Tài liệu Thiết kế trạm biến áp 22011022kv và thiết kế mạng điện 110kv dùng phần mềm powerworld simulator

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN HỆ THỐNG ĐIỆN    LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 220/110/22kV VÀ THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN 110kV DÙNG PHẦN MỀM POWERWORLD SIMULATOR GVHD: SVTH: LỚP: MSSV: Th.S NGUYỄN HOÀNG MINH TUẤN NGUYỄN ĐINH THỊ KIM NGÂN BK09HTĐ 409BK043 Tp.HCM, Tháng 12/2013 Lời cảm ơn Lời đầu tiên, em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Hoàng Minh Tuấn, nhờ sự tận tình hướng dẫn của thầy đã giúp em hoàn thành luận văn tốt nghiệp này. Em xin gửi lời biết ơn đến quý thầy cô trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM cũng như quý thầy cô khoa Điện – Điện Tử cùng quý thầy cô bộ môn Hệ Thống Điện đã tạo điều kiện để em hoàn thành khóa học và luận văn này. Xin cảm ơn tập thể lớp BK09 đã luôn ủng hộ và giúp đỡ tôi trong suốt khóa học. Dù em đã rất cố gắng để hoàn thành tốt luận văn, nhưng không thể tránh khỏi những sai sót, em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến quý báu của quý thầy cô và các bạn. SVTH: Nguyễn Đinh Thị Kim Ngân NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... TP. Hồ Chí Minh, ngày…... tháng …… năm 2013 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... TP. Hồ Chí Minh, ngày…... tháng …… năm 2013 Tóm tắt luận văn Nội dung luận văn gồm 2 phần:  Phần 1 là Thiết kế Trạm biến áp 220/110/22kV, trong phần này gồm có đồ thị phụ tải, lựa chọn sơ đồ cấu trúc trạm biến áp và chọn phương án, chọn máy biến áp cho phương án đã chọn, chọn sơ đồ nối điện cho trạm biến áp, tính toán tổn thất điện năng, tính toán dòng điện ngắn mạch, tính toán kinh tế và chọn phương án tốt nhất, chọn khí cụ điện và các phần dẫn điện, và kết thúc phần một là tự dùng trong trạm biến áp.  Phần 2 là Thiết kế mạng điện 110kV dùng phần mềm PowerWorld Simulator, trong phần này gồm có cân bằng công suất nguồn trong hệ thống điện và tính toán công suất nguồn, đưa ra các phương án về mặt kỹ thuật, so sánh phương án về kinh tế, sơ đồ nối dây chi tiết cho mạng điện và trạm biến áp, bù kinh tế trong mạng điện, tính toán cân bằng chính xác công suất kháng và tính toán phân bố thiết bị bù cưỡng bức, tính toán phân bố công suất trong mạng điện, điều chỉnh điện áp trong mạng điện, và cuối cùng là tổng kết các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của mạng điện. Danh sách hình vẽ  Phần 1: Thiết kế trạm biến áp 220/110/22kV  SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ  SƠ ĐỒ MẶT BẰNG  SƠ ĐỒ MẶT CẮT  Phần 2: Thiết kế đường dây 110kV dùng phần mềm PowerWorld Simulator  SƠ ĐỒ NỐI DÂY CHI TIẾT CHO MẠNG ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP MỤC LỤC Đề mục Trang bìa Nhiệm vụ luận văn Lời cảm ơn Nhận xét của giáo viên hướng dẫn Nhận xét của giáo viên phản biện Tóm tắt luận văn Danh sách hình vẽ PHẦN MỘT ......................................................................................................... 1 THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 220/110/22kV ................................................. 1 CHƯƠNG 1....................................................................................................................................... 2 ĐỒ THỊ PHỤ TẢI ........................................................................................................................... 2 1.1 SỐ LIỆU BAN ĐẦU ............................................................................................................ 2 1.2 ĐỒ THỊ PHỤ TẢI CÁC CẤP ĐIỆN ÁP ........................................................................... 3 1.2.1 Đồ thị phụ tải điện áp cấp 110 kV.................................................................................. 3 1.2.2 Đồ thị phụ tải điện áp cấp 22 kV .................................................................................... 4 1.2.3 Đồ thị phụ tải điện áp cấp 220 kV.................................................................................. 6 1.3 BẢNG TỔNG KẾT .............................................................................................................. 