ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN CÔNG SUẤT 4x60MW Giáo viên hướng dẫn NGUYỄN HỮU KHÁI

THIẾT KẾ NHÀ MÁY THIẾT KẾ LÀ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN CÓ CÔNG SUẤT TỔNG LÀ 240 MW GỒM 4 TỔ MÁY, MỖI TỔ MÁY CÓ CÔNG SUẤT LÀ 60MW: PHẦN I. THUYẾT MINH ĐỒ ÁN PHẦN II. CHUYÊN ĐỀ TÍNH CHẾ ĐỘ NHIỆT VÀ TUỔI THỌ MÁY BIẾN ÁP DẦU - 10/0,4 KV

Bộ môn: Hệ Thống ĐiệnThiết kế tốt nghiệp

Họ và tên sinh viên:……….Lê Quốc Anh………

Ngành: Hệ Thống Điện Khoá : ……….

I - phần 1:

Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện gồm 4 tổ máy công suất mỗi máy là 60MW Nhàmáy có nhiệm vụ cung cấp điện cho phụ tải điện áp máy phát, phụ tải điện áp trung 110kV vàphát công suất thừa lên hệ thống 220kV

1 - Phụ tải điện áp máy phát: Pmax= 10 MW , cosϕ= 0,87

2 - Phụ tải điện áp trung 110kV: Pmax= 90 MW, cosϕ= 0,86

gồm: 2 đường dây kép và : đường dây đơn

Biến thiên phụ tải theo thời gian:

5 - Tổng công suất hệ thống không kể nhà máy thiết kế là 2000 MVA, dự trữ quay của hệ thống là

100 MVA Nhà máy nối với hệ thống bằng một đường dây kép dài 80 km Điện kháng tính đến thanh cái hệ thống là X* đm= 1,5 Công suất ngắn mạch tính đến thanh cái hệ thống là SNM= MVA.

II - phần chuyên đề:

Tính chế độ nhiệt và tuổi thọ máy biến áp dầu - 10/0,4 kV Sđm= 2500 kVA, làm việc với đồ thị phụ tải như sau: 0-8, 14-24: S1= 1750 kVA; 8-14: S2= 2800kVA.Nhiệt độ môi trường là 20 ° C.

Ngày giao nhiệm vụ thiết kế: Ngày tháng năm

Ngày hoàn thành: Ngày tháng năm

Hà Nội, ngày tháng năm

Cán bộ hướng dẫn

PGS Nguyễn Hữu Khái

Lời nói đầu

Ngày nay, cùng với sự phát triển chung của nền kinh tế quốc dân, nhucầu sử dụng điện năng trong các lĩnh vực giao thông, nông nghiệp, côngnghiệp, sinh hoạt tăng lên và đặc biệt là sự phát triển ngày càng nhiều các

xí nghiệp công nghiệp với nhu cầu sử dụng điện năng rất lớn Do vậy, đẩynhanh việc xây dựng các nhà máy điện là rất cần thiết

Thiết kế một nhà máy điện nói chung với hệ thống là một vấn đề rất quantrọng, nó sẽ nâng cao độ tin cậy cung cấp điện liên tục cho các hộ tiêu thụ vìchúng hỗ trợ nhau khi sự cố một nhà máy nào đấy Đồng thời tăng thêm tính

ổn định của hệ thống và hạn chế số lượng máy phát dự trữ so với khi vậnhành độc lập

Quá trình thiết kế không những củng cố lại những kiến thức đã được học

mà còn giúp đỡ em có thêm những hiểu biết chính xác và đầy đủ hơn về một

hệ thống điện nói chung cũng như một nhà máy nhiệt điện nói riêng

Qua đây, em cũng bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới PGS.Nguyễn Hữu

Khái đã trực tiếp hướng dẫn em, cùng các thầy cô giáo, cán bộ trong bộ môn

đã giúp đỡ em hoàn thành nhiệm vụ trong bản thiết kế

Hà Nội, ngày tháng nămSinh viên thực hiện

Lê Quốc Anh

Lời nói đầu………1

Phần 1 Thiết kế phần điện nhà máy điện chương 1: Tính toán phụ tải – cân bằng công suất I Chọn máy phát điện……….….………9

