Tài liệu Trạm biến áp

M HTĐ-HTCCĐ2014LT CHƯƠNG 4: TRẠM BIẾN ÁP LT 4.1. Trình bày các loại trạm điện thường dùng trong các xí nghiệp công nghiệp. LT 4.2.(2) Trình bày các yêu cầu chung khi chọn vị trí và số lượng trạm điện. Nguyên tắc chọn vị trí đặt trạm phân phối. LT 4.3. Trình bày cách chọn công suất trạm biến áp cho xí nghiệp. LT 4.4. Trình bày phương pháp vẽ biểu đồ và xác định trung tâm phụ tải của một xí nghiệp. LT 4.5. Trình bày khả năng quá tải của máy biến áp. LT 4.6. Vẽ và nêu các thiết bị chính sơ đồ nối dây một trạm biến áp trung gian gồm 2 máy biến áp đầu vào có máy cắt liên lạc giữa 2 nguồn và thứ cấp dùng thanh cái kép. BT4.1 X¸c ®Þnh vÞ trÝ ®Æt TBA cÊp ®iÖn cho nhµ m¸y? sè l-îng vµ dung l-îng MBA? BiÕt: - C¸c ®iÓm t¶i lµ c¸c ph©n x-ëng sö dông ®iÖn ¸p 3 pha cÊp ®iÖn ¸p 0,3kV cã sè liÖu cho nh- trong b¶ng: §iÓm t¶i C«ng suÊt (kVA) To¹ ®é Lo¹i hé phô t¶i x y 1 300 7 1 1 2 250 4 3 2 3 350 5 10 1 4 500 7 11 1 5 450 6 15 2 - §iÖn ¸p l-íi ph©n phèi ®-a ®Õn ®iÓm ®Êu lµ cÊp ®iÖn ¸p 22kV. Dù kiÕn chän MBA cã c«ng suÊt nhá h¬n 1250kVA vµ lín h¬n 250kVA BT4.2 X¸c ®Þnh vÞ trÝ ®Æt TBA cÊp ®iÖn cho nhµ m¸y? sè l-îng vµ dung l-îng MBA? BiÕt: - C¸c ®iÓm t¶i lµ c¸c ph©n x-ëng sö dông ®iÖn ¸p 3 pha cÊp ®iÖn ¸p 0,3kV cã sè liÖu cho nh- trong b¶ng: Page 0 of 20 M HTĐ-HTCCĐ2014LT §iÓm t¶i C«ng suÊt (kVA) To¹ ®é Lo¹i hé phô t¶i x y 1 100 5 2 2 2 250 7 1 1 3 350 13 12 1 4 300 16 6 1 5 450 3 15 2 - §iÖn ¸p l-íi ph©n phèi ®-a ®Õn ®iÓm ®Êu lµ cÊp ®iÖn ¸p 35kV. Dù kiÕn chän MBA cã c«ng suÊt nhá h¬n 1250kVA vµ lín h¬n 250kVA BT4.3 X¸c ®Þnh vÞ trÝ ®Æt TBA cÊp ®iÖn cho nhµ m¸y? sè l-îng vµ dung l-îng MBA? BiÕt: - C¸c ®iÓm t¶i lµ c¸c ph©n x-ëng sö dông ®iÖn ¸p 3 pha cÊp ®iÖn ¸p 0,3kV cã sè liÖu cho nh- trong b¶ng: §iÓm t¶i C«ng suÊt (kVA) To¹ ®é Lo¹i hé phô t¶i x y 1 200 2 11 1 2 150 14 3 2 3 250 9 16 1 4 500 17 3 1 5 450 3 5 2 - §iÖn ¸p l-íi ph©n phèi ®-a ®Õn ®iÓm ®Êu lµ cÊp ®iÖn ¸p 22kV. Dù kiÕn chän MBA cã c«ng suÊt nhá h¬n 1250kVA vµ lín h¬n 400kVA CHƯƠNG 5: TÍNH NGẮN MẠCH TRONG MẠNG ĐIỆN XÍ NGHIỆP LT 5.1.(2) Định nghĩa và phân loại ngắn mạch. LT 5.2.(2) Nguyên nhân và tác hại của dòng ngắn mạch. LT 5.3.(3) Các loại ngắn mạch, mục đích của việc tính ngắn mạch. LT 5.4. Nêu các giả thiết cơ bản khi giải bài toán ngắn mạch ba pha trong mạng điện cao áp. LT 5.5. Nêu các phương pháp đơn giản hóa sơ đồ thay thế trong tính toán ngắn mạch. Page 1 of 20 M HTĐ-HTCCĐ2014LT LT 5.6. Nêu trình tự các bước giải bài toán ngắn mạch theo phương pháp sử dụng đường cong tính toán. LT 5.7. Nêu các đặc điểm khi tính toán ngắn mạch trong mạng điện hạ áp. LT 5.8.(2) Phương pháp xác định thời gian tồn tại ngắn mạch và thời gian giả thiết. BT 5.1. Cho sơ đồ mạng điện như hình 5.1, hãy tính dòng ngắn mạch 3 pha tại điểm N2 ( I(3) N ,i xk , I xk ,S N ) . 10kV 0,38kV ~ ĐD BA HT N2 Hình 5.1 Biết Hệ thống: công suất ngắn mạch SN = 200MVA MBA: Sđm = 750kVA; UN (%) = 4,5; Đường dây cáp chiều dài l = 0,8km; PN  6,59kW r0  0, 271 / km; x 0  0, 075 / km Bỏ qua điện trở các thiết bị phụ BT 5.2.