thiết kế nhà máy thuỷ điện

Toàn bộ công suất nhà máy phát ra đợc cung cấp cho các phụ tải ở các cấp điện áp và toàn bộ công suất thừa đợc phát về hệ thống.. Cân bằng công suất trong nhà máy điện nhằm giúp ta xây d

CHUONG 1

Chọn sơ đồ nối điện của nhà máy điện.

Chọn sơ đồ nối điện chính của nhà máy là một khâu quan trọng trong quá trình thiết kế nhà máy điện Các phơng án vạch ra cần đảm bảo khả năng cung cấp

điện liên tục cho các hộ tiêu thụ và phải khác nhau về cách ghép nối với máy biến áp,

về số lợng và dung lợng của máy biến áp Dựa vào các nhiệm vụ và các thông số trong đồ án để tiến hành xác định và lựa chọn sơ đồ nối điện chính của nhà máy.

1.1.Chọn số l ợng và công suất của máy phát điện.

Trong đồ án này, với nhiệm vụ thiết kế là: Thiết kế phần điện trong nhà máy

điện, kiểu: Thủy điện, với tổng công suất đặt: P NM = 320 MW, gồm 4 tổ máy có công suất 80 MW Toàn bộ công suất nhà máy phát ra đợc cung cấp cho các phụ tải ở các cấp điện áp và toàn bộ công suất thừa đợc phát về hệ thống.

Cho nên ta chỉ cần lựa chọn loại máy phát điện sao cho phù hợp Vì thế ở đồ án này ta lựa chọn loại máy phát điện sau: Kiểu CB -1070/145-40, có các thông số nh bảng sau:

(Bảng 1.1) Loại S dm P dm cos dm U dm I dm điện kháng tơng đối

CB-1070/145-40 100 80 0,8 13,8 4,19 0,22 0,34 1,1 Vậy công suất đặt của toàn nhà máy điện là: S NM = 4 x100 = 400 (MVA).

1.2.Tính toán phụ tải và cân bằng công suất.

Cân bằng công suất trong nhà máy điện nhằm giúp ta xây dựng đợc đồ thị phụ tải tổng của toàn nhà máy điện, ngoài phần phụ tải của các hộ tiêu thụ ở các cấp

điện áp còn phần phụ tải tự dùng của nhà máy điện và phần phát về hệ thống Dới

đây ta sẽ tính toán các phụ tải nói trên.

1.2.1.Tính toán phụ tải cấp điện áp MF (13,8KV).

Công suất cực đại: P Max = 22 ( MW), Cos dm = 0,85.

Ta có: S uF (t) = P(t) S Max = P(t).

Trong đó: S uF (t): Công suất phụ tải tiêu thụ theo thời gian.

P(t): Phần trăm theo đồ thị phụ tải.

Từ đó ta xác định đợc phụ tải tiêu thụ của các hộ tiêu thụ ở cấp điện áp MF theo từng ngày nh bảng sau:

Đồ thị phụ tải:

(Hình 1.2): Đồ thị phụ tải cấp điện áp trung.

Ta có: S uT (t) = P(t) S Max = P(t).

Trong đó: S uT (t): Công suất phụ tải tiêu thụ theo thời gian.

P(t): Phần trăm theo đồ thị phụ tải.

Từ đó ta xác định đợc phụ tải tiêu thụ của các hộ tiêu thụ ở cấp điện áp MF theo từng ngày nh bảng sau:

(Bảng 1.3)

S uT (MVA) 65,882 94,118 75,294 94,118 75,294 94,118 65,882

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

Công suất cực đại: P Max = 160 ( MW), Cos dm = 0,85.

Ta có: S uC (t) = P(t) S Max = P(t).

Trong đó: S uC (t): Công suất phụ tải tiêu thụ theo thời gian.

P(t): Phần trăm theo đồ thị phụ tải.

Đồ thị phụ tải:

(Hình 1.3): Đồ thị phụ tải cấp điện áp cao.

