1. Trang Chủ
  2. Điện-Điện tử-Viễn thông
  3. Đồ án

Đồ án

Điện năng đóng vai trò rất quan trọng đối với sự phát triển của đất nước, và nó được xem là một nguồn năng lượng sạch. Trong tất cả các ngành công nghiệp, nông nghiệp... và cả sinh họat trong đời sống con người đều cần đến điện năng. Đ ồ Án Hệ Thống Điện GVHD: Nguyễn Đăng Khoa ĐỀ TÀI TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CỤ THỂ, TÍNH TOÁN LỰA CHỌN DÂY DẪN VÀ NGẮN MẠCH TRÊN ĐƯỜNG DÂY PHÂN PHỐI 22kV Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Đăng Khoa Sinh viên thực hiện : Lê Tấn Đạt SVTH: Lê Tấn Đạt Trang i Đồ Án Hệ Thống Điệ

Thể loại Tài liệu miễn phí Điện-Điện tử-Viễn thông

Số trang 37

Ngày tạo 8/29/2018 8:26:57 PM +00:00

Loại tệp DOC

Kích thước

Tên tệp

Tải Đồ án (.docx) Tải Đồ án (.pdf)

Xem mẫu

  1. Đ ồ Án Hệ Thống Điện GVHD: Nguyễn Đăng Khoa ĐỀ TÀI TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CỤ THỂ, TÍNH TOÁN LỰA CHỌN DÂY DẪN VÀ NGẮN MẠCH TRÊN ĐƯỜNG DÂY PHÂN PHỐI 22kV Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Đăng Khoa Sinh viên thực hiện : Lê Tấn Đạt SVTH: Lê Tấn Đạt Trang i
  2. Đồ Án Hệ Thống Điện GVHD: Nguyễn Đăng Khoa Mục Lục Trang Chương 1: TÓM TẮT SƠ LƯỢC VỀ LÝ THUYẾT................................................ 1 I. MỞ ĐẦU.................................................................................................... 1 1.1 VAI TRÒ CỦA NGUỒN ĐIỆN TRONG SỰ PHÁT TRIỂN CỦA ĐẤT NƯỚC ...................................................................................................................... 1 1.2 CÁC DẠNG NGUỒN NĂNG LƯỢNG ............................................... 1 1.2.1 Nhà mát Thủy Điện ......................................................................... 1 1.2.2 Nhà Máy nhiệt điện ......................................................................... 1 1.2.3 Nhà Máy Điện Nguyên tử ............................................................... 1 1.2.4 Một số nguồn năng lượng khác ....................................................... 1 1.3. CÁC YÊU CẦU KHI THIẾT KẾ ĐƯỜNG DÂY PHÂN PHỐI ........... 2 1.4. CÁC SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN TRONG MẠNG ĐIỆN .................... 2 1.4.1.Sơ đồ hình tia .................................................................................. 2 1.4.2. Sơ đồ mạng vòng ........................................................................... 2 1.4.3. Sơ đồ mạng lưới ............................................................................. 3 II. LỰA CHỌN ĐƯỜNG DÂY VÀ TÍNH TỔN THẤT CHO ĐƯỜNG DÂY PHÂN PHỐI 22kV ................................................................................................... 3 2.1. Tính toán sụt áp cho đường dây 22 kV. ................................................. 3 2.2. Tính toán lựa tiết diện cho đường dây ................................................... 4 III. BÙ CÔNG SUẤT CHO ĐƯỜNG DÂY PHÂN PHỐI 22kV .................... 6 3.1. Bù bằng tụ dọc ...................................................................................... 6 3.2. Tụ bù ngang .......................................................................................... 