(3) Cho m¹ng ®iÖn nh- h×nh vÏ 5.2. HT  ĐDK BA  MP N KĐ Hình 5.2 Yªu cÇu: Thµnh lËp s¬ ®å thay thÕ, tÝnh to¸n th«ng sè c¸c phÇn tö vµ biÕn ®æi së ®å vÒ d¹ng ®¬n gi¶n nhÊt khi x¶y ra ng¾n m¹ch 3 pha t¹i N. ( Th«ng sè c¸c phÇn tö tÝnh trong hÖ ®¬n vÞ t-¬ng ®èi) BiÕt: HT:HÖ thèng cã c«ng suÊt v« cïng lín víi c«ng suÊt ng¾n m¹ch SN = 150MVA §DK:§-êng d©y trªn kh«ng 35kV dµi 30km víi x0 = 0,4 /km. BA: M¸y biÕn ¸p cã: S®m= 4MVA; U1/U2 = 35/10 kV; UN%= 6,5. Page 2 of 20 M HTĐ-HTCCĐ2014LT MP: M¸y ph¸t 15MVA, xd" = 0,125; U®mMP = 10kV K§: Kh¸ng ®iÖn cã c¸c tham sè: Ik® = 0,5kA; xk®% = 3 BT 5.3(2) Cho mạng điện như hình 5.3: Biết thông số của sác phần tử: MF là máy phát tuabin hơi có : Sđm = 10MVA; x”d = 0,125; UđmMF = 10,5kV. MBA có: Sđm = 10MVA; UN C- T% = 10,5%; UN C- H% = 17%; UN T- H% = 6%; Kháng điện: Ikđ = 1,2kA; xkđ = 0,1 Đường dây có: l = 30km; x0 = 0,415  /km. Hãy xác định dòng ngắn mạch 3 pha tại điểm N trong trường hợp: a. Máy cắt MC đóng. 10,5kV MF ~ B A b. Máy cắt MC mở. 115kV KĐ ĐD N MC 10,5kV MF ~ B A 115kV KĐ ĐD Hình 5.3 BT 5.4.(2) Xác định dòng điện và công suất ngắn mạch khi ngắn mạch 3 pha tại điểm N trên sơ đồ như hình 5.4. Các đường dây có điện kháng x 0  0,4 / km . Máy phát F1 có công suất là 250 MVA; X  0,4 . Máy phát F2 có công suất là 150 MVA; X   0,3 . Các máy phát điện đều có TĐK. Các số liệu khác cho trên hình. Page 3 of 20 M HTĐ-HTCCĐ2014LT F1 115 kV D1 l1=100 km N(3) 115 kV 115 kV D2 l2=25 km D3 l3=25 km D4 l4=40 km 115 kV F2 Hình 5.4 BT 5.5. Cho sơ đồ HTĐ như hình 5.5. Với các số liệu cho trước như sau: Máy phát tua bin hơi F1, F2 giống nhau có TĐK; Sđm=60 MVA; Uđm=10,5 kV; X''d=0,14. Máy biến áp B1, B2 giống nhau: Sđm = 60 MVA; k = 115/37/10,5; UN(C-T)% = 11; UN(C-H)% = 17; UN(T-H)% =8. Máy biến áp B3: Sđm = 7,5 MVA; UN% = 7,5. Đường dây đơn (D), có dây chống sét bằng thép: l = 8km; x 0  0,4 / km. Yêu cầu: Xác định dòng điện ngắn mạch 3 pha khi xẩy ra ngắn mạch tại điểm N. Page 4 of 20 M HTĐ-HTCCĐ2014LT F1 F2 10kV 10kV 110kV B1 B2 D N 35 kV B3 10kV Hình 5.5 CHƯƠNG 6: CHỌN VÀ KIỂM TRA CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN LT 6.1(2). Trình bày những điều kiện chung để chọn và kiểm tra thiết bị điện? LT 6.2. Nêu các điều kiện chọn và kiểm tra máy cắt điện. LT 6.3. Nêu các điều kiện chọn và kiểm tra dao cách ly. LT 6.4. Nêu các điều kiện chọn và kiểm tra cầu chì. LT 6.5. Nêu các điều kiện chọn và kiểm tra áp tô mát. LT 6.6. Nêu các điều kiện chọn và kiểm tra sứ cách điện. LT 6.7. Nêu các điều kiện chọn và kiểm tra máy biến dòng. LT 6.8. Nêu các điều kiện chọn và kiểm tra máy biến áp đo lường. LT 6.9. Trình bày phương pháp chọn thanh cái, cáp và dây dẫn theo điều kiện phát nóng. LT 6.10. Trình bày phương pháp chọn cáp và dây dẫn theo điều kiện mật độ dòng kinh tế. LT 6.11. Trình bày phương pháp chọn cáp và dây dẫn theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép. LT 6.12. Trình bày phương pháp kiểm tra thanh cái theo điều kiện ổn định lực điện động Page 5 of 20 M HTĐ-HTCCĐ2014LT Bài tập BT 6.1 Chän thanh c¸i cho TBA 35/10,5kV víi MBA TMH.4000/35 biÕt: - Gi¸ trÞ dßng ng¾n m¹ch 3 pha t¹i thanh c¸i cao ¸p IN1 = 2,45kA - Dßng