Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế phần điện cho trạm biến áp và cấp điện cho phụ tải địa phương

• Tác giả: Nguyễn Nhật Thủ
• Người hướng dẫn: TS. Đoàn Anh Tuấn
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật
• Chuyên ngành: Hệ Thống Cung Cấp Điện
• Đề tài: Thiết kế phần điện trong nhà máy điện, trạm biến áp và cấp điện cho phụ tải địa phương
• Loại tài liệu: đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Đà Nẵng

• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN TÍNH TOÁN CÂN BẰNG CÔNG SUẤT, CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN
• 1.1. Chọn máy phát điện
• 1.2. Tính toán phân bố công suất trong toàn nhà máy
• 1.3. Phụ tải cấp điện máy phát (10,5kV)
• 1.4. Phụ tải cấp điện áp trung (35kV)
• 1.5. Phụ tải cấp điện phía cao (110kV)
• 1.6. Sơ đồ nối điện cho nhà máy
• 2. CHƯƠNG 2: CHỌN MÁY BIẾN ÁP TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MÁY BIẾN ÁP
• 2.1. Phân bố tải cho các máy biến áp
• 2.2. Kiểm tra khả năng mang tải của các máy biến áp
• 2.3. Tính toán tổn thất điện năng trong máy biến áp
• 3. CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH
• 3.1. Chọn điểm ngắn mạch
• 4. CHƯƠNG 4: CHỌN MÁY BIẾN ÁP MẠCH TỰ DÙNG
• 4.1. Chọn máy biến áp cấp 1
• 4.2. Chọn máy biến áp cấp 2
• 5. CHƯƠNG 5: CÂN BẰNG CÔNG SUẤT CHO HỆ THỐNG ĐIỆN
• 5.1. Thu thâp số liệu và phân tích phụ tải
• 5.2. Phân tích nguồn cấp điện
• 5.3. Cân bằng công suất trong hệ thống
• 5.3.1. Cân bằng công suất tác dụng
• 5.3.2. Cân bằng công suất phản kháng
• 6. CHƯƠNG 6: DỰ KIẾN PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT KỸ THUẬT
• 6.1. Chọn sơ đồ nối dây của mạng điện
• 6.2. Tính toán các thông số kỹ thuật (phương án 1)
• 6.2.1. Lựa chọn điện áp tải điện (phương án 1)
• 6.2.2. Chọn tiết diện dây dẫn (phương án 1)
• 6.2.3. Tính toán tổn thất điện áp trong mạng điện, kiểm tra điều kiện phát nóng lúc xảy ra sự cố (phương án 1)
• 6.3. Tính toán các thông số kỹ thuật (phương án 2)
• 6.3.1. Lựa chọn điện áp tải điện (phương án 2)
• 6.3.2. Chọn tiết diện dây dẫn (phương án 2)
• 6.3.3. Tính toán tổn thất điện áp trong mạng điện, kiểm tra điều kiện phát nóng lúc xảy ra sự cố (phương án 2)
• 7. CHƯƠNG 7: TÍNH TOÁN KINH TẾ PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ TỔNG KẾT CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ-KỸ THUẬT
• 7.2. Tính toán chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật phương án
• 7.4. Bảng tổng kết chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật
• 8. CHƯƠNG 8: CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ SƠ ĐỒ NỐI DÂY CHI TIẾT
• 8.2. Chọn máy biến áp cho từng trạm
• 8.2. Bảng tổng kết chọn máy biến áp
• 8.3. Sơ đồ nối dây của mạng điện thiết kế
• 9. CHƯƠNG 9: TÍNH BÙ CÔNG SUẤT MẠNG ĐIỆN
• 9.2. Tính toán chi phí tổn thất do lắp đặt thiết bị bù
• 9.3. Tính toán cụ thể cho mạng điện
• 9.3. Bảng số liệu bù kinh tế
• 10. CHƯƠNG 10: TÍNH TOÁN PHÂN BỐ CÔNG SUẤT TRONG MẠNG ĐIỆN, TÍNH TỔN THẤT CÔNG SUẤT VÀ TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG
• 10.2. Tính toán phân bố công suất
• 10.3. Kiểm tra sự cân bằng công suất phản kháng
• 10.4. Tính tổn thất công suất tổn thất điện năng trong toàn mạng điện
• 10.4.1. Tổn thất công suất
• 10.4.2. Tổn thất điện năng
• 11. CHƯƠNG 11: TÍNH ĐIỆN ÁP TẠI CÁC NÚT CỦA MẠNG ĐIỆN CHỌN ĐẦU PHÂN ÁP CỦA CÁC MÁY BIẾN ÁP
• 11.2. Tính điện áp tại các nút của mạng điện
• 11.3. Chọn đầu phân áp cho các máy biến áp
• 11.3. Bảng tổng kết
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

I. Giới thiệu về trạm biến áp và thiết kế điện

Trạm biến áp là một phần quan trọng trong hệ thống điện, có chức năng chuyển đổi điện áp để phân phối điện năng đến các phụ tải địa phương. Việc thiết kế điện cho trạm biến áp không chỉ đảm bảo tính hiệu quả mà còn phải đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn. Trong bối cảnh nhu cầu điện năng ngày càng tăng, việc cấp điện cho các phụ tải địa phương trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết. Theo đó, việc thiết kế hệ thống điện phải được thực hiện một cách khoa học và hợp lý, nhằm tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên và giảm thiểu tổn thất điện năng.