7 IV. TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH CHO HỆ THỐNG PHÂN PHỐI............... 8 4.1. Nguyên nhân ........................................................................................ 8 4.2. Các hậu quả do ngắn mạch................................................................... 9 4.3. Cách khắc phục dòng điện ngắn mạch ................................................. 9 4.4. Mục đích của tính toán ngắn mạch ....................................................... 9 4.5. Các công thức tính toán ngắn mạch trong hệ thống điện phân phối...... 9 4.6. Phố hợp thiết bị bảo vệ......................................................................... 10 4.6.1. Cầu chì ......................................................................................... 10 4.6.2. Recloser ....................................................................................... 11 5.Tính toán tổn thất công suất ..................................................................... 12 Chương 2: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CỤ TH Ể, TÍNH TOÁN LỰ A CH ỌN DÂY DẪN VÀ NGẮN MẠCH TRÊN ĐƯ ỜNG DÂY PHÂN PH ỐI 22kV ......... 17 I. TÍNH TOÁN LỰA CHỌN DÂY D ẪN ................................................. 17 1.1. Tính sụt áp và lựa chọn dây dẫn: ......................................................... 17 SVTH: Lê Tấn Đạt Trang ii
  3. Đồ Án Hệ Thống Điện GVHD: Nguyễn Đăng Khoa 1.2. Tính các thông số đầu gửi của đường dây phân phối 22kV ................. 19 II. TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH CHO ĐƯỜ NG DÂY PHÂN PHỐI 22kV 2.1. Tính ngắn mạch tại hai nút S1,S2 ......................................................... 20 2.2. Tính toán tổn thất công suất và điện năng ........................................... 26 2.2.1. Tính tổn thất công suất ................................................................. 26 2.2.2. Tính toán tổn thất điện năng ......................................................... 28 3.3.Chọn dao cách ly.................................................................................. 31 3.4 Dùng phần mềm kiểm tra lại lí thuyết .................................................. 32 III.TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................ 35 SVTH: Lê Tấn Đạt Trang iii
  4. Đồ Án Hệ Thống Điện GVHD: Nguyễn Đăng Khoa Chương 1 : TÓM TẮT SƠ LƯ ỢC VỀ LÝ THUYẾT I. Mở Đầ u. 1 .1 VAI TRÒ CỦA NGUỒN ĐIỆN TRONG SỰ PHÁT TRIỂN CỦA ĐẤT NƯ ỚC. Điện năng đóng vai trò rất quan trọng đối với sự phát triển của đất nước, và nó được xem là một nguồn năng lượng sạch. Trong tất cả các ngành Công nghiệp, Nông nghiệp,.. và cả trong sinh hoạt đời sống con người đều cần đến điện năng. Và đặc biệt Việt Nam đang từng bước đưa đất nước từng bước Công Nghiệp Hóa-Hiện Đại Hóa đất nước. Do đó nguồn điện rất quan trọng trong ngành Kinh tế. 1.2 CÁC DẠNG NGUỒN NĂNG LƯ ỢNG : 1.2.1 Nhà máy Thủy điện: Nguyên lý sử dụng năng lượng thế năng chính và tốc độ chảy của dòng nước để làm quay Tuabi. Quá trình là quá trình chuyển đổi năng lượng là Thủy năng -> Cơ năng -> Điện năng. Do đó điều kiện là sử dụng độ dốc của các sông ngòi lớn, mà đặc thù của Việt Nam là sông ngòi khá nhiều nên Thủy điện rất thuận lợi. Như nhà máy Sơn La (4200 MVA), Hòa Bình (1920 MVA),..... Vốn đầu tư của Thủ y điện chỉ lúc xây dựng còn vận hành thì không tốn nhiện liệu như Nhiệt điện. Ngoài ra, hiệu suất của Thủy điện khá cao khoảng 85%-90% và giá thành điện năng thấp. 1.2.2 Nhà máy Nhiệt điện: Sử dụng các nguồn nhiên liệu hóa thạch như: dầu, than đá,...