II Tính toán phụ tải và cân bằng công suất……… 10

II.1.Phụ tải điện áp máy phát (SUF)……… ……….10

II.2.Phụ tải điện áp trung 110kV (SUT)……… 11

II.3.Phụ tải toàn nhà máy (SNM )……… 12

II.4.Công suất tự dùng của nhà máy (STD)……… 13

II.5.Công suất phát lên hệ thống (SHT)……….14

III Nhận xét……….16

Chương 2: Lựa chọn sơ đồ nối điện chính của nhà máy điện I Đề xuất các phương án………… ………18

I.1.Phương án 1……….18

I.2.Phương án 2……….19

I.3.Phương án 3……….21

I.4.Sơ bộ đánh giá các phương án……….21

II Phương án 1………22

II.1.Chọn máy biến áp……… 22

II.1.1.Chọn máy biến áp nối bộ B3,B4 22

II.1.2.Chọn máy biến áp tự ngẫu B1, B2 22

II.2.Phân bố công suất cho các máy biến áp ở chế độ bình thường 23

II.2.1.Với máy biến áp đấu bộ B3, B4 23

II.2.2.Với máy biến áp tự ngẫu B1, B2 23

II.3.Kiểm tra quá tải cho các máy biến áp……… 24

II.3.1.Khi phụ tải phía trung cực đại (từ 16h 20h) 24

II.3.2.Khi phụ tải phía trung cực tiểu (từ 6h 7h) 28

II.4.Tính tổn thất điện năng trong các máy biến áp……… 32

II.5.Tính dòng điện làm việc cưỡng bức……… 34

II.5.1 Dòng cưỡng bức ở cấp điện áp 220KV 35

II.5.2.Dòng cưỡng bức ở cấp điện áp 110KV 35

II.5.3.Dòng cưỡng bức ở cấp điện áp 10 KV 36

III Phương án 2………36

III.1.Chọn máy biến áp……….36

III.1.1.Chọn máy biến áp nối bộ B3,B4 36

III.1.2.Chọn máy biến áp tự ngẫu B1,B2 37

III.2.Phân bố công suất cho các máy biến áp ở chế độ bình thường.37 III.2.1.Với máy biến áp đấu bộ B3, B4 38

III.2.2.Với máy biến áp tự ngẫu B1, B2 38

III.3.Kiểm tra quá tải cho các máy biến áp……… 39

III.3.1.Khi phụ tải phía trung cực đại (từ 16h 20h) 39

III.3.2.Khi phụ tải phía trung cực tiểu (từ 6h 7h) 44

III.5.Tính dòng điện làm việc cưỡng bức……… 51

III.5.1 Dòng cưỡng bức ở cấp điện áp 220KV 52

III.5.2.Dòng cưỡng bức ở cấp điện áp 110KV 53

III.5.3.Dòng cưỡng bức ở cấp điện áp 10KV 53

Chương 3:Tính toán dòng ngắn mạch I Chọn các đại lượng cơ bản……….54

II Chọn các điểm để tính toán ngắn mạch……… 55

III Phương án 1………55

III.1.Tính điện kháng các phần tử trong sơ đồ thay thế………56

III.1 1.Điện kháng của hệ thống điện 56

III.1.2.Điện kháng của các máy phát điện 56

III.1.3.Điện kháng của đường dây 220KV 56

III.1.4.Điện kháng của máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây 57

III.1.5.Điện kháng của máy biến áp tự ngẫu 57

III.2.Tính toán ngắn mạch cho phương án 1……….58

III.2.1.Lập sơ đồ thay thế tính toán ngắn mạch tại điểm N1 58

III.2.2.Lập sơ đồ thay thế tính toán ngắn mạch tại N2 60

III.2.3.Lập sơ đồ thay thế tính toán ngắn mạch tại N3 62

III.2.4.Lập sơ đồ thay thế tính toán ngắn mạch tại N4 65

III.2.5.Tính dòng ngắn mạch tại điểm N5 66

IV Phương án 2………67

IV.1.Tính điện kháng các phần tử trong sơ đồ thay thế………67

IV.1.1.Điện kháng của hệ thống điện 67

IV.1.2.Điện kháng của các máy phát điện 67

IV.1.3.Điện kháng của đường dây 220KV 67

IV.1.4.Điện kháng của máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây 67

