Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
V . CHỌN MÁY BIẾN ĐIỆN ÁP (BU)

V . CHỌN MÁY BIẾN ĐIỆN ÁP (BU)

Tải bản đầy đủ - 0trang

Đồ án tốt nghiệp



Thiết kế phần điện nhà máy nhiêt điện



 Sơ đồ nối dây và kiểu biến điện áp phải phù hợp với nhiệm vụ của nó.

Để cấp điện cho công tơ ta dùng 2 máy biến điện áp một pha nối V/V.

 Điều kiện về điện áp: UđmSC  Uđmmạng = 10,5 kV

 Cấp chính xác của BU: phải phù hợp với yêu cầu của dụng cụ đo do

đó ta chọn cấp chính xác là 0,5

 Cơng suất định mức: SđmBU  S2

(S2 là tổng phụ tải các dụng cụ đo lường nối vào BU khơng tính tổng

trở dây dẫn)

Ta phải phân bố các đồng hồ điện phía thứ cấp đồng đều cho hai BU tương

ứng như bảng sau

Bảng 5.11:

Tên đồng hồ



Ký hiệu



Phụ tải BU pha AB Phụ tải BU pha BC

W (P)



VAR(Q)



W (P)



VAR(Q)



Vôn kế



Э-2



7,2



-



-



-



Oát kế



Д 341



1,8



-



1,8



-



Д 342/1



1,8



-



1,8



-



Oát kế tự ghi



Д - 33



8,3



-



8,3



-



Tần số kế



Д - 340



-



-



6,5



-



Công tơ



Д - 670



0,66



1,62



0,66



1,62



Công tơ phản kháng ИT-672



7,2



1,62



0,66



1,62



20,4



3,24



19,72



3,24



Oát kế phản kháng



Tổng cộng



-



 Chọn BU:

Biến điện áp AB có:

S2 =



20,42 + 3,24 2 = 20,7 VA



cos = 20,4/20,7 = 0,98

Biến điện áp BC có:

S2 =



19,722 + 3,242 = 19,9 VA



cos = 19,72/19,9 = 0,99



Sinh viên thực hiện: Bàn Văn Quỳnh



-78-



Lớp: Hệ Thống Điện



Đồ án tốt nghiệp



Thiết kế phần điện nhà máy nhiêt điện



Ta chọn BU cho cấp điện áp 10kV có thơng như sau:

Bảng 5.12



Kiểu BU

HOM  10



Cấp điện

áp

kV

10,5



Điện áp định mức

V

Cuộn sơ

cấp

10000/ 3



Cuộn thứ

cấp

100/ 3



Công suất định

mức

VA

Cấp

Cấp 1

0,5

75

150



Công suất

max VA

640



 Chọn dây dẫn nối giữa BU và các dụng cụ đo lường:

Tiết diện dây dẫn được chọn sao cho tổn thất điện áp trên nó khơng vượt q

0,5% điện áp định mức thứ cấp khi có cơng tơ. Theo điều kiện độ bền cơ tiết

diện tối thiểu của dây dẫn là 1,5 mm 2 đối với dây đồng và 2,5 mm2 đối với

dây nhơm.

Tính dòng điện trong các dây dẫn:

S

20,7

I a= ab =

=0,207A

Uab 100

S

19,9

I c = bc =

=0,199A

U bc 100

Để đơn giản ta coi Ia = Ic = 0,2 A và cosab = cosbc = 1

Như vậy dòng điện Ib = 3 ×Ia = 3 ×0,2 = 0,34 A

Điện áp giáng trên pha a và pha b bằng:

&=

ΔU







&

Ia + &

I b  �r =







ρ �l

&

Ia + &

Ib 

S



Giả sử khoảng cách l từ dụng cụ đo đến BU là 50 m, bỏ qua góc lệch pha

giữa I a và I b . Vì trong mạch có cơng tơ nên U = 0,5% do vậy tiết diện dây

dẫn phải chọn là:

I +I

Sρ l a= b � �

ΔU



0,34 + 0,2

0,0175 50�= 0,945�mm

0,5



2



Theo tiêu chuẩn độ bền cơ học ta lấy dây dẫn là dây đồng có tiết diện

S=1,5mm2.



