HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG ---------- CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ XƢỞNG Giáo viên hướng dẫn : GS.PTS. NGUYỄN THỊ HOA Sinh viên thực hiện : TRẦN NAM PHONG Lớp : QTKD HÀ NỘI, THÁNG 6 - 2016 CHƢƠNG I XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN A LÝ THUYẾT Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết không đổi lâu dài của các phần tử trong hệ thống (máy biến áp, đƣờng dây…), tƣơng đƣơng với phụ tải thực tế biến đổi theo điều kiện tác dụng nhiệt nặng nề nhất. Nói cách khác, phụ tải tính toán cũng làm nóng dây dẫn lên tới nhiệt độ bằng nhiệt độ lớn nhất do phụ tải gây ra. Mục đích của việc tính toán phụ tải nhằm: + Chọn tiết diện dây dẫn của lƣới cung cấp và phân phối điện áp dƣới 1000V trở lên. + Chọn số lƣợng và công suất máy biến áp của trạm biến áp. + Chọn tiết diện thanh dẫn của thiết bị phân phối. + Chọn các thiết bị chuyển mạch và bảo vệ. I. CÁC PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN Có rất nhiều phƣơng pháp xác định phụ tải tính toán nhƣng trong bài này ta chỉ sử dụng 5 cách tính toán cơ bản. 1- Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng trên đơn vị sản phẩm. + Đối với các hộ tiêu thụ có đồ thị phụ tải thay đổi hoặc ít thay đổi, phụ tải tính toán lấy bằng giá trị trung bình của cả phụ tải lớn nhất đó. Hệ số đóng điện của các hộ tiêu thụ điện này lấy bằng 1, còn hệ số phụ tải thay đổi rất ít. + Đối với các hộ tiêu thụ có đồ thị phụ tải thực tế không thay đổi, phụ tải tính toán bằng phụ tải trung bình và đƣợc xác định theo suất tiêu hao điện năng trên một đơn vị sản phẩm. Khi cho trƣớc tổng sản phẩm sản xuất trong một đơn vị thời gian. Ptt = Pca.Wo/Tca Trong đó: Mca: số lƣợng sản phẩm sản xuất trong một ca Tca: thời gian của ca phụ tải lớn nhất Wo: suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm Khi biết Wo và tổng sản phẩm sản xuất trong cả năm của phân xƣởng hay xí nghiệp, phụ tải tính toán sẽ là: Ptt = M .Wo/Tmax Tmax: thời gian sử dụng công suất lớn nhất 2-xác định phụ tải tính toán theo công suất phụ tải trên một đơn vị sản phẩm Ptt = Po.F Trong đó: F: diện tích bố trí nhóm tiêu thụ Po: xuất phụ tải trên một đơn vị sản xuất lá m2,kw/m2 Suất phụ tải phụ thuộc vào dạng sản xuất và đƣợc phân tích theo số liệu thống kê. 3-Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu - Phụ tải tính toán của nhóm thiết bị làm việc đƣợc tính theo biểu thức: Ptt = Knc * Pđmi Qtt = Ptt * tgφ Stt = (P²tt + Q²tt) = Ptt/cosφ Ở đây ta lấy Pđ = Pđm thì ta đƣợc: Ptt = Knc * Pđmi Knc: hệ số nhu cầu của nhóm thiết bị tiêu thụ đặc trƣng Tgφ: ứng với cosφ đặc trƣng cho nhóm thiết bị trong các tài liệu tra cứu ở cẩm nang - Nếu hệ số cosφ của các thiết bị trong nhóm không giống nhau thì phải tính hệ số công suất trung bình. COSφt b= P1cosφ1 + P2cosφ2 + ….