Phần II
Thiết kế trạm biến áP nhà máy cáCbônát can xít
2x630kVA- 35/0,4kV lộ 375 E22.1
I. Giới thiệu chung về trạm biến áp
Trong công việc thiết kế cung cấp điện cho nhà máy sản xuất chất hoá học thì việc thiết kế
chi tiết trạm biến áp là một phần quan trọng.
Trạm biến áp nhà máy sản xuất chất hoá học đợc thiết kế để cung cấp cho các phân xởng:
Phân xởng nung chảy quặng và phân xởng tạo thành sản phẩm , là phụ tải loại I, khi sự cố
không cho phép mất điện, do đó ta thiết kế đặt trạm 2 máy biến áp làm việc song song.
Vị trí đặt trạm ở trong khu vực xí nghiệp công nghiệp có nhiều khói bụi và hoá chất nên
trạm đợc xây dựng theo kiểu trạm kín. Khoảng cách từ trạm đến điểm đấu trên đờng dây 35
kv có chiều dài l = 40m
Trạm biến áp nhà máy sản xuất chất hoá học đợc xây phía ngoài các phân xởng, đặt sát tờng. Trạm đợc thiết kế làm 4 buồng: hai buồng đặt máy biến áp, một buồng cao thế và một
buồng hạ thế. Với trạm này cần xây hố dầu sự cố dói bệ máy biến áp. cần đặt cửa thông gió
cho các phòng máy và phòng cao áp, hạ áp (có che lới mắt cáo ) cửa ra vào phảI có khoá
chắc chắn và kín để đề phòng chim, chuột, rắn...
Trạm đợc xây dựng có kích thớc 3600x10000mm gồm có 4 gian riêng biệt cụ thể nh sau:
Hai buồng đặt máy biến áp (MBA)
+ Mỗi buồng có kích thớc 2,7x3,6x4 m trong đó bố trí:
- Một máy biến áp 630kVA 35kV/0,4 kV
- Một hệ thống chiếu sáng: là một bảng điện gồm một cầu chì, một ổ cắm, hai công tắc
cấp điện cho hai đèn sợi đốt 100W phía trên cửa ra vào, dây dẫn dùng cáp PVC500V-2x2,5 mm2.
* Buồng cao thế : Kích thớc 2,2x3,6x4 m trong đó bố trí:
- Hai tủ cao thế, mỗi tủ có nhiệm vụ nhận điện tử TPPTT thông qua đờng cáp ngầm để
nối vào thanh cái cao áp, sau đó đa điện áp vào phía cao của mỗi máy biến áp. trong
mỗi tủ có dao cách ly 3DC do hãng simens chế tạo để cách ly máy biến áp khi sửa
chữa, một cầu chì loại 3GD1 613-5D do hãng SIMENS chế tạo để bảo vệ quá tảI và
sự cố máy biến áp phía cao áp.
- Một hệ thống chiếu sáng :là 1 bảng diện gồm 1cầu chì , một ổ cắm, hai công tắc cấp
điện cho hai đèn sợi đốt 100W phía trên cửa ra vào, dây dẫn dùng cáp PVC-500V2x2,5 mm2.
* Buồng hạ thế

Kích thớc 2,4x3,6x4 m trong đó bố trí : hai tủ áptômát tổng hai tủ áp tô mát cho hai
phân xởng , hai tủ bù cos , nột tủ áp tô mát phân đoạn
- trong hai tủ áp tô mát tổng có đặt các bộ phận đo đếm điện :
+ Đo điện bằng Vol kế chỉnh mạch .


+ Kiểm tra phụ tải từng pha bằng đồng hồ Am pe mét xoay chiều đấu với 3 BI của mạch
đếm .
- Để đo đếm điện năng tiêu thụ đặt 1 công tơ 3pha vô công , 1 công tơ 3 pha hữu công
đấu với 3 BI của mạch đếm .
- Trong buồng hạ thế đặt một hệ thống chiếu sáng : là 1 bảng diện gồm 1cầu chì , một
ổ cắm, hai công tắc cấp điện cho hai đèn sợi đốt 100W phía trên cửa ra vào, dây dẫn
dùng cáp PVC-500V-2x2,5 mm2.