Sinh viên thực hiện: Bàn Văn Quỳnh



-79-



Lớp: Hệ Thống Điện



Đồ án tốt nghiệp



Thiết kế phần điện nhà máy nhiêt điện



V.2 Chọn BU cho cấp điện áp 110kV và 220kV

Phụ tải thứ cấp của BU phía 110kV và 220kV thường là các cuộn dây điện

áp của các đồng hồ vơn mét có tổng trở tương đối lớn nên cơng suất thường

nhỏ do vậy khơng cần tính phụ tải thứ cấp. Tiết diện dây dẫn thường chọn

sao cho đảm bảo độ bền cơ học.

Nhiệm vụ chính của các BU ở các cấp điện áp này là kiểm tra cách điện và

đo lường điện áp do vậy ta chọn ba biến điện áp một pha đấu Y/Y/

Ta chọn các BU có thơng số như sau:

Bảng 5.13



Loại BU



HK  110  58

HK  220  58



Cấp

điện

áp

kV



Điện áp định mức các

cuộn dây (V)



110

220



110000/ 3



Thứ

cấp

100/ 3



220000/ 3



100/ 3



Sơ cấp



Cơng suất theo

cấp chính xác

(VA)

Cấp 0,5 Cấp 1

400

400



600

600



Cơng

suất

max

VA

2000

2000



VI. CHỌN MÁY BIẾN DỊNG ĐIỆN (BI)

Máy biến dòng điện (BI) được chọn theo các điều kiện sau:





Sơ đồ nối dây và kiểu máy:

o Sơ đồ nối dây tùy thuộc vào nhiệm vụ của máy biến dòng điện.

o Kiểu biến dòng điện phụ thuộc vào vị trí đặt.







Điện áp định mức: UđmSC  Uđmmạng







Dòng điện định mức sơ cấp: IđmSC  Icb







Cấp chính xác của BI chọn phù hợp với yêu cầu của dụng cụ đo. Phụ

tải thứ cấp của BI chọn tương ứng với cấp chính xác. BI có một phụ

tải định mức là ZđmBI. Để đảm bảo độ chính xác yêu cầu tổng phụ tải

thứ cấp (Z2) của nó kể cả tổng trở dây dẫn khơng được vượt quá ZđmBI.

Z2 = Zdc + Zdd  ZđmBI

Trong đó:

o Zdc là tổng phụ tải của dụng cụ đo

o Zdd là tổng trở dây dẫn snối từ BI đến dụng cụ đo



Sinh viên thực hiện: Bàn Văn Quỳnh



-80-



Lớp: Hệ Thống Điện



Đồ án tốt nghiệp



Thiết kế phần điện nhà máy nhiêt điện



VI.1 Chọn biến dòng cho cấp điện áp máy phát 10,5kV

Từ sơ đồ nối dây các dụng cụ đo lường và BI ta xác định được phụ tải thứ

cấp của BI ở các pha như sau:

Bảng 5.14:

STT



Tên dụng cụ đo lường



Phụ tải thứ cấp (VA)

A

b

c

1

1

1



Kiểu BI



1



Am pe mét



Э  302



2



Oát kế tác dụng



Д  341



5







5



3



Oát kế tự ghi



Д  33



10







10



4



Oát kế phản kháng



Д  324/1



5







5



5



Công tơ tác dụng



Д  670



2,5







2,5



6



Công tơ phản kháng

Tổng cộng



ИT  672



2,5

26



5

6



2,5

26



 Chọn BI:





Điện áp định mức của BI: UđmSC  Uđmmạng = 10,5 kV







Dòng điện định mức sơ cấp: IđmSC  Icb = 4,33 kA







Cấp chính xác: 0,5 (vì trong mạch thứ cấp có công tơ)



Vậy từ các điều kiện trên ta chọn BI cho cấp điện áp máy phát là loại

TПШ10 có các thông số như sau:

Bảng 5.15:

Uđm

Loại BI

kV

TПШ10



10,

5



Bội số

Bội số ổn

ổn định

định

nhiệt

động

Sơ cấp

165



70/1



Iđm (A)



cấp



Thứ

cấp



Cấp

chính

xác



5000



5



0,5



Phụ

tải





ilđđ

kA



1,2



81



 Chọn dây dẫn nối từ BI đến dụng cụ đo:



Sinh viên thực hiện: Bàn Văn Quỳnh



-81-



Lớp: Hệ Thống Điện



Đồ án tốt nghiệp



Thiết kế phần điện nhà máy nhiêt điện



Giả thiết khoảng cách từ BI đến dụng cụ đo là 30m. Vì biến dòng mắc trên

cả 3 pha nên chiều dài tính tốn là: ltt = l = 30m.

Tổng trở các dụng cụ đo lường mắc vào pha a (hoặc pha c) là:

S

26

Z�dc = 2max = 2 =1,04 Ω

I dmTC 5

Để đảm bảo độ chính xác thì tổng phụ tải thứ cấp (Z 2) kể cả tổng trở dây dẫn

không được vượt quá ZđmBI

Z2 = Zdc + Zdd  ZđmBI = 1,2 

Vậy:



ρ �l

Zdd=ZdmBI -Zdc �rdd=

=1,2 - 1,04 =0,16

S

�S =



ρ �l 30�0,0175

=

=3,28 mm2

rdd

0,16



Vậy ta chọn dây dẫn bằng đồng có tiết diện là S = 4mm2

Máy biến dòng đã chọn khơng cần phải kiểm tra ổn định động vì nó quyết

định bởi điều kiện ổn định động của thanh dẫn mạch máy phát.

Ta có IđmSC = 5000A > 1000A do vậy BI đã chọn không cần kiểm tra ổn định

nhiệt.

VI.2 Chọn biến dòng cho cấp điện áp 110kV và 220kV

BI chọn theo điều:





Điện áp định mức của BI: UđmSC  Uđmmạng







Dòng điện định mức sơ cấp: IđmSC  Icb

o Với cấp điện áp 110kV ta có Icb = 410A

o Với cấp điện áp 220kV ta có Icb = 495A



Ta chọn BI có thơng số như bảng sau:

Bảng 5.16:

Loại

BI



Uđm

KV



Bội số

ổn định

động



Bội số ổn

định nhiệt

sơ cấp



THД

THД



110

220



150

75



43,3/3

60/1



Sinh viên thực hiện: Bàn Văn Quỳnh



Iđm (A)



Thứ

cấp

cấp



600

600



-82-



5

5



Cấp

chính

xác



Phụ

tải





ilđđ

kA



0,5

0,5



1,2

12



145

54



Lớp: Hệ Thống Điện



Đồ án tốt nghiệp



Thiết kế phần điện nhà máy nhiêt điện



Sơ đồ nối các dụng cụ đo vào biến điện áp và biến dòng điện được ghép nối

theo sơ đồ sau:



Hình 5.3 Sơ đồ nối các dụng cụ đo vào biến điện áp và biến dòng điện mạch

máy phát



Sinh viên thực hiện: Bàn Văn Quỳnh



-83-



Lớp: Hệ Thống Điện



Đồ án tốt nghiệp



Thiết kế phần điện nhà máy nhiêt điện



VII. CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN CHO PHỤ TẢI ĐỊA PHƯƠNG

VII.1 Chọn cáp

Phụ tải địa phương cấp điện áp 10kV có Pmax = 15MW; cos = 0,87

Gồm 2 đường dây kép P = 4 MW x 4km, cos = 0,87

Smax 



P

4



 4,6 MVA

cos 0,87



Gồm 2 đường dây đơn P = 3,5 MW x 3km, cos = 0,87

Smax 



P

3,5



 4,023 MVA

cos 0,87



Tiết diện cáp được chọn theo mật độ dòng điện kinh tế

Scap 



I lvbt

J kt



Trong đó :



: dòng điện làm việc bình thường trên đường dây.



