thiết kế nhà máy thuỷ điện

+ Để thuận tiện cho việc vận hành và xây dựng ta chọn các máy phát điệncùng loại.+ Chọn điện áp định mức của máy phát lớn thì dòng điện định mức, dòng điện ngắn mạch ở cấp điện áp này sẽ

+ Để thuận tiện cho việc vận hành và xây dựng ta chọn các máy phát điệncùng loại.

+ Chọn điện áp định mức của máy phát lớn thì dòng điện định mức, dòng

điện ngắn mạch ở cấp điện áp này sẽ nhỏ và do đó dể dàng chọn khí cụ điện hơn

- Tuy nhiên trong nhiệm vụ thiết kế thì ta đã biết số lợng tổ máy và công suất

tổ máy do đó ta chỉ cần tra bảng để chọn loại máy phát điện t ơng ứng Nhà máy tathiết kế kiểu thuỷ điện có 4 tổ máy Mỗi tổ máy có công suất 100 MVA Về điện áp

- Công suất đặc của nhà máy là: SNM = 4.117,65 = 470.6 (MVA)

1.2.TíNH TOáN phụ tảI và CÂN BằNG CÔNG SUấT:

- Việc tính toán cân bằng công suất trong nhà máy giúp chúng ta xây dựng

đợc đồ thị phụ tải cho nhà máy, từ đó đề xuất đợc các phơng án nối dây hợp lý chonhà máy, đồng thời cho phép dễ dàng chọn đợc các loại máy biến áp của nhà máy

- Nh vậy dựa vào đồ thị phụ tải, công suất cực đại ở các cấp điện áp mà nhiệm

vụ thiết kế tốt nghiệp đa ra, ta sẽ tiến hành tính toán phụ tải và cân bằng công suấttoàn nhà máy theo thời gian hàng ngày Đồ thị phụ tải tổng của toàn nhà máy phụ tảicủa hộ tiêu thụ ở các cấp điện áp (đã bao gồm phụ tải dùng), nhà máy còn có nhiệm

vụ phát hết công suất còn lại lên hệ thống

- Đồ thị phụ tải tổng hợp toàn nhà máy đợc vẽ theo công suất biểu kiến S(MVA) theo thời gian hàng ngày

1.2.1.Tính toán phụ tải cấp điện áp máy phát :13,8KV.

0

Hình 1.1

24 12



100

1.2.2 Tính toán phụ tải cấp điện áp trung: 110KV.

- Công suất cực đại: PT.max= 120 (MW)

- Hệ số công suất: Cos  = 0,85

SUT =

T Cos

P



100

%

(1.2)

- Công suất biểu kiến đợc xác định nh công thức (1-2):

-Từ đồ thị phụ tải cấp điện áp trung UT (hình 1-2) với công thức (1.2) ta lập

đợc bảng phân bố công suất của phụ tải UT nh sau:

1.2.3.Tính toán phụ tải cấp điện áp cao: 220KV.

- Công suất cực đại: PCmax = 180 (MW)

- Hệ số công suất: Cos  = 0,85

SUC=

c Cos

P



100

%

(1.3)

- Từ đồ thị phụ tải UC (hình 1-3) với công thức (1.3) ta lập đợc bảng phân

bố công suất phụ tải của UC nh sau: Bảng 1-4

Hình 1.3

0 (1.4)Trong đó:

+  : Hệ số tự dùng theo đề cho  = 0,02

+ SNM : Công suất đặt của nhà máy

+ St : Công suất của nhà máy phát ra tại thời điểm t vì nhà máy luôn phát hết công suất thừa về hệ thống nên:

St = SNM

Từ công thức (1.4) ta có:

Std = .S NM = 0,02.S NM = 0,02.470,6 = 9,412 (MVA)

1.2.5 Bảng tính toán phụ tải và cân bằng công suất:

- Nhà máy đợc nối với hệ thống và công suất thừa sẽ đợc phát về hệ thống và

đợc xác định theo công thức (1.5)

STH = SNM - (SUF + SUT + SUC + Std) (1.5)

- Từ công thức (1.5) và dựa vào các bảng (1 - 2), (1 - 3), (1 - 4) ta lập đợc bảng cân bằng công suất của toàn nhà máy nh bảng (1 - 5)

05 , 47

= 211470,76,6 .100 = 44,9%

- Trên cơ sở nhiệm vụ thiết kế và số liệu đã đợc tính toán ở phần chọn máyphát điện và cân bằng công suất ta chọn sơ đồ nối dây chính cho nhà máy và sơ đồnối điện chính phải đáp ứng đợc các yêu cầu sau:

-Vì cả hai phía điện áp trung 110 KV và điện áp cao 220 KV đều trung tínhtrực tiếp nối đất nên ta sữ dụng máy biến áp tự ngẫu làm máy biến áp liên lạc giữahai cấp điện áp trung và cao

- Căn cứ vào bảng cân bằng công suất (1-5) thì tại mọi thời điểm nhà máy

đều phát hết công suất thừa về hệ thống (Sth.min = 61,22 (MVA), Sth.max = 141,2(MVA))

- Công suất dự trữ của hệ thống 181,21 (MVA) và công suất phát SF = 117,65MVA nên công suất nối bộ MF-MBA không lớn hơn công suất dự trữ của hệ thốngnên đảm bảo yêu cầu

