thầy cô trong khoa Điện –
Điện Tử đã cung cấp các kiến thức cần thiết và cơ bản

nhất trong ngành điện công nghiệp trong quá trình học
tại trường.
Với những kiến thức lý thuyết đã học tại trường,
các tài liệu tham khảo và học hỏi những người làm công
việc thiết kế . Tuy nhiên trong quá trình thiết kế không
thể tránh khỏi những sai sót và kiến thức còn hạn chế
.Rất mong được sự đóng góp ý kiến và nhận được sự
phê bình của thầy cô.
Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình
của thầy PHAN KẾ PHÚC và các thầy cô trong bộ
môn điện công nghiệp đã giúp em hoàn thành tập luận
án này.
Sinh Viên
Nguyễn Văn Bé Tám







TÀI LIỆU THAM KHẢO



MẠNG CUNG CẤP VÀ PHÂN PHỐI ĐIỆN BÙI NGỌC THƯ

THIẾT KẾ NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP HUỲNH NHƠN

BẢO VỆ RƠLE VÀ TỰ ĐỘNG HOÁ NGUYỄN HOÀNG VIỆT

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

KỸ THUẬT ĐIỆN CAO ÁP TẬP I VÀ II HOÀNG VIỆT

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

SỔ TAY TRA CỨU CÔNG NGHIỆP

CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO KHÁC

CẨM NANG ĐÓNG CẮT CỦA HÃNG ABB













MỤC LỤC

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ TRẠM BIẾN ÁP 1
I/ Giới thiệu tổng quát về trạm biến áp 1
II/ Phân loại 1
III/ Các yêu cầu chính khi thiết kế trạm biến áp 2
IV/ Vò trí đặt trạm 3
V/ Nhiệm vụ của trạm biến áp được thiết kế 3
CHƯƠNG II: XÁC ĐỊNH NHU CẦU PHỤ TẢI 4
I/ Cân bằng công suất 4
II/ Đồ thò phụ tải của trạm 4
CHƯƠNG III: CHỌN SƠ ĐỒ CẤU TRÚC CỦA TRẠM 9
I/ Tổng quát 9
II/ Các dạng sơ đồ cấu trúc của trạm 9
III/ Các dạng sơ đồ nối điện 14
CHƯƠNG IV: CHỌN MÁY BIẾN ÁP 19
I/ Tổng quát 19
II/ Chọn máy biến áp chính cho trạm 20
CHƯƠNG V: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH CHO TRẠM BIẾN ÁP 25
I/ Các vấn đề chung 25
II/ Tính toán ngắn mạch ba pha cho các phương án 28
CHƯƠNG VI: TÍNH TOÁN TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG 35
I/ Khái niệm 35
II/ Các công thức tính toán 35
III/ Tính toán tổn thất điện năng cho phương án 1 36
IV/ Tính toán tổn thất điện năng cho phương án 3 37
CHƯƠNG VII: TÍNH TOÁN CHO MÁY CẮT VÀ DAO CÁCH LY 39
I/ Khái niệm chung 39
II/ Lựa chọn máy cắt và dao cách ly 46

CHƯƠNG VIII: SO SÁNH KINH TẾ KỸ THUẬT CÁC PHƯƠNG ÁN 47
I/ Tổng quát 47
II/ So sánh kinh tế kỹ thuật chọn phương án 48
CHƯƠNG IX:LỰA CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN 52
I/ Tổng quát 52
II/ Chọn thanh góp thanh dẫn 52
III/ Chọn máy biến dòng điện (BU) và biến điện áp (BI) 61
IV/ Lựa chọn chống sét van 67
V/ Lựa chọn sứ cách điện 69
CHƯƠNG X: ĐIỆN TỰ DÙNG TRONG TRẠM BIẾN ÁP 72
I/ Khái niệm chung 72
II/ Nguồn tự dùng trong trạm 72
III/ Chọn công suất máy biến áp tự dùng 72
IV/ Chọn cáp và CB hạ áp 73
CHƯƠNG XI: THIẾT KẾ CHỐNG SÉT TRẠM BIẾN ÁP 74
I/ Bảo vệ chống sét đánh trực tiếp vào trạm biến áp 74
II/ Các phương án thiết kế bảo vệ chống sét 75
III/ Tính toán cụ thể chống sét đánh trực tiếp vào trạm 79
CHƯƠNG XII: THIẾT KẾ BẢO VỆ RƠLE CHO TRẠM 90
I/ Giới thiệu một số loại rơle thường dùng trong trạm biến áp 90
II/ Tính toán dòng ngắn mạch của trạm biến áp 93
CHƯƠNG XIII: LỰA CHỌN RƠLE CHO TRẠM BIẾN ÁP 100
I/ Bảo vệ thanh góp 22KV 100
III/ Bảo vệ máy biến áp ba cuộn dây 102
CHƯƠNG XIV: THIẾT KẾ HỆ THỐNG NỐI ĐẤT 106
I/ Khái niệm chung 106
II/ Các yêu cầu kỹ thuật thiết kế hệ thống nối đất cho trạm 106
III/ Tính toán nối đất cho trạm biến áp 107