Cơng suất mỗi đường dây cáp kép là S= 4,6 MVA

Thời gian sử dụng công suất cực đại của phụ tải địa phương được tính theo

công thức sau:

Tmax



24

Pi

12�8 15�4  12�2  13,5�6  11,25�4



0



�365 

�365  7446 h



Pmax

15

Ta chọn cáp cách điện bằng cao su và vật liệu tổng hợp, lõi đồng.

2

Tra bảng ta có: J kt  2 A/mm .



VII.1.1 Chọn cáp đơn

Dòng điện làm việc tính tốn lúc bình thường:

3

Smax

4,023�10

I lvbt =

=

=221,207 A

3�Udm

3�10,5



Vậy tiết diện của cáp là:



F



I lvbt 192,45



=96,225 mm2

J kt

2



Sinh viên thực hiện: Bàn Văn Quỳnh



-84-



Lớp: Hệ Thống Điện



Đồ án tốt nghiệp



Thiết kế phần điện nhà máy nhiêt điện



Chọn cáp cách điện bằng cao su và vật liệu tổng hợp, lõi đồng có tiết diện

95mm2 đặt trong đất có Icp = 265A.

Kiểm tra điều kiện làm việc bình thường của cáp:

I 'cp khc.I cp I bt ; Với: khc k1.k2

Trong đó:



 cp   0







k1: Hệ số hiệu chỉnh theo môi trường đặt cáp; k1 







k2: Hệ số hiệu chỉnh theo số cáp đặt song song; k 2  1







 cp: Nhiệt độ cho phép của vật liệu làm cáp;  cp 600 C







 0 : Nhiệt độ của đất xung quanh cáp; 0 250C







 0dm: Nhiệt độ tiêu chuẩn;  0dm 150 C



cp   0dm



Thay số vào ta có:



k1 



60  25

 0,882

60  15



I'cp  0,882 ��

1 265  233, 73A �I bt  221, 207 A

Vậy trong điều kiện làm việc bình thường cáp khơng bị q tải.

VII.1.2 Chọn cáp kép

Dòng điện làm việc tính tốn lúc bình thường:



P

4�103

I lvbt =

=

=126,404A

2� 3�Udm �cosφ 2� 3�10,5�0,87

I bt 126,404



 63,202 mm2

Vậy tiết diện của cáp là: F 

J kt



2



Chọn cáp cách điện bằng cao su và vật liệu tổng hợp, lõi đồng có tiết diện

S= 70mm2 đặt trong đất có Icp = 215A.

Kiểm tra điều kiện làm việc bình thường của cáp:

I 'cp k hc.I cp I bt



Sinh viên thực hiện: Bàn Văn Quỳnh



-85-



Lớp: Hệ Thống Điện



Đồ án tốt nghiệp



Thiết kế phần điện nhà máy nhiêt điện



Tương tự như cáp đơn ta có:



I'cp  0,882 ��

1 215  189, 63A �I lvbt 126, 404 A

Vậy trong điều kiện làm việc bình thường cáp khơng bị q tải.

Kiểm tra khi đứt một cáp trong cáp kép:



k qt �k hc �Icp �2�I bt

Chọn hệ số quá tải: k qt  1,3 ta có:



k qt �k hc �Icp =1,3×0,882×1×215 = 246,52 A > 2×Ibt = 252,808 A

 Cáp đã chọn khơng đạt u cầu nên ta chọn lại cáp có thơng số như

sau : Uđm=10kV ; S = 90mm2 ; Icp=265



k qt �k hc �Icp =1,3×0,882×1×265 = 303,85 A > 2×Ibt = 252,808 A

Vậy cáp đã chọn đảm bảo yêu cầu kỹ thuật.