7 CHƯƠNG 2....................................................................................................................................... 8 SƠ ĐỒ CẤU TRÚC TRẠM BIẾN ÁP ........................................................................................ 8 2.1 SƠ ĐỒ CẤU TRÚC VÀ CÁC PHƯƠNG ÁN CỦA TRẠM BIẾN ÁP........................ 8 2.1.1 Phương án 1: Qua MBA hai cuộn dây giảm dần từ điện áp cao xuống. ................... 8 2.1.2 Phương án 2: Sử dụng MBA từ ngẫu ............................................................................ 9 2.1.3 Phương án 3: Sử dụng MBA ba cuộn dây..................................................................... 9 2.1.4 Phương án 4: Sử dụng MBA hai cuộn dây tách riêng hai cấp điện áp .................... 10 2.2 LỰA CHỌN CÁC PHƯƠNG ÁN .................................................................................... 11 CHƯƠNG 3..................................................................................................................................... 12 CHỌN MÁY BIẾN ÁP CHO CÁC PHƯƠNG ÁN ............................................................... 12 3.1 PHƯƠNG ÁN 1: Sử dụng 2 MBA 220/110 kV và 2 MBA 110/22 kV....................... 12 3.1.1 Cấp 220/110 kV.............................................................................................................. 12 3.1.2 Cấp 110/22 kV ................................................................................................................ 14 3.2 PHƯƠNG ÁN 2: Sử dụng 2 máy biến áp từ ngẫu .......................................................... 16 CHƯƠNG 4..................................................................................................................................... 18 SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN ......................................................................................................................... 18 4.1 CÁC DẠNG SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN ...................................................................................... 18 4.1.1 Sơ đồ một hệ thống thanh góp không phân đoạn ....................................................... 18 4.1.2 Sơ đồ một hệ thống thanh góp có phân đoạn thanh góp ........................................... 19 4.1.3 Sơ đồ một hệ thống thanh góp có thanh góp vòng ..................................................... 19 4.2 CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHO TRẠM BIẾN ÁP ĐANG THIẾT KẾ ..................... 20 4.2.1 Phương án sử dụng MBA hai cuộn dây, giảm dần từ điện áp cao xuống điện áp thấp (phương án 1)................................................................................................................... 21 4.2.2 Phương án sử dụng MBA từ ngẫu (phương án 2) ...................................................... 22 4.3 BẢNG TỔNG KẾT ............................................................................................................ 22 CHƯƠNG 5..................................................................................................................................... 23 TÍNH TOÁN TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MÁY BIẾN ÁP .................................. 23 5.1 TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MBA BA PHA HAI CUỘN DÂY .................... 23 5.2 TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MBA TỰ NGẪU ................................................. 23 5.3 TÍNH TOÁN TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG CHO CÁC PHƯƠNG ÁN ......................... 24 5.3.1 Phương án 1: 4 MBA hai cuộn dây (2 MBA 220/110 kV và 2 MBA 110/22 kV) 24 5.3.2 Phương án 2: 2 MBA từ ngẫu 220/110/22 kV............................................................ 25 CHƯƠNG 6..................................................................................................................................... 27 TÍNH TOÁN DÒNG ĐIỆN NG ẮN MẠCH ............................................................................ 27 6.1 TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH CHO PHƯƠNG ÁN ....................................................... 