IV.1.5.Điện kháng của máy biến áp tự ngẫu 68

IV.2.Tính toán ngắn mạch cho phương án 2……….68

IV.2.1.Lập sơ đồ thay thế tính toán ngắn mạch tại điểm N1 68

IV.2.2.Lập sơ đồ thay thế tính toán ngắn mạch tại N2 71

IV.2.3.Lập sơ đồ thay thế tính toán ngắn mạch tại N3 73

IV.2.4.Lập sơ đồ thay thế tính toán ngắn mạch tại N4 76

IV.2.5.Tính dòng ngắn mạch tại điểm N5 77

Chương 4: So sánh kinh tế - kỹ thuật lựa chọn phương án tối ưu I Chọn hình thức thanh góp ở các cấp điện áp……… 78

II Phương án 1………78

II.1.Chọn máy cắt điện……… 78

II.2.Chọn sơ đồ nối điện chính……… 79

III Phương án 2………80

III.1.Chọn máy cắt………80

III.2.Chọn sơ đồ nối điện chính………80

IV.Tính kinh tế của các phương án……… 80

IV.1.Phương án 1……… ……… 80

IV.1.1.Tính vốn đầu tư 80

IV.1.2.Tính phí tổn vận hành hàng năm……… 82

IV.1.3.Chi phí tính toán 82

IV.2.Phương án 2……… 83

IV.2.1.Tính vốn đầu tư 83

IV.2.2.Tính phí tổn vận hành hàng năm 84

IV.2.3.Chi phí tính toán 84

V So sánh chọn phương án tối ưu……… 84

Chương 5: Chọn khí cụ điện và các phần có dòng điện chạy qua I Chọn dao cách ly………86

II Chọn thanh dẫn cứng cho mạch máy phát……… 87

II.1.Chọn tiết diện thanh dẫn cứng cho mạch máy phát………… 87

II.1.1.Kiểm tra ổn định nhiệt 89

II.1.2.Kiểm tra ổn định động 89

II.1.3.Xác định khoảng cách lớn nhất có thể giữa 2 miếng đệm .90 II.2.Chọn sứ đỡ thanh dẫn cứng………91

III.Chọn thanh dẫn mềm…… ……….93

III.1.Chọn thanh dẫn mềm làm thanh góp cấp điện áp 220 KV 94

III.2.Chọn thanh dẫn mềm làm thanh góp cấp điện áp 110KV 99

IV Chọn máy biến điện áp……… …….….……… 101

IV.1.Chọn BU cho cấp điện áp máy phát 10KV…….… …….101

IV.2.Chọn BU cho cấp điện áp 110KV và 220KV…….… …….104

V Chọn máy biến dòng……… ……….…….104

V.1.Chọn biến dòng cho cấp điện áp máy phát 10KV.……… 105

V.2.Chọn biến dòng cho cấp điện áp 110KV và 220KV…….… 107

VI Chọn thiết bị điện cho phụ tải địa phương………110

VI.1.Chọn cáp……… ……… 110

VI.2.Chọn máy cắt điện……… …… … 112

VI.3.Chọn kháng điện……… 112

Chương 6:Chọn sơ đồ và thiết bị tự dùng I Chọn sơ đồ điện tự dùng……….… …………118

II Chọn máy biến áp công tác bậc một……….118

III Chọn máy biến áp dự trữ bậc một……… ……….119

IV Chọn máy biến áp công tác bậc hai……… ……….… 120

V Chọn máy cắt và aptomat cho mạch tự dùng………121

V.1 Chọn máy cắt điện cấp điện áp 10KV……….…… … 121

V.2 Chọn máy cắt điện cấp điện áp 6KV……….… ……… ….122

V.3.Chọn áptômát cấp điện áp 0,4KV… ……….………123

Phần 2 Phần chuyên đề I Tính chế độ nhiệt máy biến áp……… …… ….125

I.1 Cơ sơ lý thuyết….……….125

I.2 Tính toán……… 127

II Tính tuổi thọ máy biến áp……… ……….…… 130

II.1 C¬ së lý thuyÕt… ……… ………130II.2 TÝnh to¸n……… 131

Tµi liÖu tham kh¶o……….………133

Phần 1 Thiết kế phần điện nhà máy điện

chương 1 Tính toán phụ tải – cân bằng công suất

Điện năng là dạng năng lượng không thể tích trữ với số lượng lớn, vì vậytính toán phụ tải và cân bằng công suất giữa hộ tiêu thụ và nhà máy phát điện

