ĐỒ án môn học THIẾT kế hệ THỐNG điện TRẠM BIẾN áp 22011022 kv

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH
VIỆN KỸ THUẬT



BÁO CÁO
ĐỒ ÁN MÔN HỌC

THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN
TRẠM BIẾN ÁP 220/110/22 kV
Chuyên ngành:

Điện công nghiệp

Giảng viên hướng dẫn : Đoàn Thị Bằng
Sinh viên thực hiện

: Lương Chấn Sơn

Lớp

: 14DDC03

MSSV

: 1411020307
TP. Hồ Chí Minh, 11/2017


BM05/QT04/ĐT

KHOA CƠ – ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ
THỰC HIỆN ĐỒ ÁN/ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

(Do giảng viên hướng dẫn ghi và giao cho sinh viên nộp về văn phòng Viện
trong 02 tuần đầu thực hiện đồ án/khóa luận tốt nghiệp)
1. Sinh viên thực hiện đề tài
Họ tên

: LƯƠNG CHẤN SƠN; MSSV : 1411020307; Lớp :14DDC03

Ngành

: Kỹ Thuật Điện-Điện tử

Chuyên ngành : Điện công nghiệp
2. Tên đề tài: Thiết kế trạm biến áp 220/110/22kV với các thông số ở trang 02 đính
kèm
3. Nhiệm vụ thực hiện đề tài:
1. Cân bằng công suất phụ tải
2. Sơ đồ cấu trúc trạm biến áp
3. Chọn máy biến áp điện lực
4. Tính toán tổn thất điện năng trong máy biến áp
5. Sơ đồ nối điện
6. Tính toán ngắn mạch
7. Chọn khí cụ điện và các phần dẫn điện
8. Thiết kế phần tự dùng của máy biến áp
9. Tính toán kinh tế-kĩ thuật quyết định phương án thiết kế

10. Thiết kế chống sét nối đất cho trạm
Ghi chú: Mỗi sinh viên một phiếu, GVHD ghi rõ tên đề tài và nhiệm vụ của từng sinh
viên
TP. HCM, ngày … tháng … năm 20…
Giảng viên hướng dẫn
(Ký và ghi rõ họ tên)


BM05/QT04/ĐT

PHIẾU THEO DÕI TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN
ĐỒ ÁN MÔN HỌC: ĐỒ ÁN TRẠM BIẾN ÁP
Họ và tên SV: Lương Chấn Sơn
MSSV:1411020314 ; Lớp: 14DDC03
Tuần
1
Từ:02/10
Đến:8/10/17

Nội dung hướng dẫn
- Giao đề tài: Thiết kế trạm
220/110/22kV.Chương 1: Cân
bằng công suất phụ tải. Chương
2: Sơ đồ cấu trúc trạm biến áp.

2
- Chương 3: Chọn MBA điện
Từ:09/10.
lực.
Đến:15/10/17

3
Từ:16/10.
Đến:22/10/17
4
Từ:23/10.
Đến:29/10/17

-Chương 4: Tính toán tổn thất
điện năng trong MBA.
- Chương 5: Sơ đồ nối điện.
- Chương 6: Tính toán ngắn
mạch.

5
Từ:30/10…....
Đến:5/11/17
6
Từ:6/11….....
Đến:12/11/17

- Chương 7: Chọn khí cụ điện và

7
Từ:13/11…....
Đến:19/11/17
8
Từ:20/11…....
Đến:26/11/17
9
Từ:….....

Đến:…...
10
Từ:….....
Đến:…...

- Chương 9: Tính toán kinh tế-kỹ
thuật, quyết địnhq phương án
thiết kê.
- chương 10: Tính toán chống sét
và nối đất cho trạm

phần dẫn điện
- Chương 8: Thiết kế phần tự
dùng của MBA

Tình hình sinh viên thực hiện

Ghi chú


BM05/QT04/ĐT

PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN/ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
(Phiếu này được dán ở trang đầu tiên của quyển báo cáo ĐA/KLTN)
4.

Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên được giao đề tài (sĩ số trong
nhóm……):
MSSV: ……1411020307…………… Lớp: . ……14DDC03…………………………
MSSV: ……1411020307…………… Lớp: . ……14DDC03…………………………

MSSV: ……1411020307…………… Lớp: ..... …14DDC03…………………………
Chuyên ngành : Cơ-Điện-Điện tử ..................................................................................

5.

Tên đề tài : ................................................................................................................
..........................................................................................................................................

6.

Các dữ liệu ban đầu : ...............................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................

7.

Các yêu cầu chủ yếu : ..............................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................

8.

Kết quả tối thiểu phải có:
1) .....................................................................................................................................
2) .....................................................................................................................................
3) .....................................................................................................................................
Ngày giao đề tài: ……./……../……… Ngày nộp báo cáo: ……./……../………
TP. HCM, ngày … tháng … năm ……….

