Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện

Trong thực tế , mức tiêu thụ điện năng tại các phụ tải luôn thay đổi theo thời gian, do đó việc nắm đợc qui luật này , tức là tìm đợc dạng đồ thị phụ tải là một điều vô cùng quan trọng đ

Lời nói đầu

Điện năng là nguồn năng lợng không thể thiếu đợc của đời sống xã hội ngày nay , điện đến từng nhà, từng cơ quan, từng xí nghiệp, từ thành phố đến nông thôn, từ đồng bằng đến vùng sâu vùng xa

Có thể nói điện năng luôn sát cánh cùng với công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nớc, bảo vệ tổ quốc

Giữ một vai trò quan trọng nh vậy nên nghành điện cần phải đợc sự quan tâm u đãi, đầu t của nhà nớc : Đó là đầu t về chất xám, đầu t về tài chính

đầu t về nhân lực v.v.…

Hiểu rõ thực trạng nh vậy, chúng em những sinh viên nghành Hệ Thống

Điện đã và đang tích luỹ những kiến thức cơ bản trong quá trình học tập tại nhà trờng, đấy chính là nền tảng là cơ sở để làm việc, công tác khi trở thành kĩ

s sau này

Đồ án tốt nghiệp là một trong những nội dung quan trọng mà sinh viên cần phải hoàn thành tốt, nó giúp sinh viên cũng cố lại những kiến thức đã học Với đề tài : Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện , bản đồ án của em

đã đợc hoàn thành đúng thời hạn và khối lợng

Trong quá trình thực hiện đồ án em cũng đã cố gắng tham khảo nhiều tài liệu, vận dụng những kiến thức đã học nhng do nhiều điều kiện khác nhau

mà bản đồ án của em chắc chắn còn gặp những sai sót Nên em rất mong đợc

sự góp ý chỉ bảo của các thầy cô để bản đồ án của em đợc đầy đủ hơn

Em xin chân thành thầy giáo Lã Văn út, cùng các thầy cô giáo trong bộ môn Hệ Thống Điện đã tận tình giúp đỡ em trong quá trình làm đồ án vừa qua

Sinh viên

Phạm Lê Hoa

Trong thực tế , mức tiêu thụ điện năng tại các phụ tải luôn thay đổi theo thời gian, do đó việc nắm đợc qui luật này , tức là tìm đợc dạng đồ thị phụ tải

là một điều vô cùng quan trọng đối với ngời thiết kế và vận hành bởi vì nhờ có

đồ thị phụ tải mà có thể lựa chọn đợc phơng án, sơ đồ nối điện phù hợp Để

đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật nâng cao độ tin cậy cung cấp điện Ngoài ra đồ thị phụ tải còn cho phép chọn đúng dung lợng máy biến áp , phân bố đợc tối u công suất giữa giữa các nhà máy điện hoặc giữa các tổ máy trong một nhà máy điện

Để chọn dung lợng và tính toán tổn thất trong máy biến áp cần thiết lập

đồ thị phụ tải ngày của nhà máy Máy biến áp đợc chọn theo công suất biểu kiến , mặt khác hệ số cosϕ các cấp khác nhau không nhiều nên cân bằng công suất đợc tính theo công suất biểu kiến Sau đây tiến hành tính công suất các cấp của nhà máy

1.1 Chọn máy phát điện

Máy phát điện là thiết bị quan trọng nhất của nhà máy điện

Khi lựa chọn máy phát điện cần chú các điểm sau :

- Máy phát điện có công suất càng lớn thì vốn đầu t tiêu hao nhiên liệu

điện ngắn mạch ở cấp này sẽ bé do đó dễ chọn đợc khí cụ điện hơn.