để biến đổi điện năng thì dùng nguồn năng lượng này đốt và dùng hơi nước làm quay Tuabin. Nguồn năng lượng này chiếm khá nhiều và chi phí xây dựng không cao, thời gian xây dựng khá nhanh nhưng chí phí về vận hành khá cao so với Thủ y điện. Một số nhà máy: Thủ Đức (165 MVA), Cần Thơ (150 MVA),...Và hiệu suất không cao khoảng 30%-40%. 1.2.3 Nhà máy điện nguyên tử: Nhà máy điện nguyên tử tương tự như nhà máy Nhiệt điện về phương diện biến đổi năng lượng, tức là dùng phản ứng phân hủy hạt nhân của Uranium biến thành cơ năng sau đó thành điện năng. Tuy nhiên do chất phóng xạ rất nguy hiểm, do đó các nước tiên tiến thường dùng năng lượng này. Còn đối với Việt Nam chưa có đủ khả năng xây dựng. Theo chủ trương của chính phủ thì tới 2020 thì Việt Nam chính thức sẽ có nhà máy điện nguyên tử đưa vào mạng điện hệ thống Quốc Gia. Một số nguồn Năng lượng khác: 1.2.4 SVTH: Lê Tấn Đạt Trang 1
  5. Đồ Án Hệ Thống Điện GVHD: Nguyễn Đăng Khoa Ngoài những nguồn năng lượng trên còn những nguồn khác như: năng lượng gió, năng lượng mặt trời, năng lượng địa nhiệt, năng lượng từ sóng biển,... 1.3 CÁC YÊU CẦU THIẾT K Ế ĐƯỜNG DÂY PHÂN PHỐI: Việc thiết kế mạng điện phân phối cần đảm bảo các yếu tố như sau: - Đảm bảo độ bền cơ cho đường dây vững chắc và an toàn. - Cung cấp điện mang tính liên tục. - Chọn các thiết bị đóng cắt hợp lý và đảm bảo an toàn cho hệ thống khi xảy ra sự cố. - Điện năng cung cấp chất lượng tốt, đảm bảo sự chênh lệch điện áp và tần số trong khung cho phép khoảng 5%. - Hiệu suất truyền tải cao. - Đảm bảo điều kiện kinh tế, vốn đầu tư và chi phí vận hành thấp. - Có khả năng phát triển trong tương lai. 1.4 CÁC SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN TRONG MẠNG ĐIỆN: 1.4.1 Sơ đồ hình tia: Đối với mạng phân phối dạng hình tia thì thường sử dụng cho các xã, vùng nông thôn hay những phụ tải không quan trọng thuộc nhóm loại 3. Về mặt ưu điểm: là mạch đơn giản, chi phí rẻ. Nhược điểm: là độ tin cậ y thấp, sự sụt áp luôn vượt mức cho phép, ngoài ra khi gặp sự cố thì bị gián đoạn cho một nhánh hoặc có thể một vùng rộng. 1.4.2 Sơ đồ mạng vòng: Thường cấu tạo mạch vòng thường kích cỡ bằng nhau. Thường dây dẫn được chọn theo điều kiện tải chế độ bình thường. Khi sự cố xảy ra thì máy cắt tác động, máy cắt duy trì trạng thái cho đến khi sự cố tách ra cả hai phía. Mạch vòng thiết kế cho những hộ quan trọng. SVTH: Lê Tấn Đạt Trang 2
  6. Đồ Án Hệ Thống Điện GVHD: Nguyễn Đăng Khoa 1.4.3 Sơ đồ dạng lưới: Mạng điện cung cấp điện với nhiều hướng khác nhau và tổn thất trên đường dây dạng lưới thì nhỏ hơn dạng hình tia. Mạng điện hình lưới thì độ tin cậ y cao hơn dạng hình tia và mạch vòng, nhưng về thiết kế lại phức tạp nhiều hơn dạng tia và vòng. II. LỰ A CHỌ N ĐƯ ỜNG DÂY VÀ TÍNH TỔ N THẤT CHO ĐƯỜNG DÂY PHÂN PH ỐI 2 2kV. 2.1 Tính toán sụt áp cho đường dây 22 kV. Mạng điện phân phối do mắc nhiều phụ tải mắc trực tiếp không qua máy biến áp nên yêu cầu điện năng rất chặt chẽ nên chọn tiết diện rất quan trọng đảm bảo U cp
