ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN ~~~~~~*~~~~~~ DỰ ÁN LIÊN MÔN 1 (PBL1) MÁY ĐIỆN VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ MÁY BIẾN ÁP (MBA) TÌM HIỂU THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG TRẠM BIẾN ÁP Giáo viên hướng dẫn : TS. Phan Văn Hiền ThS. Nguyễn Văn Tấn Sinh viên thực hiện : Nguyễn Hữu Thịnh Lớp : 19DCLC4 Mã sinh viên : 105190167 Đà Nẵng, ngày 20 tháng 08 năm 2021 Scanned by TapScanner Scanned by TapScanner Scanned by TapScanner Scanned by TapScanner Scanned by TapScanner Scanned by TapScanner Scanned by TapScanner Scanned by TapScanner Scanned by TapScanner Scanned by TapScanner Scanned by TapScanner Scanned by TapScanner Scanned by TapScanner Scanned by TapScanner Từ các số liệu tính toán ở trên ta cho thay đổi từ 1,2 đến 2,2 ta được bảng sau: Bêta 1.370 G-Fe=Gt+Gg 7 436.78 Qo= 73 6 3 47 86 87 8 13 I'ox=Qo/(10*Sđm)=Qo/3200 1.8042 I'or=Po/(10*Sđm)=Po/3200 0.211 C'td=G-Fe+Kdqfe*Gđd 9 964.4021 C’td theo Beta C'td 1000.5 Trang 15 Scanned by TapScanner Scanned by TapScanner Scanned by TapScanner Scanned by TapScanner Scanned by TapScanner Scanned by TapScanner Scanned by TapScanner Scanned by TapScanner Scanned by TapScanner Scanned by TapScanner Scanned by TapScanner Scanned by TapScanner Scanned by TapScanner Scanned by TapScanner Scanned by TapScanner Scanned by TapScanner Scanned by TapScanner Scanned by TapScanner Scanned by TapScanner Scanned by TapScanner Scanned by TapScanner Scanned by TapScanner Scanned by TapScanner PHẦN II TÌM HIỂU THIẾT BỊ ĐIỆN TRẠM BIẾN ÁP TÍNH CHỌN C ÁC THIẾT BỊ ĐIỆN BẰNG PHẦN MỀM ETAP Trang 1 I. Khái niệm: - Trạm biến áp là một trong những bộ phận cực kỳ quan trọng nhất nó là nơi cung cấp điện cho cả một hệ thống mạng lưới điện.
Đồng thời trạm biến áp cũng là nơi thực hiện các quá trình biến đổi hóa các mạch điện áp từ khu cấp này sang khu cấp khác để làm sao cho thật phù hợp với nhu cầu sử dụng điện. - Năng lượng của trạm biến áp, các nơi quy định về số lượng và các quy tắc vận hành của trạm biến áp đó là những yếu tố mang tầm ảnh hưởng rất lớn về chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của hệ thống cung cấp điện. - Năng lượng của trạm biến áp và các tham số của trạm biến áp cũng tùy thuộc vào lượng tải nó và mọi tần số cũng như các cường độ của điện áp của mạng lưới điện, với cách thức vận hành của trạm biến áp. Thông tin số lượng được ghi trên máy rất quan trọng đối với các thiết bị điện và trạm biến áp trong trạm biến áp là điện áp định mức.
Phân loại a) Trạm biến áp trung gian Trạm biến áp trung gian là: trạm có nhiệm vụ hấp thụ điện từ nguồn điện từ mạng lưới điện áp 110kv, 220kv để biến đổi thành các cấp điện áp vừa: 6kv, 10kv, 22kv. b) Trạm biến áp phân xưởng Trạm biến áp phân xưởng hấp thụ điện áp từ trạm biến áp trung giam để chuyển đổi xuống từng cấp điện áp thích hợp để đáp ứng cho các cấp phụ tải của phân xưởng. Một số yêu cầu khi thiết kế Trạm biến áp: - Đảm bảo chất lượng điện năng: Xác định trung tâm phụ tải và vị trí đặt sao cho trạm biến áp nằm trung tâm phủ tải nhằm tiết kiệm được dây, hạn chế sụt áp và tổn hao công suất của mạng điện. - Độ tin cậy cao phụ thuộc vào tính chất loại phụ tải.
