đồ án tốt nghiệp thiết kế nhà máy nhiệt điện

Phần I THIẾT KẾ NHÀ MÁY ĐIỆNCHƯƠNG I: CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN - TÍNH TOÁN PHỤ TẢI VÀ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT... *Vì nhà máy còn thừa công suất nên có khả năng phát triển phụ tải cho các cấp điện á

Phần I THIẾT KẾ NHÀ MÁY ĐIỆN

CHƯƠNG I:

CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN - TÍNH TOÁN PHỤ TẢI VÀ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT

I Chọn máy phát điện:

Nhiệm vụ thiết kế: Thiết kế phần điện trong nhà máy kiểu:Nhiệt điện ngưng hơi có tổng công suất 280 MW

Gồm có : 3 tổ máy 60MW và 1 tổ máy 100MW Tra phụ lục I, trang 95 sách: Thiết kế nhà máy điện ta chọn được máy phát điện đồng bộ có các thông số như bảng B.1

SMVA MWP KVU Cos I

KA Xd

” Xd’ Xd

TB 60

-2 75 60 10,5 0,8 4,125 0,146 0,22 1,691TB 120 - 2 125 100 10,5 0,8 6,87

5 0,192 0,287 1,907

II Tính toán phụ tải và cân bằng công suất:

Tính cân bằng công suất ta dựa vào tính toán các phụ tải

1) Tính cho phụ tải cấp điện áp máy phát UF : 10,5 KV

Công suất cực đại P max = 80MW, hệ số Cos  = 0.85.

- Công suất biểu kiến cực đại

85 , 0

60 cos

max max   



P

2)Phụ tải cấp điện áp trung:

Ta có P Utmax =100 MW ,cos T =0.85

- Công suất biểu kiến cực đại

85 , 0

100 cos

max max   



T UT

P

3) Công suất tự dùng của nhà máy:

Phụ tải tự dùng của nhà máy nhiệt điện được xác định gần đúng theo biểu thức sau:

NM NM

4) Công suất thừa phát về hệ thống :

Theo yêu cầu thiết kế ta có lượng công suất thừa là :

*Đôí với công suất lắp đặt của nhà máy mà ta

đang thiết kế ,phụ tải cực đại của các cấp

điện áp chiếm tỉ lệ:

_Cấp điện áp máy phát : (10,5 KV)

350

12 , 94 100

max

nm

UF UF

S

S S

_Cấp điện áp trung: (110 KV)

350

65 , 117 100

max

nm

UT UT

S

S S

*Ta nhận thấy trong trạng thái vận hành bình thường công suất phát của nhà máy đảm bảo đủ cung cấp cho phụ tải ở các cấp điện áp tại mọi thời điểm.Mặt khác phụ tải cấp điện áp máy phát chiếm tỉ lệ 26,89% lớn hơn 15%S nm nên

ta phải xây dựng cấp điện áp máy phát.

*Vì nhà máy còn thừa công suất nên có khả năng phát triển phụ tải cho các cấp điện áp nói riêng và cho nhà máy nói chung.

III.VẠCH PHƯƠNG ÁN NỐI ĐIỆN :

Chọn sơ đồ nối điện chính của nhà máy điện là một khâu quan trọng trong quá trình thiết kế nhà máy điện Vì vậy cần phải nghiên cứu kỹ nhiệm vụ thiết kế, nắm vững các số liệu ban đầu Dựa vào bảng cân bằng công suất và các nhận xét tổng quát trên để tiến hành vạch các phương án nối dây có thể Các phương án vạch ra phải đảm bảo cung cấp điện liên tục cho các hộ tiêu thụ và phảikhác nhau về cách ghép nối máy biến áp với các cấp điệnáp để chọn ra một số phương án hợp lý đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện, tổn thất điện năng nhỏ, chi phí xây dựng thấp, vận hành không phức tạp

Sơ đồ nối điện giữa các cấp điện áp phải thỏa mãn các yêu cầu kĩ thuật sau:

- Số lượng máy phát điện nối vào thanh góp cấp điện áp máy phát phải thỏa mãn điều kiện sao cho khi ngừng làm việc một máy phát lớn nhất, các máy còn lại vẫn đảm bảo đủ cung cấp cho phụ tải ở cấp điện áp maý phát và phụ tải cấp điện áp trung

- Công suất của mỗi bộ máy phát điện- máy biến áp khôngđược lớn hơn dự trữ quay của hệ thống Sdt = 7%.2000 =

140 MVA

- Chỉ được ghép bộ máy phát điện- máy biến áp hai cuộn dây vào thanh góp nào mà phụ tải cực tiểu ở đó lớn hơn công suất của bộ này Đối với máy biến áp tự ngẫu liên lạc giữa cấp điện áp cao và trung thì không cần điều kiệnnày

- Thành phần phần trăm công suất phụ tải cấp điện áp máy phát so với công suất của toàn nhà máy

*Đặc điểm của nhà máy đang thiết kế :

-Tại mọi thời điểm luôn có công suất thừa phát về hệ thống :

Sthmax = 166,09 MVA ; Sthmin = 48,91 MVA

-Để đảm bảo điều kiện ổn định và kinh tế thì các tổ máy

ở mọi thời điểm phải vận hành sao cho không có tổ máy nào phát dưới 60% công suất đặt của tổ máy.Do phụ tải cấp UF lớn ( >15% công suất đặt của nhà máy ) nên phải xây dựng hệ thống thanh góp cấp máy phát

1.Phương án 1: Sơ đồ hình 2-1

a.Mô tả phương án:

-Dùng 1 máy biến áp 2 cuộn dây nối bộ với máy phát F4

(100 MW) vào thanh góp điện áp trung (110 KV) , ba máy phát còn lại nối vào thanh góp UF và dùng 2 máy biến áp tự ngẫu đểí liên lạc giữa các cấp UC ,UT ,UF

c,Nhược điểm :

-Khi sự cố máy biến áp B3 thì máy phát F4 phải dừng -Khi phụ tải ở UT cực tiểu thì có lượng nhỏ công suất phảitruyền qua 2lần máy biến áp làm tăng tổn thất điện năng

2.Phương án 2: Sơ đồ hình 2- 2

a.Mô tả phương án :

Dùng 1 máy biến áp 2 cuộn dây nối bộ với máy phát

F4(60MW)vào thanh góp điện áp trung ,3 máy phát còn lại nối vào thanh góp UF và dùng 2máy biến áp tự ngẫu để liên lạc giữa các cấp UF ,UT ,UC

B3

Ppt = 80 MW

H

100MW220KV

-Khi sự cố máy biến áp B3 thì máy phát F4 phải dừng

3.Phương án 3:

a.Mô tả phương án :

Cả 4 máy phát đều nối vào thanh góp điện áp máy phát vàdùng 2máy biến áp tự ngẫu để liên lạc giữa các cấp điện áp

b.Ưu điểm :

-Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cũng như sự liên lạc giữa các cấp điện áp trong nhà máy hay sự liên lạc giữa nhà máy và hệ thống.Số lượng máy biến áp ít ,giảm được diện tích lắp đặt và giảm vốn đầu tư cho máy biếnáp

TBPP 10,5 KV

~ F1

60 MW

~ F2100M

W MWWMW

H

100MW220KV

110KV-~ F2

60 MW

B2

~ F4100M

110KV-~ F3

60 MW

Hình 2.3

4.Phương án 4:

Hình 2.4

a.Mô tả phương án :

Dùng 1 máy biến áp 2 cuộn dây nối bộ với máy phát

F4(60MW)vào thanh góp điện áp cao , 3 máy phát còn lại nốivào thanh góp UF và dùng 2 máy biến áp tự ngẫu để liên lạc giữa các cấp UF ,UT ,UC

TBPP 10,5 KV

~ F1

60 MW

~ F2100M

H

100MW220KV

110KV Khi lượng công suất thừa phát về hệ thống ít thì có lượng công suất từ F4 phải truyền qua 2 lần máy biến áp làm tăng tổn thất điện năng

*NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ CHUNG :

-Tất cả các phương án vạch ra đều đảm bảo yêu cầu kỹ thuật và cung cấp điện liên tục trong vận hành

-Xét riêng 3 phương án 1,2,4 thì ta thấy cả 3 phương án đều có đặc điểm kỹ thuật giống nhau So sánh ưu và nhược điểm của cả 3phương án trên ta thấy phương án 1 hơn

phương án 2 và phương án 4

-Từ các nhận xét trên ta chọn phương án 1 và phương án 3 để so sánh kinh tế kỹ thuật để từ đó chọn được phương án tối ưu

CHƯƠNG II:

CHỌN MÁY BIẾN ÁP -TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MÁY BIẾN ÁP- CHỌN KHÁNG ĐIỆN PHÂN ĐOẠN

A.Chọn máy biến áp-tính tổn thất điện năng :

I.Tính chọn máy biến áp:

Máy biến áp là một trong những thiết bị chính trong nhà máy điện,vốn đầu tư của nó chiếm một phần rất quan trọng trong tổng số vốn đầu tư của nhà máy điện.Vì vậy việc chọn số lượng máy biến áp và công suất định mức của chúng là rất quan

trọng Công suất của máy biến áp được chọn phải đảm bảo đủ khả năng cung cấp điện theo yêu cầu phụ tải, không những trong điều kiện làm việc bình thường mà ngay cả lúc sự cố Chế độ làm việc

định mức các máy biến áp phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ môi trường nhưng do có thể đặt hàng theo điều kiện khí hậu tại nơi lắp đặt nên không cần hiệu chỉnh theo nhiệt độ

I.Phương án1:

1.Chọn máy biến áp tự ngẫu B1, B2:

_Điều kiện chọn :

U

U U

+ Công suất thừa được tính như sau :

Sth =SđmF1,2,3 -Stdmax1,2,3-SUfmin

Std60max = 75 3 , 43 ( )

350

02 , 16

td



 Stdmax1,2,3 = 3.Std60max = 3.3,43 = 10,29(MVA) Vậy : SđmB1 = SđmB2  ( 225 10 , 29 65 , 88 ) 148 , 83

5 , 0 2

2.Chọn máy biến áp B3:

Điều kiện chọn : SđmB3 SđmF4 = 125 MVA

Tra sách thiết kế nhà máy điện ta chọn được loại máy biến áp sau :

1 1

100 39

0

19 5

23 5 0,5 11 32 20 200

W MW

B3

Ppt = 80 MW

H

110KV220KV

5 1 0 5 5

3 Kiểm tra khả năng tải của máy biến áp :

a.Trong chế độ vận hành bình thường:

Vì các máy biến áp đã chọn có Schọn Stt nên ta không cần kiểm tra quá tải

b.Trong chế độ sự cố :

*Khi sự cố máy biến áp B3:

Điều kiện chọn : 2.SđmTN.Kcl.Kqt SUtmax

2.160.0,5.1,2 =192 MVA >SUtmax =117,65 MVA

*Khi sự cố 1 trong 2 máy biến áp tự ngẫu B1,B2 :

SđmTN.Kcl.Kqt =160.0,5.1,2 =96 MVA

SUtmax - SB3 =117,65 -125 < 0

Điều kiện kiểm tra : SđmTN.Kcl.Kqt SUtmax -SB3 nên các máy biến áp đã chọn là hợp lý

4.Tính tổn thất điện năng trong máy biến áp :

a.Tổn thất điện năng trong máy biến áp 2 cuộn dây B3:

Do máy biến áp B3 được nối với máy phát F4 lên thanh góp

UT nên nó luôn làm việc với công suất cực đại băng công suất của bộ trong suốt ngày đêm Do đó

2

=120.8760+400 8760 

125

28 , 119

2 2

4241851KWH

b.Tổn thất điện năng trong 2 máy biến áp B1,B2:

