Đồ án nhà máy điện

Đồ án nhà máy điện, Đồ án nhà máy điện, Đồ án nhà máy điện, Đồ án nhà máy điện, Đồ án nhà máy điện, Đồ án nhà máy điện, Đồ án nhà máy điện, Đồ án nhà máy điện, Đồ án nhà máy điện, Đồ án nhà máy điện, Đồ án nhà máy điện, Đồ án nhà máy điện, Đồ án nhà máy điện, Đồ án nhà máy điện, Đồ án nhà máy điện, Đồ án nhà máy điện, Đồ án nhà máy điện, Đồ án nhà máy điện, Đồ án nhà máy điện, Đồ án nhà máy điện, Đồ án nhà máy điện, Đồ án nhà máy điện, Đồ án nhà máy điện, Đồ án nhà máy điện

Trang 1

Nguyễn Văn Ký TC K1- ĐL Vĩnh Phúc-Trường ĐHBK Hà Nội

Chương I

tính toán phụ tảI vμ cân bằng công suất I.Chọn máy phát điện vμ cân bằng công suất

1.Chọn máy phát điện

Theo yêu c u của đề bài ta phải thiết kế phần điện của nhà máy nhiệt điện

gồm 5 tổ máy x100 MW Nhà máy điện cung c p điện cho phụ tải địa phương

có Uđm= 10 kv phụ tải trung áp là 110 kv và phát về hệ thống ở c p điện áp

220kv Do đã biết số lượng và công suất của từng tổ máy ta chỉ c n chú ý một số

điểm sau :

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

mạ h ở cá c p điện áp sẽ nhỏ và do đó yêu cầu với c c loại khí cụ điện sẽ giảm

48TCЦ

117,7 100 0,85 13,8 4,92 0,21 0,26 0,91

2 Tính toán phụ tải và cân bằng công suất

Để đảm bảo vận hành an toàn , tại mỗi thời điểm điện năng do các nhà máy

phát điện phát ra phải hoàn toàn cân bằng với lượng điện năng tiêu thụ ỏ các hộ

tiêu thụ kể cả tổn thất điện năng

Trong thực tế lượng điện năng tiêu thụ tại các hộ dùng điện luôn luôn thay

đổi Việc nắm được quy luật biến đổi này tức là tìm được đồ thị phụ tải là điều

rất quan trọng đối với việc thiết kế và vận hành Nhờ vào công cụ là đồ thị phụ

tải mà ta có thể lựa chọn được các phương án nối điện hợp lý , đảm bảo các chỉ

tiêu kinh tế và kỹ thuật , nâng cao độ tin cậy cung cấp điện Ngoài ra dựa vào đồ

thị phụ tải còn cho phép chọn đúng công suất các máy biến áp và phân bố tối ưu

Trang 2

công suất giữa các tổ máy phát điện trong cùng một nhà máy và phân bố công suất giữa các nhà máy điện với nhau

Trong nhiệm vụ thiết kế đã cho đồ thị phụ tải của nhà máy và đồ thị phụ tải của các cấp điện áp dưới dạng bảng theo phần trăm công suất tác dụng Pmax và hệ số cosϕtb của từng phụ tải tương ứng từ đó ta tính được phụ tải của các cấp điện áp theo công suất biểu kiến nhờ công thức sau :

tb cos t P t

St : Công suất biểu kiến của phụ tải tại thời điểm t tính bằng MVA

P% : Công suất tác dụng tại thời điểm t tính bằng phần trăm công suất cực

đại

Pmax : Công suất của phụ tải cực đại tính bằng, MW

cosϕtb : Hệ số công suất trung bình của từng phụ tải

Trang 3

Stnm(t) = Std(t) + SuF(t) + ST(t) + SC(t) + SVHT(t)

Trong đó :

SVHT(t) : Công suất về hệ thống tại thời điểm t

SC(t) : Công suất về thanh góp điện áp cao tại thời điểm t

ST(t) : Công suất về thanh góp điện áp trung tại thời điểm t

SuF(t) : Công suất yêu cầu của phụ tải địa phương tại thời điểm t

Std(t) : Công suất tự dùng của nhà máy tại thời điểm t

a / Công suất toàn nhà máy

Nhà máy gồm 4 tổ máy có: Pđm = 100 MW, Cosϕđm = 0,85

Tổng công suất đặt của toàn nhà máy là:

Cos

P S

ϕ

100

%.Pmaxp

P t = Kết quả tính được theo từng thời điểm t cho ở bảng 1-2 và đồ thị phụ tải toàn nhà

Trang 4

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

b / Công suất phụ tải các cấp

+./ Phụ tải địa phương

Phụ tải địa phương của nhà máy có Uđm= 10 kV , Pdpmax = 14MW , cosϕtb = 0,87

Để xác định đồ thị phụ tải địa phương phải căn cứ vào sự biến thiên phụ tải hàng

ngày đã cho và nhờ công thức :

tb

t dp t

dp

P S

ϕ cos

) ) = với ) max

100

%

dp

dp t

P =Kết quả tính được theo từng thời điểm t cho ở bảng 1-3 và đồ thị phụ tải địa

Trang 5

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

+ / Công suất phía phụ tải trung áp 110 KV

Nhiệm vụ thiết kế đã cho : P110max = 220 MW và cosϕtb = 0,86

Tính toán tưong tự được kết quả trong từng thời điểm t như sau

Trang 6

+ / Công suất tự dùng

Tự dùng max của toàn nhà máy bằng 5% công suất định mức của nhà máy với

cosϕ = 0,85 đ−ợc xác định theo công thức sau:

))(6

,04,0(

)(

maxNM

NM NMdm

td

S

t S S

t

Trong đó :

Std(t) : Phụ tải tự dùng nhà máy tại thời điểm t

SNMđm : Tổng công suất của nhà máy MVA

SNM(t): Công suất nhà máy phát ra tại thời điểm t theo bảng 1-2

Trang 7

S tnm (t) = S td (t) + S dp (t) + S T (t) + S C (t) + S VHT (t)

Từ phương trình trên ta có phụ tải cao áp theo thời gian là:

SHT(t) = Stnm(t)- {Std(t) + Sdp(t) + ST(t) }

Thay các giá trị đã tính được ở trên ta được kết quả tính toán phụ tải và cân bằng

công suất toàn nhà máy ở bảng sau :

Trang 8

c./ Một số nhận xét chung

- Công suất phát lên hệ thống của nhà máy nhỏ hơn dự trữ quay của hệ thống nên khi có sự cố tách nhà máy ra khỏi hệ thống vẫn đảm bảo ổn định hệ thống

- Phụ tải điện áp trung chiếm gần 50% công suất nhà máy do đó việc đảm bảo cung cấp điện cho phụ tải này là rất quan trọng

Từ các kết quả tính toán trên ta xây dựng được đồ thị phụ tải tổng hợp của nhà máy như sau:

I / xác định các phương án nối dây sơ bộ

Chọn sơ đồ nối điện chính là một trong những nhiệm vụ hết sức quan trọng trong thiết kế nhà máy điện Sơ đồ nối điện hợp lý không những đem lại những lợi ích kinh tế lớn lao mà còn phải đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật

Có hay không có thanh góp điện áp máy phát

Nếu SuFmax nhỏ và không có nhiều dây cấp cho phụ tải địa phương thì không cần thanh góp điện áp máy phát

SuFmax ≤ 25% Sđm 1F

Nguyên tắc 2

Nếu có thanh góp điện áp máy phát thì số lượng máy phát nối vào thanh góp phải đảm bảo sao cho khi một tổ máy lớn nhất bị sự cố thì những máy phát còn lại phải đảm bảo phụ tải địa phương và tự dùng

Nguyên tắc 3

Nếu phía điện áp cao , trung có trung tính nối đất và hệ số có lợi α ≤ 0,5 thì nên dùng hai máy biến áp tự ngẫu làm liên lạc giữa các cấp

Trang 9

tổ máy là 100 MW có nhiệm vụ cung cấp điện cho phụ tải ở ba cấp điện áp sau: Phụ tải địa phương ở cấp điện áp 10 kV có:

Sdpmax = 16,09 MVA

Sdpmin = 11,26 MVA Phụ tải trung áp ở cấp điện áp 110 kV có:

STmax = 255,8 MVA

STmin = 191,9 MVA Phụ tải cao áp ở cấp điện áp 220 kV ( về hệ thống ) có:

SVHTmax = 175,2 MVA

SVHTmin = 129,7 MVA

• Ta có dự trữ quay của hệ thống là SDT = 190 MVA

• Công suất một bộ MF-MBA = 62.5 MVA nhỏ hơn dự trữ quay của hệ thống nên có thể dùng sơ đồ bộ

• Cấp điện áp cao và trung la 220 kV và 110 kV có trung tính nối đất trực tiếp nên dùng 2 máy biến áp tự ngẫu làm máy biến áp liên lạc, tiết kiệm chi phí

và giảm được tổn hao MBA

Từ đó ta vạch ra các phương án như sau :

2.1.Phương án 1

Phương án I, phía cao áp thanh góp 220kV bố trí 3 máy biến áp gồm 2 máy biến áp tự ngẫu và 1 máy biến 3 pha 2 dây quấn Phía trung áp thanh góp 110kV

được nối với 2 bộ máy phát điện - máy biến áp ba pha hai dây quấn Để cung cấp

điện thêm cho các phụ tải này cũng như để liên lạc giữa ba cấp điện áp dùng hai

bộ máy phát điện - máy biến áp tự ngẫu (G1-T1 và G2-T2)

Phụ tải địa phương 10 kV được cung cấp điện từ đầu cực hai máy phát điện

G1,G2 thông qua 2 kháng đường dây

Trang 10

Ưu điểm của phương án:

- cung cấp đủ công suất cho phụ tải các cấp điện áp

Nhược điểm :

- bộ máy phát – máy biến áp khác loại gây khó khăn trong lắp đặt vận hành bảo dưỡng sửa chữa

Hình 2-1 2.2.Phương án 2

Để khắc phục nhược điểm trên, chuyển bộ G5-T5 từ thanh góp 220kV sang phía 110kV Phần còn lại của phương án II giống như phương án I

Trang 11

Hình 2-2

Sử dụng 5 bộ MF-MBA và 2 máy biến áp tự ngẫu để làm máy biến áp liên lạc và cung cấp điện cho phụ tải địa phương Phương án này sử dụng nhiều MBA gây tốn kém vốn đầu tư, gây tổn thất công suất trong MBA lớn

Trang 12

* Qua phân tích sơ bộ 3 phương án nêu trên ta thấy phương án 1 và 2 có nhiều ưu

điểm nên được giữ lại để tính toán so sánh về mặt kinh tế kỹ thuật để chọn phương án nối điện tối ưu cho nhà máy

Trang 13

Chương 3 : Chọn máy biến áp

3.1.1.Chọn máy biến áp

1.Máy biến áp T 3 , T 4(Phía trung áp có cấp điện áp 110KV)

Máy biến áp này là máy biến áp hai dây quấn nên chọn theo điều kiện:

ST3đm ≥ SGđm = 117,65 (MVA)

Chọn máy biến áp kiểu TDц-125/121

2.Máy biến áp T 5 (Phía cao áp có cấp điện áp 220KV)

Đây cũng là loại máy biến áp hai dây quấn nhưng lại được đặt bên phía cao áp nên tương tự như chọn máy biến áp T3 ta chọn máy biến áp T4 loại TDц-125/242

3.Máy biến áp tự ngẫu T 1 & T 2

Máy biến áp này được chọn theo điều kiện:

SđmTN≥

α

1.SđmF ;

α : Hệ số có lợi ; ( 0,5

220

110220U

UU

1

≥ = 235,3 (MVA)

Chọn máy biến áp loại ATDцTH-250

- Bảng tham số máy biến áp cho phương án I :

T-I0%

TДЦ 125 121 _ 10,5 _ 10,5 _ 100 _ 400 _ 0,5

TДЦ 125 230 _ 10,5 _ 11 _ 115 _ 380 _ 0,5ATДЦ

Trang 14

3.1.2.Tính dòng công suất phân phối cho các máy biến áp và các cuộn dây của máy biến áp