- Chi phí đầu đảm bảo không lãng phí. - An toàn cho thiết bị và người. Đảm bảo cả tính mỹ quan công nghiệp, gần lưới điện lực và gần hành lang an toàn điện của đường dây bên cạnh để đẩm bảo an toàn cho người dân địa phương nơi đặt trạm biến áp thì vị trí xây dựng trạm biến áp không ảnh hưởng tới nhà xưởng và các công trình khác. - Trạm biến áp được thiết kế thuận tiện cho việc vận hành và sửa chua Trang 3 II.
Dao cách ly 1. Khái niệm: - Dao cách ly là thiết bị đóng ngắt cơ khí, ở vị trí mở tạo nên khoảng cách cách điện. Chúng có khả năng mở hoặc đóng mạch nếu dùng điện đóng mở không đáng kể hoặc sự biến thiên điện áp giữa các đầu cực không đáng kể. Trong điều kiện làm việc bình thường và bất thường (ngắn mạch), dao cách ly có thể cho dòng điện chạy qua trong thời gian quy định.
- Dao cách ly có thể đóng cắt dòng điện dung của đường dây hoặc cáp không tải, dòng điện không tải của MBA, ở trạng thái đóng dao cách ly phải chịu được dòng điện định mức dài hạn, dòng sự cố ngắn hạn như dòng ổn định nhiệt, dòng xung kích. Cấu tạo và phân loại: a) Dao cách ly kiểu quay một trụ: - Dao cách ly kiểu quay một trụ, tiếp điểm đóng mở so với các dao cách ly khác loại dao này đòi hỏi tiết diện mặt bằng nhỏ. Do vậy chúng được sử dụng trong các trạm cao áp để giảm kích thước trạm đặc biệt là trong các trạm có nhiều thanh ghóp và dao cách ly. b) Dao cách ly kiểu quay hai trụ: - Là dao cách ly được sử dụng rộng rãi ở cấp điện áp 72,5kV đến 420kV, chủ yếu cho các trạm ngoài trời.
Tùy theo vị trí của dao mà có thể kèm hoặc không kèm dao nối đất. - Để đóng mở dao cách ly , người ta dùng hai đế quay, được nối với nhau Trang 4 bằng thanh kẹp. Các sứ đỡ được nối với đế quay, trên đỉnh sứ người ta gắn khớp quay có cần và các tiếp điểm cao áp. Khi thao tác cả hai cần quay đều một góc 900.
Ở vị trí mở, Dao cách ly có điểm cắt giữa hai trụ sứ tạo nên khoảng cách cách điện nằm ngang - Bệ quay được lắp bằng bulông cho phép điều chỉnh chính xác hệ thống tiếp xúc. Tùy theo yêu cầu mỗi dao cách ly có thể lắp thêm một hoặc hai dao nối đất, giữa chúng có khóa liên động để tránh thao tác nhầm lẫn và cố định vị trí để phòng thay đổi vị trí khi làm việc ở tình huống nguy hiểm như ngắn mạch, gió bão… c) Dao cách ly hai trụ cắt ở giữa: - Khi điện áp làm việc của dao cách ly cao, khoảng cách cách điện của dao cách ly lớn đòi hỏi tiếp điểm phải dài. Khi đó để giảm điện tích mặt bằng người ta sử dụng dao cách ly loại ngày. Thường dùng phổ biến ở các cấp điện áp 400kV trở lên.
d) Dao cách ly kiểu ba trụ: - Dao cách ly và dao nối đất có cơ cấu thao tác riêng và có sự liên kết cơ khí bằng thanh nối. - Dao cách ly hai trụ có cấu tạo đơn giản, gọn nhẹ. Nhược điểm của loại này là khoảng cách giữa các pha lớn, khi đóng mở cả hai sứ đều chuyển động nên cần bộ truyền động phức tạp. - Để khắc phục một phần nhược điểm của dao cách ly người ta sử dụng dao cách ly ba trụ.
Hai sứ cách điện phía ngoài cố định và được dùng để giữ hệ thống tiếp xúc. Sứ giữa gắn trên đế quay và đỡ lưỡi dao. Khi thao tác sứ quay khoảng 600 để đóng mở dao cách ly. - Dao tiếp đất nếu có được đặt về phía các tiếp điểm tĩnh của dao cách ly, hai sứ cố định phía ngoài.