Giảng viên hướng dẫn chính
(Ký và ghi rõ họ tên)


ĐỒ ÁN TRẠM BIẾN ÁP

GVHD: ĐOÀN THỊ BẰNG

LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian làm đồ án môn học , tôi đã nhận được nhiều sự giúp đỡ,
đóng góp ý kiến và chỉ bảo nhiệt tình của thầy cô, và bạn bè.
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến T.S Đoàn Thị Bằng, người đã tận
tình hướng dẫn, chỉ bảo tôi trong suốt quá trình làm đồ án môn học.
Với điều kiện thời gian cũng như kinh nghiệm còn hạn chế của một sinh
viên, đồ án môn học này không thể tránh được những thiếu sót. Tôi rất mong
nhận được sự chỉ bảo, đóng góp ý kiến của các thầy cô để tôi có điều kiện bổ
sung, nâng cao kiến thức của mình, phục vụ tốt hơn công tác thực tế sau này.
Tôi xin chân thành cảm ơn!


ĐỒ ÁN TRẠM BIẾN ÁP

GVHD: ĐOÀN THỊ BẰNG

MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU ............................................... Error! Bookmark not defined.

PHẦN A: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ TRẠMError!
defined.

Bookmark

not

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TRẠM BIẾN ÁP ......... Error! Bookmark not defined.
I.
GIỚI
THIỆU
VỀ
TRẠM
ÁP………………………..……………..Error! Bookmark not defined.

BIẾN

PHÂN
LOAI
……………………………………………………………..Error! Bookmark
not defined.
II.

1.

Theo
điện
áp
thì
có
hai
loại

……………………………………………..Error! Bookmark not defined.

2.

Theo mức độ quy mô của trạm biến áp, người ta chia thành hai …………13

3.

Theo
cấu
trúc
xây
dựng
thì
có
hai
……………………………..Error! Bookmark not defined.

loại

sau:

4. Các thiết bị chính trong trạm biến áp: ……………………………..Error!
Bookmark not defined.
III.

NHIỆM
VỤ
THIẾT
KẾ

……………………………………………..Error! Bookmark not defined.

Điện
áp
hệ
……………………………………………………..Error!
defined.
1.

Bookmark

thống
not

2.

Các
phụ
tải
ở
cấp
điện
áp
……………………………………………..Error! Bookmark not defined.

IV.

TRÌNH
TỰ
THIẾT

KẾ
……………………………………………..Error! Bookmark not defined.

CHƯƠNG 2: CÂN BẰNG CÔNG SUẤT PHỤ TẢI ...... Error! Bookmark not defined.
KHÁI
NIỆM
……………………………………………………………..Error! Bookmark
not defined.
I.

II.

ĐÒ
THỊ
PHỤ
TẢI
TỪNG
CẤP
……………………………..Error! Bookmark not defined.

ĐIỆN

ÁP

1.

Đồ
thị
phụ
tải

cấp
220
Kv
……………………………………………..Error! Bookmark not defined.

2.

Đồ
thị
phụ
tải
của
cấp
110
……………………………………..Error! Bookmark not defined.

3.

Đồ
thị
phụ
tải
của
cấp
22
Kv
……………………………………………..Error! Bookmark not defined.

4.

Đồ
thị
phụ
tải
của
trạm
……………………………………………..Error! Bookmark not defined.

Kv


ĐỒ ÁN TRẠM BIẾN ÁP

GVHD: ĐOÀN THỊ BẰNG

CHƯƠNG 3:SƠ ĐỒ CẤU TRÚC TRẠM BIẾN ÁP ....... Error! Bookmark not defined.
I.

GIỚI
THIỆU
SƠ
ĐỒ
CẤU
……………………………………..Error! Bookmark not defined.

TRÚC

II.

SƠ

ĐỒ
CẤU
TRÚC
TRẠM
BIẾN
……………………………..Error! Bookmark not defined.

ÁP

Phương
án
1
……………………………………………………………..Error! Bookmark
not defined.
1.

Phương
án
2
……………………………………………………………..Error! Bookmark
not defined.
2.

Phương
án
3
……………………………………………………………..Error! Bookmark
not defined.
3.

4.

Phương án 4: Sử dụng 2 máy biến áp từ ngẫu ba cuộn dây
……………..Error! Bookmark not defined.

NHẬN
XÉT
……………………………………………………………..Error! Bookmark
not defined.
III.

CHƯƠNG 4: CHỌN MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC ......... Error! Bookmark not defined.
KHÁI
NIỆM
……………………………………………………………..Error! Bookmark
not defined.
I.

II.

KHẢ
NĂNG
QUÁ
TẢI
CỦA
MÁY
……………………..Error! Bookmark not defined.