8
6

6
5

4000

5

3

300

8


4

1

1

9
Mặt cắt A-A

7
3
8

4

3
2

3500

A
2200

8

A
2 Thanh
8.
áp;
1. Thông

MBA;
4.
6.
Trạm
Thanh
Các2.
gió;
biến
tủĐầu
cái
hạ
9.Hố
ápáp;
cao
kiểu
dầu
5.áp;
xây
sự
7.
3. cố
Rãnh
Tủ
hai
cái
cao
MBA
hạ
cáp;
Mặt

bằng
2700
10000
2700

2400


S¬ ®å mét sîi tr¹m biÕn ¸p 2x630 kVA-35/0,4kV

3EE2

3EE2
C¸p 35kV XLPE (3x25)

C¸p 35kV XLPE (3x25)

3DC

3DC

3GD1 608-5B

3GD1 608-5B

MBA-630 kVA-35/0,4 kV

BI

AT

A
A Cosϕ A
A1

BI

AT
A
A Cosϕ A

KVAr

V
CM

A2

KWh

ALL

A3

KVAr

V
CM

A4


KWh


II - lựa chọn các thiết bị phía cao áp
2.1 Chọn Máy biến áp :
Dung lợng máy biến áp tính chọn theo quy mô phụ tải và đợc tính theo công thức :
Pđ.Ksd.Kđt
Stt = -------------- x Kpt
cos
Trong đó:
- Stt là dung lợng tính toán MBA (kVA).
- Pđ là công suất đặt hữu công (kW).
- Ksd là hệ số sử dụng = 0,8.
- Kđt là hệ số đồng thời = 0,9.
- Kpt là hệ số phát triển = 1.
- Cos là hệ số công suất = 0,85
Phụ tải sau trạm biến áp
+ Phân xởng nung quặng
: Pđ = 310kW
+ Phân xởng tạo thành sản phẩm : Pđ = 311kW
- Từ kết quả tính toán trên chọn nh sau : trạm biến áp 2 x 630 kVA cho trạm nhà máy các
bônát can xít. Máy biến áp loại ba pha, hai cuộn dây, làm mát bằng dầu, tổ đấu dây : /Yo11, Y/Yo-12, điện áp :355%/0,4KV.
( Máy biến áp chế tạo theo tiêu chuẩn Việt nam ).
2.2 chọn cáp cao áp:
-Trị số dòng điện tính toán
Itt=

S tt
2. 3..U dm


=

1221,46
2. 3.35

= 10,08A

- Trị số dòng điện cỡng bức.
Icb= 2Itt =2.5,04=20,17 A
- Tiết diện của cáp ( ta chọn cáp bằng đồng có JKT= 2,7A/mm2)
F=

I tt
10,08
=
= 3,73 mm2
J KT
2.7

- Dòng điện ngắn mạch 3pha .
I N=

U tb
3.Z N

Utb=1,05 .Uđm= 1,05.35 = 36,75 kV
ZN =R D +jXD
R D= r0.l=0,494.0,4=0,197
X D=x0.l =0,137.0,4=0,0548



I N=

36,75
3.0,4356

= 8,43 KA

- Dòng điện ngắn mạch xung kích .
IXK= 1,8. 2 IN = 1,8. 2 .8,43 =26,25 KA
- Tiết diện ổn định nhiệt của cáp .
F .I. t qd mm2
- hệ số nhiệt , với dây đồng =6
tqđ-thời gian quy đổi , tqđ=0,4S
F 6.8,34. 0,4 =31,64mm2
Chọn cáp XLPE 2x ( 2x25 )
+ Bảng 2.1 Thông số kỹ thuật của cáp cao áp
Cáp
r0(/km)
XLPE 2x(2x35)
0,994

x0(/km)
0,337

2.3 Lựa chọn thanh góp cao áp :
*Thanh góp cao áp đợc chọn theo điều kiện phát nóng lâu dài và kiểm tra lại theo điều kiện
ổn định dộng và ổn định nhiệt.
*Dòng điện phát nóng lâu dài cho phép Icp:
k1.k2.Icp Icb

k1 =1với thanh góp đứng
k2- Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trờng ,k2 =1
- Dòng điện làm việc của thanh góp
Icb= I lvmax =