  7. Đồ Án Hệ Thống Điện GVHD: Nguyễn Đăng Khoa P: là công suất tác dụng Q: là công suật phản kháng P* R  Q * X Hoặc  U %  * 100 % U2 *1000 đm Khi độ sụt áp cho phép của đường dây ta có, khi đó ta sẽ tính toán độ sụt áp do điện trở trên đường dây đó chính là U / . Khi đường dây đi lộ kép thì phải kiểm tra khi đứt một lộ và lúc này kiểm tra lại U / có thỏa điều kiện như sau; Lúc bình thường: U đm  10% Lúc sự cố: U đm  20 % Nếu tiết diện đường dây không thỏa điều kiện phát nóng và tổn thất điện áp thì ta phải tăng tiết diện lên cho đến khi thỏa đường dây truyền tải với những thông số đặt ra. Ngoài ra khi tính toán cho mạng điện là đường dây liên thông có nhiều nhánh thì ta phải chọn nhánh nào khoảng cách dài nhất và có công suất lớn nhất để tính toán hay chọn làm tuyến chính cho đường dây. 2.2 Tính toán lựa tiết diện cho đường dây. Khi lựa chọn đường dây phân phối thì thường chú ý các thông số sau: U35kV ta chọn dây nhôm lõi thép (ACSR) và tiết diện tối thiểu là F- 2 25mm . Trong đó, điện trở suất của dây đồng và nhôm như sau: - Đối với dây đồng thường, dẫn điện 100% :   1.724x10 8 (.m) ở 200 C. - Đối với dây đồng kéo cứng, dẫn điện 97.3% :   1.8 x10 8 (.m) ở 200 C. - Đối với dây nhôm dẫn điện 61%:   2.86 x108 (.m) ở 200 C. - Đối với dây sắt hoặc thép:   12.2 x10 8 (.m) ở 200 C. Chọn kháng sơ bộ cho đường dây hoặc có thể tính theo công thức như sau: - Đường dây 10, 11kV chọn x0=0.33  / km . SVTH: Lê Tấn Đạt Trang 4
  8. Đồ Án Hệ Thống Điện GVHD: Nguyễn Đăng Khoa - Đường dây 15, 22kV chọn x0=0.35  / km . - Đường dây >=35kV chọn x0=0.4  / km . Hoặc : x0= fL  2fL , trong đó L=2*10-4*ln D m Ds : khoảng cách trung bình hình học giữa các dây pha (m) D m : Bán kính trung bình hình học của dây dẫn (mm) D s Việc tính tiết diện được tính theo nhiều cách như sau: - Cách 1: Trên đường dây có P,Q trên đường trục chính ta tính dòng p 2  Q2 S I tt   điện I bằng cách: , sau đó dựa vào dòng điện ta tra bảng tính 3*U 3*U dòng cho phép lớn hơn dòng tình toán với nhiệt độ trên đường dây là 250C ( điều kiện bình thường). Nếu nhiệt độ lớn hoặc nhỏ hơn ta phải nhân thêm hệ số Knhietdo. - Cách 2: Khi trên đường dây trục chính ta tính được sụt áp do điện trở gây ra trên hệ thống điện. Sau đó ta dùng công thức sau:  U cp  r 0  Pi Li   F  Pi Li nên F   / * P L / i i U đm U đm U cp U đm U //  x0  Q * Li U đm i - Cách 3: Chọn theo mật độ dòng kinh tế. Dây dẫn Thời gian sử sụng công suất cực đại Tmax 1000-3000 3000-5000 >5000 Đồng 2.5 2.1 1.8 Nhôm hay ACSR 1.3 1.1 1.0 S max  I max Lúc đó Imax= và F 3U j kt tt đm Vớ i: Imax là dòng điện cực đại. Smax là công suất phụ tải cực đại Uđm điện áp định mức của hệ thống. Và tính toán dòng điện khi dây phát nóng như sau: Imax
  9. Đồ Án Hệ Thống Điện GVHD: Nguyễn Đăng Khoa Hệ số chỉnh nhiệt độ môi trường xung quanh 0 C Nhiệt Nhiệt độ độ -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 tiêu cho chuẩn p hép 1 .29 1.24 1.2 1 .15 1 .11 1 .05 1.00 0.94 0.88 0.81 0.74 0.69 25 0C lớ n nhất 700 C Ngoài ra còn nhiều phương pháp khác để tính tiết diện đường dây trên không. Tùy theo trường hợp mà sử dụng cho hợp lý. III. BÙ CÔNG SUẤT CHO ĐƯỜ NG DÂY PHÂN PHỐ I 22kV: Xét 1 đường dây hình tia như sau: giả sử cung cấp cho đầu nhận có công suất PR và cos  R và điện áp đầu nhận là VR . . . VS VR  jXC jXL R . I . VS . jX L I . . V . R I RI a) Đồ thị vectơ khi không có bù .  jXC I . VS . jX L I . . V RI R SVTH: Lê Tấn Đạt Trang 6