BIẾN

1.Quá
tải
bình
thường
(quá
tải
thường
……………………………..Error! Bookmark not defined.

ÁP
xuyên)

2.

Quá
tài
sự
cố
……………………………………………………………..Error! Bookmark
not defined.
III.

CÁC
PHƯƠNG
PHÁP
CHỌN
MÁY
……………………..Error! Bookmark not defined.

BIẾN

ÁP

Phương
án
1
……………………………………………………………..Error! Bookmark
not defined.
1.

Phương
án
2
……………………………………………………………..Error! Bookmark
not defined.
2.

Phương
án
4
……………………………………………………………..Error! Bookmark
not defined.
3.


ĐỒ ÁN TRẠM BIẾN ÁP

GVHD: ĐOÀN THỊ BẰNG

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MÁY BIẾN ÁP .. Error!

Bookmark not defined.
KHÁI
NIỆM
……………………………………………………………..Error! Bookmark
not defined.
I.

II.

CÁCH TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG CỦA CÁC LOẠI MÁY BIẾN ÁP
Error! Bookmark not defined.

1.

Tổn
thất
trong
máy biến
áp
ba
pha
……………………..Error! Bookmark not defined.

hai

2.

Tổn
thất
điện

năng
trong
máy
biến
……………………..Error! Bookmark not defined.

áp

III.

TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG
……..Error! Bookmark not defined.

TRONG

MÁY

cuộn

dây

từ

ngẫu

BIẾN

ÁP

1.

Tính toán tổn thấy điện năng trong máy biến áp của phương án
1………….Error! Bookmark not defined.
2.

Tính toán tổn thất điện
năng trong MBA của phương án 2
……………..Error! Bookmark not defined.

3.

Tính tổng tổn thất điện năng trong MBA
……………..Error! Bookmark not defined.

của

phương án

4:

CHƯƠNG 6: SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN ...................................... Error! Bookmark not defined.
KHÁI
NIỆM
……………………………………………………………..Error! Bookmark
not defined.
I.

II.

CÁC SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CƠ BẢ Ở
……………..Error! Bookmark not defined.

CÁC

CẤP

Nhóm
thứ
……………………………………………………..Error!
defined.
1.

ĐIỆN

ÁP

nhất
Bookmark not

Nhóm
thứ
hai
……………………………………………………………..Error! Bookmark
not defined.
2.

Nhóm
thứ
ba
……………………………………………………………..Error! Bookmark
not defined.

3.

CHƯƠNG 7: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH ..................... Error! Bookmark not defined.
KHÁI
NIỆM:
……………………………………………………………..Error! Bookmark
not defined.
I.

II.

PHƯƠNG
PHÁP
TÍNH
TOÁN
…………………......Error! Bookmark not defined.

NGẮN

MẠCH


ĐỒ ÁN TRẠM BIẾN ÁP

GVHD: ĐOÀN THỊ BẰNG

1.

Khi
tính

toán
dòng
điện
ngắn
mạch
……………………..Error! Bookmark not defined.

các

2.

Các công thức tính dòng điện ngắn
……………………..Error! Bookmark not defined.

mạch

III.

TÍNH
TOÁN
NGẮN
MẠCH
CHO
……………..Error! Bookmark not defined.

3

giả

thuyết.

xung

kích.

PHƯƠNG

ÁN

1.

Tính
dòng
điện
định
mức
Iđm
……………………………………………..Error! Bookmark not defined.

2.

Tính
dòng
điện
cơ
bản
Icb.
……………………………………………..Error! Bookmark not defined.

3.

Tính
dòng
điện
ngắn
mạch
cho
3
……………………………..Error! Bookmark not defined.

CHƯƠNG 8: CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ PHẦN DẪN ĐIỆNError!
defined.
I.

Bookmark

án
not

CÁC
VẤN
ĐỀ
CHUNG
……………………………………………..Error! Bookmark not defined.

Các
khí
cụ
……………………………………………………..Error!
defined.

1.

phương

điện
Bookmark not

Phần
dẫn
điện
……………………………………………………………..Error! Bookmark
not defined.
2.

II.

TÍNH
TOÁN
CÁC
CHẾ
ĐỘ
LÀM
……………………………..Error! Bookmark not defined.

VIỆC

1.

Chế
độ

làm
việc
lâu
dài
……………………………………………..Error! Bookmark not defined.

2.

Chế
độ
làm
việc
ngắn
hạn
……………………………………………..Error! Bookmark not defined.

III.

CHỌN MÁY CẮT ĐIỆN, MÁY CẮT PHỤ TẢI VÀ DAO CÁCH
……..Error! Bookmark not defined.

Phương
án
1
……………………………………………………………..Error! Bookmark
not defined.
1.

Phương
án

2
……………………………………………………………..Error! Bookmark
not defined.
2.

Phương
án
4
……………………………………………………………..Error! Bookmark
not defined.
3.

4.

Điều
kiện
chọn
dao
cách
ly
……………………………………………..Error! Bookmark not defined.

5.

Bảng
Tổng
Hợp
Dao
Cách
……………………………………..Error! Bookmark not defined.

Ly


ĐỒ ÁN TRẠM BIẾN ÁP

IV.

GVHD: ĐOÀN THỊ BẰNG

CHỌN
THANH
GÓP-THANH
……………………………Error! Bookmark not defined.

DẪN

1.

Khái
……………………………………………………………Error!
not defined.

niệm
Bookmark

2.

Điều
kiện

chọn
thanh
góp:
……………………………………………Error! Bookmark not defined.

3.

Chọn
thanh
góp
thanh
dẫn
cấp
…………………………....Error! Bookmark not defined.

220kV.

4.

Chọn
thanh
góp
thanh
dẫn
cấp
……………………………Error! Bookmark not defined.

110kV.

5.

Chọn
thanh
góp
thanh
dẫn
cấp
……………………………………Error! Bookmark not defined.

22kV

V.
CHỌN MÁY BIẾN DÒNG (BI), MÁY BIẾN ĐIỆN ÁP (BU)……..…Error!
Bookmark not defined.
1.

Chọn
máy
biến
dòng
(BI)
……………………………………………Error! Bookmark not defined.

2.

Chọn
máy
biến
điện
áp

……………………………………………Error! Bookmark not defined.

CHƯƠNG 9: THIẾT KẾ PHẦN TỰ DÙNG CỦA TRẠM BIẾN ÁPError! Bookmark not
defined.
I.

CHỌN
MÁY
BIẾN
ÁP
TỰ
……………………………………Error! Bookmark not defined.

DÙNG

II.

TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH CHO
…………....Error! Bookmark not defined.

0,4KV

III.

CHỌN
CÁP
NGẦM
VÀ
TỦ
TỰ

……………………………Error! Bookmark not defined.

CẤP

đến

ĐIỆN

tủ

tự

ÁP

DÙNG

1.

Chọn cáp ngầm từ máy biến áp
……………Error! Bookmark not defined.

dùng

0,4Kv

2.

Chọn
tủ
tự

dùng
0,4Kv
……………………………………………Error! Bookmark not defined.

CHƯƠNG 10: TÍNH TOÁN KINH TẾ-KỸ THUẬT ...... Error! Bookmark not defined.
KHÁI
…………………………………………………………....Error!
not defined.
I.

1.

Chi
phí
kinh
tế
được
xác
định
……………………………Error! Bookmark not defined.

NIỆM
Bookmark
như

Phí
vận
hành
năm
……………………………………………………Error!

Bookmark
defined.
2.

sau:
(P)
not


ĐỒ ÁN TRẠM BIẾN ÁP

GVHD: ĐOÀN THỊ BẰNG

Vốn
đầu
……………………………………………………………Error!
not defined.
3.

PHẦN
TÍNH
……………………………………………………Error!
defined.
II.

tư
Bookmark

TOÁN
Bookmark

not

1.

Phương
án
……………………………………………………………Error!
not defined.

1
Bookmark

2.

Phương
án
……………………………………………………………Error!
not defined.

2
Bookmark

Phương
án
……………………………………………………………Error!
not defined.

4
Bookmark

3.

III.

SO
SÁNH
KINH
TẾ
VÀ
KỸ
……………………………Error! Bookmark not defined.

THUẬT

So
sánh
về
kinh
……………………………………………………Error!
Bookmark
defined.
1.

tế
not

So
sánh
về
kỹ

thuật.
……………………………………………………Error!
Bookmark
not
defined.
2.

Kết
……………………………………………………………Error!
not defined.
3.

luận.
Bookmark

PHẦN B: THIẾT KẾ CHỐNG SÉT VÀ NỐI ĐẤT CHO TRẠM BIẾN ÁP..
................................................................................. Error! Bookmark not defined.
CHƯƠNG 1: BẢO VỆ CHỐNG SÉT ĐÁNH TRỰC TIẾP VÀO TRẠM BIẾN ÁPError!
Bookmark not defined.
I.

KHÁI
NIỆM
CHUNG
……………………………………………Error! Bookmark not defined.

II.

PHẠM
VI

BẢO
VỆ
CỦA
CỘT
……………………………Error! Bookmark not defined.

THU

SÉT

1.

Phạm
vi
bảo
vệ
của
một
cột
thu
……………………………………Error! Bookmark not defined.

sét

2.

Phạm
vi
bảo
vệ

của
hai
cột
thu
……………………………………Error! Bookmark not defined.

sét

3.