-Với STmin = 112,94 MVA và SF = 117,65 MVA thì việc nối bộ MF-MBA vàothiết bị phân phối cấp điện áp trung là hoàn toàn đảm bảo

1.3.2 Vạch phơng án nối điện:

Từ những yêu cầu kỹ thuật và đặc điểm của nhà máy ta vạch đợc các phơng

án nối điện:

5

1.3.2.1 Phơng án I:

* Mô tả phơng án:

Sơ đồ dùng 2 bộ MF - MBA nối bộ với thanh góp điện áp cấp điện

áp 220 KV và 110 KV F1 - B1 và F4 - B 4 và 02 máy biến áp tự ngẫu để liên lạc giữahai cấp điện áp cao và trung

- Do dùng nhiều máy biến áp nối vào thanh góp cao áp và trung áp nên

số lợng thiết bị phân phối ở cấp điện áp cao và trung sẽ nhiều, công suất phụ tải cấpdiện áp trung đợc thông qua máy biến áp liên lạc cho nên phải lựa chọn máy biến ápcông suất lớn, do dùng hai máy biến áp tự ngẫu nên dòng điện trong mạng cao áp vàtrung áp sẽ lớn dẫn đến khó khăn trong việc lựa chọn thiết bị phân phối

6

Dùng 02 máy biến áp tự ngẫu liên lạc giữa hai cấp điện áp trung và cao phía hạ

áp nối với 2 máy phát F3 và F4

- Chọn máy biến áp có công suất lớn do đó tốn kém

- Do dùng 02 máy biến áp tự ngẫu liên lạc giữa hai cấp điện áp trung vàcao nên dòng sẽ lớn dẫn đến khó khăn trong việc lựa chọn thiết bị phân phối

1.3.2.3 Phơng án III:

* Mô tả phơng án:

- Sơ đồ dùng 02 bộ máy phát - máy biến áp nối bộ vào thanh góp áp điện trung

F3 - B3 và F4 - B4

- Dùng 02 máy biến áp tự ngẫu liên lạc giữa hai cấp điện áp trung và cao phía hạ

áp nối với 2 máy phát F1 và F2

4

F 2 TBPP 220 kV

2.1 CHọN MáY BIếN áP:

2.1.1 Một số yêu cầu khi chọn máy biến áp:

Máy biến áp là một trong những thiết bị chính quan trọng trong nhà máy

điện, vốn đầu t của nó chiếm một phần rất quan trọng trong tổng số vốn đầu t củanhà máy điện.Vì vậy việc chọn số lợng máy biến áp và công suất định mức củachúng là rất quan trọng Công suất của máy biến áp đợc chọn phải đảm bảo khảnăng cung cấp điện theo yêu cầu của phụ tải không những trong điều kiện làm việcbình thờng mà ngay cả lúc sự cố Chế độ làm việc định mức các máy biến áp phụthuộc vào nhiệt độ môi trờng nhng do có thể đặt hàng theo điều kiện khí hậu tại nơilắp đặt nên không cần hiệu chỉnh theo nhiệt độ

a Điều kiện chọn máy biến áp:

- Loại máy biến áp phải phù hợp

- Điện áp phải theo đúng yêu cầu của các cấp điện áp

- Công suất định mức

+ Đối với máy biến áp ba pha hai cuộn dây nối bộ thì chọn theo điềukiện:

SdmB SdmF (2-1) + Đối với máy biến áp tự ngẫu nối bộ thì chọn theo điều kiện:

U

U U

b Kiểm tra quá tải máy biến áp:

9

Quá tải bình thờng: Nếu công suất định mức của máy biến áp đã chọn đúng

điều kiện chọn công suất thì không cần kiểm tra quá tải bình thờng Nếu chọn không

đúng theo điều kiện trên thì phải kiểm tra

- Quá tải sự cố: Với máy biến áp đã chọn, ta giả thiết nhà máy bị sự cố mộtthiết bị nào đó thì máy biến áp có đảm bảo cung cấp điện hay không với hệ số quátải cho phép

2.2 Chọn MBA cho phơng án I:

- Sơ đồ phân bố phụ tải cấp máy phát:

2.2.1 Chọn máy biến áp:

2.2.1.1.Chọn MBA 3 pha 2 cuộn dây B1:

- Theo điều kiện (2.1) ta chọn:

SdmB 1SdmF = 117,65 (MVA)Tra “mục V phụ lục 2” sách “thiết kế nhà máy điện” của BKHN ta đợc MBAloại: TДЦ-125/ 242/ 13,8 có các thông số nh bảng 2-1

Bảng 2-1

Kiểu

MBA (KV)Uđm (KV)UC (KV)UH (KW)P0 (KW)P0 UN% I0%

2.2.1.2 Chon MBATN liên lạc B 2 ,B 3 :

- Máy biến áp chọn là máy biến áp tự ngẫu điều kiện chọn là:

235 , 3

5 ,

2.2.1.3 Chọn MBA 3 pha hai cuộn dây B 4 :

- Theo điều kiện (2.1) ta chọn:

SdmB 4 SdmF = 117,65 (MVA)Tra “mục V phụ lục 2” sách “thiết kế nhà máy điện” của BKHN ta đợc MBAloại: TДЦ-125/ 121/ 13,8 có các thông số nh bảng 2- 3

