Bằng chọn máy biến áp
|
Trạm biến áp có vai trò rất quan trọng trong mạng lưới điện nơi bạn cần lắp, vì trạm biến áp cung cấp nguồn điện phù hợp cho những thiết bị sau nó. Việc trạm biến áp hoạt động ổn định có ý nghĩa kinh tế vô cùng lớn cho xí nghiệp sản xuất của bạn. Trạm biến áp được thiết kế rất nhiều kiểu khác nhau, với các kiểu về ngoại hình, kích cỡ, và nhiều chủng loại. kỹ sư thiết kế phải có cơ sở căn cứ vào những nhu cầu dùng điện của khách hàng để chọn lựa trạm biến áp sao cho hợp lý. Bài viết hướng hướng bạn chọn những máy biến áp cũng như lắp đặt vận hành trạm sao cho hiệu quả. Show
Những lưu ý khi lựa chọnSố lượng máy biến áp trong trạm phụ thuộc vào yêu cầu về độ tin cậy cung cấp điện. Đưa ra các phương án có tính đến khả năng quá tải ở chế độ bình thường và sự cố. Chọn phương án tối ưu theo phân tích kinh tế kỹ thuật . Trạm biến áp phải nằm gần tâm phụ tải. Trình tự chọn Máy biến áp1.Xác định số lượng trạm biến áp 2.Xác định kiểu trạm biến áp , loại MBA 3.Xác định số lượng và công suất MBA 4.Xác định vị trí lắp đặt và cách đi dây Lựa chọn dạng MBA, thông số của trạm hay vị trí lắp đặt phụ thuộc vào giá trị và tính chất cũng như vị trí của phụ tải. a. Lựa chọn dạng trạm hạ ápTheo số lượng máy biến áp trạm một, hai hay ba máy biến áp.
Trạm hạ áp ba MBA cung cấp cho phụ tải đặc biệt quan trọng có thể sử dụng để đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện. Khi có tải công suất rất lớn Khi cần cung cấp riêng biệt cho hệ thống chiếu sáng b.Chọn công suất Máy biến ápCông suất định mức MBA (SđmMBA) được chế tạo theo gam chuẩn : 50,75, 100,160, 250, 315 , 400, 500(560), 630, (750) 800, 1000,1250, 1600, 1800, 2000, 2500 (kVA ) SđmMBA được chọn theo
Nên chọn ít cấp công suất MBA nhất trong nhà máy SđmMBA được khuyến cáo chọn theo suất công suất trên đơn vị diện tích khi Stt >630 Kva c.Chọn số lượng Máy biến ápSố lượng MBA được lựa chọn theo phương án kinh tế kỹ thuật có tính đến bù công suất phản kháng Khi so sánh phương án kinh tế kỹ thuật không tính toán đến sự thay đổi tổn hao điện năng trong máy biến áp và sự thay đổi giá thành của lưới điện. Nên chọn phương án có số máy biến áp nhỏ nhất khi chỉ tiêu về kinh tế như nhau Nên chọn một dạng MBA có cùng đặc tính và cùng công suất để thuận tiện trong vận hành và sửa chữa máy biến áp Xác định số MBA lớn nhất và nhỏ nhất khi Stt> 630 KVA Stt công suất tính toán của nhà máy. Kt hệ số mang tải của máy biến áp phụ thuộc vào yêu cầu về độ tin cậy cung cấp điện SđmMBA công suất định mức MBA chọn theo mật độ công suất trên một đơn vị diện tích. Kt= 0.6 0.7 nếu phụ tải loại 1 chiếm đa số Kt= 0.7- 0.8 nếu phụ tải loại 2 chiếm đa số Kt= 1 nếu phụ tải loại 3 chiếm đa