CHƯƠNG I
TỔNG QUAN VỀ TRẠM BIẾN ÁP

1- GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT VỀ TRẠM BIẾN ÁP:
- Trạm biến áp là một công trình dùng để chuyển đổi điện năng từ cấp này
sang cấp khác, để chuyển tải hoặc phân phối cho các trạm biến áp khác. Đường
dây tải điện, trạm biến áp và các máy phát điện tạo thành một hệ thống truyền tải
thống nhất vì vậy trạm biến áp phụ thuộc vào hệ thống điện và nhu cầu truyền tải
của phụ tải để đảm bảo tính cung cấp điện cao.
- Khi thiết kế trạm biến áp thì phải đảm bảo sau cho phụ tải được liên tục
cung cấp điện. Đây là một vấn đề quan trọng trong thiết kế. Hạn chế tối đa sự cố
xảy ra mất điện. Đồng thời khi thết kế ta phải dự báo được phụ tải phát triển trong
tương lai. Vì vậy khi thiết kế trạm phải có hai nguồn cung cấp trở lên và trong
trạm phải có dự trữ kể cả máy biến áp dự phòng và nguồn điện phải có khả năng
truyền tải cho nhau.
2- CÁC YÊU CẦU CHÍNH KHI THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP:
- Khi thiết kế một trạm biến áp thì mục tiêu cơ bản của nhiệm vụ thiết kế là
phải đảm bảo cho các hộ tiêu thụ điện luôn thoả mãn về chất lượng điện năng
cung cấp liên tục, đảm bảo đủ điện áp…
 Một phương án cung cấp điện được xem là hợp lý khi thỏa mãn các điều
kiện sau.
 Vốn đầu tư nhỏ, chú ý đến tiết kiệm ngoại tệ vật tư hiếm.
 Chi phí vận hành hàng năm thấp
 Thuận tiện cho vận hành và mở rộng trạm
 Tổn thất công suất trong máy biến áp phải nhỏ nhất
 Nên người thiết kế phải biết so sánh chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật giữa các
phương án để chọn ra một phương án tối ưu.
 Các yêu cầu khi thiết kế trạm biến áp
 Xác đònh phụ tải tính toán để đánh giá nhu cầu điện năng từng khu vực từ
đó lựa chọn phương án cung cấp điện

 Xác đònh phương án về nguồn, vò trí, công suất loại nguồn đến và trầm quan
trọng của trạm
 Xác đònh cấu trúc của mạng điện.
 Chọn các giải pháp công nghệ chính như sơ đồ nối điện chính, tính toán
ngắn mạch chống sét cảm ứng điện từ , đo lường điều kiện cần thiết phải
tính toán chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật khi thiết kế trạm.