Hai máy biến áp B1,B2 nhận công suất thừa của 3 máy phátF1,F2,F3 sau khi cấp cho phụ tải cấp điện áp máy phát và tự dùng Do đó công suất của các cuộn cao trung,hạ của 2 máy biến áp như sau:

Tổn thất ngắn mạch trong các cuộn dây :

Tổn thất điện năng trong hai máy biến áp B1 và B2 vận hành song song

365.(115.66403,26 +275.1857,2 + + 665.57844,63) = 1208303,63 KWh

Vậy tổn thất điện năng của phương án 1 là :

APA1 =AB3 + AB1,B2 = 4241851 +1208303,63 = 5450154,63 KWh

110KV-~ F3

60 MW

1.Chọn máy biến áp B1,B2 :

- Điều kiện chọn : SđmB2 

cl

th

2.k

S

Sth = SđmF - SUfmin -Stdmax

SđmB1 = SđmB2  2.0,51 (350 - 65,88 -16,02) = 286,1MVA

Ta chọn loại máy biến áp tự ngẫu loại : AT TH-250 MVA

3.Kiểm tra khả năng tải của máy biến áp tự ngẫu:

a.Trong chế độ làm việc bình thường :

-Hệ số mang tải của cuộn hạ máy biến áp tự ngẫu :

kt =

dm cl

Stb =

24

1

(130,1.4 +128,4.4 +120,35.2 +120,14.2 +84,93.4 +77,4.2 +82,12.2 +

+ 82,48.4) =130,71 MVA

kđk =

dm cl

tb

S k

% 82

% 100





= 105,4%

Vậy kcp= 1,054 > kt =1,04 nên cho phép máy biến áp tự ngẫu làm việc với đồ thị phụ tải trên.

b.Trong chế độ sự cố :

Điều kiện chọn : kqt.kcl.SđmTN  SUtmax

1,2.0,5.250 = 150MVA > SUtmax =117,65MVAVậy cá máy biến áp tự ngẫu đã chọn đảm bảo vận hànhcả trong chế độ bình thường và cả khi sự cố

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

-Tổn thất không tải của máy biến áp tự ngẫu : P0

Tổn thất điện năng trong hai máy biến áp B1 và B2 vận hành song song

ΔAB1,2 = n.ΔP0.t + 1n [ΔPNC.(Sdmba Sic )2 + ΔPNT.(Sdmba Sit )2 + ΔPNH.(

Vậy tổn thất điện năng của phương án 3 là :

AB1,B2 =3140333,45 KWh = 3140,333MWh

B CHỌN KHÁNG ĐIỆN PHÂN ĐOẠN :

Kháng điện được chọn theo các yêu cầu sau :

-Điện áp : UđmK  Umạng

-Dòng điện : IđmK  Icưỡng bức

-Điều kiện XK% : trị số XK% được chọn xuất phát từ điều kiện hạn chế dòng ngắn mạch Ta chọn XK% nào đó thỏa

các điều kiện trên rồi kiểm tra ổn định động , ổn định nhiệt và tổn thất điện áp cho phép

I.Chọn kháng điện phân đoạn cho phương án 1 :

1.Phân bố công suất trên các phân đoạn :

Phụ tải cấp UF : Pmax =80MW ; Cos = 0,85 ; Tự dùng : 6%

4 đường dây kép x 15 MW và 4 đường dây đơn x 5MW

SPĐI =SPĐIII = 20MW =23,53MVA ; SPĐII = 40MW =47,06 MVA

2 Tính dòng điện qua các kháng điện trong các

trường hợp :

a.Khi làm việc bình thường :

Do phụ tải có tính đối xứng nên dòng điện qua kháng điện K1 bằng dòng điện qua kháng điện K2.Dòng điện qua khángđiện K1 và K2 lớn nhất là lúc máy phát F2 phát hết công suất và phụ tải trên phân đoạn 2 đạt cực tiểu Luồng công suất qua kháng điện K1và K2 là :

SK1 =SK2 =0,5 (SđmF2-StdF2-SPĐ2min) = 0,5 (75- 3,43- 0,7.47,06) =19,31 MVA

-Công suất lớn nhất qua máy biến áp B1 ,B2 :

