Công thức tính tổn thất công suất tác dụng là

Đồ án tốt nghiệp GVHD: Quyền Huy ÁnhCHƯƠNGTÍNH TỔN CÔNG SUẤT VÀ TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MÁY BIẾN ÁP5.1 Tổn thất công suất trong máy biến ápTổn thất công suất trong máy biến áp bao gồm tổn thất không tải[tổn thất sắt] và tổn thất có tải[tổn thất đồng].Tổn thất công suất tác dụng và phản kháng trong máy biến áp được tính theo các công thức sau:]SS[PΔPΔPΔđmptNOB+=2 [5-1] ]đmptNOBSS[QΔQΔQΔ+=2 [5-2]Ở đây:NOPΔ,PΔ là tổn thất công suất tác dụng không tải và ngắn mạch của máy biến áp, cho trong lý lòch của máy, kW; NOQΔ,QΔ là tổn thất công suất phản kháng không tải và ngắn mạch của máy biến áp, kVAr; đmptS,S là phụ tải toàn phần[thường lấy bằng phụ tải tính toán Spt] và dung lượng đònh mức của máy biến áp, kVA.Các tổn thất 0QΔ vàNQΔø được tính theo công thức sau: ;kVAr,100i%.SQΔdm0= [5-3] kVAr;,100%.SUQΔdmNN= [5-4]Ở đây: i% là giá trò tương đối của dòng điện không tải,cho trong lý lòch máy;%UN làgiá trò tương đối của điện áp ngắn mạch cho trong lý lòch máy.Trong trường hợp tính toán sơ bộ ta có thể dùng công thức gần đúng sau đây:dmB0,025].S[0,02PΔ÷= [5-5]dmB0,125].S[0,105QΔ÷= [5-6] Các công thức trên được dùng cho máy biến áp có 5,5%U7,5i%1000kVA,SNdm=÷=≤5.2. Tổn thất điện năng trong máy biến áp:Tổn thất điện năng trong máy biến áp được xác đònh theo công thức sau:τ.2+=dmptN0BSSPΔtPΔAΔ [5-7]Ở đây:N0PΔ,PΔ là tồn thất công suất tác dụng không tải và ngắn mạch của máy biến áp,cho trong lý lòch máy,kW; dmptS,S là phụ tải toàn phần[thường lấy bằng phụ tải tính toán[ttS] và dung lượng đònh mức của máy biến áp.kVA,Trạm Biến pĐồ án tốt nghiệp GVHD: Quyền Huy Ánh- t là thời gian vận hành thực tế của máy biến áp,h.Bình thường máy biến áp được đóng điện suốt một năm nên lấy t=8760h;-τlà thời gian tổn thất công suất lớn nhất,h: được cho bởi bảng 5-8Trong trường hợp có n máy biến áp giống nhau làm việc song song trong một trạm thì tổn thất điện năng của máy biến áp trong trạm đó là:τ.2dmptN0BSSPΔn1tnΔΔAΔ+= [5-9]Bảng 5 - 8 Thời gian tổn thất công suất lớn nhất,τTmax,hτ, hCosϕtb1 0,8 0,62000 800 - -2500 1000 - -3000 1300 2000 27003500 1600 2150 30004000 2000 2750 34004500 2500 3300 37505000 2900 3650 41505500 3500 4150 46006000 4200 4600 50006500 5000 5300 55007000 5700 5900 61007500 6600 6050 67008000 7900 7400 74008760 8760 8760 87605.3.Điện năng tiêu thụ trong một nămĐiện năng tiêu thụ trong một năm của máy biến áp được tính theo công thức sau:kWh.TPAmax,tt= [5-10]Ở đây: - ttP là phụ tải tính toán,kW;- Tmax là thời gian sử dụng công suất lớn nhất,h.Thời gian Tmax phụ thuộc vào số ca làm việc trong một ngày đêm và đặc trưng của qúa trình sản xuất.Giá trò Tmax của một số xí nghiệp điển hình được cho bởi bảng 5-11Bảng 5-11.Thời gian Tmax của một số xí nghiệpXí nghiệpHệ sốTmax,hNhu