là công việc khởi đầu để thiết kế nhà máy điện

Trong nhiệm vụ thiết kế, phụ tải hàng ngày của nhà máy gồm có: phụ tảicấp điện áp máy phát (10 kV), phụ tải trung áp (cấp 110 kV) cho dưới dạng

% công suất tác dụng cực đại (Pmax) và hệ số công suất (cosϕtb) của từng phụtải tương ứng Dựa vào đó ta tính được phụ tải ở các cấp điện áp theo côngthức tổng quát:

tb

t t

PS

t t

 Pmax: Công suất tác dụng cực đại hay định mức, tính bằng MW

Quá trình tính toán được thực hiện như sau:

I Chọn máy phát điện

Theo yêu cầu thiết kế nhà máy thiết kế là nhà máy nhiệt điện có công suấttổng là 240 MW gồm 4 tổ máy, mỗi tổ máy có công suất là 60MW

Phụ tải ở đầu cực máy phát có Uđm= 10 kV cho nên để thuận tiện cho việccung cấp điện cho phụ tải này ta chọn kiểu máy phát TB-60-2 (T 100,T

104,tài liệu tham khảo 2)

Điện kháng tương đối định

mức

Xd’’ Xd’ Xd

3000 75 60 0,8 10,5 4,125 0,146 0,22 1,691

II.Tính toán phụ tải và cân bằng công suất

Theo yêu cầu thiết kế nhà máy cung cấp điện cho phụ tải ở các cấp điện

áp: 10 kV; 110 kV và phát về hệ thống 220 kV một lượng công suất còn lại(trừ tự dùng) Công suất tiêu thụ ở các phụ tải được cho ở các bảng biến thiênphụ tải trong ngày Sau đây ta tính toán cho từng phụ tải như sau:

II.1.Phụ tải điện áp máy phát (S UF )

Các số liệu ban đầu: Uđm = 10kV ; Pmax= 10MW ; cosΦ= 0,87

ϕ

max max

Ta có đồ thị phụ tải:

6.9

11.49 9.2

10.34 6.9

II.2.Phụ tải điện áp trung 110kV (S UT )

Các số liệu ban đầu: Uđm = 110kV ; Pmax= 90MW ; cosΦ = 0,86

ϕ

max max

104.65 94.19

II.3.Phô t¶i toµn nhµ m¸y (S NM )

C¸c sè liÖu ban ®Çu: U®m = 10kV ; Pmax= 240MW ; cosΦ= 0,8

ϕ

max max

300

240 270

II.4.Công suất tự dùng của nhà máy (S TD )

Các số liệu ban đầu: α= 6% ; cosΦ= 0,80

Với nhà máy nhiệt điện, có thể xác định phụ tải tự dùng theo biểu thứcgần đúng sau (T 3,tài liệu tham khảo 2):

 STDt: phụ tải tự dùng tại thời điểm t

 Snm : công suất đặt của toàn nhà máy

 St : công suất nhà máy phát ra tại thời diểm t

16.92 14.76

 SHT: công suất nhà máy phát về hệ thống

 SNM : công suất phát của nhà máy

 SUF : công suất tiêu thụ của phụ tải cấp điện áp máy phát

 SUT: công suất tiêu thụ của phụ tải trung áp

 STD : công suất tự dùng của nhà máy

Thay các số liệu tại các thời điểm trong ngày vào công thức trên ta tính

được lượng công suất nhà máy phát về hệ thống Tổng hợp các phụ tải và

lượng công suất phát về hệ thống ta có bảng cân bằng công suất toàn nhàmáy.