SB1 =SB2 = 0,5(SđmF2 + FđmF3 +STD2 - STD3 - SUfm)

' 1

= 233.10,53,5= 1,29 KA

~F2= 75 MVA

~

F1= 75

MVA

~F3= 75 MVA

d.Khi sự cố ngừng 1 trong 2 máy biến áp tự ngẫu B1 hoặc B2:

Giả sử ngừng máy biến áp tự ngẫu B2 :

-Lượng công suất lớn nhất cho phép qua cuộn hạ máy biến áp B1:

SHB1 = 1,2.kcl.SđmB1 = 1,2.0,5.160 = 96 MVA

-Lượng công suất qua kháng điện K1 :

S’K1 =SHB1+STD1+ SPĐ1max - SF1đm = 96+3,43+23,53-75 =47,96 MVADòng điện qua kháng điện K1:

' 1

= 473.10,96,5= 2,63 KA

 So sánh 4 trường hợp trên ta thấy trường hợp khi sự cốmáy phát F1 hoặc F3 thì dòng điện cưỡng bức qua kháng điện lớn nhất : Icbmax= 2,9 KA Vì vậy ta chọn kháng điện phân đoạn theo điều kiện này

Chọn loại kháng điện có IđmK  IcbK = 2,9 KA

Loại kháng U đm (KV) I đm (KA) X K % I ôdd (KA) I ôđn (KA) Giá (R)

3 Kiểm tra tổn thất điện áp trên kháng điện :

- Điều kiện kiểm tra :

UK% = %. sin 

dmK

cbK K

I

I X

II Chọn kháng điện phân đoạn cho phương án 3 :

1 Sơ đồ phân bố phụ tải cấp điện áp máy phát :

75 MVA

1

-Phân bố phụ tải trên các phân đoạn :

SPĐI = SPĐIII = 7,5MW = 8,82MVA

SPĐII = 15MW =17,65MVA

SPĐIV = 50MW = 60,5 MVA

2.Tính dòng điện qua các kháng điện trong các

trường hợp :

a.Khi làm việc bình thường :

Do phụ tải có tính chất đối xứng nên công suất và dòng điện qua kháng điện K1 và kháng điện K2 bằng nhau , công suất và dòng điện qua kháng điện K3 và K4 bằng nhau

SK1 = SK2 = 0,5(SđmF2 -STD2 -SPĐIImin ) = 0,5( 75- 3,43- 0,7.17,65) = 29,6 MVA

SK3 = SK4 = 0,5(SđmF4 -STD4 -SPĐIVmin ) = 0,5( 125- 5,72- 0,7.62,5) = 37,76 MVA

+ Khi sự cố kháng điện K4 (hoặc K3) :

SK3 = SđmF4- STD4 -SPĐIVmin = 125 -5,72 - 60,5.0,7 =76,93 MVA

+ Khi sự cố đứt mạch vòng :

SK1 = SK2 = SđmF2 -STD2 - SPĐIImin = 75 - 3,43 - 17,65.0,7 = 59,21 MVATrong cá trường hợp sự cố ta thấy khi sự cố kháng điệnK4 (hoặc K3) thì công suất qua kháng điện lớn nhất ,lúc nàydòng qua kháng điện cũng lớn nhất

Loại kháng U đm (KV) I đm (KA) X K % I ôdd (KA) I ôđn (KA) Giá (R)

3 Kiểm tra tổn thất điện áp trên kháng điện :

- Điều kiện kiểm tra :

UK% = %. sin 

dmK

cbK K

I

I X

CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH

Ngắn mạch là tình trạng sự cố nghiêm trọng và thường xảy ra trong hệ thống điện Vì vậy các khí cụ điện phải được tính toán và lựa chọn sao cho không những làm việc đảm bảo ở chế độ bình thường mà còn phải chịu đựng được khi có sự cố xảy ra.