Theo nhiệm vụ thiết kế nhà máy nhiệt điện công suất 240MW, gồm 4 tổ máy 60MW.Ta chọn các máy phát cùng loại :

1.2 Tính toán phụ tải và cân bằng công suất

Nhà máy có 4 cấp phụ tải : Phụ tải phía hệ thống , phụ tải trung áp , phụ tải

địa phơng và phụ tải tự dùng

Việc cân bằng công suất đợc thực hiện theo công suất biểu kiến

Công suất biểu kiến đợc tính từ công suất bởi các công thức :

S(t) =

ϕ

cos

P(t) (1-2)

Trong đó :

− S(t) : Là công suất biểu kiến của phụ tải tại thời điểm t

− P(t) : Là công suất tác dụng của phụ tải tại thời điểm t

− Cosϕ : Là hệ số công suất của phụ tải

1.2.1 Tính toán phụ tải cấp điện áp máy phát

Phụ tải cấp này có : Pmax = 11,5MW , cosϕ =0,8

Bao gồm các đờng dây :

P(t) = = ϕ

Tính toán tơng tự cho các khoảng thời gian còn lại ta có bảng tổng kết:

Phụ tải phía trung có: Pmax = 100MW , cosϕ = 0,8

Phụ tải bao gồm các đờng dây 1 kép + 4đơn , và P% cho trong bảng

ST (MVA)

t(h)24

1814

106

1.2.3 Tính toán công suất phát của nhà máy

Nhà máy có Pmax =400 MW , cosϕ =0,85

Với nhà máy nhiệt điện thì điện năng tự dùng rất quan trong

Đó là điện năng dùng để chuẩn bị nhiên liệu , vận chuyển nhiên liệu vào lò

Điện năng tự dùng đợc tính theo công thức :

Std = α SNM (0,4 + 0,6

NM

NMS

(t)S

) (MVA) (1-3)Trong đó:

α : Là phần lợng điện năng sản xuất của nhà máy dùng cho tự dùng , yêu

cầu thiết kế α = 8%

SNM : Là tổng công suất lắp đặt của nhà máy

SNM(t) : Là tổng công suất phát ra của nhà máy tại thời điểm t

SNM =

NM

max NMcos

) = 21,75(MVA)Tính toán tơng tự cho các khoảng thời gian còn lại ta có bảng:

Đồ thị quan hệ:

1.2.5 Tính toán phụ tải phát về hệ thống

Nhà máy phải đảm cân bằng công suất nghĩa là:

Sinh viên : Phạm Lê Hoa - Lớp HTĐ - K39

6

10,78124

2014

128

SHT = SNM(t) – ST(t) –SUF(t) –STD(t) (1-3)

Trong đó :

SNM(t) : Là công suất phát của nhà máy tại thời điêm t

SHT(t) : Là công suất phát về hệ thống tại thời điểm t

ST(t) : Là công suất phụ tải trung áp tại thời điểm t

STD(t) : Là công suất tự dùng của nhà máy tại thời điểm t

Tính toán theo công thức (1-3) ta có bảng kết quả tính toán nh sau:

201814

12

10864

20

406080100

1.2.6 Nhận xét:

- Nhà máy cung cấp đủ điện năng cho các loại phụ tải

- Phụ tải phía trung là lớn nhất và quan trọng nên u tiên cung cấp đủ

điện năng cho bên trung rồi mới đa vào hệ thống

- Phụ tải địa phơng lớn nhất P = 14,375 (MW) còn nhỏ hơn 20% công suất của một tổ máy là P = 20%.75 = 15 (MW) nên phụ tải địa ph-

ơng có thể đợc cung cấp điện bằng cách lấy rẽ nhánh từ đầu cực máy phát

- Hai cấp điện áp cao và trung đều là mạng trung tính trực tiếp nối đất nên có thể dùng máy biến áp tự ngẫu làm máy biến áp liên lạc

Sinh viên : Phạm Lê Hoa - Lớp HTĐ - K39

8

Chơng 2

Chọn sơ đồ nối điện của nhà máy

Chọn sơ đồ nối điện chính của nhà máy là một khâu quan trọng trong quá trình thiết kế nhà máy điện Vì vậy cần phải nghiên cứu kĩ nhiệm vụ thiết

kế , nắm vững các số liệu ban đầu , dựa bảng cân bằng công suất và các nhận xét để tiến hành vạch các phơng án nối dây có thể

Các phơng án vạch ra phải đảm bảo cung cấp điện liên tục cho các hộ tiêu thụ và phải khác nhau về cách ghép nối các máy biến áp với các cấp điện

áp , về số lợng dung lợng các máy biến áp , về số lợng máy phát nối vào thanh góp điện áp máy phát , số máy phát ghép bộ với máy biến áp

Sơ đồ nối diện giữa các cấp điện áp cần thoả mãn các yêu cầu kĩ thuật sau:

- Số lợng máy phát nối vào thanh góp điện áp máy phát phải thoả mãn

điều kiện sao cho khi ngừng làm việc một máy phát lớn nhất thì các máy phát còn lại vẫn đảm bảo cung cấp đủ cho phụ tải ở điện áp máy phát và phụ tải điện áp trung ( trừ phần phụ tải do các nguồn khác nối vào thanh góp điện áp trung có thể cung cấp đợc)

- Công suất mỗi bộ máy phát điện – máy biến áp không đợc lớn hơn

- Khi phụ tải điện áp máy phát nhỏ , để cung cấp cho nó có thể lấy rẽ nhánh từ các bộ máy phát – máy biến áp ,nhng công suất lấy rẽ nhánh không đợc vợt quá 20% công suất của bộ

- Không nên dùng quá hai máy biến áp ba cuộn dây hoặc máy biến áp tự ngẫu để liên lạc hay tải điện giữa các cấp điện áp vì sơ đồ thiết bị phân phối sẽ phức tạp hơn

- Khi công suất tải lên điện áp cao lớn hơn dự trữ quay của hệ thống thì phải đặt ít nhất hai máy biến áp.

Nhợc điểm: Nhiều chủng loại máy biến áp bên cao áp nên vốn đầu t tăng

Số mạch nối bên cao nhiều gây tổn thất lớn

Sinh viên : Phạm Lê Hoa - Lớp HTĐ - K39

Dùng 2 máy biến áp tự ngẫu làm máy biến áp liên lạc , 2 bộ máybiến áp ghép vào thanh cái trung áp.

máyphát-* Sơ đồ :

Nhận xét:

Ưu điểm : Sơ đồ đơn giản, sử dụng ít chủng loại máy biến áp nên vốn đầu

t giảm ,vẫn đảm bảo tin cậy cung cấp điện

Nhợc điểm: Số lợng máy phát nối vào thanh cái trung áp nhiều nên công

suất thừa bên trung truyền vào hệ thống qua 2 lần máy biến áp làm tăng tổn thất công suất

Nhận xét :

Ưu điểm : Sơ đồ đơn giản ít chủng loại máy biến áp nhất ,vốn đầu t nhỏ

hơn so với các phơng án đã vạch ra

Nhợc điểm : Độ tin cậy cung cấp điện không cao , khi một máy biến áp sự

cố thì nhà máy mất một nửa công suất phát, dòng ngắn mạch

Chơng 3

Chọn máy biến áp và tính tổn thất

công suất , tổn thất điện năng cho

Chọn máy biến áp trong nhà máy điện và trạm biến áp là chọn loại, số lợng công suất định mức và hệ số biến áp

Công suất định mức của máy biến áp là công suất liên tục truyền qua máy biến áp với điều kiện làm việc định mức ( điện áp , tần số và nhiệt độ môi tr-ờng làm mát định mức ) trong suốt thời hạn làm việc của nó

Ngời ta quy định thời gian làm việc tiêu chuẩn khoảng gần bằng thời gian già hoá tiêu chuẩn Còn thời gian gian làm việc thực tế của máy biến áp

đợc xác định bởi quá trình già hoá cách điện cuộn dây, nói khác đi nó phụ thuộc vào nhiệt độ cuộn dây

Đối với giấy cách điện tẩm dầu thời gian làm việc định mức đợc đảm bảo khi làm việc với nhiệt độ không thay đổi và bằng 980C Bởi vậy máy biến

áp có thời gian làm việc định mức ứng vời trờng hợp nhiệt độ cao nhất của cuộn dây không thay đổi và bằng 980C

Trong điều kiện nh vậy cách điện của máy biến áp chịu sự hao mòn

Quá tải thờng xuyên của máy biến áp là một phần thời gian làm việc phụ tải của máy biến áp vợt quá công suất định mức của chúng , phần thời gian còn lại của chu kì khảo sát (ngày , năm ) phụ tải của máy biến áp thấp hơn công suất định mức của chúng

Quá tải sự cố là sự cho phép làm việc của máy biến áp trong điều kiện

sự cố mà không gây h hỏng chúng

Máy biến áp đợc chọn phải đảm khả năng tải hết công suất phát từ nhà máy , đồng thời khi một máy một máy biến áp ngừng làm việc thì các máy biến áp còn lại vẫn phải cung cấp đủ công suất cần thiết cho phụ tải