ng¾n m¹ch xung kÝch ixk1 = 6,48 kA - Thêi gian tån t¹i dßng ng¾n m¹ch tN = 0,4s - Gi¸ trÞ dßng ng¾n m¹ch 3 pha t¹i thanh c¸i h¹ ¸p IN2 = 7,83kA - Dßng ng¾n m¹ch xung kÝch ixk2 = 19,97 kA - Thêi gian sö dông c«ng suÊt lín nhÊt Tmax = 4500h - NhiÖt ®é m«i tr-êng xung quanh lµ 300C - Thêi gian tån t¹i dßng ng¾n m¹ch gi¶ thiÕt tgt = 0,4s, hÖ sè nhiÖt lµ 1 - Kho¶ng c¸ch gi÷a 2 sø l = 150cm, kho¶ng c¸ch gi÷a 2 pha a = 60cm ( phÝa h¹ ¸p) Dù kiÕn dïng thanh nh«m BT 6.2 Tr×nh bµy c¸c ®iÒu kiÖn chän vµ kiÓm tra c¸p ®iÖn lùc cho m¹ng h¹ ¸p 380V ®-îc cung cÊp tõ TBA 10/0,4kV víi MBA TM- 560/10. ChiÒu dµi ®-êng c¸p l = 150m cã phô t¶i S = 170kVA. Thêi gian sö dông c«ng suÊt cùc ®¹i Tmax = 4500h. C¸p ®-îc ®Æt trong hµo chung víi sè d©y c¸p n = 4, kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c d©y c¸p lµ 100mm. NhiÖt ®é m«i tr-êng xung quanh lµ 200C. Hao tæn ®iÖn ¸p cho phÐp lµ 5,5%. C«ng suÊt ng¾n m¹ch t¹i thanh c¸i cao ¸p TBA lµ SN = 3215MVA. Thêi gian tån t¹i dßng ng¾n m¹ch tN=1,25s. §iÖn kh¸ng ®-êng c¸p lÊy theo tiªu chuÈn x0 = 0,1/km, hÖ sè c«ng suÊt cña m¹ng lµ 0,8. BT 6.3 X¸c ®Þnh ®iÒu kiÖn chän vµ kiÓm tra thanh c¸i 10kV cho TBA biªt: - Gi¸ trÞ phô t¶i S = 5470kVA - Gi¸ trÞ dßng ng¾n m¹ch 3 pha IN = 9,75kA - Gi¸ trÞ dßng xung kÝch ixk = 24,4kA - Thêi gian sö dông c«ng suÊt lín nhÊt Tmax = 4950h - NhiÖt ®é m«i tr-êng xung quanh lµ 300C - Thêi gian tån t¹i dßng ng¾n m¹ch gi¶ thiÕt tgt = 0,35 gi©y, hÖ sè nhiÖt lµ 1 - Kho¶ng c¸ch gi÷a 2 sø l = 150cm, kho¶ng c¸ch gi÷a 2 pha a = 60cm Dù kiÕn dïng thanh nh«m. CHƯƠNG 7: BẢO VỆ RƠ LE TRONG MẠNG ĐIỆN XÍ NGHIỆP Page 6 of 20 M HTĐ-HTCCĐ2014LT LT 7.1. Nêu mu ̣c đích và yêu cầ u cơ bản của bảo vê ̣ rơ le . LT 7.2. Thế nào là bảo vê ̣ quá dòng điê ̣n? Phân biệt bảo vệ quá dòng cực đại và bảo vệ dòng điện cắt nhanh. LT 7.3. Vẽ sơ đồ nối MBD và cuộn dây rơ le theo hình sao đủ. Giải thích sơ đồ. LT 7.4. Vẽ sơ đồ nối MBD và cuộn dây rơ le theo hình sao thiếu. Giải thích sơ đồ. LT 7.5. Vẽ sơ đồ hai MBD và một rơ le mắc vào hiệu số dòng hai pha. Giải thích sơ đồ? LT 7.6. Vẽ sơ đồ nối MBD theo hình tam giác và cuộn dây rơ le đấu hình sao. Giải thích sơ đồ. LT 7.7. Phân tích sự phân bố dòng khi ngắn mạch hai pha sau MBA có tổ đấu dây Y/Δ hoặc Δ/Y. LT 7.8. Phân tích sự phân bố dòng khi ngắn mạch một pha sau MBA có tổ đấu dây Y/Y0. LT 7.9. Vẽ sơ đồ bảo vệ thứ tự không và phân tích sơ đồ. Bài tập Trạm biến áp trong nhà gồm 2 MBA 1000 kVA 10/ 0,4 kV có tổ đấu dây Y/Y0 vận hành độc lập. Các MBA được trang bị bảo vệ quá dòng điện cắt nhanh và cực đại. 10 KV MC 7.10 Hãy xây dựng sơ đồ bảo vệ quá dòng điện cắt nhanh và nêu tác dụng của các phần tử trên sơ đồ. MC N1 1000KVA 7.11 Xác định dòng khởi động của bảo vệ và dòng khởi động của rơ le của bảo vệ quá dòng điện cắt nhanh N2 ATM 7.12 Hãy xây dựng sơ đồ bảo vệ quá dòng điện cực đại và nêu tác dụng của các phần tử trên sơ đồ. 0,4 kV 7.13 Xác định dòng khởi động của bảo vệ và dòng khởi động của rơ le của bảo vệ quá dòng điện cực đại. 7.14 Nếu xảy ra sự cố ngắn mạch hai pha tại điểm N1 thì bảo vệ nào tác động, bảo vệ nào không tác động