VII.2 Chọn máy cắt điện

Các máy cắt đầu đường dây được chọn cùng loại và đảm bảo các điều kiện:







Điện áp định mức: UđmMC ≥ Uđmmạng

Dòng cưỡng bức Icb qua máy cắt được tính tốn cho trường hợp nặng

nề nhất.

I cb 



Pmax



3�Udm �cos



15

 0,948 kA

3�10,5�0,87







Dòng cắt theo đề bài Icđm = 20 kA







Thời gian cắt tc = 0,3s



Ta chọn loại máy cắt 8BJ50 của SIEMENS có các thơng số:

Bảng 5.15:

Loại máy

cắt

8BJ50



Uđm

kV

10,5



Iđm

Thanh cái, A

2000



Iđm

Nhánh, A

1250



Icắt đm kA

20



Ilđđ

kA

50



VII.3 Chọn kháng điện

Mục đích của việc chọn kháng điện nhằm hạn chế dòng ngắn mạch tại hộ

tiêu thụ đến mức có thể đặt được máy cắt điện có dòng cắt định mức:



Sinh viên thực hiện: Bàn Văn Quỳnh



-86-



Lớp: Hệ Thống Điện



Đồ án tốt nghiệp



Thiết kế phần điện nhà máy nhiêt điện



Icđm=20kA; thời gian cắt tc = 0,3s và cáp của lưới điện phân phối có tiết diện

nhỏ nhất là: Smin = 50mm2 lõi bằng đồng theo yêu cầu thiết kế.

- Kháng điện được chọn sơ bộ như sau:

UđmK  Uđmmạng = 10,5 kV; IđmK  Icb

- Cơng suất qua các kháng khi bình thường và các chế độ sự cố được phân

bố như sau:



Hình 5.4 Sơ đồ cấp điện cho phụ tải địa phương

Cơng suất, MW

Chế độ

Bình thường

Kháng 1 sự cố

Kháng 2 sự cố



Kháng 1 Kháng 2

5

0

10



5

10

0



- Vậy dòng cưỡng bức được chọn theo kháng có phụ tải lớn nhất là:

I cb 



Pmax



3�Udm �cos



15

 0,948 kA

3�10,5�0,87



Chọn sơ bộ kháng đơn: PbA-10-750 có thơng số:



Sinh viên thực hiện: Bàn Văn Quỳnh



-87-



Lớp: Hệ Thống Điện



Đồ án tốt nghiệp



Thiết kế phần điện nhà máy nhiêt điện



Bảng 5.16:

Loại kháng điện

PbA-1- 750



Uđm (kV)

10,5



XKđm ()

0,46



Iđm (A)

750



Xác định điện kháng Xk% của kháng điện.

Ta có sơ đồ thay thế như hình vẽ:

EHT



HT



N5



XH

T



XK %



N5



XK



MC1, t1



N6



N6

S1



XC1

N7



MC2, t2

N7



XC2



S2

Hình 5.5 Sơ đồ thay thế



Trong Chương 3 ta đã tính dòng ngắn mạch tại điểm N5 trên sơ đồ là:

I”N5 = 59,712 kA và Icb10,5kV = 220 kA với Scb=4000 (MVA).

- Điện kháng của hệ thống tính đến thanh cái 10,5kV là:

X HT 



I10,5kV

cb

I "N5







220

 3,684

59,712



- Điện kháng của cáp 1 là:



Sinh viên thực hiện: Bàn Văn Quỳnh



-88-



Lớp: Hệ Thống Điện



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

V . CHỌN MÁY BIẾN ĐIỆN ÁP (BU)

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×