Để chọn máy biến áp cho các phơng án ta dựa vào sơ đồ nối dây đã thiết kế ở chơng 2 để biết đợc số lợng và cách mắc các máy biến áp , từ đó tiến hành chọn chủng loại , công suất và thông số kĩ thuật khác của máy biến

SdmB : Là công suất định mức của máy biến áp

SdmF : Là công suất định mức của máy phát

• Máy biến áp tự ngẫuthì công suất định mức đợc chọn theo biểu thức:

dmF dmB 1SS

UUC

Sau khi chọn xong công suất định mức của máy biến áp ta cần kiểm tra lại khả năng tải của máy biến áp trong các điều kiện sự cố xem có thoả mãn hay không , nếu không thoả mãn thì phải chọn lại công suất định mức của máy biến áp

Sinh viên : Phạm Lê Hoa - Lớp HTĐ - K39

14

Theo ®iÒu kiÖn : SdmB ≥ SdmF= 75 (MVA)

Chän m¸y biÕn ¸p lo¹i : ТДЦ-80

• Chọn máy biến áp tự ngẫu B2,B3

Chọn theo điều kiện sau:

dmF

.α

5 , 0 220

U U

α

α : hệ số có lợi Vậy

5 , 0

* Kiểm tra các máy biến áp khi sự cố :

Xét sự cố nguy hiểm nhất : Lúc phụ tải trung áp lớn nhất xảy ra sự cố hỏng một máy biến áp

Trong tình trạng đó thì các máy biến áp còn lại phải thoả mãn :

• Cuộn cao và cuộn chung của máy biến áp liên lạc không bị qúa tải

Cuộn cao không cần kiểm tra quá tải vì phía cao đã có hệ thống với

l-ợng dự trữ rất lớn cung cấp cho phụ tải điện áp cao nên cuộn cao không bao

giờ bị qúa tải

Do vậy ta chỉ cần kiểm tra quá tải cho cuộn chung

-Xét khi hỏng một bộ máy biến áp hai dây quấn bên trung áp

Khi đó công suất lớn nhất qua cuộn chung máy biến áp tự ngẫu là :

2

1 S

Nh vậy cuộn chung không bị quá tải

Sinh viên : Phạm Lê Hoa - Lớp HTĐ - K39

16

Công suất lớn nhất truyền qua cuộn chung lúc này là:

Sch= STmax− SBT= 1 25 − ( 75 − 6 ) = 5 6 (MVA)

Nh vậy cuộn chung không bị quá tải

• Công suất bên cao không đợc lớn hơn dự trữ quay của hệ thống :

Ta thấy công suất phát về hệ thông lớn nhất lúc bình thờng là:

SHT = 171,35 (MVA) mà SdtHT = 0,13.2400 = 312 (MVA) , nên lợng công suất phát về hệ thống thiếu so với lúc bình thờng chắc chắn nhỏ hơn dự trữ quay của hệ thống Nên điều kiện này luôn thoả mãn không cần kiểm tra

3.1.2 Phân bố công suất,Tính toán tổn thất công suất trong máy biến áp

a.Phân bố công suất trong máy biến áp.

a Phân bố công suất trong máy biến áp B1,B2 : Đối với hai bộ máy phát -

máy biến áp u tiên phát công suất bằng phẳng:

SB1 = SB4 = SDMF - STD= 75 - 6 = 69 MVA

Phần còn lại thay đổi giao cho 02 máy biến áp tự ngẫu đảm nhiệm

b Phân bố công suất cho máy biến áp liên lạc:

- Công suất truyền qua cuộn cao :

22

) ( 1 )

( )

t HT t

B C

S S

Trong đó :

SHT(t) : công suất phát vào hệ thống theo thời gian

SC(t) : công suất truyền qua cuộn nối tiếp của MBA tự ngẫu theo thời gian

- Công suất truyền qua cấp trung :

B T

S S

−

ST (t) : Công suất truyền qua cuộn trung theo thời gian

SB4 : Công suất của MBA B4 cho phụ tải trung áp

- Công suất truyền qua cuộn hạ :

b.Tính toán tổn thất trong MBA

a Tổn thất điện năng trong một MBA ba pha 2 dây quấn B 1 và B 4

Ta xác định theo công thức :

S

S P T P A

dm

MAX N

KT. 2 .