HT

94.19 68.02

TD

14.76 18

15.84 16.92

14.76

115.09 165.85

118.48 120.78

C«ng suÊt t¹i c¸c cÊp ®iÖn ¸p:

 CÊp ®iÖn ¸p m¸y ph¸t: SUF max = 11,49 MVA, SUF min = 6,9 MVA

 CÊp ®iÖn ¸p trung: SUT max = 104,65 MVA, SUT min = 68,02 MVA

 CÊp ®iÖn ¸p hÖ thèng: SHT max = 178,16 MVA, SHT min = 115,09 MVA

Phụ tải cực đại ở cấp điện áp máy phát SUF max= 11,49 MVA

Để nâng cao tính đảm bảo cung cấp điện cho phụ tải cấp điện áp 110 kV

ta có thể nối bộ máy phát + máy biến áp ba pha hai dây quấn vào thanh góp110kV

Nhà máy thiết kế ngoài việc cung cấp điện cho các phụ tải ở các cấp điện

áp và tự dùng còn phát về hệ thống một lượng công suất đáng kể được truyềntải trên đường dây kép dài 80 km Nhà máy có vai trò quan trọng đối với hệthống SHT NM > Sdự trữ quay hệ thống, ảnh hưởng trực tiếp tới độ ổn định của hệthống, do đó khi thiết kế cần đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện

Chương 2 Lựa chọn sơ đồ nối điện chính của

nhà máy điện

I đề xuất các phương án

Lựa chọn sơ đồ nối điện chính của nhà máy điện là một bước cơ bản vàquan trọng để xây dựng sơ đồ nối điện chi tiết của toàn nhà máy Do đó, cácphương án đưa ra vừa phải hợp lý về cung cấp điện cho phụ tải ở các cấp điện

áp vừa phải khác nhau về số lượng và dung lượng của các máy biến áp đấuvào cùng một cấp điện áp

 Nhận xét

 Đây là nhà máy nhiệt điện, phụ tải cấp điện áp máy phát nhỏ nên khôngcần dùng thanh góp cấp điện áp máy phát Phụ tải cấp điện áp máy phát(SUF) và tự dùng (STD) lấy từ đầu cực máy phát

 Do các cấp điện 220kV và 110kV đều có trung tính nối đất trực tiếp, mặtkhác hệ số có lợi: C T

 Nhận xét

Phương án này có hai bộ máy phát điện +máy biến áp 2 cuộn dây nối lênthanh góp điện áp 110kV để cung cấp điện cho phụ tải 110kV Hai bộ máyphát 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 chophía 110kV

110KV

 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 110kV Như vậy ở phíathanh góp 220kV có đấu thêm một bộ máy phát điện+ máy biến áp 2 cuộndây

I.3.Phương án 3

 Nhận xét

Cả 4 máy phát điện đều nối bộ máy phát điện+máy biến áp 2 cuộn dây,trong đó 2 bộ nối vào thanh góp 220kV, 2 bộ còn lại được nối vói phía110kV Phía 110kV còn được cung cấp bởi 2 bộ máy biến áp tự ngẫu

Qua phân tích từng phương án ta nhận thấy phương án 3 khó thực hiện vì:

 Vốn đầu tư lớn do đặt nhiều máy biến áp và máy cắt

 Tổn thất điện năng lớn do thường xuyên phải tải một lượng công suất lớn

từ phía trung áp sang phía cao áp và phía cấp điện áp máy phát qua máybiến áp tự ngẫu

 Độ tin cậy cung cấp điện phía cấp điện áp máy phát cao, nhưng thực sựkhông cần thiết do phụ tải địa phương có công suất bé

Mặt khác, các phương án 1 và 2 lại có sơ đồ nối dây đơn giản và kinh tếhơn Do đó ta loại bỏ phương án 3, giữ lại hai phương án 1 và 2 để tiếp tụctính toán so sánh nhằm chọn ra phương án tối ưu cho nhà máy thiết kế

II.Phương án 1

II.1.Chọn máy biến áp

II.1.1.Chọn máy biến áp nối bộ B 3 ,B 4

Công suất của máy biến áp B3,B4được chọn theo điều kiện sau:

Công suất của máy biến áp B1,B2được chọn theo điều kiện sau:

A B

160 230 121 11 85 100 380 11 32 20 0,5

II.2.Phân bố công suất cho các máy biến áp ở chế độ bình thường

II.2.1.Với máy biến áp đấu bộ B 3 , B 4

Hai tổ máy F3, F4 làm việc ở chế độ định mức SđmF= 75MVA ta có côngsuất truyền qua máy biến áp B3, B4:

II.2.2.Với máy biến áp tự ngẫu B 1 , B 2

Công suất truyền tải trên các cuộn dây của các máy biến áp B1,B2 đượctính như sau:

 Cuộn cao : SCB1 = SCB2 =

2 1

SHT

Qua tính toán ta lập được bảng phân phối công suất truyền tải trên cáccuộn dây của các máy biến áp tự ngẫu tại từng thời điểm trong ngày.

và B2chủ yếu truyền công suất từ hạ và trung lên cao

II.3.Kiểm tra quá tải cho các máy biến áp

II.3.1.Khi phụ tải phía trung cực đại (từ 16h20h)

 Công suất phía trung áp: SUTmax = 104,65 MVA

 Công suất phía điện áp máy phát: SUF = 11,49 MVA

 Công suất về hệ thống SHT = 165,85 MVA

a.Giả sử sự cố1 máy biến áp ba pha 2 cuộn dây bên trung áp

Vì vai trò của hai bộ máy phát + máy biến áp B3, B4 là như nhau nên tachỉ cần xét chung vào một trường hợp hỏng máy biến áp B4.

Lúc này lượng công suất phía phụ tải trung áp 110 kV sẽ bị thiếu hụt và

được cung cấp nhờ các cuộn dây trung của các máy biến áp liên lạc B1và B2

64,75

47,67 47,67

64,75

17,08

Ta nhận thấy khi sự cố 1 bộ máy phát + máy biến áp hai cuộn dây thì cácmáy biến áp liên lạc B1và B2vẫn làm việc non tải.

SThiếu = SHT − SVHT = 165,85 − 95,34 = 70,5 MVALượng công suất này vẫn nhỏ hơn dự trữ quay của hệ thống là

SDT=100MVA

b.Giả sử sự cố1 máy biến áp liên lạc

Vì vai trò của hai máy biến áp liên lạc B1, B2 là như nhau nên ta chỉ cầnxét chung vào một trường hợp hỏng máy biến áp B1

Trong trường hợp này ta cần kiểm tra quá tải máy biến áp B2, còn các máybiến áp B3, B4 vẫn tải công suất ở chế độ bình thường và cung cấp cho thanhgóp phụ tải điện áp trung một lượng công suất là: SB3= SB4= 70,5 MVA.

Ta tính lượng công suất truyền tải trên các cuộn dây của máy biến áp liênlạc B2.Lúc này lượng công suất thừa phía trung áp sẽ được chuyển sang phía

hệ thống qua máy biến áp liên lạc B2

59,01

36,35

70,5

 STB2= 36,35 MVA < SM=α SđmB = 0,5 160 = 80 MVA

 SHB2= 59,01 MVA < SM=α SđmB= 0,5 160 = 80 MVA

 SCB2 = 95,36 MVA < SđmB2= 160 MVA

Do đó máy biến áp B2không bị quá tải trong trường hợp sự cố

Công suất thiếu hụt về hệ thống trong truờng hợp này là:

SThiếu = SHT − SCB2 = 165,85 − 95,36 = 70,5 MVALượng công suất này vẫn nhỏ hơn dự trữ quay của hệ thống là

SDT=100MVA

II.3.2.Khi phụ tải phía trung cực tiểu (từ 6h7h)

Vì ta đang cân xét đến sự quá tải của máy biến áp, nên ta không xétkhoảng thời gian từ 0h6h

 Công suất phía trung áp: SUTmin = 68,02 MVA

 Công suất phía điện áp máy phát: SUF = 6,9 MVA

 Công suất về hệ thống SHT = 178,16 MVA

a.Giả sử sự cố1 máy biến áp ba pha 2 cuộn dây bên trung áp

Vì vai trò của hai bộ máy phát + máy biến áp B3, B4 là như nhau nên tachỉ cần xét chung vào một trường hợp hỏng máy biến áp B4

Lúc này lượng công suất phía phụ tải trung áp 110kV sẽ thừa không đáng

kể và được đưa sang phía cao áp nhờ các cuộn dây trung của các máy biến ápliên lạc B1và B2