cắt máy cắt. Tại sao? Xác định độ nhạy của bảo vệ trong trường hợp này. Biết 3 biến dòng lắp sẵn có Iđm BI = 100 A; kdt = 1,2 ; kmm = 2; kTV = 0,85. I(3)N1 = 10kA; I(3)N2 = 30 kA; I(2)N2 = 5 kA. Bài tập: 10 KV MC MC N1 1000KVA N2 Page 7 of 20 ATM 0,4 kV M HTĐ-HTCCĐ2014LT Trạm biến áp có 2 máy biến áp, một biến áp làm việc một biến áp dự phòng, sơ đồ như hình vẽ. Các máy biến áp đều được trang bị bảo vệ cực đại và bảo vệ rơle hơi. 7.15 Vẽ sơ đồ hệ thống bảo vệ rơ le cho một máy biến áp, nêu tác dụng của các phần tử trên sơ đồ. 7.16 Xác định dòng điện khởi động của bảo vệ và của rơ le. 7.17 Nếu xảy ra ngắn mạch 3 pha tại N1 bảo vệ có tác động cắt máy cắt không, tại sao. Cho biết: Tổ 3 biến dòng lắp sẵn có Iđm = 100 A. kdt = 1,2 ; kmm = 2; kTV = 0,85. Khi vận hành một máy biến áp: I(3)N1 = 5 kA ; I(3)N2 = 30 kA Bài tập: Trạm biến áp ngoài trời gồm 2 máy biến áp loại 750 kVA - 35/ 0,4kV có sơ đồ nối dây như hình vẽ. Các máy biến áp cần trang bị bảo vệ cắt nhanh và bảo vệ rơle hơi. 35 KV MC MC N2 750 KVA N1 ATM 0,4 kV 7.18 Vẽ sơ đồ mạch bảo vệ và ghi tên các loại rơ le trên sơ đồ. 7.19 Xác định dòng điện khởi động của bảo vệ và của rơ le. Nếu xảy ra ngắn mạch 2 pha tại N2 bảo vệ đạt độ nhạy bao nhiêu? Dòng điện định mức của máy biến dòng Iđm = 100 A. kdt = 1,2 ; kmm = 2; kTV = 0,85; I(3)N1 = 5 kA ; I(3)N2 = 12kA Bài tập: Cho trạm biến áp trung gian của xí nghiệp có sơ đồ nguyên lý như hình vẽ: Page 8 of 20 M HTĐ-HTCCĐ2014LT N1 TC1 N3 MC3 TC2 MC2 MC1 BA2 10.000 – 35/10 kV BA1 10.000 – 35/10 kV N2 TC3 N4 MC4 TC4 Thanh cái TC3, TC4 cung cấp điện trực tiếp cho các MBA phân xưởng. Phụ tải của xí nghiệp là phụ tải loại 1. STTXN = 10.000 kVA, cos = 0,6 và được phân đều trên TC3 và TC4. Biết dòng ngắn mạch 3 pha tại IN1 = IN3 = 15 kA; IN2 = IN4 = 25 kA, khi MC3 và MC4 mở. Các MBA có tổ đấu dây Y/-11. SđmBA = 10.000 kVA.35/6 kV 7.20 Hãy vẽ sơ đồ bảo vệ dòng cực đại đặt tại MC1. 7.21 Xác định IKĐBV , IKĐR ; knh ; tbv của bảo vệ này. Trong tính toán lấy: nBI = 200/5; kdt = 1,2 ; kmm = 2; kTV = 0,85. tATM =0,5s, t =0,1s Bài tập: Cho trạm biến áp trung gian của xí nghiệp có sơ đồ nguyên lý Thanh cái TC3, TC4 cung cấp điện trực tiếp cho các MBA phân xưởng. Phụ tải của xí nghiệp là phụ tải loại 1. STTXN = 10.000 kVA, cos = 0,65 và được phân đều trên TC3 và TC4. Biết dòng ngắn mạch 3 pha tại IN1 = IN3 = 15 kA, IN2 = IN4 = 25 kA, khi MC3 và MC4 mở. Các MBA có tổ đấu dây Y/-11. SđmBA = 7500 kVA..35/10 kV 7.22. Hãy vẽ sơ đồ bảo vệ dòng cực đại đặt tại MC1. 7.23 Xác định IKĐBV , IKĐR ; knh ; tbv của bảo vệ này. Trong tính toán lấy: nBI = 200/5; kdt = 1,2 ; kmm = 2; kTV = 0,85, tATM =0,5s, t =0,1s Page 9 of 20 M HTĐ-HTCCĐ2014LT N1 TC1 N3 MC3 TC2 MC2 MC1 BA2 7500 – 35/10 kV BA1 7500 – 35/10 kV N2 TC3 N4 MC4 TC4 MC4 Bài tập: Một TBA gồm 3 MBA CCĐ trực tiếp cho các phụ tải phân xưởng như hình 1. Phụ tải tính toán của trạm Stt  3000kVA , cos   0,8 được phân đều trên các thanh cái. Các MBA giống nhau làm việc độc TI4 35 kV TI2 TI1 Y TI3 Y Y BA1 Y MC3 MC2 MC1 Y BA3 Y A2 A4 A BA2 A5 A3 1 N3 lập, loại 1000-35/0,4 (đặt ngoài trời), tổ đấu dây Y/Y0-12, Hình 1 Sđm=1000kVA. 7.24 Hãy vẽ sơ đồ bảo vệ dòng cực đại (đặc tu.yến độc lập, nguồn thao tác 1 chiều) để bảo vệ cho BA3. 