Đồ án Hướng dẫn thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp

TRẠm biến áp là một trong những phần tử quan trọng nhất trong hệ thống điện. Nó có nhiệm vụ chính là biến điện áp đến một cấp thích hợp nhằm phục vụ cho việc truyền tải và cung cấp điện đến phụ tải tiêu thụ. Trạm biến áp tăng áp nâng điện áp lên cao để truyền tải đi xa, ngược lại trạm biến áp hạ áp giảm điện áp xuống thấp thích hợp để cấp cho các phụ tảitiêu thụ. 1.1.2 Phân loại: Trạm biến áp được phân loại theo điện áp, quy mô và cấu trúc xây dựng của trạm. a. Theo điện áp thì có hai loại: - Trạm tăng áp: thường đặt ở những nhà máy điện có nhiệm vụ nâng điện áp đầu cực máy phát lên cao để truyền tải đi xa. - Trạm hạ áp: thường đặt ở những trạm phân phối, nó nhận điện từ hệ thống truyền tải rồi giảm điện áp xuống cấp thíchhợp để cung cấp điện cho các phụ tải tiêu thụ. b. Theo mức độ quy mô của trạm biến áp, người ta chia thành hai loại: - Trạm biến áp trung gian hay còn gọi là trạm biến áp khu vực: thường có điện áp sơ cấp lớn, cung cấp điện cho một khu vực phụ tải lớn ở các vùng miền, tỉnh thành, khu công nghiệp lớn, Điện áp ởphía sơ cấp thường là 500; 220; 110 kV, điện áp phía thứ cấp thường là 110; 66; 35; 22; 15 kV. - Trạm biến áp phân phối hay còn gọi là trạmbiến áp địa phương: nhận điện từ các trạm biến áp trung gian (trạm biến áp khu vực) để cung cấp trực tiếp cho các phụ tải như xí nghiệp, khu dân cư, qua các đường dây phân phối. c. Theo cấu trúc xây dựng thì có hai loại sau: - Trạm biến áp ngoài trời: Phù hợp với các trạm khu vực và trạm địa phương có công suất lớn.

pdf67 trang | Chia sẻ: lvbuiluyen | Ngày: 24/10/2013 | Lượt xem: 6413 | Lượt tải: 30download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đồ án Hướng dẫn thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
TỔNG QUAN CHƯƠNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 4 LỜI CẢM ƠN Em chân thành cảm ơn Thầy Lê Đình Lương đã trực tiếp hướng dẫn, cung cấp tài liệu và tạo mọi điều kiện để em hồn thành đồ án mơn học này. Em cũng xin gửi lời cảm ơn đến Thầy- Trần Thanh Sơn cùng các thầy cơ trong khoa Điện-Điện tử đã giảng dạy, truyền đạt và trang bị kiến thức cho em trong suốt thời gian em học ở Trường Đại Học Kỹ Thuật Cơng Nghệ Thành Phố Hồ Chí Minh để hồn thành đồ án mơn học này. Trong quá trình làm đồ án mơn học, do thời gian hạn chế nên đề tài em hồn thành sẽ khơng tránh khỏi những thiếu sĩt, mong các Thầy-Cơ thơng cảm bỏ qua và chỉ dẫn thêm cho em. Em xin lắng nghe và tiếp thu những ý kiến đĩng gĩp từ Thầy- Cơ. Người thực hiện Trần Anh Trung TỔNG QUAN CHƯƠNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 5 MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN trang 01 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN trang 04 CHƯƠNG 2: TỔNG HỢP ĐỒ THỊ PHỤ TẢI trang 09 CHƯƠNG 3: CHỌN SƠ ĐỒ CẤU TRÚC VÀ SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN trang 15 CHƯƠNG 4: CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG trang 24 CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN NGẮN MẠCH VÀ TỰ DÙNG trang 36 CHƯƠNG 6: CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ CÁC PHẦN DẪN ĐIỆN trang 43 PHẦN PHỤ LỤC trang 67 - SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CỦA TRẠM BIẾN ÁP - SƠ ĐỒ MẶT BẰNG TRẠM Tài liệu tham khảo: - Thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp Tác giả: HÙYNH NHƠN - Thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp Tác giả: NGUYỄN HỮU KHẢI - Hướng dẫn thiết kế đồ án Cung cấp điện Tác giả: PHAN THỊ THU VÂN TỔNG QUAN CHƯƠNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 6 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… TỔNG QUAN CHƯƠNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 7 TỔNG QUAN 1.1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ TRẠM BIẾN ÁP 1.1.1 Khái niệm: Trạm biến áp là một trong những phần tử quan trọng nhất trong hệ thống điện. Nó có nhiệm vụ chính là biến điện áp đến một cấp thích hợp nhằm phục vụ cho việc truyền tải và cung cấp điện đến phụ tải tiêu thụ. Trạm biến áp tăng áp nâng điện áp lên cao để truyền tải đi xa, ngược lại trạm biến áp hạ áp giảm điện áp xuống thấp thích hợp để cấp cho các phụ tải tiêu thụ. 1.1.2 Phân loại: Trạm biến áp được phân loại theo điện áp, quy mô và cấu trúc xây dựng của trạm. a. Theo điện áp thì có hai loại: - Trạm tăng áp: thường đặt ở những nhà máy điện có nhiệm vụ nâng điện áp đầu cực máy phát lên cao để truyền tải đi xa. - Trạm hạ áp: thường đặt ở những trạm phân phối, nó nhận điện từ hệ thống truyền tải rồi giảm điện áp xuống cấp thích hợp để cung cấp điện cho các phụ tải tiêu thụ. b. Theo mức độ quy mô của trạm biến áp, người ta chia thành hai loại: - Trạm biến áp trung gian hay còn gọi là trạm biến áp khu vực: thường có điện áp sơ cấp lớn, cung cấp điện cho một khu vực phụ tải lớn ở các vùng miền, tỉnh thành, khu công nghiệp lớn, … Điện áp ở phía sơ cấp thường là 500; 220; 110 kV, điện áp phía thứ cấp thường là 110; 66; 35; 22; 15 kV. - Trạm biến áp phân phối hay còn gọi là trạm biến áp địa phương: nhận điện từ các trạm biến áp trung gian (trạm biến áp khu vực) để cung cấp trực tiếp cho các phụ tải như xí nghiệp, khu dân cư, … qua các đường dây phân phối. c. Theo cấu trúc xây dựng thì có hai loại sau: - Trạm biến áp ngoài trời: Phù hợp với các trạm khu vực và trạm địa phương có công suất lớn. TỔNG QUAN CHƯƠNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 8 - Trạm biến áp trong nhà: Phù hợp với các trạm địa phương và các nhà máy có công suất nhỏ. 1.1.3 Các thành phần chính của trạm biến áp: - Máy biến áp trung tâm. - Hệ thống thanh cái, dao cách ly. - Hệ thống relay bảo vệ. - Hệ thống nối đất, hệ thống chống sét. - Hệ thống điện tự dùng. - Khu vực phòng điều hành. - Khu vực phòng phân phối. 1.2 NHỮNG VẤN ĐỀ CHÍNH KHI THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 1.2.1 Những vấn đề cần lưu ý khi thiết kế trạm biến áp: - Trạm biến áp nên đặt gần các phụ tải. - Thuận tiện giao thông để dễ dàng chuyên chở các thiết bị xây dựng trạm. - Không nên đặt ở các trung tâm thành phố vì sẽ làm tăng chi phí đầu tư cũng như làm mất mỹ quan đô thị. - Nên đặt trạm ở những nơi khô ráo, tránh những khu vực ẩm ướt hoặc mực nước ngầm cao hơn đáy móng. - Tránh đặt trạm ở các vùng đất dễ sạt lở. - Tránh xa các khu vực dễ cháy nổ. Tóm lại: Việc chọn vị trí cố định đặt trạm biến áp là khá quan trọng vì nó sẽ quyết định về chi phí, tính an toàn và thuận tiện khi vận hành. 1.2.2 Yêu cầu khi thiết kế trạm biến áp: - Trạm biến áp cung cấp điện cho hộ tiêu thụ là phải đảm bảo đủ điện năng với chất lượng nằm trong phạm vi cho phép. Ngoài ra phải đảm bảo về mặt kinh tế, an toàn, … một phương án được xem là hợp lý khi thỏa mãn các yêu cầu sau: o Đảm bảo chất lượng điện năng. o Đảm bảo độ tin cậy cao (tùy theo tính chất loại phụ tải). o Vốn đầu tư thấp. o An toàn cho người và thiết bị. TỔNG QUAN CHƯƠNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 9 o Thuận tiện sửa chữa, vận hành. o Có tính khả thi. - Tuy nhiên những yêu cầu trên thường mâu thuẫn với nhau do đó khi thiết kế cần kết hợp hài hòa từng yêu cầu để tạo ra phương án tối ưu. 1.3 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TRẠM BIẾN ÁP SẼ THIẾT KẾ Thiết kế trạm biến áp 220/110/22 kV có các thông số như sau: a. Hệ thống: Trạm biến áp được nối với hệ thống có các thông số như sau: - Công suất hệ thống: SHT = 2000 MVA. - Điện kháng hệ thống: xHT = 0,35 - Cung cấp điện cho trạm bằng hai đường dây dài = 35 km b. Phụ tải khu dân cư 220 kV: Phụ tải khu dân cư 220 kV có các thông số như sau: - Công suất: Smax = 80 MVA - Hệ số công suất: cosϕ = 0,85 - Số đường dây: 4 - Đồ thị phụ tải ở cấp 220 kV như sau: c. Phụ tải khu nhà máy 110 kV: S% 0 20 40 60 80 100 h 4 8 14 12 16 20 24 TỔNG QUAN CHƯƠNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 10 Phụ tải khu nhà máy 110 kV có các thông số như sau: - Công suất: Smax = 50 MW - Hệ số công suất: cosϕ = 0,80 - Số đường dây: 2 - Đồ thị phụ tải ở cấp 110 kV như sau: d. Phụ tải khu nơng nghiệp 22 kV: Phụ tải khu nơng nghiệp 22 kV có các thông số như sau: - Công suất: Smax = 30 MW - Hệ số công suất: cosϕ = 0,80 - Số đường dây: 4 - Đồ thị phụ tải ở cấp 22 kV như sau: S% 0 20 40 60 80 100 h 4 8 14 12 16 20 24 TỔNG QUAN CHƯƠNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 11 e. Tự dùng của trạm biến áp: Tự dùng của trạm có các thông số như sau: - Công suất: Smax = 0,5 MVA - Hệ số công suất: cosϕ = 0,80 S% 0 20 40 60 80 100 h 4 8 14 12 16 20 24 TỔNG QUAN CHƯƠNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 12 CHƯƠNG 2 TỔNG HỢP ĐỒ THỊ PHỤ TẢI Tổng hợp đồ thị phụ tải là cộng hai hay nhiều đồ thị phụ tải ở các cấp điện áp do trạm biến áp cung cấp điện. Phụ tải này bao gồm cả phần tổn hao trong truyền tải (qua máy biến áp) và phần tự dùng phục vụ cho việc sản xuất và truyền tải điện năng. Tự dùng của trạm biến áp không phụ thuộc hoàn toàn vào công suất của trạm biến áp mà chủ yếu phụ thuộc vào trạm biến áp có hay không có người trực thường xuyên và vào hệ thống làm mát của máy biến áp (làm mát tự nhiên, quạt gió, hệ thống bơm dầu, nước tuần hoàn cưỡng bức, …). Để tổng hợp đồ thị phụ tải có thể dùng phương pháp vẽ tổng hợp các đồ thị phụ tải đã cho hay thành lập bảng tổng hợp đồ thị phụ tải theo phương pháp lập bảng cho P và Q tính S nếu cosϕ khác nhau. 2.1 ĐỒ THỊ PHỤ TẢI CỦA CẤP 220 kV Thơntg số cấp 220 kV: Smax = 80 (MVA) cosϕ = 0.85  tgϕ = 0.62 Số đường dây: 4 x 10 km Uđm = 220 KV S% 0 20 40 60 80 100 h 4 8 14 12 16 20 24 TỔNG QUAN CHƯƠNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 13 P = S x cosϕ = 80 x 0.85 = 68 (MW) Q = P x tgϕ = 68 x 0.62 = 42.16 (MVar) - Từ thông số của cấp 220 kV ta tính được các giá trị sau: STT Thời gian (h) S% S (MVA ) P (MW) Q (MVAR) 1 0 (h) -> 4 (h) 60 48 40.80 25.30 2 4 (h) -> 8 (h) 80 64 54.4 33.73 3 8(h) ->12(h) 80 64 54.4 33.73 4 12(h) ->14(h) 80 64 54.4 33.73 5 14(h) ->16(h) 80 64 54.4 33.73 6 16(h) ->20(h) 100 80 68 42.16 7 20(h) ->24(h) 80 64 54.4 33.73 Với S = 100 %max iSS × ; P = Si x cosϕ ; Q = Pi x tgϕ 2.2 ĐỒ THỊ PHỤ TẢI CỦA CẤP 110 kV Thơntg số cấp 110 kV: Smax = 50 (MVA) cosϕ = 0.80  tgϕ = 0.75 Số đường dây: 2 x 15 km Uđm = 110 KV P = S x cosϕ = 50 x 0.80 = 40 (MW) Q = P x tgϕ = 40 x 0.75 = 30 (MVar) - Từ thông số của cấp 110 kV ta tính được các giá trị sau: STT Thời gian (h) S% S (MVA ) P (MW) Q (MVAR) 1 0 (h) -> 4 (h) 60 30 24 18 S% 0 20 40 60 80 100 h 4 8 14 12 16 20 24 TỔNG QUAN CHƯƠNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 14 2 4 (h) -> 8 (h) 80 40 32 24 3 8(h) ->12(h) 100 50 40 30 4 12(h) ->14(h) 80 40 32 24 5 14(h) ->16(h) 80 40 32 24 6 16(h) ->20(h) 100 50 40 30 7 20(h) ->24(h) 80 40 32 24 Với S = 100 %max iSS × ; P = Si x cosϕ ; Q = Pi x tgϕ 2.3 ĐỒ THỊ PHỤ TẢI CỦA CẤP 22 kV Thơntg số cấp 22 kV: Smax = 30 (MVA) cosϕ = 0.80  tgϕ = 0.75 Số đường dây: 4 x 15 km Uđm = 22 KV P = S x cosϕ = 30 x 0.80 = 24 (MW) Q = P x tgϕ = 24 x 0.75 = 18 (MVar) - Từ thông số của cấp 22 kV ta tính được các giá trị sau: STT Thời gian (h) S% S (MVA ) P (MW) Q (MVAR) 1 0 (h) -> 4 (h) 60 18 14.4 10.8 2 4 (h) -> 8 (h) 80 24 19.2 14.4 3 8(h) ->12(h) 100 30 24 18 4 12(h) ->14(h) 100 30 24 18 5 14(h) ->16(h) 100 30 24 18 6 16(h) ->20(h) 100 30 24 18 7 20(h) ->24(h) 80 24 19.2 14.4 S% 0 20 40 60 80 100 h 4 8 14 12 16 20 24 TỔNG QUAN CHƯƠNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 15 Với S = 100 %max iSS × ; P = Si x cosϕ ; Q = Pi x tgϕ 2.4 ĐỒ THỊ PHỤ TẢI CỦA TRẠM - Để tổng hợp đồ thị phụ tải có thể dùng phương pháp thành lập bảng tổng hợp đồ thị phụ tải theo phương pháp lập bảng cho P và Q tính S, như sau: - Ta được bảng thông số của trạm như sau: Thời gian P(110 kV) P(22k V) P (MW) Q(110 kV) Q(22kV) Q (MVA R) S (MVA ) S% 0 -> 4 (h) 24 14.4 38.4 18 10.8 28.8 48 60 4 -> 8 (h) 32 19.2 51.2 24 14.4 38.4 64 80 8 ->12(h) 40 24 64 30 18 48 80 100 12->14(h) 32 24 56 24 18 42 70 87.5 14->16(h) 32 24 56 24 18 42 70 87.5 16->20(h) 40 24 64 30 18 48 80 100 20->24(h) 32 19.2 51.2 24 14.4 38.4 64 80 Với P = ∑ Pi Q = ∑Qi S = ∑ Si S% = %100 max x S S j Pi : Công suất tác dụng ở cấp điện áp thứ i (110 KV, 22 KV). Qi : Công suất phản kháng ở cấp điện áp thứ i (110 KV, 22 KV). Si : Công suất biểu kiến ở cấp điện áp thứ i (110 KV, 22 KV). Sj : Công suất biểu kiến toàn trạm ở khoảng thời gian thứ j TỔNG QUAN CHƯƠNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 16 Thông thường, trạm biến áp còn có hệ số tự dùng. Tự dùng của trạm biến áp không phụ thuộc hoàn toàn vào công suất của trạm biến áp mà chủ yếu phụ thuộc vào trạm biến áp có hay không có người trực thường xuyên và phụ thuộc vào hệ thống lạnh của máy biến áp (có quạt, có hệ thống bơm dầu, nước cưỡng bức). Vì thế, bảng tổng hợp đồ thị phụ tải của toàn trạm biến áp như sau: Phụ tải ở cấp điện áp (S theo từng cấp điện áp) Thứ tự Thời gian U=110 KV U=22 KV Tự dùng Tổng %S 1 0 (h) -> 4 (h) 30 18 0.5 48.5 60.2 2 4 (h) -> 8 (h) 40 24 0.5 64.5 80.1 3 8(h) ->12(h) 50 30 0.5 80.5 100 4 12(h) ->14(h) 40 30 0.5 70.5 87.6 5 14(h) ->16(h) 40 30 0.5 70.5 87.6 6 16(h) ->20(h) 50 30 0.5 80.5 100 7 20(h) ->24(h) 40 24 0.5 64.5 80.1 Tổng = S110KV + S22KV + Stự dùng Với: %S = %100 max x S S i Si: Công suất biểu kiến ở thời gian thứ i. Smax = 80.5 (MVA). TỔNG QUAN CHƯƠNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 17 - Từ bảng thông số trên ta xây dựng được đồ thị phụ tải của trạm như sau: Hệ số công suất trung bình toàn trạm là: cos tbϕ = max2max1 2max21max1 cos*cos* SS SS + + ϕϕ = 80 8.0*308.0*50 + = 0.8 Tổng công suất của toàn trạm là: Strạm = TDKVKV SSS ++ 22max110max = 50 + 30 + 0.5 = 80.5 (MVA) Công suất tác dụng của toàn trạm là: Ptrạm = Strạm * cos tbϕ = 80.5 * 0.8 = 64.4 (MW) Công suất của hệ thống: PHT = SHT * cos HTϕ = 2000 * 0.8 = 1600 (MW) Từ đó ta thấy công suất của hệ thống đủ khả năng đáp ứng yêu cầu của phụ tải kể cả trong trường hợp phụ tải cực đại. 2.5 NHẬN XÉT Trên đồ thị phụ tải của trạm ta thấy phụ tải tiêu thụ không đều, đồ thị không bằng phẳng, thời gian phụ tải tiêu thụ điện năng nhiều nhất vào lúc từ 08 giờ đến 12 giờ và từ 16 giờ đến 20 giờ. Công suất tiêu thụ cực đại là 80.5 MVA và cực tiểu là 48.5 MVA độ chênh lệch giữa hai giá trị này là tương đối cao. Do đó, khi chọn lựa máy biến áp cần chú ý đến khả năng quá tải và tuổi thọ của máy biến áp. 8 12 16 20 24 14 4 64.5 80.5 80.5 64.5 70.5 48.5 0 60.2 80.1 100 TỔNG QUAN CHƯƠNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 18 CHƯƠNG 3 CHỌN SƠ ĐỒ CẤU TRÚC 3.1 GIỚI THIỆU SƠ ĐỒ CẤU TRÚC - Sơ đồ cấu trúc của trạm biến áp là sơ đồ diễn tả sự liên quan giữa nguồn, tải và hệ thống điện. - Đối với trạm biến áp nguồn thường là các đường dây cung cấp từ hệ thống đến trạm biến áp, có nhiệm vụ đảm bảo cung cấp cho các phụ tải mà trạm biến áp đảm nhận. - Khi thiết kế trạm biến áp, sơ đồ cấu trúc là phần quan trọng có ảnh hưởng quyết định đến toàn thiết kế. Các yêu cầu chính khi chọn sơ đồ: o Có tính khả thi tức là có thể chọn được các thiết bị chính như máy biến áp, máy cắt, …cũng như có khả năng thi công xây lắp vận hành. o Đảm bảo liên hệ chặt chẽ giữa các cấp điện áp đặc biệt với hệ thống khi bình thường cũng như cưỡng bức. o Tổn hao qua máy biến áp bé, tránh trường hợp cung cấp cho phụ tải qua hai lần biến áp không cần thiết. o Vốn đầu tư hợp lý, chiếm diện tích càng bé càng tốt. o Có khả năng phát triển trong tương lai gần, không cần thay thế cấu trúc đã chọn. - Trong thực tế rất khó đảm bảo các yêu cầu vì các điều kiện có sự mâu thuẫn với nhau. Vì vậy trong từng trường hợp cụ thể ta chọn sơ đồ thích ứng để đảm bảo tính kỹ thuật, kinh tế. - Khi thiết kế trạm biến áp ta đưa ra nhiều phương án khả thi trên cơ sở phân tích ưu khuyết điểm của từng phương án; so sánh điều kiện kỹ thuật – kinh tế rồi chọn phương án tối ưu. 3.2 CHỌN SỐ LƯỢNG MÁY BIẾN ÁP Chọn số lượng máy biến áp cho cho từng cấp điện áp của trạm phải căn cứ vào những điều kiện: độ tin cậy cung cấp điện, công suất của phụ tải cần cung cấp và tính kinh tế. Do đó, ta có các phương án chọn lựa số lượng máy biến áp như sau: TỔNG QUAN CHƯƠNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 19 3.2.1 Một máy biến áp: - Được dùng trong trường hợp phụ tải không quan trọng, trạm được cung cấp bằng một đường dây từ hệ thống. - Trạm biến áp khi xây dựng thường chia làm hai giai đoạn, giai đoạn đầu đặt một máy, sau này khi phụ tải phát triển thì ta lắp đặt thêm máy thứ hai. - Thiết kế như vậy vốn đầu tư ban đầu nhỏ, tận dụng vốn đầu tư ban đầu tốt hơn. Tuy nhiên, tính liên tục trong cung cấp điện trong trường hợp này là không cao. 3.2.2 Hai máy biến áp: - Là phương án được sử dụng nhiều nhất vì tính đảm bảo liên tục cung cấp điện cao. Phương án thường được thiết kế khi: o Có hai đường dây cung cấp từ hệ thống. o Khi không có một máy biến áp lớn phù hợp với phụ tải. o Không có khả năng chuyên chở và xây lắp một máy biến áp lớn. 3.2.3 Ba máy biến áp: - Phương án này chỉ được sử dụng khi không có hai máy biến áp phù hợp hoặc trạm đã xây dựng mà phụ tải phát triển không có khả năng thay thế hai máy mới phải đặt thêm máy thứ ba. - Đặt ba máy biến áp ngay từ đầu thường ít được sử dụng vì vốn đầu tư cao, diện tích xây lắp lớn, phức tạp, … 3.3 CÁC PHƯƠNG ÁN LỰA CHỌN 3.3.1 Nhận định chung: Trạm biến áp sẽ thiết kế gồm cấp điện áp 220 kV (cấp hệ thống), 110 kV và 22 kV (cấp phụ tải). Trong đó cấp 110 kV là phụ tải loại 1 và 22 kV là phụ tải loại 1 và loại 3 nên không thể dùng một máy biến áp làm máy biến áp chính vì khi sự cố sẽ mất điện hoàn toàn. Do đó ta cần dùng 2 máy biến áp làm máy biến áp chính để đảm bảo cấp điện liên tục cho phụ tải loại 1 và cũng không thể dùng nhiều hơn vì chi phí sẽ cao. 3.3.2 Ta xem xét một số phương án sau: 3.3.2.1 Phương án 1: Dùng 2 máy biến áp tự ngẫu 220/110/22 kV. - Phụ tải cấp điện áp 110 kV và 22 kV được lấy từ cuộn trung và cuộn hạ máy biến áp. TỔNG QUAN CHƯƠNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 20 - Các cấp điện áp cao, trung đều có trung tính nối đất trực tiếp nên dùng máy biến áp tự ngẫu sẽ có nhiều ưu điểm hơn so với máy biến áp ba cuộn dây. - Ưu điểm: o Độ tin cậy cao. o Đảm bảo cung cấp điện liên tục. o Sơ đồ cấu trúc rõ ràng. o Số lượng máy biến áp ít. o Tổn thất điện năng bé. o Vốn đầu tư thấp. TỔNG QUAN CHƯƠNG 1 SVTH: TRẦN ANH TRUNG GVHD: LÊ ĐÌNH LƯƠNG 21 o Điều chỉnh điện áp dễ dàng do điện kháng cuộn cao, cuộn trung đều nhỏ. o Trọng lượng, kích thước bé hơn dùng máy biến áp ba cuộn dây. - Khuyết điểm: o Khó chọn máy biến áp có công suất phù hợp. o Công suất lớn kéo theo kích thước và trọng lượng máy biến áp lớn có thể gặp khó khăn khi vận chuyển và lắp đặt. o Do mạng cao áp và trung áp trực tiếp nối đất và có sự liên hệ về điện giữa cuộn cao và cuộn trung trong máy biến áp nên phải có ch