27 6.1.1 Phương án 1: sử dụng MBA hai cuộn dây, giảm dần điện áp cao xuống điện áp thấp…….................................................................................................................................... 27 6.1.2 Phương án 2: MBA từ ngẫu. ......................................................................................... 29 6.2 TỔNG KẾT TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH ..................................................................... 32 CHƯƠNG 7..................................................................................................................................... 33 TÍNH TOÁN KINH TẾ CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐT ........................................................... 33 7.1 TÍNH TOÁN KINH TẾ GIỮA CÁC PHƯƠNG ÁN .................................................... 33 7.1.1 Tính toán kinh tế cho phương án 1 .............................................................................. 33 7.1.2 Tính toán kinh tế cho phương án 2 .............................................................................. 34 7.2 SO SÁNH VỀ MẶT KINH TẾ GIỮA HAI PHƯƠNG ÁN ......................................... 35 CHƯƠNG 8..................................................................................................................................... 36 CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ CÁC PHẦN DẪN ĐIỆN ............................................................ 36 8.1 CÁC ĐIỀU KIỆN CHUNG ĐỂ CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ PHẦN DẪN ĐIỆN ..... 36 8.2 NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG CÓ LIÊN QUAN ĐẾN TÍNH TOÁN ĐỂ CHỌN CÁC KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ PHẦN DẪN ĐIỆN ................................................................................... 37 8.2.1 Các chế độ làm việc của mạng điện ............................................................................. 37 8.2.2 Tính toán xung nhiệt của dòng điện ngắn mạch:........................................................ 40 8.3 CHỌN MÁY CẮT VÀ DAO CÁCH LY ........................................................................ 40 8.3.1 Chọn máy cắt .................................................................................................................. 40 8.3.2 Chọn dao cách ly ............................................................................................................ 42 8.4 CHỌN MÁY BIẾN DÒNG ĐIỆN (BI) ........................................................................... 43 8.5 CHỌN MÁY BIẾN ĐIỆP ÁP (BU) ................................................................................. 48 8.6 CHỌN CHỐNG SÉT VAN CHO TBA ........................................................................... 52 8.7 CHỌN PHẦN DẪN ĐIỆN CHO TRẠM BIẾN ÁP ...................................................... 53 8.7.1 Cấp 220 kV ..................................................................................................................... 53 8.7.2 Cấp 110 kV ..................................................................................................................... 54 8.7.3 Cấp 22 kV........................................................................................................................ 56 CHƯƠNG 9..................................................................................................................................... 58 TỰ DÙNG TRONG TRẠM BIẾN ÁP ...................................................................................... 58 9.1 KHÁI NIỆM ........................................................................................................................ 58 9.2 CHỌN MBA TỰ DÙNG ................................................................................................... 59 9.3 TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH TẠI THANH GÓP 0.4kV .............................................. 60 9.3.1 Điện trở và điện kháng của máy biến áp tự dùng ....................................................... 