  10. Đồ Án Hệ Thống Điện GVHD: Nguyễn Đăng Khoa b) Đồ thị vectơ khi có bù dọc PR và độ sụt áp: U %  V V  ( )*100% Dòng điện đầu nhận: I R  S R cos  RU R 3 V R Điện áp đầu phát: 2 2 2  (V R *cos  I R * R)  (V R *sin   X L * I R) U R R S 3.1 Bù bằng tụ dọ c: Giảm sự sụt áp tại đầu nhận sau khi bù: 2 VS  (VR cos  R  RI N ) 2  VR sin  R  ( X L  X C ) I N  VSVR Tăng khả năng tải và giới hạn ổn định: P  sin  XL VSVR Và tụ bù đưa vào để bù trở kháng của hệ thống điện: P  sin  X L  XC Ta thấy rằng việc đặt tụ bù dọc làm tăng giới hạn truyền tải của đường dây nếu cố định  . Nếu P không đổi thì sự ổn định của hệ thống sẽ cải thiện hơn do góc  nhỏ hơn. 3.2 Tụ bù ngang: Giảm điện áp và sự thay đổi điện áp giữa tải cực tiểu và cực đại. PN2 PR và P  3I 2 R  R nên việc nâng cao hệ số Do I R  VN2 .cos  N 2 3.VR .cos  R công suất dẫn đến giảm dòng điện và tổn thất công suất, tổn thất điện năng. - Giảm công suất tổn thất và giảm được yêu cầu công suất ở nguồn phát. - Giảm tổn thất điện năng, dẫn đến tiết kiệm chi phí vận hành. - Tăng khả năng tải của đường dây, giảm tổn thất công suất và tổn thất điện năng, cải thiện tình trạng điện áp. . VS . jX L I . . R VR I R SVTH: Lê Tấn Đạt Trang 7
  11. Đồ Án Hệ Thống Điện GVHD: Nguyễn Đăng Khoa a) cos  R trễ . . VS jX L I . I . R RI . VR b) cos  R sớm Hình 3.2.1 Đường dây hình tia - ảnh hưởng của hệ số công suất đến sụt áp đường dây Bù ngang bằng cách mắc song song tụ điện ở đầu nhận nhằm nâng cao hệ số công suất của đầu nhận (cũng như nâng cao hệ số công suất của đường dây) như trình bày ở hình sau: jXL . . IC I tai . .  jXC V VS R Điện áp đầu gửi cho bởi phương trình: VS2  (VR cos  R  RI ) 2  (VR sin  R  X L I ) 2 - Giảm độ sụt áp và sự thay đổi điện áp giữa tải cực tiểu và tải cực đại nếu dùng tụ điện tự động đóng theo tải (tụ ứng động). Mặt khác, đối với một độ sụt áp cho trước, khả năng tải của đường dây truyền tải/phân phối được tăng lên. - Đối với một phụ tải có công suất P cho trước, dòng điện và công suất biểu kiến S t ỷ lệ nghịch với hệ số công suất. Do đó việc nâng cao hệ số công suất dẫn đến giảm dòng điện và công suất phụ tải yêu cầu. - Giảm tổn thất công suất tác dụng ( RI 2 ), dẫn đến tiết kiệm chi phí vận hành và giảm được yêu cầu công suất tác dụng của nguồn phát. - Giảm tổn thất công suất phản kháng trên đường dây ( XI 2 ) và giảm yêu cầu công suất phản kháng ở nguồn phát. IV. TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH CHO H Ệ THỐNG PHÂN PHỐI: 4.1 Nguyên nhân: SVTH: Lê Tấn Đạt Trang 8
  12. Đồ Án Hệ Thống Điện GVHD: Nguyễn Đăng Khoa Nguyên nhân chủ yếu ngắn mạch là do thiết bị hư hỏng, hoặc cách điện bị hư hỏng do: sét đánh, quá áp, cách điện già cõi. Ngoài ra ngắn mạch do thao tác nhằm, chăm nôm không chu đáo, do thi công các công trình gần dây cáp ngầm. 4.2 Các hậu quả do ngắ n mạ ch: - Lúc ngắn mạch sinh ra lực điện động giữa các bộ phận do dòng điện xung kích, có thể làm hư hỏng các thiết bị và dây dẫn. - Có thể phá hoại sự làm việc đồng bộ của máy phát điện, làm cho hệ thống điện gây mất ổn định và có thể dẫn đến tan rã hệ thống. - Cung cấp bị gián đoạn. 4.3 Cách khắc phục dòng điện ngắn mạ ch: - Dùng sơ đồ nối đất hợp lí. - Chọn các thiết bị và bộ phận có dòng ngắn mạch chạy qua thiết bị phải chịu được tác dụng của nhiệt và lực điện động do dòng ngắn mạch gây nên. - Dùng các thiết bị tự động ngắt các thiết bị khi bị sự cố hay các thiết bị hạn chế dòng ngắn mạch. 4.4 Mục đích của tính toán ngắn mạch: - Tính toán để lựa chọn thiết bị bảo vệ đảm bảo an toàn cho thiết bị làm việc ở chế độ an toàn dưới tác động của dòng điện ngắn mạch. - Tính toán để lựa chọn các thiết bị đóng cắt và bảo vệ tự động hóa trong hệ thống điện nhằm loại trừ nhanh các phần tử sự cố ra khỏi hệ thống điện. 4.5 Các công thức tính toán ngắn mạch trong hệ thống điện phân phố i: 2 Z cb  Ucb - Tổng trở cơ bản: cb S Trong đó: Zcb là tổng trở cơ bản Ucb là điện áp cơ bản Scb là công suất cơ bản - Tổng trở của hệ thống: ZHT đvtđ= Z HT S cb - Tổng trở thứ tự thuận, thứ tự nghịch và thứ tự không trong mạng đối xứng và không đối xứng: + Tổng trở thứ tự thuận bằng thứ tự nghịch: Z1=Z2=r0+jx0 4 10 3* * * + Tổng trở thứ tự không: r0=r+ (  / km) 2 SVTH: Lê Tấn Đạt Trang 9
  13. Đồ Án Hệ Thống Điện GVHD: Nguyễn Đăng Khoa 4  + Cảm kháng thứ tự không: x0= 6 *  *10 * ln 2 3 Dm 0.779*r* Trong đó:  là độ sâu hiệu dụng của dòng điện trở về đất (m) 660 *  trong đó  điện trở suất của đất.  7 Dm= 3 d *d *dab bc ca - Công thức dòng điện ngắn mạch trên một nút hệ thống: + Ngắn mạch ba pha: IN= U pha 2*Z 1 U pha + Ngắn mạch hai pha: IN= 3 * 2*Z 1 Z f  HT U pha + Ngắn mạch một pha chạm : IN= 3 * 2*Z 1 Z f  HT  Z 0 Z 03*Z pha a*Z 2 + Ngắn mạch hai pha chạm : IN= 3 *U pha * * Z 1(3*Z f  HT  Z 0)*( Z 1 Z 2 ) Z2 Z 03*Z phaa 2 *Z 2 Dòng chạy trên pha kia là: : IN= 3 *U pha * Z 2* Z 1(3*Z f  HT  Z 0)*( Z 1 Z 2 ) 4.6 Phối hợp thiết bị bảo vệ: Hệ thống cung cấp điện gồm nhiều phần tử và phân bố trên phạm vi rộng. Vì vậy, trong quá trình vận hành thường xảy ra nhiều sự cố xảy ra: quá điện áp, quá tần số, sét đánh, quá dòng,…. Để hạn chế xảy ra các sự cố trên thì người ta thường dùng các thiết bị bảo vệ. 4.6.1 Cầu Chì: Cầu chì là phần tử yếu nhất trong phần tử bảo vệ các thiết bị trên hệ thống, nhằm làm đứt mạch điện khi có dòng điện vượt qua giá trị cho phép đi qua. Vì vậy thiết bị này chủ yếu là bảo vệ quá tải và ngắn mạch. Một trong những ưu điểm của cầu chì là dễ thay thế và giá thành hợp lí. Một số loại cầu chì như: Dây chả y: Thành phần chính của cầu chì là một phần tử chảy và đặc tinh1 của cầu chì dựa vào dòng-thời gian. Cầu chì tự rơi: các dây chả y ở lưới phân phối thì ta phải đi kèm thiết bị khác để vận hành phù hợp. Thiết bị tiêu biểu nhất là cơ cấu tự rơi được sử dụng ở các dạng chảy hở, dạng hở và dạng hợp. Và cầu chì FCO như một cầu chì bảo vệ và như một dao cách ly thao tác được, cho phép ta vận hành bằng tay. Ngoài ra FCO còn có bộ phận đặc biệt là dập hồ quang khi xảy ra lúc ngắn mạch SVTH: Lê Tấn Đạt Trang 10