35 kV 312 N1 N2 7.25 Xác định IkđBV; IkđR; Knh của bảo vệ C31 C32 dòng cực đại (đặc tu.yến độc lập, nguồn thao TI-312 tác 1 chiều) để bảo vệ cho BA3. 332 331 Biết rằng: - Khi MC4 và A4, A5 mở thì: TI-332 TI-331 I(3)N3= 6,2 kA; I(2)N3 = 5,4 kA; I N(13)  4,1kA. - Các máy biến dòng TI1, TI2, TI3 có BA1 BA2 n T I 300 / 5 . - Hệ số dự trữ kdt=1,2; hệ số khởi động Kkđ =1,5; hệ số trở về ktv =0,85 C61 N3 6 kV 612 Hình 1 C62 TI-612 Page 10 of 20 N4 M HTĐ-HTCCĐ2014LT Bài tập: Một TBA trung gian có sơ đồ nguyên lý CCĐ như hình1. Thanh cái C61, C62 cấp điện trực tiếp cho các MBA phân xưởng công suất từ 750 đến 1000 kVA. Phụ tải tính toán của nhà máy S ttNM  15000 kVA , cos   0,8 được phân đều trên 2 thanh cái C61 và C62, trong đó 70% thuộc loại I. Các MBA1 và MBA2 là loại TM-7500/35/6 làm việc độc lập (đặt ngoài trời), tổ đấu dây Y/-11, Sđm=7500kVA. 7.26 Hãy vẽ sơ đồ bảo vệ dòng cực đại (đặc tuyến độc lập, nguồn thao tác 1 chiều) đặt tại máy cắt 332 để bảo vệ cho MBA2. 7.27 Xác định IkđBV; IkđR; Knh của bảo vệ dòng cực đại (đặc tuyến độc lập, nguồn thao tác 1 chiều) đặt tại máy cắt 332 để bảo vệ cho MBA2. Biết rằng: - Khi các máy cắt 312 và 612 mở thì: I(3)N3= 14,4kA - Các máy biến dòng TI-331, TI-332 có n T I 300 / 5 . Hệ số dự trữ kdt=1,2; hệ số khởi động Kkđ = 1,5; hệ số trở về ktv =0,85 CHƯƠNG 8: BẢO VỆ CHỐNG SÉT CHO MẠNG ĐIỆN XÍ NGHIỆP LT 8.1. Quá điện áp là gì? Phân loại quá điện áp. LT 8.2. Trình bày sự hình thành của sét. LT 8.3. Vẽ và giải thích sơ đồ thay thế của sét. LT 8.4. Nêu các tham số cơ bản của sét. LT 8.5. Nêu các tác hại do dòng điện sét gây ra. LT 8.6. Nêu một số điểm cần lưu ý khi bảo vệ chống sét đánh trực tiếp. LT 8.7. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của chống sét ống. LT 8.8. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của chống sét van. Bài tập: 8.9 Hãy vẽ và tính toán vùng bảo vệ của cột thu sét có chiều cao h = 27m để bảo vệ cho thiết bị có chiều cao hx = 15m. 8.10 Một thiết bị có kích thước 7x9,5mét cao 13 mét đặt cách cột thu lôi h=21 mét một khoảng 7,4 mét theo bề rộng. Hãy kiểm tra xem thiết bị có được bảo vệ chống sét an toàn không 8.11 Xác định vùng bảo vệ của cột thu lôi kép cao 28,5 mét bảo vệ cho thiết bị có chiều cao hx=17,5 mét. Khoảng cách giữa 2 cột thu lôi là 56 mét. 8.12 Hai vật giống nhau có kích thước a x bx h = 10 x 6x8,5(m) đặt cách nhau 23m theo chiều ngang. Hãy tính chống sét có hiệu quả nhất trong 2 phương án sau: PA1 Đặt cột giũa hai vật. PA 2 Đặt cột trên 2 vật Page 11 of 20 M HTĐ-HTCCĐ2014LT 8.13 Mét ®-êng d©y cao ¸p cã chiÒu cao treo d©y hx = 12,5m, kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c pha lµ 4,15m. VÏ ph¹m vi b¶o vÖ vµ tÝnh to¸n th«ng sè cña hÖ thèng chèng sÐt ? Dù kiÕn dïng 2 d©y thu sÐt ®i song song c¸ch nhau 3m 8.14 Mét ®-êng d©y cao ¸p cã chiÒu cao treo d©y hx = 12,5m, kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c pha lµ 4,15m. VÏ ph¹m vi b¶o vÖ vµ tÝnh to¸n th«ng sè cña hÖ thèng chèng sÐt? Dù kiÕn dïng 1 d©y thu sÐt treo ë gi÷a. 8.15 VÏ ph¹m vi b¶o vÖ vµ x¸c ®Þnh c¸c th«ng sè khi sö dông cét thu l«i kÐp cã chiÒu cao h = 27m b¶o vÖ cho thiÕt bÞ cã chiÒu cao hx = 17m. Kho¶ng c¸ch gi÷a 2 cét a = 38m. Bài tập:Cho một công trình được bảo vệ bởi hai kim thu sét tại H và K cùng độ cao h kim thu sét (so với đỉnh công trình) như hình vẽ: h 7m 5m a. Mặt đứng công trình A 2m K 18m B Kim thu sét a. Mặt bằng công trình H 2m C 6m Xét điểm A (trên đỉnh mái giữa công trình), điểm B (trung điểm của mép ngoài thấp nhất trên mái công trình) và điểm C (mép công trình). Anh (Chị) hãy: 8.16 Cho biết các điểm A, B và C có nằm trong phạm vi bảo vệ của hai cột thu sét này không nếu h=3m? 8.17 Xác định độ cao tối thiểu của h để các điểm A, B, C đều nằm trong phạm vi bảo vệ của hai kim thu sét trên? Bài tậpMột công trình điện có sơ đồ hình chiếu đứng và hình chiếu bằng như hình vẽ. A M h1 h3 a. Hình chiếu B đứng h2 8m 4m M A B 2m 2m 4m 12m Hình chiếu bằng Page 12 of 20 M HTĐ-HTCCĐ2014LT 8.18 Công trình được bảo vệ bằng hai kim thu sét tại A với độ cao h 1 = 6m và tại B với độ h2 = 5m. Anh (Chị) hãy kiểm tra xem hai cột thu sét đó có bảo vệ được cho toàn bộ công trình không? 8.19 Phương án 2: Công trình được bảo vệ bởi một kim thu sét đặt tại vị trí M với độ cao h3. Anh (Chị) hãy xác định độ cao tối thiểu của h3 để công trình được bảo vệ chống sét đánh trực tiếp hoàn toàn? Bài tập: Cho một trạm biến áp trong nhà được bảo vệ bởi hai kim thu sét có cùng độ cao h đặt tại H và K như hình vẽ: h K H 8,5 m 4m 6m A 4m 1m a. Hình chiếu đứng 10 m C H B kim thu sét K 4m b. Hình chiếu bằng 8.20 Cho biết các điểm A, B, C có nằm trong phạm vi bảo vệ của hai cột thu sét này không nếu h = 6m? Giải thích? 8.21 Xác định độ cao tối thiểu của h để các điểm A, B, C đều nằm trong phạm vi bảo vệ của hai kim thu sét trên? Page 13 of 20 M HTĐ-HTCCĐ2014LT Bài tập:Cho một trạm biến áp trong nhà được bảo vệ bởi hai kim thu sét có cùng độ cao h đặt tại H và K như hình vẽ: h K H 8m 3m 8m A 2m a. Hình chiếu đứng 12 m C 5m H 4m K B b. Hình chiếu bằng kim thu sét 8.22 Cho biết các điểm A, B, C, D có nằm trong phạm vi bảo vệ của hai cột thu sét này không nếu h = 6m? 8.23 Xác định độ cao tối thiểu của h để các điểm A, B, C đều nằm trong phạm vi bảo vệ của hai kim thu sét trên? Bài tập:Cho một trạm biến áp trong nhà được bảo vệ bởi hai kim thu sét có cùng độ cao h đặt tại H và K như hình vẽ: h K H 8,5 m 4m 6m A 4m 1m a. Hình chiếu đứng 10 m C H B kim thu sét K 4m b. Hình chiếu bằng Page 14 of 20 M HTĐ-HTCCĐ2014LT 8.24 Cho biết các điểm A, B, C có nằm trong phạm vi bảo vệ của hai cột thu sét này không nếu h = 6m? 8.25 Xác định độ cao tối thiểu của h để các điểm A, B, C đều nằm trong phạm vi bảo vệ của hai kim thu sét trên? 8.26 Vẽ và thuyết minh sơ đồ sử dụng CSV bảo vệ cho MBA trong trường hợp CSV đặt gần MBA? 8.27 Vẽ và thuyết minh sơ đồ sử dụng CSV bảo vệ cho MBA trong trường hợp CSV đặt xa MBA? 8.28 Vẽ và thuyết minh sơ đồ sử dụng CSV phối hợp CSO bảo vệ quá điện áp thiên nhiên cho TBA 35÷110kV CHƯƠNG 9: TIẾT KIỆM ĐIỆN NĂNG NÂNG CAO