cầuncKtbcosϕXí nghiệp hóa chất 0,35 0,7 6200Trạm Biến pĐồ án tốt nghiệp GVHD: Quyền Huy ÁnhXí nghiêp lọc dầu 0,35 0,8 7100Chế tạo máy cỡ nặng 0,22 0,62 3770Chế tạo máy công cụ 0,23 0,65 4345Cơ khí sửa chữa 0,22 0,63 4140Sữa chữa ôtô 0,20 0,76 4370Chế tạo đồ điện 0,31 0,64 4280Trong trường hợp không có liệu chính xác ta có thể lấy gần đúng như sau:Làm việc 1 ca3000h2500Tmax÷=Làm việc 2 ca5000h4500Tmax÷=Làm việc 3 ca7000h6500Tmax÷= 5.4. Vận hành trạm biến ápKhi thiết kế trạm biến áp và các thiết bò phân phối trong trạm,ngoài việc thõa mãn các yêu cầu về kinh tế kỹ thuật,còn cần chú ý đến vấn đề thuận tiện ,an toàn trong vận hành và liên tục cung cấp điện..Để đảm bảo trạm vận hành an toàn và tin cậy cần phải tuân thủû một số nguyên tắc chung sau :1.Tuân thủ chặt chẽ trình tự thao tác:Đối với trạm biến áp cần tuân thủ các thao tác:a. Khi bắt đầu cung cấp điện- Đóng các dao cách ly của đường dây vào trạm [phía cao áp].Đóng thiết bò chống sét.Đóng dao cách ly phân đoạn thanh cái cao áp và hạ áp.- Đóng máy cắt cao áp của đường dây vào trạm.- Đóng máy cắt cao áp của máy biến áp- Đóng máy cắt phía hạ áp- Tùy theo yêu cầu của phụ tải đóng các máy cắt cung cấp cho từng tảib. Khi ngừng cung cấp điện.- Cắt các máy cắt của các đường dây phụ tải- Cắt các máy cắt phía hạ áp của máy biến ápNói chung trình tự thao tác ngược lại từ dưới lên.Để đảm bảo an toàn,tránh nhầm lẫn gây sự cố nguy hiểm,mỗi lần đóng cắt phải có phiếu thao tác ghi rõ trình tự đóng cắt từng phần tử thiết bò điện.2.Kiễm traPhải có chế độ kiễm tra thường xuyên và kiểm tra đònh kỳ.Thường xuyên kiểm tra phụ tải của máy biến áp; đối với máy biến áp va øcác máy cắt dầu phải có chế độ kiểm nghiệm đònh kỳ chất cách điện.Thực hiện đầy đủ chế độ kiểm tra sẽ sớm phát hiện những chổ hư hỏng và kòp thời sữa chữa,ngăn chặn sự cố có thể xảy ra[đặc biệt là các thiết bò đóng cắt vàbảo vệ]ä.3.Vận hành kinh tế máp biến ápVận hành kinh tế máy biến áp là phương thức vận hành thế nào để đạt được tổn thất công suất trong máy biến áp là ít nhất.Do đó chi phí vận hành và tổn thất điện năng là ít nhất.Vấn đề đặt ra chỉ có ý nghóa khi trạm có từ hai máy biến áp trở lên.Trạm có hai máy biến áp .Cần xét nên cho hai máy vận hành theo quy luật thế nào để đạt hiệu qủa kinh tế nhất. Biết rằng tổn thất công suất tác dụng trong máy biến áp[kể cả thành phần do công suất phản kháng gây ra] được tính như sau:Trạm Biến pĐồ án tốt nghiệp GVHD: Quyền Huy Ánh2+=dmN'0'B'SSPΔPΔPΔ;Ở đây:0QΔkPΔPΔkt00'+=NktNN'QΔkPΔPΔ+=- ktk là đương lượng kinh tế của công suất phản kháng.Từ biểu thức [5-1] ta thấy rằng tổn thất công suất trong máy biến áp gồm hai thành phần:- Thành phần không có quan hệ với phụ tải 0'PΔa=- Thành phần tỷ lệ với phụ tải 2dm2N'SSPΔb=Vậy: 2B'bSaPΔ+=Đưởng cong biểu diễn quan hệ [ ]SfPΔB'= là một đường parabol [hình 5-12]Từ hình 5-12,Đường nét đứt là đường vận hành với tổn thất công suất ít nhất.Như vậy:- Khi1SS≤ nên cho một mình máy biến áp 1 làm việc- Khi S1 < S < S2 nên cho một mình máy biến áp 2 làm việc- Khi2SS≥ nên cho hai máy vận hành song songHình 5-12 .