S tt
3U dm

=

1221,46
= 20,17A
1,73.35

- Chọn thanh dẫn bằng đồng tròn có tiết diện F=78,5mm 2 , có đờng kính D = 10mm có
dòng điện cho phép Icp = 201A
*Kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt
Fkt a.IN t qd
a- Khoảng cách giữa các pha ;a=50 cm
tqđ - thời gian quy đổi (0,4s)
Fkt 50.2. 0,4 =63,24mm2
- Vậy thanh góp có tiết diện F=78,5mm2 thoả mãn với điều kiện ổn định nhiệt
*Kiểm tra ổn định động :
- Theo tiêu chuẩn độ bền cơ ,ứng suất của vật liệu thanh dẫn không đợc lớn hơn ứng suất
cho phép của nó: cp tt
ứng suất cho phép của đồng là 1400 kg/cm2


+Lực tác dụng các pha do ngắn mạch
l

a

Ftd =1,76.10-8 .i xk2 (kg)
+Khoảng cách giữa các sứ l=80cm
+ Khoảng cách giữa các pha a=50cm
+Dòng điện xung kích Ixk = 26,25.10 3A
Ftd =1,76.10-8

80
.26,25 2 .10 3 = 1,708(kg)
50

- Xác định mômen tính toán
M=

Ftd .l 1,708.80
= 13,7 kg.cm
=
10
10

- Xác định ứng suất tính toán của vật liệu thanh dẫn.
tt =

M
(kg/cm2)
w

W- Là mômen chóng uốn với thanh đặt thẳng đứng
W= D = 3,14.0,1 =0,0098 cm3

3

32

32

Vậy ứng suất tính toán xuất hiện trong thanh dẫn do tác động của lực điện động là
tt =

M
13,7
=
=1397,95 kG/cm2
w 0,0098

Ta có ứng suất cho phép của đồng :
cpcu = 1400kG / cm 2 tt = 1397,95kG / cm 2

Điều kiện ổn định đợc thoả mãn
* Kết luận : Chọn thanh dẫn bằng đồng có tiết diện F= 78,5 mm2 có đờng kính d=10mm
cho phía cao áp của trạm
2.4 Chọn sứ đỡ cao áp :
*các điều kiện chọn sứ cao áp
-Điện áp định mức của sứ :UđmS UđmM
- Dòng điện định mức sứ : IđmS Icb
- Lực cho phép tác động lên đầu sứ Fcp Ftt= k.Ftt
b

Ftt Lực tác động lên đầu sứ khi ngắn mạch 3 pha = 263,3
F ph lực phá hoại của sứ (kG)

F cp Lực cho phép tác động lên đầu sứh :Fcp=0,6.Fph
k-Hệ số điều chỉnh ,k =H'/H
H' chiều cao của sứ
H chiều cao từ đáy đến trọng tâm thanh dẫn
H'

Ftt
F'tt

H


Hình 2.4 sứ đỡ thanh dẫn
- Chọn sứ đỡ dặt trong nhà loai 0 -35-375Y3 có các thông số sau:
Bảng 2.4 thông số sứ đỡ cao áp ;
Loại sứ
0 -35-375Y3

Uđm(kV)
35

Fph(kG)
750

H(mm)
372

*Kiểm tra sứ đã chọn.
k=


H ' 372 + 30 / 20
=1,04
=
H
372

Fcp= 0,6.Fph=0,6.750= 450kG
Ftt = k.F tt =1,04.263,3 = 273,8 kG
Vậy Fcp Ftt
Sứ đã chọn đảm bảo yêu cầu kỹ thuật.
2.5 Chọn dao cách ly:
- Dao cách ly chủ yếu là cách ly phần mang điện và không mang điện tạo khoảng cách an
toàn nhìn thấy , phục vụ cho công tác sửa chữa , bảo dỡng . Dao cách ly có thể đóng cắt
dòng không tải của MBA có công suất không lớn . Dao cách ly đợc chế tạo ở mọi cấp điện
áp
- Điện áp của dao cách ly :
UDCL= Uđm.1,05 =35.1,05= 36,75 kV
- Dòng điện của dao cách ly là dònglàm việc quá tải MBA (1,4):
IđmDCL Icb
Icb = 1,4.IđmB =1,4.

S dm
3.U dm

= 1,4.

