Download miễn phí Đồ án Thiết kế trạm biến áp 110/22kv và đường dây phân phối
MỤC LỤC
Lời nói đầu 7
Phần I
THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 110/22KV 8
Chương 1 TỔNG QUAN
1.1 Giới thiệu hệ thống điện 9
1.2 Trạm biến áp 9
1.2.1 Theo điện áp 9
1.2.2 Theo địa dư 9
1.3 Cấu trúc của trạm biến áp 9
1.3.1 Các thành phần chính của trạm biến áp 9
1.3.2 Những vấn đề chính khi chọn vị trí đặt trạm 10
1.4 Yêu cầu khi thiết kế 10
Chương 2 ĐỒ THỊ PHỤ TẢI 11
2.1 Khái niệm 11
2.2 Các đại lượng đặc trưng của đồ thị phụ tải 11
2.3 Xây dựng đồ thị phụ tải 12
2.4 Xác định 13
Chương 3 CÁC PHƯƠNG ÁN SƠ ĐỒ TRẠM 15
3.1 Giới thiệu về sơ đồ cấu trúc 15
3.2 Các phương án chọn sơ đồ cấu trúc 15
3.3 Phân tích ưu khuyết điểm của từng phương án 15
3.3.1 Phương án 1 15
3.3.2 Phương án 2 16
3.3.3 phương án 3 16
3.4 Lựa chọn phương án 17
Chương 4 CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ SƠ ĐỒ
NỐI ĐIỆN CHO CÁC PHƯƠNG ÁN 18
4.1 Chọn máy biến áp 18
4.1.1 Khái niệm chung 18
4.1.2 Tính toán chọn máy biến áp cho trạm 19
4.2 Sơ đồ nối điện cho các phương án 22
4.2.1 Khái niệm 22
4.2.2 Một số sơ đồ nối điện cơ bản 23
4.2.3 Chọn sơ đồ nối điện cho các phương án 25
Chương 5 TÍNH TOÁN DÒNG ĐIỆN NGẮN MẠCH
VÀ LỰA CHỌN MÁY CẮT CHO CÁC PHƯƠNG ÁN 27
5.1 Tính toán dòng điện ngắn mạch 27
5.1.1 Khái niệm 27
5.1.2 Nguyên nhân và hậu quả của ngắn mạch 27
5.1.3 Phương pháp tính ngắn mạch 27
5.1.4 Tính toán ngắn mạch cho trạm 29
5.2 Chọn máy cắt cho các phương án 34
5.2.1 Yêu cầu và điều kiện chọn máy cắt 34
5.2.2 Chọn máy cắt cho các phương án 35
Chương 6 TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MÁY BIẾN ÁP
TÍNH TOÁN KINH TẾ - KỸ THUẬT
QUYẾT ĐỊNH PHƯƠNG ÁN KINH TẾ 41
6.1 Tổn thất điện năng trong máy biến áp 41
6.1.1 Khái niệm 41
6.1.2 Tổn thất điện năng trong máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây 41
6.1.3 Tính tổn thất điện năng cho các phương án 42
6.2 Tính toán kinh tế- kỹ thuật 43
6.2.1 Khái niệm 43
6.2.2 Tính toán kinh tế-kỹ thuật, so sánh các phương án 43
6.2.3 Tính toán chi phí kinh tế cho từng phương án 45
6.2.4 Đánh giá và lựa chọn phương án 46
Chương 7 CHỌN CÁC KHÍ CỤ ĐIỆN
VÀ CÁC PHẦN DẪN ĐIỆN 48
7.1 Khái niệm chung 48
7.2 Lựa chọn các khí cụ điện và các phần dẫn điện 48
7.2.1 Chọn máy cắt 48
7.2.2 Chọn dao cách ly 49
7.2.3 Chọn thanh dẫn-thanh góp 50
7.2.3.1 Điều kiện chọn và kiểm tra thanh dẫn-thanh góp 51
7.2.3.2 Chọn thanh dẫn-thanh góp cho trạm 53
7.2.4 Chọn sứ cách điện 57
7.2.5 Chọn cáp điện lực 58
7.2.6 Chọn máy biến dòng điện 61
7.2.7 Chọn máy biến điện áp 65
7.3 Chọn máy biến áp tự dùng cho trạm 69
Chương 8 TỔNG KẾT PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 71
8.1 Sơ đồ cấu trúc 71
8.2 Máy biến áp chính của trạm 71
8.3 Sơ đồ nối điện 71
8.4 Dòng điện ngắn mạch 72
8.5 Máy cắt 72
8.6 Tổn hao, chi phí tính toán 73
8.7 Các khí cụ và phần dẫn điện 73
8.7.1 Dao cách ly 110 kV 73
8.7.2 Thanh góp – thanh dẫn 73
8.7.3 Sứ cách điện 74
8.7.4 Cáp điện lực 74
8.7.5 Máy biến dòng điện 75
8.7.6 Máy biến điện áp 76
8.8 Máy biến áp tự dùng 76
Chương 9 THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHỐNG SÉT 77
9.1 Khái niệm chung 77
9.2 Một số yêu cầu kinh tế - kỹ thuật 77
9.3 Cột thu sét và phạm vi bảo vệ 77
9.3.1 Cột chống sét sử dụng kim thu sét 77
9.3.2 Phạm vi bảo vệ của cột thu sét 78
9.4 Tính toán bảo vệ cột chống sét 79
Chương 10 THIẾT KẾ HỆ THỐNG NỐI ĐẤT 87
10.1 Các vấn đề cơ bản khi thiết kế hệ thống nối đất 87
10.1.1 Nối đất tự nhiên 87
10.1.2 Hệ thống nối đất nhân tạo (Rnt) 88
10.2 Tính toán và thiết kế hệ thống nối đất 90
10.2.1 Tính toán nối đất tự nhiên 90
10.2.2 Tính toán nối đất nhân tạo 91
10.2.3 Kết luận 93
10.3 Tính tổng trở xung của hệ thống nối đất có bổ sung 93
10.4 Kiểm tra hệ thống nối đất theo điều kiện chống sét 96
10.5 Thiết kế hệ thống thanh cân bằng điện thế 97
Phần II
THIẾT KẾ ĐƯỜNG DÂY PHÂN PHỐI 98
Chương 11 THIẾT KẾ ĐƯỜNG DÂY PHÂN PHỐI 101
11.1 Khái niệm 101
11.2 Tính toán thiết kế 101
11.2.1 Tính toán sụt áp và chọn dây cho 101
đường dây phân phối 101
11.2.1.1 Tính sụt áp cho một đoạn của phát tuyến 101
11.2.1.2 Trình tự chọn dây cho phát tuyến 103
11.2.2 Tính toán tổn thất công suất trên đường
dây phân phối 106
11.2.3 Tính toán tổn thất điện năng 108
11.3 Tính toán chi phí hàng năm 108
11.4 Tính toán thiết kế 110
11.4.1 Chọn dây cho phát tuyến và tính tổn thất điện áp 110
11.4.2 Tính toán tổn thất công suất trên đường dây 111
11.4.3 Tính tổn thất điện năng 111
11.4.4 Tính tổng chi phí hàng năm của phát tuyến 112
Chương 12 TÍNH TOÁN BÙ CÔNG SUẤT
PHẢN KHÁNG VÀ BÙ ỨNG ĐỘNG 113
12.1 Khái niệm 113
12.2 Tính toán bù công suất kháng 113
12.3 Tính toán mẫu cho phương án 4 vị trí bù 114
12.4 Phương án 5 vị trí tụ bù 119
12.5 Phương án 6 vị trí tụ bù 120
12.6 Phương án 7 vị trí tụ bù 121
12.7 So sánh lựa chọn phương án bù 122
12.8 Tính toán tổn thất lúc phụ tải cực đại
có bù công suất kháng 124
12.9 Tính toán bù ứng động 127
12.10 Tính toán lúc phụ tải cực tiểu và có bù ứng động 130
Chương 13 PHÂN BỐ CÔNG SUẤT CHO TRẠM 136
13.1 Kết quả bù công suất kháng 136
13.2 Kết quả tổng tiết kiệm theo bù tổng Ct 137
13.3 Sơ đồ tuyến đường dây lúc phụ tải max
và lúc phụ tải min = 40% phụ tải max 140
13.4 Phân bố công suất và phân bố trạm cho tuyến
đường dây sau khi có bù công suất kháng 140
13.5 Tính phân bố công suất lúc phụ tải cực đại 142
13.6 Tính phân bố công suất lúc phụ tải cực tiểu 149
Chương 14 TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH
VÀ PHỐI HỢP BẢO VỆ 157
14.1 Tính toán ngắn mạch 157
14.1.1 Các công thức tính tổng trở trong
đường dây phân phối hình tia 157
14.1.2 Các dạng ngắn mạch 158
14.1.3 Tính dòng ngắn mạch 159
14.1.3.1 Tính dòng ngắn mạch ứng với Zf = 0 161
14.1.3.2 Tính dòng ngắn mạch ứng với Zf = 10 163
14.1.3.3 Tính dòng ngắn mạch cho đường dây
nhánh đến trạm biến áp 164
14.2 Phối hợp bảo vệ 166
14.2.1 Phối hợp Recloser và cầu chì (ACR - FCO) 166
14.2.2 Tính toán bảo vệ 167
Chương 15 KẾT LUẬN 170
Tài liệu tham khảo 171
Lời nói đầu
Ngày nay điện năng được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp, giao thông vận tải, thông tin liên lạc… Ở nước ta cùng với quá trình công nghiệp hoá- hiện đại hoá nền kinh tế, điện năng càng giữ vai trò chủ đạo đóng góp giá trị không nhỏ cho ngân sách nhà nước.
Trong những năm qua ngành điện Việt Nam đã đạt những thành tựu to lớn, cơ bản đáp ứng được nhu cầu điện năng của nền kinh tế quốc dân với tốc độ tăng trưởng bình quân 15%/năm.Dự báo đến năm 2010 sản lượng điện sẽ đạt tới 80 tỉ KWh và bình quân đầu người là 900KWh/người/năm. Qua đó chúng ta thấy rằng việc việc sản xuất điện năng là vấn đề quan trọng, cần được quan tâm và chú trọng nhiều hơn.
Dù đã rất cố gắng, nhưng bài luận văn này sẽ không tránh khỏi những thiêu sót. Vì vậy mong thầy cô và các bạn tận tình góp ý để bài luận văn của em được hoàn thiện hơn
PHẦN I
THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 110/22KV
Chương 1
TỔNG QUAN VỀ TRẠM BIẾN ÁP
1.1 Giới thiệu hệ thống điện
- Hệ thống điện là một bộ phận của hệ thống năng lượng, bao gồm các nhà máy điện, mạng điện và các hộ tiêu thụ điện
- Điện năng được sản xuất ở nhà máy được truyền tải và phân phối đến nhà tiêu thụ bằng dây dẫn. Trong quá trình truyền tải điện có phát sinh tổn thất trên đường dây nên trước khi truyền đi xa phải đưa lên điện cao áp 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
1.2 Trạm biến áp
Trạm biến áp dùng để biến đổi điện áp từ cấp này sang cấp khác tuỳ thep yêu cầu, trạm biến áp còn là nơi phân phối điện năng đến các phụ tải
Người ta phân loại trạm theo:
1.2.1 Theo điện áp
- Trạm biến áp tăng: đặt ở các nhà máy điện làm nhiệm vụ tăng từ cấp điện áp máy phát lên cấp điện áp truyền tải
- Trạm biến áp hạ áp: đặt gần ở các phụ tải làm nhiệm vụ biến đổi từ cấp điện áp truyền tải đến cấp điện áp phân phối theo yêu cầu của phụ tải
- Trạm biến áp trung gian: làm nhiệm vụ liên lạc giữa hai lưới điện khác nhau
1.2.2 Theo địa dư
Trạm biến áp khu vực: được cấp điện từ mạng chính cung cấp cho các khu vực lớn: thành phố, khu công nghiệp…
Trạm biến áp địa phương: được cấp điện từ mạng phân phối cấp điện cho các địa phương, nhà máy xí nghiệp nhỏ…
1.3 Cấu trúc của trạm biến áp
1.3.1 Các thành phần chính của trạm biến áp
- Máy biến áp(MBA) trung tâm
- Hệ thống thanh cái, dao cách ly
- Hệ thống bảo vệ rơle
- Hệ thống chống sét nối đất
- Hệ thống điện tự dùng
- Khu vực phòng điều hành
- Khu vực phòng phân phối
1.3.2 Những vấn đề chính khi chọn vị trí đặt trạm
- Gần các phụ tải
- Thuận tiện trong giao thông
- Đặt ở những nơi khô ráo
- Tránh các vùng đất dễ bị sạt lỡ
- Tránh xa các khu vực dễ gây cháy nổ
1.4 Yêu cầu khi thiết kế
- Đảm bảo chất lượng điện năng
- Độ tin cậy cao( tuỳ theo tính chất loại phụ tải)
- Vốn đầu tư thấp
- An toàn cho người và thiết bị
- Thuận tiện sữa chữa vận hành
Chương 2
ĐỒ THỊ PHỤ TẢI
2.1 Khái niệm:
- Mức tiêu thụ điện năng luôn thay đổi theo thời gian.Quy luật biến thiên của phụ tải theo thời gian được biểu diễn trên hình vẽ gọi là đồ thị phụ tải.Trục tung của đồ thị phụ tảicó thể là: công suất tác dụng,công suất phản kháng, công suất biểu kiến. Còn trục hoành biểu diễn theo thời gian.
- Đồ thị phụ tải cần thiết cho thiết kế và vận hành hệ thống điện khi biết đồ thị phụ tải toàn hệ thống có thể phân bố tối ưu công suất cho các nhà máy điện trong hệ thống, xác định mức tiêu hao nhiên liệu…Đồ thị phụ tải ngày của nhà máy hay trạm biến áp dùng để chọn dung lượng máy biến áp, tính toán tổn thất điện năng trong máy biến áp, chọn sơ đồ nối dây…
2.2 Các đại lượng đặc trưng của đồ thị phụ tải:
* Công suất trung bình:
A: điện năng sản suất ra trong thời gian
* Hệ số điền kín đồ thị phụ tải:
Pmax: công suất cực đại trong thời gian t
* Hệ số sử dụng công suất đặc:
Pdat :công suất đặt bằng tổng công suất cực đại của thiết bị
* Thời gian sử dụng công suất cực đại:
t5PjyxF8kZRh76H