3 -VỊ TRÍ ĐẶT TRẠM
- Vò trí đặt trạm thõa mãn các yêu cầu sau.
- Gần tâm phụ tải, gần đường ôtô thuận tiện cho việc chuyên chở các thiết
bò đến trạm đặt biệt là các máy biến áp, gần công trình phục vụ công cộng như
đường cấp thoát nước, đường dây thông tin liên lạc, chữa cháy…
- Trạm biến áp thiết kế trong tập đồ án này được đặt ở tỉnh Tiền Giang
hướng từ Thành Phố Mỹ Tho vế Cai Lậy cạnh quốc lộ I cách khu công nghiệp Mỹ
Tho khoảng 2km. Trạm nhận điện từ 2 nguồn đến đó là từ Thành Phố Hồ Chí
Minh về và từ Cai Lậy lên tất cả các thiết bò cao áp đặt ngoài trời, thiết bò trung áp
đặt trong nhà.
4 - NHIỆM VỤ CỦA TRẠM BIẾN ÁP ĐƯC THIẾT KẾ:
- Nhiệm vụ của luận văn tốt nghiệp này là thiết kế trạm biến áp trung gian
Tiền Giang 220KV/110KV
- Công suất hệ thống 6000MVA.
- Dòng điện nắng mạch từ Thành Phố Hồ Chí Minh đến Tiền Giang là
30(KA) ( 220KV ) và từ Cai Lậy lên là 27KA ( 220KV )
 Thiết kế sơ đồ nguyên lý, mặt bằng, mặt cắt.
 Thiết kế chống sét, hệ thống nối đất cho trạm
 Thiết kế bảo vệ rơle

CHƯƠNG II
XÁC ĐỊNH NHU CẦU PHỤ TẢI

1- Đồ thò phụ tải cấp 22KV:
S
max
=20 MVA
cos

= 0,8
U
đm
= 22 KV
P = Scos


Q = Ptg


S =
22
QP 

Bảng cân bằng công suất ở cấp điện áp 22KV

STT Thời gian
(giờ)
P = Scos


(MW)
Q = Ptg


(MVar)
S =
22
QP 

(MVA)
1
60

8 6 10
2
86

11,2 8,4 14
3
128

12,8 9,6 16
4
1412

9,6 7,2 12
5
1814

15,2 11,4 19
6
2218


16 12 20
7
2422

8 6 10
Đồ thò phụ tải cấp điện áp 22KV:















2- Đồ thò phụ tải cấp điện áp 110KV:
S
max
= 120KV
cos

= 0,8
U
đm

= 110KV
P = Scos


Q = Ptg


S =
22
QP 

Bảng cân bằng công suất cấp điện áp 110KV

STT Thời gian
(giờ)
P = Scos


(MW)
Q = Ptg


(Mvar)
S =
22
QP 

(MVA)
1
40


52 39 65
2
84

72,8 54,6 91
3
128

83,2 62,4 104
4
1612

62,4 46,8 78
8
100
70
60
50
80
90
10
14
16
12
19

20
10
0

6

12
14
18
22
24
S(MVA)
%
t(giờ)
5
1816

93,6 70,2 117
6
2218

104 78 130
7
2422

62,4 46,8 78
Đồ thò phụ tải cấp điện áp 110KV:

3- Đồ thò phụ tải của toàn trạm
- Đồ thò phụ tải qua máy biến áp cũng chính là đồ thò phụ tải của toàn trạm
P

toàn trạm
= P

qua MBA
= P
1
+ P
2
Q

toàn trạm
= Q

qua MBA
= Q
1

+ Q
2
ii
i
QPS



22

Bảng cân bằng công suất của toàn trạm


STT
Thời gian
(giờ)
P = Scos


(MW)
Q = Ptg


(MVAR)
S =
22
QP 

(MVA)
1

40

60 45 75
2
64

80,8 60,6 101
3
86

84 63 105
4
128

96 72 120
5
1412

72 54 90
6
1614

77,6 58,2 97
100
70
60
50
80
90
65

91
104
78
117
130
0
4
8
12
16
18
22
S(MVA)
78
t(giờ)
24
7
1816


108,8 81,6 136
8
2218

120 90 150
9
2422

70,4 52,8 88

Đồ thò phụ tải của toàn trạm

150
100
50
101
120

90

136

150
88
0
6
4
8
12
14
18
22
24
S(MVA)
t(giờ)
75
105

97
16
CHƯƠNG III
CHỌN SƠ ĐỒ CẤU TRÚC CHO TRẠM

CÁC DẠNG SƠ ĐỒ CẤU TRÚC CỦA TRẠM:
- Để chọn sơ đồ cấu trúc của trạm thì có nhiều phương án, các phương án
này phụ thuộc vào số lượng máy biến áp.
- Sau đây là một số phương án cần xem xét:
1-Phương án 1:
- Sử dụng máy biến áp ba pha hai cuộn dây:













2- Phương án 2:
- Sử dụng máy biến áp hai cuộn dây:

HT

220KV

110KV
0,4KV
22KV

HT

220KV

110KV
0,4KV
22KV
3- Phương án 3:
- Sử dụng máy biến áp ba pha ba cuộn dây:

4- Phương án 4:
- Sử dụng máy biến áp tự ngẫu :



















HT
220KV

0,4KV
110KV

22KV

HT
220KV
110KV
0,4KV

Phương

22KV
5- Phương án 5:
- Sử dụng máy biến áp ba cuộn dây có cuộn hạ để hở:

HT

220KV
110KV
0,4KV

22KV
2- Sụ ủo noỏi ủieọn chớnh cuỷa caực phửụng aựn:
a) Phửụng aựn 1:

220KV
110KV
22KV
b) phương án 3:

CHƯƠNG IV
CHỌN MÁY BIẾN ÁP
1-Chọn máy biến áp cho phương án 1:
a) Chọn máy biến áp cho cấp điện áp 220/110KV
 Các thông số của máy biến áp ba pha hai cuôn dây:
 Kiểu ONAF
 Nước sản xuất AEG
110KV
220KV
22KV
 Điện áp danh đònh:230/115KV
 Công suất danh đònh S
đm
= 125MVA
 Tổn thất không tải
)(50
0
KWP


 Tổn thất ngắn mạch
)(330 KWP
N



 Điện áp ngắn mạch U
N
% = 12%
 Dòng điện không tải I
0
= 0,35%
 Giá tiền một máy biến áp 950.000 USD
b) Chọn máy biến áp cho cấp 110/22KV:
 Các thông số của máy biến áp cấp 110/22KV 3 pha 2 cuộn dây
 Máy biến áp kiểu ONAN:
 Công suất đònh mức S
cđm
= 115 (KV)
 Điện áp cuộn hạ U
hđm
= 22 KV
 Điện áp ngắn mạch U
N%
= 10
 Dòng điện không tải i
0%
= 0,1
 Tổn thất không tải

P
o
= 13 KW
 Tổn thất ngắn mạch


P
N
= 103 (KW)
 Kích thước D – R – C : 7,7 – 4,05 – 5,5 (m)
 Trọng lượng 49 (tấn)
 Giá tiền 1 máy 300.10
3
(USD)
 Nước sản xuất AEG
* Chọn máy biến áp cho phương án 3:
 Kiểu ONAF:
 Công suất đònh mức S
đm
= 125 (MVA)
 Điện áp cuộn cao U
c
= 230 KV
 Điện áp cuộn trung U
t
= 115 KV
 Điện áp cuộn hạ U
H
= 22 KV
 Điện áp ngắn mạch:
U
NC – T %
= 10,38%
U
NC – H %

= 17%
U
NT – H %
= 6,03%
 Tổn thất không tải

Po
= 47 (KW)
 Tổn thất ngắn mạch:


PNC – T
= 280 (KW)


PNC – H
= 252 (KW)


PNT – H
= 270 (KW)
 Dòng điện không tải i
0
% = 0,07
 Kích thước D – R – C : 12 – 5,55 – 7,8 (m)
 Trọng lượng 158 (tấn)
 Giá tiền 1 máy 1200.10
3
(USD) Nước sản xuất AEG
CHƯƠNG V

TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH CHO TRẠM BIẾN ÁP

1-Mục đích tính dòng nắng mạch:
- Để phục vụ cho việc lựa chọn các khí cụ điện, lựa chọn phương án hạn
chế dòng ngắn mạch, tính toán bảo vệ rơle.
2- Các dạng ngắn mạch thường gặp:
 Ngắn mạch ba pha: xác suất xảy ra là 5%.
 Ngắn mạch hai pha: xác suất xảy ra là 10%.
 Ngắn mạch hai pha chạm đất : xác suất xảy ra là 20%.
 Ngắn mạch một pha : xác suất xảy ra là 65%.
- Trong các dạng ngắn mạch trên ngắn mạch một pha xảy ra nhiều nhất còn
ngắn mạch ba pha xảy ra nhiều nhất còn ngắn mạch ba pha xảy ra ít nhất nhưng
dòng ngắn mạch ba pha lớn nhất gây tác động xấu nhất đến tình trạng làm việc
của hệ thống điện.
* Các thông số cần thiết trong hệ thống tương đối cơ bản:
- Ta chọn các đại lượng trong hệ cơ bản như sau:
 Công suất cơ bản hệ thống S
cbHT
= 6000MVA
 Điện áp cơ bản cấp 220KV: U
cb
= 230KV
 Điện áp cơ bản cấp 110KV: U
cb
= 115KV
Điện áp cơ bản cấp 22KV : U
cb
= 23KV
1-Tính toán ngắn mạch cho phương án 1:

HT
N
1

N
2

N
3

220KV

110K
22KV
x
HT1

x
HT2

x
d1

x

d2

x
B1

x
B1

x
B2

x
B2


N
1

N
2

N
3

Bảng kết quả tính toán ngắn mạch cho phương án 1

STT N
i
(KV) U(KV) I
cb

(KA) I
N
(KA) i
xk
(KA)
1 N
1
220 15,06 12,98 33,04
2 N
2
110 30,12 7,45 18,96
3 N
3
22 150,6 6,6 16,8
2-Tính toán ngắn mạch cho phương án 3












Bảng tổng kết dòng ngắn mạch của phương án 3

STT N

i
(KV) U(KV) I
cb
(KA) I
N
(KA) i
xk
(KA)
1 N
1
220 15,06 12,98 33,04
2 N
2
110 30,12 5,98 15,22
3 N
3
22 150,6 16,16 41,13



CHƯƠNG VI
TÍNH TOÁN TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG

1-Tổn thất điện năng trong máy biến áp ba pha hai cuộn dây:


**
1
**
maxcuFe

P
n
tPnA 

Với
dmB
Ncu
S
S
PP
2
max
2
max
*

Hay
dm
i
i
N
S
tS
P
n
tPnA
2
2
0
**

1
**



220KV
110KV
22KV
N
3

N
1

N
2

HT
x
HT1

x
HT2

x
d1

x
d2

x
c

x
c

x
H

x
H


N
1

N
2

- Trong đó:
n : Số máy biến áp làm việc song song
t : Thời gian làm việc của máy biến áp (giờ)
S
i
: Công suất của n máy biến áp tương ứng với thời gian t
i



: Thời gian tổn thất công suất cực đại

Bảng tổng kết tổn thất điện năng trong hai phương án:
PHƯƠNG ÁN
i
A


(KWh/năm)
PHƯƠNG ÁN 1 2.667.649,79
PHƯƠNG ÁN 3 2.593663,41

 Nhận xét: Qua bảng tổng kết tổn thất điện năng trong hai phương án ta
thấy phương án 1 tổn thất điện năng nhiều hơn phương án 3.

CHƯƠNG VII
TÍNH TOÁN CHỌN MÁY CẮT VÀ DAO CÁCH LY
* Bảng kết tổng kết chọn máy cắt và dao cách ly:

Phương
án 1
Cấp điện
áp
(KV)
MC &DCL Loại U
đm

(KV)
I
đm

(KA)

I
cắtcp

(KA)
I
lđđ

(KA)
Số
lượng
(cái)
Đơn giá
(USD)
Tổng
tiền
(USD)
MC S1_245 220 3150 40 100 5 45.000 225.000 220
DCL D24SE1 245 1250 12,5 80 14 22.500 315.000
MC HGF_311 110 3150 31,5 80 5 30.000 150.000 110
DCL BS 252 1250 12,5 80 14 11.500 161.000
MCHBLT
&PĐ
3P -100

24 1250 12,5 40 3 30.000 90.000

22
MCHBPT 8AN-20 24 2000 20 50 4 25.000 100.000
Tổng
1.041.000

Phương
án 3
Cấp
điện áp
(KV)
MC
&DCL
Loại U
đm

(KV)
I
đm

(KA)
I
cắtcp

(KA)
I
lđđ

(KA)
Số
lượng
(cái)
Đơn
giá
(USD)
Tổng
tiền
(USD)
MC S1_245 220 3150 40 100 5 45.000 225.000 220
DCL D24SE1 245 1250 12,5 80 14 22.500 315.000
MC HGF_311 110 3150 31,5 80 5 30.000 150.000 110
DCL BS 252 1250 12,5 80 14 11.500 161.000
MCHBLT
&PĐ
3P-100