750
=17,34 A
1,73.35


IN=8,43 kA
- Ta chọn dao cách ly loại 36 kV - kiểu 3DC do Siemens chế tạo , có các thông số sau :
Bảng 2.5 - Thông số kỹ thuật của DCL 3DC
Uđm(kV)
Iđm(A)
INt(kA)
INmax(kA)
36
630
20-35
50-80


IđmDCL =630A Icb=17,37A
Cầu dao cách ly đã chọn đảm bảo yêu cầu
2.6 Lựa chọn và kiểm tra cầu chì cao áp :
- Cầu chì cao áp là thiết bị bảo vệ có nhiệm vụ cắt đứt mạch điện khi có dòng điện lớn quá
trị số cho phép đi qua vì thế chức năng của cầu chì là bảo vệ quá tải và ngắn mạchvà kết
hợp với cầu dao phụ tải thành bộ máy cắt để bảo vệ các đờng dây trung áp
- Cầu chì cao đợc đặt phiá cao của MBA phân phối để bảo vệ ngắn mạch MBA.
Cầu chì đợc tạo ra nhiều kiểu , ở cấp điện áp khac nhau , ở cấp điện áp cao trung th ờng
sở dụng cầu chì ống .
- Tính toán chọn cầu chì cao áp cho MBA 630 kVA-35/0,4kV
dòng điện lâu dài lớn nhất qua cầu chì là dòng quá tải MBA , với trạm hai máy vào giờ cao
điểm cho phép quá tải 25%, Iqt=1,4IđmBA
Icb = 1,4.IđmB =1,4.

S dm
3.U dm


= 1,4.

750
=17,34 A
1,73.35

IN=8,43 IXK= 1,8. 2 IN = 1,8. 2 .8,43 =26,25 KA
- Ta chọn cầu chì loại 3GD1 408-4B do Siemens chế tạo thông số của cầu chì đợc ghi trong
bảng sau:
Bảng - Thông số kỹ thuật của cầu chì loại 3GD1 408-4B
Loại

Uđm(kV)

Icắt N min(A)

I cắtN(kA)

3GD1 608-5B

36

315

31,5

Kích thớc (mm)
Dài
đờng kính
537

88

Khối lợng
(kg)
6,8

Kiểm tra ta thấy :
Imcc =40A Icb=17,37A
ICđm =315 kA IXK=26,25kA
Vậy cầu chì đã chọn đảm bảo các thông số kỹ thuật
2.7- Lựa chọn chống sét van:
- Đối với trạm 630kVA-35/0,4kV đợc thiết kế trong nhà , phía cao áp đi bằng cáp XLPE
35kV nên ta phải lắp đặt chống sét van ngay tại điểm đấu ngoài đờng dây , chống sét van do
hãng Siemens có các thông số :
Loại
Vật liệu
U(kV)
Dòngđiệnphóng
Vật liệu vỏ
định mức (kA)
3EE2
Oxit kim loại
35
10
Sứ
(MO)
III-lựa chọn các thiết bị hạ áp của trạm biến áp phân phối 750
kVA 35/0,4 kV



3.1 Lựa chọn thanh góp phía hạ áp:
- Thanh góp đợc dùng trong các tủ phân phối, tủ động lực hạ áp, trong các tủ máy cắt, các
trạm phân phối trong nhà và ngoài trời. Với các tủ điện cao áp, hạ áp và trạm phân phối
trong nhà, dùng thanh góp cứng.
- Trạm 630KVA 35 /0,4 KV sử dụng thanh góp bằng đồng tiết diện hình chữ nhật kích
thớc 80x6mm. mỗi pha ghép 3 thanh có Icp = 1400 A
+ Tính toán ngắn mach để kỉêm tra các thiết bị đã chọn.
- Tổng trở MBA 630 kVA-35 / 0,4kV
ZB =

U N 0 0 .U dm
N .U dm
7,1.0,4 2
5,5.0,4 2
6
4
6
=
.
10
+
j
.
10
.10 +
.10 4 = 0,5 +j2,9 m
2
2
S dm
S dm

750
750

- Dòng điện ngắn mạch
IN=

U dm
3.Z N

=

400
1,73. (0.5 2 + 2,9 2 )

= 78,58 kA

- Dòng điện xung kích
iXK=1,8. 2 .IN= 1,8.1,41.78,58 = 200 kA
- Kiểm tra ổn định động : cp = 1 + 2
tt

- Lực tác động giữa các pha do dòng ngắn mạch :
F1= 1,76.10-8.