2

∆ +

∆

=

∆

Trong đó ∆PKT là tổn thất không tải, ∆PN là tổn thất ngắn mạch SMAX =

SĐMF - STD = 69 là công suất tải qua máy biến áp bằng phẳng suốt cả năm tính cho T= 8760 h SĐM là công suất định mức máy biến áp

Kết hợp các trị số đã có trong Bảng 2.1 và 2.2

Với máy biến áp B1:

Với máy biến áp B4:

b.Tổn thất trong máy biến áp liên lạc B 2 , B 3,

Đợc xác định theo công thức :

2 2

2 2

2

i dm

H i H N dm

iT T N dm

iC C N

S

S P S

S P S

S P T

∆ +

∆ +

SiC , SiT , SiH : công suất tải qua cuộn cao , trung và hạ của MBA

∆PN-C , ∆PN-T , ∆PN-H :Tổn thất công suất ngắn mạch trong các cuộn dây nối tiếp

Qua tính toán ta đợc kết quả tổn thất trong các cuộn dây nh sau

N

P P

H C N H

T N T C N T

N

P P

Vậy tổng tổn thất điện năng ở phơng án một là:

3.1.3 Chän m¸y biÕn ¸p cho ph¬ng ¸n 2

• Chän m¸y biÕn ¸p hai d©y quÊn B3 , B4

Theo ®iÒu kiÖn : SdmB≥SdmF =75MVA

• Chän m¸y biÕn ¸p liªn l¹c B1 , B2

Chän theo ®iÒu kiÖn sau:

th DMB S

.

α

5 , 0 220

U U

α

α : hÖ sè cã lîi VËy

5 , 0

75

=

≥

α

dmF dmB

* Kiểm tra quá tải cho các máy biến áp :

Tơng tự nh phơng án ta cũng chỉ kiểm tra quá tải cho máy biến áp tự ngẫu

- Xét hỏng 1 bộ máy biến áp hai dây quấn bên trung:

Với phụ tải trung lớn nhất thì công suất truyền qua cuộn chung máy biến áp tự ngẫu là :

1 ) S S

( 2

1

dmF Tmax

BT Tmax

ch

(MVA) 8

2 S

6) (75 25 1 2 1

ch =

−

−

=

Công suất định mức của cuộn chung :Sch = α SdmTN = 0,5 160 = 80 (MVA)

Sch < Sdmch , nên máy biến áp tự ngẫu không bị quá tải

- Xét hỏng 1 bộ máy biến áp tự ngẫu :

+ Công suất lớn nhất mà cuộn chung cần tải khi STmax là :

(MVA).

13 -

6) 75 2.(

25 1

) 4

S S

2.(

S S S

dmF Tmax

BT Tmax

+ Công suất lớn nhất mà cuộn chung cần tải khi STmin là :

- Công suất phía 110kV nhận đợc do 2 máy biến áp B3 và B4 cung cấp là:

(MVA).

0,5 5 -

6) 75 2.(

5 , 87

) 4

S S 2.(

S S S

dmF Tmin

BT Tmin

Công suất định mức của cuộn chung :Sch = α SdmTN = 0,5 160 = 80 (MVA)

Sch < Sdmch , nên máy biến áp tự ngẫu không bị quá tải

Tơng tự nh phơng án 1 ta cũng không cần kiểm tra điều kiện công suất thiếu bên cao không đợc lớn hơn dự trữ quay của hệ thống

Sinh viên : Phạm Lê Hoa - Lớp HTĐ - K39

20

a.Phân bố công suất trong máy biến áp.

a Phân bố công suất trong máy biến áp B3,B4 : Đối với hai bộ máy phát -

máy biến áp u tiên phát công suất bằng phẳng:

SB3 = SB4 = SDMF - STD= 75 - 6 = 69 MVA

Phần còn lại thay đổi giao cho 02 máy biến áp tự ngẫu đảm nhiệm

b Phân bố công suất cho máy biến áp liên lạc:

- Công suất truyền qua cuộn cao :

22

) ( 1 )

( )

t HT t

B C

S S

Trong đó :

SHT(t) : công suất phát vào hệ thống theo thời gian

SC(t) : công suất truyền qua cuộn nối tiếp của MBA tự ngẫu theo thời gian

- Công suất truyền qua cấp trung :

B T

S S

−

ST (t) : Công suất truyền qua cuộn trung theo thời gian

SB4 : Công suất của MBA cho phụ tải trung áp

- Công suất truyền qua cuộn hạ :

b.Tính toán tổn thất trong MBA

a Tổn thất điện năng trong một MBA ba pha 2 dây quấn B 3 và B 4

Ta xác định theo công thức :

S

S P T P A

dm

MAX N

KT. 2 .