Từ đó ta xác định đợc phụ tải tiêu thụ của các hộ tiêu thụ ở cấp điện

áp MF theo từng ngày nh bảng sau:

(Bảng 1.4)

S uC (MVA) 150,588 188,235 150,588 188,235 131,765

1.2.4.Tính toán phụ tải tự dùng.

Công suất tự dùng của nhà máy điện phụ thuộc vào loại nhà máy điện và công suất nhà máy điện phát ra Gần đúng có thể tính theo công thức sau:

S td (t) =

Trong đó: S td (t): Công suất phụ tải tự dùng tại thời điểm t

S t : Công suất do nhà máy điện phát ra tại thời điểm t.

: Số phần trăm lợng điện tự dùng, ở đây = 2.

Vì nhà máy điện phát hết công suất cho nên S t = S NM do đó ta có

S td (t) = S NM = 0,02 400 = 8(MVA).

1.2.5.Dự trữ của hệ thống & Công suất thừa phát về hệ thống.

 Công suất thừa của nhà máy điện đợc phát toàn bộ về hệ thống và đợc

tính bằng công thức:

S th = S NM - S td -S uF (t) -S uT (t) -S uC (t)

Dựa vào các bảng (1.2); (1.3); (1.4) ta xây dựng đợc bảng cân bằng công suất của toàn nhà máy điện nh sau:

 Tỉ lệ phụ tải Max các cấp điện áp.

- Cấp điện áp cao: (U C = 220kV)

Khi phụ tải các cấp điện áp cực đại thì công suất nhà máy điện phát ra sẽ thừa:

S th % Min = (100 - S uCMax - S uTMax - S uFMax - S td )

Đồ thị phụ tải tổng của nhà máy điện (Hình 1.4)

 Nh ợc điểm: Nhợc điểm của phơng án này là MBATN có công suất lớn nên làm tăng vốn đâu t Ngoài ra vì các MBA nối bộ chủ yếu nối về bên điện áp cao do đó tốn kém cách điện, dẫn đến không kinh tế

Hình 1.51.3.2. ơng án 2 Ph

Khắc phục lại phơng án 2 là ta nối một MBA về phía 110kV, khi đó vốn đầu t sẽ giảm đi vì MBA 110kV sẽ rẻ hơn MBA 220kV.

 Ưu điểm: Đảm bảo khả năng liên lạc giữa các cấp điện áp và khả năng cung cấp điện cho các phụ tải ở các cấp điện áp Sơ đồ đảm bảo khả năng vận hành linh hoạt Đảm bảo cung cấp cho phụ tải cấp điện áp trung.

 Nh ợc điểm: Nhợc điểm của phơng án này là MBATN có công suất lớn nên làm tăng vốn đâu t Tuy nhiên so với phơng án 1 thì phơng án này sẽ rẻ hơn Nhng với phơng án này thì biện pháp bảo vệ rơle sẽ phức tạp hơn Do đó nếu

nh có thể thì có thể chọn một phơng án khác thay thế cho phơng án này

B4 B3

Hình 1.8

 Ưu điểm: Đảm bảo khả năng liên lạc giữa các cấp điện áp và khả năng cung cấp điện cho các phụ tải ở các cấp điện áp Đảm bảo cung cấp cho phụ tải cấp điện áp trung.

 Nh ợc điểm: Nhợc điểm của phơng án này là nhiều MBATN cho nên làm tăng vốn đầu t, tốn kém cách điện, tốn diện tích lắp đặt Phong án này cũng có nhợc điểm hơn phơng án 3 là có một MBA cấp 220kV nên vốn đầu

t sẽ cao hơn.

Ta có sơ đồ nối điện nh hình 1.8

1.4.Đánh giá các ph ơng án

Các phơng án đề ra ở trên đều có những u nhợc điểm riêng, nhng các phơng án

đề ra ở trên đều đáp ứng đợc nhu cầu cung cấp điện và khả năng liên lạc giữa các cấp điện áp.

 Phơng án 1 vì có nhiều MBA nối bên cao áp cho nên co vốn đầu t cao, nhng

đảm bảo cung cấp điện cho phụ tải cấp điện áp cao và dễ dàng liên lạc với hệ thống.