l 2
60
i XK = 1,76.10 8. .200 2 .10 6 = 221,2kG)
a
20


- Khoảng cách sứ ,l=60cm
- Khoảng cách giữa các pha,a=20cm
- Dòng điện xung kích ;iXK=200kA
- Lực tác động giữa các thanh trong cùng 1pha
F2= 0,082.(Khd1-2+ Khd1-3).108.

l 2
(kG)
i
b XK

+ b- Bề rộng của thanh dẫn , (cm); b=1cm
+ l- Khoảng cách giữa các miếng đệm
+ Khd1-2+ K hd1-3 hệ số hình dáng giữa các thanh dẫn trong cùng 1 pha tra từ đờng
cong hệ số hình dáng của thanh dẫn hình chữ nhật
dẫn kề là b=1cm
Khd1-2=0,425, Khd1-3= 0,6
1
1

F2= 0,082.(0,425+0,6).10-8. 2002.106 = 16,81 (kG)
- ứng suất vạt liệu thanh dẫn: 1 =

M1
ƯW

W- Mômen chống uốn của thanh đặt thẳng đứng

b 1
=

= 0,1 , khoảng cách giữa 2 thanh
h 10


W=3,3b2.h=3,3.10.12=33cm2
1 =

-

F1 .l
221,2.60
=
10.W
10.33

= 40,21kG/cm2

ứng suất do lực điện động giữa các thanh trong cùng một pha
F2 .l1 16,81.l12
= 4,25.102.l2 kG/cm2
1 =
=
12.W
12.33

- Từ tiêu chuẩn ổn định động
cp 1 2
l1

cp 1

1,86.10

- Ta thấy l 1> l

2

=

1400 40,21 =85,50 cm
1,86.10 2

nên trong 1 nhịp của thanh dẫn không cần đặt thêm các miếng đệm .

- Vậy thanh dẫn đã chọn thoả mãn điều kiện ổn định động khi ngắn mạch
Thanh dẫn có I đm > 1000A , không cần kiểm tra ổn định nhiệt
Thanh dẫn đã chọn là thoả mãn
3.2 - Chọn sứ hạ áp:
điều kiện chọn sứ hạ áp tơng tự nh sứ cao áp
- chon sứ đỡ đặt trong nhà loại : 0 -10-1250Y3 có các thông số sau
Bảng : - thông số sứ hạ áp
Loại sứ
U đm (kV)
F ph (kg)
H (mm)
0 -10-1250Y3
10
1250
120
Kiểm tra sứ đã chọn
k=


H ' 120 + 100 / 2
=
= 1,42
H
120

Fcp= 0,6.Fph= 0,6.1250 =750 kg
Ftt=k.Fcp=1,42.462,68=655,46 kg
Fcp>Ftt
Sứ đã chọn đảm bảo yêu cầu
3.3- Chọn máy biến dòng điện :
- Máy biến dòng điện(BI) có chức năng biến đổi dòng điện sơ cấp có trị số bất kỳ
xuống 5A ,1A, nhằm cấp nguồn cho mạch đo lờng , điều khiển , bảo vệ .
- Dòng điện qua máy biến dòng :
I cb=I đmB=

S dm
3.U HAạ

=

750
= 1083,8 A
1,73.0,4

Phụ tải thứ cấp của BI gồm ;
- Ăm pe mét
: 0,1 VA
- Công tơ hữu công : 2,5 VA

- Công tơ vô công : 2,5 VA


Tổng phụ tải
=5,1 VA
Các đồng hồ có độ chính xác là 0,5
- Vậy ta chọn máy biến dòng hạ áp do công ty thiết bị đo điện Hà Nội chế tạo số lợng 3 BI
đợc đặt trên 3pha và đấu hình sao
Bảng 2.5 các thông số của BI
Loại
Uđm (V) Iđm1 (A) I đm2(A) Số vòng Dung l- Cấp chính
sơ cấp
ợng
xác
BD 21
600
1150
5
1
15
0,5
3.4- Tính chọn cáp tổng hạ áp :
- Chọn cáp tổng hạ áp dẫn điện từ máy biến áp sang tủ phân phối hạ áp có chiều dài
l=15m
I ttcáp I đmBA =

S dm
2. 3.U Hdm

=


750
2.1,73.0,4 = 541,9A

- Ta chọn cáp đồng hạ áp 3lõi +trung tính cách điện PVC (3x240+1x95),do hãng LENS
chế tạo có các thông số sau:
Loại
Uđm(V)
Icp(A)
r0()
x0()
PVC (3x240+1x95)
400
538
0,0754
0,023
XB= 17,3

