Thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp

Đối với NMĐ nguồn ở đây là các máy phát điện, tải là phụ tải mà nhà máy phải cung cấp ở các cấp điện áp.. Bình thường nhà máy phát công suất thừa sau khi đã cung cấp cho các tải vào hệ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHÔ H ồ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

PHẦN ĐIỆN

Bản tiếng Việt © TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐHQG-HCM, NXB ĐHQG-HCM và TÁC GIẢ.

Bàn quyền tác phẩm đã được bào hộ bời Luật Xuất bản và Luật Sở hữu trí tuệ Việt Nam Nghiêm cấm mọi hình thức xuất bàn, sao chụp, phát tán nội dung khi chưa có sự đồng ý của Tác giả và Nhà xuất bàn.

ĐẼ CÓ SÁCH HAY, CÂN CHUNG TAY BÁO VỆ TÁC QUYỀN!

MỤC LỤC

7.3 Tổn thất điện năng trong tổ máy biến áp một pha,

8.1 Khái niệm 77

8.2 K hảng điện hạn chế dòng ngắn mạch

J I

1 n 1 Khái niệm chung

, c J d Ĩ u tỊ T u n g dể chọn khí CM và phân dân diện

11.2 Sơ dô tự dùng tro n g n h à máy n h iệ t diện

11 3 Sơ đồ tự dùng của n h à máy thủy điện

1 1 4 Sơ dồ tự dùng của tr ạ m b iế n áp

11 5 C họn công s u ấ t m áy b iế n áp tự dùng

CHƯƠNG 14 VẼ THIẾT BỊ PHÂN PHỐI ĐIỆN

14 1 N hững qui dịnb chung

14.2 T h iết bị phân phối kiểu G1S

*4.3 Thiết, bị phân phối ngoài trời

14 4 T h iế t bị p h â n phối diện trọ n bộ trong n h à

14.5 Khoảng cách giữa trục máy p h á t điện

89 91 95 95

96 99 101 101 102 103 108 109 109

111111

112 114

115 115 117

118 131 131

132

135

188 199

P h ụ lụ c 1 Bảng giá th iết bị 200

T H I Ế T K Ế N H Ả M Á Y Đ I Ệ N VẢ T R Ạ M B I Ế N Á P là tài liệu được biên soạn theo đ ề cương m ô n học “H ệ th ố n g đ iệ n 2 ” th u ộ c K h o a Đ iện - Đ iện tử, T rư ờn g Đại học B á c h k h o a - Đ ại học Quốc g ia T P H C M , g ồ m ba nội d u n g :

- T ó m tắ t lý t h u y ế t các p h ầ n có liền q u a n g iú p s in h vièn có t h ể th a m kh ả o k h i

th iế t k ế p h ầ n đ iệ n củ a n h à m á y đ iệ n và tr ạ m biến á p theo nội d u n g các m ô n học

H ệ th ố n g đ iệ n 2 và N g ắ n m ạ c h P h ầ n lý th u y ế t được tr ìn h bày theo tr ìn h tự của

q u á tr ìn h t h i ế t kế, có ví d ụ cụ t h ề b ằ n g th ô n g s ố đ ể m i n h h ọ a cho p h ầ n thực h à n h

n h ằ m d ễ d à n g k h i th iế t kê.

- T ậ p hợp có c h ọ n lọc và sắ p x ếp các s ố liệu củ a các th iế t bị và k h í cụ điện có

liề n q u a n đ ế n t h i ế t k ế p h ầ n đ iệ n n h à m á y đ iệ n và tr ạ m biến áp, các th iế t bị trìn h bày trong p h ầ n n à y do các n h à s ả n x u ấ t của N ga, Đ ức, Pháp chè tạo N g u ồ n sô liệu dược tậ p hợp theo h ì n h d ạ n g và kích thước của t h i ct bị đ ể siììh viên tham khảo

k h i vẽ t h i ế t bị p h â n p h ô i đ iệ n , tr á n h được n h ữ n g nhược đ i ể m vì t hi ế u đ iề u kiện

th a m q u a n n h ậ n d ạ n g th iê t bị tro n g th ự c tế, h ì n h vẽ k h ô n g đ ú n g d ẫ n đ ế n n h iề u chô

vô lý.

- H ìn h vẽ tậ p hợp các d ạ n g đ iể n h ì n h củ a tr ạ m biến áp được sử d ụ n g rộng rãi

h iệ n nay ở nước ta P h ầ n n à y tr ìn h bày dưới h ì n h th ứ c củ a từ n g p h ầ n riên g rẽ, k h i

th iế t k ế s in h v iên sẽ v ậ n d ụ n g g h é p và vẽ đ ú n g kích thước c ủ a từ n g cấp đ iệ n áp theo n h iệ m vụ t h i ế t k ế cụ th ế củ a m ìn h

S á c h được biên soạn chủ y ê u n h ằ m p h ụ c vụ cho s in h viên n g à n h Kỹ th u ậ t

đ iệ n (Hệ th ố n g đ iệ n , C u n g cấp đ iệ n , Đ iện công nghiệp ) Đ â y c ủ n g là tài liệu th a m

k h ả o h ữ u ích cho cán bộ trong các cơ qua n xí n g h iệ p liê n quan.

Do thời g ia n , tài liệu th a m kh ả o có h ạ n và n h ấ t là do k h u ô n k h ổ tài liệu

k h ô n g cho p h é p n ê n chắc ch ấ n cuốn sách n à y sẽ còn sai sót, tác g iả rất m o n g sự

th ô n g cả m của độc giả và moìig m u ô n n h ậ n được n h iề u s ự g ó p ý đ ể tiếp tục hoàn

th iệ n cuốn sách.

T á c g iả c h ă n t h à n h cả m ơn T S Hồ V ă n H iế n và Quý bạn đọc đã đ ó n g góp ý

k iế n đ ể tài liệu được h o à n ch ỉn h hơn trong lần tái b ản này.

M ọ i đ ó n g g ó p ý k iê n xin g ử i về Bộ m ồ n H ệ th ố n g Điện, K h o a Đ iện - Đ iện tử

T rư ờ n g Đại học B á c h khoa - Đại học Quốc gia T P H C M , 268 L ý T h ư ờ n g Kiệty Quận

10 Đ iện thoại: 08.8651801.

X in ch â n th à n h cảm Ơ 1 Ĩ.

H u ỳ n h N h ơ n

th iể u C ác sô' liệu và tà ĩ liệu k h á c , người thực h iệ n có t h ể tự p h á n tích suy ra hoạc

t h a m k h ả o ở các tà i liệu k h á c , p h ầ n n à y c ầ n ghi xuâ't xứ và giải tr ìn h T á t cã

n h ữ n g số liệu n à y là p h á p lý cơ b á n Vcà là că n cứ c h ín h để th ự c h iệ n th i o t kố.

Người t h i ế t k ế cù n g cần p h á i t r ì n h b à y qu an đ iếm cun m ìn h VI' n h iệm vụ khi

th ự c h iệ n Khi t h i ế t k ế p h á i luôn luôn b á m s á t các q uan đichn và s ố liệu tro n g tín h

to á n cũng n h ư giái t r ì n h , tu y ệ t đối k h ô n g tự th ô m b ớ t hoặc m âu th u ầ n với quan

đ iế m Vcà số’ liệu cơ b ả n cỏ tí n h phcáp lý.

P h ầ n tố n g q uan n à y r ấ t cán t h i ế t k h ô n g th e th iế u tr o n g th u y ế t m in h cùa t h i é t

k ế b ằ n g cách tó m t ắ t Vcà t r ì n h bcày tr o n g chương tỏ n g quan.

