Thiết kế hệ thống điều khiển đóng cắt bảo vệ cho tủ phân phối trạm biến áp Trường Đại Học Sao Đỏ

Trường Đại Học Sao Đỏ
Red Star University
Giảng viên hướng dẫn: Vũ Hồng Phong
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thành Quyết
Lớp: 07 HTĐ
Ngành đào tạo: Công nghệ kỹ thuật điện - điện tử
Nội dung đề tài: “Thiết kế hệ thống điều khiển đóng cắt bảo vệ cho tủ phân phối trạm biến áp
Trường Đại Học Sao Đỏ”
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TRẠM BIẾN ÁP TRƯỜNG ĐẠI HỌC SAO ĐỎ
CÁC THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN, ĐÓNG CẮT,
BẢO VỆ, ĐO LƯỜNG HẠ THẾ TRẠM BIẾN ÁP
THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐÓNG CẮT VÀ BẢO VỆ CHO TỦ PHÂN PHỐI TRẠM BIẾN
ÁP TRƯỜNG ĐẠI HỌC SAO ĐỎ
TỔNG QUAN VỀ TRẠM BIẾN ÁP
CHƯƠNG 1
CHƯƠNG 2
CHƯƠNG 4
CHƯƠNG 3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TRẠM BIẾN ÁP
Trạm biến áp làm nhiệm vụ chính là nâng điện áp lên cao khi truyền tải, rồi đến trung tâm tiếp nhận
điện năng (cũng là trạm biến áp) hạ mức điện áp xuống để phù hợp với nhu cầu sử dụng.
Trong hệ thống truyền tải thông thường người ta phân loại làm 4 cấp điện áp
STT Cấp điện áp Đơn vị
1 Siêu cao áo >500 KV
2 Cao áp 66 500 KV
3 Trung áp 6 35 KV
4 Hạ áp 0,2 1 KV
÷÷÷
÷
÷

÷
•
Trạm biến áp trung gian
•
Trạm biến áp phân xưởng
Nhiệm vụ
•
Trạm biến áp ngoài trời
•
Trạm biến áp trong nhà
Cấu trúc
Phân loại:
Trạm biến áp trung gian 220kV
a. b. C.
a. Trạm biến áp giàn
b. Trạm biến áp nền
c. Trạm biến áp treo
CHƯƠNG 2: TRẠM BIẾN ÁP TRƯỜNG ĐẠI HỌC SAO ĐỎ
1. Đường dây không 22kV
2. Xà đầu trạm
3. Sứ trung gian – 24kV
4. Cầu dao cách ly DC12-ĐL , 22kV – 400A
5. Chống sét van LA – 24kV
6. Cầu chì tự rơi FCO 22kV, I
đmdc
= 42A
7. Trạm biến áp nền 560kVA – 10(22)/0,4kV
8. Hàng rào bảo vệ
9. Buồng hạ thế
10. Cột xuất tuyến

Ngăn tủ phân phối hạ thế
a. Tủ Bù b. Tủ phân phối hạ thế

KWh
VISION
Ngăn đo, đếm điện năng
A A
VA
Ngăn tủ phân phối điện
hạ thế
A - 1000AA - 100A
Đường dây 22 KV
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
1. Cầu dao cách ly 24kV – 400A
2. Chống sét van 10kV – COOPE
3. Cầu chì SI – 22 KV
4. Máy biến áp 560KVAR – 10(22)/0,4 KV

5. Công tơ 3 pha 3x30 – 50A
6. Máy biến dòng TI (cho công tơ điện tử VISION)
7. Công tơ điện tử VISION
8. Máy biến dòng TI ( cho đồng hồ đo) 1000/5A
9. Đồng hồ Ampe 1000/5A
10.Đồng hồ Vôn 0-500V
11.Áp tô mát 100A-500V
12.Áp tô mát 1000A-500V
13.Chống sét hạ thế GZ-500
14.Tụ bù
•
Hệ thống cấp điện đơn giản, ít thiết bị dẫn tới chi phí thấp
•
Không có các thiết bị bảo vệ cho từng lộ đường dây khi cắt sự cố không có tính chọn lọc
•
Các thiết bị đo lường, giám sát cũ, tính tự động hóa không cao.
•
Không có hệ thống bảo vệ chống trạm đất hạ thế…