2.2.2 Kiểm tra quá tải máy biến áp:

2.2.2.1.Đối với biến áp 2 cuộn dây nối bộ B 1 và B 4

- Do công suất của máy biến áp đợc chọn lớn hơn công suất của máy phát nênkhông cần xét quá tải bình thờng

2.2.2.2.Đối với biến áp tự ngẫu B 2 và B 3

a.Chế độ vận hành bình thờng:

- Trong quá trình chọn máy biến áp B2 và B3 đã chọn theo điều kiện

Kcl SđmB  SđmF nên máy biến áp không bị quá tải

17,1412

max 3

, 0 125

589 , 70

Nh vậy máy biến áp đã chọn trong điều kiện này không bị quá tải

Sơ đồ khi sự cố:

- Công suất truyền cho phụ tải bên trung đợc tính nh sau:

ST = SUTmax - (SđmF4 - Std4 - SUF4 min)

ST = 141,17 - (117,65 - 2,352 - 7,259) = 35,283(MVA)

+ Hệ số mang tải của cuộn trung MBATN : B2

2 , 1 282

, 0 125

283 , 35

Vậy cuộn trung đảm bảo không bị quá tải khi sự cố

Trong trờng hợp này công suất truyền qua cuộn hạ là

Vậy máy biến áp đã chọn trong điều kiện này không bị quá tải

2.2.3 Kết luận: Các máy biến áp B1,B2, B3, B4 đã chọn cho phơng án I thoả mãn

điều kiện quá tải bình thờng cũng nh quá tải sự cố

12

-2.3 chọn máy biến áp cho phơng án 2:

Sơ đồ nối điện:

2.3.1.chọn máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây B 1 và B 2 :

- Theo điều kiện (2.1) ta chọn:

SdmBASdmF = 117,65 (MVA)Tra “mục V phụ lục 2” sách “thiết kế nhà máy điện” của BKHN ta đợc MBAloại: TДЦ-125/ 242/ 13,8 có các thông số nh sau:

2.3.2.chọn máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây B 3 và B 4 :

- Theo điều kiện (2.1) ta chọn:

SdmB A SdmF = 117,65 (MVA)Tra “mục V phụ lục 2” sách “thiết kế nhà máy điện” của BKHN ta đợc MBAloại: TДЦ-125/ 121/ 13,8 có các thông số nh bảng sau:

SđmB  2.SđF - STmin = 2.117,65 - 112,94 = 122,36(MVA) Tra “Mục V phụ lục 2” sách thiết kế nhà máy điện Đại học BKHN ta chọn đợcmáy biến áp loại :ATДЦTH-125/230/121/13,8 có thông số nh sau:

Bản

g 2-6Kiểu

2.3.4 Kiểm tra quá tải máy biến áp của phơng án 2:

2.3.4.1.Kiểm tra quá tải B 1 , B 2 , B 3 , B 4

- Công suất của máy biến áp đợc chọn lớn hơn công suất định mức của máy

phát nên không cần kiểm tra quá tải bình thờng

2.3.4.2.Kiểm tra quá tải MBA B 5 :

- Điều kiện làm việc bình thờng

Do công suất máy biến áp B5 chọn theo điều kiện SđmB  2.SđF - STmin nên luôn đảmbảo cung cấp điện trong điều kiện quá tải bình thờng

- Điều kiện sự cố (giả sữ sự cố máy biến áp B4) với máy biến áp B5 với khảnăng quá tải sự cố phải đảm bảo cung cấp đủ công suất cho bên trung

875 , 25

+ Trờng hợp sự cố máy biến áp nối bộ bên cao 220KV thì không cần kiểm tra quátải máy biến áp B5 vì phía cấp điện áp cao đợc nối với hệ thống

2.3.5.Kết luận : C ácmáy biến áp đã chọn cho phơng án II luôn đảm bảo cung cấp

điện cho các phụ tải trong điều kiện quá tải bình thờng cũng nh sự cố

2.4.Tính Toán Tổn Thất Điện NĂNG:

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

- Nh ta đã biết tổn thất trong máy biến áp gồm hai phần:

+Tổn thất sắt không phụ thuộc vào phụ tải và chính bằng tổn thất không tảitrong máy biến áp

+Tổn thất đồng phụ thuộc vào phụ tải, khi phụ tải bằng công suất định mứccủa máy biến áp thì tổn thất đồng bằng tổn thất ngắn mạch

2.4.1.1.Tổn thất trong máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây.

- Tổn thất điện năng trong máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây đợc tính nh sau:

2

2

1

dmB

i i N o

S

t S P n t P n

(2-8)

Trong đó: Si là công suất qua n máy biến áp vận hành song song trong thờigian ti tơng ứng với đồ thị phụ tải hình bậc thang

2.4.1.2.Tổn thất điện năng trong máy biến áp tự ngẫu.