RB=20 ;

Rc= l. r0= 15.0,0754= 1,13
XC=l.xo =15.0.023= 0,345
Z = (RB+XB)+(RC+XC)
I N=

U dm
3.Z

=


400
1,73. (20 + 1,130) 2 + (17,3 + 0,345) 2

= 10,73 kA

Tiết diện cáp phải thoả mãn với điều kiện sau :
F .IN. t
Trong đó : =6
t - thời gian cắt mạch =0,8s

240 6.10,73 0,8 =57,58mm2
Vậy cáp PVC (3x240+1x95) là thoả mãn với các điều kiện kỹ thuật.
3.5- Chọn áptômát tổng:
- Dòng điện định mức đi qua ATT1 , ATT2 và ATLL
I đmAT1= I đmAT2 = I đmATL I đmBA =

S dm
3.U Hdm

=

750
1,73.0,4 =1083,8A

Ta chọn áptômát có Iđm=1250 A do hãng Merlin Gerin chế tạo có các thông số sau:
Loại

Số cực

Uđm(V)


Iđm(A)

Icắt N(kA)

Số lợng


M12
03
690
1250
Kiểm tra lại điều kiện cắt dòng ngắn mạch : I cắt đmA I N

40

03

Tổng trở của máy biến áp 750kVA-35/0,4kV:
ZB=

2
N .U 2 Hdm
U N 0 0.U Hdm
7,1.0,4 2
5.5.0,4 2
6
4
6
.

10
+
j
.
10
=
.
10
+
j
.10 4 = 20 +j117,3 m
2
2
S
750
S dm
750
dm

Tổng trở của cáp hạ áp
ZC= 1,13+j 0,345 m
Tổng trở của áptômát-1250 A
ZAT= RAT+j RAT =(R1+R2)+j XAT
Trong đó :
R1 : điện trở tiếp xúc của áptômát-1250 A (tra bảng R1=0,36 )
R2- XAT: điện trởvà điện kháng của cuộn dây bảo vệ quá dòng của áptômát-1250 A (tra
bảngR2 =0,11 ; XAT=0,12 )
ZAT= 0,47 + j 0,12
U


400

dm
IN= 3.Z =
= 8,39 kA
1,73. (20 + 1,130) 2 + (17,3 + 0,345) 2 + (0,47 + 0,12) 2


Icắt N = 40 kA> IN = 8,39kA
Vậy átômát đợc chọn là thoả mãn
Trong trờng hợp trạm đặt hai MBA làm việc song song , khi một máy bị sợ cố cho phép
máy còn lại làm việc quá tải 25 % lúc này dòng quá tải MBA là:
Iqt BA= 1,2 IđmBA = 1,2 .1083,8=1300,56 A
Để làm đợc chức năng bảo vệ quá tải MBA ,áptômát phải cắt khi có dòng lớn hơn
1300,56A, nghĩa là phải hiệu chỉnh bộ phận cắt nhịêt có hệ số khởi động:
Kkđ.nh=

I qtBA
I dmAT

=

1300,56
= 1,2 lần
1083,8

3.5- Chọn áptômát nhánh:
+Phân xởng nung quặng
Stt=


: Pđ = 410kW

410.
d
=(
).= 512,5 kVA
0,8
cos

IttAT1=

S dm
3.U Hdm

=

512,5
=740A
1,73.0,4

Tổng trở của áptômát-800 A
ZAT1= RAT+j RAT =(R1+R2)+j XAT
R1=0,39 ; R2 =0,14 ; XAT=0,14
ZAT1= 0,53 + j 0,14


U

400


dm
INAT1= 3.Z =
= 7,9kA
1,73. (20 + 1,130) 2 + (17,3 + 0,345) 2 + (0,47 + 0,12) 2 + (0,53 + 0,14) 2


+ Phân xởng tạo thành sản phẩm : Pđ = 311kW
Stt=

311
d
=(
).= 388,7 kVA
0,8
cos

IttAT2=

S dm
3.U Hdm

=

388,7
=561,7A
1,73.0,4

Tổng trở của áptômát- 630 A
ZAT2= RAT+j RAT =(R1+R2)+j XAT
R1=0,45 ; R2 =0,15 ; XAT=0,16