Đường cong[ ]SfPΔB'= của máy biến áp 1 và 2:1.đường cong tổn thất công suất của máy biến áp 1;2. đường cong tổn thất công suất của máy biến áp 2; 3 đường cong tổn thất công suất của máy biến áp 1 và2 vận hành song song.Nếu trạm có n máy biến áp có tham số giống nhau thì biểu thức sau cho phép tính trò số phụ tải bắt đầu từ đó nên chuyển từ việc vận hành một máy sang vận hành n máy để có lợi về mặt kinh tế.Trạm Biến pS1S2Sk v a123Đồ án tốt nghiệp GVHD: Quyền Huy Ánh[ ]N'0'dmPΔPΔ1nnSS−= Cần chú ý là trong thực tế phụ tải có thể luôn luôn biến đổi [hình5-13].Hình 5-13.Đồ thò phụ tải hằng ngày:1.trước khi điều chỉnh phụ tải.2.sau khi điều chỉnh phụ tải.Nếu muốn vận hành máy biến áp kinh tế theo những trình bày ở trên thì trong thời gian:• Từ 0 đến t1: Cho máy biến áp 1 vận hành;• Từ t1 đến t2: Cho máy biến áp 2 vận hành;• Từ t2 đến t3:Cho hai máy biến áp vận hành song song.Trong thực tế để vận hành kinh tế trạm biến áp người ta sắp xếp lòch làm việc của các máy,điều chỉnh lại để có đồ thò phụ tải tương đối bằng phẳng.Sau khi điều chỉnh đồ thò phụ tải như vậy chúng ta mới căn cứ vào trò số phụ tải để cho các máy biến áp vận hành phù hợp với điều kiện kinh tế[Tránh việc đóng cắt thường xuyên máy biến áp vì điều này ảnh hưởng tới tuổi thọ của thiết bò]Ví dụ ở hình 5-13 sau khi điều chỉnh phụ tải phương thức vận hành có thể như sau:• Từ t5 đến t1: Cho máy biến áp 1 vận hành;• Từ t1 đến t3 vàt4 đến t5: Cho hai máy biến áp vận hành;• Từ t3 đến t4: Cho hai máy vận hành song song;Trạm Biến p

b. Phương án II:Phương án 2 sử dụng trạm biến áp trung gian nhận điện từ hệ thống về,hạ xuốngđiện áp 6,3 KV sau đó cung cấp cho các trạm biến áp phân xưởng.Các trạm biến ápB1, B2, B3, B4, B5, B6 hạ điện áp xuống 0,4 kV để cung cấp điện cho các phân xưởng.*Các tham số trạm biến áp của phương án II.TrạmBATGB1B2B3B4B5B6SđmUc/UhSốĐơn giá∆P0 ∆PN UN INkVAkV% máy [106 đ]kW kW %5600 35/6,3 5,3 34,5 70,724361600 6,3/0,4 2,1 15,5 5,5111957506,3/0,4 1,26,6 4,5 1,421101250 6,3/0,4 1,71 12,8 5,5 1,221251000 6,3/0,4 1,55951,321201000 6,3/0,4 1,55951,321201000 6,3/0,4 1,55951,32120Tổng vốn đầu tư cho trạm biến áp: KB= 2257.106 [đ]Tiền[103 đ]872195220250240240240*Xác định tổn thất điện năng ∆ A trong các trạm biến áp.Tương tự như phương án I,tổn thất điện năng ∆A trong các trạm biến áp được xácđịnh theo công thức:∆A =n.∆P0.t +S tt 21∆PN.