24 1250 12,5 40 3 30.000 90.000

22
MCHBPT 8AN-20 24 2000 20 50 4 25.000 100.000
Tổng
1.041.000



CHƯƠNG VIII
SO SÁNH KINH TẾ KỸ THUẬT GIỮA CÁC PHƯƠNG ÁN

1-Tính toán vốn đầu tư thiết bò:
- Vậy vốn đầu tư của một phương án như sau:
V

= K
B
* V
B
+ V
TBPP

- Trong đó:
- V
B
:Vốn đầu tư mua máy biến áp
- K
B
: Hệ số tính đến tiền chuyên chở và xây lắp máy biến áp. Đối với cấp
điện áp 220KV, S
B
< 160(MVA)tra bảng ta được K
B
= 1,4
2-Tính toán chi phí vận hành năm:
 C
tt
= ( a
tc
+ a

vh
)V

+

A

 a
vh
: Hệ số vận hành của trạm biến áp
 a
tc
: Chi phí khấu hao (1/8

1/10 ) 9,4%


: Chi phí cho 1 KWh điện 0,05( USD/KWh )
 T
tc
: thời gian thu hồi vốn đầu tư (8

10) năm
a
tc
=
tc
T
1

 V

: Tổng vốn đầu tư của một phương án

A
:Tổng thất điện năng trong một năm của một phương án
 C
tt
: Tổng chi phí vận hành năm của trạm
4- So sánh các phương án về mặt kinh tế
Bảng so sánh chi phí các phương án:

Phương án 1 1.018.361,488 (USD)
Phương án 3 988.382,17 (USD)
Kết luận: Về tính kỹ thuật: cả hai phương án đều có ưu điểm tính cung cấp
điện liên tục cao nhưng phương án 3 có ưu điểm hơn là giá thành rẽ, tổn hao thấp,
ít máy biến áp, ít thiết bò đóng cắt vận hành dễ dàng.
- Về kinh tế: từ bảng so sánh kinh tế ta thấy phương án 3 kinh tế hơn
phương án 1

Ta quyết đònh chọn phương án 3 làm phương án thiết kế



CHƯƠNG IX
LỰA CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN

2- Chọn dây dẫn cho từng thành phần:
a) Chọn dây dẫn cho nguồn đến:
Chọn dây dẫn cho tuyến 1 từ TP.HCM đến Tiền Giang có l

1
= 60(km)
- Tra sách “Thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp” tác giả Huỳnh Nhơn

chọn dây nhôm lõi thép AC tiết diện 400/22 (mm
2
)có các thông số sau:
R
o
= 0,073 (
Km/

)
I
cp
= 835 (A)
r = 13,3 (mm) = 1,33 (cm)
Chọn dây dẫn cho tuyến 2 từ Cai Lậy đến Tiền Giang có l
2
= 30(km)
- Tra sách “Thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp” tác giả Huỳnh Nhơn


chọn dây nhôm lõi thép AC tiết diện 400/22 (mm
2
) có các thông số sau:
R
o
= 0,073 (
Km/


)
I
cp
= 835 (A)
r = 13,3 (mm) = 1,33 (cm)
b) Chọn thanh cái mềm cho cấp điện áp 220(KV)
+ Dây AC tiết diện 400/22 (mm
2
)
+ Điện trở R
0
= 0,073 (
km/

)
c) Chọn dây dẫn từ thanh cái mềm 220(KV) đến cuộn cao áp của máy biến
áp:
- Chọn dây nhôm lõi thép AC tiết diện 185/24 (mm
2
)
- Dòng điện cho phép I
cp
= 510 (A)
d) Chọn thanh cái mềm cho cấp điện áp 110(KV):

Chọn dây AC tiết diện 300/39 (mm
2
)
I

cp
= 690 (A)
R
0
= 0,096
)/( km


r = 12 (mm) = 1,2 (cm)
e) Chọn dây dẫn nối từ thanh cái mềm đến cuộn trung áp của máy biến áp:
- Dây AC tiết diện 300/39 (mm
2
)
- Dòng điện cho phép I
cp
= 690(A)
f) Chọn dây dẫn từ cuộn hạ áp của máy biến áp đến thanh cái 22(KV):
- Tra sách hướng dẫn “ Thiết kế Cung Cấp Điện” của các tác giả Phan Thò
Thanh Bình – Phan Thò Thu Vân – Dương Lan Hương chọn cáp ngầm cách điện
XLPE với các thông số sau.
S
dd
= 500 (mm
2
)
I
cp
= 750 (A)
g) Chọn thanh cái cứng cho cấp điện áp 22(KV):
- Tra sách hướng dẫn “ Thiết kế Cung Cấp Điện” của các tác giả Phan Thò

Thanh Bình – Phan Thò Thu Vân – Dương Lan Hương chọn thanh dẫn cứng bằng
đồng 1 thanh tiết diện 160 (mm
2
)kích thước 40x4(mm
2
)
- Dòng điện cho phép I
cp
= 625 (A)
III- CHỌN MÁY BIẾN DÒNG ĐIỆN (BU) VÀ MÁY BIẾN ĐIỆN ÁP
(BI):
a) Chọn máy biến điện áp cấp 220(KV):
Các thiết bò đo lường được nối chung vào mạch thứ cấp của BU
STT Tên dụng cụ đo Loại Công
suất(VA)
Số lượng P
(W)
Q
(Var)
1 Volt kế NE - 144 9 1 9 0
2 Watt kế PL - 14 10 3 30 0
3 Var kế QL – 13 2,5 3 7,5 0
4 Watt h C3 – V9 1,75 3 5,25 0
5 Var h C3 – V9 1,75 1 1,75 0
6 Watt kế tự ghi NE - 114 10 1 10 6
7 Var kế tự ghi NE – 114 10 1 10 6
8 Tần số kế FQ – 96 8 1 8 0
10 Tổng 81,5 12
- Chọn máy biến điện áp kiểu VCU – 525 có các thông số sau:
U

1đm
= 500/ 3 (KV) > U
đmHT
= 220(KV)]
U
1đm
= 100/
3
(V)
S
đmBU
= 150(VA)
)(4,27
3
4,82
3
3
1
VA
S
S
pha
pha




- Cấp chính xác 0,5
b) Chọn máy biến điện áp cấp 110(KV):
- Ở đây ta chọn thiết bò hoàn toàn giống cấp điện áp 220(KV)

- Kiểu VCU – 245 do hãng AEG chế tạo
U
1đm
= 220/
3
(KV)
dmHT
U

= 110(KV)
U
2đm
= 100/
3
(V)
S
đmBU
= 150(VA)
)(1,27
3
4,82
3
3
1
VA
S
S
pha
phadm




- Cấp chính xác 0,5
- Tần số 50(Hz)

a) Chọn máy biến dòng cho cấp điện áp 220(KV):
Bảng công suất tiêu thụ của các dụng cụ đo:
Pha A Pha B Pha C Dung cụ đo Kiểu
P
(W)
Q
(VAR)
P
(W)
Q
(VAR)
P
(W)
Q
(VAR)
Ampe Kế - 335 3 3 3 3 3 3
Watt kế
 -305
3 3 0 0 3 3
Var kế
37


3 3 0 0 0 0
Cos


kế
365


2,5 3 0 0 2,5 3
Công tơ tác
dụng
CA4Y-II672M 2,5 3 0 0 2,5 3
Công tơ
phản kháng
CP4Y-II673M 2,5 2,5 0 0 2,5 0,5
- Chọn máy biến dòng điện kiểu T

3M220B- I I
I
lđđ
= 25 (KA)
U
đm
= 220 (KV)
I
đmsc
= 500 (A)
I
đmtc
= 5 (A)
Z
2đm
= 1,2 (

)


b) Chọn máy biến điện áp cấp 110(KV):
- Ở đây ta chọn thiết bò hoàn toàn giống cấp điện áp 220(KV)
- Kiểu VCU – 245 do hãng AEG chế tạo
U
1đm
= 220/
3
(KV)
dmHT
U

= 110(KV)
U
2ñm
= 100/
3
(V)
S
ñmBU
= 150(VA)
)(1,27
3
4,82
3
3
1
VA

S
S
pha
phadm



- Caáp chính xaùc 0,5
- Taàn soá 50(Hz)