ZAT1= 0,6 + j 0,16
U

400

dm
INAT2= 3.Z =
= 7,15kA
1,73. (20 + 1,130) 2 + (17,3 + 0,345) 2 + (0,47 + 0,12) 2 + (0,6 + 0,16) 2


Ta chọn áptômát cho các nhánh do hãng Merlin Gerin chế tạo có các thông số sau:
Tên phân xởng
Stt
Itt
Loại
Số lợng
Uđm
Iđm
IcắtN
(kVA)
(A)
(V)
(A)
(kA)
Nung chảy quặng
512,25 740
C801N
2
690

800
25
Tạo sản phẩm
388,7
561,7 NS630N
2
690
630
10
- Kiểm tra lại điều kiện cắt dòng ngắn mạch
Icắt N = 25 kA> IN = 7,9kA
Icắt N = 10 kA> IN = 7,15kA
Vậy áptômát chọn cho các nhánh là thoả mãn .
3.6- Tính toán chọn tủ tụ bù 400V :
Hệ số công suất trớc khi bù Cos = 0,8
Qb= P x (Tg1 -Tg2 )
Trong đó :
- Qb là dung lợng cần bù ( KVAR )
- P là công suất hữu công = 721 x 0,9 = 648,9 ( KW )
- Tg1 ứng với hệ số công suất Cos1, trớc khi bù Cos1= 0,8 tra bảng đợc Tg1= 0,75
-Tg2 ứng với hệ số công suất Cos2, sau khi bù Cos2 = 0,9 tra bảng đợc Tg2= 0,48432)
Qb= 648,9 . (0,75 - 0,48432 ) = 172,4 (KVAR)
Chọn tụ bù có thông số kỹ thuật sau :
Bảng 3.6 Thông số tụ bù 3 pha 20 kVAr do DAE YEONG chế tạo :
Loại tụ
Qb(kVAr)
Uđm(V)
Iđm(A) điện dung ( àF )
DLE-4D20K5T
20

440
26,2
328,9

Số pha
3


Chọn tủ tụ bù 400V, trong tủ gồm 9 bình tụ mỗi bình 20KVAr, tổng dung lơng 180KVAr.

Tủ tụ bù trọn bộ gồm các thiết bị chính sau :
- 01 áp tô mát tổng 400V- 300 A. (Hàn quốc sản xuất ).
- 01 đồng hồ vôn 0-450V và khoá chỉnh mạch.
- 03 biến dòng điện 300/5(A)
- 03 đồng hồ ampe mét 0 - 300A
- Đóng cắt mỗi tụ dùng 01 áp tô mát - 50A.
- 01 bộ tự động đóng cắt 6 cửa ( Hàn quốc sản xuất ) ( có cả chỉ thị hệ số công suất Cos )
IV-

tính toán nối đất cho trạm biến áp cácbônát canxit

2x630 kVA- 35/0,4kV

4.1- Đặt vấn đề
- Hệ thống cung cấp điện làm nhiệm vụ truyền tải và phân phối điện năng đến các hộ tiêu
ding điện. Vì vậy đặc điểm quan trọng của hệ thống cung cấp điện là phân bố đều trên diện
tích rộng và thờng xuyên có ngời làm việc với các thiết bị điện.Tai nạn điện giật thờng xảy
ra do ngời vận hành vô ý chạm phải bộ phận mang điện hoặc do tiếp xúc với các bộ phận
của thiết bị bình thờng không mang điện nhng do cách điện bị hỏng nên có điện. Để tránh
bị điện giật trớc tiên phải chấp hành nghiêm chỉnh quy tắc vận hành các thiết bị điện, tiếp