1.1. Tầm quan trọng của trạm biến áp

Trạm biến áp đóng vai trò trung gian trong việc truyền tải và phân phối điện năng. Nó giúp điều chỉnh điện áp từ mức cao xuống mức thấp để phù hợp với yêu cầu sử dụng của các phụ tải. Việc thiết kế điện cho trạm biến áp cần phải tính toán kỹ lưỡng để đảm bảo khả năng cung cấp điện ổn định và an toàn. Theo nghiên cứu, một trạm biến áp được thiết kế tốt có thể giảm thiểu tổn thất điện năng và nâng cao hiệu suất hoạt động của toàn bộ hệ thống điện.

II. Tính toán và thiết kế hệ thống điện

Quá trình tính toán điện cho trạm biến áp bao gồm nhiều bước quan trọng như chọn máy biến áp, tính toán ngắn mạch và phân bố công suất. Việc lựa chọn máy biến áp phù hợp là rất quan trọng, vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống. Các thông số như công suất, điện áp định mức và tổn thất điện năng cần được xem xét kỹ lưỡng. Hệ thống điện cần được thiết kế sao cho có thể đáp ứng được nhu cầu sử dụng điện của các phụ tải địa phương một cách hiệu quả nhất.

2.1. Chọn máy biến áp

Việc chọn máy biến áp phải dựa trên các tiêu chí như công suất, điện áp và khả năng chịu tải. Máy biến áp cần phải có khả năng hoạt động ổn định trong các điều kiện khác nhau. Tính toán tổn thất điện năng trong máy biến áp cũng là một phần quan trọng trong quá trình thiết kế. Theo các chuyên gia, việc lựa chọn máy biến áp không chỉ dựa vào công suất mà còn phải xem xét đến các yếu tố như chi phí và hiệu suất hoạt động.

III. Phân phối điện và an toàn trong hệ thống

Hệ thống phân phối điện cần được thiết kế để đảm bảo an toàn và hiệu quả. Việc phân phối điện cho các phụ tải địa phương phải được thực hiện một cách đồng bộ và hợp lý. Các thiết bị bảo vệ cần được lắp đặt để đảm bảo an toàn cho hệ thống. Theo các tiêu chuẩn hiện hành, việc thiết kế hệ thống điện phải tuân thủ các quy định về an toàn điện, nhằm giảm thiểu rủi ro và sự cố có thể xảy ra.

3.1. An toàn điện trong thiết kế

An toàn điện là một yếu tố không thể thiếu trong thiết kế hệ thống điện. Các biện pháp bảo vệ như cầu chì, rơ le và các thiết bị bảo vệ khác cần được lắp đặt để đảm bảo an toàn cho người sử dụng và thiết bị. Việc thiết kế hệ thống điện phải đảm bảo rằng các thiết bị có thể hoạt động trong điều kiện an toàn, đồng thời giảm thiểu nguy cơ xảy ra sự cố. Theo các nghiên cứu, việc tuân thủ các quy định về an toàn điện không chỉ bảo vệ con người mà còn bảo vệ tài sản và môi trường.

IV. Kết luận và ứng dụng thực tiễn

Đồ án thiết kế điện cho trạm biến áp và cấp điện cho phụ tải địa phương không chỉ mang lại giá trị học thuật mà còn có ứng dụng thực tiễn cao. Việc áp dụng các kiến thức về hệ thống điện vào thực tế sẽ giúp nâng cao hiệu quả cung cấp điện cho các khu vực còn thiếu hụt. Đặc biệt, trong bối cảnh phát triển kinh tế hiện nay, việc thiết kế và xây dựng các trạm biến áp là rất cần thiết để đáp ứng nhu cầu điện năng ngày càng tăng.

4.1. Giá trị ứng dụng

Đề tài này có thể được áp dụng trong thực tế để thiết kế các hệ thống điện cho các khu vực nông thôn và vùng sâu, vùng xa. Việc cung cấp điện ổn định và hiệu quả sẽ góp phần thúc đẩy phát triển kinh tế và nâng cao chất lượng cuộc sống của người dân. Theo các chuyên gia, việc đầu tư vào hệ thống điện là một trong những yếu tố quan trọng nhất để phát triển bền vững trong tương lai.