Thực trạng cung cấp điện trường Đại học Sao
Đỏ
Nhược điểm
Ưu điểm
CHƯƠNG 3: CÁC THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN, ĐÓNG CẮT, BẢO VỆ, ĐO LƯỜNG
HẠ THẾ TRẠM BIẾN ÁP
Thiết bị đóng cắt,
bảo vệ
ngắn mạch
Bảo vệ
chạm đất

Bảo vệ
chống sét
Thiết bị đo
•
Cầu dao tay là một khí cụ điện dùng để đóng cắt mạch điện bằng tay, được sử dụng trong các
mạch điện có điện áp nguồn cung cấp là 220V điện 1 chiều và 380V điện xoay chiều.
•
Chọn cầu dao theo dòng điện
định mức và điện áp định mức:
I
đm
> I
tt
U
đm
> U
nguồn
Thiết bị đóng cắt, bảo vệ ngắn mạch
•
Cầu dao tự động còn gọi là Aptomat hay máy cắt hạ thế (MCB, MCCB) là thiết bị dùng để
đóng cắt mạch điện hạ thế ở các chế độ vận hành (chế độ không tải, chế độ định mức, chế độ
sự cố).
- Lựa chọn Aptomat thường căn cứ vào các thông số:
•
Dòng điện định mức: I
đm
≥ I
lv max
•
Cấp điện áp nguồn: U

đm
≥ U
đm lưới
•
I
đm
≥ k. I
lvmax
. I
cđm
≥ I
nmax

dòng cắt định mức của Aptomat phải lớn hơn làm việc lớn
nhất của phụ tải.
Máy cắt không khí hạ thế (ACB)
•
Aptomat loại này được chế tạo cho các mạch điện công suất lớn.
•
Dùng để trong các trạm hạ áp, các trạm phân phối
•
ACB có 2 loại : FIX ( kiểu lắp cố định ), DRAWOUT ( kiểu kéo ra )
•
Cầu chì là một loại khí cụ điện dùng để bảo vệ thiết bị và lưới điện tránh sự cố ngắn
mạch.
•
Kết cấu cầu chì: Cầu chì thường được cấu tạo bởi hai phần cơ bản là hộp hay đế cầu
chì và ống dây chảy
a. b.
a. Cầu chì ống thủy tinh

b. Cầu chì sứ
•
Để bảo vệ chống sét lan truyền từ đường dây vào trạm biến áp trong tủ phân phối hạ thế
thường lắp đặt chống sét van hạ thế.
•
Chống sét van hạ thế GZ là một thiết bị chống sét dùng để bảo vệ cho trạm biến áp, tủ
phân phối và các máy điện khác.
Bảo vệ chống sét
•
Để bảo vệ chống chậm đất hiện nay trong mạng điện hạ thế người ta thường sử
dụng các rơle kỹ thuật số. Các rơle kỹ thuật số hiện nay có độ chính xác cao, cài
đặt được thời gian tác động và dòng tác động
Bảo vệ chạm đất
Thiết bị đo lường
Đo công suất tác dụng
•
Để đo công suất tác dụng người ta sử dụng công tơ hữu công:
Đo công suất phản kháng
•
Sử dụng công tơ vô công để đo công suất phản kháng.

Đo dòng điện:
Dụng cụ để đo dòng điện là Ampemét hay ampe kế
Đơn vị: A
a. b.
a. Ampe kế chỉ thị số
b. Ampe kế chỉ thị kim

Đo điện áp:
Dụng cụ dùng để đo điện áp gọi là Vôn kế hay Vôn met (Voltmeter)

Đơn vị : V
a. b.
a. Vôn kế hiển thị kim
b. Vôn kế hiển thị số

Đo tần số: Sử dụng tần số mét. (Hz)
a. b.
a. Đo tần số hiển thị kim
b. Đo tần số hiển thị số
Ưu điểm:
- Độ chính xác cao
- Độ nhạy lớn
-
Tốc độ đo lớn, tự động hóa hoàn toàn trong quá trình đo
-
Kết quả đo hiển thị dưới dạng số

Đo hệ số công suất cos φ
a. b. c.
a. Fazômét điện động với nhiều cấp điện áp
b. Thiết bị đo cos φ hiển thị kim
c. Máy đo hệ số cos φ hiển thị số
Hệ số công suất cos φ của mạch điện xoay chiều dùng để đánh giá chất lượng của mạch điện.
Để đo hệ số cos φ người ta dùng Fazômét, Lôgômét điện động.