đến ngời ta thực hiện nối đất các bộ phận có thể bị mang điện khi cách điện bị hỏng.
Thông thờng các vỏ máy bằng kim loại đều han gỉ nối đất.
Trang bị nối đất bao gồm các điện cực và dây dẫn nối đất. Các điện cực nối đất (có thể là
cọc hoặc thanh) đợc chôn trực tiếp trong đất. Khi có trang bị nối đất, dòng điện ngắn mạch
xuất hiện do cách điện của thiết bị với vỏ bị h hỏng sẽ chạy qua vỏ thiết bị theo dây dẫn nối
đất xuống các điện cực và chảy tản vào trong đất. Với mạng trung áp 22kV và mạng hạ áp
0,38 kV có trung tính trực tiếp nối đất, do đó khi có ngắn mạch một pha dòng điện ngắn
mạch đủ lớn để rơ le bảo vệ cắt pha bị sự cố ra đảm bảo an toàn cho ngời và thiết bị.
Nh vậy nối đất là biện pháp kỹ thuật rất quan trọng trong hệ thống cung cấp điện, góp
phần vận hành an toàn hệ thống.
4.2- Tính toán trang bị nối đất.
Trong tính toán trang bị nối đất cho trạm B4 cách thức thực hiện là nối đất nhân tạo. Nối
đất nhân tạo thờng đợc thực hiện bằng cọc thép, ống thép thanh, thép dẹt hình chữ nhật
hoặc thép góc dài 2 3 m chôn sâu xuống đất sao cho đầu trên của chúng cách mặt đất từ
0,5 0,7m. Nhờ vậy giảm đợc sự thay đổi của điện trở đất theo thời tiết. Các cọc thép đó
đợc nối với nhau bằng cách hàn với thanh thép nằm ngang đặt ở độ sâu 0,5-0,7m.
Điện trở nối đất không đợc lớn hơn các trị số quy định tròn quy phạm . Với mạng điện
35kV có trung tính cách điện nên thờng bảo vệ rơle không tác động cắt bộ phận thiết bị
điện chạm đất 1 pha . Vì thế chạm đất có thể kéo dài , điện áp ngắn mạch trên thiết bị
chạm đất cũng có thể tồn tại lâu dài làm tăng xác suất ngời tiếp xúc với điẹn áp dây.Đối
với mạng điện có điện áp đới 1000V , điện trở nối đất tại mọi thời điểm trong năm không
vợt quá 4 .


* Tính toán nối đất cho trạm cacbônát canxít 750kVA-35/0,4 kV
- Theo quy phạm an toàn ,điện trở nối đất của trạm 4
- Điện trở suất của đất khu vực xây trạm là 0,6.10 4 .cmvào mùa ma hệ số kmùa= 1,5
nên trị số lớn nhất điện trở suất của đất :
tt = 0,6.104.1,5 = 0,9.104 cm


- Điện trở khuếch tán của 1 cọc:
R1c= 0,00298 c = R1c. tt =0,00298. 0,9.104 =26,82
- Mạch vòng nối đất chôn xung quanh trạm có chu vi :
(10+36).2=27,2 m
- Các cọc tiếp địa là thép góc L60x60x6 dài 2,5m cáh nhau 4,5 m đợc chôn sâu cách
mặt đất là 0,8 m. Dự kiến số cọc tiếp địa cần đóng là 6 cọc
c = 0,71 - hệ số sử dụng của cọc
n =6
- số lợng cọc
- Điện trở khuếch tán của 6 cọc :
R c=

R1c
26,82
=
= 6,3
.n 0,71.6

- Thanh nối có chiều rộng 40x4 mm , đợc chôn nằm ngang cách mặt đất 0,8m . Thanh
nối đợc nối qua 6 cọc thành mạch vòng kín bằng chu vi của trạm .Điện trở ở độ sâu
này là
0 = 0,6.104.3= 1,8.104 cm

- Điện trở khuếch tán của thanh nối :
2.l 2
0,366
. 0 . lg
RT =
l
b.t


0,366
2.2720 2
4
=
.1,8.10 . lg
2720
4.80


= 11,3


T = 0,48 - hệ số sử dụng
- Điện trở nối đất thực tế của thanh :
RT =

RT
11,3
.=
. = 23,56
T
0,48

- Điện trở nối đất cần thiết của toàn bộ số cọc là :
Rc =

4.Rt
4.23,56
=

= 4,818
Rt 4 23,56 4

- Số cọc cần đóng là :
n=

R1C
26,82
=
= 7,84 8 cọc
C .RC 0,71.4,818

- Điện trở nối đất của hệ thống cọc thanh là :
Với số cọc là 8 tra bảng hệ số sử dụng ta có : T = 0,36 , c = 0,79


R R

26,82..11,3

1C . T
RHT = R . + n.R . = 26,82.0,36 + 8.11,3.0,79 = 3,74
1c T
T
C

Với R= 3,47 < 4 Điện trở của hệ thống nối đất thoả mãn với yêi cầu kỹ thuật

0,7 m


0,8 m

2
2,5 m

1
3,4 m
10 m

1

2
3,6 m