 Phơng án 2 thì vận hành linh hoạt hơn phơng án 1 nhng vì MBA có công

án 3 kinh tế hơn, vì phơng án 3 có một MBA cấp điện áp thấp hơn.

Trong các phơng án 1, 2, 3, 4 theo nh phân tích ở trên ta thấy rằng phơng án 2

và phơng án 3 ta thấy rằng kinh tế hơn phơng án 1 và 4 cho nên ta chọn phơng án 2

và 3 làm các phơng án để tính toán trong đồ án này.

Kết luận:

Vậy ta chọn hai phơng án là phơng án 2 và phơng án 3 làm 2 phơng án để tính toán trong đồ án này.

Bắt đầu từ đây ta gọi hai phơng án này là phơng án 1 và phơng án 2.

Hai phơng án này có sơ đồ nối điện nh sau:

CHUONG 2 chọn Máy biến áp.

MBA là một thiết bị rất quan trọng trong nhà máy điện vì thế việc chọn lựa cũng nh việc bảo trì MBA là khá quan trọng, với lại MBA là thiết bị có vốn đầu t lớn trong nhà máy điện vì thế ngời ta mong muốn chọn đợc MBA có công suất nhỏ để giảm giá thành đầu t Hiện nay công nghệ chế tạo MBA có thể chế tạo đợc khá nhiều loại MBA có công suất từ nhỏ cho tới rất lớn, đạt yêu cầu cho mọi cấp điện áp Muốn chọn đợc MBA hợp ly thì trớc hết ta cần phải có đợc một phơng án tốt, có nghĩa là phải đảm bảo về các yêu cầu kỹ thuật cũng nh các yêu cầu về kinh tế.2.1.Chọn MBA cho ph ơng án 1

2.1.2.Chọn MBA nối bộ b 1 và b 4

Đối với MBA nối bộ, điều kiện chọn MBA nh sau:

S Bộ S MF Trong đó: S Bộ : Công suất của MBA nối bộ.

S MF : Công suất của máy phát điện.

Trong đồ án này các MFD đều có cùng công suất cho nên các MBA nối bộ bên phía

điện áp cao và phía điện áp trung ta chọn cùng công suất, ta chọn loại MBA sau: Loại TAΓ-125

Số liệu của MBA nh trong bảng sau:

(Bảng 2.1) Kiểu S dm U C U H P o P N U N % I O % Giá 10 3

- Với 2 máy biến áp này đều liên hệ từ cấp điện áp máy phát lên cao áp và trung

áp nên ta chọn 2 máy biến áp này nh nhau.

- Điều kiện chọn máy biến áp B1, B2.

Trong đó: k cl : Là hệ số có lợi của máy biến áp tự ngẫu.

Theo tài liệu "Thiết Kế Nhà Máy Điện và Trạm Biến áp" của ĐHBK Hà Nội ta chọn

đợc máy biến áp với các thông số sau:

( Bảng 2.2) Loại

MBA (MVA) Sđm Cấp điện áp (kV) kW P o (kW) P N U N % I o % 10 Giá 3

(Rup)

TAT 240 242 121 13,

8 460 500 300 370 13,5 12,5 18,8 3 115,5.

2.1.4.Kiểm tra quá tải bình th ờng.

Vì khi ta chọn công suất ta có S đmTN > S TT nên không cần kiểm tra chế độ này.

2.1.5.Kiểm tra quá tải sự cố.

Ta xét trờng hợp hỏng máy biến áp tự ngẫu B2 (hoặc B3) Trờng hợp này vì có bộ B4 nên phía trung không không bị thiếu công suất do đó không cần kiểm tra Khi hỏng MBA B4, 2 MBATN có công suất đủ lớn nên không gây ra quá tải.

2.2.Chọn MBA cho ph ơng án 2

2.2.1.Sơ đồ.

Ta có sơ đồ của phơng án 2 nh sau: ( Hình 2.2)

2.2.2.Chọn MBA nối bộ b 1 , B 2 , B 3 và b 4

Đối với MBA nối bộ, điều kiện chọn MBA nh sau:

S Bộ S MF Trong đó: S Bộ :Công suất của MBA nối bộ.

S MF :Công suất của máy phát điện.

Tơng tự nh phơng án 1, các MFD đều có cùng công suất cho nên các MBA nối bộ bên phía điện áp cao và phía điện áp trung ta chọn cùng công suất, ta chọn loại MBA sau: Loại TAΓ 125 (Bảng2.3)

10 3 Ru p

do đó chúng ta chọn theo điều kiện nh sau:

- Điều kiện chọn máy biến áp B5, B6.

Trong đó: k cl : Là hệ số có lợi của máy biến áp tự ngẫu.

Hình 2.2 Theo tài liệu "Thiết Kế Nhà Máy Điện và Trạm Biến áp" của ĐHBK Hà Nội ta chọn

đợc máy biến áp với các thông số sau:

( Bảng 2.4) Loại

MBA (MVA) Sđm Cấp điện áp (kV) kW P o (kW) P N U N % I o % 10 Giá 3

(Rup)

ATAT 120 242 121 13,

8 250 380 220 240 11,5 5 37,2 23,5 2 902.2.4.Kiểm tra quá tải bình th ờng.

Vì khi ta chọn công suất ta có S đmTN > S uTMax nên không cần kiểm tra chế độ này.

2.2.5.Kiểm tra quá tải sự cố.

Ta xét trờng hợp hỏng máy biến áp tự ngẫu B 5 (hoặc B 6 ) Trờng hợp này phụ tải cấp điện áp trung vẫn đủ do vậy không cần kiểm tra.

Khi hỏng MBA B4, do 2 MBATN có công suất đủ lớn nên không gây ra quá tải, mà trong phơng án này vì 2 MBATN chỉ có nhiệm vụ chủ yếu là liên lạc do đó khi sự cố thì 2 MBATN này vẫn đảm bảo cung cấp công suất cho phụ tải cấp điện áp trung.

CHUONG 3.

TíNH TổN THấT ĐIệN NĂNG trong MBA.

3.1.Tổn thất điện năng trong Máy Biến áp.

- Tổn thất điện năng trong MBA có hai thành phần :

 Tổn thất sắt: là tổn thất không tải, không phụ thuộc vào tải.

 Tổn thất đồng : là tổn thất phụ thuộc vào tải Khi phụ tải bằng công suất định

mức của MBA thì tổn thất đồng bằng tổn thất ngắn mạch.

3.1.1.Đối với MBATN

Công thức tính tổn thất điện năng trong MBATN với đồ thị phụ tải hình bậc

thang :

Trong đó:

t : Thời gian vận hành hàng năm của MBATN.

Có t = 8760 (h)

P 0 : Tổn thất không tải của MBATN.

P N : Tổn thất ngắn mạch trong MBATN.

S đm B : Công suất định mức của MBATN.

S Ci , S Ti , S Hi : Là công suất qua các cuộn cao, trung, hạ tại các thời điểm.

3.1.2.Đối với MBA 3 pha 2 cuộn dây.

Các Máy biến áp này đợc nối bộ với máy phát để cung cấp điện áp lên phía trung áp nên ta xem đồ thị phát của nhà máy là bằng phẳng và công suất qua MBA bằng công suất của máy phát nên ta có:

Trong đó: t: Thời gian vận hành hàng năm của MBA.

P N : Tổn thất ngắn mạch trong MBA B 1 và B 4

Từ đồ thị phụ tải, ta có bảng số liệu sau:

Vì là các MBA nối bộ với MF nên kết hợp với đồ thị phụ tải cấp điện áp MF và cấp

điện áp cao, trung (giả sử trong điều kiện làm việc bình thờng).

Với MBA B 1 , thay vào ta đợc:

( Bảng 3.1) t(h) 0  4 4  8 8  12 12  16 16  20 20  24

S B1 (MVA) 94,97 93,029 94,383 93,029 94,383 94,97

Do đó tổn thất trong MBA B 1 là:

Với MBA B 4 , thay vào ta đợc:

3.2.2.Tổn thất trong hai máy biến áp tự ngẫu B 2 , B 3

Công suất truyền qua cuộn hạ: S H = S dmF - S td /4-S uF /4

Công suất truyền qua cuộn trung: S T = S uT -S B4

Công suất truyền qua cuộn cao: S C = S H -S T

Do công suất qua cuộn hạ nh với MBA B 1 và B 4 nên ta lấy nguyên giá trị nh hai MBA kia.

Kết hợp với đồ thị phụ tải ta có bảng sau:

( Bảng 3.3) T(h

24,70

-6 - 5,882

24,70 6

24,70

-6 - 5,882 - 5,882

34,11 8

-S C 129,0

88 98,91 1 117,7 35 119,0 89 98,91 1 117,7 35 119,0 89 100,2 65 100,8 52 129,0 88 Vậy tổn thất điện năng trong MBA B2 và B3 là:

Có :

Thay số vào ta đợc:

- Tổn thất điện năng trong 24 giờ.

Vậy tổn thất điện năng trong các MBA trong một ngày là:

A=A B1 +A B2 +A B3 +A B4

= 7,931+2 15,766+7,843= 47,306(MWh)

Vậy tổn thất điện năng trong các MBA trong một năm là:

A=(A B1 +A B2 +A B3 +A B4 ).365

= (47,306).365= 17266,69 (MWh)

3.3.Ph ơng án II.

Tơng tự nh phơng án I, ta có đợc tổn thất trong các MBA B 1 , B 2 , B 3 , B 4 nh sau: Vì

là các MBA nối bộ với MF nên kết hợp với đồ thị phụ tải cấp điện áp MF và cấp điện

áp cao, trung (giả sử trong điều kiện làm việc bình thờng).

Với MBA B 1 , B 2 , B 3 thay vào ta đợc:

Do đó tổn thất trong MBA B 1 , B 2 , B 3 là:

Với MBA B 4 , thay vào ta đợc:

(Bảng 3.5) t(h) 0 

Tổn thất trên MBATN B 5 , B 6 là: Vì các MBATN này chỉ làm nhiện vụ liên lạc và

dự trữ cho phụ tải cấp điện áp MF cho nên có thể coi nh cuộn hạ MBATN làm việc không tải Do đó tổn thất công suất trong các MBATN này nh sau:

Vậy tổn thất điện năng trong các MBA trong một ngày là:

Ngắn mạch là tình trạng sự cố nghiêm trọng và thờng xảy ra trong hệ thống

điện Vì vậy các phần tử trong hệ thống điện cần phải đợc tính toán và lựa chọn sao cho không những làm việc tốt nhất trong điều kiện làm việc bình thờng mà còn có thể chịu dựng đợc trạng thái sự cố trong giới hạn quy định cho phép.

 mục đích.

Mục đích của việc tính toán ngắn mạch là để:

+ Lựa chọn các thiết bị điện và các khí cụ điện nh máy cắt, DCL, thanh dẫn…

+ Lựa chọn các biện pháp hạn chế dòng điện ngắn mạch.

+ tính toán thiết kế biện pháp bảo vệ Rơle.

Để tính đợc dòng ngắn mạch thì ta phải tiến hành lập sơ đồ thay thế chọn các đại lợng cơ bản, tính điện kháng.

- Ta sử dụng phơng pháp đờng cong tính toán và dựa trên các nguyên tắc sau:

+ Trị số tơng đối của dòng điện ngắn mạch tra trên đờng cong tính toán:

- Điểm ngắn mạch tính toán đợc chọn trên sơ đồ tơng ứng với tình trạng vận hành là nguy hiểm và có dòng ngắn mạch là lớn nhất nhng phải phù hợp với thực tế.

- Ta tiến hành tính toán các đại luợng cơ bản, chọn vị trí điểm ngắn mạch

và tính toán dòng ngắn mạch cụ thể cho từng phơng án nh sau:

4.2.Quá trình tiến hành tính toán.

4.2.1.Các giả thiết cơ bản.

Các phần tử đợc thay thế bằng các điện kháng;

Bỏ qua điện dung trong quá trình tính toán ngắn mạch;

Coi dạng ngắn mạch xảy ra là ngắn mạch 3 pha đối xứng.

4.2.2.Điện kháng các phần tử trong nhà máy điện.

+ Đờng dây: (Đờng dây kép)

+ Thờng trong tính toán ngắn mạch, chúng ta tính trong hệ đơn vị tơng đối

để quá trình tính sẽ đơn giản hơn.

4.3.Tính toán ngắn mạch cho ph ơng án 1.

Điểm ngắn mạch tính toán đợc chọn sao cho khi ngắn mạch xảy ra thì dòng điện

đi qua nó là lớn nhất Do đó với phơng án 1 ta có các điểm ngắn mạch sau:

Điểm N1: Chọn khí cụ điện phía 220kV

Nguồn cung cấp cho điểm N 1 là toàn bộ hệ thống và các máy phát trong nhà máy điện.

Điểm N2: Chọn khí cụ điện phía 110kV

Nguồn cung cấp cho điểm N 2 là toàn bộ hệ thống và các máy phát trong nhà máy điện.

Điểm N3: Chọn khí cụ điện phía 13,8kV

Nguồn cung cấp cho điểm N 3 là toàn bộ hệ thống và các máy phát trong nhà máy điện.

Điểm N4: Chọn khí cụ điện phía 13,8kV

Nguồn cung cấp cho điểm N 4 là toàn bộ hệ thống và các máy phát trong nhà máy điện.

Điểm N5: Chọn khí cụ điện phía 13,8kV Nguồn cung cấp cho điểm N 5 là toàn

bộ hệ thống và các máy phát trong nhà máy điện.

- Điện kháng của MBA B 1  :

- Điện kháng của MBA B 4  :

- Cuộn hạ MBA tự ngẫu :

- Cuộn trung MBA tự ngẫu:

- Cuộn cao MBA tự ngẫu

- Điện kháng của đờng dây liên lạc:

- Điện kháng hệ thống 4.3.1.2. Sơ đồ thay thế :

4.3.2.1. Điểm Ngắn mạch N1.

a) Sơ đồ thay thế tính toán:

Ta nhận thấy sơ đồ đối xứng với điểm ngắn mạch nên biến đổi sơ đồ ta có:

X14 0,011

X13 0,045

E3

E4

E2

X3 0,22

X4 0,22 0,22

X2

0,054

X10

X9 0,054

X1 0,22

X12 0,002

X5 0,088

0,102X7 0,084X8

X6 0,102

N1 0,002

0,331X16 E4

X17 0,001

0,161X15

N1

EH

Hình 4.3 Vì X 15 song song với X 16 nên ta có đợc điện kháng thay thế của X 15 ,X 16 ,X 17 nh sau:

Vì X 20 song song với X 18 nên ta có đợc điện kháng thay thế của X 20 , X 18 nh sau:

Sau khi biến đổi sơ đồ ta có đợc sơ đồ nh sau:

 Điện kháng tính toán nhánh máy phát:

 Dòng ngắn mạch 3 pha do hệ thống cung cấp là:

 Dòng ngắn mạch 3 pha do nhà máy điện cung cấp:

 Dòng ngắn mạch 3 pha tại điểm ngắn mạch N 1

 Dòng ngắn mạch xung kích:

4.3.2.2. Điểm Ngắn mạch N2.

a) Sơ đồ thay thế tính toán:

Ta nhận thấy sơ đồ đối xứng với điểm ngắn mạch nên biến đổi sơ đồ ta có:

X 22 =

X 23 = X 4 +X 8 = 0,22+0,084 =0,304

Biến đổi Y(X 18 ,X 19 ,X 17 ) sang (X 24 ,X 25 ,X 26 ), có đợc:

Có thể bỏ qua ảnh hởng của điện kháng X 26 vì ảnh ởng của nó đến điểm ngắn mạch nhỏ.

h-Có điện kháng X 25 song song với điện kháng X 15 nên:

EH

N2

X22 0,027

0,001X17

E2,3

X15 0,161 0,308X18

EH

E1

X19 0,056

E 4

X11 0,002

N2 0,102X6 X8

0,054

X2 0,22 0,22X4

Có thể bỏ qua ảnh hởng của điện kháng X 30

vì ảnh hởng của nó đến điểm ngắn mạch nhỏ.