Để lựa chọn được tốt các phần tử trong hệ

thống điện ta phải dự báo được các tình trạng ngắn mạch có thể xảy ra và tính toán được các số liệu về tình trạng ngắn mạch như : dòng điện ngắn mạch, dòng điện xung kích Các số liệu này còn là căn cứ để thiết kế hệ thống bảo vệ rơle, định phương thức

vận hành của hệ thống Phương pháp tính toán ngắn mạch ở đây là phương pháp đường cong tính toán.

A.TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH PHƯƠNG ÁN 1:

I.Các điểm ngắn mạch :

1.Điểm N1 : -Nguồn cung cấp : toàn bộ các máy phát và hệ thống -Mục đích : để chọn khí cụ điện phía cao áp

2.Điểm N2 :

-Nguồn cung cấp : toàn bộ

các máy phát và hệ thống

-Mục đích : để chọn khí cụ

điện phía trung áp

3.Điểm N3 :

-Nguồn cung cấp : toàn bộ

các máy phát và hệ thống

-Mục đích : để chọn khí cụ điện phía hạ áp máy biến áp liên lạc với tình trạng lúc này là máy biến áp B1 nghỉ.

4.Điểm N4 :

-Để chọn khí cụ điện cho

mạch phân đoạn, tình trạng

sơ đồ là máy biến áp B1 và

máy phát F1 nghỉ

-Nguồn cung cấp : các máy

phát còn lại và hệ thống

5.Điểm N5,N6,N6’ :

-Nguồn cung cấp cho N5 : hệ

thống và các máy phát trừ

máy phát F1

-Nguồn cung cấp cho N6 : chỉ

có máy phát F2

-Nguồn cung cấp cho N6’ : hệ thống và các máy phát trừ máy phát F2

-Mục đích : để chọn khí cụ điện cho mạch máy phát 6.Điểm N7,N8,N8’ :

-Nguồn cung cấp : tất cả các máy phát và hệ thống -Mục đích : dể chọn khí cụ điện cho mạch tự dùng

I Xác định các đại lượng tính toán :

1 Chọn các đại lượng cơ

100

115 3

100

5 , 10 3

100

= 0,146.10075 = 0,1946 -Điện kháng của máy phát F4:

125

100 192 ,

230

100 200 4 , 0 2

1

2

1

2 2

cbC

U

Scb l X

B

2 B

1

-Điện kháng của máy biến áp

tự ngẫu B1,B2 :

XC =

1

) (

200

1

dmB

cb NTH NCH

NCT

S

S U

U U

20 5 , 0

200

1

dmB

cb NCH NTH

NCT

S

S U

U U

32 5 , 0

200

1

dmB

cb NCT NCH

NTH

S

S U

U U

32 5 , 0

20 ( 200

S U

dmB

cb N

- Máy biến áp hai cuộn dây B3

- Kháng điện phân đoạn

0,1094 0 0,2906 0,084 0,1375 0,1946 0,1536

III.Tính toán các điểm ngắn mạch :

S14

S2

X8 = (X6 // X7) + X4 =

2163 , 0 1453 , 0 2633 , 0 0973 , 0

2633 , 0 0973 , 0







X9 = (X8 // X3) + X2 = 0,1679 -Dòng ngắn mạch do hệ thống cung cấp cho điểm N1 :

 N1





STH

 N1





STH

INH = 2 , 882

0871 , 0

251 , 0

F4 cung cấp cho điểm N1:

Điện kháng tính toán :

-Tra đường cong tính toán ta

350

= 1,44 KA Vậy trị số dòng ngắn mạch 3 pha tại N1:

322 , 4 44

, 1 882 , 2

k xk. N 2 1 , 8 4 , 322 11

502 , 0

F4 cung cấp cho điểm N2:

Điện kháng tính toán :

Vậy trị số dòng ngắn mạch 3 pha tại N2:

93 , 7 39

, 4 54

, 3

k xk. N 2 1 , 8 7 , 93 20 , 18

S4

XC

XB3

 N1





STH





SH

3.Điểm ngắn mạch N3 :(máy biến áp B1 nghỉ)

Sơ đồ thay thế:

XHT

TTT

Xd TTT

XB3

 S4

XF4

T

X1 TTT

X15



S4

X12 = X1 + XC = 0,0871 + 0,1094 = 0,1965



S3,4



X21

 N3

= 0,1965

2376 , 0

1132 , 0 1965 , 0



X15 = XH + X3 +

12 3

2376 , 0 2906 , 0

1375 , 0 4033 , 0

1375 , 0 1591 , 0

1375 , 0 8893 , 0

1375 , 0 1251 , 0

498 , 5

Điện kháng tính toán :

-Tra đường cong tính toán ta có : " 2 , 5

Vậy trị số dòng ngắn mạch 3 pha tại N3:

853 , 50 11

, 48 743

, 2

k xk. N 2 1 , 8 50 , 853 129 , 45

-Dòng ngắn mạch do hệ

thống cung cấp cho điểm N4 :

0042 , 2

498 , 5

cung cấp cho điểm N4:

Điện kháng tính toán :

Vậy trị số dòng ngắn mạch 3 pha tại N4:

39 , 22 65

, 19 74

, 2

k xk. N 2 1 , 8 22 , 39 56 , 99

X25 = 0 , 0508

1946 , 0 1375 , 0 1946 , 0

1375 0 1946 , 0

X X X

X X

X26 = 0 , 0719

1946 , 0 1375 , 0 1946 , 0

1946 , 0 1946 , 0

X X X

X X

X27 = X25 + XH = 0,0508 +0,2906 = 0,3414

X28 = X25 + XK = 0,0508 +0,1375 = 0,1883

1883 , 0 3414 , 0 2906 , 0

3414 , 0 2906 , 0

28 27

X X

H H

1883 , 0 3414 , 0 2906 , 0

1883 , 0 3414 , 0

28 27

27 28

X X

H

1883 , 0 3414 , 0 2906 , 0

1883 , 0 2906 , 0

28 27

X X

H H

X

X X

= 0,0667 + 0,1184 + 0,06670,3348.0,1184= 0,2086 -Dòng ngắn mạch do hệ

thống cung cấp cho điểm N5 :

5901 , 0

498 , 5

cung cấp cho điểm N5:

Điện kháng tính toán :

-Tra đường cong tính toán ta

Vậy trị số dòng ngắn mạch 3 pha tại N5:

017 , 35 7

, 25 317

, 9

k xk. N 2 1 , 8 35 , 017 89 , 138

b.Điểm ngắn mạch N6 :

Sơ đồ thay thế : ứng dụng các sơ đồ thay thế điểm ngắn mạch

N1, N2 và tính đối xứng ta có :

SHT

X10



SHT

X38 = 0 , 6263

1418 , 0

2 / 2906 , 0 2376 , 0 2

2906 , 0 2376 , 0

.

2 / 3

X

X X X

2376 , 0

2 / 2906 , 0 1418 , 0 2

2906 , 0 1418 , 0

.

2 / 10

X

X X X

X40 = (XF/2 +X38) = 0,0842

0842 , 0

0687 , 0 3738 , 0 0687 , 0 3738 , 0

.

2 / 39

X

X X X

3738 , 0

0687 , 0 0842 , 0 0687 , 0 0842 , 0

.

2 / 40

X

X X X

498 , 5

cung cấp cho điểm N6:

Điện kháng tính toán :

-Tra đường cong tính toán ta có : " 2 , 2

Vậy trị số dòng ngắn mạch 3 pha tại N6:

621 , 40 266

, 33 355

, 7

có máy phát F2)

Điện kháng tính toán :

-Tra đường cong tính toán ta có : " 6 , 6



I = k 6 '.Iđm = 2,7. 375.10,5= 11,13 KA

-Dòng điện xung kích :

KA I

k xk. N 2 1 , 8 27 , 21 69 , 26

X8

S1,2,3





SHT

XB3





SHT

XB3

cung cấp cho điểm N7 :

2808 , 0

498 , 5

F4 cung cấp cho điểm N7:

Điện kháng tính toán :