- Theo tài liệu thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp, tổn thất điện năngtrong máy biến áp tự ngẫu đợc tính nh sau:

t S

S P S

S P S

S P n

t P n A

dmB

iH NH dmB

iT NT dmB

iC NC

14

-Trong đó :

+ SiC, SiT, SiH là công suất tải qua cuộn cao, cuộn trung và cuộn hạ của

n máy biến áp tự ngẫu vận hành song song

+ P NC, P NT, N NH: là tổn thất ngắn mạch trong cuộn cao, cuộntrung và cuộn hạ của máy biến áp tự ngẫu, và P NC, P NT, N NH đợc tính nh sau:

cl

H NT

cl

H NC T

NC NC

K

P K

P P

cl

H NC

cl

H NT T

NC NT

K

P K

P P

P 11)

H NT

cl

H NC

K

P K

P

P 0,5 2 2 12)

(2-Nếu máy biến áp chế tạo chỉ có thông số của P NCT thì:

T C N H

T N H

(2-13)

2.4.2.Tính tổn thất điện năng cho phơng án 1.

2.4.2.1.Tổn thất trên máy biến áp B 1

- Từ đồ thị phụ tải ta lập đợc bảng số liệu sau: Bảng 2-7

15

-2

2 1

1

1 1

dmB

i i N o

B

S

t S P t

P



) 4 289 , 106 8 887 , 105 12 769 , 107 ( 125

380 24

115



2.4.2.2.Tổn thất trên máy biến áp B 4

- Từ đồ thị phụ tải ta lập đợc bảng số liệu sau: Bảng 2-8

1

1 1

dmB

i i N o

B

S

t S P t

P



) 4 289 , 106 8 887 , 105 12 769 , 107 ( 125

400 24

100

cl

H NT

cl

H NC T

NC NC

K

P K

P P

P

= 0,5 260 ( )

5 , 0

260 5

, 0

cl

H NC

cl

H NT T

NC NT

K

P K

P P

= 0,5 260 ( )

5 , 0

260 5

, 0

H NT

cl

H NC

K

P K

P

= 0,5 520 780 ( )

5 , 0

260 5

, 0

2 3

2.4.3.1.Tính tổn thất điện năng trong máy biến áp B 1

- Dựa vào đồ thị phụ tải cấp điện áp máy phát (Hình 1-1) và công thức (2-8)

ta tính đợc tổn thất điện năng trong máy biến áp B1

- Từ đồ thị phụ tải ta lập đợc bảng số liệu sau: Bảng 2-10

17

-2

2 1

1

1 1

dmB

i i N o

B

S

t S P t

P



) 4 289 , 106 8 887 , 105 12 769 , 107 ( 125

380 24

115



2.4.3.2.Tính tổn thất điện năng trong máy biến áp B 2

- Dựa vào đồ thị phụ tải cấp điện áp máy phát (Hình 1-1) và công thức (2-8)

ta tính đợc tổn thất điện năng trong máy biến áp B2

- Từ đồ thị phụ tải ta lập đợc bảng số liệu sau: Bảng 2-11

1

1 1

dmB

i i N o

B

S

t S P t

P



) 4 593 , 102 8 181 , 101 12 004 , 104 ( 125

380 24

115



2.4.3.3.Tổn thất trên máy biến áp B 4

- Từ đồ thị phụ tải ta lập đợc bảng số liệu sau: Bảng 2-12

1

1 1

dmB

i i N o

B

S

t S P t

P



) 4 289 , 106 8 887 , 105 12 769 , 107 ( 125

400 24

100



2.4.3.4.Tính tổn thất điện năng trong máy biến áp B 3

- Dựa vào đồ thị phụ tải cấp điện áp máy phát (Hình 1-1) và công thức (2-8)

ta tính đợc tổn thất điện năng trong máy biến áp B3

- Từ đồ thị phụ tải ta lập đợc bảng số liệu sau: Bảng 2-13

Thời gian

1 1

dmB

i i N o

B

S

t S P t

P



) 4 593 , 102 8 181 , 101 12 004 , 104 ( 125

400 24

100



2.4.3.4.TÝnh tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong m¸y biÕn ¸p B 5

- M¸y biÕn ¸p B5 liªn l¹c gi÷a hai cÊp ®iÖn ¸p trung vµ ®iÖn ¸p cao vµtruyÒn c«ng suÊt tõ trung sang cao, nªn ta tÝnh tæn thÊt ®iÖn n¨ng nh sau:

S P t

P A

dmB

iT NT dmB

iC NC

145 5

, 0

145 290 ( 5 ,



) ( 145 ) 5 , 0

145 5

, 0

145 290 ( 5 ,

125

145 2 24

3 2

19

Ngắn mạch là sự cố nghiêm trọng trong hệ thống điện Vì vậy mục đích củaviệc tính toán ngắn mạch là để chọn các loại khí cụ điện và các phần tử có dòng điệnchạy qua, đồng thời kết quả tính toán ngắn mạch còn là căn cứ để thiết kế hệ thốngbảo vệ, Rơle và xác định phơng thức vận hành

- Mạng điện thiết kế có cấp diện áp 110KV và 220KV (trung tính trực tiếpnối đất ) nên dòng chạm đất là dòng iN(1) Trong một số trờng hợp iN(1) có thể lớn hơn

iN(3) Trong vận hành ta có thể làm giảm đi trị số iN(1) bằng cách mở trung tính củamột số máy biến áp không nối đất để luôn giữ trị số iN(1) gần bằng trị số iN(3) Nh vậydạng ngắn mạch nặng nề nhất để kiểm tra khí cụ diện là ngắn mạch 3 pha

- Vì trong tính toán ngắn mạch ta tính toán với dạng N(3) đối xứng theo phơngpháp đờng cong tính toán ta tính một số điểm cần thiết tơng ứng với tình trạng vậnhành nguy hiểm nhất của sơ đồ nối điện

- Vậy điều kiện dể kiểm tra khí cụ điện khi ngắn mạch (kiểm tra ổn định

động, ổn định nhiệt và điều kiện cắt) Đều kiểm tra theo dòng iN(3) cho nên dạng tínhtoán ngắn mạch là dòng 3 pha

3.2.tính toán ngắn mạch cho phơng án I:

3.2.1.Xác định điểm ngắn mạch cho phơng án I.

a/ Điểm N 1 : Chọn khí cụ cho cấp điện áp cao.Tơng ứng với sơ đồ tất cả các

máy phát và hệ thống đều làm việc

b/ Điểm N 2 : Chọn khí cụ điện cho cấp điện áp trung Tơng ứng với sơ đồ tất

cả các nhà máy và hệ thống đều làm việc

c/ Cần so sánh điểm ngắn mạch N 3 và N 4 : Chọn khí cụ điện cho mạch hạ áp

máy biến áp tự ngẫu Nguồn cung cấp cho N3 là F2 còn các tổ máy còn lại và hệthống đều nghỉ Nguồn cung cấp cho N4 khi F2 nghỉ còn các tổ máy còn lại và hệthống hoạt động bình thờng

d/ Cần so sánh điểm ngắn mạch N 5 , N 6 và N 7 : Chọn khí cụ điện cho mạch tự

ding Nguồn cung cấp cho N 5 , N 6 và N7 là tất cả máy phát và hệ thống đều làm việcbình thờng

X130,037

X20,178

X50,186

X100,07

X90

X90

X110,07

X60,186

X30,178

Hỗnh 2

~

X70,084

X40,178

20

3.2.3 Tính các đại lợng trong hệ tơng đối:

3.2.3.1.Chọn và qui đổi các đại lợng cơ bản trong hệ đơn vị tơng đối.

3.2.3.2.Giá trị điện kháng của các phần tử:

+ Điện kháng của máy phát điện:

X1= X2 = X3 = X4 = 0 , 178

65 , 117

100 21 , 0

S

S X

+ Điện kháng của cuộn hạ MBA tự ngẫu B2, B3:

X5 = X6 =

dmB

cb T NC H

NT H

NC

S

S U

U U

.

250

100 11 5 , 0

20 5 , 0

32 200

X130,037

X120,088

X10,178

X20,178

X50,186

X100,07

X90

X90

X110,07

X60,186

X30,178

X40,178

21

-X8 = X9 =

dm

cb H NC H

NT T

S U

U

200

250

100 5 , 0

32 5 , 0

20 11 200

NC T

NC

S

S U

U

200

250

100 5 , 0

20 5 , 0

32 11 200

0 125

100

100

11

S

S U

+ Điện kháng của MBA 3 pha 2 cuộn dây B4:

125

100 100

5 , 10

S

S U

+ Điện kháng của hệ thống tính đến thanh góp cao áp:

X14 = XH = Xht

ht

cb

S S

0  + Điện kháng của đờng dây kép nối với hệ thống:

X13 = X0.l 0,037

230.2

100100.4,0

CB

cb

U S

+ Sơ đồ thay thế ‘hình 3-2’ ta biến đổi nh sau

- Giá trị điện kháng trong quá trình biến đổi:

X15 = X13 + X14 = 0,037 + 0,014 = 0,051

X16 = X1 + X12 = 0,178 + 0,088 = 0,266

X17 = X4 + X7 = 0,178 + 0,048 = 0,262

07 , 0



X22 = X21 // X17 = 0 , 152

262 , 0 182 , 0

262 , 0 182 , 0

17 21

17 21







X X

X X

178 , 0 266 , 0

23 16

23 16







X X

X X

+Tính dòng ngắn mạch:

-Dòng điện ngắn mạch tại N1 do nhà máy cung cấp:

Điện kháng tính toán qui đổi về hệ đơn vị tơng đối để tính toán:

N 1

X240,109

X150,051



H

 E1,2,3,4

X110,07

X190,364

 H

 E2  E4  E3

 E1

X150,051

X100,07

X170,262

X180,364

X160,266

X200,035

X220,152

X160,266

N 1

23

X tt = X24 0,513

100

65,117.4.109,

Tra đờng cong tính toán ta đợc bội số của dòng ngắn mạch:

I0 = 2,18; I = 2,33

Dòng điện quá độ ban đầu và đòng xác lập

230 3

65 , 117 4 18 , 2

3

U

S I

65 , 117 4 33 , 2

S I

25 , 0

15

KA X

I I

I    H   

- Dòng điện ngắn mạch xung kích tức thời tại N1:

) ( 118 , 19 48 , 7 8 , 1 2

X190,364

X100,07

X170,262

X180,364

X16

24

-Ta đợc sơ đồ sau:

X22 = (X21//X17) = 0 , 107

262 , 0 182 , 0

262 , 0 182 , 0

17 21

17 21







X X

X X

Biến đổi : Y(X15, X16 , X20)   (X23 , X24)

