THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY CƠ KHÍ ĐỊA PHƯƠNG VÀ KẾT CẤU LẮP ĐẶT TRẠM BIẾN ÁP VÀ TỦ HẠ ÁP - Tài liệu tham khảo

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Cung Cấp Điện
Phần II
CHUYÊN ĐỀ: THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP
Chương I
THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP PHÂN XƯỞNG
PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ
1. LOẠI HÌNH XÂY DỰNG TRẠM:
- Trạm biến áp phân xưởng (BAPX) 10/0,4kV được thiết kế để cung
cấp điện cho phân xưởng sửa chữa cơ khí (PXSCCK) với tổng công suất
tính toán là S
tt
= 446,7(KVA) là phụ tải loại 3, khi sự cố cho phép mất điện,
do đó ta chỉ thiết kế đặt trạm 1 máy biến áp,
- Vị trí đặt trạm ở trong khu vực xí nghiệp công nghiệp có nhiều khói
bụi và hóa chất nên trạm được xây dựng theo kiểu trạm kín.
- Trạm được xây dựng có kích thước 3000x7200mm gồm có 4 gian
riêng biệt :
+ Một gian đặt tủ cao áp .
+ Một gian đặt máy biến áp (MBA)
+ Một gian đặt tủ hạ áp.
- Trạm được xây hố dầu sự cố dưới bệ máy biến áp, đặt cửa thông gió
cho các phòng có che lưới mắt cáo, cửa ra vào có khoá chắc chắn.
2. TÍNH CHỌN CÁC PHẦN TỬ CƠ BẢN CỦA TRẠM :
2.1. Chọn máy biến áp
- Phân xưởng SCCK có công suất tính toán S
tt
= 446,7 (KVA).
Phạm Chân Phương HTĐ - K35
90
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Cung Cấp Điện
- Chọn máy biến áp do hãng liên doanh ABB chế tạp có dung lượng
400 KVA không phải hiệu chỉnh theo nhiệt độ.
- Bảng thông số kỹ thuật của MBA:
S
đm
, kVA U
đm
, kV
∆P
0
,W ∆P
N
,W
U
N%
400 10 840 5750 4,5
- Kiểm tra với phụ tải:
Vì tất cả các phụ tải dài hạn của phân xưởng sửa chữa cơ khí chỉ
chiếm khoảng 85% tổng công suất tính toán, do đó:
S
đmB
= 400 KVA > 0,85 . 446,7 = 379,7 (KVA)
Vậy MBA chọn thoả mãn.
2.2. Chọn thiết bị phía cao áp :
a. Chọn thanh dẫn :
• Chọn theo điều kiện phát nóng lâu dài .
K
hc
. I
cp
≥ I
cb
Nhiệt độ môi trường xung quanh +25
0
C : K
hc
= 0,88
Dòng làm việc cưỡng bức I
cb
chọn theo điều kiện quá tải sự cố của
máy biến áp:
)A(33,32
10.3
400.4,1
U.3
S.4,1
I
dm
B.dm
cb
===

)A(74,36
88,0
33,32
K
I
III.k
hc
cb
cpcbcphc
===→≥
Chọn thanh dẫn đồng, tiết diện tròn φ8 có I
cp
=235A
• Kiểm tra ổn định động : σ
cp
≥ σ
tt
.
Lực tác dụng giữa các pha do dòng ngắn mạch:
Phạm Chân Phương HTĐ - K35
91
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Cung Cấp Điện
F
tt
= 1,76.10
-8
.
2
XK
i.
a
l
(KG)
+ Khoảng cách giữa các sứ, l =100cm.
+ Khoảng cách giữa các pha, a = 30cm
- Dòng xung kích,
)KA(58,1155,4.2.8,1I.2.8,1i
''
3Nxk
===

)kG(87,710.58,11.
30
100
.10.76,1F
628
tt
==

- Ứng suất tính toán của vật liệu thanh dẫn :







2
tt
cm
)kG(
W
M
- Mô men chống uốn của thanh dẫn tròn : W = 0,1.D
3

)cm/kG(64,3
D.1,0.10
l.F
2
3
tt
tt
==σ
Ta có ứng suất cho phép của đồng
σ
cp.cu
=1400 kG/cm
2
≥ σ
tt
=3,64 kG/cm
2
.
• Kiểm tra ổn định nhiệt : S ≥ S
min
=α . I

.
qd
t
- Hệ số nhiệt độ của đồng : α =7
- Dòng ngắn mạch duy trì : I

=I”
N3
= 4,55 kA
- Thời gian ngắn mạch quy đổi : t

= t
nm
=0,125.
→ S
min
= 7 . 4,55 . 3,17.
12,0
= 11,03mm
2
Ta có tiết diện thanh dẫn S = Π.R
2
= 3,14 . 3
2
=28,3mm
2
.
↔ S = 28,3 > S
min
= 11,03 mm
2
Phạm Chân Phương HTĐ - K35
92
l
a
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Cung Cấp Điện
Thanh dẫn chọn đã được thoả mãn.
b. Chọn sứ đỡ.
- Chọn sứ đỡ đặt trong nhà do Liên Xô chế tạo loại 0φ -10 - 375 có :
+ U
đm
= 10kV
+ U
pđ.khô
= 47kV
+ F
ph
= 375 kG
Lực tác động cho phép trên đầu sứ F
cp
= 0,6.F
ph