Phạm
vi
bảo
vệ
của
nhiều
cột
thu
……………………………………Error! Bookmark not defined.

sét

III. CÁC YÊU CẦU KỸ THUẬT KINH TẾ KHI DÙNG HỆ THỐNG CỘT THU
SÉT ĐỂ BẢO VỆ SÉT ĐÁNH TRỰC TIẾP VÀO TRẠM BIẾN


ĐỒ ÁN TRẠM BIẾN ÁP

GVHD: ĐOÀN THỊ BẰNG

ÁP………………………………………………………………………………..Error
! Bookmark not defined.
1.

Về
mặt
kỹ
……………………………………………………Error!
defined.

thuật.
Bookmark
not

Về
mặt
kinh
……………………………………………………Error!
defined.

Bookmark

2.

Các
mặt
……………………………………………………………Error!
not defined.

khác.

Bookmark

3.

IV.

tế.
not

ÁP
DỤNG
TÍNH
TOÁN
CHO
……………………………Error! Bookmark not defined.

TRẠM

1.

Cấp
……………………………………………………………Error!
not defined.

220KV
Bookmark

Cấp
……………………………………………………………Error!
not defined.

110KV
Bookmark

3.

đã

2.

Kiểm tra phạm vi bảo vệ các cột
……………………Error! Bookmark not defined.

thu

sét

Cấp
……………………………………………………………Error!
not defined.

22KV
Bookmark

4.

CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT CHO TRẠM BIẾN ÁPError!
defined.

Bookmark

KHÁI
……………………………………………………………Error!
not defined.
TÍNH
TOÁN
VÀ
THIẾT
KẾ
HỆ
……………Error! Bookmark not defined.

III.

ÁP
DỤNG
TÍNH
TOÁN
CHO
……………………………Error! Bookmark not defined.

1.
IV.
1.

THỐNG

not

NIỆM

Bookmark

I.

II.

chọn.

NỐI

ĐẤT.
TRẠM

Tính
toán
nối
đất
tự
nhiên
……………………………………………Error! Bookmark not defined.
NỐI
ĐẤT
AN
TOÀN
CHO
CẤP
……………………………Error! Bookmark not defined.

22KV

Tính
toán
nối
đất
tự
nhiên
……………………………………………Error! Bookmark not defined.


PHẦN A:

TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ TRẠM
CHƯƠNG 1:

TỔNG QUAN VỀ TRẠM BIẾN ÁP

1.1. Giới thiệu về trạm biến áp:
- Hệ thống điện là một bộ phận hệ thống năng lượng bao gồm các máy phát điện, thiết bị
phân phối điện, mạng điện và các hộ tiêu thụ điện.
- Điện năng được sản xuất ở các nhà máy được truyền tải và phân phối đến hộ tiêu thụ
bằng dây dẫn. Trong quá trình truyền tải điện, có phát sinh ra tổn hao trên đường dây nên
trước khi truyền đi xa phải đưa lên điện áp cao để truyền tải và hạ xuống thấp ở điện áp
tương ứng để đưa đến phụ tải. Do đó, trạm biến áp là một phần không thể thiếu trong hệ
thống điện.
- Trạm biến áp có nhiệm vụ chính là truyền công suất và biến đổi điện áp từ cấp này sang
cấp khác tùy theo yêu cầu. Trạm biến áp còn là nơi phân phối điện năng đến các phụ tải.
1.2. Phân loại trạm biến áp:
1.2.1. Theo điện áp:
- Trạm tăng áp: được đặt ở các nhà máy điện để tăng điện áp từ cấp máy phát lên
cấp truyền tải.

- Trạm giảm áp: được đặt ở gần các phụ tải làm nhiệm vụ biến đổi điện áp từ cấp
truyền tải đến cấp điện áp phân phối theo yêu cầu của phụ tải.
1.2.2. Theo chức năng:
- Trạm trung gian: hay còn gọi là trạm biến áp khu vực, thường có điện áp sơ cấp
lớn, cung cấp cho một khu vực phụ tải lớn ở các vùng miền, tỉnh thành, khu công
nghiệp lớn... Điện áp phía sơ cấp thường là 500; 220; 110kV, phía thứ cấp
thường là 110; 66; 35; 22; 15kV.
- Trạm phân phối: hay còn gọi là trạm biến áp địa phương, nhận điện từ các trạm

biến áp trung gian để cung cấp trực tiếp đến các phụ tải như xí nghiệp, khu dân
cư... qua các đường dây phân phối.
1.2.3. Theo cấu trúc:
- Trạm ngoài trời: phù hợp với các trạm khu vự và trạm địa phương có công suất
lớn.
- Trạm trong nhà: phù hợp với các trạm địa phương và các nhà máy có công suất
nhỏ.
1.3.