266 , 0

035 , 0 051 , 0 035 , 0 051 , 0

16

20 15 20 15

X

X X X X

051 , 0

035 , 0 266 , 0 035 , 0 266 , 0

15

20 16 20 16

X

X X X X X

X25 = X24//X22 = 0 , 087

107 , 0 483 , 0

107 , 0 483 , 0

22 24

22 24







X X

X X

+Tính dòng ngắn mạch:

-Dòng điện ngắn mạch tại N2 do nhà máy cung cấp:

Điện kháng tính toán qui đổi về hệ đơn vị tơng đối để tính toán:

X tt = X25 0,409

100

65,117.4.087,

Tra đờng cong tính toán ta đợc bội số của dòng ngắn mạch:

X200,035

X210,182

X160,266

N 2

X170,262

 E2,3

N 2

X220,107

X240,483

X250,087

X230,092

N 2

 E1,2,3,4



H

25

115 3

65 , 117 4 65 , 2

3

U

S I

65 , 117 4 66 , 2

S I

5 , 0

23

KA X

I I

I    H   

- Dòng điện ngắn mạch xung kích tức thời tại N2:

) ( 788 , 29 702 , 11 8 , 1 2

-Dòng điện ngắn mạch tại N3 do máy phát F2 cung cấp:

Điện kháng tính toán qui đổi về hệ đơn vị tơng đối để tính toán:

X tt = X2 0,209

100

65,117.178,

Tra đờng cong tính toán ta đợc bội số của dòng ngắn mạch:

I0 = 6 ; I = 3,75

Dòng điện quá độ ban đầu và dòng xác lập

8 , 13 3

65 , 117 6

3

U

S I

65 , 117 75 , 3

S I

I I

I    H 

- Dòng điện ngắn mạch xung kích tức thời tại N3:

) ( 031 , 81 567 , 29 93 , 1 2

26

-Từ “Hình 3-3” ta có:

152 , 0 364 , 0 262 , 0

364 , 0 262 , 0

//

19 17

19 17 19

X X X

X X

2

07 , 0 2

11 10

X X X

Ta đợc sơ đồ sau:

Biến đổi : Y(X15, X16 , X21)   (X22 , X23)

051 , 0

035 , 0 266 , 0 035 , 0 266 , 0

15

21 16 21 16

X

X X X X

266 , 0

035 , 0 051 , 0 035 , 0 051 , 0

16

21 15 21 15

X

X X X X X

483 , 0 152 , 0

483 , 0 152 , 0

//

22 20

22 20 22

X X X

X X

Ta đợc sơ đồ sau:



X110,07

X190,364

X100,07

X170,262

X50,186

X160,266

X210,035

X50,186

X160,266

N 4

X200,152

N 4

X240,115

 E1,3,4

 H

X230,092

X50,186

27

Biến đổi : Y(X23, X24 , X5)   (X25 , X26)

115 , 0

186 , 0 092 , 0 186 , 0 092 , 0

24

5 23 5 23

X

X X X X

092 , 0

186 , 0 115 , 0 186 , 0 115 , 0

23

5 24 5 24

X

X X X X X

+Tính dòng ngắn mạch:

- Dòng điện ngắn mạch do hệ thống cung cấp:

9 , 812 ( )

426 , 0

18 , 04

25

KA X

I

I cbIII

-Dòng điện ngắn mạch tại N4 do nhà máy cung cấp:

Điện kháng tính toán qui đổi về hệ đơn vị tơng đối để tính toán:

100

65,117.3533,0

Tra đờng cong tính toán ta đợc bội số của dòng ngắn mạch:

I0 = 0,55 ; I = 0,625

Dòng điện quá độ ban đầu và dòng xác lập

8 , 13 3

65 , 117 3 55 , 0

3

U

S I

65 , 117 3 625 , 0

3

U

S I

07 , 0 // 11

19 18

X X X

262 , 0 182 , 0

262 , 0 182 , 0

//

17 21

17 21 17

X X X

X X

088 , 0 051 , 0 088 , 0 051 , 0

23

12 15 12 15

X

X X X X

051 , 0

088 , 0 187 , 0 088 , 0 187 , 0

15

12 23 12 23

X

X X X X X

137 , 0 178 , 0 579 , 0

178 , 0 579 , 0

//

1 25

1 25 1

X X X X X

Ta đợc sơ đồ sau:



X110,07

X190,364

X100,07

X170,262

X180,364

X120,088

N 6

X10,178

X230,187

X120,088

N 6

 E2,3,4

X10,178

N 6

X260,137

 E1,2,3,4



0,163

18 , 4

24

KA X

I

I cbIII

-Dòng điện ngắn mạch tại N6 do nhà máy cung cấp:

Điện kháng tính toán qui đổi về hệ đơn vị tơng đối để tính toán:

100

65,117.4137,0

S

S X X

Tra đờng cong tính toán ta đợc bội số của dòng ngắn mạch:

I0 = 1,7 ; I = 1,92

Dòng điện ngắn mạch quá độ ban đầu và dòng xác lập

8 , 13 3

65 , 117 4 7 , 1

3

U

S I

6 , 470 192 , 0

S I

07 , 0 // 11

19 18

X X X

X110,07

X190,364

X100,07

X70,084

X180,364

X160,266

X200,035

X40,178

N 7

 E2,3

X70,084

X210,182

X160,266

035 , 0 051 , 0 035 , 0 051 , 0

16

20 15 20 15

X

X X X X

051 , 0

035 , 0 266 , 0 035 , 0 266 , 0

15

20 16 20 16

X

X X X X X

132 , 0 182 , 0 483 , 0

182 , 0 483 , 0

//

21 23

21 23 21

X X X

X X

Biến đổi : Y(X22, X24 , X7)   (X25 , X26)