  14. Đồ Án Hệ Thống Điện GVHD: Nguyễn Đăng Khoa Cầu chì chân không: loại cầu chì có phần tử chảy trong chân không. Cấu tạo gồm có ống dập hồ quang, tằm chắn và sứ cách điện. Cầu chì hạn dòng: là cầu chì không rơi và có chức năng chính là hạn chế những tác động có thể có đối với thiết bị bảo vệ được loại trừ. Thành phần của cầu chì hạn chế dòng là phần tử chảy làm bằng dải bằng bạc. Dải bằng bạc quấn quanh một phần tuống chứa khí có khả năng ion hóa hổ trợ việc ngắn mạch. Cầu chì chứa đầy cát và đặt trong ống cách điện thường làm bằng ống thủy tinh. 4.6.2 Recloser: Do hầu hết các sự cố trên hệ thống trên không thường là tạm thời từ 70- 80% và kéo dày khoảng vài chu kỳ hoặc vài giây. Recloser có khả năng tác động và có khả năng tự đóng lại nhằm làm giải trừ sự cố kéo dày trên không do sự cố thoáng qua hay l à sự cố quá độ hay siêu quá độ. Người ta phân loại recloser như sau: Recloser 1 pha hay 3 pha Recloser điều khiển bằng thủy lực hay bằng điện tử Recloser ngắt trong môi trường dầu hay chân không Việc lắp đặt thường đặt bất kỳ trên hệ thống nhưng phải đảm bảo Recloser phải làm việc nhỏ hơn hoặc bằng chế độ định mức. Việc lắp đặt phải đặt hợp lí nhằm đảm bảo tính kinh tế và chọn lọc. Các thông số trên Recloser: Điện áp của hệ thống: điện áp của Recloser phải bằng hoặc lớn hơn điện áp của hệ thống. Dòng điện sự cố lớn nhất có thể xảy ra tại vị trí đặt Recloser và dòng điện phải lớn hơn dòng điện hệ thống. Dòng tải cực đại: dòng định mức của Recloser phải lớn hơn dòng tải cực đại ước lượng trước hệ thống. Dòng sự cố cực tiểu: có thể xảy ra ở cuối đoạn đường dây nhằm kiểm tra có thể xem recloser có thể tác động hay không. Và việc đặt Recloser phải kết hợp với một số thiết bị bảo vệ khác nhằm đảm bảo tính an toàn của nguồn và tải. Một số yêu cầu chính đối với thiết bị tự đóng lại: Tác động nhanh nhằm đảm bảo tính liên tục cho phụ tải và ổn định cho hệ thống. Tuy tốc độ đóng nhanh nhưng bị hạn chế bởi điều kiện ion hóa tại chỗ ngắn mạch để khi đóng lại nguồn điện ngắn mạch không thể tái tạo lại. Tự đóng lại không được lặp đi lặp lại SVTH: Lê Tấn Đạt Trang 11
  15. Đồ Án Hệ Thống Điện GVHD: Nguyễn Đăng Khoa Tự đóng lại phải trở về vị trí ban đầu Thời gian tố thiểu của tín hiệu đi đóng lại của máy cắt đủ để máy cắt chắc chắn làm việc đúng. Phần tử Role tự đóng lại sẽ được lắp đặt riêng lẻ cho từng phần tử khởi động, một role cho một pha. Phối hợp thiết bị bảo vệ như: Recloser và cầu chì hoặc Recloser và Recloser tùy theo điều kiện và mụch đích như thế nào mà ta đặt cho hợp lí. + Recloser và cầu chì tác dụng của mạch: Thiết bị phía tải phải xóa một sự cố tạm thời hay vĩnh cửu trước khi thiết bị phía nguồn tắt mạch. Việc mất điện do sự cố vĩnh cửu gây ra phải được giới hạn và chỉ mất một phần điện nhỏ trên hệ thống. + Recloser I và Recloser II: Recloser bảo vệ dự trữ I chỉ đếm số lần cắt nhanh của phía dưới Recloser II nhưng không tác động cắt. Trình tự được lặp trình sau cho Recloser I tác động hai lần tác động nhanh, bỏ qua hai lần này thì tác động của Recloser II sẽ chậm nhằm đảm bảo tránh mất điện khi sự cố nằm lân cận 2 vùng. 5. Tính toán toán tổn thất công suất. Các trường hợp tải phân bố đều: * Phụ tải tập trung P  jQ P2  Q2 R  3r0lI 2 P  2 U P 2  Q2 S2 X  tt2 r0 s Q  U2 U Với R = r0s X = x0s SVTH: Lê Tấn Đạt Trang 12
  16. Đồ Án Hệ Thống Điện GVHD: Nguyễn Đăng Khoa S=1 Phụ tải phân bố đều: P  jQ 2 2 2 Ppb  Q pb S pb P  r0 S  r0 s U2 U2 l Với s  3 Vừa phân bố tập trung vừa phân bố đều Ptt  jQtt Ppb  jQ pb Tính tổn thất công suất theo 3 thành phần với giả thiết hệ số công suất của các phụ tải giống nhau. Stt I tt  3U S pb I pb  3U I '  I tt I pb Spb = l /3 l Itt Spb = l l Ipb SVTH: Lê Tấn Đạt Trang 13