Sứ chọn phải thoả mãn điều kiện F
cp
≥ F
tt

↔ F
ph

KG1,13
6,0
87,7
6,0
F
tt
==
→ sứ chọn thoã mãn.
c. Chọn tủ cao áp.
Chọn tủ cao áp 10kV trọn bộ có cầu dao - cầu chì, cách điện bằng
SF6, tủ có thể mở rộng và không phải bảo trì, loại 8DH10.
Bảng thông số kỹ thuật của tủ.
Loại Cách điện
U
đm
kV
I
đm
A
I
N
kA 1s
I
Nmax
kA
TB đóng
cắt
8DH10 SF6 12 200 25 63
Cầu dao
Cầu chì
- Chọn dây chảy cho cầu chì :
I
dc
≥ I
cb
= 32,33 (A)
→ Chọn I
dc
= 80 A
2.3. Chọn thiết bị hạ áp.
a. Chọn thanh dẫn .
• Chọn theo điều kiện phát nóng:
K
1
. K
2
. I
cp
≥ I
cb
Phạm Chân Phương HTĐ - K35
93
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Cung Cấp Điện
+ Thanh dẫn đặt nằm ngang : K
1
= 0,95
+ Nhiệt độ môi trường xung quanh +25
0
C : K
2
= 0,88
Chọn thanh dẫn đồng 60 x 6 có I
cp
= 1125 (A) →
0,95 . 0,88 . 1125 = 940,5 > 32,33 (A)
• Kiểm tra ổn định động . σ
cp
≥ σ
tt
.
- Lực tác dụng giữa các pha do dòng ngắn mạch:
F
tt
= 1,76.10
-8
.
2
XK
i.
a
l
(KG)
+ Khoảng cách giữa các sứ, l =60cm.
+ Khoảng cách giữa các pha, a = 15cm
+ Dòng điện xung kích:
)kA(48,2958,11.2.8,1I.2.8,1i
''
4Nxk
===
)KG(18,6110.48,29.
15
60
.10.76,1F
628
tt
==

- Ứng suất tính toán vật liệu thanh dẫn:
W
M
tt

- Mômen chống uốn của thanh nằm ngang :
)cm(6,36.6,0.
6
1
b.h
6
1
W
322
===
)cm/kG(97,101
6,103
60.18,61
W.10
l.F
2
tt
tt
===σ
- Thanh dẫn đồng có: σ
cp.cu
=1400kG/cm
2
> σ
tt
= 101,97 (KG/cm
2
)
- Thanh dẫn có dòng định mức I
đm
> 1000A, không cần kiểm tra ổn
định nhiệt.
Vậy thanh dẫn đã chọn thoả mãn.
b. Chọn sứ đỡ .
- Chọn sứ loại 0Π- 1 - 375 do Liên Xô chế tạo có :
Phạm Chân Phương HTĐ - K35
94
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Cung Cấp Điện
+ U
đm
= 1000V
+ U
pđ.khô
= 11kV
+ F
ph
= 375kG
c. Chọn Aptomat .
- Chọn Aptomat tổng loại NS600E
Aptomat nhánh loại NS400E
- Bảng thông số kỹ thuật .
Loại U
đm
,V I
đm
, A I
c,N
, kA
NS600E 500 600 15
NS400E 500 400 15
- Kiểm tra lại điều kiện cắt dòng ngắn mạch: I
cắt.đm.A
≥ I
N
.
Dòng ngắn mạch trên thanh cái 0,4kV bằng I”
N
= 11,08 kA
→ I
CN
=15kA > I”
N4
= 11,08 (kVA)
Vậy Aptomat chọn thoã mãn
d. Chọn cáp hạ áp tổng.
• Chọn theo điều kiện phát nóng.
K
hc
. I
cp
≥ I
tt
+ Nhiệt độ môi trường đặt cáp +25
0
C, số tuyến cáp đặt trong hầm cáp
bằng 1 → K
hc
= 1
+ Dòng phụ tải tính toán của cáp :
A35,557
4,0.3
400
I
tt
==
Ta chọn cáp đồng 3 lõi cách điện PVC do LENS chế tạo có
F=300mm
2
, I
cp
= 565 (A) và chọn dây trung tính có tiết diện 120mm
2
.
- Bảng thông số kỹ thuật của cáp.
Phạm Chân Phương HTĐ - K35
95
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Cung Cấp Điện
F, mm
2
D, mm M
kg/km
R
0
, Ω/km
ở 20
0
C
I
cp
, A
Trong nhà
lõi
vỏ
min max
3G300 20,1 56 66 10725 0,0601 565
Cáp được bảo vệ bằng Aptomat tổng NS600E có I
đm.A
= 600A
Ta có điều kiện kết hợp với thiết bị bảo vệ:
5,1
I
I
'
cp
nh.kd