HỆ SỐ COS TRONG MẠNG ĐIỆN XÍ NGHIỆP LT 9.1. Nêu ý nghĩa của việc nâng cao hệ số công suất cos. LT 9.2. Nêu các biện pháp chủ yếu để nâng cao hệ số công suất cos bằng phương pháp tự nhiên ? LT 9.3. Tại sao chọn đúng công suất động cơ không đồng bộ truyền động cho các máy công cụ lại nâng cao được hệ số công suất cos? LT 9.4. Tại sao thay động cơ chạy non tải bằng động cơ có công suất nhỏ hơn lại nâng cao được hệ số công suất cos? LT 9.5. Tại sao giảm điện áp của những động cơ làm việc non tải lại nâng cao được hệ số công suất cos? LT 9.6. Tại sao hạn chế động cơ không đồng bộ chạy không tải lại nâng cao được hệ số công suất cos? LT 9.7. Tại sao đề cao chất lượng, sửa chữa động cơ lại nâng cao được hệ số công suất cos? LT 9.8. Tại sao vận hành máy biến áp hợp lý lại nâng cao được hệ số công suất cos? LT 9.9. Tại sao dùng động cơ đồng bộ thay động cơ không đồng bộ lại nâng cao được hệ số công suất cos? Page 15 of 20 M HTĐ-HTCCĐ2014LT LT 9.10. Tại sao cải tiến qui trình công nghệ để các thiết bị điện làm việc ở chế độ hợp lý nhất lại nâng cao được hệ số công suất cos? LT 9.11. Thế nào là biện pháp nâng cao hệ số công suất cos bằng phương pháp nhân tạo? LT 9.12. Nêu ưu và nhược điểm của tụ điện tĩnh . LT 9.13. Nêu ưu và nhược điểm của máy bù đồng bộ . LT 9.14. Trình bày cách vận hành tụ điện. LT 9.15. Sơ đồ nối dây và điện trở phóng điện. LT 9.16. Xây dựng công thức tính toán dung lượng tụ bù khi đã biết dung lượng cần bù. LT 9.17. Xây dựng công thức tính dung lượng bù trong mạng hình tia khi đã biết dung lượng bù tổng. LT 9.18. Xây dựng công thức tính dung lượng bù trong mạng phân nhánh khi đã biết dung lượng bù tổng. LT 9.19. Xây dựng công thức tính toán dung lượng bù theo điều kiện tổn thất công suất tác dụng trên dường dây là nhỏ nhất. LT 9.20. Xây dựng công thức tính toán dung lượng bù theo hệ số công suất cos. LT 9.21. Xây dựng công thức tính toán dung lượng bù theo dung lượng bù kinh tế. LT 9.22. Đương lượng kinh tế của công suất phản kháng là gì ? Cách tính ? BT 9.1 (4) Trạm phân phối 6kV cung cấp cho 4 xí nghiệp có sơ Trạm phân phối đồ như hình 9.1.Hiện tại cos của trạm là 0,6 (Đã sử dụng hết các biện pháp tự nhiên, lấy hệ số  = 1) để nâng cos của trạm lên 0,8. Biết rằng : Phụ tải tác dụng của trạm P = 2000 KW. Điện trở đường dây đến các xí nghiệp Ri ( ), phụ tải phản kháng ở các xí nghiệp Qi (KVAR) 3,2 XN1 600 4 1 XN2 500 2 XN4 700 XN3 800 Hình 9.1 cho trên hình vẽ. Yêu cầu: a. Xác định dung lượng bù tổng cho toàn trạm b. Hãy xác định dung lượng cần bù ở các xí nghiệp(XN1, XN2, XN3, XN4) c. Xác định dung lượng tụ bù tại các xí nghiệp (trong trường hợp tụ mắc hình sao) Page 16 of 20 M HTĐ-HTCCĐ2014LT Trạm phân phối BT 9.2 (4) Trạm phân phối 6 kV cung cấp cho 4 xí nghiệp có sơ đồ như hình 9.2.Hiện tại cos của trạm là 0,6 (Đã sử dụng hết các biện pháp tự nhiên, lấy hệ số 5 4  = 1) để nâng cos của trạm lên 0,85. Biết rằng : Phụ tải tác dụng của trạm P = 2000 KW. 1,25 XN2 500 XN1 600 2,5 XN4 700 XN3 800 Hình 9.2 Điện trở đường dây đến các xí nghiệp Ri ( ), phụ tải phản kháng ở các xí nghiệp Qi (KVAR) cho trên hình vẽ. Yêu cầu: a. Xác định dung lượng bù tổng cho toàn trạm b. Hãy xác định dung lượng cần bù ở các xí nghiệp(XN1, XN2, XN3, XN4) c. Xác định dung lượng tụ bù tại các xí nghiệp (trong trường hợp tụ mắc tam giác) d.Xác định lượng công suất tác dụng tiết kiệm được của toàn mạng (biết mạng điện nhận điện qua 2 lần MBA) BT 9.3.