60 9.3.2 Trị số dòng ngắn mạch tại thanh góp 0.4kV ............................................................... 61 9.3.3 Dòng điện xung kích ...................................................................................................... 61 9.4 CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN TRONG PHẦN TỰ DÙNG ...................................................... 61 9.4.1 Chọn cáp từ thanh góp 22kV đến MBA tự dùng........................................................ 61 9.4.2 Chọn cáp từ MBA tự dùng đến tủ phân phối 400V ................................................... 62 9.4.3 Chọn áptomat từ MBA đến thanh góp 0.4kV ............................................................. 64 9.4.5 Chọn thanh góp 0.4kV ................................................................................................... 65 PHẦN HAI ......................................................................................................... 66 THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN 110kV DÙNG PHẦN MỀM POWERWORLD SIMULATOR .................................................................. 66 CHƯƠNG 10 .................................................................................................................................. 67 CÂN BẰNG CÔNG SUẤT NGUỒN TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN VÀ TÍNH TOÁN CÔNG SUẤT NGUỒN................................................................................................................. 67 10.1 CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TÁC DỤNG ....................................................................... 67 10.2 CÂN BẰNG CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG ................................................................. 68 10.3 TÍNH TOÁN BÙ SƠ BỘ ................................................................................................... 70 CHƯƠNG 11 .................................................................................................................................. 71 DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT KỸ THUẬT ........................................................ 71 11.1 LỰA CHỌN ĐIỆN ÁP TẢI ĐIỆN ................................................................................... 71 11.2 CHỌN SƠ ĐỒ NỐI DÂY CỦA MẠNG ĐIỆN.............................................................. 72 11.2.1 Khu vực phụ tải liên tục .............................................................................................. 72 11.2.2 Khu vực phụ tải không liên tục .................................................................................. 73 11.3 CHỌN TIẾT DIỆN DÂY .................................................................................................. 74 11.3.1 Khu vực phụ tải liên tục .............................................................................................. 75 11.3.1.1 Phương án 1: Đường dây lộ kép hình tia ......................................................... 75 11.3.1.2 Phương án 4: Đường dây liên thông mạch vòng ............................................ 76 11.3.2 Khu vực phụ tải không liên tục .................................................................................. 77 11.3.2.1 Phương án 1: Đường dây lộ đơn hình tia ......................................................... 77 11.4 TÍNH TOÁN THÔNG SỐ DƯỜNG DÂY ..................................................................... 78 11.4.1 Khu vực phụ tải liên tục .............................................................................................. 78 11.4.1.1 Phương án 1: Đường dây lộ kép hình tia ......................................................... 78 11.4.1.2 Phương án 4: Đường dây liên thông mạch vòng ............................................ 78 11.4.2 Khu vực phụ tải không liên tục .................................................................................. 79 11.4.2.1 Phương án 1: Đường dây lộ đơn hình tia ......................................................... 79 11.5 TỔN THẤT CÔNG SUẤT VÀ SỤT ÁP......................................................................... 79 11.5.1 Khu vực phụ tải liên tục .............................................................................................. 