Quy ước chiều dương của dòng công suất là chiều đi từ máy phát lên thanh góp đối với máy biến áp 2 cuộn dây và đi từ phía hạ lên phía trung và cao đối với máy biến áp liên lạc

SCC(t), SCT(t), SCH(t) : là công suất biểu kiến qua cuộn cao, trung, hạ của MBA

tự ngẫu tại thời điểm t

SbC, SbT : Công suất biểu kiến của 1 bộ bên cao, trung

SC(t), ST(t) : Công suất biểu kiến phát về hệ thống, phụ tải bên trung tại thời

điểm t

1.Máy biến áp 2 cuộn dây

Luôn cho vận hành với đồ thị bằng phẳng vì máy biến áp hai cuộn dây không

có điều chỉnh dưới tải, do đó:

Ta có công suất của 1 bộ MF-MBA là :

2.Máy biến áp tự ngẫu

Cuộn cao : SCC =

2

1[ SC(t) - SbC]

Cuộn trung : SCT =

2

1[ ST(t) – 2SbT] Cuộn hạ : SCH = SCC + S CT

Dựa vào kết quả công suất phụ tải bên trung áp & công suất phát về hệ thống

ta có bảng phân phối công suất cho các máy biến áp như sau :

Bảng 3-2

Thời gian Loại

MBA

Cấp điện

áp (KV)

Công suất (MVA)

Trang 15

3.1.3 Kiểm tra quá tải :

* Khi làm việc bình thường :

Công suất định mức của các máy biến áp chọn lớn hơn công suất cực đại nên không cần kiểm tra điều kiện quá tải khi làm việc bình thường

*Khi sự cố.

a Sự cố bộ máy phát – máy biến áp bên trung :

- Bộ máy phát điện – máy biến áp hai dây quấn :

+ Điều kiện kiểm tra sự cố :

2αK qt.S dmTN ≥S Tmax ư (S T ưS bTsuco)

) ( 07 , 102 4

, 1 5 , 0 2

9 , 112 8 , 255 2

K

S S

S

qt

bT T

⇒

α

Ta có : SdmTN = 250 (MVA) > 102,07 (MVA) nên điều kiện trên thoả mãn

+ Phân bố công suất trên các cuộn dây MBA tự ngẫu khi xảy ra sự cố :

- Công suất truyền tải qua cuộn trung của máy biến áp tự ngẫu là :

2

9 , 112 8 , 255 ) (

1 65 , 117 2

1 5

1

MVA S

S S

b .Sự cố máy biến áp tự ngẫu liên lạc (STmax) :

- Điều kiện kiểm tra sự cố : α.Kqt.SđmTN ≥ STmax – 2.SB

) ( 1 46 4

, 1 5 , 0

77 , 111 2 8 , 255

2

K

S S

S

qt

B T

⇒

α Máy biến áp đã chọn thoả mãn điều kiện quá tải vì S dmB = 250 > 46 1

- Xét phân bố công suất trên các cuộn dây của MBA tự ngẫu trong điều kiện

1

MVA S

S S

S H = dmF ư td ư df = ư ư =

- Công suất phía cao của máy biến áp tự ngẫu :

S C =S H ưS T = 95 , 68 ư 32 , 4 = 63 28 (MVA).

Trang 16

- Công suất cần phát vào hệ thống là 221,52 MVA ,l−ợng công suất còn thiếu

3.1.4.Tính tổn thất điện năng trong các máy biến áp

- Tổn thất trong máy biến áp hai cuộn dây và máy biến áp tự ngẫu gồm hai phần:

+ Tổn thất sắt không phụ thuộc vào phụ tải của máy biến áp và bằng tổn thất không tải của nó

+ Tổn thất đồng trong dây dẫn phụ thuộc vào phụ tải máy biến áp

Công thức tính tổn thất điện năng trong máy biến áp ba pha hai cuộn dây trong một năm :

ΔA 2cd = 365.(ΔPo.t + ΔPN 2

dmB i

2 i

2 Ti NT i

2 Ci NC 2

α

Δ

−α

ΔPN.T = 0,5.(ΔPN.C-T - P PN 2T H)

2 H C N

α

Δ+α

ΔPN.C = 0,5.(- ΔPN.C-T + P PN 2T H)

2 H C N

α

Δ+α

Trang 17

Máy biến áp luôn làm việc với công suất truyền qua nó SB=111,77 (MVA) trong cả năm , do đó :

Máy biến áp bên trung áp :

ΔAB = 8760.(100 + 400 2

2

125

77,111

2605

,0

260

ư ) = 260 KW

ΔPNT = 0,5.(520 - 2 2

5,0

2605

,

0260 + ) = 260 KW

ΔPNH = 0,5.(-520 + 2 2

5,0

2605

Trang 18

3.2.1.1.Máy biến áp T 4 , T 3 , T 5 (phía trung áp có cấp điện áp 110KV)

Làm tương tự phương án 1, chỉ khác ở chỗ bên trung áp chọn 3 máy biến áp 2

cuộn dây loại TDц-125/121

3.2.1.1.Chọn máy biến áp tự ngẫu T 1 & T 2 (Phía cao áp có cấp điện áp 220KV)

Tương tự như phương án 1 ta chọn được 2 máy biến áp tự ngẫu loại

3.2.2.1.Máy biến áp 2 cuộn dây

Luôn cho vận hành với đồ thị bằng phẳng vì máy biến áp hai cuộn dây không

có điều chỉnh dưới tải, do đó:

3.2.2.2.Máy biến áp tự ngẫu

Cuộn cao : SCC =

2

1 SC(t) Cuộn trung : SCT = [ ST(t) – 3 SbT]

Cuộn hạ : SCH = SCC + S CT

Dựa vào kết quả công suất phụ tải bên trung áp & công suất phát về hệ thống

ta có bảng phân phối công suất như sau :

Trang 19

Bảng 3-4

Thời gian Loại

MBA

Cấp điện

áp (KV)

Công suất (MVA)

Dấu "- " cho biết công suất đi từ phía trung áp sang phía cao áp của hệ thống

3.2.3 Kiểm tra điều kiện làm việc của MBA

3.2.3.1.Khi làm việc bình thường

Công suất định mức của các máy biến áp chọn lớn hơn công suất cực đại nên không cần kiểm tra điều kiện quá tải khi làm việc bình thường

+ Điều kiện kiểm tra sự cố : 2αKqt .SđmTN≥ STmax- 2SBT ⇒ SđmTN

qt

BT T

K

S S

α2

2 max ư

≥

SđmTN

4 , 1 5 , 0 2

9 , 112 2 8

255 ư

SđmTN = 250 (MVA) >21,42 (MVA) thỏa mãn điều kiện sự cố

+ Phân bố công suất trên các cuộn dây MBA tự ngẫu khi xảy ra sự cố :

- Công suất qua cuộn trung của máy biến áp tự ngẫu:

1 65 , 117 2

1 5

1

MVA S

S S

Sự cố hỏng một máy biến áp tự ngẫu liên lạc (STmax):

+ Điều kiện kiểm tra sự cố :

Trang 20

α.Kqt .S®mTN≥ STmax- 3.SBT ⇒ S®mTN

qt

BT T

K

S S

α

3 max −

≥

S®mTN = 250 (MVA) 118 , 4 ( )

4 , 1 5 , 0

9 , 112 3 8 255

MVA

−

=

−

+ XÐt ph©n bè c«ng suÊt trªn c¸c cuén d©y cña MBA tù ngÉu khi sù cè :

- C«ng suÊt truyÒn qua cuén trung :

S T =S Tmax − 3 S BT = 255 , 8 − 3 112 , 9 = − 82 , 9 (MVA).

(C«ng suÊt truyÒn tõ bªn trung ¸p (110 kV) sang nªn mang dÊu ©m)

- C«ng suÊt truyÒn qua cuén h¹ cña MBA tù ngÉu :

23 , 53 16 , 09 96 , 9 ( ).