số. Trình tự chọn số lượng Máy biến áp Xác định chi phí khi số MBA là nhỏ nhất, và lớn nhất So sánh chi phí trong các phương án Số lượng máy biến áp lớn nhất và nhỏ nhất tìm được được làm tròn đến số lớn gần nhất và so sánh các phương án theo các chỉ số kinh tế. Ví dụ:Chọn máy biến áp cung cấp điện cho một nhà máy sản xuất sữa . Số liệu phụ tải : 1750 kVA , cosj tải = 0,75 . Diện tích nhà xưởng là 9000m2 . Chọn máy biến áp có Sđm = 1000kVA Bù Q sao cho cosj sau bù = 0,95 , tải của nhà máy chủ yếu là tải loại 1 , chọn Kt=0,6. Ptt=1750.0,75=1312,5KW Qbu ̀= 1312,5(0,8819-0,3286) =726,206 kVar Stt sau bù =1312,5/0,95 = 1381,58 kVA Giá máy biến áp 500 000đ/kVA, giá tụ bù hạ thế 50 000đ/kvar. Qbu ̀= 726,206 kVar ;Nmax=3; Nmin=2; Sđm = 1000kVA Vậy nên chọn đặt tụ bù và trạm có 2 MBA : 2*1000 KVA 2*1000*0,6=1200 KVA < Stt sau bù = 1381,58 kVA =>chọn lại 3*1000KVA không cần bù . 3*1000*0,6=1800KVA > Stt trước bù = 1750 kVA Ví dụ:Chọn máy biến áp cung cấp điện cho một nhà máy sản xuất sữa . Số liệu phụ tải : 1750 kVA , cosj tải = 0,75 . Diện tích nhà xưởng là 9000m2 . Chọn máy biến áp có Sđm = 1000kVA Bù Q sao cho cosj sau bù = 0,95 , tải của nhà máy chủ yếu là tải loại 1 , chọn Kt=0,7. Ptt=1750.0,75=1312,5KW Qbu ̀= 1312,5(0,8819-0,3286) =726,206 kVar Stt sau bù =1312,5/0,95 = 1381,58 kVA Giá máy biến áp 500 000đ/kVA, giá tụ bù hạ thế 50 000đ/kvar. Qbu ̀= 726,206 kVar ;Nmax=3; Nmin=2; Sđm = 1000kVA Vậy nên chọn đặt tụ bù và trạm có 2 MBA : 2*1000 KVA 2*1000*0,7=1400 KVA> Stt sau bù = 1381,58 kVA =>chọn 2*1000KVA và bù 726,206 Kvar phía hạ thế . d.Chọn số lượng và SđmB theo IEC1.Tham số MBA Đặc tính điện CS định mức (Sđm) : CS biểu kiến (kVA) phụ thuộc tham số thiết kế và cấu trúc MBA. Tần số : 50 Hz UđmS và UđmT (UđmT =U20) Mức cách điện định mức ứng với khả năng chịu kiểm tra quá điện áp ở tần số công nghiệp và mức cách điện xung từ thí nghiệm phóng điện sét mô phỏng .
D= delta ; Y= star ; Z= interconnected-star (or zigzag) N= có đầu nối dây trung tính
d= delta ; y= star ; z= interconnected-star (or zigzag) n= có đầu nối dây trung tính 2.Chọn công nghệ chế tạo
3. Kỹ thuật cách điện Dry type (cast in resin) Liquid filled (oil-immersed ) Máy biến áp khôTiêu chuẩn IEC 60076-11 khuyến cáo chọn loại MBA khô khi : Môi trường cấp độ E2 ( thường xuyên có hơi nước ngưng tụ hoặc có mức ô nhiễm cao) Điều kiện khí hậu loại B2 (nhiệt độ có thể giảm đến -25 °C) Chống cháy ( MBA có nguy cơ cháy thấp và có khả năng tự dập lửa với thời gian cho trước ) Liquid-filled transformers _ Máy biến áp dầuChất lỏng cách điện / làm mát dùng trong MBA thường là dầu khoáng chất . Dầu khoáng chất được định nghĩa theo IEC 60296. Do dễ cháy , biện pháp an toàn bắt buộc áp dụng đặc biệt là trạm trong nhà. Bộ DGPT (Detection of Gas, Pressure and Temperature) được sử dụng bảo vệ máy biến áp dầu. Khi có tình trạng làm việc không bình thường , DGPTđiều khiển cắt nhanh nguồn trung thế trước khi trạm bị nguy hiểm . 4. Chọn công nghệ Máy biến áp khô hoặc dầu , SB £ 10 MVA có thể chọn một trong hai công nghệ này. Điều kiện chọn phụ thuộc vào các điều kiện :