[] τS dmBn[kWh]Kết quả tính toán cho trong bảng:SốSđmStt∆P0∆PN∆Amáy [kVA] [kVA] [kW] [kW][Kwh]BATG25600 10318,2 5,334,5327107B1216003319,42,115,5170218B217501493,21,26,6115157B3212502481,51,712,8130849B4210001741,21,6981728B5210002091,11,69105865B6210001927,11,6994003Tổng tổn thất điện năng trong các trạm biến áp ∆AB = 1024926 KwhTrạm41b.2.Chọn dây dẫn và tính tổn thất công suất và tổn thất điện năng trong mạngđiện.Chọn cáp cao áp từ trạm biến áp trung gian về trạm biến áp phân xưởng và chọncáp hạ áp từ trạm biến áp phân xưởng đến các phân xưởng.Tương tự như phương án Ita có kết quả chọn cáp của phương án II được ghi trong bảng sau:r0RFlĐơn giá Thành tiền2mmm Ω/Km103đ/m103đΩTBATG-B13x120176 0,153 0,027360126720TBATG-B23x50278 0,387 0,1110558380TBATG-B33x70183 0,268 0,04921076860TBATG-B43x50133 0,387 0,05115039900TBATG-B53x70140 0,268 0,03821058800TBATG-B63x50224 0,387 0,08715067200B6-13x95+50 225 0,193 0,043105236253Tổng chi phí của phương án Kd = 451485.10 VNĐĐường cáp*Tính tổn thất công suất tác dụng trên đường dây:Tính tương tự như phương án I. Kết quả tính toán được ghi trong bảng saur0RFlStt∆P2mmm Ω/KmKVAΩKWTBATG-B13x120176 0,153 0,013 3319,43,98TBATG-B23x50278 0,387 0,111493,26,81TBATG-B33x70183 0,268 0,025 2481,54,28TBATG-B43x50133 0,387 0,026 1741,22,19TBATG-B53x70140 0,268 0,019 2091,12,31TBATG-B63x50224 0,387 0,043 1824,13,97B1-63x95+50 225 0,193 0,043170,47,80Tổng tổn thất công suất tác dụng trên đường dây Σ∆Pd = 31,34 KWĐường cápXác định tổn thất điện năng trên các đường dây:∆AD = Σ∆P.τ = 31,34 .4000 = 125360 [kWh]b.3.Chi phí tính toán của phương án II là:Tổng số vấn đầu tư cho trạm biến áp và đường dây:K=KB+KD=2257.106 +451485.103 = 2708,5.106 đTổng tổn thất điện năng trên trạm biến áp và đường dây:∆A=∆AB + ∆AD=1024926 + 125360 = 1150,3.103 [kWh]Chi phí tính toán của phương án II:42Z2=[avh+atc]K+∆A .c= =[0,1+0,2].2708,5.106+1150,3.106=1962,85.106 đc. Phương án III.Phương án sử dụng trạm phân phối trung tâm[TPPTT] nhận điện từ hệ thống vềcấp cho các trạm biến áp phân xưởng.Các trạm biến áp B1,B2, B3,B4,B5,B6 hạ điện từ35 KV xuống 0,4 KVc.1. Chọn máy biến áp phân xưởng và xác định tổn thất điện năng∆Atrong các trạm biến áp phân xưởng:+Chọn máy biến áp phân xưởngTrên cơ sở đã chọn công suất các MBA ở phần trên ta có bảng kết quả chọn máybiến áp cho các trạm biến áp phân xưởng do nhà máy chế tạo thiết bị điện Đông AnhHà Nội chế tạo:TrạmB1B2B3B4B5B6SđmkVA18007501250100010001000Uc/UhI0Số Đơn giá∆P0 ∆PN UNkV% máy106đkW kW %35/0,4 2,5 18,9 60,9223035/0,4 1,35 7,1 5,5 1,4112535/0,4 1,81 13,9 6,5 1,2213535/0,4 1,681061,3213035/0,4 1,681061,3213035/0,4 1,681061,32130Tổng vốn đầu tư cho trạm biến áp: KB=1635 [106đ]Thành tiền106đ460125270260260260*Xác định tổn thất điện năng ∆A trong các máy biến áp.Tương tự như phương án I,kết quả tính toán tổn thất điện năng ∆A trong cáctrạm biến áp cho bởi bảng sau:SốSđmStt∆P0∆PN∆Amáy [kVA] [kVA] [kW] [kW][Kwh]B1218003422,42,518,9180450B217501493,2 1,357,1124398B3212502481,5 1,81 13,9133389B4210001741,2 1,681090069B5210002091,1 1,6810116888B6210001824,1 1,681095980Tổng tổn thất điện năng trong các trạm biến áp ∆AB = 741174 KwhTrạm43c.2.Chọn dây dẫn và tính tổn thất công suất và tổn thất điện năng trong mạngđiện.Chọn cáp cao áp từ trạm biến áp trung tâm về các trạm biến áp phân xưởng vàchọn cáp hạ áp từ trạm biến áp phân xưởng đến các phân xưởng.Tương tự nhưphương án I ta có kết quả chọn cáp của phương án III được ghi trong bảng sau:r0RFlĐơn giá Thành tiền2mmm Ω/Km103đ/m103đΩTPPTT-B13x50177 0,387 0,06823081420TPPTT-B23x50278 0,387 0,1123063940TPPTT-B33x50183 0,387 0,0723084180TPPTT-B43x50133 0,387 0,05223061180TPPTT-B53x50140 0,387 0,05423064400TPPTT-B63x50224 0,387 0,086230103040B1-13x35+25 202 0,524 0,1164129283Tổng chi phí của phương án Kd = 471088.10 VNĐĐường cáp*Tính tổn thất công suất tác dụng trên đường dây:Tính tương tự như phương án I, kết quả tính toán ∆P trên các đường dây được xácghi trong bảng sau:r0RFlStt∆P2mmm Ω/KmKVAΩKWTPPTT-B13x50177 0,387 0,034 3422,40,325TPPTT-B23x50278 0,387 0,111493,20,20TPPTT-B33x50183 0,387 0,035 2481,50,176TPPTT-B43x50133 0,387 0,026 1741,20,064TPPTT-B53x50140 0,387 0,027 2091,10,096TPPTT-B63x50224 0,387 0,043 1824,10,117B1-13x35+25 202 0,524 0,111037,29Tổng tổn thất công suất tác dụng trên đường dây Σ∆Pd = 8,27 KWĐường cáp*Xác định tổn thất điện năng trên các đường dây:∆AD = Σ∆P.τ = 8,27 .4000 = 33080 [kWh]c.3.Chi phí tính toán của phương án III là:Tổng số vấn đầu tư cho trạm biến áp và đường dây:K=KB+KD=1635.106+535028.103= 2170.106 đTổng tổn thất điện năng trên trạm biến áp và đường dây:44∆A=∆AB + ∆AD= 741174 + 33080 = 774,3.103 [kWh]Chi phí tính toán của phương án III:Z3=[avh+atc]K+∆A .c= =[0,1+0,2].2170.106+774,3.106=1425,3.106 đd. Phương án IV.Phương án sử dụng trạm phân phối trung tâm[TPPTT] nhận điện từ hệ thống vềcấp cho các trạm biến áp phân xưởng.Các trạm biến áp B1,B2,B3,B4,B5,B6 hạđiện từ 35 KV xuống 0,4 KV để cung cấp điện cho phân xưởngd.1. Chọn máy biến áp phân xưởng và xác định tổn thất điện năng ∆A trong cáctrạm biến áp phân xưởng:+Chọn máy biến áp phân xưởngTrên cơ sở đã chọn công suất các MBA ở phần trên ta có bảng kết quả chọn máybiến áp cho các trạm biến áp phân xưởng do nhà máy chế tạo thiết bị điện Đông AnhHà Nội chế tạo:TrạmB1B2B3B4B5B6SđmkVA16007501250100010001000Uc/UhI0Số Đơn giá∆P0 ∆PN UNkV% máy106đkW kW %35/0,4 2,416 6,5 1,0221035/0,4 1,35 7,1 5,5 1,4112535/0,4 1,81 13,9 6,5 1,2213535/0,4 1,681061,3213035/0,4 1,681061,3213035/0,4 1,681061,32130Tổng vốn đầu tư cho trạm biến áp: KB=1595 [106đ]Thành tiền106đ420125270260260260*Xác định tổn thất điện năng ∆A trong các máy biến áp.Tương tự như phương án I , kết quả tính toán tổn thất điện năng ∆A trong cáctrạm biến áp được ghi trong bảng sau:SốSđmStt∆P0∆PN∆Amáy [kVA] [kVA] [kW] [kW][Kwh]B1216003319,42,416179778B217501493,2 1,357,1124398B3212502481,5 1,81 13,9133389B4210001741,2 1,681090069B5210002091,1 1,6810116888B6210001927,1 1,6810103708Tổng tổn thất điện năng trong các trạm biến áp ∆AB = 748230 KwhTrạm45d.2.Chọn dây dẫn và tính tổn thất công suất và tổn thất điện năng trong mạngđiện.Chọn cáp cao áp từ trạm biến áp trung tâm về các trạm biến áp phân xưởng vàchọn cáp hạ áp từ trạm biến áp phân xưởng đến các phân xưởng.Tương tự nhưphương án I ta có kết quả chọn cáp của phương án IV được ghi trong bảng sau:r0RFlĐơn giá Thành tiền2mmm Ω/Km103đ/m103đΩTPPTT-B13x50176 0,387 0,06823080960TPPTT-B23x50278 0,387 0,1123063940TPPTT-B33x50183 0,387 0,0723084180TPPTT-B43x50133 0,387 0,05223061180TPPTT-B53x50140 0,387 0,05423064400TPPTT-B63x50224 0,387 0,086230103040B6-13x95+50 225 0,193 0,043105236253Tổng chi phí của phương án Kd = 481325.10 VNĐĐường cáp*Tính tổn thất công suất tác dụng trên đường dây:Tính tương tự như phương án I,kết quả tính toán ∆P trên các đường dây được ghitrong bảng saur0RFlStt∆P2mmm Ω/KmKVAΩKWTPPTT-B13x50176 0,387 0,034 3319,40,306TPPTT-B23x50278 0,387 0,111493,20,20TPPTT-B33x50183 0,387 0,035 2481,50,176TPPTT-B43x50133 0,387 0,026 1741,20,064TPPTT-B53x50140 0,387 0,027 2091,10,096TPPTT-B63x50224 0,387 0,043 1824,10,117B6-13x95+50 225 0,193 0,043170,47,8Tổng tổn thất công suất tác dụng trên đường dây Σ∆Pd = 8,76 KWĐường cáp*Xác định tổn thất điện năng trên các đường dây:∆AD = Σ∆P.τ = 8,76 .4000 = 35040 [kWh]d.3. Chi phí tính toán của phương án IV là:Tổng số vấn đầu tư cho trạm biến áp và đường dây:K=KB+KD=1595.106+481325.103 = 2076,3.106 đ46Tổng tổn thất điện năng trên trạm biến áp và đường dây:∆A=∆AB + ∆AD=748230 + 35040 = 783,3.103 [kWh]Chi phí tính toán của phương án IV:Z4=[avh+atc]K+∆A .c= =[0,1+0,2].2076,3.106+783,3.106=1406,2.106 đBảng tổng hợp chỉ tiêu kinh tế-kĩ thuật của các phương án:Phương ánPhương án IPhương án IIPhương án IIIPhương án IVVốn đầu tư[106đ]2743,82708,521702076,3Tổn thất điện năng Chi phí tính toán[103 kWh][106đ]1212,8520361150,31962,85774,31425,3783,31406,2*Nhận xét:Từ kết quả tính toán ta thấy phương án 3 và phương án 4 tương đương nhau vềmặt kinh tế do có chi phí tính toán chênh lệch nhau không đáng kể [< 5% vốn đầutư], tổn thất điện năng phương án III nhỏ hơn phương án IV. Vì vậy ta chọn phươngán III làm phương án thiết kế.3.4. Thiết kế chi tiết cho phương án được chọn.1. Chọn dây dẩn từ trạm biến áp trung gian về trạm phân phối trung tâm củanhà máy.Đường dây cung cấp từ trạm BATG của hệ thống về trạm phân phối trung tâmcủa nhà máy dài 15 km sử dụng đường dây trên không, dây nhôm lõi thép, lộ kép.Với mạng cao áp có Tmax lớn dây dẫn được chọn theo mật độ dòng điện kinh tế Jkttra theo bảng 5 dây dẫn AC có thời gian sử dụng công suất lớn nhất T max=5500h ta cóJkt=1 A/mm2Dòng điện tính toán chạy trên mỗi dây dẫn :I ttdd =S ttnm2. 3.U dm=10318,22. 3.35= 85,1ATiết diện kinh tế của dây dẫnFkt =I ttnm 85,1== 85,1 mm 2J kt1Chọn dây nhôm lõi thép AC-70 tra bảng PL 4.12 [TL1] dây dẫn AC-70 cóIcp=265 A47Kiểm tra dây dẫn theo điều kiện sự cố đứt 1 dây, lúc này dòng điện chạy trêndây còn lại lớn nhất làIsc = 2. Ittdd = 2. 85,1 =170,2 AIsc =170,2 [A] < Icp=265 [A]Vậy dây AC-185 thoả mãn điều kiện sự cố.Kiểm tra dây dẫn theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép.Với dây AC-70 có khoảng cách trung bình hình học D tb=2 m, tra theo bảng PLV.3 và V.4 trang 294 sách TKCĐ-NHQ] ta có : r0=0,46 Ω/km ; x0= 0,382 Ω/km.∆U =Pttnm .R + Qttnm . X 7541,92.0,46.15 + 7041,6.0,382.15== 1319,8 VU dd2.35∆Ucp= 5%Uđm = 5%.35000 = 1750 V⇒ ∆U = 1319,8 V < ∆Ucp= 1750 VDây dẫn đã chọn thoả mãn điều kiện tổn thất điện áp cho phép. Vậy chọn dâyAC-70 làm dây dẫn từ hệ thống về nhà máy.2. Sơ đồ trạm phân phối trung tâm.Trạm phân phối trung tâm là nơi trực tiếp nhận điện từ hệ thống về để cung cấpđiện cho nhà máy,do đó việc lựa chọn sơ đồ nối dây của trạm có ảnh hưởng lớn vàtrực tiếp đến vấn đề an toàn cung cấp điện cho nhà máy.Sơ đồ cần phải thỏa mãn cácđiều kiện cơ bản như: đảm bảo liên tục cung cấp điện theo yêu cầu của phụ tải ,phảirõ ràng,thuận tiện trong vận hành và xử lý sự cố,an toàn lúc vận hành và sửachữa,hợp lý về mặt kinh tế trên cơ sở đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật.Nhà máy sản xuất máy cơ khí nông nghiệp được xếp vào phụ tải loại I,do tính chấtquan trọng của nhà máy nên trạm phân phối được cung cấp bởi hai đường dây với hệthống 1 thanh góp có phân đoạn,liên lạc giữa hai phân đoạn của thanh góp bằng máycắt hợp bộ.Trên mỗi phân đoạn thanh góp đặt một máy biến áp đo lường 3 pha nămtrụ có cuộn tam giác hở báo chạm đất 1 pha trên cáp 35 KV.Để chống sét từ đường dây truyền vào trạm đặt chống sét van trên các phân đoạnthanh góp. Máy biến dòng được đặt trên tất cả các lộ vào ra của trạm có tác dụng biếnđổi dòng điện lớn [sơ cấp] thành dòng điện 5 A để cung cấp cho các dụng cụ đolường và bảo vệ.Chọn dùng các tủ hợp bộ của hãng Siemens,máy cắt loại 8DC11, cách điện bằngSF6, không cần bảo trì .Hệ thống thanh góp đặt sẵn trong tủ có dòng định mức 1250ALoại máy cắt8DC11Cách điệnSF6Iđm[A]1250Uđm[KV]363. Tính toán ngắn mạch và lựa chọn các thiết bị điện.48Icắt min[KA]25Icắtmax[KA]63*Tính toán ngắn mạch phía cao áp.∆Ucp= 5%Uđm = 5%.35000 = 1750 VMục đích của tính toán ngắn mạch là kiểm tra điều kiện ổn định động và điều kiệnổn định nhiệt của thiết bị và dây dẫn được chọn khi có ngắn mạch trong hệ thống.Dòng điện ngắn mạch tính toán để chọn khí cụ điện là dòng ngắn mạch 3 pha [vìngắn mạch 3 pha là ngắn mạch có dòng lớn nhất]. Khi tính toán ngắn mạch phía caoáp ,do không biết cấu trúc cụ thể của hệ thống điện quốc gia nên cho phép tính gầnđúng điện kháng của hệ thống quốc gia thông qua công suất ngắn mạch ở máy cắtđầu nguồn về phía hạ áp của trạm biến áp trung gian hệ thống và coi hệ thống cócông suất vô cùng lớn.Sơ đồ nguyên lí và sơ đồ thay thế tính toán ngắn mạch thể hiện trên hình vẽ:MCN§DKbatgNiC¸pTPPTTBAPXNiNXHTZDZCiHTĐể lựa chọn,kiểm tra dây dẫn và các khí cụ điện cần tính toán 7 điểm ngắn mạchsau.N- Điểm ngắn mạch trên thanh cái trạm phân phối trung tâm để kiểm tra máy cắtvà thanh góp.N1....N6-Điểm ngắn mạch phía cao áp các trạm biến áp phân xưởng để kiểm tracáp và thiết bị cao áp trong các trạm.Điện kháng của hệ thống tính theo công thức:X HTU2=[ Ω]SNTrong đó:SN - công suất ngắn mạch của máy cắt phía hạ áp của trạm biến áp trung gianhệ thống lấy SN =300MVA.U - điện áp truyền trên đường dây,U=Utb=37,5kVĐiện trở và điện kháng của đường dây491R = .r0 .l [ Ω]21X = .x 0 l [ Ω ]2Trong đó:r0, x0 - điện trở và điện khàng trên 1km đường dây [Ω/km]l - chiều dài đường dây [km].Do ngắn mạch xa nguồn nên dòng ngắn mạch siêu quá độ I ’’ bằng dòng điện ngắnmạch ổn định I∞ ,nên có thể viết:I N = I " = I∞ =UZN 3Trong đó :ZN - Tổng trở từ hệ thống đến điểm ngắn mạchthứ i[Ω]U- Điện áp của đường dây [KV]Trị số dòng ngắn mạch xung kích được tính theo biểu thức:I xki = 1,8. 2 .I N kAĐường cápTPPTT-B1TPPTT-B2TPPTT-B3TPPTT-B4TPPTT-B5TPPTT-B6TBATG-TPPTTFmm23*503*503*503*503*503*50AC-70r0Ω/Km0,3870,3870,3870,3870,3870,3870,46Lm17727818313314022415000x0Ω/Km0,1370,1370,1370,1370,1370,1370,382RΩ0,0340,110,0350,0260,0270,0433,45XΩ0,0120,0380,0130,0090,0960,0482,865*Tính cho điểm ngắn mạch N tại thanh góp trạm phân phối trung tâm:X HTcó:U 2 [37,5.10 3 ] 2=== 4,6875 ΩSN300.10 6R = Rdd = 3,45 ΩX = Xdd + XHT = 2,865 + 4,6875 = 7,5525 ΩDòng ngắn mạch là dòng siêu quá độ I" và bằng dòng ngắn mạch ổn định I ∞ nên taI N = I " = I∞ =UZN 3=37,53. 3,45 2 + 7,5525 250= 2,6075 kAI xk 1 = 1,8. 2 .I N = 1,8. 2 .2,6075 = 6,638 kACác điểm ngắn mạch khác cũng tính tương tự ta có kết quả tính ghi trong bảngsau:Điểm ngắn mạchN1N2N3N4N5N6NIN [KA]2.59972.58242.59522.60162.57692.58832,6075IXK[KA]6.61776.57386.61666.62256.55986.58886,638b. Lựa chọn và kiểm tra thiết bị điệnb.1.Lựa chọn và kiểm tra máy cắt,thanh dẫn của TPPTT:Máy cắt 8DC11 được chọn theo các điều kiện sau:Điện áp định mức : UđmMC ≥ Uđmn= 35 KVDòng điện định mức:I dmMC = 1250 ≥ I lv max = 2.I ttnm = 2.10318,235. 3= 340,4 ADòng điện cắt định mức: Iđmcắt =25 KA ≥ IN = 2,6075 KADòng điện ổn định cho phép: Iđmđ = 63 KA ≥ Ixk=6,638 KAThanh dẫn chọn vượt cấp nên không cần kiểm tra ổn định động.b.2.Lựa chọn và kiểm tra máy biến áp BU:Điện áp định mức:UđmBU≥Uđm.n=35 KVChọn loại BU 3 pha 5 trụ 4MS 36 - TL1 kiểu hình trụ do SIMENS chế tạo cócác thông số kỹ thuật.Thông số kỹ thuậtUđm [kV]U chịu đựng tần số công nghiệp 1 [ kV]U chịu đựng xung 1,2/50 µs [kV]514MS363670170