67,05

68,29 68,29

67,05

1,24

SThiếu = SHT − SVHT = 178,16 − 136,58 = 41,58 MVA

Lượng công suất này vẫn nhỏ hơn dự trữ quay của hệ thống là

SDT=100MVA

b.Giả sử sự cố 1 máy biến áp liên lạc

Vì vai trò của hai máy biến áp liên lạc B1, B2 là như nhau nên ta chỉ cầnxét chung vào một trường hợp hỏng máy biến áp B1

63,6

72,78

70,5

Trong trường hợp này ta cần kiểm tra quá tải máy biến áp B2, còn các máybiến áp B3, B4 vẫn tải công suất ở chế độ bình thường và cung cấp cho thanhgóp phụ tải điện áp trung một lượng công suất là: SB3= SB4= 70,5 MVA.

Ta tính lượng công suất truyền tải trên các cuộn dây của máy biến áp liênlạc B2.Lúc này lượng công suất thừa phía trung áp sẽ được chuyển sang phía

hệ thống qua máy biến áp liên lạc B2

Các máy biến áp đã chọn đảm bảo cung cấp đầy đủ điện năng cho cácphụ tải ở các chế độ ở phương án một.

II.4.Tính tổn thất điện năng trong các máy biến áp

 Tổn thất điện năng của một máy biến áp hai dây quấn

(T 24, tài liệu tham khảo 2)

2 max i

đm.B

S t1

 Tổn thất điện năng trong các máy biến áp tự ngẫu

(T 25, tài liệu tham khảo 2)

160 160 16089,08 36, 49 52, 59

II.5.Tính dòng điện làm việc cưỡng bức

II.5.1 Dòng cưỡng bức ở cấp điện áp 220KV

Icb max= max{Icb1, Icb2}

- Icb1 là dòng điện cưỡng bức phía cao áp của máy biến áp liên lạc:

max c(B1) cb1

II.5.2.Dòng cưỡng bức ở cấp điện áp 110KV

6

7

= = =

max T(B1) cb3

II.5.3.Dòng cưỡng bức ở cấp điện áp 10 kV

Icb max= max{Icb6, Icb7}

- Icb6 là dòng điện cưỡng bức phía hạ áp máy biến áp liên lạc:

max H(B1) cb6

III Phương án 2

III.1.Chọn máy biến áp

III.1.1.Chọn máy biến áp nối bộ B 3 ,B 4

Công suất của máy biến áp B3,B4được chọn theo điều kiện sau:

SB ≥ S®mF= 75 MVA

Ta chän lo¹i m¸y biÕn ¸p ba pha hai d©y quÊn ký hiÖu TДЦ (T 151, tµi

liÖu tham kh¶o 2):

Tæn thÊt , kW

UN%

Io%

∆P0,VËtdÉn tõlo¹i

III.1.2.Chän m¸y biÕn ¸p tù ngÉu B 1 , B 2

C«ng suÊt cña m¸y biÕn ¸p B1,B2®­îc chän theo ®iÒu kiÖn sau:

III.2.1.Với máy biến áp đấu bộ B 3 , B 4

Hai tổ máy F3, F4 làm việc ở chế độ định mức SđmF = 75MVA ta có côngsuất truyền qua máy biến áp B3, B4:

III.2.2.Với máy biến áp tự ngẫu B 1 , B 2

Công suất truyền tải trên các cuộn dây của các máy biến áp B1,B2 đượctính như sau:

Qua tính toán ta lập được bảng phân phối công suất truyền tải trên cáccuộn dây của các máy biến áp tự ngẫu tại từng thời điểm trong ngày

và B2chủ yếu truyền công suất từ hạ lên trung và cao.

III.3.Kiểm tra quá tải cho các máy biến áp

III.3.1.Khi phụ tải phía trung cực đại (từ 16h20h)

 Công suất phía trung áp: SUTmax = 104,65 MVA

 Công suất phía điện áp máy phát: SUF = 11,49 MVA

 Công suất về hệ thống SHT = 165,85 MVA

a.Giả sử sự cố máy biến áp ba pha 2 cuộn dây bên trung áp (B 3 )