+ PNcosφn / P1+P2+…+ Pn - Phụ tải tính toán ở điểm mút của hệ thống cung cấp điện đƣợc xác định bằng tổng phụ tải tính toán của nhóm thiết bị nói đến lúc này có kể đến hệ số đồng thời đƣợc tính nhƣ sau: Stt = Kđt * [(∑Ptt)² + (∑Qtt)²] Trong đó: Ptt: tổng phụ tải tác dụng của nhóm thiết bị Qtt: tổng phụ tải phản kháng tính toán của các nhóm thiết bị Kđt : hệ số đồng thời, nó nằm trong giới hạn 0.85 -Ƣu điểm:đơn giản tính toán thuận lợi , nên nó là phƣơng pháp thƣờng dùng. -Nhƣợc điểm: phƣơng pháp này kém chính xác vì knc tra ở sổ tay. 4-Phƣơng pháp xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại kmax và công suất trung bình ptb. ( còn gọi là phƣơng pháp số thiết bị hiệu quả nhq hay phƣơng pháp sắp sếp biểu đồ ) - Khi cần nâng cao độ chính xác của phụ tải tính toán hoặc không có số liệu cần thiết để áp dụng các phƣơng pháp tƣơng đối đơn giản đã nêu ở trên thì ta dùng phƣơng pháp này. Công thức tính nhƣ sau: Ptt = Kmax * Pca = Kmax * Ksd * Pđm Hay Ptt = Kn * .Pđm - Cơ sở để xác định tính toán là sử dụng phụ tải trung bình cực đại trong thời gian T gần bằng 3To. Vậy một cách chính xác có thể viết nhƣ sau: Ptt(30) = KMAX(30) * Pca Ptt (30): phụ tải tác dụng tính toán của nhóm thiết bị trong thời gian 30 phút hay còn gọi là phụ tải cực đại nữa giờ. Pca: công suất trung bình của nhóm thiết bị ở ca phụ tải max. Kmax (30): hệ số cực đại của công suất tác dụng ứng với thới giant rung bình 30 phút. 5-Tính phụ tải đỉnh nhọn Đối với một máy, dòng điện đỉnh nhọn chính dòng điện mở máy: Lđn =lmm = lmmlđm Trong đó: kmm là hệ số mở máy của động cơ. Khi không có số liệu chính xác thì hệ số mở máy có thể lấy nhƣ sau: - Đối với động cơ điện không đồng bộ roto lồng sóc: kmm =5-7 - Đối với động cơ một chiều hay động cơ không đồng bộ roto dây quấn Kmm = 2.5 - Đối với máy biến áp và lò điện hồ quang Kmm = 3 ( theo lý lịch máy tức là không qui đổi về. - Đối với một số nhóm máy, dòng điện đỉnh nhọn xuất hiện khi máy có dòng điện mở máy lớn nhất trong nhóm máy còn các máy khác làm việc bình thƣờng. Do đó công thức tính nhƣ sau: Iđn = Imm(max) + ( Iđmi - Iđmmax ) Hay: Iđn = Imm(max) + (Itt – Ksd*Iđmmax) Immmax: dòng điện mở máy lớn nhất trong các dòng điên mở máy của các động cơ trong nhóm Iđmi: tổng dòng điện tính toán của các máy trừ máy có dòng điện mở máy lớn nhất Iđmmax: dòng điện định mức của đông cơ có dòng điện mở máy lớn nhất đã quy đổi về chế độ làm việc dài hạn Phụ tải tính toán động lực: Pttđl = ∑ptti Qttđl = ∑Qtti Công suất tính toán động luật của toàn phân xƣởng: Stt = Kđt*√[( Pttđt)² + (Qttđl)²] B TÍNH TOÁN PHỤ TẢI CHO CÁC HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN I TÍNH TOÁN PHỤ TẢI CHO LẦU 1 NHÀ E STT THIẾT BỊ SL Ta sử Pđm(w/h) cosφđm