Đề tài Thiết kế cung cấp điện cho quận cầu giấy Hà Nội

biÕn ¸p ®­îc chän theo ®iÒu kiÖn: Víi Stt=5116,7375(kVA), thay vµo c«ng thøc trªn ta cã: Do ®ã ta chän m¸y biÕn ¸p lo¹i: TM-2500/10/0,4 Khi x¶y ra sù cè háng mét m¸y biÕn ¸p, ta ph¶i c¾t bít phô t¶i vµ l­îng phô t¶i ph¶i sa th¶i lµ: Chän m¸y biÕn ¸p cho tr¹m biÕn ¸p cung cÊp ®iÖn cho phô t¶i lµ nhµ m¸y in tiÒn quèc gia( PT3): Tr¹m cã 2 m¸y biÕn ¸p, dung l­îng m¸y biÕn ¸p ®­îc chän theo ®iÒu kiÖn: Víi Stt=4048.83(kVA), thay vµo c«ng thøc trªn ta cã: Do ®ã ta chän m¸y biÕn ¸p lo¹i: TM-2500/10/0,4 Khi x¶y ra sù cè háng mét m¸y biÕn ¸p, ta ph¶i c¾t bít phô t¶i vµ l­îng phô t¶i ph¶i sa th¶i lµ: Chän m¸y biÕn ¸p cho tr¹m biÕn ¸p cung cÊp ®iÖn cho phô t¶i lµ HITC( PT4): Tr¹m cã 1 m¸y biÕn ¸p, dung l­îng m¸y biÕn ¸p ®­îc chän theo ®iÒu kiÖn: Víi Stt=2391,4(kVA), thay vµo c«ng thøc trªn ta cã: Do ®ã ta chän m¸y biÕn ¸p lo¹i: TM-2500/10/0,4 Khi x¶y ra sù cè háng mét m¸y biÕn ¸p th× phô t¶i nµy ®­îc cÊp ®iÖn b»ng nguån dù phßng Diezen. Chän m¸y biÕn ¸p cho tr¹m biÕn ¸p cung cÊp ®iÖn cho phô t¶i lµ C«ng ty n­íc s¹ch Hµ Néi( PT5): Tr¹m cã 1 m¸y biÕn ¸p, dung l­îng m¸y biÕn ¸p ®­îc chän theo ®iÒu kiÖn: Víi Stt=1382.34(kVA), thay vµo c«ng thøc trªn ta cã: Do ®ã ta chän m¸y biÕn ¸p lo¹i: TM-2500/10/0,4 Khi x¶y ra sù cè háng mét m¸y biÕn ¸p th× phô t¶i nµy ®­îc cÊp ®iÖn b»ng nguån dù phßng Diezen. Ngoµi ra, ®èi víi mçi ph­¬ng ¸n th× ta cÇn chän m¸y biÕn ¸p trung gian riªng cho mçi ph­¬ng ¸n nh­ sau: Ph­¬ng ¸n 1 vµ 2: 1. Chän m¸y biÕn ¸p cho tr¹m trung gian TG1: Tr¹m cã 2 m¸y biÕn ¸p, dung l­îng m¸y biÕn ¸p ®­îc chän theo ®iÒu kiÖn: Víi Stt=18588,54(kVA), thay vµo c«ng thøc trªn ta cã: Do ®ã ta chän m¸y biÕn ¸p lo¹i: TД-10000/35/10 Khi x¶y ra sù cè háng mét m¸y biÕn ¸p, ta ph¶i c¾t bít phô t¶i vµ l­îng phô t¶i ph¶i sa th¶i lµ: 2. Chän m¸y biÕn ¸p cho tr¹m trung gian TG2: Tr¹m cã 2 m¸y biÕn ¸p, dung l­îng m¸y biÕn ¸p ®­îc chän theo ®iÒu kiÖn: Víi Stt=19386,46(kVA), thay vµo c«ng thøc trªn ta cã: Do ®ã ta chän m¸y biÕn ¸p lo¹i: TД-10000/35/10 Khi x¶y ra sù cè háng mét m¸y biÕn ¸p, ta ph¶i c¾t bít phô t¶i vµ l­îng phô t¶i ph¶i sa th¶i lµ: 3. Chän m¸y biÕn ¸p cho tr¹m trung gian TG3: Tr¹m cã 2 m¸y biÕn ¸p, dung l­îng m¸y biÕn ¸p ®­îc chän theo ®iÒu kiÖn: Víi Stt=15604,37(kVA), thay vµo c«ng thøc trªn ta cã: Do ®ã ta chän m¸y biÕn ¸p lo¹i: TД-10000/35/10 Khi x¶y ra sù cè háng mét m¸y biÕn ¸p, ta ph¶i c¾t bít phô t¶i vµ l­îng phô t¶i ph¶i sa th¶i lµ: 4. Chän m¸y biÕn ¸p cho tr¹m trung gian TG4: Tr¹m cã 2 m¸y biÕn ¸p, dung l­îng m¸y biÕn ¸p ®­îc chän theo ®iÒu kiÖn: Víi Stt=16553,05(kVA), thay vµo c«ng thøc trªn ta cã: Do ®ã ta chän m¸y biÕn ¸p lo¹i: TД-10000/35/10 Khi x¶y ra sù cè háng mét m¸y biÕn ¸p, ta ph¶i c¾t bít phô t¶i vµ l­îng phô t¶i ph¶i sa th¶i lµ: 5. Chän m¸y biÕn ¸p cho tr¹m trung gian TG5: Tr¹m cã 2 m¸y biÕn ¸p, dung l­îng m¸y biÕn ¸p ®­îc chän theo ®iÒu kiÖn: Víi Stt=19923,86(kVA), thay vµo c«ng thøc trªn ta cã: Do ®ã ta chän m¸y biÕn ¸p lo¹i: TД-10000/35/10 Khi x¶y ra sù cè háng mét m¸y biÕn ¸p, ta ph¶i c¾t bít phô t¶i vµ l­îng phô t¶i ph¶i sa th¶i lµ: Ph­¬ng ¸n 4 vµ 5: 1. Chän m¸y biÕn ¸p cho tr¹m trung gian TG1: Tr¹m cã 2 m¸y biÕn ¸p, dung l­îng m¸y biÕn ¸p ®­îc chän theo ®iÒu kiÖn: Víi Stt=16646,84(kVA), thay vµo c«ng thøc trªn ta cã: Do ®ã ta chän m¸y biÕn ¸p lo¹i: TД-10000/35/10 Khi x¶y ra sù cè háng mét m¸y biÕn ¸p, ta ph¶i c¾t bít phô t¶i vµ l­îng phô t¶i ph¶i sa th¶i lµ: 2. Chän m¸y biÕn ¸p cho tr¹m trung gian TG2: Tr¹m cã 2 m¸y biÕn ¸p, dung l­îng m¸y biÕn ¸p ®­îc chän theo ®iÒu kiÖn: Víi Stt=19109,58(kVA), thay vµo c«ng thøc trªn ta cã: Do ®ã ta chän m¸y biÕn ¸p lo¹i: TД-10000/35/10 Khi x¶y ra sù cè háng mét m¸y biÕn ¸p, ta ph¶i c¾t bít phô t¶i vµ l­îng phô t¶i ph¶i sa th¶i lµ: 3. Chän m¸y biÕn ¸p cho tr¹m trung gian TG3: Tr¹m cã 2 m¸y biÕn ¸p, dung l­îng m¸y biÕn ¸p ®­îc chän theo ®iÒu kiÖn: Víi Stt=17987,78(kVA), thay vµo c«ng thøc trªn ta cã: Do ®ã ta chän m¸y biÕn ¸p lo¹i: TД-10000/35/10 Khi x¶y ra sù cè háng mét m¸y biÕn ¸p, ta ph¶i c¾t bít phô t¶i vµ l­îng phô t¶i ph¶i sa th¶i lµ: 4. Chän m¸y biÕn ¸p cho tr¹m trung gian TG4: Tr¹m cã 2 m¸y biÕn ¸p, dung l­îng m¸y biÕn ¸p ®­îc chän theo ®iÒu kiÖn: Víi Stt=16553,05(kVA), thay vµo c«ng thøc trªn ta cã: Do ®ã ta chän m¸y biÕn ¸p lo¹i: TД-10000/35/10 Khi x¶y ra sù cè háng mét m¸y biÕn ¸p, ta ph¶i c¾t bít phô t¶i vµ l­îng phô t¶i ph¶i sa th¶i lµ: 5. Chän m¸y biÕn ¸p cho tr¹m trung gian TG5: Tr¹m cã 2 m¸y biÕn ¸p, dung l­îng m¸y biÕn ¸p ®­îc chän theo ®iÒu kiÖn: Víi Stt=19923,86(kVA), thay vµo c«ng thøc trªn ta cã: Do ®ã ta chän m¸y biÕn ¸p lo¹i: TД-10000/35/10 Khi x¶y ra sù cè háng mét m¸y biÕn ¸p, ta ph¶i c¾t bít phô t¶i vµ l­îng phô t¶i ph¶i sa th¶i lµ: Tõ ®ã ta cã b¶ng c¸c th«ng sè vÒ c¸c m¸y biÕn ¸p ®· chän: B¶ng 4.14 - B¶ng c¸c th«ng sè m¸y biÕn ¸p C«ng suÊt (kVA) §iÖn ¸p ®Þnh møc(kV) Tæn hao (kW) Dßng ®iÖn kh«ng t¶i I0% §iÖn ¸p ng¾n m¹ch Cao ¸p H¹ ¸p P0 Pn 180 10 0,4 0,53 3,15 1,7 4,5 250 10 0,4 0,64 4,1 1,7 4,5 315 10 0,4 0,72 4,85 1,6 4,5 400 10 0,4 0,84 5,75 1,5 4,5 2500 10 0,4 3,9 25 1 5,5 10000 35 10 12,3 65 0,8 7,5 II.5. Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong c¸c m¸y biÕn ¸p ®· chän cho c¸c ph­¬ng ¸n: §èi víi c¸c ph­¬ng ¸n th× m¸y biÕn ¸p tr¹m cuèi ®Òu gièng nhau nªn ta chØ cÇn tÝnh 1 lÇn cho tÊt c¶ c¸c ph­¬ng ¸n Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong m¸y biÕn ¸p cã c«ng suÊt 180 kVA lµ: =1.0,53.8760+3,15.12. 1968,16 =10842,504(kWh) Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong m¸y biÕn ¸p cã c«ng suÊt 250 kVA lµ: =1.0,64.8760+4,1.12. 1968,16 =13675,856(kWh) Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong m¸y biÕn ¸p cã c«ng suÊt 315 kVA lµ: =1.0,72.8760+4,85.12. 1968,16 =15852,776(kWh) Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong m¸y biÕn ¸p cã c«ng suÊt 180 kVA lµ: =1.0,84.8760+5,75.12. 1968,16 =18675,32(kWh) Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong m¸y biÕn ¸p cña tr¹m biÕn ¸p cung cÊp cho trung t©m siªu thÞ Bourbon: =2.3,9.8760+.25.. 1968,16 =122700,84(kWh) Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong m¸y biÕn ¸p cña tr¹m biÕn ¸p cung cÊp cho trung t©m siªu thÞ Bourbon: =2.3,9.8760+.25.. 1968,16 =122700,84(kWh) Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong m¸y biÕn ¸p cña tr¹m biÕn ¸p cung cÊp cho nhµ m¸y n­íc Mai DÞch: =2.3,9.8760+.25.. 1968,16 =188127,51(kWh) Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong m¸y biÕn ¸p cña tr¹m biÕn ¸p cung cÊp cho nhµ m¸y in tiÒn quèc gia: =2.3,9.8760+.25.. 1968,16 =169153,3(kWh) Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong m¸y biÕn ¸p cña tr¹m biÕn ¸p cung cÊp cho HITC: =2.3,9.8760+.25.. 1968,16 =90839(kWh) Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong m¸y biÕn ¸p cña tr¹m biÕn ¸p cung cÊp cho c«ng ty n­íc s¹ch Hµ Néi: =2.3,9.8760+.25.. 1968,16 =80080,77(kWh) Nh­ vËy tæng tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong c¸c m¸y biÕn ¸p tr¹m cuèi lµ =40.10842,5 +59.13675,86 +84.15852,78 +173.18675,3 +122700,84 +188127,51 +169153,3+90839+80080,77 =6453941,04(kWh) Ngoµi ra gi÷a c¸c ph­¬ng ¸n cã sù kh¸c nhau vÒ c¸c tr¹m biÕn ¸p trung gian do ®ã ta ph¶i tÝnh tæn thÊt ®iÖn n¨ng riªng cho m¸y biÕn ¸p trung gian cña c¸c ph­¬ng ¸n: Ph­¬ng ¸n 1 vµ 2: Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong m¸y biÕn ¸p cña tr¹m biÕn ¸p TG1: =2.12,3.8760+.65.. 1968,16 =436517,4(kWh) Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong m¸y biÕn ¸p cña tr¹m biÕn ¸p TG2: =2.12,3.8760+.65.. 1968,16 =455899,5(kWh) Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong m¸y biÕn ¸p cña tr¹m biÕn ¸p TG3: =2.12,3.8760+.65.. 1968,16 =371248,94(kWh) Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong m¸y biÕn ¸p cña tr¹m biÕn ¸p TG4: =2.12,3.8760+.65.. 1968,16 =390762,86(kWh) Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong m¸y biÕn ¸p cña tr¹m biÕn ¸p TG5: =2.12,3.8760+.65.. 1968,16 =469412,38(kWh) Nh­ vËy tæng tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong c¸c m¸y biÕn ¸p cña ph­¬ng ¸n 1 vµ 2 lµ: = 6453941,04+436517,4+455899,5+371248,94+390762,86+469412,38 =8577782,12(kWh) Ph­¬ng ¸n 4 vµ 5: Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong m¸y biÕn ¸p cña tr¹m biÕn ¸p TG1: =2.12,3.8760+.65.. 1968,16 =392754,62(kWh) Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong m¸y biÕn ¸p cña tr¹m biÕn ¸p TG2: =2.12,3.8760+.65.. 1968,16 =449081,59(kWh) Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong m¸y biÕn ¸p cña tr¹m biÕn ¸p TG3: =2.12,3.8760+.65.. 1968,16 =422461,95(kWh) Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong m¸y biÕn ¸p cña tr¹m biÕn ¸p TG4: =2.12,3.8760+.65.. 1968,16 =390762,86(kWh) Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong m¸y biÕn ¸p cña tr¹m biÕn ¸p TG5: =2.12,3.8760+.65.. 1968,16 =469412,38(kWh) Nh­ vËy tæng tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong c¸c m¸y biÕn ¸p cña ph­¬ng ¸n 4 vµ 5 lµ: =6453941,04+392754,62+449081,59+422461,95+390762,86+469412,38 =8578414,44(kWh) iii. LËp hµm chi phÝ tÝnh to¸n cho c¸c ph­¬ng ¸n: 1. Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trªn c¸c lé ®­êng d©y vµ trong c¸c tr¹m biÕn ¸p cña c¸c ph­¬ng ¸n: Tõ c¸c kÕt qu¶ tÝnh to¸n ë trªn ta cã b¶ng tæng kÕt sau: B¶ng 4.15 - B¶ng tæng kÕt tæn thÊt ®iÖn n¨ng trªn c¸c lé ®­êng d©y vµ trong c¸c tr¹m biÕn ¸p. Ph­¬ng ¸n A§D (kWh) ABA (kWh) SDA (kWh) 1 3024864,39 8577782,12 11602646,51 2 2993377,01 8577782,12 11571159,13 4 2985149,76 8578414,44 11563564,2 5 3013595,89 8578414,44 11592010,33 2. Vèn ®Çu t­ x©y dùng ®­êng d©y c¸c ph­¬ng ¸n: Tõ s¬ ®å nèi d©y vµ lo¹i d©y t­¬ng øng cña c¸c d©y dÉn trong c¸c ph­¬ng ¸n ta cã b¶ng tæng kÕt sau( trong c¸c ph­¬ng ¸n ta sö dông chñ yÕu lµ ®­êng d©y 2 m¹ch ): B¶ng 4.16- Vèn ®Çu t­ x©y dùng ®­êng d©y cña ph­¬ng ¸n 1 Lo¹i d©y L (km) Gi¸ (106®/km) Thµnh tiÒn (106®) AC-120 1,875 296 555 AC-150 14,58 368 5363,6 XLPE(395) 47,28 565 26710,375 XLPE(3120) 3,225 594 1915,65 XLPE(3185) 0,8 680 544 XLPE(3240) 2,825 726 2050,95 Tæng 37139,575 B¶ng 4.17- Vèn ®Çu t­ x©y dùng ®­êng d©y cña ph­¬ng ¸n 2 Lo¹i d©y L (km) Gi¸ (106®/km) Thµnh tiÒn (106®) AC-120 1,89 296 559,44 AC-150 14,58 368 5365,44 XLPE(395) 47,25 565 26696,25 XLPE(3120) 2,32 594 1378,08 XLPE(3185) 0,81 680 550,8 XLPE(3240) 3,74 726 2715,24 Tæng 37265,25 B¶ng 4.18- Vèn ®Çu t­ x©y dùng ®­êng d©y cña ph­¬ng ¸n 4 Lo¹i d©y L (km) Gi¸ (106®/km) Thµnh tiÒn (106®) AC-120 9,43 296 2791,28 AC-150 7,08 368 2605,44 XLPE(395) 46,39 565 26210,35 XLPE(3120) 5,1 594 3029,4 XLPE(3240) 2,84 726 2061,84 Tæng 36698,31 B¶ng 4.19- Vèn ®Çu t­ x©y dùng ®­êng d©y cña ph­¬ng ¸n 5 Lo¹i d©y L (km) Gi¸ (106®/km) Thµnh tiÒn (106®) AC-120 7,88 296 2332,48 AC-150 8,63 368 3175,84 XLPE(370) 46,46 565 26249,9 XLPE(3120) 5,85 594 3474,9 XLPE(3240) 2,84 726 2061,84 Tæng 37294,96 3. Vèn ®Çu t­ x©y dùng tr¹m biÕn ¸p cho c¸c ph­¬ng ¸n: Ta thÊy trong c¸c ph­¬ng ¸n th× sè l­îng vµ chñng lo¹i tr¹m biÕn ¸p ®Òu gièng nhau do ®ã ta chØ cÇn tÝnh cho 1 ph­¬ng ¸n: B¶ng 4.20 - Vèn ®Çu t­ x©y dùng c¸c tr¹m biÕn ¸p cho c¸c ph­¬ng ¸n §iÖn ¸p (kV) C«ng suÊt MBA (kVA) Sè MBA trong 1 tr¹m Sè l­îng tr¹m SuÊt ®Çu t­ TBA (106®/tr¹m) Tæng (106®) 10/0,4 180 1 40 32,8 1312 250 1 59 39,5 2330,5 315 1 84 48,1 4040,4 400 1 173 53,7 9290,1 35/10 2500 1 2 215,7 431,4 2500 2 3 388,3 1164,9 10000 2 5 765,5 3827,5 Tæng 22396,8 VËy tæng chi phÝ x©y dùng ®­êng d©y vµ tr¹m cña c¸c ph­¬ng ¸n nh­ sau: B¶ng 4.21-B¶ng tæng kÕt vÒ chi phÝ x©y dùng ®­êng d©y vµ tr¹m biÕn ¸p. C¸c ph­¬ng ¸n Chi phÝ x©y dùng ®­êng d©y Chi phÝ x©y dùng tr¹m biÕn ¸p Tæng vèn ®Çu t­ Ph­¬ng ¸n 1 37139,575 22396,8 59536,38 Ph­¬ng ¸n 2 37265,25 22396,8 59662,05 Ph­¬ng ¸n 4 36698,31 22396,8 59095,11 Ph­¬ng ¸n 5 37294,96 22396,8 59691,76 Tæng hîp tõ tÊt c¶ c¸c b¶ng trªn ta cã b¶ng tæng kÕt vÒ tæn thÊt ®iÖn n¨ng vµ vèn ®Çu t­ cña tõng ph­¬ng ¸n nh­ sau: B¶ng 4.22 - B¶ng tæng kÕt vÒ tæn thÊt ®iÖn n¨ng vµ vèn ®Çu t­ c¸c ph­¬ng ¸n. C¸c ph­¬ng ¸n Tæn thÊt ®iÖn n¨ng( kVA) Tæng vèn ®Çu t­ x©y dùng(106®) Ph­¬ng ¸n 1 11602646,51 59536,38 Ph­¬ng ¸n 2 11571159,13 59662,05 Ph­¬ng ¸n 4 11563564,2 59095,11 Ph­¬ng ¸n 5 11592010,33 59691,76 Tõ b¶ng tæng hîp trªn ta cã thÓ lËp ®­îc hµm chi phÝ tÝnh to¸n cho tõng ph­¬ng ¸n nh­ sau: Ph­¬ng ¸n 1: =(0,04+0,125).59536,38+11602646,51.500 =15.624,82513.106® Ph­¬ng ¸n 2: =(0,04+0,125).59662,05+11571159,13.500 =15.629,817815.106® Ph­¬ng ¸n 4: =(0,04+0,125).59095,11+11563564,2.500 =15,532.475250.106® Ph­¬ng ¸n 5: =(0,04+0,125).59691,76+11592010,33.500 =15.645,145565.106® IV. Tæng hîp c¸c ph­¬ng ¸n vµ chän ph­¬ng ¸n tèi ­u: Tõ c¸c kÕt qu¶ tÝnh to¸n ta ®­a ra ®­îc b¶ng tæng hîp sau: B¶ng 4.23 - B¶ng tæng kÕt c¸c ph­¬ng ¸n. C¸c ph­¬ng ¸n Tæng vèn ®Çu t­ (106®) Tæn thÊt ®iÖn n¨ng (kWh) Chi phÝ tÝnh to¸n (106®) Ph­¬ng ¸n 1 59536,38 11602646,51 15.624,825130 Ph­¬ng ¸n 2 59662,05 11571159,13 15.629,817815 Ph­¬ng ¸n 4 59095,11 11563564,20 15.532,475250 Ph­¬ng ¸n 5 59691,76 11592010,33 15.645,145565 Tõ b¶ng tæng hîp ta cã nhËn xÐt: Ph­¬ng ¸n 4 lµ ph­¬ng ¸n cã tÝnh kh¶ thi cao nhÊt do cã tæng vèn ®Çu t­, tæng tæn thÊt ®iÖn ¸p vµ chi phÝ tÝnh to¸n lµ nhá nhÊt. VËy ta chän ph­¬ng ¸n 4 ®Ó thiÕt kÕ l­íi ®iÖn trung ¸p cho quËn CÇu GiÊy. Ch­¬ng 5 ThiÕt kÕ l­íi ®iÖn cao ¸p theo ph­¬ng ¸n ®· ®­îc chän. I. S¬ ®å nèi d©y cña m¹ng ®iÖn cao ¸p: Sau khi tÝnh to¸n, so s¸nh vÒ mÆt kinh tÕ kü thuËt gi÷a c¸c ph­¬ng ¸n ta chän ph­¬ng ¸n hîp lý ®Ó thiÕt kÕ m¹ng ®iÖn cao ¸p cho toµn quËn CÇu GiÊy lµ ph­¬ng ¸n 4. Trong ph­¬ng ¸n nµy c¸c hé tiªu thô cña quËn chñ yÕu ®­îc cÊp ®iÖn b»ng c¸c ®­êng c¸p ngÇm, dïng s¬ ®å m¹ng h×nh tia vµ liªn th«ng. C¸c tr¹m biÕn ¸p trung gian ®­îc cÊp ®iÖn tõ 2 tr¹m lµ tr¹m 110/35/10 kV NghÜa §« vµ tr¹m 110/35/10 kV Thanh Xu©n. Ta cã s¬ ®å nèi ®iÖn cña ph­¬ng ¸n ®· chän. II. TÝnh to¸n ng¾n m¹ch cho l­íi cao ¸p: Môc ®Ých cña viÖc tÝnh to¸n ng¾n m¹ch lµ kiÓm tra ®iÒu kiÖn æn ®Þnh ®éng vµ æn ®Þnh nhiÖt cña thiÕt bÞ vµ cña d©y dÉn ®­îc chän khi cã ng¾n m¹ch trong hÖ thèng. §Ó lùa chän vµ kiÓm tra c¸c thiÕt bÞ ®iÖn trong l­íi ®iÖn cao ¸p nh­ thanh dÉn, m¸y c¾t cao ¸p, dao c¸ch ly... th× ngoµi viÖc x¸c ®Þnh dßng ®iÖn lµm viÖc b×nh th­êng ta cßn ph¶i x¸c ®Þnh dßng ®iÖn lín nhÊt mµ thiÕt bÞ ph¶i chÞu( khi ng¾n m¹ch trong l­íi). Dßng ®iÖn ng¾n m¹ch tÝnh to¸n ®Ó chän khÝ cô ®iÖn lµ dßng ng¾n m¹ch 3 pha. Khi tÝnh to¸n ng¾n m¹ch phÝa cao ¸p do kh«ng biÕt cÊu tróc cô thÓ cña hÖ thèng ®iÖn quèc gia nªn cho phÐp tÝnh to¸n gÇn ®óng ®iÖn kh¸ng cña hÖ thèng ®iÖn quèc gia th«ng qua c«ng suÊt ng¾n m¹ch cña m¸y c¾t ®Çu nguån vµ coi hÖ thèng cã c«ng suÊt v« cïng lín. Trong tÝnh to¸n ng¾n m¹ch ta coi ng¾n m¹ch lµ xa nguån nªn: §ång thêi nguån ®­îc thay thÕ b»ng mét ®iÖn kh¸ng cña hÖ thèng Xht. TÝnh to¸n ng¾n m¹ch ë d¹ng t­¬ng ®èi c¬ b¶n víi Scb=100 MVA Ucb=Utb c¸c cÊp, kV TrÞ sè cña dßng ®iÖn ng¾n m¹ch ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: Trong ®ã Xtd*: §iÖn kh¸ng tõ nguån ®Õn ®iÓm ng¾n m¹ch. Dßng ®iÖn ng¾n m¹ch xung kÝch ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: Trong ®ã kxk: HÖ sè xung kÝch, kxk=1,8( S¸ch thiÕt kÕ nhµ m¸y ®iÖn trang 39) 1. Tr¹m biÕn ¸p trung gian TG1: §Ó chän thiÕt bÞ ®iÖn phÝa cao ¸p ta chän ®iÓm ng¾n m¹ch N1 ngay phÝa sau m¸y c¾t cña tr¹m biÕn ¸p trung gian. §Ó chän thiÕt bÞ ®iÖn phÝa h¹ ¸p ta chän ®iÓm ng¾n m¹ch N2 t¹i thanh gãp h¹ ¸p cña tr¹m biÕn ¸p trung gian. §Ó x¸c ®inh c¸c khÝ cô ®iÖn ë c¸c nót phô t¶i ta chän ®iÓm ng¾n m¹ch N3 t¹i thanh gãp ph©n phèi. a. TÝnh ng¾n m¹ch t¹i N1 S¬ ®å: S¬ ®å thay thÕ: Tr¹m ®Çu nguån ®Æt m¸y c¾t cã c«ng suÊt c¾t giíi h¹n: SN=2500(MVA) §iÖn kh¸ng cña hÖ thèng: §iÖn kh¸ng cña ®­êng d©y 35kV: §iÖn kh¸ng tæng: Dßng ®iÖn ng¾n m¹ch: Dßng ®iÖn ng¾n m¹ch xung kÝch: b.TÝnh ng¾n m¹ch t¹i N2: S¬ ®å: S¬ ®å thay thÕ: Tr¹m ®Çu nguån ®Æt m¸y c¾t cã c«ng suÊt c¾t giíi h¹n: SN=2500(MVA) §iÖn kh¸ng cña hÖ thèng: §iÖn kh¸ng cña ®­êng d©y 35kV: §iÖn kh¸ng cña m¸y biÕn ¸p: §iÖn kh¸ng tæng: Dßng ®iÖn ng¾n m¹ch: Dßng ®iÖn ng¾n m¹ch xung kÝch: c. TÝnh to¸n ng¾n m¹ch t¹i N3: Trong ph¹m vi thiÕt kÕ l­íi ®iÖn trung ¸p ta chØ thiÕt kÕ ®Õn c¸c nót phô t¶i, cßn viÖc tÝnh to¸n dßng ng¾n m¹ch cô thÓ t¹i c¸c tr¹m ph©n phèi chØ phôc vô cho c«ng t¸c thiÕt kÕ l­íi ®iÖn h¹ ¸p cña ®Þa ph­¬ng. Ta chän mét ®­êng d©y ®iÓn h×nh cã dßng ng¾n m¹ch lín nhÊt ®Ó tÝnh to¸n vµ cã thÓ lÊy trÞ sè nµy ®Ó kiÓm tra. S¬ ®å tÝnh ng¾n m¹ch ®o¹n TG1 - DVH2 S¬ ®å thay thÕ: Tr¹m ®Çu nguån ®Æt m¸y c¾t cã c«ng suÊt c¾t giíi h¹n: SN=2500(MVA) §iÖn kh¸ng cña hÖ thèng: §iÖn kh¸ng cña ®­êng d©y 35kV: §iÖn kh¸ng cña m¸y biÕn ¸p: §iÖn kh¸ng cña ®­êng d©y 10kV: §iÖn kh¸ng tæng: Dßng ®iÖn ng¾n m¹ch: Dßng ®iÖn ng¾n m¹ch xung kÝch: 2. TÝnh ng¾n m¹ch cho c¸c tr¹m biÕn ¸p cßn l¹i: TÝnh to¸n hoµn t­¬ng tù nh­ ®èi víi tr¹m TG1 ta cã b¶ng kÕt qu¶ tÝnh ng¾n m¹ch cho c¸c tr¹m TG2, TG3, TG4, TG5. B¶ng 5.1 - KÕt qu¶ tÝnh to¸n ng¾n m¹ch t¹i N1. Tr¹m Xht* Xd1* XTæng* IN(kA) Ixk(kA) TG1 0,04 0,06368 0,10368 15,15 38,57 TG2 0,04 0,0559 0,0959 16,38 41,7 TG3 0,04 0,02206 0,06206 25,31 64,43 TG4 0,04 0,05035 0,09035 17,39 44,27 TG5 0,04 0,0448 0,0848 18,53 47,17 Max 25,31 64,43 B¶ng 5.2 - KÕt qu¶ tÝnh to¸n ng¾n m¹ch t¹i N2. Tr¹m Xht* Xd1* XB* XTæng* IN(kA) Ixk(kA) TG1 0,04 0,06368 0,75 0,85368 6,44 16,39 TG2 0,04 0,0559 0,75 0,8459 6,5 16,55 TG3 0,04 0,02206 0,75 0,81206 6,77 17,23 TG4 0,04 0,05035 0,75 0,84035 6,54 16,65 TG5 0,04 0,0448 0,75 0,8348 6,59 16,78 Max 6,77 17,23 B¶ng 5.3 - KÕt qu¶ tÝnh to¸n ng¾n m¹ch t¹i N3. Tr¹m Xht* Xd1* XB* Xd2* XTæng* IN(kA) Ixk(kA) TG1 0,04 0,06368 0,75 0,05986 0,91354 6,02 15,32 TG2 0,04 0,0559 0,75 0,03991 0,88581 6,21 15,81 TG3 0,04 0,02206 0,75 0,01088 0,82294 6,68 17 TG4 0,04 0,05035 0,75 0,00363 0,84398 6,52 16,6 TG5 0,04 0,0448 0,75 0,03628 0,87108 6,31 16,06 Max 6,68 17 III. Lùa chän c¸c thiÕt bÞ ®ãng c¾t: 1. Lùa chän vµ kiÓm tra m¸y c¾t : M¸y c¾t ®­îc chän theo c¸c ®iÒu kiÖn sau: - Lo¹i m¸y c¾t. - §iÖn ¸p ®Þnh møc: U®mMCU®mL§ ,kV - Dßng ®iÖn ®Þnh møc: I®mMCIlvcb ,A - Dßng ®iÖn c¾t ®Þnh møc: Ic®mI’’ ,kA - C«ng suÊt c¾t ®Þnh møc: Sc®mS’’ ,MVA - Dßng ®iÖn æn ®Þnh ®éng: i®®mixk ,kA - Dßng ®iÖn æn ®Þnh nhiÖt: a. Chän m¸y c¾t phÝa 35 kV: Dßng ®iÖn lµm viÖc c­ìng bøc qua m¸y c¾t lµ dßng xuÊt hiÖn khi mét m¸y biÕn ¸p bÞ sù cè. Khi ®ã m¸y biÕn ¸p cßn l¹i vËn hµnh qu¸ t¶i, víi kqt=1,4. Do c¸c m¸y biÕn ¸p trung gian ®Òu cã c«ng suÊt lµ 10000kVA nªn ta cã: Víi nh÷ng ®iÒu kiÖn nªu trªn vµ theo kÕt qu¶ tÝnh ng¾n m¹ch N1, ta chän lo¹i m¸y c¾t 8BK20 c¸ch ®iÖn kh«ng khÝ do Siemens chÕ t¹o, cã c¸c th«ng sè kü thuËt ghi trong b¶ng sau: B¶ng 5.4 - Th«ng sè kü thuËt cña m¸y c¾t ®· chän. Lo¹i m¸y c¾t U®m(kV) I®m(A) IN3s(kA) INmax(kA) 8BK20 36 2500 31,5 80 C¸c th«ng sè cña m¸y c¾t ®Òu tho¶ m·n c¸c ®iÒu kiÖn ®Ò ra khi chän m¸y c¾t. b. Chän m¸y c¾t hîp bé phÝa 10 kV: Dßng ®iÖn lµm viÖc c­ìng bøc qua m¸y c¾t lµ dßng xuÊt hiÖn khi mét m¸y biÕn ¸p bÞ sù cè. Khi ®ã m¸y biÕn ¸p cßn l¹i vËn hµnh qu¸ t¶i, víi kqt=1,4. Do c¸c m¸y biÕn ¸p trung gian ®Òu cã c«ng suÊt lµ 10000kVA nªn ta cã: Víi nh÷ng ®iÒu kiÖn nªu trªn vµ theo kÕt qu¶ tÝnh ng¾n m¹ch N2, ta chän lo¹i m¸y c¾t 8BJ50 c¸ch ®iÖn kh«ng khÝ do Siemens chÕ t¹o, cã c¸c th«ng sè kü thuËt ghi trong b¶ng sau: B¶ng 5.5 - Th«ng sè kü thuËt cña m¸y c¾t hîp bé ®· chän. Lo¹i m¸y c¾t U®m(kV) I®m(A) IN3s(kA) INmax(kA) 8BJ50 12 2500 40 40 C¸c th«ng sè cña m¸y c¾t ®Òu tho¶ m·n c¸c ®iÒu kiÖn ®Ò ra khi chän m¸y c¾t. 2. Chän dao c¸ch ly phÝa 35 kV: Dao c¸ch ly ®­îc chän theo c¸c ®iÒu kiÖn sau: - Lo¹i dao c¸ch ly. - §iÖn ¸p ®Þnh møc: U®mDCLU®mL§ , kV - Dßng ®iÖn ®Þnh møc: I®mDCLIlvcb , A - Dßng ®iÖn æn ®Þnh ®éng: i®®mixk , kA - Dßng ®iÖn æn ®Þnh nhiÖt: Víi nh÷ng ®iÒu kiÖn nªu trªn vµ theo kÕt qu¶ tÝnh ng¾n m¹ch t¹i N1, ta chän lo¹i dao c¸ch ly РЛНД - 35/600 ®Æt ngoµi trêi do Liªn X« cò chÕ t¹o, cã c¸c th«ng sè kü thuËt ghi trong b¶ng sau: B¶ng 5.6 – Th«ng sè kü thuËt cña dao c¸ch ly Lo¹i dao c¸ch ly U®m (kV) I®m(A) INmax (kA) IN10s (kA) РЛНД - 35/600 35 600 80 12 C¸c th«ng sè cña dao c¸ch ly ®Òu tho¶ m·n c¸c ®iÒu kiÖn ®Ò ra khi chän dao c¸ch ly. 3. Lùa chän chèng sÐt van: Chèng sÐt van cã nhiÖm vô chèng sÐt ®¸nh tõ ngoµi ®­êng d©y trªn kh«ng truyÒn vµo tr¹m biÕn ¸p vµ tr¹m ph©n phèi. Chèng sÐt van ®­îc lµm b»ng ®iÖn trë phi tuyÕn, víi ®iÖn ¸p ®Þnh møc cña l­íi ®iÖn th× ®iÖn trë chèng sÐt van cã trÞ sè lín v« cïng vµ kh«ng cho dßng ®iÖn ®i qua cßn khi cã ®iÖn ¸p lín v­ît qu¸ ®iÖn ¸p cña l­íi th× ®iÖn trë gi¶m tíi 0 khi ®ã chèng sÐt van th¸o dßng sÐt xuèng ®Êt. §iÒu kiÖn chän chèng sÐt van: Tuy nhiªn, tr­íc khi l¾p ®Æt chèng sÐt van vµo l­íi nhÊt thiÕt ph¶i thö nghiÖm ®Æc tÝnh kü thuËt cña chèng sÐt van nh­: §iÖn ¸p phãng, ®iÖn ¸p chÞu ®ùng lín nhÊt, ®iÖn ¸p d­, dßng ®iÖn dß... Ta chän chèng sÐt van do Liªn X« cò chÕ t¹o lo¹i PBC-35 cho phÝa 35 kV vµ lo¹i PBC-10 cho phÝa 10 kV cã c¸c th«ng sè kü thuËt nh­ trong b¶ng sau: B¶ng 5.7 - Th«ng sè kü thuËt cña chèng sÐt van. Lo¹i chèng sÐt van PBC-35 PBC-10 U®m(kV) 35 10 §iÖn ¸p cho phÐp lín nhÊt (kV) 40,5 12,7 §iÖn ¸p ®¸nh thñng khi tÇn sè 50 Hz 78 26 §iÖn ¸p ®¸nh thñng xung kÝch, khi thêi gian phãng ®iÖn 2 ®Õn 10s (kV) 125 50 4. Lùa chän thanh gãp, thanh dÉn: C¸c ®iÒu kiÖn lùa chän, kiÓm tra thanh gãp vµ thanh dÉn: - Dßng ®iÖn ph¸t nãng l©u dµi cho phÐp(A): k1.k2.IcpIcb. - Kh¶ n¨ng æn ®Þnh ®éng(kG/cm2): - Kh¶ n¨ng æn ®Þnh nhiÖt(mm2): Trong ®ã k1=1 víi thanh gãp ®Æt ®øng. k1=0,95 víi thanh gãp ®Æt ngang. k2: hÖ sè hiÖu chØnh theo nhiÖt ®é m«i tr­êng. : øng suÊt cho phÐp cña vËt liÖu lµm thanh gãp. Thanh gãp nh«m: =700kG/cm2. Thanh gãp ®ång: =1400kG/cm2. : øng suÊt tÝnh to¸n xuÊt hiÖn trong thanh gãp do t¸c ®éng cña lùc ®iÖn ®éng cña dßng ng¾n m¹ch. , kG/cm2. Víi: M: M« men uèn tÝnh to¸n: , kG.cm. Ftt: Lùc tÝnh to¸n do t¸c ®éng cña dßng ng¾n m¹ch. , kG l: kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c sø cña mét pha, l=120cm a:kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c pha, a=100cm. W: M« men chèng uèn cña c¸c lo¹i thanh dÉn ,cm3 4.1. Chän thanh gãp phÝa 35kV: Do tÊt c¶ c¸c tr¹m biÕn ¸p trung gian ®Òu ®Æt 2 m¸y biÕn ¸p lµm viÖc song song nªn phÝa ®iÖn cao ¸p ta dïng thanh gãp mÒm. TiÕt diÖn thanh gãp mÒm ®­îc chän theo ®iÒu kiÖn sau: (§iÒu kiÖn ph¸t nãng) Trong ®ã: : Dßng ®iÖn cho phÐp ®· ®­îc hiÖu chØnh theo n¬i ®Æt thanh gãp mÒm. Dßng ®iÖn nµy ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: : NhiÖt ®é cùc ®¹i cho phÐp cña thanh ( Víi d©y trÇn lÊy=700C) : NhiÖt ®é trung b×nh m«i tr­êng tiªu chuÈn (250C ) : NhiÖt ®é cùc ®¹i m«t tr­êng t¹i ViÖt Nam(350C) VËy Dßng ®iÖn c­ìng bøc ch¹y qua thanh gãp mÒm lÊy b»ng dßng ®iÖn lín nhÊt trong mét nh¸nh nèi víi thanh gãp: Tra sæ tay kü thuËt ta chän lo¹i AC -120 cã Icp=380A. VËy >Icb=328,66A * KiÓm tra ®iÒu kiÖn khi ng¾n m¹ch: Trong ®ã: BN: Xung l­îng nhiÖt cña dßng ng¾n m¹ch, A2.s. C : HÖ sè tuú thuéc vµo lo¹i vËt liÖu d©y dÉn. Víi d©y dÉn b»ng nh«m ta tra s¸ch” Nhµ m¸y ®iÖn vµ tr¹m biÕn ¸p” ta ®­îc: CAl=79A2.s/mm2 Víi: ttd: Thêi gian t¸c ®éng b¶o vÖ t­¬ng ®­¬ng,s tN: Thêi gian ng¾n m¹ch. Khi ng¾n m¹ch xa nguån cã thÓ coi: VËy xung l­îng nhiÖt khi x¶y ra ng¾n m¹ch: TiÕt diÖn thanh gãp mÒm theo ®iÒu kiÖn æn ®Þnh nhiÖt lµ: Nh­ vËy ta ph¶i t¨ng tiÕt diÖn cña thanh gãp lªn S=330(mm2) 4.2. Chän thanh c¸i 10 kV: Víi : Ta chän thanh dÉn ®ång ®Æt n»m ngang cã kÝch th­íc (608)mm2, víi c¸c th«ng sè: - TiÕt diÖn: F=480mm2. - Dßng ®iÖn cho phÐp: Icp=1320A. KiÓm tra ®iÒu kiÖn æn ®Þnh ®éng khi ng¾n m¹ch: - X¸c ®Þnh lùc tÝnh to¸n: - X¸c ®Þnh øng suÊt tÝnh to¸n cña thanh dÉn n»m ngang: VËy thanh gãp ®· chän tho¶ m·n ®iÒu kiÖn: 4.3. Lùa chän sø ®ì thanh dÉn: Sø ®ì thanh dÉn ®­îc chän theo ®iÒu kiÖn sau: U®mSøU®mL§=10kV Chän lo¹i sø OF-10-375Y3 víi c¸c th«ng sè sau: - U®mSø=10kV - Lùc ph¸ ho¹i cho phÐp cña sø: Fph¸ ho¹i=375kG - H=120mm - h=80mm KiÓm tra æn ®Þnh ®éng Trong ®ã: lµ lùc ®iÖn ®éng t¸c ®éng lªn sø do dßng xung kÝch g©y ra, kG. VËy sø ®ì thanh dÉn tho¶ m·n ®iÒu kiÖn æn ®Þnh ®éng. 5. Lùa chän thiÕt bÞ ®o l­êng: 5.1. M¸y biÕn dßng(BI): Chøc n¨ng cña BI lµ biÕn ®æi dßng ®iÖn s¬ cÊp cã trÞ sè bÊt kú xuèng 5A( ®«i khi 1A vµ 10A), nh»m cÊp nguån dßng cho c¸c m¹ch ®o l­êng, b¶o vÖ, tÝn hiÖu, ®iÒu khiÓn... M¸y biÕn dßng ®­îc chän theo c¸c ®iÒu kiÖn sau: - S¬ ®å nèi d©y vµ kiÓu m¸y. - §iÖn ¸p ®Þnh møc: U®mBIU®mL§ - Dßng ®iÖn ®Þnh møc: I®mBIIcb - CÊp chÝnh x¸c cña BI ph¶i phï hîp víi cÊp chÝnh x¸c cña c¸c dông cô nèi vµo phÝa thø cÊp. - Phô t¶i thøc cÊp Z®mBIZ2=Zdc+Zdd Trong ®ã: TiÕt diÖn d©y dÉn: Trong ®ã : §iÖn trë suÊt cña vËt liÖu lµm d©y dÉn. ltt: ChiÒu dµi tÝnh to¸n cña d©y dÉn, phô thuéc s¬ ®å nèi d©y cña m¸y biÕn dßng vµ chiÒu dµi d©y dÉn tõ BI ®Õn dông cô ®o. S¬ ®å dïng 3BI trªn 3 pha nèi h×nh sao: ltt=l S¬ ®å dïng 2BI trªn 2 pha nèi h×nh sao: ltt=l S¬ ®å dïng 1BI trªn 1 pha nèi h×nh sao: ltt=2l §Ó ®¶m b¶o ®é bÒn c¬ vµ ®é chÝnh x¸c th× tiÕt diÖn d©y dÉn kh«ng nhá h¬n 1,5mm2 víi d©y ®ång vµ 2,5mm2 ®èi víi d©y nh«m. - KiÓm tra ®iÒu kiÖn æn ®Þnh ®éng: Trong ®ã: kd : Béi sè æn ®Þnh cña BI. I®mBI: Dßng ®Þnh møc s¬ cÊp cña BI. §èi víi BI kiÓu sø ®ì th× ®iÒu kiÖn æn ®Þnh ®éng: FcpFtt. Trong ®ã: Fcp : Lùc t¸c ®éng cho phÐp lªn ®Çu sø. Ftt : Lùc tÝnh to¸n ®Æt lªn ®Çu sø cña m¸y biÕn dßng. - KiÓm tra ®iÒu kiÖn æn ®Þnh nhiÖt: Trong ®ã: knh.dm : Béi sè æn ®Þnh nhiÖt ®Þnh møc cña BI. BN : Xung l­îng nhiÖt(A2.s) Víi tc=1s tra ®å thÞ ®­îc tqd=0,8s lµ thêi gian ng¾n m¹ch quy ®æi. PhÝa 35kV: Chän m¸y biÕn dßng lo¹i 4MA76 cã c¸c th«ng sè kü thuËt sau: U®m=36kV>Ul­íi=35kV I®mBI=2000A>Ittcb=230,94A M¸y biÕn dßng nµy cã I®mBI>1000A nªn kh«ng cÇn kiÓm tra ®iÒu kiÖn æn ®Þnh nhiÖt. M¸y biÕn dßng kiÓu thanh dÉn nªn kh«ng cÇn kiÓm tra ®iÒu kiÖn æn ®Þnh ®éng. Cã Z2®mBI=1,2øng víi cÊp chÝnh x¸c 0,5. B¶ng 5.8 - Phô t¶i cña BI. STT Tªn cña dông cô ®o Ký hiÖu Phô t¶i PhaA(VA) PhaB(VA) PhaC(VA) 1 Ampe mÐt 370 0,5 0 0,5 2 O¸t kÕ t¸c dông 305 0,5 0 0,5 3 O¸t kÕ ph¶n kh¸ng 305 0,5 0 0,5 4 C«ng t¬ t¸c dông 675 2,5 0 2,5 5 C«ng t¬ ph¶n kh¸ng 673M 2,5 0 2,5 6 Tæng 6,5 0 6,5 C«ng suÊt tiªu thô cña c¸c cuén d©y pha A hay pha C lµ S=6,5VA. VËy tæng trë cña c¸c dông ®o lµ Chän d©y dÉn b»ng ®ång, ta gi¶ sö chiÒu dµi tõ c¸c dông cô ®o ®Õn c¸c biÕn dßng ®iÖn lµ l=30m. Tr­êng hîp biÕn dßng ®iÖn l¾p ë hai pha th×: TiÕt diÖn d©y dÉn lµ: VËy ta chän d©y dÉn b»ng ®ång, tiÕt diÖn F=2,5mm2. Tæng trë cña d©y dÉn lµ: VËy tæng trë cña c¸c phô t¶i cña BI lµ: Nh­ vËy BI ®· chän tho¶ m·n yªu cÇu. PhÝa 10kV: Chän m¸y biÕn dßng lo¹i TPOF-10 cã c¸c th«ng sè kü thuËt sau: U®m=10kV=Ul­íi=10kV I®mBI=1500A>Ittcb=808,29A M¸y biÕn dßng nµy cã I®mBI>1000A nªn kh«ng cÇn kiÓm tra ®iÒu kiÖn æn ®Þnh nhiÖt. M¸y biÕn dßng kiÓu thanh dÉn nªn kh«ng cÇn kiÓm tra ®iÒu kiÖn æn ®Þnh ®éng. Cã Z2®mBI=0,8øng víi cÊp chÝnh x¸c 0,5 C«ng suÊt tiªu thô cña c¸c cuén d©y pha A hay pha C lµ S=6,5VA. VËy tæng trë cña c¸c dông ®o lµ Chän d©y dÉn b»ng ®ång, ta gi¶ sö chiÒu dµi tõ c¸c dông cô ®o ®Õn c¸c biÕn dßng ®iÖn lµ l=30m. Tr­êng hîp biÕn dßng ®iÖn l¾p ë hai pha th×: TiÕt diÖn d©y dÉn lµ: VËy ta chän d©y dÉn b»ng ®ång, tiÕt diÖn F=2,5mm2. Tæng trë cña d©y dÉn lµ: VËy tæng trë cña c¸c phô t¶i cña BI lµ: Nh­ vËy BI ®· chän tho¶ m·n yªu cÇu. 5.2. M¸y biÕn ®iÖn ¸p( BU): Chøc n¨ng cña BU lµ biÕn ®æi ®iÖn ¸p s¬ cÊp bÊt kú xuèng 100V hoÆc 100/V, cÊp nguån ¸p cho c¸c m¹ch ®o l­êng, ®iÒu khiÓn tÝn hiÖu, b¶o vÖ. M¸y biÕn ¸p ®o l­êng ®­îc chän theo c¸c ®iÒu kiÖn sau: - S¬ ®å nèi d©y vµ kiÓu m¸y. - §iÖn ¸p ®Þnh møc :U®mBUU®mL§. - C«ng suÊt ®Þnh møc :S®mBUS2 - Chän d©y dÉn nèi BU víi dông cô ®o, chän tiÕt diÖn d©y dÉn sao cho tæn thÊt trªn nã nhá h¬n 0,5% ®iÖn ¸p ®Þnh møc thø cÊp cho phÐp khi cã c«ng t¬ vµ khi kh«ng cã c«ng t¬. - Chän d©y dÉn tèi thiÓu víi d©y ®ång lµ 2mm2, vµ d©y nh«m lµ 2,5mm2. - Phô t¶i phÝa thø cÊp lµ c«ng t¬ nªn d¹ng hai biÕn ®iÖn ¸p mét pha nèi d©y theo Y0/Y0/vµ kho¶ng c¸ch tõ BU ®Õn c¸c ®ång hå lµ l=50m. - Chän m¸y biÕn ®iÖn ¸p cã cÊp chÝnh x¸c 0,5 v× nã cÊp ®iÖn cho c«ng t¬. - C¸c phô t¶i ®­îc ph©n bè ®Òu cho 2 BU. B¶ng 5.9- Phô t¶i cña BU. STT Tªn cña dông cô ®o Ký hiÖu Phô t¶i PhaA(VA) PhaB(VA) PhaC(VA) 1 Ampe mÐt 378 2 0 2 2 O¸t kÕ t¸c dông 305 2 0 2 3 O¸t kÕ ph¶n kh¸ng 305 2 0 2 4 C«ng t¬ t¸c dông 675 3 0 3 5 C«ng t¬ ph¶n kh¸ng 673M 3 0 3 Tæng phô t¶i thø cÊp cña m¸y biÕn ®iÖn ¸p lµ Ta lÊy cos=1 víi c¸c dông cô ®o Volmet, O¸tmet; cos=0,4 ®èi víi c«ng t¬. C«ng suÊt cña c«ng t¬: Tæng c«ng suÊt phÝa thø cÊp cña BU lµ: S2=2+2+2+7,5+7,5=21(VA) VËy ta chän lo¹i m¸y biÕn ®iÖn ¸p 3 pha 5 trô kiÓu HOM-35 cÊp chÝnh x¸c 0,5 vµ c«ng suÊt ®Þnh møc S2®m=150VA cho phÝa 35kV. §èi víi phÝa 10kV ta chän m¸y biÕn ®iÖn ¸p 3 pha 5 trô kiÓu HTMK -10 cã cÊp chÝnh x¸c 0,5 vµ c«ng suÊt ®Þnh møc S2®m=120VA. Ch­¬ng 6: TÝnh to¸n c¸c chØ tiªu kinh tÕ cho l­íi ®iÖn thiÕt kÕ. I. LËp dù to¸n kinh phÝ c«ng tr×nh: ViÖc lËp dù to¸n kinh phÝ c«ng tr×nh chØ cã thÓ tiÕn hµnh ®­îc sau khi ®· cã b¶n thÕt kÕ chi tiÕt, cô thÓ. Trong ph¹m vi ®å ¸n tèt nghiÖp chØ thiÕt kÕ s¬ bé, do ®ã phÇn lËp dù to¸n kinh phÝ c«ng tr×nh ë ®©y sÏ kh«ng ®Ò cËp ®Õn. II. TÝnh gi¸ thµnh t¶i ®iÖn: §Ó tÝnh gi¸ thµnh t¶i ®iÖn cña l­íi ®iÖn thiÕt kÕ tr­íc hÕt ph¶i tÝnh chi phÝ tæn thÊt vËn hµnh hµng n¨m cña l­íi ®iÖn: Trong ®ã avhdd : HÖ sè khÊu hao vËn hµnh cña ®­êng d©y (avhdd=0,04) avhMBA : HÖ sè khÊu hao vËn hµnh cña m¸y biÕn ¸p (avhMBA=0,1) Kdd : Tæng vèn x©y dùng ®­êng d©y, VN§. KMBA : Tæng vèn x©y dùng tr¹m biÕn ¸p, VN§. : Tæng tæn thÊt ®iÖn n¨ng trªn toµn l­íi, kWh. C : Gi¸ thµnh 1kWh ®iÖn n¨ng tæn thÊt( C=500 VN§) VËy gi¸ thµnh t¶i ®iÖn cña l­íi cho 1kWh ®iÖn n¨ng ®Õn phô t¶i lµ: Trong ®ã Y : Chi phÝ vËn hµnh hµng n¨m cña m¹ng ®iÖn. : Tæng ®iÖn n¨ng phô t¶i yªu cÇu, kWh. Tæng vèn x©y dùng ®­êng d©y ® Tæng vèn x©y dùng tr¹m biÕn ¸p: Tæng tæn thÊt ®iÖn n¨ng trªn ®­êng d©y vµ tr¹m biÕn ¸p: kWh Chi phÝ vËn hµnh hµng n¨m cña l­íi ®iÖn: =0,04.36698,31.106+0,1.22396,8.106+11563564,2.500 =9.489,3945.106VN§ Tæng phô t¶i yªu cÇu: =72176,895.3500 =252.619.132,5kWh Gi¸ thµnh t¶i ®iÖn lµ: VN§/kWh III. TÝnh tæn thÊt c«ng suÊt t¸c dông: Tæng tæn thÊt c«ng suÊt trªn toµn l­íi bao gåm: Trong ®ã : Tæng tæn thÊt c«ng suÊt trªn toµn l­íi ®iÖn, kW. : Tæng tæn thÊt c«ng suÊt trªn ®­êng d©y, kW. : Tæng tæn thÊt c«ng suÊt trong m¸y biÕn ¸p, kW. : Thêi gian tæn thÊt c«ng suÊt cùc ®¹i, h. Theo tÝnh to¸n ë ch­¬ng 4 ta cã: TÝnh to¸n tæn thÊt c«ng suÊt trong m¸y biÕn ¸p: Tæn thÊt c«ng suÊt trong m¸y biÕn ¸p bao gåm cã tæn thÊt ®ång vµ tæn thÊt trong lâi thÐp: TÝnh to¸n cho tr¹m trung gian 1: TÝnh to¸n hoµn t­¬ng tù cho c¸c tr¹m biÕn ¸p trung gian kh¸c ta thu ®­îc kÕt qu¶ nh­ sau: B¶ng 6.1 - Tæn thÊt c«ng suÊt trong c¸c tr¹m biÕn ¸p trung gian. STT Tr¹m S(kVA) Sè m¸y DP0 DPn DPFe DPCu 1 TG1 16646,841 2 12,3 65 24,6 45,03 2 TG2 19109,581 2 12,3 65 24,6 59,34 3 TG3 17987,784 2 12,3 65 24,6 52,58 4 TG4 16553,05 2 12,3 65 24,6 44,53 5 TG5 19923,863 2 12,3 65 24,6 64,51 Tæng 123 265,98 Tæng tæn thÊt c«ng suÊt trong c¸c m¸y biÕn ¸p trung gian lµ: DPTG= DPFe+ DPCu=123+265,98=388,98 kW Tæng tæn thÊt c«ng trªn toµn l­íi ®iÖn: IV. Tæng tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong toµn l­íi tÝnh theo phÇn tr¨m: V. Gi¸ thµnh x©y dùng l­íi ®iÖn cho 1kW c«ng suÊt phô t¶i: Gi¸ thµnh x©y dùng l­íi ®iÖn cho 1kW c«ng suÊt phô t¶i ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: Trong ®ã k : Gi¸ thµnh x©y dùng l­íi ®iÖn, ®ång. : Tæng vèn ®Çu t­ x©y dùng l­íi ®iÖn, ®ång. : Tæng c«ng suÊt cùc ®¹i, kW. B¶ng 6.2 - Tæng kÕt c¸c chØ tiªu kinh tÕ kü thuËt cña l­íi ®iÖn thiÕt kÕ. STT C¸c chØ tiªu §¬n vÞ KÕt qu¶ 1 Tæng chiÒu dµi ®­êng d©y x©y dùng km 70,84 2 Vèn ®Çu t­ x©y dùng ®­êng d©y 106® 36.698,31 3 Tæng dung l­îng c¸c tr¹m biÕn ¸p kVA 237.610 4 Vèn ®Çu t­ x©y dùng tr¹m biÕn ¸p 106® 22.396,8 5 Tæng vèn ®Çu t­ x©y dùng l­íi ®iÖn 106® 59.095,11 6 Tæng phô t¶i cùc ®¹i PSmax kW 72176,895 7 §iÖn n¨ng t¶i ®iÖn hµng n¨m AS 106kWh 252,619 8 Tæn thÊt ®iÖn ¸p cùc ®¹i DUmax% % 3,06 9 Tæng tæn thÊt c«ng suÊt DPS kW 1905,7 10 Tæng tæn thÊt c«ng suÊt DPS% % 2,64 11 Tæng tæn thÊt ®iÖn n¨ng DAS kWh 2.985.149,76 12 Tæng tæn thÊt ®iÖn n¨ng DAS% % 1,19 13 Gi¸ thµnh x©y dùng l­íi ®iÖn cho 1kW 103®/kWh 818,754 14 Chi phÝ vËn hµnh hµng n¨m 106® 9.489,3945 15 Gi¸ thµnh t¶i ®iÖn ®/kWh 37,564 Ch­¬ng 7 thiÕt kÕ tr¹m biÕn ¸p trung gian 35/10 kV i. phÇn më ®Çu: Trong ngµnh ®iÖn lùc ViÖt Nam, viÖc thiÕt kÕ tr¹m biÕn ¸p lµ mét c«ng viÖc ®­îc quan t©m hµng ®Çu v× khi tÝnh to¸n cung cÊp ®iÖn cho mét côm d©n c­, mét khu phè, mét khu vùc th× tr¹m biÕn ¸p lµ mét trong nh÷ng thiÕt bÞ quan träng. Khi tÝnh to¸n thiÕt kÕ tr¹m biÕn ¸p ta cÇn ph¶i chó ý ®Õn vÞ trÝ ®Þa lý, nguån cung cÊp, yªu cÇu cña phô t¶i, c«ng suÊt sö dông, trªn c¬ së ®ã ®Ó ®Ò ra ®­îc ph­¬ng ¸n cÊp ®iÖn hîp lý cho tr¹m biÕn ¸p. ThiÕt kÕ tr¹m biÕn ¸p ®­îc tiÕn hµnh theo c¸c tr×nh tù sau: 1. Chän MBA vµ s¬ ®å nèi d©y cña tr¹m. 2. Chän c¸c thiÕt bÞ cao ¸p. 3. Chän c¸c thiÕt bÞ h¹ ¸p. 4. TÝnh ng¾n m¹ch ®Ó kiÓm tra c¸c thiÕt bÞ ®· chän. 5. TÝnh nèi ®Êt. C¸c sè liÖu ban ®Çu: Tr¹m biÕn ¸p thiÕt kÕ lµ tr¹m biÕn ¸p TG1, gåm cã 2 m¸y biÕn ¸p víi c«ng suÊt ®Þnh møc mçi m¸y lµ S=10.000kVA. Ph­¬ng ¸n cÊp ®iÖn: Tr¹m cã dông l­îng t­¬ng ®èi lín, mÆt kh¸c dùa vµo vÞ trÝ ®Þa h×nh, ®Êt ®ai thùc tÕ n¬i ®Æt tr¹m t­¬ng b»ng ph¼ng nªn tr¹m ®­îc thiÕt kÕ ®Æt ë ngoµi trêi. Sö dông tr¹m ngoµi trêi sÏ tiÕt kiÖm ®­îc kh¸ lín vÒ kinh phÝ x©y dùng vµ l¾p ®Æt. S¬ ®å nguyªn lý tr¹m biÕn ¸p 35/10kV (Xem trang sau). H×nh 7.1 - S¬ ®å nguyªn lý tr¹m biÕn ¸p trung gian 35/10 kV II. Chän c¸c phÇn tö cña tr¹m: Chän c¸p tõ m¸y biÕn ¸p ®Õn tñ ph©n phèi. Do kho¶ng c¸ch t¶i ®iÖn ng¾n, c¸p 10kV ®­îc chän theo Jkt. - Phô t¶i lµm viÖc víi Tmax=3500h vµ c¸p ®ång, tra b¶ng 4.3 - trang 194 -“Sæ tay lùa chän vµ tra cøu thiÕt bÞ ®iÖn tõ 0,4 ®Õn 500kV” ( T¸c gi¶ Ng« Hång Quang) ®­îc Jkt=3,1A/mm2. - Dßng ®iÖn lín nhÊt qua c¸p: XuÊt hiÖn khi x¶y ra sù cè mét m¸y biÕn ¸p, m¸y biÕn ¸p cßn l¹i vËn hµnh qu¸ t¶i víi kqt=1,4. - TiÕt diÖn kinh tÕ cña c¸p: Nh­ vËy ta chän c¸p 10kV c¸ch ®iÖn XLPE do h·ng Furukawa chÕ t¹o, XLPE (3x240) cã Z0 = 0,0986 + j0,0856W/km - KiÓm tra c¸c ®iÒu kiÖn kü thuËt: §iÒu kiÖn tæn thÊt ®iÖn ¸p: DU < DUcp = 5%.10kV = 500V §iÒu kiÖn æn ®Þnh nhiÖt cña tiÕt diÖn c¸p: Trong ®ã: a: HÖ sè nhiÖt (Víi c¸p ®ång lÊy a = 6) tqt: Thêi gian quy ®æi, víi l­íi trung vµ h¹ ¸p lÊy b»ng thêi gian c¾t ng¾n m¹ch (LÊy t = 0,8s) CÇn x¸c ®Þnh trÞ sè ng¾n m¹ch: C¸p 10kV N1 M¸y c¾t 35kV t¹i tr¹m biÕn ¸p trung gian cã c«ng suÊt c¾t: - §iÖn kh¸ng hÖ thèng: - §iÖn kh¸ng m¸y biÕn ¸p: - §iÖn kh¸ng cña ®o¹n c¸p (C¸p ®· chän cã chiÒu dµi 5m) NhËn thÊy ®iÖn kh¸ng cña ®o¹n c¸p lµ rÊt nhá nªn ta bá qua trong khi tÝnh to¸n VËy ®iÖn kh¸ng tæng: X*S = 0,051 + 0,75 = 0,801 Dßng ®iÖn ng¾n m¹ch: §Ó tho¶ m·n ®iÒu kiÖn æn ®Þnh nhiÖt dßng ng¾n m¹ch, tiÕt diÖn c¸p ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn sau: F ³ a.IN.= 6.6,86.=36,81mm2 Nh­ vËy c¸p XLPE (3x240) ®· chän lµ tho¶ m·n. C¸c thiÕt bÞ kh¸c trong tr¹m ta chän nh­ ®· tÝnh to¸n chi tiÕt trong ch­¬ng 5. VËy ta cã b¶ng thèng kª c¸c thiÕt bÞ chÝnh trong tr¹m biÕn ¸p trung gian thiÕt kÕ nh­ sau: B¶ng 7.1 – Thèng kª c¸c thiÕt bÞ chÝnh trong tr¹m biÕn trung gian. STT Tªn thiÕt bÞ PhÝa 35kV PhÝa 10kV Lo¹i H·ng s¶n xuÊt Lo¹i H·ng s¶n xuÊt 1 M¸y c¾t 36G1-E16 Siemens 2 M¸y c¾t hîp bé 8BJ50 Siemens 3 Dao c¸ch ly РЛНД - 35/600 Liªn X« cò 4 Chèng sÐt van PBC-35 Liªn X« cò PBC-10 Liªn X« cò 5 Thanh gãp AC – 120 (60x8)mm2 6 Sø ®ì OF-10-375Y3 Liªn X« cò 7 BiÕn dßng ®iÖn 4MA76 Siemens TPOF-10 Liªn X« cò 8 BiÕn ®iÖn ¸p HOM - 35 Liªn X« cò HTMK - 10 Liªn X« cò 9 C¸p XLPE (3x240) Furukawa S¬ ®å tr¹m biÕn ¸p 10000 kva - 35/10 kv H×nh 7.2 - S¬ ®å tr¹m biÕn ¸p trung gian 10000 kVA - 35/10 kv H×nh 7.3 - C¸c b¶n vÏ mÆt c¾t tr¹m biÕn ¸p trung gian 10000 kVA - 35/10 kV III. TÝnh to¸n nèi ®Êt cho tr¹m biÕn ¸p: HÖ thèng nèi ®Êt trong tr¹m biÕn ¸p cã ba chøc n¨ng chÝnh sau: Nèi ®Êt lµm viÖc, nèi ®Êt an toµn vµ nèi ®Êt chèng sÐt. ViÖc nèi ®Êt cho tr¹m biÕn ¸p lµ rÊt quan träng, ®em l¹i ®é tin cËy cao trong viÖc cung cÊp ®iÖn, an toµn cho ng­êi vµ thiÕt bÞ. HÖ thèng nèi ®Êt bao gåm c¸c cäc lµm b»ng thÐp gãc L60x60x6 dµi 2,5m ®­îc ch«n th¼ng ®øng c¸ch mÆt ®Êt 0,7m, kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c cäc lµ 5m.C¸c cäc ®­îc nèi víi nhau b»ng thanh thÐp trßn d=20mm t¹o thµnh m¹ch vßng h×nh ch÷ nhËt bao quanh tr¹m biÕn ¸p. C¸c thanh thÐp trßn ®­îc hµn chÆt víi c¸c cäc ë ®é s©u 0,8 m. * §iÖn trë t¶n cña mét cäc: Trong ®ã: - r : §iÖn trë suÊt cña ®Êt, r = 0,4.104W/cm. - kmc : HÖ sè xÐt tíi ¶nh h­ëng cña thêi tiÕt ®Õn ®iÖn trë nèi ®Êt. Tra b¶ng phô lôc 6.4 s¸ch “ HÖ thèng cung cÊp ®iÖn” ta ®­îc kmc=1,4. - l : ChiÒu dµi cña cäc. - t : §é ch«n s©u cña cäc tÝnh ®Õn gi÷a cäc. - d : §­êng kÝnh cña cäc, ë ®©y ta dïng ®iÖn cùc lµm b»ng s¾t gãc nªn ®­êng kÝnh ®¼ng trÞ ®­îc tÝnh theo c«ng thøc d = 0,95b. - b : BÒ réng cña ®iÖn cùc. Víi c¸c th«ng sè kü thuËt: l = 2,5m t0 = 0,7m t = t0 +l/2 = 1,95m b = 60mm = 0,06m d=0,95.b=0,95.0,06=0,057 VËy ta tÝnh ®­îc: * X¸c ®Þnh sè cäc cÇn ®ãng: V× nªn ta tra b¶ng phô lôc 6-6 s¸ch “ HÖ thèng cung cÊp ®iÖn” ®­îc hc=0,73. Sè cäc cÇn ph¶i ®ãng lµ: Trong ®ã: Rc : §iÖn trë cña cäc, W. R0 : §iÖn trë quy ®Þnh cña hÖ thèng nèi ®Êt, W. hc : HÖ sè sö dông cña cäc. VËy sè cäc cÇn ®ãng lµ 24 cäc. Do c¸c cäc ®­îc nèi víi nhau theo m¹ch vßng h×nh ch÷ nhËt, mçi cäc c¸ch nhau 5m nªn ta chän kÝch th­íc 35´25m. * §iÖn trë t¶n cña mét thanh: Trong ®ã: - r : §iÖn trë suÊt cña ®Êt, r = 0,4.104W/cm. - kmt : HÖ sè xÐt tíi ¶nh h­ëng cña thêi tiÕt ®Õn ®iÖn trë nèi ®Êt. Tra b¶ng phô lôc 6.4 s¸ch “ HÖ thèng cung cÊp ®iÖn” ta ®­îc kmt=1,6. - K: HÖ sè h×nh d¸ng cña hÖ thèng nèi ®Êt. Tra b¶ng 2.6 – Trang 18 (H­íng dÉn thiÕt kÕ tèt nghiÖp kü thuËt ®iÖn cao ¸p – NguyÔn Minh Ch­íc) víi 11/l2 = 35/25 = 1,4 ta ®­îc K = 5,7. - l1: ChiÒu dµi cña toµn bé khu vùc nèi ®Êt; l1 = 35m. - l2: ChiÒu réng cña toµn bé khu vùc nèi ®Êt; l2 = 25m. - L: Tæng chiÒu dµi cña hÖ thèng thanh nèi ®Êt; L = 2(l1 + l2) = 120m. - d: §­êng kÝnh cña thanh trßn, d =20mm=0,02m. - t: §é ch«n s©u cña thanh; t = 0,8m. VËy ta tÝnh ®­îc: * §iÖn trë cña toµn bé hÖ thèng: Trong ®ã: n : Sè cäc dù kiÕn sÏ ®ãng; n = 24cäc ht : HÖ sè sö dông cäc bè trÝ theo d¹ng m¹ch vßng hc : HÖ sè sö dông cña thanh nèi khi bè trÝ theo d·y Víi a/l =5/2,5 = 2 vµ n = 22 tra b¶ng phô lôc 6-6 s¸ch “HÖ thèng cung cÊp ®iÖn” ta ®­îc: ht = 0,32 hc = 0,64 VËy ®iÖn trë cña m¹ch vßng: NhËn thÊy Rtt = 0,938W < Ryc = 1W VËy hÖ thèng nèi ®Êt cña tr¹m ®¹t yªu cÇu . a. S¬ ®å mÆt b»ng. b. S¬ ®å mÆt c¾t ®øng. H×nh 7.4 - S¬ ®å mÆt b»ng nèi ®Êt tr¹m biÕn ¸p trung gian 10000 kVA - 35/10kV ch­¬ng 8 thiÕt kÕ ®­êng d©y trung ¸p 35kV Yªu cÇu: ThiÕt kÕ tuyÕn ®­êng d©y 35 kV tõ tr¹m biÕn ¸p nguån 110/35/10 kV Thanh Xu©n cÊp ®iÖn cho tr¹m biÕn ¸p trung gian 35/10 kV (TG4). TuyÕn ®­êng d©y thiÕt kÕ dµi 1,6 km ®i qua vïng d©n c­ ®Þa h×nh kh¸ b»ng ph¼ng. I. §iÒu kiÖn khÝ hËu vµ c¸c th«ng sè cña d©y dÉn: 1. Quy ®Þnh vÒ c¸c sè liÖu cña vïng khÝ hËu: B¶ng 8.1 - B¶ng ph©n vïng khÝ hËu. §iÒu kiÖn tÝnh to¸n Vïng khÝ hËu I II III IV 1. Lóc nhiÖt ®é kh«ng khÝ thÊp: NhiÖt ®é(0C) Tèc ®é giã v(m/s) 2. Lóc nhiÖt ®é kh«ng khÝ cao: NhiÖt ®é(0C) Tèc ®é giã v(m/s) 3. Lóc b·o: NhiÖt ®é (0C) Tèc ®é giã v(m/s) 5 0 40 0 25 25 5 0 40 0 25 30 5 0 40 0 25 30 5 0 40 0 25 40 Theo ®Çu bµi ®­êng d©y thiÕt kÕ ®i qua vïng ®Þa h×nh kh¸ b»ng ph¼ng, ta chän vïng khÝ hËu lµ vïng IV. 2. Quy ®Þnh vÒ ph©n lo¹i ®­êng d©y trªn kh«ng: Tuú theo tÝnh chÊt quan träng chñ yÕu cña phô t¶i vµ cÊp ®iÖn ¸p, ®­êng d©y trªn kh«ng ®­îc chia ra lµm 3 ®¼ng cÊp sau: B¶ng 8.2 – §¼ng cÊp cña ®­êng d©y. §¼ng cÊp ®­êng d©y §iÖn ¸p cña ®­êng d©y(kV) Lo¹i hé tiªu thô I >35 35 BÊt cø lo¹i nµo Lo¹i 1 vµ 2 II 35 1-20 Lo¹i 3 BÊt cø lo¹i nµo III £1 BÊt cø lo¹i nµo Dùa vµo b¶ng trªn ta chän ®¼ng cÊp cña ®­êng d©y lµ lo¹i II. 3. Quy ®Þnh vÒ hÖ sè an toµn: HÖ sè an toµn: n = Trong ®ã: sgh : øng suÊt giíi h¹n cña d©y dÉn (hoÆc d©y chèng sÐt) scp : øng suÊt cho phÐp cña vËt liÖu lµm d©y dÉn B¶ng 8.3 - TrÞ sè cña hÖ sè an toµn. TÝnh chÊt khu vùc vµ ®Æc tÝnh cña d©y d½n HÖ sè an toµn n N¬i ®«ng d©n c­: D©y nhiÒu sîi 2 D©y mét sîi 2,5 N¬i ®«ng d©n vµ kho¶ng v­ît quan träng: D©y Nh«m nhiÒu sîi tiÕt diÖn tíi 102mm2 2,5 D©y §ång nhiÒu sîi tiÕt diÖn tíi 70mm2 2,5 D©y thÐp tiÕt diÖn tíi 25mm2 2,5 C¸c d©y trªn nh­ng tiÕt diÖn lín h¬n 2 D©y AC víi mäi tiÕt diÖn 2 4. C¸c sè liÖu vÒ d©y AC-120 phôc vô cho tÝnh to¸n: B¶ng 8.4 - B¶ng sè liÖu vÒ t¶i träng d©y dÉn. M· d©y FA (mm2) FFe (mm2) g1 (10-3N/m.mm2) g2 (10-3N/m.mm2) g3 (10-3N/m.mm2) AC-120 118 18,8 34,9 68,2 76,6 Trong ®ã: g1: TØ t¶i do träng l­îng cña b¶n th©n d©y dÉn g2: TØ t¶i do ¸p lùc cña giã lªn d©y dÉn g3: TØ t¶i do tæng hîp g3 = B¶ng 8.5 - B¶ng sè liÖu vÒ c¬ lý cña d©y AC-70. VËt liÖu dgh (N/mm2) E (N/mm2) a (1/0C) b = 1/E (mm2/N) A 157 61,6.103 23.10-6 10,23.10-6 Fe 1175 196.103 12.10-6 5,1.10-6 II. tÝnh to¸n vµ lùa chän c¸c phÇn tö trªn ®­êng d©y 1. Lùa chän kho¶ng cét Chän kho¶ng cét c¸ch nhau L = 100m. Nh­ vËy toµn tuyÕn cã 16 vÞ trÝ cét: vÞ trÝ 1 lµ cét xuÊt tuyÕn, vÞ trÝ 16 lµ cét cuèi, c¸c vÞ trÝ cßn l¹i lµ cét trung gian. S¬ ®å tuyÕn ®­êng d©y trung ¸p nh­ h×nh vÏ trang bªn. 2. Chän cét Toµn tuyÕn chän lo¹i cét ly t©m LT12 cña nhµ m¸y bª t«ng §«ng Anh. Lo¹i cét nµy ®­îc chÕ t¹o víi ®é dµi 12m vµ c¸c ch©n ®Õ 6m, 8m. Tuú d©y, tuú theo vÞ trÝ sö dông thùc tÕ sÏ t¹o ra c¸c cét cã chiÒu cao kh¸c nhau 12m, 16m, 18m, 20m. ViÖc ch¾p nèi gi÷a c¸c cét vµ ch©n ®Õ ®­îc thùc hiÖn b»ng c¸ch ghÐp m¨ng x«ng hoÆc mÆt bÝch. Dù ®Þnh t¹i c¸c cét xuÊt tuyÕn, cét cuèi dïng cét kÐp, c¸c vÞ trÝ trung gian dïng cét ®¬n. Tæng sè cét lµ 18 chiÕc. T¹i c¸c vÞ trÝ trung gian dïng cét ly t©m LT12B, cao 12m. Riªng 2 cét ®Æt gÇn tr¹m cao 14m do cã thiÕt kÕ thªm d©y chèng sÐt. B¶ng 8.6 - B¶ng th«ng sè kü thuËt cña cét. Lo¹i Quy c¸ch D1/D2-H (mm) M¸c bª t«ng V (m3) M (kg) Lùc ®Çu cét Pcp(kg) LT12C 190/300-10000 400 0,44 1200 900 3. Chän xµ, sø: a. Chän xµ: C¸c cét trung gian dïng xµ ®¬n (kÝ hiÖu X1). C¸c cét ®Çu cuèi dïng xµ kÐp (kÝ hiÖu X2). Xµ lµm thÐp gãc L73.73.7. KÌm xµ vµ chèng xµ dïng thÐp gãc L60.60.6. KÕt cÊu cña c¸c lo¹i xµ vµ kÝch th­íc cña xµ nh­ h×nh vÏ b. Chän sø Sø chän theo ®iÒu kiÖn: U®mSø ³ U®m m¹ng Ta chän sø ngoµi trêi lo¹i PC – 70д do Liªn X« chÕ t¹o cã c¸c th«ng sè : B¶ng 8.7 - B¶ng c¸c th«ng sè cña sø. KiÓu KÝch th­íc, mm Lùc kÐo ph¸ ho¹i (daN.103) ChiÒu dµi ®­êng dß ®iÖn (cm) Khèi l­îng (kG) Cao §­êng kÝnh ngoµi §­êng kÝnh ty sø PC – 70д 127 255 16 7 30,3 3,56 H×nh 8.1 - S¬ ®å tuyÕn ®­êng d©y thiÕt kÕ. H×nh 8.2 - KÕt cÊu cña cét vµ xµ 4. Chän mãng cét Chän dïng mãng kh«ng cÊp . Mãng cét trung gian cã kÝch th­íc 1x1,2x1,5m. Mãng cét cuèi cã kÝch th­íc 1,2x1,4x1,5m H­íng tuyÕn 1,2m 1,4m 1,5m 1m 1,2m H­íng tuyÕn H×nh 8.3 - KÕt cÊu mãng cét. III. kiÓm tra c¸c phÇn tö ®· chän 1. TÝnh to¸n øng suÊt vµ ®é vâng a. TÝnh kho¶ng v­ît tíi h¹n * Kho¶ng v­ît tíi h¹n cña d©y AC ®­îc tÝnh b»ng c«ng thøc: Trong ®ã: lth : Kho¶ng v­ît tíi h¹n. sACb·o : øng suÊt d©y AC khi b·o. sACmin : øng suÊt d©y AC khi nhiÖt ®é kh«ng khÝ nhá nhÊt. gqmin=g1, gbao=g3. qbao : NhiÖt ®é kh«ng khÝ khi cã b·o. qmin : NhiÖt ®é kh«ng khÝ thÊp nhÊt. aA : HÖ sè në dµi cña nh«m, aA =23.106. Môc ®Ých x¸c ®Þnh lth lµ ®Ó xem víi mét kho¶ng cét ®ã, øng suÊt lín nhÊt sÏ x¸c ®Þnh khi nµo. NÕu l>lth th× smax xuÊt hiÖn khi b·o. NÕu l<lth th× smax xuÊt hiÖn khi nhiÖt ®é thÊp nhÊt. Tr­íc khi tÝnh sACb·o vµ sACmin ta cÇn tÝnh c¸c gi¸ trÞ sau: - TØ sè gi÷a tiÕt diÖn phÇn nh«m va phÇn thÐp cña d©y dÉn lµ : a = = = 6,28 - Modul ®µn håi cña vËt liÖu phøc hîp AC lµ: EAC = ==80,06.103N/mm2 Trong ®ã: EAC : Modul ®µn håi cña vËt liÖu phøc hîp. EA : Modul ®µn håi cña vËt liÖu Nh«m: EA = 61,6.103N/mm2 EFe : Modul ®µn håi cña vËt liÖu ThÐp: EFe = 196.103N/mm2 - HÖ sè kÐo dµi ®µn håi cña d©y AC: bAC = = 12,49.10-6mm2/N. - HÖ sè d·n në cña d©y phøc hîp AC Trong ®ã: - HÖ sè gi·n në cña thÐp: aFe = 12.10-6(1/0C) - HÖ sè gi·n në cña nh«m: aA = 23.10-6(1/0C) - Modul ®µn håi cña vËt liÖu Nh«m: EA = 61,6.103N/mm2 - Modul ®µn håi cña vËt liÖu ThÐp: EFe = 196.103N/mm2 - øng suÊt cho phÐp lín nhÊt cña nh«m: Tõ c«ng thøc: Suy ra: sAcp = = = 78,5N/mm2 Trong ®ã: n: HÖ sè an toµn. Víi d©y dÉn AC tra b¶ng 4-6 s¸ch “ HÖ thèng cung cÊp ®iÖn” ta ®­îc n=2. X¸c ®Þnh ®­îc øng suÊt d©y AC lóc nhiÖt ®é thÊp nhÊt: sACmin = [sA.cp-(aA-aAC).(q0-qmin).EA]. sACmin = [78,5-(23-19,3).10-6 .(20-5).61,6.103]. = 97,58N/mm2 Trong ®ã: q0 : NhiÖt ®é m«i tr­êng chÕ t¹o d©y, lÊy q0 =200C. X¸c ®Þnh ®­îc øng suÊt d©y AC lóc b·o: sACb·o = [sA.cp - (aA - aAC).(q0 - qb·o).EA]. sAcb·o = [78,5-(23-19,3).10-6 .(20-25).61,6.103]. = 103,51N/mm2 Kho¶ng v­ît tíi h¹n cña d©y AC-70 lµ: lth = = 162,183m L = 100m <lth VËy øng suÊt lín nhÊt trong d©y xuÊt hiÖn khi trong d©y dÉn khi nhiÖt ®é thÊp nhÊt smax =sACmin = 97,58N/mm2. b. Ph­¬ng tr×nh tr¹ng th¸i x¸c ®Þnh ®é vâng cña d©y dÉn. §é vâng lµ kho¶ng c¸ch theo ph­¬ng th¼ng ®øng tõ ®iÓm thÊp nhÊt cña d©y trong kho¶ng cét ®Õn ®iÓm treo cao cña d©y. Víi d©y phøc hîp ta cã ph­¬ng tr×nh tr¹ng th¸i : Tr¹ng th¸i m lµ tr¹ng th¸i b·o: gm = g3 = 76,6.10-3N/mm2 qm = 250C sACm = sACb·o = 103,51N/mm2 Tr¹ng th¸i n lµ tr¹ng th¸i nhiÖt ®é cao nhÊt: gn= g1 = 34,9.10-3N/mm2 qn = 400C sACn = sACmax Thay sè vµo ph­¬ng tr×nh tr¹ng th¸i ta cã: BiÕn ®æi t­¬ng ®­¬ng ta ®­îc : s3ACmax – 62,062s2ACmax – 40632,84= 0 Gi¶i ph­¬ng tr×nh trªn ta ®­îc : sACmax = 70,29N/mm2 §é vâng cña ®­êng d©y lµ: f== 2. Tr×nh tù kiÓm tra: a. KiÓm tra kho¶ng c¸ch an toµn §iÒu kiÖn kiÓm tra: §é cao an toµn cho phÐp cña d©y dÉn so víi mÆt ®Êt lµ 6m h0 = h - f - h1 ³ hcp Trong ®ã: h lµ chiÒu cao cét: h = 12m f lµ ®é vâng d©y: f = 0,62m h1 lµ ®é ch«n s©u cña cét: h1 = 1,5m h0 = 12 - 0,62 - 2 = 9,38m > hcp=6m VËy ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn an toµn. b. KiÓm tra kh¶ n¨ng chÞu uèn cét cña cét trung gian Cét trung gian lµm viÖc chÞu t¸c ®éng cña lùc giã b·o lªn th©n cét vµ d©y dÉn trong tõng kho¶ng cét. * T¶i träng do giã t¸c ®éng lªn cét: Pc= Trong ®ã: a: HÖ sè biÓu thÞ sù kh«ng ®Òu cña giã lªn kho¶ng cét (a = 0,7). v :VËn tèc giã lóc b·o (v=40m/s) C: HÖ ®éng lùc cña kh«ng khÝ phô thuéc vµo bÒ mÆt chÞu giã (C = 0,7) F: Lµ diÖn tÝch mÆt cét chÞu giã F = = = 2,572m2 Ta cã : Pc = = 1236,335N * T¶i träng do giã t¸c ®éng lªn mét d©y trong kho¶ng cét: Pd= Trong ®ã: a: HÖ sè biÓu thÞ sù kh«ng ®Òu cña giã trªn kho¶ng cét (a = 0,7). v :VËn tèc giã lóc b·o (v=40m/s). C: HÖ ®éng lùc cña kh«ng khÝ phô thuéc vµo bÒ mÆt chÞu giã. V× d©y cã d=15,2mm<20mm nªn C=1,1. d: §­êng kÝnh d©y dÉn. L: ChiÒu dµi kho¶ng v­ît. Pd = = 1148,162N * Lùc giã ®Æt vµo cét ë ®é cao: H = = = 4,857m * Tæng m«men t¸c ®éng lªn tiÕt diÖn cét ®Æt s¸t ®Êt: Mtt = n.SMi Trong ®ã : n: Lµ hÖ sè qu¸ t¶i cña ¸p lùc giã (n=1,2) SMi = Mp® + Mpc Víi : Mp®: Lµ m«men lùc giã t¸c dông lªn d©y dÉn g©y ra. Mpc: Lµ m«men lùc giã t¸c ®éng lªn cét g©y ra. SMi = 3.1148,162.10,5 + 1236,335.4,857 = 42171,98(N.m) Ta cã : Mtt = 1,2.42171,98 = 50606,38(N.m) Th«ng th­êng c¸c t¶i träng th¼ng ®øng nh­ träng l­îng cña cét, xµ, sø...kh«ng g©y m«men uèn ®èi víi cét nh­ng trong chÕ t¹o ng­êi ta th­êng t¨ng m«men tæng t¸c dông lªn cét lªn 10% ®Ó t¨ng ®é an toµn khi lµm viÖc cña cét. Mtt = 110%. 50606,38=55667,02(N.m) * Quy ®æi m«men tÝnh to¸n vÒ ®Çu cét: Ptt = = = 5301,62(N) = 530,16kG Ptt = 530,167 < Pcp = 900kG. VËy cét lµm viÖc an toµn. c. KiÓm tra kh¶ n¨ng chÞu uèn cña cét ®Çu vµ cét cuèi. C¸c cét ®Çu vµ cuèi lu«n bÞ kÐo vÒ mét phÝa bëi søc kÐo cña d©y dÉn. * Lùc kÐo cña mét d©y dÉn: T = sACqmin.FAC = 97,58(118 + 18,8) = 13348,944N sACqmin: øng suÊt cña d©y dÉn AC khi nhiÖt ®é kh«ng khÝ nhá nhÊt * M«men tÝnh to¸n tæng t¸c ®éng lªn tiÕt diÖn cét t¹i ®iÓm ®Æt s¸t ®Êt: Mtt = n.(T.h1 + T.h2 + T.h3) = 1,3.13388,944.10,5 = 182759,09N.m *Lùc tÝnh to¸n quy vÒ ®Çu cét : Ptt = = =17405,63 = 1740,56kG Cét cuèi dïng cét 2LT12C, mçi cét cã lùc ®Çu cét cho phÐp 900 kG VËy: Ptt = 1740,56kG < 1800kG Cét lµm viÖc an toµn do vËy ta kh«ng cÇn ®Æt thªm 2 d©y nÐo t¨ng c­êng cho cét. d. KiÓm tra mãng cét trung gian. C«ng thøc kiÓm tra: k.S £ (1) F1 = (2) F2 = (1 + tg2j)(1 + 1,5..tgj) (3) F3 = (1 + tg2j). + tgj (4) En = (5) S : Tæng lùc ngang ®Æt lªn cét. Q0 : Tæng träng lùc ®Æt lªn nÒn kÓ c¶ träng l­îng mãng C : Lùc kÕt dÝnh tÝnh to¸n (tra b¶ng C = 4,12N/cm2) g : Träng l­îng riªng cña ®Êt (g =14,7 kN/m3) q, q2 : TrÞ sè hµm sè cña nÒn ®Êt sÐt, Tra b¶ng ta cã q = 0,476; q2 = 0,128 k0 : HÖ sè an toµn phô thuéc vµo cét vµ chÕ ®é lµm viÖc k0 = 1,26 j : Gãc ma s¸t trong ®Êt sÐt j = 400; tgj = 0,839 §é cao trung b×nh ®Æt c¸c lùc ngang vµo cét: Thay sè vµo c«ng thøc (2), (3), (4), (5) ta cã: F1 = =16,89 F2 = (1+ 0,8392)(1 + 1,5..0,839) = 3,42 F3 = (1 + 0,8392). + 0,839 = 2,2 En = = 35,39 Q0 = Qc + Qm + Q® + Qx Trong ®ã: Träng l­îng cét lµ: QC = 0,44.24,5 = 10,78kN Träng l­îng cña mãng lµ: Qm = 1.1,2.1,5.24,5 = 44,1kN Träng l­îng cña d©y lµ: Qd = 34,9.10-3.100.3.136,8 = 1,43kN Träng l­îng xµ, sø lµ: Qx = 0,5kN Q0 = 10,78+44,1+1,43+0,5 = 56,81kN S = 6.1148,162+1236,335=8125,31(N) = 8,13kN Thay sè liÖu ®· tÝnh to¸n vµo c«ng thøc kiÓm tra: 1,5.8,13 £ (3,42.35,39+2,2.56,81) 12,195kN < 14,57kN VËy mãng cét trung gian lµm viÖc an toµn. Tµi liÖu tham kh¶o NguyÔn C«ng HiÒn, NguyÔn M¹nh Ho¹ch. HÖ thèng cung cÊp ®iÖn cña xÝ nghiÖp c«ng nghiÖp ®« thÞ vµ nhµ cao tÇng. Nhµ xuÊt b¶n khoa häc vµ kü thuËt. Ng« Hång Quang, Vò V¨n TÈm. ThiÕt kÕ cÊp ®iÖn. Nhµ xuÊt b¶n khoa häc vµ kü thuËt. Ng« Hång Quang. Sæ tay lùa chän vµ tra cøu thiÕt bÞ ®iÖn tõ 0,4 ®Õn 500kV. Nhµ xuÊt b¶n khoa häc vµ kü thuËt. NguyÔn V¨n §¹m. M¹ng l­íi ®iÖn. Nhµ xuÊt b¶n khoa häc vµ kü thuËt. NguyÔn V¨n §¹m. ThiÕt kÕ c¸c m¹ng vµ hÖ thèng ®iÖn. Nhµ xuÊt b¶n khoa häc vµ kü thuËt. NguyÔn Minh Ch­íc. H­íng dÉn thiÕt kÕ kü thuËt ®iÖn cao ¸p. TrÞnh Hïng Th¸m, NguyÔn H÷u Kh¸i, §µo Quang Th¹ch, L· V¨n ót, Ph¹m V¨n Hoµ, §µo Kim Hoa. Nhµ m¸y ®iÖn vµ tr¹m biÕn ¸p (PhÇn ®iÖn) Nhµ xuÊt b¶n khoa häc vµ kü thuËt.