1.2 CÁC SỐ LIỆU Cơ BẢN

1- H ệ t h ô n g đ iệ n

N M Đ được t h i ô t kô nôi vào hộ t h ố n g đ iệ n , còn TRA dược n h ạ n diện từ hộ*

th ô n g , cho n ê n cần có các sô' liộu sau dây:

- Đĩặìì áp hẹ th ô n g (U ịịt ) - là diện áp ờ đó NMĐ sè liẽn lạc với họ thông, hoạc

điện áp m à TBA sè n h ạ n diện, thường là diộn áp lớn n h a t trong phần thiòt k(*

- S ô cỉườiìg dây, chiều d à i dỉỉờìig d â y - là k h o a n g cách vồ diện giữa NMD hay

TBA với h ệ th ố n g điện Đ ây là cơ sớ để tí n h đ iệ n k h á n g từ hộ th ô n g (lốn

N M Đ h a y TBA

- T ổ n g cô n g s u ấ t của hộ th ố n g ( S UT) cà hộ s ố d ự p h ò n g cua hi} t h u n g <K:!ịn r 1

- đ â y là CƯ sớ đe t í n h công s u ấ t lớn n h ấ t tr o n g NMĐ và công su á t co thè

n h ậ n được k h i N M Đ bị sự cỏ Khi tlìie t kê NM1) k h ô n g co trư ờ n g hợp sự cô

n à o đẽ cô n g s u â t k h ô n g th ê p h á t ra lớn hơn c ò n g s u á t dự p h o n g cua hệ

th ô n g C ô n g s u â t cua m ột m á y p h á t d iệ n k h ô n g dược lơn hơn công s u á t dự

- Công suất ngắn mạch XS nut ) hoặc dòng điện ngăn mạch (I nht ) tại điem N1VIỊ)

và TBA liên hệ.

(Các sô liệu này dùng đề tính toán XtcbiỉT khi tính toan ngan mạch).

- So' đồ câu trúc của hệ thông điện và các thông sô can th iet cua các NMĐ trong

- Loại N M Đ ( n h i ệ t đ iệ n , th ủ y điện).

K h i 'n h i ệ m vụ t h i ế t k ế có yêu cảu tự chọn công ™ í t n h à m áy th ì các s ế liệu

t r ê n sẽ can cứ vào tổ n g công s u ấ t của các phụ tá i ê suy ra

- T ín h c h ấ t và mức độ quan tr ọ n g cua phụ tai

- Ty lệ công s u ấ t của n h à m áy so với hộ thống

3- N h ữ n g đ iề u k iệ n h ạ n c h ê tr o n g k h i t h iế t k ế:

- K ha n ă n g v ậ n chuyến

- Diện tích xảy dựng n h à m áy, THA

- Vòn dầu tư

- Thời gian xây dựng

4- T ừ c á c n h ậ n x é t t r ê n đ ư a ra q u a n d iê m t iế n h à n h th ự c h iệ n

Ví da;

- T h iê n vé kỹ t h u ậ t hay t h i ê n vồ k in h tê , u

m À " / " 1 * ít nuan tr o n g có thô g ia m khi bị sự cô

- 1 h a n nao quan trọ n g , p h a n nao H quan ỉ £ n •

Về trị sô": s -■ \Jp2 + Q 2 ; p = s coscp: Q = Ssincp

Đ iện n ă n g (A) là công s u ấ t điộn tiêu thụ tr o n g th ờ i gian T.

T

0

Đơn vị đo lường là O át-giờ (Wh)\ k \ V h ; MWIì.

Phụ thuộc vào mục đích nghiên cứu, phụ tai có th ể p h ân loại theo tính chât:

- P h ụ t á i đ ộ n g lực: cung cấp cho các đ ộ n g cơ d iện

- P h ụ t ả i chiếu sán g

P h â n lo ạ i t h e o k h u v ự c s ử d ụ n g :

- Phụ tả i công n g h iệ p : cung cáp cho khu còng n ghiệp

- P h ụ tả i n ô n g n g h iệ p : cung cấp cho khu vực n ò n g n g h iệ p

- P h ụ tá i s in h h o ạt: cung cấp cho vùng d àn cư

P h â n lo ạ i t h e o m ứ c đ ộ q u a n tr ọ n g :

- P h ụ tả i loại 1: khi m ấ t diện cinlì hướng d ên tín h m ạ n g con người, tlìiột hại lớn cho n ề n k in h tẻ quỏc d â n hoặc cánh hường lon dòn ch ín h tiậ

- Phụ tải loại 2: khi m ất điện có.ảnh hưởng đến nền kinh tế, sản xuất nhưng

không nghiêm trọng như loại 1.

- Phụ tải loại 3: về nguyên tắc có thế' mất điện thời gian ngắn không ảnh hưởng nhiều đến các hộ tiêu thụ.

Khi th iết kế cung cấp điện cho các phụ tải điện cần chú ý:

P hụ tái loại 1: khu công nghiệp quan trọng, các thành phố lớn, các khu vực

ngoại giao, công sở quan trọng, các hầm mo, bệnh viện, hầm giao thông dài cần

phải đảm bảo điện liên tục (24/24 giờ trong ngày) do đó phải có ít nhất hai nguồn

độc lập hoặc phái có nguồn dự phòng thường trực Nói cách khác là nặng về kỹ thuật, tính đảm bảo, yếu tố kinh tế (vốn đầu tư) có thể cao.

Phụ tui loại 2: khu công nghiệp nhỏ, địa phương, khu vực sinh hoạt đông dân

phức tạp nói chung cùng quan trọng nhưng không bằng loại 1 khi th iết k ế có thể cân nhắc giữa yếu tố kỹ thuật với vốn đầu tư Nếu không làm tăng vốn đầu tư nhiều hoặc không phức tạp, khó khăn lắm nên thiết kế hai nguồn cung cáp có thể chuyển đối khi có sự cố’ một nguồn.

P hụ tái loại 3: chủ yếu là các khu vực dân cư khi th iết k ế có thể chĩ một nguồn

cung câp!

Đồ thị phụ tải là hình vẽ biếu diễn quan hệ giữa công suất phu tải (S P Q)

theo thời gian (/).

s = fit); p = fît); Q = f(t)

Phụ thuộc vào thời lượng m cần quan tâm, quan sát sự thay đổi của phụ tải có

các loại đồ thị phụ tái sau:

vac» giờ bát kỳ, nhưng thường vẽ từ 0 đên 24 giờ Phụ tai CQ thế' vẽ bằng tri thưc

theo ti lệ xích được chọn thích hợp hay vẽ bằng phần trăm so VỚI tri cưc đaỉ

Tứ đồ thị phụ tái hằng ngày suy ra p„wx, p,„„„ T max, A,líií)v <lẾm

* ma x

f)ỏ thị phụ ta i h à n g n g ày dược sử dụng khi t h i ế t k ế đố' chọn c ô n - s u ấ t MBA tín h toán các p h ầ n d ầ n diện, đê tín h tốn t h ấ t đ iệ n n à n g của MBA ’

n a m có thê biêu dien dưới hai dạng thông dụng sau đây: ụ ai ang

D ạ n g ỉ: chon một số dỏ thị phụ tải hăng ngày điển hình với n ngày sử d

- ĐỐ ib.ị phụ tái m u a hò với IIỊ ngày có:

/ v r / v > : f’-.-'T-nK P:„lT:n); P.u(T.n)

CHƯƠNG 2

13

- Đồ thị phụ tải mùa đông với nL>ngàỵ có:

P\2ƠT\2)\ PaíiTaa)’, P 32(T;2); p 42{T 42)

Suy ra đồ thị phụ tải hằng năm:

Px với Tỵ = n 2T 22\ p 2 VÓI T> =-IIiTax + /1)T 3 2

Từ đó suy ra đồ thị phụ tải hằng năm, trong đó biếu diễn quan hộ mức phụ tải

Pị từ lớn nhất Pmạx giảm dần đến trị bé nhât p 'min theo thời lượng Tị g iờ đã sử

dụng cua các trị Pị này (H.2.1) Dạng này thường sử dụng đế xác định điện năng tiêu thụ trong một năm A — iP iTị và cho thời lượng đã sử dụng các bậc phụ tái.

viên vận hành vả lập kế hoạch sửa chữa máy phát điện.