Các thiết bị chính trong trạm biến áp:
- Máy biến áp trung tâm (MBA): là thiết bị dùng để truyền tải điện năng từ cấp
điện áp này đến cấp điện áp khác.

13


- Máy biến dòng: dùng để biến đổi dòng điện ở phía sơ cấp về một giá trị dòng điện

thích hợp ở đầu ra phía thứ cấp. Các loại biến dòng: máy biến dòng kiểu một
vòng quấn, máy biến dòng kiểu bậc cấp, máy biến dòng thứ tự không, máy biến
dòng kiểu bù, máy biến dòng kiểu lắp sẵn.

- Máy biến áp đo lường (BU): dùng biến đổi điện áp về cấp điện áp tương ứng với
thiết bị đo lường tự động.
- Dao cách ly (CL): nhiệm vụ chủ yếu của dao cách ly là tạo ra khoảng hở cách
điện trông thấy được giữa bộ phận đang mang điện và bộ phận cắt điện. Dao
cách ly chỉ để đóng cắt khi không có dòng điện. Dao cách ly được chế tạo với
nhiều cấp điện áp khác nhau: 1 pha hay 3 pha, lắp đặt trong nhà và ngoài trời.
- Máy cắt (MC): là thiết bị đóng cắt mạch điện cao áp (trên 1kV). Ngoài nhiệm vụ
đóng cắt dòng điện phụ tải phục vụ cho công tác vận hành, máy cắt còn có chức
năng cắt dòng ngắn mạch để bảo vệ các phần tử của hệ thống điện. Các loại máy
cắt: máy cắt ít dầu, máy cắt nhiều dầu, máy cắt không khí, máy cắt chân không,
máy cắt tự sinh khí, máy cắt điện từ.
- Hệ thống chống sét: bảo vệ trạm chống sóng quá điện áp khí quyển truyền từ
đường dây vào. Dùng các thiết bị chống sét van hoặc thiết bị hạn chế quá điện áp
đấu vào thanh góp của trạm hoặc đấu vào trực tiếp ngay đầu vào của máy biến
áp.
- Sứ đỡ: có tác dụng nâng đỡ, cách điện cho đường dây điện trên không.
1.4.

Những vấn đề chính khi thiết kế trạm biến áp:
1.4.1. Vị trí đặt trạm biến áp được xác định dựa trên các điều kiện sau:
- An toàn và liên tục cung cấp điện.
- Gần tâm phụ tải, thuận tiện cho dây dẫn vào/ra.
Thao tác, lắp đặt, vận hành, quản lý dễ dàng.
Phòng chống cháy nổ, bụi bặm, khí ăn mòn tốt.
Tiết kiệm vốn đầu tư, chi phí vận hành/sửa chữa.
Làm tăng tính an toàn cung cấp điện đối với con người.
Tránh được các yếu tố bất lợi của thời tiết gây ra.
Vì lý do về kiến trúc, thẩm mỹ, thuận tiện thi công, mỹ quan đô thị, an toàn khi
vận hành, xa nơi đông người và điều kiện môi trường nên việc lắp đặt trạm thường
không ở đúng vị trí tâm phụ tải mà ta phải tính toán trên bản vẽ.

-

14


1.4.2. Yêu cầu khi thiết kế trạm biến áp:
- Trạm biến áp cung cấp điện cho hộ tiêu thụ phải đảm bảo đủ điện năng với chất
lượng nằm trong phạm vi cho phép. Ngoài ra, còn phải đảm bảo về mặt kinh tế,
an toàn... một phương án được xem là hợp lý khi thỏa mãn các yếu cầu sau:
o Đảm bảo chất lượng điện năng.
o Đảm bảo độ tin cậy cao (tùy theo tính chất phụ tải).
o Vốn đầu tư thấp.
o An toàn cho người và thiết bị.
o Thận tiện sữa chữa, vận hành.
o Có tính khả thi.
- Tuy nhiên những yêu cầu trên thường mâu thuẫn với nhau. Do đó, khi thiết kế cần
kết hợp hài hòa từng yêu cầu để tạo ra phương án tối ưu.

Thiết kế trạm biến áp 220/110/22kV với các thông số sau:
1, Điện áp hệ thống:
UHT = 220kV, số đường dây là 2.
SHT= 8000 ( MVA); xht = 0,4 ()
2, Các phụ tải ở cấp điện áp:
2.1: Phụ tải ở 220kV:
- Có 2 đường dây, hệ số công suất cos = 0,85
- Công suất: Smax = 80 x 1,1 = 88 ( MVA )
- Đồ thị phụ tải ở cấp 220kV như hình 1.1

15

2.2: Phụ tải ở 110kV:
- Có 4 đường dây, hệ số công suất cos = 0,8
- Công suất: Smax = 60 x 1,25 = 75 ( MVA )
- Đồ thị phụ tải ở cấp 110kV như hình 1.2

2.3: Phụ tải ở 22kV:
- Có 6 đường dây, hệ số công suất cos = 0,85
- Công suất: Smax = 40 x 1,15 = 46 ( MVA )
- Đồ thị phụ tải ở cấp 22kV như hình 1.3

Trong đó các hệ số a,b,c được xác định theo bảng dưới đây tương ứng như sau:
a = số ứng với ký tự đầu trong họ;
b = số ứng với ký tự thứ 2 trong họ;
c = số ứng với ký tự đầu trong tên;

16


Chữ
A
tương I
ứng
R
Hệ số 1,2

B

C

D

Đ

E

G

H

K
S
1,15

L
T
1,1

M
U
1,25

N
V
1,3

O
X
1,35

P
Y
1,4

Q
1,45

Ví dụ bạn Lương Chấn Sơn sẽ có thông số
a=1,1 ( Vì tương ứng với hệ số của chữ đầu trong họ là L) ;
b=1,25 ( Vì tương ứng với hệ số của chữ thứ 2 trong họ là U);
c=1,15 ( Vì tương ứng với hệ số của chữ chữ đầu trong tên là S)
Thay hệ số a, b, c vào thông số ở trên các bạn sẽ có đề bài đầy đủ cho mỗi sinh viên.

17


CHƯƠNG 2:
2.1.
2.2.

CÂN BẰNG CÔNG SUẤT PHỤ TẢI

Chọn vị trí đặt trạm biến áp và tính toán lựa chọn máy biến áp
Đồ thị phụ tải của từng cấp điện áp:
2.2.1. Đồ thị phụ tải của cấp 220kV:

Hình 2.1: Đồ thị phụ tải của cấp 220kV
Sau khi tính ta được bảng thông số sau cho cấp 220kV:
Thời gian (h)

Công suất phụ tải

Từ..................đến

S (MVA)

P (MW)

Q (MVAr)

%

0..................2

44

37,4

23,17

50

2..................4

52,8

44,88

27,81

60

4..................6

70,4

59,84

37,08

80

6..................8

70,4

59,84

37,08

80

8..................10

79,2

67,32

41,72

90

10..................12

88

74,8

46,35

100

12..................14

88

74,8

46,35

100

14..................16

88

74,8

46,35

100

16..................18

70,4

59,84

37,08

80

18..................20

79,2

67,32

41,72

90

20..................22

61,6

52,36

32,45

70

22..................24

44

37,4

23,17

50

18


2.2.2. Đồ thị phụ tải của cấp 110kV:

Hình 2.2: Đồ thị phụ tải của cấp 110kV
Sau khi tính ta được bảng thông số sau cho cấp 110kV:
Thời gian (h)

Công suất phụ tải

Từ..................đến

S (MVA)

P (MW)

Q (MVAr)

%

0..................2

37,5

30

22,5

50

2..................4

52,5

42

31,5

70

4..................6

52,5

42

31,5

70

6..................8

60

48

36

80

8..................10

75

60

45

100

10..................12

75

60

45

100

12..................14

67,5

54

40,5

90

14..................16

75

60

45

100

16..................18

75

60

45

100

18..................20

60

48

36

80

20..................22

52,5

42

31,5

70

22..................24

37,5

30

22,5

50

19


2.2.3. Đồ thị phụ tải của cấp 22kV:

Hình 2.3: Đồ thị phụ tải của cấp 22kV
Sau khi tính ta được bảng thông số sau cho cấp 22kV:
Thời gian (h)

Công suất phụ tải

Từ..................đến

S (MVA)

P (MW)

Q (MVAr)

%

0..................2

23

19,55

12,11

50

2..................4

27,6

23,46

14,54

60

4..................6

27,6

23,46

14,54

60

6..................8

36,8

31,28

19,38

80

8..................10

41,4

35,19

21,81

90

10..................12

41,4

35,19

21,81

90

12..................14

46

39,1

24,23

100

14..................16

46

39,1

24,23

100

16..................18

41,4

35,19

21,81

90

18..................20

41,4

35,19

21,81

90

20..................22

32,2

27,37

16,96

70

22..................24

23

19,55

12,11

50

20


2.2.4 Đồ thị phụ tải của trạm:

Để tổng hợp đồ thị phụ tải có thể dùng phương pháp tổng hợp bảng đồ

thị phụ tải theo phương pháp thành lập bảng như sau:
Bảng phân theo thời gian:
Thời gian (h)
Từ................đế
n

Công suất phụ tải
S22
Tự dùng
(MVA)
(MVA)
23
0,5

0..................2

S220
(MVA)
44

S110
(MVA)
37,5

Tổng
(MVA)

%

105

50,2

2..................4

52,8

52,5

27,6

0,5

133,4

63,8

4..................6

70,4

52,5

27,6

0,5

151

72,2

6..................8

70,4

60

36,8

0,5

167,7

80,2

8..................10

79,2

75

41,4

0,5

196,1

93.8

10..................12

88

75

41,4

0,5

204.9

98

12..................14

88

67,5

46

0,5

202

95,6

14..................16

88

75

46

0,5

209

100

16..................18

70,4

75

41,4

0,5

187,3

89,7

18..................20

79,2

60

41,4

0,5

181,1

86.6

20..................22

61,6

52,5

32,2

0,5

146,8

70,2

22..................24

44

37,5

23

0,5

105

50,2

21


CHƯƠNG 3 : SƠ ĐỒ CẤU TRÚC TRẠM BIẾN ÁP
I.

Giớ thiệu sơ đồ cấu trúc.
 Sơ đồ cấu trúc của trạm biến áp 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.
 Khi thiết kế trạm biến áp, sơ đồ cấu trúc là phần quan trọng có ảnh hưởng quyết
định đến toàn thiết kế.
 Các yêu cầu chính khi chọn sơ đồ cấu trúc:
❖ Có tính khả thi: tức là có thể chọn được tất cả các thiết bi chính như:
máy biến áp, máy cắt... cũng có khả năng thi công, xây lắp và vận
hành trạm.
❖ Đảm bảo tính liên tục chặt chẽ giữa các cấp điện áp, đặc biệt với . hệ
thống khi bình thường cũng như cưỡng bức (có một phần tử
không làm việc).
❖ Tổn hao qua máy biến áp bé, tránh trường hợp cung cấp cho phụ tải
qua hai máy biến áp không cần thiết.
❖ Vốn đầu tư hợp lý, chiếm diện tích càng bé càng tốt.

❖ Có khả năng phát triển trong tương lai gần, không cần thay cấu trúc
đã chọn.
 Khi thiết kế trạm biến áp ta đưa ra nhiều phương án khả thi trên cơ sở phân tích
ưu khuyết điểm của từng phương án; so sánh điều kiện kỹ thuật - kinh tế rồi chọn
phương án tối ưu, để chọn phương án ta cần cân nhắc các khía cạnh sau:
+ Số lượng máy biến áp.
+ Tổng công suất máy biến áp.
+ Tổng vốn đầu tư mua máy biến áp.
+ Tổn hao điện năng tổng qua máy biến áp.

22


II.

Sơ đồ cấu trúc trạm biến áp.
Trạm biến áp là một công trình nhận điện năng bằng một hay nhiều nguồn cung cấp

với điện áp cảo để phân phối cho các phụ tải ở các cấp điện áp bằng hoặc bé hơn điện áp hệ
thống. Phần công suất được phân phối ở điện áp bằng điện áp hệ thống thông qua máy biến
áp hạ, phần còn lại qua máy biến áp có điện áp phù hợp với phụ tải.
1.

Phương án 1: Sử dụng 2 máy biến áp tự ngẫu 3 cuộn dây. Phụ tải cấp 22 kV được lấy
từ cuộn hả của máy biến áp.
Các cấp điện áp cao, trung đều có trung tính nối đất trực tiếp nên dùng máy biến áp tự

ngẫu sẽ có nhiều ưu điểm hơn so với máy biến áp ba cuộn dây.
Ưu điểm:
 Độ tin cậy cao.

 Đảm bảo cung cấp điện liên tục.
 Sơ đồ cấu trúc rõ ràng,
 Số lượng máy biến áp ít.
 Tổn thất điện năng bé.
 Trọng lượng, kích thước bé hơn dùng máy biến áp ba cuộn dây.

23


Uc=220 kV

Uh=22 kV

Ut=110 kV

Utd=0.4 kV

Hình 3.1


Khuyết điểm:


Khó chọn máy biến áp có công suất phù họp.



Công suất lớn kéo theo kích thước và trọng lượng máy biến áp lớn có thể gặp khó
khăn khi vận chuyển và lắp đặt.



Do mạng cao áp và trung áp trực tiếp nối đất và có sự liên hệ về điện giữa cuộn cao
và cuộn trung trong máy biến áp nên phải có chống sét van bố trí ở đầu vào ra máy
biến áp.

2.

Phương án 2: Dùng hai máy biến áp 2 cuộn dây 220/110 kV và hai máy biến áp 2 cuộn dây
110/22kV.

- Ưu điểm:
 Độ tin cậy cao.
 Đảm bảo cung cấp điện liên tục.

24


 Cấu trúc rõ ràng.
 Phù hợp với những nơi vận chuyển khó khan.

- Khuyết điểm
 Số lượng máy biến áp nhiều giá thành cao.
 Tổn thất điện năng lớn vì cấp 22 kV phải qua 2 lần biến áp.

25