dụng 1 MÁY TÍNH 16 450 0.7 2 MÁY LẠNH 7 750 0.8 3 MÁY IN 3 478 0.72 4 MÁY PHOTO 1 1500 0.85 5 MÁY NƢỚC 1 550 0.75 NÓNG 6 Ổ CẮM 32 300 0.68 7 QUẠT TRẦN 8 130 0.65 8 ĐÈN ĐÔI 14 80 0.62 9 ĐÈN ĐƠN 14 40 0.6 phƣơng pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu. + Chọn Ksd=0.1 N = 86 máy , Pmax = 1500w ,Pmax/2=750W P= 28254W = 28.254W Có 2 máy ≥ Pmax/2 # 750 P1= 6750 = 6.75KW N1= 8 máy N0 = N1 /N = 8/96 = 0.08 P0 = P1 /P= 6.75/28.254 = 0.24 ta chon P0 = 0.25 Tra bảng Nhq*= 0.68 Nhq = Nhq* * N = 0.68 * 96 = 65.28 Vậy số thiết bị dùng điện hiệu quả chọn 65 Với Nhq = 65 Ksd = 0.1 Ta chọn Kmax = 1.29 Knc = Kmax * Ksd = 1.29 * 0.1 = 0.129 Ptt = Knc *∑ Pđmi = 0.129 * 28.254 = 3.64 Cosφtb = P1COSφ1 +P2COSφ2 + P3COSφ3 +……+ P9COSφ9/P1 + P2 + P3 +…+P9=0.77 Vậy tgφ = 0.82 Qtt = Ptt * tgφ = 3.64 * 0.82 = 2.985KVAr Stt = √Ptt² + Qtt² = √3.64² + 2.985² = 4.7KVAr CHƢƠNGIII LỰA CHỌN PHƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN MẠNG ĐỘNG LỰC VÀ MẠNG CHIẾU SÁNG I .CHỌN ĐIỆN ÁP ĐỊNH MỨC CHO MẠNG ĐIỆN : 1.1 Khái quát : Việc lựa chọn phƣơng án cung cấp điện gồm : -Lựa chọn sơ đồ cung cấp điện hợp lý nhất . -chọn số lƣợng và dung lƣơng máy biến áp cho trạm hạ áp và biến áp phân xƣởng xí nghiệp . Chọn các thiết bị và khí cụ điện ,sứ cách điện ,các phân xƣởng dẫn điện khác. -Chọn tiết diện dây dẫn ,thanh dẫn ,cáp. -chọn cấp điện áp hợp lý cho lƣới điện . -Lựa chọn phƣơng án đảm bảo yêu cầu kỷ thuật đồng thời tối ƣu về kinh tế, tính tới phƣơng án phát triển của xí nghiệp sau này. -Phƣơng án điện đƣợc lựa chọn đƣợc xem là hợp lý nếu thỏa mãn :  Đảm bảo chất lƣợng điện năng (u ,f)  Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện phù hợp với yêu cầu của phụ tải .  Thuận tiện trong vận hành ,lắp ráp và sửa chữa.  Có các chỉ tiêu kinh tế và kỷ thuật hợp lý. 1.2 Các phƣơng án tính chọn cấp điện áp : Công thức still (Mỷ) : U=4,34 1 16P (KV) Trong đó : P :công suất cần truyền tải (kw or Mw) I : khoảng cách truyền tải (km) Công thức này cho kết quả khá tin cậy với I≤250km và s ≤60MVA đối với khoảng cách và công suất truyền lớn hơn ta nên dung công thức zalesski (Nga): U= p(0,1  0,015 l (kv) Với p tính bằng kw Thực tế điện áp phụ thuộc rất nhiều vào nhiều yếu tố khác ngoài s và f do vậy trị số điện áp đƣợc tính ở trên chỉ là gần đúng. Trong thực tế va2theo lịch sử phát triển của đất nƣớc thì chúng ta sử dụng nhiều cấp điện áp,điều này gây khó khăn cho công tác vận hành cho nên khi chọn cấp điện áp cần chú ý : -Trong một khu vực thì không nên dung nhiều cấp điện áp vì sơ đồ đấu dây sẽ phức tạp và khó khăn khi vận hành. -Chọn cấp điện áp sẵn có hoặc những hộ tiêu thụ đã có ở gần và dễ tìm đƣợc nguồn dự phòng . -Điện áp của mạch cần chọn phải phù hợp với điện áp của thiết bị sẵn có hoặc dễ dàng nhập khẩu -Tổng điều kiện an toàn cho phép sử dụng điện áp càng cao thì càng có lợi . II SƠ ĐỒ MẠNG ĐIỆN CAO ÁP : 1 Các sơ đồ hình tia và phân nhánh : H. Sơ đồ phân nhánh H.Sơ đồ hinh tia Sơ đồ hình tia có ƣu điểm là: -Sơ đồ nối dây rõ ràng mổi hộ dùng điện đƣợc cấp nguồn từ một đƣờng dây do đó cũng ít ảnh hƣởng đến nhau . -Độ tin cậy cung cấp điện tƣơng đối cao. Nhƣợc điểm : Vốn đầu tƣ lớn . Sơ đồ phân nhánh có ƣu nhƣợc điểm ngƣợc lại sơ đồ hình tia . 2 Sơ đồ mạng điện cao áp thƣờng gặp: a Sơ đồ hình tia có đƣờng dây dự phòng chung Thông thƣờng đƣờng dây dự phòng chung không làm việc ,chỉ khi nào đƣờng dây chính bị hỏng thì đƣờng dây dự phòng chung mới làm việc để thay thế nó . Đƣờng dây dự phòng chung có thể lấy từ phân đoạn của trạm phân phối . b Sơ đồ phân nhánh có đƣờng dây dự phòng riêng cho từng trạm biến áp. c)Sơ đồ phân nhánh có đƣờng dây dự phòng chung : Trong sơ đồ này các trạm biến áp đƣợc cung cấp từ các đƣờng dây phân nhánh .Để năng cao độ tin ca65ycung cấp điện ngƣời ta đặt them đƣờng dây dự phòng chung.Nhờ có đƣờng dây dự phòng chung nên khi có sự cố trên một phân nhánh nào đó ta có thể cắt phần sự cố ra và đóng đƣờng dây dự phòng vào để tiếp tục làm việc . Ngoài ra chúng ta có một số sơ đồ phân nhánh sau : +Sơ đồ phân nhánh có nối hình vòng : H .Sơ đồ phân nhánh nối hình vòng Là hình thức tăng them độ tin cậy bằng cách ngƣời ta cắt đôi mạch vòng thành hai nhánh riêng rẽ để vận hành đơn giản . Khi có sự cố xảy ra phần tử bị sự cố sẽ bị loại ra khỏi hệ thống và phần tử cắt ra đƣợc nối lại . +Sơ đồ phân nhánh đƣợc cung cấp bằng hai đƣờng dây . +Độ tin cậy sơ đồ này là tƣơng đối cao . Phía điện áp cao của trạm biến áp có thể đặt máy cắt phân đoạn và thiết bị tự động đóng dự trử . +Sơ đồ dẫn sâu : Đƣa áp cao 35kv trở lên vào sâu trong xí nghiệp đến tận các trạm biến áp phân xƣởng . Ƣu Điểm : -Giảm bớt trạm phân phối ,do đó giảm đƣợc số lƣợng các thiết bị điện và sơ đồ nối dây sẽ đơn giản . -giảm đƣợc tổn thất điện năng . Nhƣợc điểm : -Độ tin cậy cung cấp điện không cao, để khắc phục ngƣời ta thƣơng dùng hai đƣờng dây song song . -Khi đƣờng dây dẫn sâu có cấp điện áp 110-220kv thì diện tích đất của xí nghiệp bị đƣờng dây chiếm sẽ rất lớn, vì thế không thể đƣa đƣờng dây vào gần trung tâm phụ tải đƣợc . -Do co những đặt điểm trên ,phƣơng pháp này thƣờng dùng để cung cấp cho các xí nghiệp có phụ tải lớn ,phân bố trên diện tích rộng và đƣờng dây điện áp cao đi trong xí nghiệp không ảnh hƣởng đến việc xây dựng các công trình khác. III SƠ ĐỒ NỐI DÂY CỦA MẠNG ĐIỆN THẤP ÁP-MẠNG PHÂN XƢỞNG: 1 Sơ đồ mạng động lực: H,sơ đồ mạch điện hình tia H.Sơ đồ mạch điện hinh tia Cung cấp cho phụ tải phân tán cung cấp điện phụ tải tập trung Có hai dạng cơ bản là mạng hình tia và phân nhánh . a) Mạng hình tia : H.Sơ đồ hình tia -Sơ đồ mạng điện hình tia cung cấp điện cho phụ tải phân tán ,có độ tin cậy cao,nó thƣờng đƣợc dùng trong các phân xƣởng có thiết bị phân tán trên diện rộng. -Sơ đồ mạng điện hình tia cng cấp điện cho phụ tải tập trung tƣơng đối lớn nhƣ các trạm bơm ,lò nung ,trạm khí nén … b)Mạng phân nhánh : H, Sơ đồ phân nhánh Sơ đồ này thƣờng đƣợc dùng trong các phân xƣởng co phụ tải quan trọng. Sơ đồ này thƣờng dùng để cung cấp điện cho các phụ tải phân bố trải theo chiều dài. 2)Sơ đồ mạng điện chiếu sáng: Mạng chiếu sáng trong xí nghiệp có thể chia làm hai loại :mạng chiếu sáng làm việc và mạng chiếu sáng sự cố . a)Mạng chiếu sáng làm việc : Là mạng cung cấp ánh sáng làm việc bình thƣờng bao gồm chiếu sáng chung và chiếu sáng cục bộ . -Hệ thống chiếu sáng chung là hệ thống chiếu sáng đảm bảo cho toàn phân xƣởng có độ rọi nhƣ nhau. -Hệ thống chiếu sáng cục bộ là hệ thống chiếu sáng riêng cho những nơi cần có độ rọi cao. b)Mạng chiếu sáng sự cố : Là mạng cung cấp ánh sáng khi xảy ra sự cố .Nguồn cung cấp cho mạng này phải đƣợc lấy từ nguồn dự phòng xoay chiều hoặc một chiều . IV PHƢƠNG ÁN ĐI DÂY CHO DÃY NHÀ : Ta chọn sơ đồ hình tia từ tủ phân phối chính của cả dãy nhà để cung cấp cho các tầng của dãy nhà E nhằm đảm bảo công suất và điện áp cung cấp cho từng tầng.Đồng thời sơ đồ đi dây đơn giản ,dể thi công và không ảnh hƣởng lẫn nhau khi có sự cố xảy ra,đảm bảo cung cấp điện liên tục cho dãy nhà. Từ các tủ phân phối của các tầng ta sẽ đi dây theo sơ đồ phân nhánh để cung cấp điện cho từng phòng chức năng . Sơ đồ đi dây chung sẽ đƣợc nối mạch vòng với nhau để mạng luôn cung cấp điện khi xay ra sự cố trên đƣờng dây bất kỳ nào. Chƣơng IV. TRẠM BIẾN ÁP I. KHÁI NIỆM. - Trạm biến áp là một trong những phần tử quan trọng nhất trong hệ thống cung cấp điện. Là nơi biến đổi điện áp từ cấp này sang cấp khác để phù hợp với yêu cầu sử dụng. - Dung lƣợng của máy biến áp, vị trí đặt số lƣợng và phƣơng án vận hành máy biến áp là những yếu tố ảnh hƣởng rất lớn về chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của hệ thống cung cấp điện. - Dung lƣợng và các tham số của máy biến áp còn phụ thuộc vào tải của nó, tần số và các cấp điện áp của mạng, phƣơng thức vận hành của máy biến áp. Thông số quan trọng của thiết bị điện và máy biến áp trong trạm biến áp là điện áp định mức. - Ngoài ra ngƣời ta còn dùng điện áp tiêu chuẩn: + Phía cao áp của trạm: * Trung áp: 10; 15; 22; 35kv * Cao áp: 66; 110; 220kv * Siêu cao áp: >= 500kv + Phía hạ áp của trạm: 0.4; 3; 6; 10; 22kv II. PHÂN LOẠI TRẠM BIẾN ÁP. 1. Phân loại theo nhiệm vụ. - Theo hình thức này, trạm biến áp chia thành hai loại: trạm biến áp trung gian và trạm biến áp phân xƣởng. + Trạm biến áp trung gian: có nhiệm vụ nhận điện lƣới từ lƣới điện với điện áp 110/220kv biến đổi thành các cấp điện áp 6kv; 10kv; 22kv. + Trạm biến áp phân xƣởng nhận điện từ trạm biến áp trung gian biến đổi xuống các cấp điện áp thích hợp để đáp ứng cho các cấp phụ tải của phân xƣởng. Phía sơ cấp có thể từ 10kv đến 35kv va sơ cấp là 380/220v. 2. Phân loại theo hình thức và cấu trúc. Có thể chia thành ba loại trạm biến áp: - Trạm biến áp ngoài trời: các thiết bị điện nhƣ dao cách ly, máy cắt điện, máy biến áp, thanh góp đều đặt ngoài trời. Riêng phần phân phối điện áp thấp phải đặt trong nhà. Trạm biến áp ngoài trời có kinh phí xây dựng thấp , thích hợp cho các trạm biến áp trung gian có công suất lớn. - Trạm biến áp trong nhà: tất cả các thiết bị đều đặt trong nhà. Loại này thƣờng gặp ở các trạm biến áp phân xƣởng và trạm biến áp khu vực. - Trạm biến áp ngầm: các thiết bị điện đƣợc đặt trong một trạm ngầm. Chi phí xây dựng lớn và khó khăn trong vận hành và bảo quản. III. CHỌN VỊ TRÍ - SỐ LƢỢNG VÀ CÔNG SUẤT TRẠM BIẾN ÁP VÀ MÁY BIẾN ÁP. 1. Những yêu cầu cơ bản lựa chọn vị trí trạm biến áp, - An toàn và liên tục cung cấp điện. - Gần trung tâm phụ tải, thuận tiện cho nguồn cung cấp đi tới. - Thao tác vận hành, quản lý dễ dàng. - Phòng ngừa cháy nổ, chống bụi bặm tốt, - Tiết kiệm vốn đầu tƣ, chi phí vận hành thấp. - Vị trí của trạm biến áp trung gian nên đặt gần trung tâm phụ tải. Tuy nhiên, cần chú ý đƣờng dây dẫn đến trạm thƣờng có cấp điện áp 110/220kv. - Vị trí của trạm biến áp phân xƣởng có thể ở bên ngoài, liền kề hoặc bên trong phân xƣởng. 1. Xác định dung lƣợng trạm biến áp và máy biến áp. -Dung lƣợng của máy biến áp trong trạm biến áp nên đồng nhất và chú ý đến sự phát triển phụ tải sau này. Nếu trạm biến áp cung cấp điện cho hộ tiêu thụ loại 1 thì nên dùng hai máy biến áp. - Việc chọn dung lƣợng máy biến áp còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố: công suất của phụ tải, mật độ phụ tải, loại hộ tiêu thụ, khả năng phát triển phụ tải sau này,… 3. Các phƣơng pháp chọn công suất máy biến áp. a) Xác định dung lƣợng máy biến áp phân xƣởng theo mật độ phụ tải. D(KVA/m2) - Dung lƣợng máy biến áp đƣợc tính theo công thức sau: d = P/(Fcos ) Trong đó: P = Knc∑ Pn + F: diện tích khu vực tập trung phụ tải(m2) + ∑Pđ: tổng công suất đặc (kw) + Knc: hệ số nhu cầu + Cos : hệ số công suất trên thanh cái của trạm Bảng xác định dung lƣợng cực đại của trạm theo D Mật độ phụ Công suất Mật độ phụ Công suất tải kVA/m2 trạm một tải kVA/m2 trạm hai máy biến áp máy biến áp kVA kVA 0.004 180 0.004 2x100 0.010 240 0.022 2x180 0.023 310 0.052 2x240 0.061 420 0.125 2x320 0.121 560 0.282 2x420 0.292 780 0.670 2x560 0.695 1000 1.610 2x750 b) Xác định dung lƣợng máy biến áp phân xƣởng theo mật độ phụ tải và chi phí vận hành hàng năm. Phí tổn di năng trong một năm của 1 kw thiết Công suất bị (kw-năm) của máy 400 600 800 1000 biến áp Mật độ phụ tải (kVA/m2) (kVA) - 0.006 0.009 0.013 180 - 0.012 0.012 0.032 240 0.018 0.036 0.051 0.075 320 0.036 0.068 0.118 0.170 420 0.038 0.162 0.276 0.400 560 0.205 0.390 0.670 0.970 750 c) Xác định dung lƣợng máy biến áp theo khả năng quá tải cho phép. - Sau khi xác định đƣợc phụ tải tính toán phía điện áp thấp của máy biến áp phân xƣởng, chú ý đến sự phát triển của phụ tải sau này và tính đồng thời của phụ tải để tính toán dung lƣợng máy biến áp. - Nhƣng vì máy biến áp vận hành với điều kiện khác với điều kiện tiêu chuẩn khi chế tạo máy biến áp vì vậy phải hiệu chỉnh lại dung lƣợng máy biến áp. Máy biến áp đƣợc thiết kế chế tạo với tuổi thọ từ 17 đến 20 năm, vận hành trong điều kiện lớp dầu phía trên nóng không quá 90 oC. Khi nhiệt độ tăng quá 8oC thì tuổi thọ máy giảm đi 50%. - Nhiệt độ trung bình lúc vận hành khoảng 70-80 oC. Nhiệt độ phát nóng cục bộ cho phép lớn hơn nhiệt độ trung bình là 15 oC. Tất cả máy biến áp làm việc ở những nơi có nhiệt độ trung bình hàng năm lớn hơn 5 độ C thì đều phải hiệu chỉnh lại theo biểu thức: S’= Sđm (1-( Øtb-5))/100 Trong đó: S’: dung lƣợng hiệu chỉnh theo nhiệt độ trung bình (kVA) Sđm: dung lƣợng định mức trên biển máy Øtb: nhiệt độ trung bình hàng năm của môi trƣờng đặt máy Khi nhiệt độ môi trƣờng đặt máy có nhiệt độ cực đại hơn 35 độ C thì ta phải hiệu chỉnh thêm một lần nữa: S’=Sđm (1-( tb-5)/100)(1-(Øcđ-35)/100) Trong đó: Øcđ: nhiệt độ cực đại của môi trƣờng đặt máy Do phụ tải mùa hè và mùa đông khác nhau nên máy biến áp lại có khả năng quá tải, vì vậy ngƣời ta đƣa ra hai quy tắc quá tải cho phép * Quy tắc quá tải 3% Nếu phụ tải vận hành thấp hơn phụ tải đinh mức 10% thì khi cần thiết có thể cho phép quá tải 3%. Quy tắc này chỉ áp dụng khi nhiệt độ không khí xung quang không quá 35oC. Biểu thức xác định mức quá tải cho phép 3%: M%= 3.(100-k).10% Trong đó: k là hệ số điền kín phụ tải k=∑It/24Icd * Quy tắc quá tải 1% Trong các tháng 6, 7, 8 của mùa hè mà phụ tải trung bình cực đại hàng năm nhỏ hơn công suất định mức thì khi cần thiết có thể cho phép quá tải với tỉ lệ tƣơng ứng nhƣng mức quá tải tối đa không vƣợt quá15%/ Kết hợp hai quy tắc với máy biến áp đặt ngoài trời không cho phép quá tải lớn hơn 30%. Với máy biến áp đặt trong nhà không cho phép quá tải lớn hơn 20%. Trong trạng thái sự cố mạng điện thì máy biến áp đƣợc quá tải đến 140%. d) Xác dịnh dung lƣợng máy biến áp với phụ tải không cân bằng. Trong một số xí nghiệp có nhiều phụ tải một pha thì máy biến áp sẽ làm việc với phụ tải không cân bằng giữa các pha. Trong trƣờng hợp này chúng ta không chọn dung lƣợng máy biến áp theo pha có phụ tải lớn nhất mà chọn theo một phụ tải nhỏ hơn để máy biến áp vận hành quá tải trong phạm vi cho phép. e) Xác định dung lƣợng tối ƣu của máy biến áp phân xƣởng. Điều kiện chọn máy biến áp: SB >= Spt là điều kiện phát nóng. Đối với phụ tải Spt cho trƣớc thì có nhiều máy biến áp có dung lƣợng khác nhau thỏa mãn điều kiện phát nóng trên. Vì vậy cần xét thêm điều kiện vận hành kinh tế , đảm bảo cho tổn thất trong máy biến áp là nhỏ nhất SB >= Spt và AB  min AB= P’ot + P’Nt(Spt / Sđm ) (Spt / Sđm ) r Trong đó: P’o: tổn thất công suất tác dụng không tải (kw) P’N : tổn thất công suất tác dung ngắn mạch (kw) t : thời gian vận hành máy biến áp (8760h) r: thời gian chịu tổn thất công suất lớn nhất (h) IV. SƠ ĐỒ NỐI DÂY CỦA TRẠM BIẾN ÁP - Sơ đồ nối dây của trạm biến áp có ảnh hƣởng trực tiếp tới vấn đề an toàn cung cấp điện liên tục cho nhà máy, góp phần nâng cao chất lƣợng điện năng. - Sơ đồ nối dây của trạm biến áp phải thỏa mãn các điều kiện sau: + Đảm bảo liên tục cấp điện theo yêu cầu của phụ tải. + Sơ đồ nối dây phải rõ ràng, thuận tiện trong vận hành và xử lý sự cố. + An toàn lúc vận hành và sửa chữa. + Chú ý tới yêu cầu phát triển. + Hợp lý về kinh tế trên cơ sở đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật V. VẬN HÀNH TRẠM BIẾN ÁP 1. Khái niệm - Khi thiết kế trạm biến áp và các thiết bị phân phối trong trạm ngoài việc thỏa mãn các yêu cầu về kinh tế-kỹ thuật còn chú ý tới vấn đề an toàn và thuận lợi trong vận hành. - Thiết kế và vận hành có quan hệ mật thiết với nhau, thực triễn vận hành sẽ giúp ta có những kinh nghiệm đề thiết kế,ngƣợc lại vận hành là bƣớc thử nghiệm lại xem thiết kế có tốt hay không. - Muốn vận hành tốt phải nắm vững tinh thần của bản thiết kế.Phải căn cứ vào các qui trình qui phạm để đề ra các qui định cụ thể trong vạn hành. 2. Nguyên tắc vận hành - Khi bắt đầu cung cấp điện + Đóng các cầu dao cách ly của dƣờng dây vào trạm. + Đóng dao cách ly của thiết bị chống sét. + Đóng dao cách ly phân đoạn thanh cái cao áp và hạ áp. + Đóng máy cắt cao áp của đƣờng dây vào trạm. + Đóng cầu dao sau đó đóng máy cắt của máy biến áp. + Đóng máy cắt hạ áp của máy biến áp. + Đóng máy cắt của cát đƣờng dây về các phân xƣởng. - Khi ngừng cung cấp điện + Cắt máy cắt của các đƣờng dây về các phân xƣởng. + Cắt máy cắt phía hạ áp của máy biến áp. + Cắt máy cắt sau đó cắt cầu dao cách ly phía cao áp của máy biến áp. + Cắt máy cắt sau đó cắt cầu dao cách ly của đƣờng dây vào trạm. - Đóng máy biến áp vào vận hành. + Đóng máy cắt sau đó đóng cầu dao cách ly phía cao áp của máy biến áp đƣa vào vận hành. + Đóng máy cắt phía hạ áp của máy biến áp. + Cắt máy cắt sau đó cắt cầu dao cách ly phía cao áp của máy biến áp. - Kiểm tra định kỳ + Kiểm tra màu sắc của dầu cách điện và kiểm tra độ cao của mức dầu. + Kiểm tra sứ đỡ thanh góp. + Kiểm tra chiếu sáng. + Kiểm tra phƣơng tiện phòng cháy chữa cháy và bảo hộ lao động.