5

1 65 , 117 5

1

MVA S

S S

3.2.4.TÝnh tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong c¸c m¸y biÕn ¸p

b M¸y biÕn ¸p ba pha hai d©y quÊn :

M¸y biÕn ¸p 3,4,5 lu«n lµm viÖc víi c«ng suÊt truyÒn qua nã

2605

,

0260 − ) = 260 KW

ΔPNT = 0,5.(520 - 2 2

5,0

2605

,

0260 + ) = 260 KW

ΔPNH = 0,5.(-520 + 2 2

5,0

2605

,

0260 + ) = 780 KW

Trang 21

NguyÔn V¨n Ký TC K1- §L VÜnh Phóc-Tr−êng §HBK Hµ Néi

∑S2Ci t.i = 76,362.6 + 75,52.2 + 79,22.4 + 80,52.2 + 87,602.6 + 64,92.4

= 147251,7

∑S2Ti t.i= (-73,4)2.6 + (-73,4)2.2 + (-54,3)2.4 + (-67)2.2 + (-41)2.6 + (-73)2.4 = 95709,6

8 , 255

* M¸y biÕn ¸p liªn l¹c :

- Cuén cao cña m¸y biÕn ¸p liªn l¹c khi lµm viÖc b×nh th−êng:

Ibt = 0 , 08 ( ).

220 3

1 , 31

Dßng c−ìng bøc ®−îc xÐt trong c¸c tr−êng hîp sau :

+ Khi sù cè m¸y biÕn ¸p bªn trung :

Icb = 0 , 088 ( )

220 3

4 33

28 63

Trang 22

3.3.1.2.CÊp ®iÖn ¸p 110 kV

* M¹ch ®−êng d©y : ( gåm 3 ®−êng d©y kÐp )

Ibt =

110 3 5 8 255 2

1

3

65,117U

* M¸y biÕn ¸p liªn l¹c :

- Cuén trung cña m¸y biÕn ¸p liªn l¹c khi lµm viÖc b×nh th−êng :

Ibt = 0 , 089 ( ).

110 3

17

S

dm

+ khi sù cè m¸y biÕn ¸p bªn trung :

Icb = 0 , 375 ( )

110 3

5 71

4 , 32

65,117U

.3

Trang 23

NguyÔn V¨n Ký TC K1- §L VÜnh Phóc-Tr−êng §HBK Hµ Néi

- M¹ch m¸y biÕn ¸p tù ngÉu : Khi sù cè mét m¸y biÕn ¸p tù ngÉu th× m¸y biÕn ¸p tù ngÉu cßn l¹i ph¶i ®−a vµo hÖ thèng mét l−îng c«ng suÊt :

Smax = S220max = 175,2 MVA

Dßng ®iÖn lµm viÖc c−ìng bøc cña m¹ch nµy lµ :

46 , 0 220 3

2 , 175

9 , 89

65,117U

*M¸y biÕn ¸p liªn l¹c :

- Cuén trung cña m¸y biÕn ¸p liªn l¹c khi lµm viÖc b×nh th−êng :

Ibt = 0 , 383 ( ).

110 3

73

S

dm

+ khi sù cè m¸y biÕn ¸p bªn trung :

Icb = 0 , 079 ( )

110 3

15

9 , 82

Trang 25

4.1.1.Điện kháng của hệ thống điện

Nhiệm vụ thiết kế đã cho điện kháng tương đối định mức của hệ thống thứ tự thuận của hệ thống là XHTdm = 1,6 và công suất định mức của hệ thống SHTđm =

2400 MVA Do đó điện kháng của hệ thống qui đổi về lượng cơ bản là:

XHT = XHTdm 0 067

2400

100

* 6 , 1 S

S m HT

d

4.1.2.Điện kháng của máy phát điện

Các máy phát điện đã cho là loại cực ẩn và có điện kháng siêu quá độ dọc trục là

Xd’’ = 0,183 Do đó điện kháng qui đổi về lượng cơ bản là:

65,117

100.183,0S

1

2

U

S l

Trang 26

4.1.4.Điện kháng của máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây

- Điện kháng của máy biến áp ba pha hai cuộn dây :