132 , 0

084 , 0 092 , 0 084 , 0 092 , 0

24

7 22 7 22

X

X X X X

092 , 0

084 , 0 132 , 0 084 , 0 132 , 0

22

7 24 7 24

X

X X X X X

178 , 0 336 , 0

178 , 0 336 , 0

//

4 26

4 26 4

X X X X X

+Tính dòng ngắn mạch:

- Dòng điện ngắn mạch do hệ thống cung cấp:

17 , 863 ( )

234 , 0

18 , 4

25

KA X

I

I cbIII

-Dòng điện ngắn mạch tại N7 do nhà máy cung cấp:

Điện kháng tính toán qui đổi về hệ đơn vị tơng đối để tính toán:



N 7

X270,116

X240,132

X40,178

31

100

65,117.4116,0



cb

dmF tt

S

S X X

Tra đờng cong tính toán ta đợc bội số của dòng ngắn mạch:

I0 = 1,95 ; I = 2,18

Dòng điện ngắn mạch quá độ ban đầu và dòng xác lập

8 , 13 3

65 , 117 4 95 , 1

3

U

S I

6 , 470 18 , 2 , 0

S I

* Nhận xét : So sánh kết quả tính toán tại N5, N6, N7 ta thấy dòng ngắn mạch tại

N6 lớn nhất Nên ta chọn kết quả tính toán ngắn mạch tại N6 để kiểm tra khí cụ điệnmạch tự dùng

3.3 tính toán ngắn mạch cho PHƯƠNG áN II:

3.3.1 Xác định điêm ngắn mạch để chọn khí cụ điện:

a/ Điểm N 1 : Chọn khí cụ điện cho cấp điện áp cao Tơng ứng với sơ đồ là tất

cả các máy phát và hệ thống đều làm việc

b/ Điểm N 2 : Chọn khí cụ điện cấp điện áp trung Tơng ứng với sơ đô tất cả

các máy phát và hệ thống đều làm việc

32

-c/ Cần so sánh điểm N 5 , N 8 và N 9 : Chọn khí cụ điện cho mạch tự dùng.

Nguồn cung cấp cho N5, N8, N9 là tất cả nhà máy và hệ thống làm việc bình thờng 3.3.2 Sơ đồ thay thế tính toán:

`

3.3.3 Tính các đại lợng trong hệ tơng đối:

3.3.3.1.Chọn và quy đổi các đại lợng cơ bản trong hệ đơn vị tơng đối.

Vậy: IcbI =

8 , 13 3

100

115 3

b/ Giá trị điện kháng của các phần tử:

+ Điện kháng của máy phát điện:

X1= X2 = X3 = X4 = 0 , 178

65 , 117

100 21 , 0

S

S X

+ Điện kháng của cuộn hạ MBA tự ngẫu B5:

XH = X9 =

dmB

cb T NC H

NT H

NC

S

S U

U U

.

19 5 , 0

31 200

NT T

S U

U

200

X130,037

X120,088

X10,178

X20,178

X50,186

X100,07

X90

X90

X110,07

X60,186

X30,178

X40,178

X120,014

X130,037

X50,088

X60,088

Hỗnh 5

3-X10,178

X20,178

X110,14

X90,356

X40,178

X100

 E1  E2

 E4

 E3

X80,084

X30,178

X70,084

33

125

100 5 , 0

31 5 , 0

19 11 200

NC T

NC

S

S U

U

200

19 5 , 0

31 11 200

11

S

S U

+ Điện kháng của MBA 3 pha 2 cuộn dây B3,B4:

XB3 = XB4 = X7 = X8 = 0 , 084

125

100 100

5 , 10

S

S U

+ Điện kháng của hệ thống tính đến thanh góp cao áp:

X13 = XH = Xht

ht

cb

S S

Trong đó:

Xht : Điện kháng ngắn mạch tính đến thanh góp của hệ thống

Xht = 0,28Sht : Công suất của hệ thống không tính đến nhà máy đangthiết kế

Sht = 2000 (MVA)

2000

100 28 , 0

100100.4,02

X60,088

X20,178

X70,084

X30,178

X80,084

X40,178

X50,088

X10,178

 E3

 E2

 E1

X120,014

Hỗnh 3 - 6

16 15

16 15 16

X X X

X X

2

262 , 0

//

18 17

18 17 18

X X X

X X

271 , 0 133 , 0

//

21 19

21 19 21

X X X

X X

25 , 0

14

KA X

I

-Dòng điện ngắn mạch tại N1 do nhà máy cung cấp:

Điện kháng tính toán qui đổi về hệ đơn vị tơng đối để tính toán:

100

65,117.4089,0

S

S X X

Tra đờng cong tính toán ta đợc bội số của dòng ngắn mạch:

35

-Dòng điện ngắn mạch quá độ ban đầu và dòng xác lập

230 3

65 , 117 4 72 , 2

3

U

S I

6 , 470 75 , 2

S I

+ Sơ đồ thay thế (hình 3-6) ta biến đổi đựoc:

Biến đổi : Y(X14, X19 , X11)  (X21 , X22)