Cácquyđịnh ảnh hưởng đến chọn công nghệ Dry-type transformer:
Transformers with liquid insulation:
Thông số kỹ thuật về điểm cháy và công suất nhiệt của các loại dầu cách điện Chọn công suất định mức MBA tối ưuTrạm có một MBA ,chọn SđmMBA > SttDẫn đến :
Áp dụng khi :
Chọn SđmMBA < SttDẫn đến :
Chọn SđmMBA < Stta.Theo điều kiện quá tải thường xuyên Khi có đồ thị phụ tải ngày ( S=f(t)) của nhà máy hoặc công trình dân dụng sử dụng Ví dụ Chọn SđmB<Stt=Smax=423 Kva Công suất quá tải : S2=Sqt=423 Kva Công suất đẳng trị S1=Sđt 10 giờ sau hoặc trước quá tải Chọn SđmMBA < Stta.Theo điều kiện quá tải thường xuyênKiểm tra điều kiện quá tải thường xuyên sử dụng đường cong quá tải cho phép do nhà sản xuất MBA cung cấp : tquá tải =5h , K1=0,92 , K2cp =1,06 , vậy Sđm B =400Kva được chọn và đảm bảo MBA vận hành thường xuyên mà không giảm tuổi thọ . b.Theo điều kiện quá tải sự cố Vận hành song song các MBAChỉ lắp hai hoặc nhiều hơn MBA song song khi :
Chọn SđmB(kVA) trạm có nhiều MBA giống nhau vận hành song song theo điều kiện quá tải sự cố Nguyên tắc : để đảm bảo tính liên tục cấp điện , khi hư 1 MBA các máy còn lại làm việc ở chế độ quá tải sự cố theo điều kiện : Kqtsc.SđmB³ Slvmax=Stt Kqtsc.=1,3 : MBA làm việc trong nhà Kqtsc.=1,4 : MBA làm việc ngoài trời Ví dụ : Stt=1950 Kva : Chọn 2 MBA ; phụ tải loại 2 chiếm đa số , Kqtsc=1,3 SđmB³ Slvmax /Kqtsc=1950/1,3=1500Kva Kiểm tra chọn số lượng MBA : Kt= 0.7 NMBA³ 1950/0,7.1500 =1,85 Þ chọn 2 MBA Bài tập 1:MBA 22/0,4 (kV) cấp điện cho các phụ tải sau : 1.Tính phụ tải tính toán cho trạm khi Kđt=0,85 2.Chọn số lượng MBA , SđmMBA trước bù . 3.Giả sử lắp tụ bù tại hạ thế của trạm để cosj=0,92 . Chọn lại SđmMBA . Kết luận so với kết quả câu 2 . Phụ tảiPtt(kW)Qtt(kVar)Tủ động lực 1245200Tủ động lực 2190150Tủ chiếu sáng6050Tủ điện sinh hoạt10075Bài tập 2:MBA 22/0,4 (kV) cấp điện cho các phụ tải sau : 1.Tính phụ tải tính toán cho trạm khi Kđt=0,8 2.Chọn số lượng MBA , SđmMBA trước bù . 3.Giả sử lắp tụ bù tại hạ thế của trạm để cosj=0,95 . Chọn lại SđmMBA . Kết luận so với kết quả câu 2 . Biết phụ tải chủ yếu loại 2 . MBA đặt trong trạm có mái che . Phụ tảiPtt(kW)Qtt(kVar)Tủ phân phối 1845600Tủ phân phối 21000850Tủ chiếu sáng260150Tủ điện sinh hoạt200175Hãy like hoặc chia sẻ bài viết nếu thấy hữu ích bạn nhé ! |