I
kđ.nh
: dòng khởi động của bộ phận cắt mạch bằng nhiệt.
I
kđ.nh
≥ I
đm.A
: để an toàn lấy I
kđ.nh
= 1,25 I
đm
.
I
kđ.nh
= 1,25 . 600 = 750 (A)
5,133,1
565
750
I
I
'
cp
nh.kd
<==
Vậy cáp đã chọn thoả mãn.
e. Chọn thiết bị đo đếm.
- Các đồng hồ đồ đo, đếm được chọn theo cấp chính xác.
Tên

hiệu
Loại
Cấp
chính xác
Công suất tiêu thụ, VA
Cuộn áp Cuộn dòng
Ampamet A
∃ - 379
1,5 0,5
Volmet V
∃ - 379
1,5 2
Owatmet tác dụng Wh N – 672M 2 1,5W 2,5
Owatmet phản kháng Varh N – 673M 2 3W 2,5
f. Chọn máy biến dòng.
• Chọn theo các điều kiện :
- Điện áp định mức : U
đm.BI
≥ 0,4kV
Phạm Chân Phương HTĐ - K35
96
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Cung Cấp Điện
- Dòng sơ cấp định mức : I
đm.BI

)A(58,673
4,0.3.2,1
400.4,1
2,1
I
cb
==
 Chọn máy biến dòng loại TKM - 0,5 có I
đm.BI
=800A/5A
Bảng thông số kỹ thuật
Loại
U
đm
kV
I
đm
A
Cấp
chính
xác
S
đm2
VA
Phụ tải
thứ cấp
Số cuộn
dây thứ
cấp
0,5 0,5
TKM-0,5 500 800 0,5 10 0,4 1
- Các đồng hồ và biến dòng điện cùng đặt trong một tủ hạ áp nên
khoảng cách dây nối rất ngắn và điện trở của các đồng không đáng kể do
đó phụ tải tính toán của mạch thứ cấp của máy biến dòng ảnh hưởng không
nhiều đến sự sự làm việc bình thường trong cấp chính xác yêu cầu vì vậy
không cần kiểm tra điều kiện phụ tải thứ cấp.
Phạm Chân Phương HTĐ - K35
97
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Cung Cấp Điện
Chương II
THIẾT KẾ KẾT CẤU LẮP ĐẶT
TRẠM BIẾN ÁP VÀ TỦ HẠ ÁP
1. MỘT SỐ QUY PHẠM CHO THIẾT KẾ
- Máy biến áp đặt trong nhà phải được bố trí để những sứ phía cao áp
quay vào phía tường đối diện lối ra vào hoặc quay vào phía tường bên
cạnh.
- Trong buồng đặt máy biến áp, khoảng cách từ vỏ máy đến tường và
cửa ra vào không được nhỏ hơn những trị số quy định sau với máy có công
suất bé hơn 100kVA.
+ Đến tường : 0,6m
+ Đến cửa ra vào : 0,8m
- Phòng đặt máy biến áp phải có thông gió tự nhiên, nhiệt độ gió vào
và gió ra khỏi buồng máy biến áp không được chênh quá 15
0
C khi máy
vận hành ở tải định mức
- Buồng đặt máy biến áp dầu phải có hố xả dầu sự cố.
- Các tủ cao áp và tủ hạ áp phải có độ cao thích hợp để thuận tiện cho
việc đóng cắt dễ dàng.
- Bộ phận đồng hồ đo, đếm phải đảm bảo được yêu cầu chống tổn thất
- Vỏ máy biến áp và các tủ cao, hạ áp phải được nối đất theo đúng quy
trình “ Nối đất các thiết bị điện “
- Tại nơi đặt máy biến áp có dầu phải có những trang bị phòng chữa
cháy.
Phạm Chân Phương HTĐ - K35
98
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Cung Cấp Điện
2. SƠ ĐỒ NỐI DÂY ĐIỆN CHÍNH CỦA TRẠM :
Phạm Chân Phương HTĐ - K35
99
A
Wh Varh
A A
V
CM
400A
600A
Cáp PVC 3 x 16
Tủ cao áp trọn bộ
Cầu dao 12KV - 200A
Cầu chì 12 KV - 80A
Cáp PVC 3 x 16
Thanh đồng φ8
MBA 3 pha 2 cuộn dây 400 KVA
10/0,4, Y/Y
0
-12
Dây đồng nhiều sợi M95
Cáp PVC (3 x 300 + 120)
BI đếm: 800/5
Tủ hạ áp
Ampemét
đo: 800/5
Vôn mét, công tác chuyển mạch
Áptômát tổng 600A
Thanh đồng chữ nhật 60x6mm
Áptômát nhánh 400A
Cáp xuất tuyến

Tài liệu liên quan

Tài liệu mới nhất