Có điện kháng X 29 song song với điện kháng X 23 nên:

Sau khi biến đổi sơ đồ ta có đợc sơ đồ nh sau: (Hình 4.6)

b)Tính toán dòng ngắn mạch.

 §iÖn kh¸ng tÝnh to¸n nh¸nh m¸y ph¸t:

X24 0,057

Vì X 18 song song với X 38 nên ta có:

Biến đổi Y(X 19 ,X 41 ,X 42 ) sang (X 43 ,X 44 ,X 45 ), có đợc:

Có thể bỏ qua ảnh hởng của điện kháng X 45 vì ảnh hởng của nó đến điểm ngắn mạch nhỏ.

X 46 =

Đến đây biến đổi sơ đồ ta có sơ đồ:( Hình 4.9)

Biến đổi Y(X 7 ,X 43 ,X 46 ) sang (X 47 ,X 48 ,X 49 ), có đợc:

Có thể bỏ qua ảnh hởng của điện kháng X 49 vì ảnh hởng của nó đến điểm ngắn mạch nhỏ

X 50 =

N 3

X 7 0,102

0,054

0,054

X 32 0,322

0,22

X 3

X 11 0,002 0,002 X 12

E H

0,304

X 23

X 19 0,056 X 18

0,308

E 1

X 14 0,011

X 13

X 1 0,22

X 12 0,002

X 5 0,088 0,002

X 4 0,22 0,22

X 2

0,054

X 10

X 9 0,054

E 1

0,102

X 7 0,084 X 8

E 1 0,308

X50 0,143

X47

H×nh 4.9 b) TÝnh to¸n dßng ng¾n m¹ch.

 §iÖn kh¸ng tÝnh to¸n nh¸nh m¸y ph¸t:

 Dßng ng¾n m¹ch 3 pha do hÖ thèng cung cÊp lµ:

 Dßng ng¾n m¹ch 3 pha do nhµ m¸y ®iÖn cung cÊp:

 Dßng ng¾n m¹ch 3 pha t¹i ®iÓm ng¾n m¹ch N 3

 Dßng ng¾n m¹ch xung kÝch:

E 1

X11 0,002

X1

E 1 0,054X9 X10

0,054

X2 0,22 0,22X4

Có thể bỏ qua ảnh hởng của điện kháng X 53 vì ảnh ởng của nó đến điểm ngắn mạch nhỏ.

N 4

E 1,2,3,4

E H

Hình 4.11 b) Tính toán dòng ngắn mạch.

 Điện kháng tính toán nhánh máy phát:

 Dòng ngắn mạch 3 pha do hệ thống cung cấp là:

 Dòng ngắn mạch 3 pha do nhà máy điện cung cấp:

 Dòng ngắn mạch 3 pha tại điểm ngắn mạch N 3

 Dòng ngắn mạch xung kích:

4.3.2.5. Điểm Ngắn mạch N5.

a) Sơ đồ thay thế tính toán:

Với điểm N 5 để cho quá trình tính toán đợc nhanh ta sẽ lấy kết quả của điểm ngắn mạch N 2 , do đó ta có đợc sơ đồ thay thế nh sau: (Hình 4.12)

X 55 =X 8 +X 22 =0,084+0,057=0,141

Biến đổi Y(X 55 ,X 24 ,X 27 ) sang (X 56 ,X 57 ,X 58 ), có đợc:

Có điện kháng X 57 song song với điện kháng X 4 nên:

X 22 0,057

X 14 0,011

X 13 0,045

E 3

E 4

E 2

X 3 0,22

X 4 0,22

0,054

X 10

X 9 0,054

E 1

X 1 0,22

X 12 0,002

X 5 0,088

 Điện kháng tính toán nhánh máy phát:

 Dòng ngắn mạch 3 pha do hệ thống cung cấp là:

 Dòng ngắn mạch 3 pha do nhà máy điện cung cấp:

X58 0,154

EH

E 4

Hình 4.13 Qua các tính toán ở trên ta có đợc kết quả tính toán ngắn mạch của các điểm ngắn mạch, từ đó ta có bảng tổng kết kết quả tính toán ngắn mạch nh sau:

Bảng tổng kết ngắn mạch cho phơng án 1: ( Bảng 5.1) Chọn TBD

Điểm N1: Chọn khí cụ điện phía 220kV.

Nguồn cung cấp cho điểm N 1 là toàn bộ hệ thống và các máy phát trong nhà máy điện.

Điểm N2: Chọn khí cụ điện phía 110kV.

Nguồn cung cấp cho điểm N 2 là toàn bộ hệ thống và các máy phát trong nhà máy điện.

Điểm N3: Chọn khí cụ điện phía hạ áp máy biến áp 13,8kV.

Nguồn cung cấp cho điểm N 3 là toàn bộ hệ thống và các máy phát trong nhà máy điện.

Điểm N4: Chọn khí cụ điện phía 13,8kV.

Nguồn cung cấp cho điểm N 4 là toàn bộ hệ thống và các máy phát trong nhà máy điện.

Điểm N5: Chọn khí cụ điện phía 13,8kV.

Nguồn cung cấp cho điểm N 5 là toàn bộ hệ thống và các máy phát trong nhà máy điện.

4.4.1.Sơ đồ thay thế và các đại l ợng tính toán.

- Điện kháng của MBA B 1 ,B 2 ,B 3  :

- Điện kháng của MBA B 4  :

- Cuộn hạ MBA tự ngẫu :

- Cuộn trung MBA tự ngẫu:

Cuộn

cao MBA tự ngẫu.

- Điện kháng của đờng dây liên lạc:

0,2220,0886 0,0887

0,223

0,16314

0,08480,224

0,13710

11 0,089 0,08912

XX

XXX

XN

22 0,069X

7 0,088X 3

0,22X

8 0,084X 4

0,22X

20 0,045X

X27 0,083

Hình 4.15 b) Tính toán dòng ngắn mạch.

 Điện kháng tính toán nhánh máy phát:

 Dòng ngắn mạch 3 pha do hệ thống cung cấp là:

 Dòng ngắn mạch 3 pha do nhà máy điện cung cấp:

a) Sơ đồ thay thế tính toán:

Ta nhận thấy điện kháng X 22 ít ảnh hởng đến điểm ngắn mạch cho nên ta có thể

bỏ qua ảnh hỏng của nó đến điểm ngắn mạch Theo nh tính toán đối với điểm ngắn mạch N 1 ta có đợc sơ đồ thay thế nh hình

Vì ảnh hởng của điện kháng này đến điểm ngắn mạch nhỏ cho nên có thể bỏ qua ảnh hởng của nó đến điểm ngắn mạch.

Nhận thấy X 31 song song với điện kháng X 24 nên có đợc:

 Điện kháng tính toán nhánh máy phát:

 Dòng ngắn mạch 3 pha do hệ thống cung cấp là:

 Dòng ngắn mạch 3 pha do nhà máy điện cung cấp:

4.4.2.3. Điểm Ngắn mạch N3.

a) Sơ đồ thay thế tính toán:

Ta nhận thấy điện kháng X 22 ít ảnh hởng đến điểm ngắn mạch cho nên ta có thể

bỏ qua ảnh hỏng của nó đến điểm ngắn mạch Theo nh tính toán đối với điểm ngắn mạch N 1 , N 2 ta có đợc sơ đồ thay thế nh hình dới đây:

Nhận thấy điện kháng X 18 song song với X 25 nên có đợc:

Biến đổi Y(X 17 ,X 34 ,X 7 ) sang (X 35 ,X 36 ,X 37 ) có đợc:

Hình 4.15