2

∆ +

∆

=

∆

Trong đó ∆PKT là tổn thất không tải, ∆PN là tổn thất ngắn mạch SMAX =

SĐMF - STD = 69 là công suất tải qua máy biến áp bằng phẳng suốt cả năm tính cho T= 8760 h SĐM là công suất định mức máy biến áp

b.Tổn thất trong máy biến áp liên lạc B 1 , B 2,

Đợc xác định theo công thức :

2 2

2 2

2

i dm

H i H N dm

iT T N dm

iC C N

S

S P S

S P S

S P T

∆ +

∆ +

SiC , SiT , SiH : công suất tải qua cuộn cao , trung và hạ của MBA

∆PN-C , ∆PN-T , ∆PN-H :Tổn thất công suất ngắn mạch trong các cuộn dây nối tiếp

Qua tính toán ta đợc kết quả tổn thất trong các cuộn dây nh sau

N

P P

N

P P

Nh vậy xét về mặt tổn thất điện năng thì phơng án 1 tốt hơn phơng án 2

Chơng 4

Sinh viên : Phạm Lê Hoa - Lớp HTĐ - K39

22

Theo quy trình thiết bị điện của Liên Xô thì sự ổn định của các khí cụ

điện cần kiểm tra theo điều kiện ngắn mạch ba pha N(3) Bởi vì dòng ngắn mạch ba pha là dòng là dòng lớn nhất , chỉ trong trờng hợp khi ngắn mạch 1 pha ở mạng trung tính nối đất thì dòng ngắn mạch 1 pha có thể lớn hơn dòng ngắn mạch 3 pha , khi đó ta thực hiện điều chỉnh tách trung tính của 1 số máy biến áp cho không nối đất để giảm dòng ngắn mạch 1 pha IN(1) , thờng giữ dòng IN(1) gần bằng dòng ngắn mạch IN(3)

Ngoài ra mức độ khó khăn khi cắt ngắn mạch điện khi có ngắn mạch không phải chỉ trị số dòng ngắn mạch quyết định mà còn do trị số điện áp phục hồi trên đầu tiếp điểm của máy cắt điện , điện áp phục hồi khi ngắn mạch ba pha có thể bằng hoặc lớn hơn so với điện áp phục hồi khi ngắn mạch một pha

Do đây là quá trình thiết kế sơ bộ cho nên ta có thể dùng phơng pháp gần đúng để tính toán ngắn mạch đó là phơng pháp đờng cong tính toán

Ta cần phải xác định rõ điểm ngắn mạch nặng nề nhất cho các mạch ở các cấp điện áp , đấy là điểm mà khi ngắn mạch dòng ngắn mạch qua nó là lớn nhất

4.1.1 Phơng án 1

1 Chọn điểm ngắn mạch

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện

và hệ thống

• Điểm ngắn mạch N4

Để chọn khí cụ điện cho mạch tự dùng Nguồn cung cấp gồm tất cả các máy phát điện của nhà máy và hệ thống

- Khi chọn khí cụ điện cho mạch máy phát ta phải so sánh ta phải so sánh

IN3 và IN3’ , lấy dòng lớn hơn để chọn khí cụ điện

- Điểm ngắn mạch tại N4 có thể tính đợc dòng điện ngắn mạch qua công thức

Thực hiện tính toán trong hệ đơn vị tơng đối cơ bản :

Scb = 100(MVA) , Ucb = Utb ở các cấp điện áp

• Điện kháng máy điện :

75

100 0,146 S

S X X X X X X

dmF

cb

"

d F F4 F3 F2

S X X

HT

cb N

• Điện kháng đờng dây

Điện kháng trên không thờng lấy : x0 = 0,4 (Ω/km)