XB =

dmB

cb N

S

S.100

%U

:

+ Bên trung : XB(110) = 0,084

125

100.100

5,10

+ Bên cao : X B(220) = 0,088

125

100.100

4.1.5.Điện kháng của máy biến áp tự ngẫu

- Điện kháng của máy biến áp ba pha :

4.2.1.Phương án 1:

Sơ đồ nối điện ( Hình 4-1)

Trang 27

Hình 4-1

Để chọn khí cụ điện cho mạch 220kV, ta chọn diểm ngắn mạch N1 với nguồn cung cấp là toàn bộ hệ thống và các máy phát điện Đối với mạch 110kV,

điểm ngắn mạch tính toán là N2 với nguồn cung cấp gồm toàn bộ các máy phát

và hệ thống Tuy nhiên với mạch máy phát điện cần tính toán hai điểm ngắn mạch là N3 và N3’ Điểm ngắn mạch N3 có nguồn cung cấp là toàn bộ các máy phát ( trừ máy phát G2) và hệ thống Điểm ngắn mạch N3’ có nguồn cung cấp chỉ

có máy phát G2 So sánh trị số của dòng điện ngắn mạch tại hai điểm này và chọn khí cụ điện theo dòng điện có trị số lớn hơn

Để chọn thiết bị cho mạch tự dùng ta có điểm ngắn mạch tính toán N4 Nguồn cung cấp cho điểm ngắn mạch N4 gồm toàn bộ các máy phát và hệ thống

điện Dòng ngắn mạch tại N4 có thể xác định theo dòng ngắnmạch tại N3 và N3’

Trang 28

H×nh 4-2 4.2.1.2.TÝnh to¸n ng¾n m¹ch

Trang 29

X4 =

2

1(XG + XH) =

2

1.(0,156 + 0,082) = 0,119

5

4

X X

+ + X3

X6 =

12 0 119

0

12 , 0 119 , 0

+ + 0,023 = 0,083

G123 =

5 4

4 3 5 12

X X

X G X G

+ +

Ghép máy phát G1, G2, G3, G4 và G5 được sơ đồ như hình 5-6 như sau:

X7 =

083 0 244 0

083 0 244 , 0

* 6 2

6 2

+

=

+ X X

X X

= 0.062 Điện kháng tính toán từ phía hệ thống đến điểm ngắn mạch là :

XttHT = X1

100

2400 129 0

I’’HT= 1 , 94 ( )

230 3

2400 1 , 3

1

3

1

KA U

S

dmHT ttHT

N1

Hình 4-5

Trang 30

Điện kháng tính toán từ phía nhà máy đến điểm ngắn mạch N1 là :

XttNM = X7*

100

65 , 117 5 062 0

I"* = 2,78 ; I*∞ = 2,12

Đổi ra hệ đơn vị có tên ta được :

I’’NM = I CK(0) 4 , 11 ( )

230 3

65 , 117 5 78 , 2

65 , 117 5 12 , 2

S

cb

Như vậy trị số dòng điện ngắn mạch tổng tại điểm N1 là:

Dòng ngắn mạch siêu quá độ: I"N1 = 4.11 + 1.94 = 6.06 (KA)

Dòng ngắn mạch duy trì: I∞N1 = 3.13+ + 1.94 = 5,07 (KA)

Dòng điện xung kích: ixkN1 = 2*Kxk*I"N1 = 2*1.8*6.06 = 15,42 (KA)

Điểm ngắn mạch N 2

Để tính toán điểm ngắn mạch tại N2 ta có thể lợi dụng kết quả tính toán, biến

đổi sơ đồ ở một số bước của điểm ngắn mạch N1 Tương tự sơ đồ hình 4-3 ta có hình 4-6:

Ghép song song nguồn G & G , G & G được sơ đồ như hình 4-7

Trang 31

X8 =

5 4

5 4 X X

X

* X + =0 119 0 , 12

12 0

* 119 0 + = 0.059 Biến đổi sơ đồ sao X1, X2 và X3 về sơ đồ tam giác thiếu X9, X10 do điện kháng giữa các nguồn HT và G4 không ảnh hưởng tới trị số dòng ngắn mạch, nên trong tính toán có thể bỏ qua > ta có:

X9 = X1 + X3 +

2

3 1 X

X

* X

= 0.129 + 0.023 +

244 0

023 , 0 129 , 0

= 0.244 + 0.023 +

129 , 0

023 , 0

* 244 , 0

= 0.31 Sơ đồ trở thành hình 4-8 :

31 0

* 059 0

* 10 8

10 8

+

=

+ X X

X X

= 0.05 Điện kháng tính toán từ phía hệ thống đến điểm ngắn mạch N2 là :

Trang 32

XttHT = X9*

100

2400

* 164 0

2400 96 , 3

1

- Tra ®−êng cong tÝnh to¸n ta cã : I CK(0) = 3,4 ; I CK(∞) = 2,28

- Dßng ng¾n m¹ch phÝa nhµ m¸y cung cÊp :

I’’

NM = I CK(0) 10 , 04 ( )

115 3

65 , 117 5 4 , 3

2400 96 , 3

1

- Tra ®−êng cong tÝnh to¸n ta cã : I CK(0) = 3,4 ; I CK(∞) = 2,28

- Dßng ng¾n m¹ch phÝa nhµ m¸y cung cÊp :

I’’NM = I CK(0) 10 , 04 ( )

115 3

65 , 117 5 4 , 3

Trang 33

Từ sơ đồ hình 4-2 , ta có sơ đồ tính toán điểm ngắn mạch N3 như hình 4-10

Lúc này chỉ có 4 máy phát làm việc nên tổng công suất phát là :

ΣSGđm = 4*Sđm = 4*117.65 = 470,6 (MVA)

Để tính dòng ngắn mạch tại điểm N3 ta sử dụng các giá trị điện kháng tương

đối đã tính ở phần trên và dùng các biến đổi nối tiếp và song song từ đó ta có sơ

đồ như hình 4-11 như sau:

Với : X13 = XH + XG = 0,082 + 0,156 = 0,238

X12 =

12 0 238 , 0

12 , 0 238 0

* 5 13

5 13

+

=

+ X X

X X

= 0.08

Biến đổi sơ đồ sao X1,X2,X3 thành sơ đồ tam giác X9, X10, trong đó điện kháng giữa HT và G4 không ảnh hưởng đến giá trị dòng ngắn mạch nên có thể bỏ qua, do đó ta có:

Trang 34

X9 = X1 + X3 +

2

3 1 X

X

* X

= 0.129 + 0.023 +

244 , 0

023 , 0 129 , 0

= 0.164

X10 = X2 + X3 +

1

3 2 X

X

* X

= 0,023 + 0,244 +

129 , 0

023 , 0 244 , 0

= 0.31 Ghép song song nguồn G5 và G134 ta có :

X14 =

12 10

12 10 X X

X

* X + = 0 , 31 0 , 08

08 0

* 31 0 + = 0.064

Biến đổi sơ đồ sao X9, X14, XH thành sơ đồ tam giác

N3

Hình 4-14

X9HT

Trang 35

X15 = X9 + XH +

14

H 9 X

X

* X

= 0.164 + 0.082 +

064 , 0

082 , 0 164 , 0

= 0.46

X16 = X14 + XH +

9

H 14 X

X

* X

= 0.064 + 0.082 +

164 0

082 0

* 064 0

= 0.178 Điện kháng tính toán từ phía hệ thống đến điểm ngắn mạch N3 là :

XttHT = X15*

100

2400

* 46 , 0

2400 04 , 11

1

* 178 0

I"* = 1,18 ; I*∞ = 1,3

Đổi ra hệ đơn vị có tên ta được :

I’’NM = I CK(0) 30 , 53 ( )

5 , 10 3

65 , 117 4 18 , 1

65 , 117 4 3 , 1

S

cb

Như vậy trị số dòng điện ngắn mạch tại điểm N3 là:

Dòng ngắn mạch siêu quá độ: I"N3 = 11,95+30,53 = 42,48 (KA)

Trang 36

65,117.55,2U.3

Định dạng
Số trang	73
Dung lượng	675,53 KB