- Nhược điểm của dao cách ly loại này là dùng tới ba sứ đắt tiền, nên thường dùng chúng ở cấp điện áp không cao. Công dụng của dao cách ly: - Dao cách ly là thiết bị tạo ra khoảng hở cách điện trông thấy được giữa các bộ phận đang mang điện và bộ phận cách điện để đảm bảo an toàn cho người sử dụng. - Dao cách ly được sử dụng để đóng cắt mạch khi dòng điện không tải (không có dòng điện). Nhờ có dao cách ly nên khi sửa chữa một thiết bị nào Trang 5 đó thì các thiết bị điện bên cạnh vẫn làm việc bình thường.
Tính chọn dao cách ly: - Các thông số chính và chọn dao cách ly phải thỏa mãn có tiêu chuẩn sau đây: - Điện áp định mức (kV) UđmDCL ≥ UđmLĐ - Dòng điện định mức (A) IdmDCL ≥ Icb - Dòng ổn định động (KA) Icu ≥ Inm 5. Lựa chọn dao cách ly 15kV đặt tại trạm biến áp 15/0,4 kV: - Điện áp định mức của lưới điện : UđmLĐ = 15 (kV) - Dòng điện cưỡng bức qua dao cách ly: 320 Icb = 1,4 IđmBA = 1,4 = 17,24 (𝐴) √3 .15 Chọn dao cách ly 3DC của Siemens có thông số sau: Loại dao cách ly UdmDCL (kV) IdmDCL (A) 3DC 24 630 Trang 6 III. Khái quát và công dụng: - Cầu chì (cầu chảy) là loại thiết bị điện dùng để bảo vệ thiết bị điện và lưới điện tránh quá dòng (chủ yếu là ngắn mạch) thường dùng bảo vệ cho đường dây, máy biến áp, động cơ. Đặc điểm: - Cầu chảy cấu tạo đơn giản, kích thước bé và khả năng cắt lớn, giá thành rẻ nên ứng dụng rộng rãi.
Các phần tử cơ bản của cầu chảy: - Dây chảy - Thiết bị dập hồ quang 4. Nguyên lý làm việc: - Cầu chì thực hiện theo nguyên lý tự chảy hoặc uống cong để tách ra khỏi mạch điện khi cường độ dòng điện trong mạch tăng lên đột biến. Để làm được điều này, điện trở của chất liệu làm dây cầu chì cần có nhiệt độ nóng chảy, kích thước và thành phần thích hợp. Tính chọn cầu chì: - Các thông số chính và chọn cầu chì phải thỏa mãn có tiêu chuẩn sau đây: Trang 7 - Điện áp định mức (kV) UđmCC ≥ UđmLĐ - Dòng điện định mức (A) IdmCC ≥ Icb 6.
Lựa chọn cầu chì đặt tại trạm biến áp 15/0,4 kV: - Điện áp định mức (kV) UđmLĐ = 15 (kV) 320 - Dòng điện định mức (A) 𝐼đ𝑚 = = 12,32 (𝐴) √3.15 Chọn cầu chì 3DC của Siemens có thông số sau : Loại Udm (kV) Idm (A) 3DC 24 630 IV. Chống sét van: 1. Khái niệm: - Chống sét van là thiết bị có tác dụng chống sét đánh xuống các phần tử điện cần được bảo vệ như trạm phân phối, trạm biến áp, dây cáp điện truyền tải và các máy điện khác. Thiết bị này được lắp đặt song song với các thiết bị cần bảo vệ.
Khi có hiện tượng quá áp do sét đánh, dòng điện sẽ được chuyển hướng đến bộ chống sét và truyền xuống đất, bảo đảm an toàn cho hệ thống. Cấu tạo: - Phần chính của chống sét van là chuỗi khe hở phóng điện phép nối tiếp với các tấm điện trở không đường thẳng (điện trở làm việc). Điện trở không đường thẳng chế tạo bằng vật liệu vilit, có đặc điểm là có thể duy Trang 8 trì được mức điện áp dư tương đối ổn định khi dòng điện tăng.