(4) Cho mạng điện 0,4 kV như hình 9.3. Biết điện trở các nhánh: r1 = 0,01() r12 = 0,04 () r2 = 0,01() r23 = 0,04() r3 = 0,01() r34 = 0,01 () r4 = 0,01() f (Hz) = 50 O r01 r1 S1 1 r12 S2 r23 S3 Công suất phản kháng tại các phụ tải: r2 2 3 r34 Q1 = Q2 = Q3 = Q4 = 250 kVAr. r4 4 S4 Hình 9.3 Biết dung lượng bù tổng là 800 kVAr. Yêu cầu: a. Hãy tính dung lượng bù cho các nhánh 1, 2, 3, 4. Page 17 of 20 M HTĐ-HTCCĐ2014LT b. Xác định dung lượng tụ bù tại các nhánh (trong trường hợp tụ mắc hình sao) c. Xác định lượng công suất tác dụng tiết kiệm được của toàn mạng (biết mạng điện nhận điện qua 2 lần MBA) BT 9.4(4) Cho mạng điện 0,4 kV hình tia với các số liệu trên hình 9.4. Q S1 = 160 + j260 kVA S2 = 140 + j250 kVA S3 = 150 + j240 kVA R1=0,1 R2=0,05 R3=0,06 R4=0,2 S4 = 150 + j250 kVA S1 S2 S3 S4 Hình 9.4 Khi muốn nâng hệ số cos lên 0,9. (Khi không dùng phương pháp bù tự nhiên, bỏ qua tổn thất công suất trên đường dây, máy biến áp và thiết bị bù, lấy hệ số  = 1) Yêu cầu: a.Hãy xác định dung lượng bù tổng b.Xác định dung lượng bù cho các nhánh 1,2,3,4 c. Xác định dung lượng tụ bù tại các nhánh (trong trường hợp tụ mắc tam giác) d.Xác định lượng công suất tác dụng tiết kiệm được của toàn mạng (biết mạng điện nhận điện qua 2 lần MBA) BT 9.5 (4) Cho mạng điện với các số liệu trên hình 9.5 S1 = 160 + j270 kVA S2 = 140 + j240 kVA S3 = 150 + j240 kVA MF S4 = 150 + j250 kVA S3 , Qbù3 RBA3 BATG 0 1 3 2 RBA1 R2 R4 RBA1 = 0,01 ; R12 = 0,04  R2 = 0,15 ; R23 = 0,05  S1 , Qbù1 RBA3 = 0,08 ; R4 = 0,20  S2 , Qbù2 S4 , Qbù4 Hình 9.5 Khi muốn nâng hệ số công suất cos của toàn mạng sau biến áp trung gian BATG lên 0,9 (Khi không dùng phương pháp bù tự nhiên, bỏ qua tổn thất công suất trên đường dây, máy biến áp và thiết bị bù, lấy hệ số  = 1 ). Yêu cầu: a. Hãy xác định dung lượng bù tổng b. Xác định dung lượng bù cho các nhánh 1,2,3,4 c. Xác định lượng công suất tác dụng tiết kiệm được của các nhánh. Page 18 of 20 M HTĐ-HTCCĐ2014LT BT 9.6 (4) Một đường dây điện 3 pha điện áp 10KV như hình 9.6. Cho biết   S1 S3 R1 1 0 R3 R12 R23 2 3 Hình 9.6 R2  S2    R4  S4  S1  130  j200 kVA; S 2  150  j195 kVA; S3  150  j140 kVA ; S 4  180  j390 kVA ; R 1  0,12; R 2  0,1; R 3  0,15; R 4  0,2; R 12  0,1; R 23  0,16; f  50Hz Để giảm tổn thất điện năng trong mạng điện này người ta nâng hệ số công suất của toàn mạng lên bằng 0,95 (Khi không dùng phương pháp bù tự nhiên, bỏ qua tổn thất công suất trên đường dây, máy biến áp và thiết bị bù, lấy hệ số  = 1 ). Yêu cầu: a. Hãy xác định dung lượng bù tổng b. Xác định dung lượng bù cho các nhánh 1,2,3,4 c. Xác định dung lượng tụ bù tại các nhánh (trong trường hợp tụ mắc hình sao) d. Xác định lượng công suất tác dụng tiết kiệm được (biết mạng điện nhận điện qua 2 lần MBA) Page 19 of 20