2.3 TỔNG HỢP ĐỒ THỊ PHỤ TẢI

T ổ n g hợp đồ th ị p h ụ tả i là cộng hai hoặc n h iều đồ th ị p h ụ tả i ở các cấp điên

áp do nhà m áy hay T B A cần cung cấp điện Phụ tải tổng này bao gồm cả phần tổn

hao trong truyền tải (qua máy biến áp (MBA)) và phần tự dùng phục vụ cho việc sản

-Tự dùng của NMĐ xác định theo biếu thức:

^ / = « ^ / ■ < 0 4 + 0 , 6 ^ - )

trông đó: a - hệ số tự dùng phụ thuộc vào loại NMĐ và công suất của các tố’ máy Pm

ỵ p nif - tống công suất đặt cua các tố máy phát

IP¡ - tống công suất phát ra tại các thời điếm

0,4 là 40^ công suất tự dùng không phụ thuộc vào công suất phát ra

0,6 là 60% công suất tự dùng phụ thuộc vào công suất phát ra Ip ị

Nếu không có các số liệu cụ thể có thế' xác định hệ sô" a một cách gần đúng

Trị số nhó sử dụng cho các nhà máy có công suất tổ' máy lớn, thường từ lOOiknv trỏ lên.

Trị số lớn sử dụng cho các nhà máy có công suất tố’ máy nhỏ, thường từ 50MW

trở lại.

Tự dùng của TBA không phụ thuộc hoàn toàn vào công suất của TBA mà ehr yếu vào TBA có hay không có người trực thường xuyên, và vào hệ thống làm lanh của MBA (có quạt, có hệ thông bơm dầu, nước cưỡng bức).

Thường công suất tự dùng của trạm từ 50 + 500 kVA.

Để tông hợp đồ thị phụ tải có thể dùng phương pháp vẽ tổng hợp các đồ thi phu

Thường lập thành bảng tổng hợp phụ tải theo phương pháp lập bảng h p

Q và tính 8 nếu cost;-) khác nhau Trường hợp nếu costp như nhau có thp oK ~ , va

1Atí ^ni vẽ cho p

T ừ đ â y suy r a đồ t h ị p h ụ t ả i t ổ n g h ấ n g n g à y của TBA.

V í d ụ 2.3 Vẽ đồ th ị phụ tả i qua MBA tro n g NMĐ dưới đ â y

H ì n h 2 5

Với đồ thị phụ tải hình 2.5b gồm cả tự dùng Giả thuyết hai máv nh '* „•

V í d ụ 2.4 Vẽ đồ thị phụ tải qua các cuộn dây của MBA từ ngẫu trong NMĐ H.2.7a

Đồ thị phụ tải ở cấp điện áp 110 k V cho trên hình 2.7b, và ở điện áp 10,5 k v cho

trên hình 2.7c Giả th iết các máy phát điện luôn vận hành định mức Toàn bộ công suất thừa phát về hệ thông.

- Đồ thị phụ tải của cuộn trung của MBA từ ngâu thực hiện bằng cách lây đồ thị

phụ tải ở điện áp 110 k V trừ đi công suất máy phát F3 (100 M V A ) (H.2.8a).

- Đồ thị phụ tải của cuộn hạ của MBA thực hiện bằng cách lấy công suât hai

- Đồ thị phụ tải cuộn cao là tổng hợp hai đồ thị phụ tải của hai cuộn cao và

trung (chú ý tổng đại sô và thực hiện bằng trị sô thực là MVA).

ScA= S ha - S t 3 = 170 - 20 = 150 (M V A) từ h ạ lên cao và trung

Do đó phụ t ả i qua các cuộn cao, tru n g , h ạ các MBA tự n g ầ u n h ư sau:

Sơ ĐỔ CẤU TRÚC NHÀ MÁY ĐIỆN

VÀ TRẠM BIẾN ÁP

3.1 KHÁI NIỆM

S ơ đồ cấu trúc của N M Đ và T B A là sơ đồ d iễ n tả sự liên quan giữa nguồn, tải

và hệ thống đ iện Đối với NMĐ nguồn ở đây là các máy phát điện, tải là phụ tải

mà nhà máy phải cung cấp ở các cấp điện áp Hệ thống điện là nơi nhà máy cân nối vào, gồm nhiều NMĐ có công suất lớn hơn nhà máy định th iêt kê Bình thường nhà máy phát công suất thừa (sau khi đã cung cấp cho các tải) vào hệ thông, khi nhà máy thiếu công suất (công suất tổng của các phụ tải lớn hơn tông công suât nhà máy) hoặc khi một phần tử chính (máy phát, MBA) bị sự cô không làm việc, hệ thống có thể sử dụng công suất dự trữ của hệ thống cung câ'p về cho nhà máy đê bù vào phần thiếu.

Đối với TBA nguồn thường là các đường dây cung cấp từ hệ thống đến TBA, có nhiệm vụ đảm bảo cung cấp cho các phụ tải mà TBA đảm nhận VỚI cac TBA tiêu thụ cũng có thể có máy phát dự phòng để cung cấp điện cho các phụ tải khi có sự cố trong hệ thống, trường hợp này các máy phát dự phòng được xem là nguồn Do đó,

hệ thống luôn được xem là thành phần quan trọng, cấu trúc của NMĐ hay TBA phải luôn luôn được giữ liên lạc chặt chẽ.

Khi th iết k ế NMĐ hay TBA, chọn sơ đồ cấu trúc là phần quan trọng có ảnh

hưởng quyết định đến toàn bộ th iết kế Các yêu cẩu ch ín h kh i chọn sơ đồ câu trúc:

1- Có tính khả thi tức là có thể chọn được các th iết bị chính như: MBA, máy cắt điện , cũng như có khả nâng thi công, xây lắp và vận hành.

2- Đảm bảo liên hệ chặt chẽ giữa các cấp điện áp đặc biệt với hệ thống khi bình thường cũng như cưỡng bức (có một phần tử không làm việc được).

3- Tổn hao qua MBA bé, tránh trường hợp cung cấp cho phụ tải qua hai lần biến áp không cần thiết.

4- Vốn đầu tư hợp lý, chiếm diện tích càng bé càng tốt.

5- Có khả nằng phát triển trong tương lai gần, không cần thay cấu trúc đã chọn.

s ơ Đồ CẤU TRÚC NHÀ MÁ Y ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP 21

Thường một NMĐ hay TBA có thể có nhiều phương án cấu trúc khác nhau, để chọn phương án nào cần cân nhắc các khía cạnh sau đây:

- Sô" lượng MBA

- Tổng công suất các MBA: iSám.B

- Tổng vốn đầu tư mua MBA: ZVß

- Tổn hao điện năng tồng qua các MBA: £AAß.