051 , 0

14 , 0 133 , 0 14 , 0 133 , 0

14

11 19 11 19

X

X X X X

133 , 0

14 , 0 051 , 0 14 , 0 051 , 0

19

11 14 11 14

X

X X X X X

131 , 0 638 , 0

131 , 0 638 , 0

//

20 21

20 21 20

X X X

X X

5 , 0

22

KA X

I

-Dòng điện ngắn mạch tại N2 do nhà máy cung cấp:

Điện kháng tính toán qui đổi về hệ đơn vị tơng đối để tính toán:

N 2

X110,14

X190,133

X200,131

N 2

X230,131

X220,244



H

 E1,2,3,4

36

100

65,117.4108,0

S

S X X

Tra đờng cong tính toán ta đợc bội số của dòng ngắn mạch:

I0 = 2,19 ; I = 2,32

Dòng điện ngắn mạch quá độ ban đầu và dòng xác lập

115 3

65 , 117 4 19 , 2

3

U

S I

6 , 470 32 , 2

S I

-Dòng điện ngắn mạch tại N3 do máy phát F2 cung cấp:

Điện kháng tính toán qui đổi về hệ đơn vị tơng đối để tính toán:

X*

100

65,117.178,

Tra đờng cong tính toán ta đợc bội số của dòng ngắn mạch:

I0 = 6 ; I = 3,75

Dòng điện quá độ ban đầu và dòng xác lập

8 , 13 3

65 , 117 6

3

U

S I

65 , 117 75 , 3

S I

I I

I    H 

- Dòng điện ngắn mạch xung kích tức thời tại N3:

) ( 031 , 81 567 , 29 93 , 1 2

 H

N 4

X110,14

 E4

X130,037

X60,088

X20,178

X70,084

X30,178

X80,084

X40,178

X50,088

 E3

 E2

X120,014

6 2

X

X16 X3 X7  0 , 178  0 , 084  0 , 262

262 , 0 084 , 0 178 , 0

8 4

//

17 16

17 16 17

X X X

X X

X19 X11X18  0 , 14  0 , 131  0 , 271

134 , 0 271 , 0 266 , 0

271 , 0 266 , 0

//

19 15

19 15 19

X X X

X X

Ta đợc sơ đồ nh sau:

Biến đổi : Y(X5, X14 , X20)   (X21 , X22)

134 , 0

088 , 0 051 , 0 088 , 0 051 , 0

20

5 14 5 14

X

X X X X X

051 , 0

088 , 0 134 , 0 088 , 0 134 , 0

14

5 20 5 20

X

X X X X X

Ta đợc sơ đồ sau:

N 4

 H

X140,051

X150,266

X190,271

X50,088

 E2  E3,4

N 4

X220,453

X210,172



H

 E2,3,4

18 , 4

21

KA X

I

I cbIII

-Dòng điện ngắn mạch tại N4 do nhà máy cung cấp:

Điện kháng tính toán qui đổi về hệ đơn vị tơng đối để tính toán:

100

65,117.3453,0

22

cb

dmF tt

S

S X X

Tra đờng cong tính toán ta đợc bội số của dòng ngắn mạch:

I0 = 0,66 ; I = 0,76

Dòng điện ngắn mạch quá độ ban đầu và dòng xác lập

8 , 13 3

65 , 117 3 66 , 0

3

U

S I

65 , 117 3 76 , 0

S I

5 1

X

X16 X2 X6  0 , 178  0 , 088  0 , 266

262 , 0 084 , 0 178 , 0

8 4

//

15 16

15 16 16

X X X

X X

Biến đổi : Y(X14, X11 , X18)   (X19 , X20)

133 , 0

14 , 0 051 , 0 14 , 0 051 , 0

18

11 14 11 14

X

X X X X X

051 , 0

14 , 0 133 , 0 14 , 0 133 , 0

14

11 18 11 18

X

X X X X X

 E4

X130,037

X60,088

X20,178

X70,084 0,084X8

X40,178

X50,088

 E2

X120,014

X10,178

 E2

 E

2

X150,266

N 7

 H

X140,051

X160,266

 E4

X70,084

X170,262

 E1

X110,14

N 7

X170,262

 E4

 H

X190,244

X70,084

X200,638



E1,2

40

262 , 0 638 , 0

262 , 0 638 , 0

//

17 20

17 20 17

X X X

X X

Biến đổi : Y(X19 , X21 , X7)   (X22 , X23)

185 , 0

084 , 0 244 , 0 084 , 0 244 , 0

21

7 19 7 19

X

X X X X X

244 , 0

084 , 0 185 , 0 084 , 0 185 , 0

19

7 21 7 21

X

X X X X X

18 , 4

22

KA X

I

I cbIII

-Dòng điện ngắn mạch tại N7 do nhà máy cung cấp:

Điện kháng tính toán qui đổi về hệ đơn vị tơng đối để tính toán:

100

65,117.3332,0

S

S X X

Tra đờng cong tính toán ta đợc bội số của dòng ngắn mạch:

I0 = 0,6 ; I = 0,685

Dòng điện ngắn mạch quá độ ban đầu và dòng xác lập

8 , 13 3

65 , 117 3 6 , 0

3

U

S I

65 , 117 3 685 , 0

S I

X220,438



H

 E1,2,4