79 11.5.1.1 Phương án 1: Đường dây lộ kép hình tia ......................................................... 79 11.5.1.2 Phương án 4: Đường dây liên thông mạch vòng ............................................ 80 11.5.2 Khu vực phụ tải không liên tục .................................................................................. 82 11.5.2.1 Phương án 1: Đường dây lộ đơn hình tia ......................................................... 82 CHƯƠNG 12 .................................................................................................................................. 84 SO SÁNH PHƯƠNG ÁN VỀ KINH TẾ .................................................................................. 84 12.1 MỤC ĐÍCH.......................................................................................................................... 84 12.2 TÍNH TOÁN........................................................................................................................ 84 12.3 BẢNG ĐẦU TƯ CÁC PHƯƠNG ÁN............................................................................. 85 12.3.1 Khu vực phụ tải liên tục .............................................................................................. 85 12.3.1.1 Xét phương án 1: Đường dây lộ kép hình tia .................................................. 85 12.3.1.2 Xét phương án 4: Đường dây liên thông mạch vòng ..................................... 85 12.3.2 Khu vực phụ tải không liên tục .................................................................................. 86 12.3.2.1 Xét phương án 1: Đường dây lộ đơn hình tia.................................................. 87 CHƯƠNG 13 .................................................................................................................................. 89 SƠ ĐỒ NỐI DÂY CHI TIẾT CHO MẠNG ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP ........................ 89 13.1 CHỌN SỐ LƯỢNG VÀ CÔNG SUẤT CHO TRẠM BIẾN ÁP Ở CÁC TẢI .......... 89 13.1.1 Kiểu máy biến áp ......................................................................................................... 89 13.1.2 Số lượng máy biến áp .................................................................................................. 89 13.2 CÔNG SUẤT MÁY BIẾN ÁP ......................................................................................... 89 CHƯƠNG 14 .................................................................................................................................. 92 BÙ KINH TẾ TRONG MẠNG ĐIỆN ...................................................................................... 92 14.1 MỞ ĐẦU.............................................................................................................................. 92 14.2 TÍNH TOÁN BÙ KINH TẾ .............................................................................................. 92 14.2.1 Khu vực phụ tải liên tục .............................................................................................. 93 14.2.2 Khu vực phụ tải không liên tục .................................................................................. 95 CHƯƠNG 15 .................................................................................................................................. 98 TÍNH TOÁN CÂN BẰNG CHÍNH XÁC CÔNG SUẤT KHÁNG VÀ TÍNH TOÁN PHÂN B Ố THIẾT BỊ BÙ CƯỠNG BỨC ................................................................................ 98 15.1 MỤC ĐÍCH.......................................................................................................................... 98 15.2 CÂN BẰNG CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG ................................................................. 98 CHƯƠNG 16 ................................................................................................................................100 TÍNH TOÁN PHÂN BỐ CÔNG SUẤT TRONG MẠNG ĐIỆN ......................................100 16.1 MỞ ĐẦU............................................................................................................................100 16.2 TÍNH TOÁN PHÂN BỐ CÔNG SUẤT LÚC PHỤ TẢI CỰC ĐẠI .........................100 16.2.1 Sơ đồ mạng điện ........................................................................................................100 16.3 TÍNH TOÁN PHÂN BỐ CÔNG SUẤT LÚC PHỤ TẢI CỰC TIỂU .......................102 16.3.1 Tổng kết phụ tải .........................................................................................................102 16.3.2 Tính điện áp và tổn thất công suất ...........................................................................102 16.4 TÍNH TOÁN PHÂN BỐ CÔNG SUẤT LÚC SỰ CỐ ................................................104 16.4.1 Sự cố trên dây N_1 và N_2 ......................................................................................104 16.4.2 Sự cố trên máy biến áp ..............................................................................................105 CHƯƠNG 17 ................................................................................................................................107 ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TRONG MẠNG ĐIỆN.................................................................107 17.1 MỞ ĐẦU............................................................................................................................107 17.2 CHỌN ĐẦU PHÂN ÁP ...................................................................................................107 17.3 CHỌN ĐẦU PHÂN ÁP CHO MÁY BIẾN ÁP TRONG CÁC TÌNH TRẠNG LÀM VIỆC CỦA MẠNG ĐIỆN........................................................................................................108 17.3.1 Chọn đầu phân áp cho máy biến áp trong tình trạng làm việc cực đại ...............108 17.3.2 Chọn đầu phân áp cho máy biến áp trong tình trạng làm việc cực tiểu ..............109 17.3.3 Chọn đầu phân áp cho máy biến áp trong tình trạng làm việc đứt 1 lộ dây .......109 17.3.4 Chọn đầu phân áp cho máy biến áp trong tình trạng làm việc bị sự cố 1 MBA 109 CHƯƠNG 18 ................................................................................................................................110 TỔNG KẾT CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT CỦA MẠNG ĐIỆN ..................110 18.1 TÍNH TOÁN TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG ......................................................................110 18.1.1 Tính toán tổn thất điện năng tương ứng với tình trạng phụ tải cực đại...............110 18.1.2 Tổng tổn thất điện năng hàng năm trong mạng điện. ............................................110 18.2 TÍNH TOÁN GIÁ THÀNH TẢI ĐIỆN .........................................................................111 18.3 LẬP BẢNG CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT.................................................113 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHẦN MỘT THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 220/110/22kV Luận văn tốt nghiệp: Thiết kế trạm biến áp 220/110/22kV GVHD: Th.S Nguyễn Hoàng Minh Tuấn CHƯƠNG 1 ĐỒ THỊ PHỤ TẢI 1.1 SỐ LIỆU BAN ĐẦU Thiết kế trạm biến áp có 3 cấp điện áp 220/110/22 kV Hệ thống 220 kV 110 kV 22 kV Hình 1.1 Thiết kế trạm biến áp có 3 cấp điện áp 220/110/22kV Phía 220 kV: Số đường dây đi từ Hệ Thống vào thanh góp 220 kV: 2 dài 100 km x 0 = 0,4 (Ω/km) Công suất ngắn mạch Hệ Thống SNM = 8000 MVA. Không có phụ tải tại thanh góp 220 kV Phía 110 kV: Số phụ tải từ thanh góp 110 kV: 4 phụ tải, cosφ = 0,75, sinφ = 0,66 Phía 22 kV: Số phụ tải từ thanh góp 22 kV: 4 phụ tải, cosφ = 0,80, sinφ = 0,6 Tự dùng Std = 0,5 MVA, cosφ = 0,82, sinφ = 0,57 SVTH: Nguyễn Đinh Thị Kim Ngân Trang 2 Luận văn tốt nghiệp: Thiết kế trạm biến áp 220/110/22kV GVHD: Th.S Nguyễn Hoàng Minh Tuấn 1.2 ĐỒ THỊ PHỤ TẢI CÁC CẤP ĐIỆN ÁP 1.2.1 Đồ thị phụ tải điện áp cấp 110 kV CÔNG SUẤT S (MVA) 100 90 80 80 70 70 60 60 50 60 50 40 40 50 35 40 30 30 20 10 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 CÔNG SUẤT S Hình 1.2 Đồ thị phụ tải cấp 110kV Bảng 1.1 Số liệu phụ tải cấp 110 kV Thời gian S (MVA) P (MW) P 2 (MW) Q (MVA) 0–2 30 22,5 506,25 19,8 2–4 40 30 900 26,4 4–7 50 37,5 1406,25 33 7 – 10 60 45 2025 39,6 10 – 12 80 60 3600 52,8 12 – 15 60 45 2025 39,6 15 – 18 50 37,5 1406,25 33 18 – 21 70 52,5 2756,25 46,2 21 – 22 40 30 900 26,4 22 – 24 35 26,25 689,0625 23,1 386,25 16214,0625 339,9 Tổng SVTH: Nguyễn Đinh Thị Kim Ngân Trang 3 Luận văn tốt nghiệp: Thiết kế trạm biến áp 220/110/22kV GVHD: Th.S Nguyễn Hoàng Minh Tuấn  Thời gian sử dụng công suất cực đại: 𝑇𝑚𝑎𝑥 = ∑𝑃𝑖 𝑡𝑖 𝑃𝑚𝑎𝑥 = 960 60 = 16 (𝑔𝑖ờ/𝑛𝑔à𝑦) = 5840 (𝑔𝑖ờ /𝑛ă𝑚)  Thời gian tổn thất công suất cực đại: 𝜏𝑚𝑎𝑥 = ∑𝑃𝑖2 𝑡𝑖 2 𝑃𝑚𝑎𝑥 = 41146,88 3600 = 11,43 (𝑔𝑖ờ/𝑛𝑔à𝑦) = 4171,95 (𝑔𝑖ờ/𝑛ă𝑚) 1.2.2 Đồ thị phụ tải điện áp cấp 22 kV CÔNG SUẤT S (MVA) 50 30 45 40 40 40 35 30 30 25 20 20 25 20 15 10 5 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 THỜI GIAN Hình 1.3 Đồ thị phụ tải cấp 22 kV SVTH: Nguyễn Đinh Thị Kim Ngân Trang 4 Luận văn tốt nghiệp: Thiết kế trạm biến áp 220/110/22kV GVHD: Th.S Nguyễn Hoàng Minh Tuấn Bảng 1.2 Số liệu phụ tải cấp 22 kV Thời gian S (MVA) Std (MVA) Stổng P (MW) P2 (MW) Q (MVA) 0–7 20 0,5 20,5 16,4 268,96 12,3 7 – 10 30 0,5 30,5 24,4 595,36 18,3 10 – 13 40 0,5 40,5 32,4 1049,76 24,3 13 – 16 30 0,5 30,5 24,4 595,36 18,3 16 – 19 25 0,5 25,5 20,4 416,16 15,3 19 – 21 40 0,5 40,5 32,4 1049,76 24,3 21 – 24 20 0,5 20,5 16,4 268,96 12,3 166,8 4244,32 125,1 Tổng  Thời gian sử dụng công suất cực đại: 𝑇𝑚𝑎𝑥 = ∑𝑃𝑖 𝑡𝑖 𝑃𝑚𝑎𝑥 = 533,6 𝑔𝑖ờ ) = 6011,55 (𝑔𝑖ờ/𝑛ă𝑚 ) = 16,47 ( 32,4 𝑛𝑔à𝑦  Thời gian tổn thất công suất cực đại: 𝜏𝑚𝑎𝑥 = ∑𝑃𝑖2 𝑡𝑖 2 𝑃𝑚𝑎𝑥 = 12759,04 1049,76 SVTH: Nguyễn Đinh Thị Kim Ngân = 12,15 (𝑔𝑖ờ/𝑛𝑔à𝑦) = 4434,75 (𝑔𝑖ờ/𝑛ă𝑚) Trang 5 Luận văn tốt nghiệp: Thiết kế trạm biến áp 220/110/22kV GVHD: Th.S Nguyễn Hoàng Minh Tuấn 1.2.3 Đồ thị phụ tải điện áp cấp 220 kV CÔNG SUẤT S (MVA) 120.34 120 110.35 110 100.37 90.38 95.37 100 90.38 90 80.39 75.4 70.41 80 60.42 55.43 60.42 50.43 70 60 50 40 30 20 10 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 CÔNG SUẤT S Hình 1.4 Đồ thị phụ tải cấp 220 kV SVTH: Nguyễn Đinh Thị Kim Ngân Trang 6 Luận văn tốt nghiệp: Thiết kế trạm biến áp 220/110/22kV GVHD: Th.S Nguyễn Hoàng Minh Tuấn Bảng 1.3 Số liệu phụ tải cấp 220 kV Thời S110 kV S22 kV Ptd Qtd P tổng Qtổng Stổng gian (MVA) (MVA) (MW) (MVar) (MW) (Mvar) (MVA) 0–2 22,5 + j19,8 16 + j12 0,41 0,285 38,91 32,085 50,43 2–4 30 +j26,4 16 + j12 0,41 0,285 46,41 38,685 60,42 4–7 37,5 +j33 16 + j12 0,41 0,285 53,91 45,285 70,41 7 – 10 45 + j39,6 24 + j18 0,41 0,285 69,41 57,885 90,38 10 – 12 60 + j52,8 32 + j24 0,41 0,285 92,41 77,085 120,34 12 – 13 45 + j39,6 32 + j24 0,41 0,285 77,41 63,885 100,37 13 – 15 45 + j39,6 24 + j18 0,41 0,285 69,41 57,885 90,38 15 – 16 37,5 + j33 24 + j18 0,41 0,285 61,91 51,285 80,39 16 – 18 37,5 + j33 20 + j15 0,41 0,285 57,91 48,285 75,40 18 – 19 52,5 + j46,2 20 + j15 0,41 0,285 72,91 61,485 95,37 19 – 21 52,5 + j46,2 32 + j24 0,41 0,285 84,91 70,485 110,35 21 – 22 30 + j26,4 16 + j12 0,41 0,285 46,41 38,685 60,42 22 – 24 26,25 +j23,1 16 + j12 0,41 0,285 42,66 35,385 55,43 814,58 678,41 1060,09 Tổng  Thời gian sử dụng công suất cực đại: 𝑇𝑚𝑎𝑥 = ∑𝑃𝑖 𝑡𝑖 𝑃𝑚𝑎𝑥 = 1493,84 92,41 = 16,17 (𝑔𝑖ờ/𝑛𝑔à𝑦) = 5902,05 (𝑔𝑖ờ/𝑛ă𝑚)  Thời gian tổn thất công suất cực đại: 𝜏𝑚𝑎𝑥 = ∑𝑃𝑖2 𝑡𝑖 2 𝑃𝑚𝑎𝑥 = 99283,79 8539,61 = 11,63 ( 𝑔𝑖ờ 𝑛𝑔à𝑦 ) = 4244,95 (𝑔𝑖ờ /𝑛ă𝑚) 1.3 BẢNG TỔNG KẾT Cấp điện áp 220 kV 110 kV 22 kV 𝑻𝒎𝒂𝒙 (𝑔𝑖ờ /𝑛ă𝑚) 5902,05 5840 6011,55 𝝉𝒎𝒂𝒙 (𝑔𝑖ờ /𝑛ă𝑚) 4244,95 4171,95 4434,75 SVTH: Nguyễn Đinh Thị Kim Ngân Trang 7 Luận văn tốt nghiệp: Thiết kế trạm biến áp 220/110/22kV GVHD: Th.S Nguyễn Hoàng Minh Tuấn CHƯƠNG 2 SƠ ĐỒ CẤU TRÚC TRẠM BIẾN ÁP Sơ đồ cấu trúc trạm biến áp là sơ đồ diễn tả sự liên quan giữa nguồn, tải và hệ thống điện. 2.1 SƠ ĐỒ CẤU TRÚC VÀ CÁC PHƯƠNG ÁN CỦA TRẠM BIẾN ÁP 2.1.1 Phương án 1: Qua MBA hai cuộn dây giảm dần từ điện áp cao xuống. HT 220 kV 110 kV 22 kV Hình 2.1 Sơ đồ nối điện phương án 1 Phương án này được sử dụng khi: - Khi phụ tải ở các cấp điện áp thấp bé hơn phụ tải ở cấp điện áp cao: 𝑆𝑇 > 𝑆𝐻 - Khi không có MBA ba cuộn dây thích hợp.  Ưu điểm: Đảm bảo cung cấp điện liên tục.  Nhược điểm: MBA cấp một phải tải cả công suất ở các cấp nối tiếp, do đó phải chọn công suất lớn, tổn hao có thể lớn. SVTH: Nguyễn Đinh Thị Kim Ngân Trang 8