3.2 Sơ ĐỒ CẤU TRÚC CỦA NMĐ

Phụ thuộc vào: số lượng máy phát điện (/|); công suất tố máy phát điện (S F);

(S mìn) ở các cấp điện áp Có thể có nhiều dạng sơ đồ cấu trú c k h ác nhau

1- K h i p h ụ t ả i c ó c ả ở U o UT, u n v à u c = UHT; UH = u mf

Sơ đồ cấu trúc tổng quát có dạng H.3.1:

Trong đó, phụ tải ở điện áp cao gồm cả phần phát về hệ thống, phụ tải ở điện

áp máy phát (Urnf) bao gồm cả phần tự dùng của các máy phát nôi vào thanh góp

chế dòng ngắn mạch trên thanh góp Umf không nhất th iết phải nôi tât cả n máy

phát mà chĩ nôi m máy phát với điều kiện khi một máy phát nghỉ, các máy còn lại

(m -l) đủ đảm bảo cho phụ tải S nưixfỉ mà không phải tải từ các máy phát ghép bộ qua hai lần biến áp, số máy phát còn lại (n - m ) có thể ghép bộ máy phát - MBA đưa thẳng lên điện áp cao qua p máy phát hoặc ghép bộ lên điện áp trung qua q máy phát, p và q được xác định sao cho tổng công suất của các bộ này không vượt quá

S mịn ở cấp đó Điều này được giải thích là khi phụ tải cực tiểu, công suât của các

máy phát điện này không phải truyền qua hai lần biến áp đế phát Trường hợp đặc

b iệt khi sử dụng MBA từ ngẫu liên lạc ỵới hệ thông, thường ở cấp trung và cao chọn

thêm một lượng công suất từ trung sang cao với điều kiện không vì lý do nảy mà tăng công suất MBA từ ngẫu đã chọn.

Với các điều kiện trên chúng ta có các biếu thức:

Từ bốn biểu thức này chúng ta có thể suy ra các phương án có thế.

Ví d ụ 3.1 Một NMĐ có bôn máy phát công suất 100 M V A có nhiệm vụ cung câp cho các phụ tải ở:

m > ——

100120

100140

q < —- < 1100

_0 _

1 0 1 0

4 4 4 4

s ơ Đồ CẤU TRÚC NHÀ MÁ Y ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP 23

Bốn phương án (H.3.2) đó là:

H ì n h 3.2

2- Khi Uc = UJIT; Un * UMF

Trư ờng hợp n à y k h ô n g th ế cung cấp trực tiế p từ m á y p h á t cho các phụ tả i ở U ịỉ

n ê n có th ế có các phương án: (H.3.3a và H.3.3Ò)

H ì n h 3.3

tro n g đó cấp đ iệ n áp cao (Uc), (UT) phù hợp với U ịịt và ƯT, điện áp cuộn h a thích

hợp với phụ tá i h ạ , cấc m áy p h á t được g h ép bộ lên đ iện áp cao và trung:

n - p + q

Số lượng máy phát p và q nhiểu ít phụ thuộc vào công suất ở cấp điện áp này,

phụ tải ở cấp nào lớn hơn sẽ có số bô nhiều hơn Ớ đây cần lưu ý công suất MBA bằng nhau nhưng điện áp cao hơn giá tiền sẽ cao hơn Số máy phát ở cấp điện áp trung có nhiệm vụ đảm bảo điì cho phụ tải ở cấp trung và một phần cho phụ tải ở hạ.

Số máy phát ở cấp điện áp cao có nhiệm vụ cung cấp cho phụ tải ở Uc, phát về

hệ thống và một phần cung cấp cho phụ tải ở cấp điện áp hạ.

p S\ỊF < S c m a x + S h

Phương án này sô lượng MBA ít.

- Phương án 2: đế cung cấp cho phụ tải ở điện áp hạ có thế rẽ nhánh từ hai bộ

MBA ba cuộn dây qua hai MBA thích hợp (H.3.3b) Nếu phụ tải hạ tương đối lớn có thể giảm công suất của MBA ba cuộn dây Phân phôi giữa p và í| máy phát cho điện

áp trung và cao dược xét giông trường hợp 1 nghĩa là tránh tải hai lần qua các MBA

và qua MBA ba cuộn dây vì như vậy sẽ làm tăng công suất MBA ba cuộn dây Điều kiện đó là:

p & MF — ^ m m C Ì q ^MF — ^uuiíT

- Phương án 3: Khi có nhiều máy phát điện có thế dùng hai MBA để liên lạc giữa

U m với Uc, hai MBA liên lạc giữa UiiT với ƯT hoặc hai MBA liên lạc giữa Uc và UT

(phần nét đứt), còn phụ tải Uu có thế thực hiện như các phương án trước sô máy phát

3- K h i U c * U HT

Có thể dùng phương án ở hình 3.3c hoặc tách nhà máy làm hai phần, phần giữa

phương án trên hình 3.3a,h và dùng MBA liên lạc từ U m với các cấp điện áp khác.

sơ Đồ CẤU TRÚC NHÀ MÁ Y ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP 25

H ìn h 3.4

3.3 Sơ ĐỒ CẤU TRÚC CỦA TBA

TBA là m ộ t công t r ì n h n h ậ n điện b ằ n g m ột hay hai nguồn cung cap với điện áp cao để p h â n phôi cho các phụ tà i ỏ' các cấp điộn áp b a n g hoặc bỏ hơn điện áp hệ thong P h ầ n công s u ấ t được p h â n phối ở điện áp b ằ n g đ iệ n áp hộ th ô n g k h ỏ n g qua MBA hạ, p h ầ n còn lại qua MBA giam có điện áp phù hợp với phụ tãi

P hụ thuộc vào các cấp điộn ấp, vào công s u â t của phụ tai có tho SƯ (lụng một tro n g ba phương á n sau:

- Qua MBA g iả m d ầ n từ điện áp cao xuống (H.3.5a)

- D ùng MBA b a cuộn d ây (hay MBA từ ngầu nỏu diện áp tru n g lớn hơn hoạc

b ằ n g 110 k V ) (H.3.5b).

- Qua các MBA hai cuộn d ay cung cáp cho từ ng câp diộn áp th a p ( H.3.f>c)

SHa)

H ình 3.5

1- S ố lư ợ n g MBA: có th ế 1, 2, 3

a) M ột M B A dược d ù n g trong trường hợp:

- P h ụ tả i thuộc loại k h ô n g q uan trọ n g T r ạ m th ư ờ n g được cung cấp b ằ n g m ột đường d ày từ hộ th ố n g đến

- TBA xây dự n g th ư ừ n g chia làm hai giai đoạn, giai đ o ạn đầu đ ặ t m ộ t máy, khi phụ tá i p h á t tr iỏ n (tro n g 2, 3 n ã m sau) sẽ đ ặ t th ỏ m MBA th ứ hai T h i ê t kố n h ư vậy

có ưu điếm k h ó n g p h á i d ặ t hai m á y ngay từ đầu nếu chọn công s u ấ t MBA theo phụ

tá i sau khi p h á t t r i ê n , giai đ o ạn đầu MBA lảm việc non tả i, tố n hao k h ô n g tả i lớn Còn nếu chọn cỏng s u ấ t theo phụ tái h iện tại, khi p h á t t r i ế n p h ải th a y MBA lớn hưn T rư ờng hợp n à y cho p h é p giai đoạn dầu v ậ n h à n h m ộ t MBA th ư ừ n g ít có k h á

n ă n g sự cỏ MBA, do MBA còn mứi, tuôi thọ còn cao Hơn nừa t h i ế t k ế n h ư vậy vốn dầu tư han dầu nhỏ, tậ n d ụ n g vỏn dầu tư t ô t hơn

b) Hai M B A lù p h ư ơ n g Ún th ư ờ n g được sử d ụ n g n h â t vì tíìilì đ ả m bao cao

Phương á n n à y dưực t h i ế t kỏ khi:

- Cỏ hai đường d ây cung câp từ hệ thông

- Khi k h ô n g có MBA lớn phù hợp với phụ tái

- K hông có k h á n a n g ch u y ên chỡ và xây lắp MBA lớn

cì Ba M B A chi sứ d ụ n g trong trường hợp dạc biệt:

- Khi k h ù n g có hai MBA phù hợp

- TBA da xây dựng, khi p h á t t r i ế n phụ tái k h ô n g có k h á n ă n g th a y hai m áy mới phai d ạ t th ê m m áy th ứ ha

Dặt ha MBA th ư ơ n g dưa d án t ă n g vôn đầu tư, t ă n g d iệ n tích xây dựng, phức tạ p xây lfíp Dạc Diệt khi sử d ụ n g MBA ba cuộn dây h ay từ ng ẫu k h ô n g n ê n dùng ba MBA lam việc song song

2- P h ư ơ n g á n 1 (II.3.5a)

Phương án n à y dược sử dụng:

- Khi phụ tai o' các cap d iệ n áp t h á p bé hơn phụ tả i ở cáp đ iện áp cao

S T > S Ỉ I

- Khi k h ô n g cỏ MBA ha cuộn dây thích hợp MBA ba cuộn dày chỉ ch ế tạo với

diọn áp th á p h a n g hoạc lơn hơn 6 hV, 10 k V , 22 kV Phương án n à y có nhược điểm

la MBA cấp m ột 'd iệ n áp lơn n h a t) phai tai ca công s u ấ t ừ các cấp ncYi tiếp, do đó

phai chọn còng su át lớn, tôn hao c ó thê lơn V I vậy k h ô n g n ên sử dụn g khi phụ tải:

s ơ Đố CẤU TRÚC NHÀ MÁ Y ĐIỆN VẢ TRẠM BIẾN ÁP 27

Chứ ỷ: Ở đ ây k h ô n g n ê n sử dụn g > 3 MBA ba cuộn d ây h ay từ n gầu, vì n h ư vậy

sè d ẫ n đ ến k h ô n g t ô t k h i bô' trí t h i ế t bị p h â n phôi điện

Phương ríỉì n à y có n h iề u Ưu cĩicììì:

- Sô' lượng MBA chì cổ hai, chiêm ít diện tích x ày lắp

- Giá t h à n h th ấ p

- Tổn hao tr o n g MBA cỏ th ế nhỏ hơn các phương á n 1, 3 vì k h ô n g p h ãi qua hai

lầ n b ie n áp

T u y nììieìi, k h ô n g Ị)h(ii tn íờ ììg ììỢỊ) nào cũỉìg kh ù tììỉ vì:

- MBA ba cuộn d ây chi chỏ' tạo với điện áp Ưa > 6 k V

- MBA từ n g ẫu chi chê tạ o với điện áp ơy’> 110 k V

- Khi công s u â t lớn kích thước và tr ọ n g lượng M BA lớn có tho khong- ello phép khi chuyên chở và xây lắp

- Khi công s u â t cua cấc cuộn c h ên h lệch quá n h iề u (vì MBA chĩ chỏ tạo) công

s u â t bé n h á t cùng b à n g 2/3 công su ấ t định mức: 100/100/66,7; 100/66,7/66,7;100/66,7/100 điều mày d ẫ n den cuộn công s u ấ t bé sd non tải

Thích hợp n h ấ t là khi phụ tái ở Ur hoặc Ư Ị Ị > 2 0 rí công s u â t dinh mức cua

MBA: S H > 20%Sf|ni„; S T > 20V S iỉtnỊỊ.

4- P h ư ơ n g á n 3 (II.3.5c)

D ùng MBA hai cuộn dây đe teil công s u ấ t từ đ iệ n á p cao sa n g tru n g và san g hạ Phương án n à y có nhược diem là:

- T ă n g sô' lượng MBA d ầ n den chiêm n hiều d iện tích

- Tách TBA t h à n h hai p h a n riên g biệt (hai TBA d ạ t chu n g tro n g một nơi) Tuy

n h iê n phương á n n à y sử d ụ n g khi phụ tai () ƯỴ và IỈỊỊ c h ê n h lệch nlìiếu ma k h u n g

th e d ù n g phương á n 1 và 2 Ví (hỉ, khi diện áp cao là 22 kV , diện á}) cua phụ tài là

6 ( 1 5 kV) và 0,4 kV

Nói chung phương á n ba co nhieu h ạ n che và ít dược sư dụng

Chương 4

4.1 KHÁI NIỆM

MBA là t h i ế t bị t r u y ề n tả i đ iệ n n ă n g từ đ iệ n á p n à y đ ế n đ iệ n áp k hác Đ iện

n ă n g s ả n x u ấ t từ N M Đ được tr u y ề n tá i đ ến các hộ tiêu th ụ ở xa p h ả i qua đường dây

cao thê' 110, 220, 500 kV , th ư ờ n g qua MBA t ă n g từ đ iệ n á p m á y p h á t (Umf) lên đ iệ n

Mặc dù h iệu s u ấ t cua các MBA tương đôi cao, tố n t h a t qua MBA (AA#) h ằ n g

n ăm vẫn r ấ t lớn

4.1.1 C á c đ ặ c đ iể m c ầ n lư u ý k h i s ử d ụ n g M BA

- MBA là thi ố t bị k h ô n g p h á t ra điện n ă n g m à chỉ tr u y ề n tả i đ iện n ăn g Tro n g

hệ th ô n g d iệ n chĩ có m á y p h á t điộn mới p h á t ra công s u ấ t tá c d ụ n g p và công s u ấ t

p h â n k h á n g Q.

- MBA th ư ờ n g chô' tạ o t h à n h m ột khôi tạ i n h ả m áy, p h ầ n có t h ể th á o rời ra tro n g khi chuyên chở ch iế m ti lệ r â t nhỏ (k h o a n g 1 0 ^ ), cho n ê n tr ọ n g lượng kích

thươc chuyên chớ r ấ t lớn Vi dụ, MBA hai cuộn dây 115/38,5 k V , công s u ấ t 80 M V A

tr ọ n g lượng tổ n g là 105 t ấ n , p h ầ n cần chuyên chở k h ô n g th ề tá c h rời là 91,5 tấ n ; có kích thước: dài 7,4///; r ộ n g 5,3///; cao 6,8/// Vì vạy k h i sử d ụ n g cần chú ý phương tiộn va k h a n ă n g chuyên chớ khi xây lắp

- T ió n bộ k h o a học về ché tạ o (chu yêu về v ậ t liệu cách đ iệ n , t h é p từ) ti ế n bộ

r a t n h a n h , cho n ê n các MBA chè tạ o c à n g về sau kích thước, tr ọ n g lượng, tổ n hao

va ca giá t h à n h đều bá hơn Vì vậy, khi ch ọ n công s u ấ t MBA c ầ n tí n h đ ế n k h ả

n a n g t ậ n (lụng tỏi đa (x át k h ả n ă n g quá tả i cho p h é p ) t r á n h sự v ậ n h à n h non t ả i MBA dưa (lon to n hao k h ô n g ta i lớn, kéo dải th ời g ia n sử d ụ n g (tuổi th ọ ) k h ô n g cần lili ót

- Tuổi th ọ và k h ả n ă n g tả i của MBA chủ yếu p hụ th u ộ c vào n h i ệ t độ khi v ậ n

h à n h N h i ệ t độ các p h ầ n của MBA k h ô n g chỉ phụ thuộc vảo c ô n g s u ấ t qua MBA ma còn p hụ thuộc vào n h i ệ t độ môi trư ờ n g xung q u a n h và p h ư ơ n g p h á p là m lạ n h

- C ông s u ấ t đ ịn h mức của MBA được c h ế tạ o th e o t h a n g tiê u c h u ẩ n của mỗi nước, th ư ờ n g các h n h a u lớn, n h ấ t là k h i công s u ấ t c à n g lớn Đ iều n à y đưa đ ế n nếu

t í n h t o á n k h ô n g c h ín h xác có th ế p h ả i chọn MBA có cò n g s u ấ t lớn k h ô n g c ần th i ế t

Ví dụ, k h ô n g ch ọ n được MBA 125 M VA p h ả i ch ọ n 200 M V A.

- Khi ch ọ n cô n g s u ấ t của MBA p h ả i chú ý đ ê n k h ả n ă n g p h á t t r i ể n phụ tả i,

t r á n h trư ờ n g h ợ p v ừ a x â y dự n g xong TBA lại p h ả i th a y đổi h a y đ ặ t t h ê m m á y k h i phụ t ả i tă n g Đ iều n à y c ầ n c â n n h ắ c r ấ t k h o a học và thự c tê mới có th ế ch ọ n công

s u ấ t tốì ưu c ầ n t h ỏ a m ã n t ấ t cả các điều đã n êu t r ê n

- MBA h i ệ n n a y có n h iề u loại:

• MBA m ộ t p h a , b a pha

• MBA h a i cuộn dây, ba cuộn dây

• MBA có cuộn d â y p h â n chia

• MBA tự n g ẫ u m ộ t p h a, ba pha

• MBA tă n g , MBA h ạ

• MBA có và k h ô n g có điều c h ỉn h dưới tả i

- MBA lại do n h iề u nước c h ế tạ o th e o tiêu c h u ẩ n k h á c n h au , điều k iệ n là m việc cũng có th ế k h á c n h a u k h i t h i ế t k ế cũ n g c ầ n chú ý k h ía c ạ n h n ày

4.1.2 H ệ t h ô n g là m lạ n h M BA

Có n h iề u phương p h á p , mỗi phương p h á p làm lạ n h yêu cầu điều k iệ n v ậ n h à n h

n h ấ t đ ịn h , k h i k h ô n g th ự c h iệ n đ ú n g qui đ ịn h có t h ể là m t ă n g n h i ệ t độ MBA đưa

đ ế n g iả m tuổi th ọ , t h ậ m chí đưa đ ế n ch áy MBA

- L à m m á t MBA th e o qui lu ậ t tự n h iô n : D ầu tr o n g MBA v ậ n đ ộ n g th e o qui tắ c

tự n h iê n , n ó n g bôc lê n cao tr u y ề n ra ngoài các c á n h là m m á t và t ả n ra mỏi trư ờ n g xung q u a n h c h ạ y về p h ía dưởi vào tro n g MBA C ông s u ấ t loại n à y th ư ờ n g k h ô n g lớn

k h o ả n g 16 M V A tr ở lại Yêu cầu khi lắp đ ặ t p h ả i th o á n g , có k h ô n g k h í xun g q u a n h liê n t h ô n g t ố t (tro n g n h à , n goài trời)

- L à m m á t MBA b ằ n g d ầu có th ê m q u ạ t để t ă n g cường k h ả n ă n g tr a o đối n h i ệ t

và t ả n n h iệ t N h ờ có q u ạ t n ê n n h i ệ t độ vỏ của MBA g iả m cỏ th ế t ă n g công s u á t

Yêu cầu k h i v ậ n h à n h với công s u ấ t lớn hơn 3 0 c/c công s u â t đ ịn h mức p h ả i đón g t â t

cả q u ạ t th ô n g gió

- L à m m á t b ằ n g phương p h á p tu ầ n h o à n cường bức dầu và có t ă n g th ê m quạt

D ầu k h ô n g p h ả i ch u y ến v ậ n tự n h iê n m à n h ờ vào bơm d ầu tu ầ n h o à n tạo tôc độ chuyến v ậ n n h a n h hơn điều k iệ n t ả n n h iộ t tố t hơn, có th ế chê tạ o đ ên công s u â t

đ ịn h mức 80 M V A

- Làm m át dầu bàng nước: Dổu"trong MBA do bom tuần hoàn cư»ng bức chuyên

vân vào bộ phận làm m át bón ngoài ống dẫn có hệ thếng nước do bom mtóc cung cấp và dân nhiệt lượng r» mói trừdng khác Hộ thống làm m át phức tạp cho nên chì

sử dụng khi công suát định mức lớn.

MBA.

khí có tho có thêm quạt tăng cường Giá thành loại này thường đắt hơn làm lạnh, dùng dầu nhưng MBA gọn và sử dụng tiện lợi hơn.

4.1.3 C á c t h ô n g sô đ ịn h m ứ c c ủ a M BA

hạn pĩm c ttu ứ ì thọ) ứng cớ: cúc dìẻu kiện M u chuàn do nhà ché tạo quì định như d iịn áp dinh mức tàn cô định mức đqc biệt lù nM ệt dà m ôi tn tò n g lăm mát.

Ví d ụ , MBA do N g a c h ế tạ o có qui định:

- N h iệ t độ của m ôi trư ơ n g xung q u a n h la +20 c.

Đọ tàng nhiệt cua lứp dầu trôn mạt so vOi mói trưỉtng xung quanh vđi MBA có

họ thõng làm lạnh tự nhiên và có quạt là +55"C Voi MBA có hệ thống làm lạnh

cương bức là +40"C Do đó k h i v ậ n h.ành p h á i d á m báo các qui đ ịn h t r ê n th ì MBA mới có th ố v ậ n h à n h th e o công s u ấ t đ ịn h mức và d am b ảo tuổi th ọ theo qui định

Phụ thuộc vào diều kiện môi trường và tuổi thọ yêu cẳu công suất định mức của MBA có thể thay dổi, tuy nhiên không được vượt quá điều kiện giới hạn về nhiệt độ cua vật liệu dẫn điện và vật liệu cách điện trong MBA Với các MBA hiện nay là:

n ă n g tai cua MBA có k h o á n g th ơ i gian cho p h é p v ận h à n h với công s u ấ t lớn hơn dinh mức £ọi là quá tai MBA:

{K _ hỊ só á tải)

CHỌN MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN Lực

4.2 QUÁ TẢI CỦA MBA

MBA có n h ữ n g lúc v ậ n h à n h non tả i, th ì cũ n g có t h ề v ậ n h à n h quá tả i tro n g

m ộ t k h o ả n g th ờ i g ia n m à k h ô n g là m h ỏ n g n g ay MBA Từ q u an hệ về sự hao mòn của MBA tro n g th ời gian v ậ n h à n h có th ế tín h được k h ả n ă n g quá tả i cho p h ép cùa

nó khi b iê t đồ th ị phụ tá i, đế cho sụ' hao mòn tr o n g th ờ i g ia n tổ n g k h ô n g vượt quá

N ếu Kọcp > Kz n g h ĩa là MBA đã ch ọ n có k h á n ă n g v ậ n h à n h với dồ th ị phụ tá i

đã cho m à k h ô n g lúc n à o &cd> 140"C và tuổi thọ cua MBA v ầ n d am báo.

N ếu K-Jcp < K l tức là MBA đã chọn k h ô n g có k h á n ă n g đ â m báo 2 điều k iệ n

tr ê n Do đó p h á i ch ọ n MBA có công s u ấ t lớn hơn

K hi đ ã ch ọ n c ô n g s u ấ t MBA lổn hơn S max của đồ t h ị p h ụ t ả i k h ô n g cầ n p h ả i

Trường hợp đặc b iệ t (H.4.4) chỉ có m ộ t bậc: K > 1; K 2 - K milx và T 2 = Tị.

Xúc đ ịn h K ị : chi cần đ ẳ n g trị đồ th ị phụ t ả i tr o n g k h o ả n g th ờ i gian 10 giờ trước

vùng đã tín h K) (kể cả p h ầ n có K > 1 k h ô n g được x ét* tro n g trư ờ n g hợp t r ê n nếu có xảy ra tro n g k h o ả n g 10 giờ) cùng th eo biểu thức

-10

ơ đây IT, =10 giờ Nếu vùng trước K» không đủ 10 giờ có th ế lấy 10 giờ sau vùng K

Nếu cả trước và sau vùng K-z điều bé hơn 10 g iờ thì gộp phần phía sau ra phía trước cho đủ 10 giờ vì đây là đồ thị phụ tải hàng ngày phần này sẽ là phần đầu củà

ngày trước.

CHỌN MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN Lự c

Nếu cả hai phần trước và sau không

đủ 10 giờ nghĩa là phần quá tải đã có 7^2

> 14 giờ, nên MBA không có khả năng tải

với đồ thị phụ tải đã cho, không cần tiếp

tục tính mà phải nâng công suất MBA lên

và tính lại từ đầu.

V í d ụ 4.1 Cho đồ thị phụ tải ,quá MBA

trên hình 4.5 Chọn công suất MBA theo

khả năng quá tải bình thường Từ đồ thị

phụ tải có S max = 80 M V A, Smin = 30 M VA,

có các MBA sau đây: 40, 60, 75 M VA

Chọn Sđm = 40 M V A, và tiến hành kiếm

tra khả năng quá tải bình thường có cho

phép không? Các bước tính toán với Sdm =

40 M VA và kết quả thu được ghi trong

từ K i = 0,77; T2 = 6 g iờ theo đường cohg quá tải bình thường ví dụ có:

K 2cp = 1,18 < K 2 = 1,8

, = 0 54 và T2 = 4 giờ từ đường cong khả năng quá tải MBA tìm được K2cp =

1 o T o i1 Cho n ên MBA có s*a = 60 MVA cho phép làm việc với dồ thị phụ tải đã cho

4 2.2 Q uá t ả i sự c ố c ủ a MBA

K b ĩ hai MBA vận hành song song mà một trong hai bị sự cố phải nghỉ, MBA

T ln ^ đ m cu T cu ộ n dây không được vượt quá 140°c và tốt nhất là tăng cường tối da các biện pháp làm lạnh MBA.

3 5

Ví dụ 4.2 Chọn công suất MBA của TBA 110/22 k V có đồ thị phụ tải H.4.6.

s (MVA)

Từ sô' liệu chọn được MBA có Sđ,n = 25 M VA

Kiếm tra điều kiện quá tải

Từ đồ thị phụ tải với Sđm = 25 M VA thời gian quá tải từ 15 -í- 23 giờ là 8 giờ, lớn hơn 6 giờ cho nên máy biến áp 25 M VA không cho phép Nâng công suất máy biến

áp lên 30 M VA thời gian quá tải từ 15 + 23 giờ là 5 giờ < 6 giờ.

Kiểm tra điều kiện Kiđt

Vậy MBA có SđmB = 30 M VA thỏa mãn các điều kiện quá tải sự cô'.

4.2.3 Q uá t ả i n g ắ n h ạ n c ủ a MBA

Trong trường hợp đặc biệt, để hạn chế cắt phụ tải, có thể vận hành theo khá

năng quá tải ngắn hạn của MBA không cần phái tính Kì, K 2 và Tọ như trên mà sử

dụng bảng sau đây.

K hi sử d ụ n g k h ả n ă n g n à y sự ’hao m ò n về c h ấ t cách đ iệ n có th ể b ằ n g sự hao

m ò n k h i v ậ n h à n h với sdmtro n g 10 giờ với n h iệ t độ m ôi trư ờ n g xung q u an h b ằ n g

d ịn h mức (20°C) Quy tắ c quá tả i n à y chỉ d à n h cho n h â n v iê n v ậ n h à n h k h ô n g x é t

k h i t h i ế t k ê v à tí n h to á n ch ọ n MBA

4.3 TRÌNH Tự TIẾN HÀNH KHI CHỌN CÔNG SUẤT MBA

Trước k h i t i ến h à n h c h ọ n c ông s u ấ t M B A cần có các t h ô n g số:

- Đ iện á p các cấp Uc, U t , U h

P h ụ tả i và đồ th ị p h ụ tả i công s u ấ t qua các cuộn d ây của MBA, (dối với MBA

h ai cuộn d â y chỉ c ầ n đồ th ị ph ụ tả i ch u ng qua MBA)

- K h ả n ă n g ứ n g d ụ n g lo ạ i M BA (m ộ t p h a, h a i p h a, b a p h a, từ ng ẫu , b a cuộn d ây,

tă n g , h ạ )

- T h ô n g số giới h ạ n củ a các lo ại MBA do các h ã n g s ả n x u ất, ( tà i liệu th a m k h ả o

p h ầ n phụ lục h o ặc các tà i liệu k h á c n êu có)

K hi k h ô n g có M BA có công s u ấ t th íc h hợp có th ể d ù n g h a i MBA song song

th à n h m ộ t v à được xem n h ư là m ộ t MBA, k h ô n g giả t h i ế t v ậ n h à n h m ộ t m á y k h i

Chú ý: ơ đ ây k h ô n g x é t đ ế n công s u ấ t tự d ù n g được

lấ y rẽ n h á n h từ đ ầu m á y p h á t đ iệ n (H.4.8) T rư ờ ng h ợ p

phụ tả i k h ô n g lớ n lắ m (<15% Sdm-p) và đ iệ n á p b ằ n g

UdmF th ư ờ n g được rẽ n h á n h từ đầu m áy p h á t qua k h á n g

đ iệ n có th ế chọn công s u ấ t MBA tương ứng với công s u ấ t

m áy p h á t n g h ĩa là MBA có k h ả n ă n g tả i h ế t công s u ấ t

của m áy p h á t đ iệ n k h i phụ tả i ở đầy nghỉ

H ìn h 4.8

H ai MBA (H 4.9a,b) g h ép song song để tả i công s u ấ t của các m á y p h á t n ố ì vào

th a n h góp sau k h i tr ừ p h ầ n cung cấp cho phụ tả i t r ê n th a n h góp n ày

G iả sử phụ tả i cực đ ạ i v à cực tiể u tổ n g t r ê n th a n h góp k ể cả tự d ù n g lấ y t r ê n

th a n h góp n à y là S max/S min C ông s u ấ t dự p h ò n g của h ệ th ố n g :

S dp = K dp S^PỊ'Ị'

tro n g đó: K dp- h ệ sô" dự p h ò n g của h ệ th ô n g

S ^ ht - tổ n g công su ất của hệ th ố n g k h ô n g k ể đ ên công s u ấ t n h à m á y

th ô n g , n g h ĩa là:

Svmill(ÜK); —

T hư ờng k h i t h i ế t k ế b a n đ ầu k h ô n g x é t k h ả n ă n g n à y v à lấ y kqtbt = 1, n g h ĩa là

công s u â t MBA được ch ọ n th e o điều k iệ n :

T rư ờ ng h ợ p th e o đ iều k iệ n t r ê n đưa đ ê n công s u â t MBA quá lớn, do th a n g chê

tạ o MBA n h ả y v ọ t m ới x é t đ ế n k h ả n ă n g quá tả i b ìn h thư ờng

hơ n là 125 M V A , tr ư ờ n g h ợ p n à y chỉ n ê n ch ọ n lo ạ i 63 M V A , m à k h ô n g chọ n loại

125 M V A

2- T r ư ờ n g h ợ p c ó h a i M B A g h é p s o n g s o n g (ỈI A lOb)

C ông s u ấ t M BA được ch ọ n th e o điều k iệ n k h i m ộ t m á y n g h ỉ m áy còn lạ i với

k h ả n ă n g quá tả i sự cố cho p h é p p h ả i tả i lớn h ơ n cô ng s u ấ t cực đ ạ i cua phụ tả i Tức là:

T heo điều k iệ n n à y k h ô n g cần x é t điều k iệ n b ìn h th ư ờ n g vì Ỉỉqt-C lớn n h ấ t chỉ

b ằ n g 1,4 (MBA đ ặ t ng o ài trờ i) tro n g k h i theo điều k iệ n b ìn h thư ờ n g chỉ cần:

Khi chọn Un-./ diều k iệ n tr ê n đưa đến công s u ấ t MBA quá lớn do ch ế tạo MBA

n h ả y vọt (tương tự đã xét), có th ể k h ông cần chọn công s u ấ t quá lớn mà x ét khi sự cố

m ộ t m áy có th ể c ắ t m ột p h ầ n phụ tả i loại 3, nếu cho p h ép n h ư vậy hợp lý hơn

CHỌN MÁ Y B IẾ N Á P Đ IỆ N Lực 39

3- T rư ờ n g h ợ p có b a M BA g h é p so n g so n g (H.4.1ŨC)

C ông s u ấ t M BA được ch ọ n th e o b iểu thứ c: S đmB >

Và k iế m t r a k h i m ộ t m á y n g h ỉ h a i m á y còn lạ i với k h ả n ă n g quá tả i sự cô có

Chương 5

SÚ ĐỒ NÔI ĐIỆN

5.1 KHÁI NIỆM

Sơ dồ n ố i đ iệ n là m ộ t h ìn h vẽ b iểu d iễ n quan h ệ giữ a các t h i ê t bị, k h í cụ đ iệ n

có n h iệ m vụ n h ậ n d iệ n từ các nguồn để cung cấp p h â n p h ố i cho các phụ tả i cùng

m ộ t cấp đ iệ n áp

N guồn đ iệ n có th ể là MBA, m áy p h á t đ iệ n , đường d ây cung cấp

P h ụ tả i có th ế là MBA, đường dây

M ỗi nguồn h a y tả i gọi là m ộ t p h ầ n tử của sơ đồ n ôi đ iệ n

T h a n h góp là nơi tậ p tru n g các nguồn điện và p h â n phối cho các phụ tải

Sơ đồ nối điện có nhiều d ạn g kh ác nhau phụ thuộc vào cấp đ iện áp, sô p h an tư nguồn và tả i, công su ấ t tổng, tín h c h ấ t quan trọ n g của các phụ tải Sơ đô n ôi đ iẹ n can

th ỏ a m ã n các yêu cầu sau:

T T í n h đ ả m bảo cung cấp đ iệ n th eo yêu cầu h a y sự qu an tr ọ n g cúa phụ ta i m a

mức đ ảm bảo c ần đ á p ứng T ín h đ ảm bảo của sơ đồ n ô i đ iệ n có th ê đ á n h giá qua đọ tin cậy cung câp đ iệ n , th ờ i g ian ng ừ n g cung câp đ iệ n , đ iệ n n ă n g k h ô n g cung cap đu cho các hộ tiê u th ụ h ay là sự th i ệ t h ạ i của phụ tả i do k h ô n g đ ảm b ảo cung câp đ iẹn

2- T í n h l i n h hoạt, là sự th íc h ứ ng với các chê độ là m việc k h á c nhau

Ví dụ: k h i p h ả i ng ừ n g m ộ t p h ầ n tử nguồn h ay tả i (chê độ là m việc cưỡng bưc) 3- T í n h p h á t t r i ề n : sơ đồ nối đ iệ n cần th ỏ a m ã n k h ô n g n h ữ n g h iệ n tạ i m a ca

tro n g tương lai g ầ n k h i tă n g th ê m ng uồn h a y tả i K hi p h á t tr i ê n k h ô n g bi kho k h a n

h ay p h ả i p h á bỏ th a y dổi cấu trú c sơ đồ

4 - T í n h k i n h tế: th ể h iệ n ở vốn đầu tư b a n đầu và các chi p h í h ằ n g n ăm Ví dụ,

tổ n t h ấ t đ iệ n n ă n g qua MBA C ũng cần q u an tâ m tín h h iệ n đ ạ i của sơ đồ cung n h ư

xu th ế chung, dặc b iệ t sự tiế n bộ tro n g c h ế tạ o , cấu trú c của các k h í cụ đ iệ n n h ư

m áy c ắ t điện

C ăn cứ vào số th a n h góp, vào sô" m áy c ắ t đ iệ n cung câp cho các p h â n tứ, sơ đô nôi điện ch ia th à n h b a n h ó m sau đây:

5.2,1 N h ó m t h ứ n h ấ t

Sơ đồ n h ó m th ứ n h ấ t có đặc điểm chung là mỗi p h ầ n tử (nguồn, tả i) chỉ đi qua

m ộ t m áy c ắ t đ iện Khi m áy c ắ t này đóng th ì p h ầ n tử đó mới là m việc, k h i m áy c ă t

c ắ t p h ầ n tử n à y bị ngừ ng cung cáp điện

CHƯƠNG 5 41

Phụ thuộc 'Vầo sô" lượng thanh góp, nhóm thứ nhất

1- S ơ đ ồ m ộ t h ệ th ố n g th a n h g ó p (H.5.1)

Đ ặc điểm của sơ đồ n à y là t ấ t cả các p h ầ n tử

(nguồn, tả i) đều được nô ì vào th a n h góp chu n g qua

m ộ t m á y c ắt H ai b ê n m á y c ắ t nói chung có h a i dao

cách ly, tr ừ m ạ ch m á y p h á t đ iệ n có th ế k h ô n g c ầ ií

dao cách ly về p h ía m á y p h á t, m ạch MBA h ai cuộn

d ây có th ể k h ô n g có dao cách ly về p h ía MBA C ác

dao cách ly n à y có n h iệ m vụ đ ảm bảo a n to à n k h i cần

sửa chữ a m á y c ắ t đ iệ n

Sơ đồ m ộ t h ệ th ố n g th a n h góp có ưu đ i ể m : Đơn

g iả n , rõ rà n g , m ỗi p h ầ n tử được t h i ế t k ế riê n g cho m ạ ch dó Khi v ậ n h à n h sứa chữa, m ạch n à y k h ô n g ả n h hương trự c tiế p đôn các m ạ ch k h á c

Tuy n h iê n nó còn m ộ t sô" k h u y ế t đ iể m :

- K hi sử a chừ a m á y c ắ t đ iệ n tr ê n m ạch n ào , các phụ tả i nôi vào m ạch dó cùng

bị m ấ t đ iệ n T hời g ian n g ừ ng cung câp đ iệ n phụ th u ộ c vào th ờ i g ian sửa chừa

m áy c ắ t đ iệ n đó

- N gắn m ạch tr ê n th a n h góp đưa đến c á t điện to à n bộ các p h ầ n tứ N gay cá khi cần sửa chữa th a n h góp hay các dao cách ly về p h ía th a n h góp (gọi là dao cách ly

th a n h góp) cù n g sê m ấ t d iệ n to à n bộ tro n g th ờ i g ia n sứ a chửa

Do n h ừ n g ưu k h u y ế t điểm tr ê n , sơ đồ n à y chi được sử d ụ n g k h i yỏu cầu về d am

b ảo k h ô n g cao, các hộ tiê u th ụ thuộc loại 3 T rư ờ n g h ợ p n ả y chỉ có m ộ t nguồn cung câp Đế tă n g cường tín h đ ảm bảo cho sơ đồ n à y có th e th ự c h iộ n các b iệ n p h á p sau:

T h a n h góp được p h â n th ả n h n h iề u p h a n đoạn b ằ n g m ộ t dao cách ly (11.5.20), 2 dao cách ly (H 5.2b) ho ặc b ằ n g m áy c ắ t d iệ n cùng 2 dao cách ly hai h ên (I1.5.2C) Sò

p h â n đ o ạn được p h â n th e o sô nguồn cung câp Mỗi p h á n đ o ạn cỏ m ột ngu.ồn cung' câ"p và m ộ t p h ầ n các m ạch tá i