-Tra đường cong tính toán ta

ixkN7 =

KA I

k xk. N 2 1 , 8 48 , 11 122 , 46

b.Điển ngắn mạch N8 :

Ta thấy rằng dòng ngắn mạch N8 bằng tổng dòng ngắn mạch tại N6 và N6’ :

KA I

I

I N N N" 40 , 621 27 , 21 67 , 831

' 6

I

I N N "N 36 , 085 11 , 13 47 , 215

' 6

CHƯƠNG IV : CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU

A.CHỌN MÁY CẮT - DAO CÁCH LY :

Một số chú ý khi chọn sơ bộ máy cắt và dao cách ly :

+ Chọn máy cắt và dao cách ly trên các mạch chính Để dễ vận hành , sửa chữa ta chọn máy cắt và dao cách ly cùng một loại trên cùng một cấp điện áp

+ Chọn máy cắt không khí cho thiết bị phân phối ngoài trời + Chọn máy cắt dầu cho thiết bị phân phối trong nhà

I Điều kiện chọn máy cắt và dao cách ly :

1.Điều kiện chọn máy cắt :

* Điện áp : UđmMC  Umạng

* Dòng điện : IđmMC  Ilvcb

* Dòng điện cắt định mức : ICđmMC  I”

*Kiểm tra ổn định nhiệt : I2

nh.tnh  BNVới máy cắt có Iđm > 1000A thì không cần kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt

* Kiểm tra ổn định động : Iodđ  Ixk

2 Điều kiện kiểm tra dao cách ly :

Dao cách ly cũng được chọntheo các điều kiện như cácđiều kiện chọn máy cắt trừ điều kiện cắt

II Tính dòng làm việc cưỡng bức cho các mạch : 1.Phương án 1 :

a.Mạch cao áp 220 KV :

+ Nhánh hệ thống :

220 3 2

09 , 166

3

160

b.Mạch trung áp 110 KV :

Dòng điện cưỡng bức nặng nề nhất ứng với lúc máy phát F4 quá tải 5% về dòng :

Icb= 0 , 689

110 3

125 05 , 1

3

05 ,

c.Mạch hạ áp 10,5 KV :

 Hạ áp máy biến áp tự ngẫu :

Ibt = 0,5 [3.SdmF1 - ( SÙFmin - Std )]

H

U

3

160 5 , 0 2 , 1

U

S k k

KA

d.Mạch máy phát điện :

Icb = 1,05.IdmF1 = 4 , 33

5 , 10 3

75 05 , 1

3

05 ,

e.Kháng điện phân đoạn :

Ta lấy kết quả lúc chọn kháng điện phân đoạn : Icb = 2,9 KA

2.Tính chọn dòng điện cưỡng bức cho phương án 3:

a.Mạch cao áp 220 KV :

+ Nhánh hệ thống : tương tự như phương án 1 ta có Icb

= 0,436 KA

+ Phía cao áp máy biến áp tự ngẫu :

220 3 2

05 , 83

3

250

b.Mạch trung áp 110 KV :

Dòng điện cưỡng bức nặng nề nhất ứng với trường hợp sự cố một máy biến áp tự ngẫu và phụ tải bên trung cực đại

110 3

65 , 117

c.Mạch hạ áp 10,5 KV :

 Hạ áp máy biến áp tự ngẫu :

Dòng điện cưỡng bức lớn nhất ứng với mức quá tải cho phép của cuộn hạ máy biến áp tự ngẫu

5 , 10 3

1 , 130 2 , 1

Icb = = 7 , 21

5 , 10 3

125 05 , 1

3

05 ,

e.Kháng điện phân đoạn :

Ta lấy kết quả lúc chọn kháng điện phân đoạn : Icb = 3,9 KA

III Chọn máy cắt và dao cách ly :

Căn cứ vào dòng điện cưỡng bức đã tính toán và các điều kiện chọn máy cắt và dao cách ly , dựa vào danh mục thiết bị trong sách thiết kế nhà máy diện ta chọn máy cắt và dao cách ly như bảng sau: