đồ án nhà máy điện

97
Trường Đại Học Điện Lực GVHD:Phùng Thị Thanh Mai LỜI NÓI ĐẦU Ngành điện nói riêng và ngành năng lượng nói chung đóng góp một vai trò hết sức quan trọng trong quá trình công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước. Nhà máy điện là một phần tử vô cùng quan trọng trong hệ thống điện. Cùng với sự phát triển của hệ thống điện, cũng như sự phát triển hệ thống năng lượng quốc gia là sự phát triển của các nhà máy điện. Việc giải quyết đúng đắn vấn đề kinh tế kĩ thuật trong thiết kế nhà máy điện sẽ mang lại lợi ích không nhỏ đối với nền kinh tế quốc dân nói chung cũng như hệ thống điện nói riêng. Là một sinh viên theo học ngành hệ thống điện thì việc làm đồ án thiết kế phần điện nhà máy điện giúp em biết cách thiết kế đúng kĩ thuật, tối ưu về kinh tế trong bài toán thiết kế phần điện nhà máy điện cụ thể, hướng dẫn sinh viên biết cách đưa ra phương án nối điện đúng kĩ thuật, biết phân tích, biết so sánh chọn ra phương án tối ưu và biết lựa chọn khí cụ điện phù hợp. Với đồ án thiết kế phần điện nhà máy điện đã phần nào giúp em làm quen dần với việc thiết kế đề tài tốt nghiệp sau này. Trong thời gian làm bài, với sự cố gắng của bản thân, đồng thời với sự giúp đỡ của các thầy cô trong bộ môn hệ thống điện và đặc biệt với sự giúp tận tình của cô Phùng Thị Thanh Mai, em đã hoàn thành tốt đồ án môn học của mình. Song do thời gian và kiến thức còn hạn chế nên bài làm không tránh khỏi những thiếu sót. Do vậy kính mong nhận được sự góp ý, SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 1 Đồ Án Nhà Máy Điện

Upload: kecuoicung

Post on 07-Aug-2015

185 views

Category:

Documents


8 download

DESCRIPTION

đại học điện lực

TRANSCRIPT

Page 1: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

LỜI NÓI ĐẦU

Ngành điện nói riêng và ngành năng lượng nói chung đóng góp một vai trò hết sức

quan trọng trong quá trình công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước. Nhà máy điện là

một phần tử vô cùng quan trọng trong hệ thống điện. Cùng với sự phát triển của hệ thống

điện, cũng như sự phát triển hệ thống năng lượng quốc gia là sự phát triển của các nhà

máy điện. Việc giải quyết đúng đắn vấn đề kinh tế kĩ thuật trong thiết kế nhà máy điện sẽ

mang lại lợi ích không nhỏ đối với nền kinh tế quốc dân nói chung cũng như hệ thống

điện nói riêng.

Là một sinh viên theo học ngành hệ thống điện thì việc làm đồ án thiết kế phần

điện nhà máy điện giúp em biết cách thiết kế đúng kĩ thuật, tối ưu về kinh tế trong bài

toán thiết kế phần điện nhà máy điện cụ thể, hướng dẫn sinh viên biết cách đưa ra phương

án nối điện đúng kĩ thuật, biết phân tích, biết so sánh chọn ra phương án tối ưu và biết lựa

chọn khí cụ điện phù hợp.

Với đồ án thiết kế phần điện nhà máy điện đã phần nào giúp em làm quen dần với

việc thiết kế đề tài tốt nghiệp sau này. Trong thời gian làm bài, với sự cố gắng của bản thân,

đồng thời với sự giúp đỡ của các thầy cô trong bộ môn hệ thống điện và đặc biệt với sự giúp

tận tình của cô Phùng Thị Thanh Mai, em đã hoàn thành tốt đồ án môn học của mình. Song

do thời gian và kiến thức còn hạn chế nên bài làm không tránh khỏi những thiếu sót. Do vậy

kính mong nhận được sự góp ý, chỉ bảo của các thầy cô để em có được những kinh nghiệm

chuẩn bị cho công việc sau này.

Em xin chân thành cám ơn cô giáo Phùng Thị Thanh Mai cùng toàn thể các thầy

cô giáo trong bộ môn.

Hà Nội, ngày 12 tháng 12 năm 2012

Sinh viên

Nguyễn Quốc Hoàng

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 1 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 2: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

1 CH NG IƯƠ 2 Tính Cân Bằng Công Suất Và Chọn Phương Án Nối Dây

.

I.Chọn máy phát điện . Nhà máy nhiệt điện gồm 5 tổ máy công suất của mỗi máy là 30 MW. Chọn máy phát điện tua bin hơi đồng bộ có các thông số sau :

Loại máy phát

Thông số định mức Điện kháng tương đốinv/ph

SMVA

PMW

UKV

cos IKA

X’’d X’d Xd

TBC-30 3000 37,5 30 10,5 0,8 2,065 0,153 0,26 2,468

II.TÍNH TOÁN CÂN BẰNG CÔNG SUẤT

Ta xây dựng đồ thị phụ tải ở các cấp điện áp :

P( t )%=P ( t )Pmax

.100 ,

S( t )=P( t )cosϕ (1.1)

Trong đó : S : Công suất biểu kiến của phụ tải tại thời điểm t . P : Công suất tác dụng của phụ tải tại thời điểm t .

cos ϕ : Hệ số công suất phụ tải .2.1.Tính toán phụ tải địa phương cấp điện áp 10,5kV

Pmax = 12 MW ; cos = 0,85

Áp dụng công thức (1.1) trên ta có:

Bảng 1.2 Bảng biến thiên phụ tải ở các khoảng thời gian

tCS

0-4 4-8 8-10 10-12 12-16 16-18 18-20 20-22 22-24

P% 70 80 80 90 90 100 100 80 80

P(MW) 8.4 9.6 9.6 10.8 10.8 12 12 9.6 9.6

S(MVA) 9.88211.29

4 11.294 12.706 12.706 14.118 14.118 11.294 11.294

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 2 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 3: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

0_4 4_8 8_10 10_12 12_16 16_18 18_20 20_22 22_240.001.002.003.004.005.006.007.008.009.00

10.0011.0012.0013.0014.0015.00

địa phương

Hình 1.1 Biến thiên phụ tải địa phương 10,5kV2.2 Tính toán phụ tải ở cấp trung áp 110kV

Pmax = 60 MW ; cos = 0,8

Áp dụng công thức (1.1) trên

Bảng 1.3 Bảng biến thiên phụ tải ở các khoảng thời gian

T(h)CS

0-4 4-8 8-10 10-12 12-1616-18

18-2020-22

22-24

% 90 80 80 90 100 80 90 90 80

P(MW) 54 48 48 54 60 48 54 54 48

S(MVA)67.

560.

0 60.0 67.5 75.0 60.0 67.5 67.5 60.0

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 3 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 4: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

0_4 4_8 8_10 10_12 12_16 16_18 18_20 20_22 22_24

0.005.00

10.0015.0020.0025.0030.0035.0040.0045.0050.0055.0060.0065.0070.0075.0080.00

trung ap

Hình 1.2 Biến thiên phụ tải trung áp 110kV2.3 Tính toán phụ tải cấp toàn nhà máy

Nhà máy kiểu điện :NĐNH gồm 5 tổ máy x 30 MW Công suất tổng : Pnm = 5 x 30 = 150 (MW)

cos = 0,8.(chọn ở trên ) do đó áp dụng công thức (1.1) ta có

Bảng 1.4 Bảng biến thiên phụ tải ở các khoảng thời gian

tCS

0-4 4-8 8-10 10-12 12-16 16-18 18-20 20-22 22-24

% 80 90 90 100 100 90 100 90 90

PNM(t),MW 120 135 135 150 150 135 150 135 135

SNM(t),MVA 150.0 168.8 168.8 187.5 187.5 168.8 187.5 168.8 168.8

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 4 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 5: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

0_4 4_8 8_10 10_12 12_16 16_18 18_20 20_22 22_240.0

20.0

40.0

60.0

80.0

100.0

120.0

140.0

160.0

180.0

200.0

Toàn NM

Hình 1.3 Biến thiên phụ tải toàn nhà máy

2.4 công suất tự dùng của nhà máyCông suất tự dùng của nhà máy tại mỗi thời điểm trong ngày được tính theo công thức

sau :

STD( t )=α %100

.PNM

cos ϕTD

.(0,4+0,6 .S NM ( t )

S NM)

Trong đó:

PNM - công suất tác dụng định mức của nhà máy, PNM =150 MW

SNM - công suất biểu kiến định mức của nhà máy, SNM =187,5 MVA

- lượng điện phần trăm tự dùng, = 8%

cosTD - hệ số công suất phụ tải tự dùng, cosTD = 0,8.

Kết quả tính toán cho dưới bảng sau :

tCS

0-4 4-8 8-10 10-12 12-16 16-18 18-20 20-22 22-24

SNM(t),MVA 150 168.8 168.8 187.5 187.5 168.8 187.5 168.8 168.8

STD(t),MVA13.20

014.10

214.10

215.00

015.00

014.10

215.00

014.10

214.10

2

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 5 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 6: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

0_4 4_8 8_10 10_12 12_16 16_18 18_20 20_22 22_240.01.02.03.04.05.06.07.08.09.0

10.011.012.013.014.015.016.017.018.019.020.0

Tự Dùng

Hình 1.4: Đồ thị phụ tải tự dùng

2.5 Cân bằng công suất toàn nhà máy và công suất phát vào hệ thống. Theo nguyên tắc cân bằng công suất thì tại mọi thời điểm công suất phátluôn bằng công suất thu, không xét đến tổn thất công suất trong máy biến áp, tacó: SNM(t) = Sđf (t) + ST (t) + Std (t) + SHT (t) Công suất phát vào hệ thống là : SHT (t) = SNM (t) – Sđf (t) + ST (t) + Std (t) Từ các công thức trên ta áp dụng có bảng tính cân bằng công suất toàn nhà máy và công suất phát vào hệ thống .

tS

0-4 4-8 8-10 10-12 12-16 16-18 18-20 20-22 22-24

Snm(MVA) 150 168.8 168.8 187.5 187.5 168.8 187.5 168.8 168.8Sđp(MVA) 9.882 11.294 11.294 12.706 12.706 14.118 14.118 11.294 11.294Sut(MVA) 67.5 60.0 60.0 67.5 75.0 60.0 67.5 67.5 60.0Stđ(MVA) 13.200 14.102 14.102 15.000 15.000 14.102 15.000 14.102 14.102Svht(MVA) 59.418 83.404 83.404 92.294 84.794 80.58 90.882 75.904 83.404

Nhận xét . - Ta thấy nhà máy thiết kế có tổng công suất là : SNMmax = Sđm = 187,5MVA So với công suất của hệ thống điện SHT = 3000 MVA thì nhà máy thiết kế chiếm 6,25 % công suất của hệ thống . - Công suất phát vào hệ thống là

Max = 92,294 MVA từ 10-12h

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 6 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 7: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

Min = 59,418 MVA từ 0-4 h - Phụ tải trung áp

STmax = 75 MVA chiếm 40% công suất nhà máy .STmin = 60 MVA chiếm 32% công suất nhà máy .

Nhà máy được thiết kế cung cấp cho phụ tải điện trung áp 110 KV và phát công suất lên hệ thống 220 KV do đó sử dụng máy biến áp tự ngẫu ( ở cấp điện áp này có trung tính nối đất trực tiếp ). - Phụ tải địa phương có Sđfmax = 14,118 MVA Sđfmin = 9,882 MVA Ta có công suất địa phương chỉ chiếm 7,53 % công suất định mức Khả năng phát triển nhà máy điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố như vị trí nhà máy , địa bàn , nguồn nguyên liệu nhưng về phần điện thì vẫn có khả năng phát triển phụ tải theo các cấp điện áp sẵn có .

III. Xây dựng các phương án nối dây3.1 Cơ sở đề xuất các phương án nối dây

Phương án nối điện chính của nhà máy là một khâu hết sức quan trọng trong quá

trình thiết kế phần điện nhà máy điện. Căn cứ và kết quả tính toán phụ tải và cân bằng

công suất để đề xuất các phương án nối điện.

Do PDPMAX/ 2PdmF = 18,823% > 15% nên phụ tải địa phương cần thanh góp điện áp

máy phát

Do nhà máy có công suất lớn và có cấp điện áp trung (110kV), cao (220kV) có trung tính

nối đất trực tiếp và có hệ số có lợi là:

Nên phải dùng 2 máy biến áp tự ngẫu liên lạc giữa các cấp để giảm tổn thất điện năng.

Do công suất của máy phát lớn và có Udm = 10,5 kV nên ta dùng một bộ máy phát với

máy biến áp để đưa công suất lên thanh góp.

Có thể dùng hai bộ máy phát điện với một máy biến áp vì công suất của một bộ

bé hơn công suất dự trữ quay của hệ thống Từ những số liệu trên ta có các phương án sau : 3.2 đề xuất các phương án nối điện

1.Phương án 1:

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 7 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 8: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

Phương án này có hai bộ máy phát điện - máy biến áp 2 cuộn dây nối lên thanh góp điện áp 110kV để cung cấp điện cho phụ tải 110kV va một máy phát hai cuộn dây nối lên thanh góp 220kV. Hai bộ máy phát điện - máy biến áp tự ngẫu liên lạc giữa các cấp điện áp, vừa làm nhiệm vụ phát công suất lên hệ thống, vừa truyền tải công suất thừa hoặc thiếu cho phía 110kV.Ưu điểm: - Số lượng và chủng loại máy biến áp ít, các máy biến áp 110kV có giá thành hạ hơn giá máy biến áp 220kV. - Vận hành đơn giản, linh hoạt đảm bảo cung cấp điện liên tục. Nhược điểm:

- Tổn thất công suất lớn khi STmin

2.phương án 2

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 8 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 9: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

Nhận xét: Phương án 2 khác với phương án 1 ở chỗ chỉ có một bộ máy phát điện - máy biến áp 2 cuộn dây nối lên thanh góp 110 kV. Như vậy ở phía thanh góp 220 kV có đấu thêm hai bộ máy phát điện - máy biến áp 2 cuộn dây.Ưu điểm: - Bố trí nguồn và tải cân đối- Công suất truyền tải từ cao sang trung qua máy biến áp tự ngẫu nhỏ nên tổn thất công suất nhỏ.- Đảm bảo về mặt kỹ thuật, cung cấp điện liên tục- Vận hành đơn giảnNhược điểm-Có một bộ máy phát điện - máy biến áp bên cao nên đắt tiền hơn

3.phương án 3

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 9 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 10: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

4.phương án 4

Ưu điểm: - Cũng đảm bảo cung cấp điện liên tụcNhược điểm: - Số lượng máy biến áp nhiều đòi hỏi vốn đầu tư lớn, đồng thời trong quá trình vận hành xác suất sự cố máy biến áp tăng, tổn thất công suất lớn. - Khi sự cố bộ bên trung thì máy biến áp tự ngẫu chịu tải qua cuộn dây chung lớn so với

công suất của nó.

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 10 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 11: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

CHƯƠNG IITÍNH TOÁN CHỌN MÁY BIẾN ÁP

Máy biến áp là thiết bị rất quan trọng . Trong hệ thống điện tổng công suất các máy biến áp rất lớn và bằng khoảng 4 ¿ 5 lần tổng công suất của các máy phát điện . Do đó vốn đầu tư cho máy biến áp cũng rất nhiều . Yêu cầu đặt ra là phải chọn số lượng máy biến áp ít và công suất nhỏ mà vẫn đảm bảo an toàn cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ . Điều đó có thể đạt được bằng cách thiết kế hệ thống một cách hợp lý , dùng máy biến áp tự ngẫu và tận khả năng quá tải của máy biến áp, không ngừng cải tiến cấu tạo của máy biến áp Trong hệ thống điện người ta thường dùng các máy biến áp tăng áp và giảm áp 2 cuộn dây và 3 cuộn dây . Các máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây và được sử dụng rộng rãi trong hệ thống điện , Trong hệ thống điện có điện áp cao và trung tính nối đất trực tiếp thường dùng máy biến áp tự ngẫu . Loại MBA này có ưu điểm hơn MBA thường giá thành chi phí vật liệu và tổn thất năng lượng khi vận hành của nó nhỏ hơn với MBA thường có cùng công suất A.PHƯƠNG ÁN 1

a,Chọn máy biến áp

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 11 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 12: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

- Bộ máy phát điện – máy biến áp hai cuộn dây : Máy biến áp hai dây quấn B1,B4,B5 được chọn theo điều kiện: SdmB SdmF = 37,5MVATừ thông số ta cọn máy biến áp 2 cuộn dây TД với

Bảng 2.1 Bảng thông số máy biến áp B1,B3,B5

Loại MBA Sđm ( MVA) UC ( kV) UH ( kV) ΔPo( kW) ΔPN( kW) UN% Io%

TД 40 121 10,5 42 175 10,5 0,65

TДЦ 80 242 10,5 80 320 11 0,6

-Chọn MBA tự ngẫu B2, B3

Máy biến áp tự ngẫu B1, B2 được chọn theo điều kiện:

Trong đó :

Do đó : Từ kết quả tính toán trên ta chọn máy biến áp tự ngẫu ba pha B1, B2:

Chọn MBA ATДЦTH có SđmB = 63MVA có các thông số:Bảng 2.2 Bảng thông số kĩ thuật máy B1,B2

Tham Số Sđm

(MVA)U (kV) P0

(Kw)Pn (kW) Un%

I0%Mã Hiệu C T H C-T C-H T-H C-T C-H T-HATДЦTH 63 230 121 11 37 215 - - 11 35 22 0,5

b,Phân phối công suất*Đối với máy biến áp hai cuộn dây B3

Để vận hành kinh tế và thuận tiện, đối với bộ máy phát điện - máy biến áp hai cuộn dây, ta cho phát hết công suất từ 0 - 24h lên thanh góp, tức là làm việc liên tục với phụ tải bằng phẳng. Khi đó công suất tải qua mỗi máy biến áp bằng:

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 12 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 13: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

* Đối với máy biến áp tự ngẫu B1 và B2 - Công suất qua cuộn dây điện áp cao được phân bố theo biểu thức sau :

- Công suất qua cuộn dây điện trung được phân bố theo biểu thức sau :

- Công suất qua cuộn dây điện áp hạ được tính theo biểu thức sau:

SCH ( t )=SCC( t )+SCT ( t )Kết quả tính toán phân bố công suất cho các cuộn dây của MBA B1,B2 được ghi trong bảng:

Bảng 2.3 Bảng phân bố công suất cho các cuộn dây của tự ngẫu

tCS

0-4 4-8 8-10 10-12 12-16 16-18 18-20 20-22 22-24

12.459 24.452 24.452 28.897 25.147 23.04 28.191 20.702 24.452

-0.75 -4.5 -4.5 -0.75 3 -4.5 -0.75 -0.75 -4.5

11.709 19.952 19.952 28.147 28.147 18.54 27.441 19.952 19.952

Dấu âm chỉ công suất được truyền từ cuộn trung sang cuộn cao của máy biến áp.

c, Kiểm tra quá tải .* Khi làm việc bình thường : Công suất định mức của các máy biến áp chọn lớn hơn công suất cực đatị nên không cần kiểm tra điều kiện quá tải khi làm việc bình thường .* Khi có sự cố :

Sự cố một bộ máy phát – máy biến áp bên trung .

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 13 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 14: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

- Bộ máy phát điện – máy biến áp hai dây quấn bên trung :

SBT = SđmF -

15 Std = 37,5 –

15 . 15 = 34,5 MVA

- Điều kiện kiểm tra sự cố :

2Kqt .SđmTN + STmax SđmTN ¿

ST max−SBT

2 αK qt

SđmTN = 50,357 MVA SđmTN = 63 MVA > 50,357 MVA nên thoả mãn điều kiện - Phân bố công suất trên các cuộn dây MBA tự ngẫu khi xảy ra sự cố : + Công suất qua cuộn trung của máy biến áp tự ngẫu :

ST =

12 .(STmax – SBT) =

12 .(75 –34,5 ) = 20,25 (MVA)

+ Công suất qua cuộn hạ của máy biến áp tự ngẫu :

+ Công suất qua cuộn cao của máy biến áp tự ngẫu : SC=SH−ST=27,441 – 20,25 = 7,191 ( MVA)

Khi đó công suất phát lên hệ thống là 92,294 MVA , vì thế lượng công suất thiếu là

Sthiếu = SHT−(2SC+SBT )=. 92,294 – ( 2.7,191 + 34,5 ) = 43,412( MVA)

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 14 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 15: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

- Lượng công suất thiếu nhỏ hơn dự trữ quay của hệ thống (100 MVA) nên máy biến áp được chọn thoả mãn .

Sự cố hỏng máy biến áp liên lạc :

- Điều kiện kiểm tra sự cố :

.Kqt .SđmTN STmax- 2.SBT SđmTN ¿

ST max−2 . SBT

αK qt

SđmTN =63 (MVA) thoả mãn điều kiện- Xét phân bố công suất trên các cuộn dây của MBA tự ngẫu khi sự cố : +Công suất truyền trên cuộn trung :

ST=STmax−2. SBT=75 – 2. 34,5 = 6 ( MVA ) +Công suất qua cuộn hạ của máy biến áp tự ngẫu :

+Công suất qua cuộn cao của máy biến áp tự ngẫu : SC=SH−ST= 44,1 – 6 = 38,1(MVA)

Khi đó công suất phát lên hệ thống là 92,294 MVA , vì thế lượng công suất thiếu là

Sthiếu = 92,294 – 38,1 – 34,5= 19,694 (MVA) Lượng công suất thiếu nhỏ hơn dự trữ quay của hệ thống (100MVA) nên máy biến áp được chọn thoả mãn .

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 15 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 16: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

2. Phương án II.

a,Chọn máy biến áp - Bộ máy phát điện – máy biến áp hai cuộn dây : - Bộ máy phát điện – máy biến áp hai cuộn dây bên trung :

SdmB SdmF = 37,5MVA - Bộ máy phát điện – máy biến áp hai cuộn dây bên cao: SdmB SdmF = 37,5MVATừ thông số ta cọn máy biến áp 2 cuộn dây TPДH với

Bảng 2.1 Bảng thông số máy biến áp B3

Loại MBA

Sđm ( MVA) UC ( kV) UH ( kV) ΔPo( kW) ΔPN( kW) UN% Io%

TД 40 121 10,5 42 175 10,5 0,65

TДЦ 80 242 10,5 80 320 11 0,6

-Chọn MBA tự ngẫu B1, B2

Máy biến áp tự ngẫu B1, B2 được chọn theo điều kiện:

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 16 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 17: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

Trong đó :

Do đó : Từ kết quả tính toán trên ta chọn máy biến áp tự ngẫu ba pha B1, B2:

Chọn MBA ATДЦTH có SđmB = 63MVA có các thông số:Bảng 2.2 Bảng thông số kĩ thuật máy B1,B2

Tham Số Sđm

(MVA)U (kV) P0

(Kw)Pn (kW) Un%

I0%Mã Hiệu C T H C-T C-H T-H C-T C-H T-HATДЦTH 63 230 121 11 37 215 - - 11 35 22 0,5

b,Phân phối công suất*Đối với máy biến áp hai cuộn dây B3

Để vận hành kinh tế và thuận tiện, đối với bộ máy phát điện - máy biến áp hai cuộn dây, ta cho phát hết công suất từ 0 - 24h lên thanh góp, tức là làm việc liên tục với phụ tải bằng phẳng. Khi đó công suất tải qua mỗi máy biến áp bằng:

* Đối với máy biến áp tự ngẫu B1 và B2 - Công suất qua cuộn dây điện áp cao được phân bố theo biểu thức sau :

- Công suất qua cuộn dây điện trung được phân bố theo biểu thức sau :

- Công suất qua cuộn dây điện áp hạ được tính theo biểu thức sau:

SCH ( t )=SCC( t )+SCT ( t )Kết quả tính toán phân bố công suất cho các cuộn dây của MBA B1,B2 được ghi trong bảng:

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 17 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 18: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

Bảng 2.3 Bảng phân bố công suất cho các cuộn dây của tự ngẫu

tCS

0-4 4-8 8-10 10-12 12-16 16-18 18-20 20-22 22-24

-4.791 7.202 7.202 11.647 7.897 5.79 10.941 3.452 7.202

16.5 12.75 12.75 16.5 20.25 12.75 16.5 16.5 12.75

11.709 19.952 19.952 28.147 28.147 18.54 27.441 19.952 19.952

Dấu âm trước công suất nghĩa là công suất được truyền từ cuộn cao sang cuộn trung áp của máy biến áp.

c, Kiểm tra quá tải .* Khi làm việc bình thường : Công suất định mức của các máy biến áp chọn lớn hơn công suất cực đatị nên không cần kiểm tra điều kiện quá tải khi làm việc bình thường .* Khi có sự cố :

Sự cố một bộ máy phát – máy biến áp bên trung .