  17. Đồ Án Hệ Thống Điện GVHD: Nguyễn Đăng Khoa s=l I’ Tổn thất công suất của 3 trường hợp Phân bố: l2 P  3r0 I pb 3 Chỉ có tập trung Chỉ có phân bố Ảnh hưởng của tập trung và phân bố l2 2 P  3r0lI '  P ' P  3r0lI tt P  3r0 I pb 1 1 1 3 Tổn thất công suất của đường dây bằng 3 thành phần tổn thất trên: P  P  P2  P3 1 Có thể tính tổn thất theo công suất phụ tải: Trường hợp tải có cùng công suất cos   S2  P  P  P2  P3   pb  Stt  Stt S pb  r0l 2 3  1   Trường hợp phụ tải tập trung và phân bố khác nhau: P  P  P2  P3  QQ1  QQ 2  QQ 3 1 2 2  Ppb   Q pb  2 2   Ptt  Ptt Ppb r0l    Qtt  Qtt Q pb r0l 3  3      Tổn thất công suất và tổn thất điện năng của phát tuyến (hay nhánh) Phát tuyến dùng một cỡ dây, mạch nhánh dùng một cở dây: Stt = l spb = l/3 Với l là chiều dài đoạn dây Stt I tt  3U đm SVTH: Lê Tấn Đạt Trang 14
  18. Đồ Án Hệ Thống Điện GVHD: Nguyễn Đăng Khoa S pb I tt  3U pb S pb I'  3U đm 2 Ptt  3r0 stt I tt 2 Ppb  3r0 s pb I pb P '  3r0 stt I '2 Hay tính theo công suất phụ tải khi hệ số công suất giống nhau: 2 Stt Ptt  r0 stt 2 U đm 2 S pb Ppb  r0 s pb 2 U đm 2 Stt ' P  2 r0 stt U đm Pđoan  Ptt  Ppb  P ' Ađoan  Pđoan K tt  8760 Với Ktt = 0.3Kpb + 0.7K2pb Ktt: hệ số tổn thất Kpt: hệ số phụ tải A phattuyen( haynhanh)   Adoan  A phattuen ( haynhanh)   Pphutaiphattuyen ( haynhanh)  A phattuyen( haynhanh) A phattuyen( haynhanh) %   100%  A phattuyen( haynhanh) SVTH: Lê Tấn Đạt Trang 15
  19. Đồ Án Hệ Thống Điện GVHD: Nguyễn Đăng Khoa Tổn thất điện năng toàn mạng A toanmang  A phattuyen  A cacnhanh    Phần trăm tổn thất điện năng toàn mạng A phattuyen ( haynhanh ) A toanmang %   100%  A phattuyen ( haynhanh ) SVTH: Lê Tấn Đạt Trang 16
  20. Đồ Án Hệ Thống Điện GVHD: Nguyễn Đăng Khoa Chương 2 : TÍNH TOÁN VÀ THIẾT K Ế CỤ TH Ể TÍNH TOÁN LỰA CHỌ N DÂY DẪN VÀ NGẮN MẠCH TRÊN ĐƯỜ NG DÂY PHÂN PH ỐI 22 kV I. TÍNH TOÁN LỰA CHỌN DÂY DẪN: 1.1 Tính sụt áp và lựa chọn dây dẫn: Với sơ đồ đường dây và công suất phụ tải 22kV (kVA): Lấy độ sụt áp cho phép của toàn tuyến dây U   31.790 . Mạng điện 22kV nên ta chọn dây dẫn là dây nhôm và chọn điện kháng sơ bộ là x0=0.35Ω/km để tính toán. Chọn tuyến có công suất lớn và khoảng cách lớn để tính toán cho đường dây phân phối 22kV. U //  x0  Q * Li Ta có: U đm i Với S1=153+95j (kVA), S2=153+95j (kVA) và S3=510+316j kVA U //  x0  Q * Li = 022 * (506 * 0.1  411  316 * 0.2) =9.87(V) .35 U đm i  0.05% . / // -> U cp  U cp  U =5-0.05=4.95%=1089(V)  P L F / i i U đm*U cp 31.5 = 1089*22 (816 * 0.1  663  510 * 0.2) =1.11 mm2 Do đường dây nhôm truyền tải tiết diện nhỏ nhất cho đường dây phân phối là 35 mm . Nên chọn đường dây truyền tải là 35mm2. 2 Với đường dây nhôm 35 mm2 với các thông số: r0=0.906 Ω/km d= 7.5 mm số sợi là 7 sợi. SVTH: Lê Tấn Đạt Trang 17
nguon tai.lieu . vn
Thạc sĩ - Tiến sĩ - Cao học Công nghệ thông tin Kinh tế - Thương mại Tài chính - Ngân hàng Kiến trúc - Xây dựng Điện-Điện tử-Viễn thông Cơ khí - Chế tạo máy Công nghệ - Môi trường Báo cáo khoa học Quản trị kinh doanh Khoa học xã hội Khoa học tự nhiên Nông - Lâm - Ngư Y khoa - Dược