- Bộ máy phát điện – máy biến áp hai dây quấn bên trung :

SBT = SđmF -

15 Std = 37,5 –

15 . 15 = 34,5 MVA

- Điều kiện kiểm tra sự cố :

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 18 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 19: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

2Kqt .SđmTN STmax SđmTN ¿

STmax

2 α .K qt

SđmTN = 53,571 MVA<63MVA nên thỏa mãn - Phân bố công suất trên các cuộn dây MBA tự ngẫu khi xảy ra sự cố Công suất qua cuộn trung của máy biến áp tự ngẫu :

ST =

12 .STmax =

12 .75 = 37,5 MVA

Công suất qua cuộn hạ của máy biến áp tự ngẫu :

Công suất qua cuộn cao của máy biến áp tự ngẫu :

SC=SH−ST=27,441-37,5 = -10,059 MVA Khi đó công suất phát lên hệ thống là 92,294 MVA , vì thế lượng công suất thiếu là

Sthiếu = Lượng công suất thiếu nhỏ hơn dự trữ quay của hệ thống (100MVA) nên máy biến áp được chọn thoả mãn .

Sự cố hỏng máy biến áp liên lạc

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 19 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 20: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

Điều kiện kiểm tra sự cố :

.Kqt .SđmTN STmax- SBT SđmTN ¿

STmax−. SBT

αKqt

SđmTN =63 (MVA) thoả mãn điều kiện Xét phân bố công suất trên các cuộn dây của MBA tự ngẫu khi sự cố : Công suất truyền trên cuộn trung :

ST=STmax−SBT=75 – 34,5 = 40,5 ( MVA ) Công suất qua cuộn hạ của máy biến áp tự ngẫu :

Công suất qua cuộn cao của máy biến áp tự ngẫu :

SC=SH−ST=44,1 – 40,5 = 3,6 MVA Khi đó công suất phát lên hệ thống là 100 MVA , vì thế lượng công suất thiếu là

Sthiếu = SHT−(SC+2. S BC)= 100 – ( 3,6 + 2.34,5) = 27,4 MVA Lượng công suất thiếu nhỏ hơn dự trữ quay của hệ thống (100MVA) nên máy biến áp được chọn thoả mãn .

II Tính tổng tổn thất công suất và điện năng . Tổn thất trong máy biến áp hai cuộn dây và máy biến áp tự ngẫu gồm hai phần - Tổn thất sắt không phụ thuộc vào phụ tải của máy biến áp và bằng tổn thất không tải của nó - Tổn thất đồng trong dây dẫn phụ tải máy biến áp . Công thức tính tổn thất điện năng trong máy biến ba pha hai cuộn dây trong một năm :

A 2cd = 365.(Po.t + PN.

∑ S i2 . ti

SdmB2

) Đối với máy biến áp ba pha tự ngẫu :

ATN =365.Po.t +

365

SdmB2

.∑ (ΔP NC . SCi2 .t i+ΔPNT . STi

2 . t i+ΔPNH . SHi2 .t i )

Trong đó : SCi , STi , SHi : là công suất qua cuộn cao ,trung , hạ của máy biến áp tự ngẫu trong thời gian t. Si : là công suất tải qua máy biến áp hai cuộn dây trong khoảng thời gian t

ΔP0 : tổn hao sắt từ . , ΔPN : tổn thất ngắn mạch .

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 20 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 21: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

Tổn hao ngắn mạch của các cuộn dây trong máy biến áp tự ngẫu :

PN.C = 0,5.(PN.C-T +

ΔPN . C−H

α2−

ΔPN . T−H

α 2)

PN.T = 0,5.(PN.C-T -

ΔPN . C−H

α2+

ΔPN . T−H

α 2)

PN.C = 0,5.(- PN.C-T +

ΔPN . C−H

α2+

ΔPN . T−H

α 2)

Từ các công thức trên của máy biến áp ta tính được tổn thất điện năng trong máy biến áp

A .phương án 1 Máy biến áp 1,4, 5 luôn làm việc với công suất truyền tải qua là SB =34,5 MVA

== 8760.(42 + 175. ) = 1508328,281 KWh

= 8760.(80 + 320. ) = 1222129,5 KWh Máy biến áp tự ngẫu :

Có PNC-T do đó ta lấy PNC-H = PNT-H =

12 PNC-T = 107,5 KW

PNC = 0,5.(215 + ) = 107,5 KW

PNT = 0,5.(215 + ) = 107,5 KW

PNH = 0,5.(-215 + ) = 322,5 KW.

∑ SCi2 . t i = 13111,96 ; ∑ STi

2 .t i = 244,125 ; ∑ SHi2 .t i = 11476,228

Từ đó ta có :

ATN = 8760.37 + (107,5. 13111,96+ 107,5. 244,125 + 322,5. 11476,228) = = 796,519817 KWh Phương án I có tổng tổn thất điện năng là:

AI = AB1 + AB2 + AB3 + AB4 + AB5

= 2. 796519,817 +2 . 1508328,281 +1375022,041 = 5984718 KWh = 5984,718 MWh

B .phương án 2Máy biến áp 1,2,5 luôn làm việc với công suất truyền tải qua là SB =34,5 MVA

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 21 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 22: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

= = 8760.(67 + 300. ) = 1375022,041 KWh

= 8760.(80 + 320. ) = 1222129,5 KWhMáy biến áp tự ngẫu :

Có PNC-T do đó ta lấy PNC-H = PNT-H =

12 PNC-T = 107,5 KW

PNC = 0,5.(215 + ) = 107,5 KW

PNT = 0,5.(215 + ) = 107,5 KW

PNH = 0,5.(-215 + ) = 322,5 KW.

∑ SCi

2 . t i= 13111,96 ; ∑ STi2 .t i = 244,125 ;

∑ SHi2 .t i = 11476,228

Từ đó ta có :

ATN = 8760.37 + (107,5. 13111,96+ 107,5. 244,125 + 322,5. 11476,228) = = 796,519817 KWh Phương án I có tổng tổn thất điện năng là:

AI = AB1 + AB2 + AB3 + AB4 + AB5

= 2. 796519,817 +1508328,281 +2.1375022,041= 5851411KWh = 5851,411 MWh

III. Tính dòng điện cưỡng bức của các mạchA.Phương án 1

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 22 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 23: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

a)Các mạch phía điện áp cao 220kV

Đường dây nối với hệ thống:

Cuộn cao áp máy biến áp liên lạc: + Trong chế độ làm việc bình thường Trong chế độ làm việc bình thường cuộn cao tải công suất lớn nhất là:

+Trong chế độ sự cố: * Khi sự cố máy biến áp bên trung :

*Khi sự cố máy biến áp tự ngẫu .

-Đầu máy biến áp B1

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 23 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 24: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

Vậy dòng làm việc cưỡng bức ở phía điện áp cao là:

b) Các mạch phía điện áp trung 110kV

Đường dây tải:

Gồm 1 đường dây kép: Bộ máy phát – máy biến áp B4;B5:

Trung áp máy biến áp liên lạc:

I cb(7)=

ScbT

√3U T

+ Khi bình thường :

+ Khi B4 sự cố :

+ Khi B2 sự cố :

Vậy Vậy dòng làm việc cưỡng bức phía 110kV là:

c)Các mạch phía điện áp máy phát 10,5kV

M¹ch h¹ ¸p cña m¸y biÕn ¸p liªn l¹c:

Ta cã : Mạch máy phát:

Đường dây tải: + Đường dây đơn:

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 24 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 25: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

I cb(8)=

Sđmdd

√3 .UT

= 1,5√3.10 ,5. 0 ,85

=0 ,097kA

+ Đường dây kép

Vậy dòng điện làm việc cưỡng bức phía hạ áp là:

d)tính dòng cưỡng bức qua kháng và chọn kháng điện dòng qua kháng điện phân đoạn

Trêng hîp 1: Khi sù cè m¸y biÕn ¸p liªn l¹c B2..Trong trêng hîp nµy ®Ó t×m c«ng suÊt qua kh¸ng lín

nhÊt ta tÝnh lîng c«ng suÊt truyÒn t¶i qua cuén h¹

¸p m¸y biÕn ¸p B1 trong trêng hîp sù cè:

SqB1 = KQTSC . . S®mB1 = 1,4 . 0,5 . 63 = 44,1

MVA

VËy:

Sqk=SqB1(S®mF1STD1/2.SUF)=44,1(37,531/2.14,118)=16,659MVA

Trêng hîp : Khi sù cè m¸y ph¸t F2

Trêng hîp nµy ta tÝnh c«ng suÊt qua kh¸ng ë

hai chÕ ®é cña SUF (cùc ®¹i vµ cùc tiÓu) ®Ó so

s¸nh chän ra Sqkmax.

Khi SUFmin :

Ta cã :

SqB = 1/2. (S®mF SUFminSTD )=1/2.(37,59,882 3) = 12,309MVA

Sqk = SqB + 1/2. SUFmin = 12,309+4,941 = 17,25 MVA

Khi SUFmax :

Ta cã :

SqB = 1/2.(S®mF SUFmaxSTD )= 1/2.(37,5 14,118 3) = 10,191 MVA

Sqk = SqB + 1/2. SUFmax = 10,191 + 7,059 = 17,25 MVA

VËy dßng cìng bøc qua kh¸ng ®îc xÐt trong trêng hîp m¸y biÕn ¸p sù

cè m¸y biÕn ¸p B2:

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 25 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 26: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

Chän kh¸ng ®iÖn thanh gãp ®iÖn ¸p m¸y ph¸t

Kh¸ng ®iÖn ®îc chän theo ®iÒu kiÖn:

U®mK U®mm¹ng = 10,5kV

I®mK Icb = 0,916kA

Tra tµi liÖu ta chän kh¸ng ®iÖn bªt«ng cã cuén d©y b»ng nh«m kiÓu:

PbA-10-1500-8 cã c¸c th«ng sè nh sau:

U®mK = 10,5kV ; I®mK = 1500A ; XK% = 8%.

B Phương án 2

a)Các mạch phía điện áp cao 220kV

Đường dây nối với hệ thống:

Cuộn cao áp máy biến áp liên lạc: + Trong chế độ làm việc bình thường Trong chế độ làm việc bình thường cuộn cao tải công suất lớn nhất là:

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 26 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 27: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

+Trong chế độ sự cố: * Khi sự cố máy biến áp bên trung :

*Khi sự cố máy biến áp tự ngẫu .

Đầu máy biến áp B1,B2

Vậy dòng làm việc cưỡng bức ở phía điện áp cao là:

b) Các mạch phía điện áp trung 110kV

Đường dây tải:

Gồm 1 đường dây kép: Bộ máy phát – máy biến áp B5:

Trung áp máy biến áp liên lạc:

I cb(7)=

ScbT

√3U T

+ Khi bình thường :

+ Khi B4 sự cố :

+ Khi B2 sự cố :

Vậy Vậy dòng làm việc cưỡng bức phía 110kV là:

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 27 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 28: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

c)Các mạch phía điện áp máy phát 10,5kV

M¹ch h¹ ¸p cña m¸y biÕn ¸p liªn l¹c:

Ta cã : Mạch máy phát:

Đường dây tải: + Đường dây đơn:

I cb(8)=

Sđmdd

√3 .UT

= 1,5√3. 10 , 5. 0 , 85

=0 , 097 kA

+ Đường dây kép

Vậy dòng điện làm việc cưỡng bức phía hạ áp là:

d)tính dòng cưỡng bức qua kháng và chọn kháng điện dòng qua kháng điện phân đoạn

Trêng hîp 1: Khi sù cè m¸y biÕn ¸p liªn l¹c B2.

.

Trong trêng hîp nµy ®Ó t×m c«ng suÊt qua kh¸ng lín

nhÊt ta tÝnh lîng c«ng suÊt truyÒn t¶i qua cuén h¹

¸p m¸y biÕn ¸p B1 trong trêng hîp sù cè:

SqB1 = KQTSC . . S®mB1 = 1,4 . 0,5 . 63 = 44,1

MVA

VËy:

Sqk=SqB1(S®mF1STD1/2.SUF)

=44,1(37,531/2.14,118)=16,659MVA

Trêng hîp : Khi sù cè m¸y ph¸t F2

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 28 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 29: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

Trêng hîp nµy ta tÝnh c«ng suÊt qua kh¸ng ë hai chÕ ®é cña SUF (cùc

®¹i vµ cùc tiÓu) ®Ó so s¸nh chän ra Sqkmax.

Khi SUFmin :

Ta cã :

SqB = 1/2. (S®mF SUFminSTD )=1/2.(37,59,882 3) = 12,309MVA

Sqk = SqB + 1/2. SUFmin = 12,309+4,941 = 17,25 MVA

Khi SUFmax :

Ta cã :

SqB = 1/2.(S®mF SUFmaxSTD )= 1/2.(37,5 14,118 3) = 10,191 MVA

Sqk = SqB + 1/2. SUFmax = 10,191 + 7,059 = 17,25 MVA

VËy dßng cìng bøc qua kh¸ng ®îc xÐt trong trêng hîp m¸y biÕn ¸p

sù cè m¸y biÕn ¸p B2:

Chän kh¸ng ®iÖn thanh gãp ®iÖn ¸p m¸y ph¸t

Kh¸ng ®iÖn ®îc chän theo ®iÒu kiÖn:

U®mK U®mm¹ng = 10,5kV

I®mK Icb = 0,949kA

Tra tµi liÖu ta chän kh¸ng ®iÖn bªt«ng cã cuén d©y b»ng nh«m kiÓu:

PbA-10-1500-8 cã c¸c th«ng sè nh sau:

U®mK = 10,5kV ; I®mK = 1500A ; XK% = 8%.

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 29 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 30: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

CHƯƠNG III TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH

Mục đích . Mục đích tính toán dòng điện ngắn mạch là để lựa chọn các khí cụ điện và các phần tử khi có dòng điện chạy qua , những thiết bị đó phải thoả mãnđiều kiện làm việc bình thường có tính ổn định khi có dòng điện ngằn mạch . Vì vây việc tính toán ngắn mạch chính là để lựa chọn các khí cụ điện và các phần tử có dòng điện chay qua ,đường cong tính toán dùng để tính toán dòng điện ngắn mạch tại những thời điểm khác nhau . Để tính toán ngắn mạch ta lập sơ đồ thay thế , lựa chọn các đại lướng cơ bản : Ta chọn Scb =100 MVA Ucb = Utb = Uđmtb.

Cấp điện áp 220 KV có Utb = 230 KV,

Cấp điện áp 110 KV có Utb = 115 KV,

I cb2 =Scb

√3 . U cb2

= 100√3 . 115

= 0 , 502 kA

Cấp điện áp 10,5 KV có Utb = 11 KV ,

Xác định các tham số . Điện kháng của hệ thống .

XHT*cb = X*đm .

Scb

Sht = 1,0. . Điện kháng của đường dây kép .

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 30 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 31: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

X2 =XD = . Điện kháng của máy biến áp ba pha hai dây quấn :

XB =

UN %

100.

Scb

SdmB Bên trung :

XB(110) = Bên cao

XB(220) = Điện kháng của máy biến áp tự ngẫu .

XC =

1200 .(UNC-T% + UNC-H% - UNT-H%).

Scb

SdmB

=

1200 .(11 + 35 – 22). = 0,195

XT =

1200 .(UNC-T% + UNT-H% - UNC-H%).

Scb

SdmB

=

1200 .(11 + 22 – 35). ¿ 0.

XH =

1200 .(UNC-H% + UNT-H% - UNC-T%).

Scb

SdmB

=

1200 .(35 + 22 – 11). =0,365

Điện kháng của máy phát điện .

XF = Xd’’.

Điện kháng của kháng điện.

Chän c¸c ®iÓm ®Ó tÝnh to¸n ng¾n m¹ch

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 31 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 32: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

§Ó chän c¸c khÝ cô ®iÖn trong c¸c m¹ch ë c¸c cÊp ®iÖn ¸p mét

c¸ch chÝnh x¸c ta cÇn tÝnh c¸c dßng ng¾n m¹ch t¹i n¬i ®Æt c¸c khÝ

cô ®ã.

Chän khÝ cô ®iÖn c¸c m¹ch cao ¸p 220kV: XÐt ®iÓm ng¾n m¹ch

N1. Nguån cung cÊp cho ®iÓm ng¾n m¹ch nµy lµ hÖ thèng vµ nhµ

m¸y

Chän khÝ cô ®iÖn c¸c m¹ch cao ¸p 110kV: XÐt ®iÓm ng¾n m¹ch

N2. Nguån cung cÊp cho ®iÓm ng¾n m¹ch nµy lµ hÖ thèng vµ nhµ

m¸y.

Chän khÝ cô ®iÖn m¹ch h¹ ¸p cña m¸y biÕn ¸p liªn l¹c: XÐt ®iÓm

ng¾n m¹ch N3. Nguån cung cÊp cho ®iÓm ng¾n m¹ch nµy lµ hÖ thèng

vµ nhµ m¸y trong ®ã m¸y biÕn ¸p liªn l¹c B1 nghØ.

Chän khÝ cô ®iÖn m¹ch thanh gãp ®iÖn ¸p m¸y ph¸t: XÐt ®iÓm

ng¾n m¹ch N4. Nguån cung cÊp cho ®iÓm ng¾n m¹ch nµy lµ hÖ thèng

vµ nhµ m¸y trong ®ã m¸y ph¸t F1 vµ biÕn ¸p liªn l¹c B1 nghØ.

Chän khÝ cô ®iÖn m¹ch m¸y ph¸t ®iÖn: XÐt hai ®iÓm ng¾n m¹ch

N5 vµ N’5 . Nguån cung cÊp cho ®iÓm ng¾n m¹ch N5 lµ m¸y ph¸t F1.

Nguån cung cÊp cho ®iÓm ng¾n m¹ch N’5 lµ hÖ thèng vµ nhµ m¸y

trong ®ã m¸y ph¸t F1 nghØ.

Chän khÝ cô ®iÖn m¹ch tù dïng: XÐt ®iÓm ng¾n m¹ch N6. Nguån

cung cÊp cho ®iÓm ng¾n m¹ch nµy lµ hÖ thèng vµ c¸c m¸y ph¸t

®iÖn. §Ó ®¬n gi¶n ta cã dßng ng¾n m¹ch t¹i N6 lµ : IN6 = IN5 + IN5’.

TÝnh to¸n ng¾n m¹ch cho ph¬ng ¸n mét A.Phương án 1

TÝnh ®iÖn kh¸ng c¸c phÇn tö trong s¬ ®å thay thÕ

Như tính toán ở trên ta có:

Điện kháng của hệ thống = 0,033

Điện kháng của đường dây kép . X2 =XD = .

Điện kháng của máy biến áp tự ngẫu

Điện kháng của máy biến áp ba pha hai dây quấn :

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 32 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 33: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

Phía điện áp cao

Phía điện áp trung

Điện kháng của máy phát điện

Điện kháng của kháng điện

Hình x:sơ đồ thay thế đầy đủ

1. LËp s¬ ®å thay thÕ tÝnh to¸n ng¾n m¹ch t¹i ®iÓm N1

Sơ đồ thay thế

Ta thÊy ng¾n m¹ch t¹i ®iÓm N1 c¸c nguån cung cÊp hoµn toµn ®èi

xøng nªn cã thÓ bá qua X6 v× kh«ng cã dßng ch¹y qua. Dïng

phÐp gËp h×nh ta ®îc s¬ ®å:

trong đó X16 = X1 nt X2 = X2 + X1= 0,09

X17 = X3 // X4 = X4 / 2 = 0,098

X18 = (X5 // X6 )nt (X11 // X12 )=0,387

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 33 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 34: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

X19 = X7 + X10 = 0,599

X20 = (X13 nt X8 )// (X9 nt X14 )=0,334

Ta ®îc s¬ ®å rót gän nh sau:

Tính dòng ngắn mạch tại điểm N1 ở các thời điểm t = 0 và t =

- Phía nhánh hệ thống : Sdm1 = SHT = 3000MVA ta có:

Tra đường cong tính toán ta được : Itt1(0) = 0,37 ; Itt1() = 0,39

- Phía nhánh máy phát : Sdm2 = SFđm = 5 ¿ 37,5 = 187,5MVA

Tra đường cong tính toán ta được : Itt2(0) = 2,8 ; Itt2() = 2,15

Dòng điện định mức tính toán :

Vậy dòng ngắn mạch tại N1 là:

Dòng xung kích tại điểm ngắn mạch N1 là :

2. LËp s¬ ®å thay thÕ tÝnh to¸n ng¾n m¹ch t¹i N2

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 34 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 35: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

sơ đồ thay thế

Ta thÊy c¸c nguån cung cÊp cho ®iÓm ng¾n m¹ch t¹i N2 hoµn toµn

®èi xøng. VËn dông kÕt qu¶ biÕn ®æi s¬ ®å khi tÝnh ng¾n m¹ch t¹i

®iÓm N1 ta cã s¬ ®å rót gän tÝnh ng¾n m¹ch t¹i ®iÓm N2 nh h×nh d-

íi:Nhập hai nguồn E23 và E45 lại và biến đổi Y (X16,

X19, X17) sang (X19, X20) ta được sơ đồ :

Nhập hai nguồn E1 và E2345 lại :

Ta ®îc s¬ ®å rót gän nh sau:

Tính dòng ngắn mạch tại điểm N2 ở các thời điểm t = 0 và t =

- Phía nhánh hệ thống : Sdm1 = SHT = 3000MVA ta có:

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 35 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 36: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

- Phía nhánh máy phát : Sdm2 = SFđm = 5 ¿ 37,5 = 187,5MVA

Tra đường cong tính toán ta được : Itt2(0) = 0,98 ; Itt2() = 1,15

Dòng điện định mức tính toán :

Vậy dòng ngắn mạch tại N2 là:

Dòng xung kích tại điểm ngắn mạch N2 là :

3. LËp s¬ ®å thay thÕ tÝnh to¸n ng¾n m¹ch t¹i N3

LËp vµ biÕn ®æi s¬ ®å thay thÕ

§iÓm ng¾n m¹ch N3 cã nguån cung cÊp lµ hÖ thèng vµ nhµ m¸y trong ®ã m¸y biÕn ¸p liªn l¹c B1 nghØ. Ta cã s¬ ®å thay thÕ nh sau:

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 36 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 37: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

biến đổi Y (X16, X19, X4) sang (X21, X22) ta được

Nhập hai nguồn E1 và E45 lại

Tiếp tục biến đổi Y (X23, X22, X6) sang (X24, X25) ta được

Nhập hai nguồn

E3 và E145 lại

Tiếp tục biến đổi Y (X26, X25, X15) sang (X27, X28) ta được

Nhập hai nguồn E2 và E11345 lại

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 37 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 38: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

Ta ®îc s¬ ®å rót gän nh sau:

Tính dòng ngắn mạch tại điểm N3 ở các thời điểm t = 0 và t =

- Phía nhánh hệ thống : Sdm1 = SHT = 3000MVA ta có:

- Phía nhánh máy phát : Sdm2 = SFđm = 5 ¿ 37,5 = 187,5MVA

Tra đường cong tính toán ta được : Itt2(0) = 1,92 ; Itt2() = 1,79

Dòng điện định mức tính toán :

Vậy dòng ngắn mạch tại N3 là:

Dòng xung kích tại điểm ngắn mạch N3 là :

4. LËp s¬ ®å thay thÕ tÝnh to¸n ng¾n m¹ch t¹i N4

Sơ đồ thay thế

§iÓm ng¾n m¹ch N4 cã nguån cung cÊp lµ hÖ thèng vµ nhµ m¸y trong

®ã m¸y ph¸t F1 nghØ.

Ta cã s¬ ®å thay thÕ nh sau:

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 38 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 39: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

Kế hợp các bước tính toán ở trên ta có sơ đồ rút gọn biến đổi Y (X16, X19, X17) sang (X21, X22)

Biến

đổi

∆ (X5, X6, X15) sang Y(X23, X24, X25

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 39 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 40: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

Nhập nguồn E1 víi E45 ta cã:

BiÕn ®æi Y (X22, X23, X26) sang (X27, X28).

X29 = X24 + X12 = 0,114 + 0,408 = 0,522Nhập nguồn E3 víi E145 ta cã:

biến đổi Y (X25, X28, X30) sang (X31, X32)

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 40 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 41: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

Ta ®îc s¬ ®å rót gän nh sau:

Tính dòng ngắn mạch tại điểm N4 ở các thời điểm t = 0 và t =

- Phía nhánh hệ thống : Sdm1 = SHT = 3000MVA ta có:

- Phía nhánh máy phát : Sdm2 = SFđm = 4 ¿ 37,5 = 150MVA

Tra đường cong tính toán ta được : Itt2(0) = 1,35 ; Itt2() = 1,44

Dòng điện định mức tính toán :

Vậy dòng ngắn mạch tại N3 là:

Dòng xung kích tại điểm ngắn mạch N4 là :

5. LËp s¬ ®å thay thÕ tÝnh to¸n ng¾n m¹ch t¹i

Nguån cung cÊp cho ®iÓm ng¾n m¹ch t¹ lµ m¸y ph¸t F2. Do vËy s¬

®å thay thÕ tÝnh ng¾n m¹ch nh sau:

Máy phát : Sdm2 =37,5 MVA

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 41 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 42: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

Tra đường cong tính toán ta được : Itt2(0) = 6,58; Itt2() = 2,65

Dòng điện định mức tính toán :

Vậy dòng ngắn mạch tại N’4 là:

Dòng xung kích tại điểm ngắn mạch N’4 là :

6. LËp s¬ ®å thay thÕ tÝnh to¸n ng¾n m¹ch t¹i Để chọn khí cụ điện và dây dẫn phía hạ áp mạch phân đoạn,chọn điểm ngắn mạch N5,MBA B1 và mấy phát F1 nghỉ ,nguồn cung cấp là các MF còn lại của nhà máy và hệ thống .ta có:

Vậy dòng ngắn mạch tại N5 là:

Dòng xung kích tại điểm ngắn mạch N5 là :

7. LËp s¬ ®å thay thÕ tÝnh to¸n ng¾n m¹ch t¹i

Để chọn khí cụ điện và dây dẫn phía hạ áp mạch tự dùng,phụ tải địa phương,chọn điểm ngắn mạch N6,nguồn cấp là các MF của nhà máy điện và hệ thống ta có:

Vậy dòng ngắn mạch tại N5 là:

Dòng xung kích tại điểm ngắn mạch N5 là :

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 42 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 43: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

A.Phương án 2

1..LËp s¬ ®å thay thÕ tÝnh to¸n ng¾n m¹ch t¹i ®iÓm N1

Sơ đồ thay thế

Ta thÊy ng¾n m¹ch t¹i ®iÓm N1 c¸c nguån

cung cÊp hoµn toµn ®èi xøng nªn cã thÓ bá

qua X6 v× kh«ng cã dßng ch¹y qua. Dïng

phÐp gËp h×nh ta ®îc s¬ ®å:trong đó X16 = X1 nt X2 = X2 + X1= 0,09

X17 = X3 // X4 = X4 / 2 = 0,098

X18 = (X5 // X6 )nt (X11 // X12 )=0,387

X20 = X8 + X13 = 0,668

X19 = (X7 nt X10 )// (X9 nt X14 )=0,3

Ta ®îc s¬ ®å rót gän nh sau:

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 43 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 44: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

Tính dòng ngắn mạch tại điểm N1 ở các thời điểm t = 0 và t =

- Phía nhánh hệ thống : Sdm1 = SHT = 3000MVA ta có:

Tra đường cong tính toán ta được : Itt1(0) = 0,37 ; Itt1() = 0,39

- Phía nhánh máy phát : Sdm2 = SFđm = 5 ¿ 37,5 = 187,5MVA

Tra đường cong tính toán ta được : Itt2(0) = 3,38 ; Itt2() = 2,25

Dòng điện định mức tính toán :

Vậy dòng ngắn mạch tại N1 là:

Dòng xung kích tại điểm ngắn mạch N1 là :

2.LËp s¬ ®å thay thÕ tÝnh to¸n

ng¾n m¹ch t¹i N2

sơ đồ thay thế

Ta thÊy c¸c nguån cung cÊp cho ®iÓm ng¾n

m¹ch t¹i N2 hoµn toµn ®èi xøng. VËn dông kÕt

qu¶ biÕn ®æi s¬ ®å khi tÝnh ng¾n m¹ch t¹i

®iÓm N1 ta cã s¬ ®å rót gän tÝnh ng¾n

m¹ch t¹i ®iÓm N2 nh h×nh díi:

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 44 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 45: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

Nhập hai nguồn E23 và E45 lại và biến đổi Y (X16, X19, X17) sang (X19, X20) ta được sơ

đồ :

Nhập hai nguồn E1 và E2345 lại :

Ta ®îc s¬ ®å rót gän nh sau:

Tính dòng ngắn mạch tại điểm N2 ở các thời điểm t = 0 và t =

- Phía nhánh hệ thống : Sdm1 = SHT = 3000MVA ta có:

- Phía nhánh máy phát : Sdm2 = SFđm = 5 ¿ 37,5 = 187,5MVA

Tra đường cong tính toán ta được : Itt2(0) = 2,83 ; Itt2() = 2,15

Dòng điện định mức tính toán :

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 45 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 46: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

Vậy dòng ngắn mạch tại N2 là:

Dòng xung kích tại điểm ngắn mạch N2 là :

3.LËp s¬ ®å thay thÕ tÝnh to¸n ng¾n m¹ch t¹i N3

.LËp vµ biÕn ®æi s¬ ®å thay thÕ §iÓm ng¾n m¹ch N3 cã nguån cung cÊp lµ hÖ thèng vµ nhµ m¸y trong ®ã m¸y biÕn ¸p liªn l¹c B1 nghØ. Ta cã s¬ ®å thay thÕ

nh sau:

biến đổi Y (X16, X19, X4) sang (X21, X22) ta được

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 46 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 47: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

Nhập hai nguồn E1 và E45 lại

Tiếp tục biến đổi Y (X23, X22, X6) sang (X24, X25) ta được

Nhập hai nguồn E3 và E145 lại

Tiếp tục biến đổi Y (X26, X25, X15) sang (X27, X28) ta được

Nhập hai nguồn E2 và E11345 lại

Ta ®îc s¬ ®å rót gän nh sau:

Tính dòng ngắn mạch tại điểm N3 ở các thời điểm t = 0 và t =

- Phía nhánh hệ thống : Sdm1 = SHT = 3000MVA ta có:

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 47 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 48: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

- Phía nhánh máy phát : Sdm2 = SFđm = 5 ¿ 37,5 = 187,5MVA

Tra đường cong tính toán ta được : Itt2(0) = 1,86 ; Itt2() = 1,75

Vậy dòng ngắn mạch tại N3 là:

Dòng xung kích tại điểm ngắn mạch N3 là :

4. LËp s¬ ®å thay thÕ tÝnh to¸n ng¾n m¹ch t¹i N4

Sơ đồ thay thế

§iÓm ng¾n m¹ch N4 cã nguån cung cÊp lµ hÖ thèng vµ nhµ m¸y trong

®ã

m¸y

ph¸t F1

nghØ.

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 48 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 49: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

Kế hợp các bước tính toán ở trên ta có sơ đồ rút gọn biến đổi Y (X16, X19, X17) sang (X21, X22)

Biến đổi

∆ (X5, X6, X15) sang Y(X23, X24, X25

Nhập nguồn E1 víi E45 ta cã:

BiÕn ®æi Y (X22, X23, X26) sang (X27, X28).

X29 = X24 + X12 = 0,114 + 0,408 = 0,522

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 49 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 50: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

Nhập nguồn E3 víi E145 ta cã:

biến đổi Y (X25, X28, X30) sang (X31, X32)

Ta ®îc s¬ ®å rót gän nh sau:

Tính dòng ngắn mạch tại điểm N4 ở các thời điểm t = 0 và t =

- Phía nhánh hệ thống : Sdm1 = SHT = 3000MVA ta có:

- Phía nhánh máy phát : Sdm2 = SFđm = 4 ¿ 37,5 = 150MVA

Tra đường cong tính toán ta được : Itt2(0) = 1,23 ; Itt2() = 1,35

Dòng điện định mức tính toán :

Vậy dòng ngắn mạch tại N3 là:

Dòng xung kích tại điểm ngắn mạch N4 là :

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 50 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 51: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

5.LËp s¬ ®å thay thÕ tÝnh to¸n ng¾n m¹ch t¹i

Nguån cung cÊp cho ®iÓm ng¾n m¹ch t¹ lµ m¸y ph¸t F2. Do vËy

s¬ ®å thay thÕ tÝnh ng¾n m¹ch nh sau:

Máy phát : Sdm2 =37,5 MVA

Tra đường cong tính toán ta được : Itt2(0) = 6,58; Itt2() = 2,65

Dòng điện định mức tính toán :

Vậy dòng ngắn mạch tại N’4 là:

Dòng xung kích tại điểm ngắn mạch N’4 là :

6.LËp s¬ ®å thay thÕ tÝnh to¸n ng¾n m¹ch t¹i Để chọn khí cụ điện và dây dẫn phía hạ áp mạch phân đoạn,chọn điểm ngắn mạch N5,MBA B1 và mấy phát F1 nghỉ ,nguồn cung cấp là các MF còn lại của nhà máy và hệ thống .ta có:

Vậy dòng ngắn mạch tại N5 là:

Dòng xung kích tại điểm ngắn mạch N5 là :

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 51 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 52: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

7.LËp s¬ ®å thay thÕ tÝnh to¸n ng¾n m¹ch t¹iĐể chọn khí cụ điện và dây dẫn phía hạ áp mạch tự dùng,phụ tải địa phương,chọn điểm ngắn mạch N6,nguồn cấp là các MF của nhà máy điện và hệ thống ta có:

Vậy dòng ngắn mạch tại N5 là:

Dòng xung kích tại điểm ngắn mạch N5 là :

B¶ng kÕt qu¶ tÝnh dßng ng¾n m¹ch

PA

§iÓm NM

Nguån cung cÊp

I"(0)(kA)

I"(∞)(kA)

IXK

(kA)Môc ®Ých

1N 1

HÖ thèng vµ nhµ m¸y

4,105 3,95 10,45Chän khÝ cô ®iÖn vµ d©y dÉn cho m¹ch 220kV

N 2HÖ thèng vµ nhµ m¸y

3,395 3,555 8,642Chän khÝ cô ®iÖn vµ d©y dÉn cho m¹ch 110kV

N 3

HÖ thèng vµ nhµ m¸y trong ®ã m¸y biÕn ¸p B1 nghØ

20,633

19,255 52,523

Chän khÝ cô ®iÖn vµ d©y dÉn cho m¹ch h¹ ¸p cña MBA liªn l¹c

N 5

HÖ thèng vµ nhµ m¸y trong ®ã B1 vµ F1

nghØ

7,684 14,04 19,56

Chän khÝ cô ®iÖn cho m¹ch thanh gãp §AMP

N 4’N 4

ChØ cã F2 lµm viÖcChØ cã F2 nghØ

12,94917,538

5,21518,246

32,96344,644

Chän khÝ cô ®iÖn vµ d©y dÉn cho m¹ch m¸y ph¸t

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 52 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 53: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

N 6HÖ thèng vµ nhµ m¸y

30,487

23,461 77,607

Chän khÝ cô ®iÖn vµ d©y dÉn cho m¹ch phô t¶i 10,5kV vµ tù dïng.

2

N 1HÖ thèng vµ nhµ m¸y

3,851 3,319 9,803Chän khÝ cô ®iÖn vµ d©y dÉn cho m¹ch 220kV

N 2HÖ thèng vµ nhµ m¸y

4,976 4,336 12,667Chän khÝ cô ®iÖn vµ d©y dÉn cho m¹ch 110kV

N 3

HÖ thèng vµ nhµ m¸y trong ®ã m¸y biÕn ¸p B1 nghØ

20,121

19,038 51,22

Chän khÝ cô ®iÖn vµ d©y dÉn cho m¹ch h¹ ¸p cña MBA liªn l¹c

N 5

HÖ thèng vµ nhµ m¸y trong ®ã B1 vµ F1

nghØ

7,172 13,823 18,257

Chän khÝ cô ®iÖn cho m¹ch thanh gãp §AMP

N 4’N 4

ChØ cã F3 lµm viÖcChØ cã F3 nghØ

12,94916,876

5,21517,821

32,96342,959

Chän khÝ cô ®iÖn vµ d©y dÉn cho m¹ch m¸y ph¸t

N 6HÖ thèng vµ nhµ m¸y

29,825

23,036 75,922

Chän khÝ cô ®iÖn vµ d©y dÉn cho m¹ch phô t¶i 10,5kV vµ tù dïng.

3 45

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 53 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 54: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

6 789101112

13

14 CHƯƠNG IV15 TÍNH TOÁN KINH TẾ KĨ-THUẬT, LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN

TỐI ƯU Mục đích của việc tính toán kinh tế kĩ thuật là để chọn được phương án hợp lý nhất trong các phương án đang xét, cần phải tiến hành so sánh một cách tổng hợp cả về mặt kinh tế và kĩ thuật giữa các phương án. A.PHƯƠNG ÁN 1

I. Chọn sơ bộ máy cắt và dao cách li Máy cắt

Ở phía 220 kV và phía 110 kV ta chọn máy cắt ngoài trời còn phía hạ áp 10,5 kV ta

chọn máy cắt điện trong nhà.

+Máy cắt được chọn theo điều kiện sau:

- Loại máy cắt điện : máy cắt không khí hoặc máy cắt SF6.

- Điện áp : UdmMC ≥ Ulưới - Dòng điện : IdmMC ≥ Icb .

- Ổn định nhiệt : - Ổn định lực điện động : Ildd ≥ Ixk

- Điều kiện cắt : IcắtMC ≥ I’’

Sơ bộ ta chọn như sau :Tên

mạch

Điểm

ngắn

Uđm

mạng

Các đại lượng tính toán Ký hiệu

máy cắt

Các đại lượng định

mức

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 54 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 55: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

điện mạchđiện

kV

Icb

kA

I”

kA

ixk

kA

Uđm

kV

Iđm

kA

Icđm

kA

iđđm

kA

220kV N-1 2200,24

24,105

10,45

3AQ1 245 4 40 100

110kV N-2 1100,39

43,395

8,642

3AQ1 123 4 40 100

Hạ áp

MBA

liên lạc

N-3 10,52,30

920,633

52,523

8FG10 15 12,5 80 225

Chọn dao cách ly :

Dao cách ly được chọn phải thỏa mãn điều kiện:

+ Loại dao cách ly trên cùng một cấp điện áp ta chọn cùng một loại dao cách ly.

+ Điện áp định mức : UđmCL > Uđm.mạng

+ Dòng điện định mức IđmCL > Icb ( là dòng cưỡng bức của máy cắt).

+ Kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt : Inh > BN

+ Kiểm tra điều kiện ổn định động : Iôđđ > Ixk =

Sơ bộ ta chọn như sau :

Tên

mạch

điện

Thông số tính toánLoại dao

cách ly

Thông số định mức

Uđm

(kV)

Icb

(kA)

Udm

(kV)

Idm

(kA)

Ilđđ

(kA)

Cao 220 0,242 PHД-220T/800 220 0.8 80

Trung 110 0,394 PHД-110/1000 110 1 80

Hạ 10.5 2,309 PBK-20/5000 20 5 200

II. Chọn sơ đồ thiết bị phân phối

1. Cấp điện áp cao 220kV :

- Có 3 lộ đến từ hai máy biến áp tự ngẫu và 1 máy biến áp bộ

- Có 2 lộ ra gồm : một đường dây kép nối với hệ thống và một đường dây kép cấp điện

cho phụ tải phía cao áp.

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 55 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 56: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

Như vậy ta chọn sơ đồ cho phía điện áp cao là : sơ đồ hệ thống hai thanh góp có máy cắt

liên lạc

2. Cấp điện áp trung 110 kV :

- Có 4 lộ vào từ hai máy biến áp tự ngẫu và 2 máy biến áp bộ.

- Có 2 lộ ra gồm : hai đường dây đơn cấp điện cho phụ tải phía trung áp.

Như vậy ta chọn sơ đồ cho phía điện áp cao là : sơ đồ hệ thống hai thanh góp có máy cắt

liên lạcIII. Tính toán kinh tế kĩ thuật,lựa chọn phương án tối ưu

Tính toán cụ thể a) Vốn đầu tư của thiết bị

Chọn sơ đồ hệ thống thanh góp cấp điện áp cao và trung. Để đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện khi vận hành bình thường cũng như khi sự cố hay sửa chữa thiết bị, ta chọn sơ đồ hệ thống hai thanh góp.

Vốn đầu tư mua thiết bị của phương án:

+ Vốn đầu tư mua máy biến ápPhương án 1 sử dụng hai máy biến áp tự ngẫu và 3 máy biến áp hai dây quấn. Cụ thể:

-Hai máy biến áp tự ngẫu ATДЦTH - 63MVA, mỗi máy có giá là

và hệ số tính đến chi phí vận chuyển và lắp đặt máy biến áp là:k B 1=1,4

-2 máy biến áp hai dây quấn TД - 40MVA, mỗi máy có giá là

1 máy biến áp hai dây quấn TДЦ - 80MVA, mỗi máy có giá là vB 2=2 ,08 .109đ

và hệ số tính đến chi phí vận chuyển và lắp đặt máy biến áp là: k B 2=1,5

Vậy vốn đầu tư mua máy biến áp là:

+ Vốn đầu tư xây dựng các mạch thiết bị phân phối

-6 mạch máy cắt cao áp 220 kV, mỗi mạch trị giá:vTBPP220kV=1,2 .109 đ

-7 mạch máy cắt trung áp 110 kV, mỗi mạch trị giá: vTBPP110 kV=0,6 .109đ

-16 mạch máy cắt hạ áp 10,5 kV, mỗi mạch trị giá: vTBPP10 ,5 kV=0,3 .109 đ

Do đó vốn đầu tư xây dựng thiết bị phân phối:

Vậy vốn đầu tư của phương án 1:

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 56 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 57: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

b) Phí tổn vận hành hàng năm -Tiền khấu hao hàng năm về vốn đầu tư và sửa chữa lớn:

-Chi phí do tổn thất hàng năm trong các thiết bị điện:

=>>Phí tổn vận hành hàng năm của phương án 1 được xác định:

c) Chi phí tính toán của phương án 1

Z1 = a®m . V1 + P1 a®m _ hÖ sè ®Þnh møc cña hiÖu qu¶ kinh tÕ = 0,15 Z1 = 0,15 . 42,42 . 109 + 5,707. 109 = 12,07 . 109 ®

B.PHƯƠNG ÁN 2

I. Chọn sơ bộ máy cắt và dao cách li Máy cắt

+Máy cắt được chọn theo điều kiện như đã nêu wor phương án 1

Sơ bộ ta chọn như sau :

Tên

mạch

điện

Điểm

ngắn

mạch

Uđm

mạng

điện

kV

Các đại lượng tính

toán Ký hiệu

máy cắt

Các đại lượng định

mức

Icb

kA

I”

kA

ixk

kA

Uđm

kV

Iđm

kA

Icđm

kA

iđđm

kA

220kV N-1 220 0,447 7,864 20,018 3AQ1 245 4 40 100

110kV N-2 110 0,472 11,22 28,561 3AQ1 123 4 40 100

Hạ áp

MBA liên

lạc

N-3 10,5 0,367 27,3 73,74 8BK41 15 12,5 80 225

Chọn dao cách ly :

Dao cách ly được chọn phải thỏa mãn điều kiện như đã nêu ở phương án 1

Sơ bộ ta chọn như sau :

Tên

mạch

điện

Thông số tính toánLoại dao

cách lyThông số định mức

Uđm Icb Udm Idm Ilđđ

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 57 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 58: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

(kV) (kA) (kV) (kA) (kA)

Cao 220 0,447 PHД-220T/800 220 0.8 80

Trung 110 0,472 PHД-110/1000 110 1 80

Hạ 10.5 0,367 PBK-20/5000 20 5 200

II. Chọn sơ đồ thiết bị phân phối

1. Cấp điện áp cao 220kV :

- Có 3 lộ đến từ hai máy biến áp tự ngẫu và 1 máy biến áp bộ

- Có 2 lộ ra gồm : 1 đường dây kép nối với hệ thống và 1 đường dây kép cấp điện cho

phụ tải

Như vậy ta chọn sơ đồ cho phía điện áp cao là : sơ đồ hệ thống hai thanh góp có máy cắt

liên lạc

2. Cấp điện áp trung 110 kV :

- Có 3 lộ vào từ hai máy biến áp tự ngẫu và 1 máy biến áp bộ.

- Có 2 lộ ra gồm : hai đường dây đơn cấp điện cho phụ tải phía trung áp.

Như vậy ta chọn sơ đồ cho phía điện áp cao là : sơ đồ hệ thống hai thanh góp có máy cắt

liên lạcIII . Tính toán kinh tế kĩ thuật,lựa chọn phương án tối ưu

1. Các chỉ tiêu kinh tế cơ bản cần xét

+ Vốn đầu tư của thiết bị

+ Phí tổn vận hành hàng năm

(Như đã nêu ở phương án 1)

2. Tính toán cụ thể a) Vốn đầu tư của thiết bị

+ Vốn đầu tư mua máy biến ápPhương án 2 sử dụng hai máy biến áp tự ngẫu và 2 máy biến áp hai dây quấn. Cụ thể:

-Hai máy biến áp tự ngẫu ATДЦTH - 63MVA, mỗi máy có giá là vB 1=7,4 .109đ

và hệ số tính đến chi phí vận chuyển và lắp đặt máy biến áp là:k B 1=1,4

-1 máy biến áp hai dây quấn TД - 40MVA, mỗi máy có giá là

2 máy biến áp hai dây quấn TДЦ - 80MVA, mỗi máy có giá là vB 2=2 ,08 .109đ

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 58 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 59: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

và hệ số tính đến chi phí vận chuyển và lắp đặt máy biến áp là: k B 2=1,5

Vậy vốn đầu tư mua máy biến áp là:

+ Vốn đầu tư xây dựng các mạch thiết bị phân phối

-7 mạch máy cắt cao áp 220 kV, mỗi mạch trị giá:vTBPP220kV=1,2 .109 đ

-6 mạch máy cắt trung áp 110 kV, mỗi mạch trị giá: vTBPP110 kV=0,6 .109đ

-16 mạch máy cắt hạ áp 10,5 kV, mỗi mạch trị giá: vTBPP10 ,5 kV=0,3 .109 đ

Do đó vốn đầu tư xây dựng thiết bị phân phối:

Vậy vốn đầu tư của phương án 2:

b) Phí tổn vận hành hàng năm -Tiền khấu hao hàng năm về vốn đầu tư và sửa chữa lớn:

-Chi phí do tổn thất hàng năm trong các thiết bị điện:

=>>Phí tổn vận hành hàng năm của phương án 2 được xác định:

d) Chi phí tính toán của phương án 2

Z1 = a®m . V1 + P1 a®m _ hÖ sè ®Þnh møc cña hiÖu qu¶ kinh tÕ = 0,15 Z1 = 0,15 . 42,84 . 109 + 5,668. 109 = 12,094 . 109 ®

*Bảng tổng kết 2 phương án :

Phương ánVốn đầu tư

(109đ)Chi phi vận hành hằng năm (109đ)

1 42,42 5,7072 42,84 5,668

Nhận xét: vì hai phương án có độ lệch về vống và chi phí vận hành không quá 5% nên hai phương án xem như tương đương nhau về kinh tế.Song về kĩ thuật phương án 1 phải tải điện từ trung sang cao gây tổn thất điện về lâu dài không tốt nên chọn phương án 2 làm phương án thiết kế nhà máy

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 59 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 60: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

CHƯƠNG VCH N KHÍ C ĐI N VÀ DÂY D NỌ Ụ Ệ Ẫ

I. CHỌN DÂY DẪN PHỤ TẢI CẤP ĐIỆN ÁP MÁY PHÁT

1) Đường dây kép

Ta có: -Thời gian sử dụng công suất cực đại:

-Với cáp đồng cách điện bằng PVC và 7372h, tra bảng ta có mật độ kinh tế:

Jkt=2,7 A /mm2

Vậy tiết diện kinh tế của cáp:

Chọn cáp đồng vỏ PVC có tiết diện 95 mm2 ứng với 216A*Kiểm tra theo điều kiện phát nóng lâu dài

Trong đó:k 1 : hệ số hiệu chỉnh theo môi trường đặt cáp:

k 1=√ θcp−θxq

θcp−θch

=√70−4270−25

=0 ,789

k 2 : hệ số hiệu chỉnh theo số lượng cáp đặt song song k 2=0 , 92

Vậy:

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 60 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 61: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

Như vậy cáp đã chọn thoả mãn điều kiện phát nóng lâu dài.*Kiểm tra điều kiện phát nóng khi làm việc cưỡng bứcĐiều kiện:

Trong đó: k qt : hệ số quá tải cho phép trong chế độ cưỡng bức,

k qt=1,3

Như vậy cáp đã chọn thỏa mãn điều kiện phát nóng khi làm việc cưỡng bức

2) Đường dây đơn

Ta có:I bt=

Sd

√3. U=

Pd

√3.U . cosϕ= 1,5 .103

√3 . 10 ,5 . 0 , 85=97 ,03( kA )

Vậy tiết diện kinh tế của cáp:

Skt=I bt

jkt

=97 , 032,7

=35 , 94 mm2

Chọn cáp đồng XLPE có tiết diện 70mm2 ứng với Icp=165A*Kiểm tra theo điều kiện phát nóng lâu dài:

I cp} } =k rSub { size 8{1} } . k rSub { size 8{2} } . I rSub { size 8{ ital cp} } >= I rSub { size 8{ ital bt } } } {} # ≤¿0,789 . 0,92 . 165=119 , 77 >= 97 , 03 {} } } {¿¿¿

¿¿

Như vậy cáp đã chọn thoả mãn điều kiện phát nóng lâu dài.

Tóm lại với đường dây đơn ta chọn cáp lõi đồng tiết diện 70mm2.II. CHỌN THANH DẪN, THANH GÓP

Thanh dẫn cứng dùng để nối từ đầu cực máy phát điện đến cuộn hạ áp máy biến áp tự ngẫu và máy biến áp hai cuộn dây. Dây dẫn mềm dùng để nối điện từ máy biến áp lên thanh góp cao và trung áp, và chọn thanh dẫn mềm làm thanh góp cao và trung áp

1). Chọn Thanh Dẫn Cứng

-Chọn thanh dẫn theo điều kiện phát nóng lâu dài cho phép:

I cp' =khc I cp≥I cb

trong đó:

k hc : hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường nơi đặt thanh dẫn,

Vì có Icb=3670A nên:

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 61 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 62: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

Vậy chọn thanh dẫn đồng có thiết diện hình máng với các thông số:

Kích thước, mmTiết diện một cực, mm2

Mômen trở kháng, cm3

Mômen quán tính, cm4 Icp

cả hai thanh, Ah b c r

Một thanh Hai thanhWy0-y0

Một thanh Hai thanhJy0-y0

Wx-x Wy-y Jx-x Jy-y

100 45 4,6 8 775 22,2 4,51 48,6 111 14,5 243 3620

Khoảng cách giữa hai pha . Độ dài

một nhịp l=100 cm .*Kiểm tra ổn định nhiệt Thanh dẫn có dòng định mức lớn hơn 1000A nên không cần kiểm tra ổn định nhiệt*Kiểm tra ổn định động -Điều kiện kiểm tra ổn định động:

σ tt≤σcp

-Đối với thanh dẫn đồng:

-Lực tính toán: Lùc tÝnh to¸n t¸c dông lªn thanh dÉn pha gi÷a trªn

chiÒu dµi kho¶ng vît :

-Mômen uốn:

-Ứng suất tính toán:

Lùc ®iÖn ®éng t¸c dông lªn 1cm chiÒu dµi thanh dÉn trªn mét

pha do dßng ®iÖn cña c¸c thanh dÉn cïng pha t¸c dông lªn nhau sinh

ra lµ:

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 62 Đồ Án Nhà Máy Điện

h1

hX

Y

X

Yy y

y y

b

Page 63: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

-Xác định khoảng cách giữa hai miếng đệm l1:

Vậy ta không cần đặt thêm miếng đệm cho mỗi nhịp.- Khi xét đến dao động:Tần số dao động riêng của thanh dẫn:

f R=3 , 56

l2.√ E .J .106

S . γ

trong đó:

E : môđul đàn hồi của vật liệu thanh dẫn,

J : mômen quán tính đối với trục y0- y0, J y0− y0=625cm4

S : thiết diện ngang của thanh dẫn, S=1370 mm2=13 ,7 cm2

γ : khối lượng riêng của vật liệu thanh dẫn,

Vậy:

f R=3 , 56

1002.√ 1,1 .625. 1012

1370 .8 ,93=84 , 39 Hz

Giá trị này nằm ngoài khoảng 45 - 55Hz và 90 - 100Hz. Vậy thanh dẫn đã chọn được thoả mãn điều kiện ổn định động khi xét đến dao động thang dẫn.

2). Chọn Dây Dẫn Và Thanh Góp Mềm Phía Cao Áp

a)Dây dẫn và thanh góp mềm phía 220kV được chọn như sau:- Theo điều kiện cho phép lúc làm việc cưỡng bức

Trong đó: k hc : hệ số hiệu chỉnh theo môi trường thanh dẫn: (khc = 0,88)

0,242kA

Do đó ta chọn thanh góp mềm loại (dây nhôm lõi thép)

Tiết diện chuẩn

Tiết diện, mm2 Đường kính, mmIcp, A

Nhôm Thép Dây dẫn Lõi thép

185/128 187 128 23,1 14,7 510

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 63 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 64: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

-Kiểm tra ổn định nhiệt khi ngắn mạch:S≥

√BN

C

Với: C : hằng số, với dây ACO thì C=79 A2 smm

BN : xung lượng dòng ngắn mạch, A2sBN=BN . ck+BN .kck

Giả thiết thời gian tồn tại ngắn mạch là 1s.

* Xác định xung lượng nhiệt thành phần không chu kì BN .kck

Với thời gian ngắn mạch t=1 s>0,1 s , xung lượng nhiệt thành phần không chu kì

được tính gần đúng theo công thức:ở đây:

I } } } {¿ ¿¿: dòng ngắn mạch thành phần siêu quá độ thành phần chu kì, ta đã tính được ở

trong chương III, 3,851 kA- Ta : hằng số thời gian tương đương của lưới điện. Với lưới cao áp có thể

lấy T a=0 , 05 s .Vậy xung lượng nhiệt thành phần không chu kì:

*Xác định xung lượng nhiệt thành phần chu kỳ BN .ck

Để xác định xung lượng nhiệt thành phần chu kỳ BN .ck , ta sử dụng phương pháp thời

gian tương đương:

Trong đó:- Thời gian tác dụng nhiệt tương đương xác định theo đường cong

T td= f ( t , β ) .

Ở đây .

Tra đường cong xác định thời gian tác dụng nhiệt tương đương ứng với 1,16 và

t=1 s ta được 0,42Vậy xung lượng nhiệt thành phần chu kì:

Do đó, xung lượng nhiệt của dòng ngắn mạch:

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 64 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 65: đồ án nhà máy điện

F1

Fcp

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

Suy ra tiết diện dây dẫn đảm bảo ổn định nhiệt:

Ta thấy tiết diện dây đã chọn S=187mm2 nên dây dẫn đã chọn đảm bảo điều kiện ổn định nhiệt.

-Kiểm tra điều kiện vầng quang:

Trong đó:m : hệ số xét đến độ xù xì bề mặt dây dẫn, m = 0,93

r : bán kính ngoài của dây dẫn,

a : khoảng cách giữa các trục dây dẫn,

Vậy thanh dẫn chọn thoả mãn điều kiện vầng quangIII. CHỌN SỨ ĐỠ THANH DẪN CỨNG

Sứ đỡ thanh dẫn cứng được chọn theo các điều kiện sau:-Loại sứ : chọn theo vị trí đặt

-Điện áp : Udms≥U dm . mg=10 , 5 kV

-Kiểm tra ổn định động: F tt

' ≤Fcp=0,6 F ph

ở đây:

F tt'

: lực động điện đặt lên đầu sứ khi ngắn mạch 3

pha, F tt

' =Ftt .H+h /2

H

H: chiều cao của sứ h’: chiều cao thanh dẫnFtt: lực động điện tác động lên thanh dẫn khi ngắn mạch 3 pha

Chọn sứ đỡ loại OΦP−10−750−II−Y 3 có các thông số kỹ thuật:

bảng 5.4

Loại sứĐiện áp , kV Lực phá hoại

nhỏ nhất khi uốn tính, kG

Chiều cao , mm

Định mức

Duy trì ở trạng thái khô

OΦP-10-750-II-Y3 10 47 750 190

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 65 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 66: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

*Kiểm tra ổn định động

Ta có:

Do đó:

Vậy sứ đã chọn hoàn toàn thoả mãn điều kiện ổn định động.

IV. CHỌN MÁY CẮT ĐIỆN

Máy cắt điện đã được chọn ở chương IV. Các máy cắt điện đã chọn có dòng điện định mức lớn hơn 1000 A nên không cần kiểm tra ổn định nhiệt.

V. CHỌN DAO CÁCH LY

Dao cách ly đã được chọn ở chương IVCác dao cách ly đã chọn có dòng điện định mức lớn hơn 1000 A nên không cần kiểm tra ổn định

nhiệt.

VI. CHỌN KHÁNG ĐIỆN PHỤ TẢI CẤP ĐIỆN ÁP MÁY PHÁT

Kháng điện phụ tải cấp điện áp máy phát được chọn như sau:

-Điện áp: U K .dm=UF . dm=10 , 5kV

-Xác định dòng cưỡng bức qua kháng I cb

C«ng suÊt (MV)

T×nh huèngKh¸ng 1 Kh¸ng 2

B×nh thêng 6 6

Kh¸ng 1 sù cè 0 12

Kh¸ng 2 sù cè 12 0

Chọn kháng điện đơn dây nhôm PБA-10-750-10 có Ikđm=750A

-Xác định xK %

Khi lập sơ đồ thay thế cho tính ngắn mạch đã chọn

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 66 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 67: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

ngắn mạch tại N-4 có:

Vậy:

Do đó dòng ổn định nhiệt của cáp 1:

Do đó điện kháng tổng: Điện kháng của kháng điện:

Suy ra điện kháng phần trăm:

Vậy chọn kháng đơn dây nhôm PБA-10-750-10 có Ikđm=750A và VII. CHỌN MÁY BIẾN DÒNG ĐIỆN

Máy biến dòng điện được chọn theo các điều kiện sau:

- Điện áp: Udm . BI≥U mg - Dòng điện: I dm . BI≥Ilvcb

- Phụ tải: Z2dm . BI≥Z2 tt - Ổn định động:

- Ổn định nhiệt: - Cấp chính xác: phù hợp với yêu cầu của các dụng cụ đo

1) Cấp Điện Áp Máy Phát-Chọn biến dòng điện đặt trên cả ba pha mắc hình sao-Chọn biến dòng điện kiểu thanh dẫn TШЛ-20-1 có:

Udm . BI=20 kVI dm . SC=6000 A

+Cấp chính xác: chọn cấp chính xác 0,5 vì cấp điện cho công tơ. Với cấp chính xác này biến dòng điện có phụ tải định mức 1,2Ω.

+Công suất tiêu thụ của các cuộn dây dòng của các đồng hồ đo lường cho trong bảng sau:

TT Tên dụng cụ đo Loại Công suất tiêu thụ, VA

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 67 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 68: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

Pha A Pha B Pha C

1 Ampe-mét Э - 378 0,1 0,1 0,12 Oát-mét tác dụng Д - 335 0,5 0 0,5

3O¸t- mÐt ph¶n

kh¸ngД - 335 0,5 0 0,5

4 Oát-mét tự ghi H - 348 10 0 105 Công tơ tác dụng И - 675 2,5 0 2,56 Công tơ phản kháng И – 673M 2,5 5 2,5

Tổng 16,1 5,1 16,1

Pha A và pha C mang nhiều tải nhất S = 16,1 VATổng trở các dụng cụ đo lường mắc vào pha A là:

ZΣ dc=S

I dm2=16 ,1

52=0 ,64Ω

Chọn dây bằng đồng và giả sử chiều dài từ biến dòng điện đến các đồng hồ đo l = 50m. Vì máy biến dòng nối theo hình sao đủ nên ta có ltt = l = 50m.Tiết diện của dây dẫn là:

Theo yêu cầu độ bền cơ, chọn dây dẫn đồng có tiết diện -Biến dòng điện kiểu này không cần kiểm tra ổn định động vì nó quyết định bởi điều kiện ổn định động của thanh dẫn mạch máy phát.-Biến dòng đã chọn cũng không cần kiểm tra ổn định nhiệt vì nó có dòng định mức sơ cấp trên 1000A

2) Cấp Điện Áp 220 kV và 110kV

Chọn theo điều kiện :

+ Điện áp : UđmBI ¿ Uđm mạng và Dòng điện :IđmBI ¿ Ilvcb

Với cấp điện áp 110 KV có : Icb = 0,3936 (kA)Với cấp điện áp 220 KV có : Icb = 0,2422 (kA)

Kết quả chọn máy biến dòng như bảng:

Loại máy biến dòng

Uđm, kVDòng điện định mức, A Cấp chính

xácPhụ tải định

mức, ΩSơ cấp Thứ cấpTФHД-110M 110 600 5 0,5 1,2

TH-220-3T 220 400 1 P1 2

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 68 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 69: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

VIII. CHỌN MÁY BIẾN ĐIỆN ÁP

Máy biến điện áp được chọn theo các điều kiện sau:

- Điện áp: Udm . BU≥Umg

- Công suất định mức: S2 dm . BU≥S2 tt

- Cấp chính xác: phù hợp với yêu cầu của các dụng cụ đo

1). Cấp Điện Áp Máy Phát

-Sơ đồ nối dây và kiểu máy: Dụng cụ phía thứ cấp là công tơ nên dùng hai biến điện áp một pha nối dây theo kiểu V/V 2xHOM-15.-Điện áp định mức: Biến điện áp có Uđm.SC = 15kV-Cấp chính xác: Chọn biến điện áp có cấp chính xác 0,5 vì cấp điện cho công tơ.-Công suất định mức: Phụ tải của biến điện áp tương ứng trong bảng sau:

TT Tên dụng cụ đo LoạiPhụ tải pha AB Phụ tải pha BC

W VAr W VAr

1 Vôn-mét Э-378 2 - - -2 O¸t-mÐt t¸c dông Д-335 1,5 - 1,5 -3 Oát-mét phản kháng Д-335 1,5 - 1,5 -4 Oát-mét tự ghi H-348 10 - 10 -5 Tần số kế Д-371 - - 3 -6 Công tơ tác dụng И -675 1,14 2,57 1,14 2,577 Công tơ phản kháng И-673M 1,14 2,57 1,14 2,57

Tổng 17,28 5,14 18,28 5,14

Phụ tải của biến điện áp AB:

S2 . AB=√17 , 282+5 , 142=18 , 03VA

cos ϕ=17 , 2818 , 03

=0 , 96

Phụ tải của biến điện áp BC:

S2 .BC=√18 , 282+5 ,142=18 ,99 VA

cos ϕ=18 , 2818 , 99

=0 , 96

Vậy chọn hai máy biến điện áp một pha HOM-15, mỗi cái có công suất định mức 50VA.-Chọn dây dẫn nối từ biến điện áp đến các đồng hồ đoXác định dòng trong các dây dẫn a, b, c:

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 69 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 70: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

I a=Sab

Uab

=18 , 03100

=0 ,18 A

I c=Sbc

U bc

=18 , 99100

=0 ,19 A

Để đơn giản coi I a=I c=0,2 A và cos ϕab=cos ϕbc=1 , như vậy dòng

.Điện áp giáng trong dây a và b:

Chọn dây dẫn bằng đồng và giả sử chiều dài từ biến điện áp đến các đồng hồ đo l = 50m.

Để đơn giản bỏ qua góc lệch pha giữa I.

a∧I.

b . Vì ở đây có công tơ, nên ΔU=0,5 % . vậy tiết diện dây dẫn là:

Theo yêu cầu độ bền cơ, chọn dây dẫn đồng có tiết diện 1,5 mm2

2).Cấp Điện Áp Cao Và Trung

Ở các cấp điện áp này, máy biến áp đo lường được dùng để kiểm tra cách điện, cung cấp tín hiệu cho thiết bị bảo vệ.

Với cấp điện áp 110kV và 220kV, ta dùng ba máy biến điện áp một pha nối dây theo sơ đồ Y0/ Y0/ Ta chọn được các loại biến điện áp sau:

Loại máy biến điện áp

Uđm , kVĐiện áp định mức, A

Cấp chính xác

Phụ tải định mức,

VASơ cấp Thứ cấp

HK-110-57 110110000/√3 100/√3 100 600

HK-220-58 220220000/√3 100/√3 100 600

IX. CHỌN CHỐNG SÉT VAN

Chọn sơ bộ : UđmCSV = Uđm.- Mỗi thanh góp ngoài trời ta đặt một chống sét van. + Thanh góp 220 kV : Đặt PBC-220 + Thanh góp 110 kV : Đặt PBC-110- MBA tự ngẫu đặt chống sét van cho phía cao và trung áp.

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 70 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 71: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

+ Phía cao : PBC-220 + Phía trung: PBC-110- MBA hai cuộn dây đặt một chống sét van tại trung tính MBA và nhỏ hơn một cấp so vói Uđm.C ( khoảng cách từ MBA đến CSV thanh góp nhỏ nên không đặt CSV ở phía cao).

+ Bên 110 kV : Đặt PBC-35 + Bên 220 kV : Đặt PBC-11.

CHƯƠNG VICHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN VÀ TỰ DÙNG TRONG NHÀ MÁY

ĐIỆN

A. Chän m¸y biÕn ¸p c«ng t¸c bËc mét

V× cha biÕt cô thÓ c¸c lo¹i ®éng c¬ ®iÖn vµ c«ng suÊt cña chóng do

®ã ta chän c«ng suÊt ®Þnh møc cña m¸y biÕn ¸p bËc mét theo c«ng

suÊt tù dïng cùc ®¹i cña toµn nhµ m¸y :

STDmax = 15 MVA

VËy c«ng suÊt cña mét m¸y biÕn ¸p tù dïng bËc mét ®îc chän lµ :

S®mB1 STdmax / 3 = 15 / 5 = 3 MVA

Tra tµi liÖu chän m¸y biÕn ¸p ba pha hai d©y quÊn lo¹i TMHC 6300/10,5 cã c¸c th«ng sè nh sau : B¶ng 6.1

Lo¹i m¸y biÕn ¸p

U®mC

(kV)U®mH

(kV)S®mB

(kVA)P0

(kWPN

(kW)UN% I0%

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 71 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 72: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

)

TMHC 6300/10,5

10,5 6,3 6300 8 46,5 8 0,9

B. Chän m¸y biÕn ¸p dù tr÷ cÊp mét

Tra tµi liÖu chän m¸y biÕn ¸p ba pha hai d©y quÊn lo¹i TДHC 10000/10,5 cã c¸c th«ng sè nh sau : B¶ng 6.2

Lo¹i m¸y biÕn ¸p

U®mC

(kV)U®mH

(kV)S®mB

(kVA)P0

(kW)PN

(kW)UN

%I0%

TДHC 10000/10,5

10,5 6,31000

012,3 85 14 0,8

C. Chän m¸y biÕn ¸p c«ng t¸c bËc hai và dự phòng

Tra tµi liÖu chän m¸y biÕn ¸p ba pha hai d©y quÊn lo¹i TC3 630/10 cã

c¸c th«ng sè nh sau:B¶ng 6.3

Lo¹i m¸y biÕn ¸p

U

®mC

(kV)

U®mH

(kV)S®mB

(kVA)P0

(kW)UN% I0%

TC3 630/10 6 0,4 1000 2 5,5 1,5

Chän m¸y c¾t ®iÖn cÊp ®iÖn ¸p 6,3kVTa cã s¬ ®å thay thÕ tÝnh to¸n ng¾n m¹ch nh sau:

Trong ch¬ng ng¾n m¹ch ta tÝnh ®îc dßng ng¾n m¹ch ®Ó chän khÝ

cô ®iÖn m¹ch tù dïng lµ : IN6 = IN4 + IN4’ = 29,825 kA .

§iÖn kh¸ng cña hÖ thèng tÝnh ®Õn ®iÓm ng¾n m¹ch N6 lµ :

§iÖn kh¸ng cña m¸y biÕn ¸p bËc mét lµ :

X B 1 =U N %

100.

Scb

SdmB 1

= 8100

.1006,3

= 1 , 27

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 72 Đồ Án Nhà Máy Điện

Page 73: đồ án nhà máy điện

GVHD:Phùng Thị Thanh Mai

VËy dßng ng¾n m¹ch t¹i ®iÓm N7 lµ :

Dßng xung kÝch t¹i ®iÓm ng¾n m¹ch N7 lµ :

Ta chän m¸y c¾t 8BM20 cã c¸c th«ng sè kü thuËt nh sau :

B¶ng 6.5

Lo¹i m¸y

c¾tU®m(kV) I®m(A)

Ic®m

(kA)

il®®

(kA)

Inh/tnh

(kA/s)

8BM20 7,2 1250 25 63 20/4

M¸y c¾t ®· chän cã : I®m = 1250A > 1000A

il®® = 63kA > ixk = 16,925kA

Do vËy kh«ng cÇn kiÓm tra æn ®Þnh ®éng vµ æn ®Þnh nhiÖt.

SV:Nguyễn Quốc Hoàng Page 73 Đồ Án Nhà Máy Điện