230

100 80 4 , 0 U

S l x X X

cb

cb 0 d d2

11 S

S 100

% U

100 100

5 , 10 S

S 100

% U X

dmB4

cb N

XF40,195

XB40,13

Xd1

XHT 0,02

XC B20,109

XC B30,109

XH B30,62

XT B2 0

XH B20,62

XT B3 0

N1

29 , 0 160

100 5

, 0

20 32 11 200

1 S

S α

% U U

% U 200

1

X

0 160

100 5

, 0

20 32 11

200

1 S

S α

% U

% U

% U

200

1

X

109 , 0 160

100 5

, 0

20 32 11 200

1 S

S α

% U

% U

% U

200

1

X

dmTN cb H

T N H - C N T

C N H

-dmTN cb H

T N H

C N T

C N T

-dmTN cb H

T N H

C N T

C N C

+ Biến đổi đẳng trị sơ đồ thay thế :

Do XT = 0 nên có thể chập 2 đờng dây nối từ máy biến áp tự ngẫu sang thanh góp 110KV với nhau

Ta có :

X1 = XHT +

2

Xd = 0,02 +

X20,342

X40,109

X50,485

X60,109

X70,485

X8 0,325

N1

F1

X10,05

X20,244

X90,0545

X100,24255

X80,325HT

N1

X9 = 0 , 0545

2

109 , 0 2

X X X

X

6 4

X X X

X

7 5

342 , 0 191 , 0 X X

X X X

191 , 0 0545 , 0 136 , 0 X X

X

2 8,9,10

2 8,9,10 11

9 8,10 8,9,10

= +

= +

=

= +

= +

=

= +

= +

=

=

0,136 0,2425

0,325

0,2425

0,325 X

X

.X X X

X //

X

nt ) //X (X X

10 8

10 8 8,10

2 9 10 8 11

- §iÖn kh¸ng tÝnh to¸n vÒ phÝa hÖ thèng :

2 , 1 100

2400 05 , 0 S

S X X

cb

HT 1

2400 86

, 0 U 3

2400 95

, 0 U 3

300 123 , 0 S

F1,2,3,4

X10,05

X110,123HT

N1

INM(0) = K0 1 , 732 ( KA)

230 3

300 3

, 2 U 3

300 1

, 2 U 3

+ Biến đổi đẳng trị sơ đồ thay thế :

Các giá trị điện kháng trên sơ đồ có đợc nh đối với điểm ngắn mạch N1 ,

và tơng tự điểm ngắn mạch N1 ta có sơ đồ biến đổi :

Sinh viên : Phạm Lê Hoa - Lớp HTĐ - K39

28

X10,05

X20,342

X90,0545

X100,2425

X80,240HT

N2

F1

X10,05

X20,342

X40,109

X50,485

X60,109

X70,485

X80,325HT

4

N2

+ Biến đổi tiếp : Ghép X8 và X10 ; chuyển Y (X1 , X2 , X9 ) thành ∆ hở

(X11, X12)

Ta có :

2425 , 0 325 , 0

2425 , 0 325 , 0 X X

X X

10 8

10

+

= +

342 , 0

0545 , 0 05 , 0 0545 , 0 05 , 0 X

X X

0545 , 0 342 , 0 0545 , 0 342 , 0 X

X X

769 , 0 141 , 0 X

X

X X

13 12

13

+

= +

- Điện kháng tính toán phía hệ thống :

100

2400 112 , 0 S

S

cb

Tra đờng cong tính toán ta có :

K0 = 0,375 ; K∞ = 0,39 Dòng điện ngắn mạch phía hệ thống là :

X110,112HT

X120,769

X130,072

X140,119

N2

IHT(0) = K0 4 , 518 ( KA)

115 3

2400 375

, 0 U 3

2400 39

, 0 U 3

S

cb

Tra đờng cong tính toán ta có :

K0 =2,85 ; K∞ = 2,15 Dòng ngắn mạch phía nhà máy là :

INM(0) = K0 4 , 292 ( KA)

115 3

300 85

, 2 U 3

300 15

, 2 U 3

S

cb F3 = ⋅ =

Tra đờng cong tính toán ta có

Sinh viên : Phạm Lê Hoa - Lớp HTĐ - K39

30

F3

XF30,195

N3

Dßng ng¾n m¹ch t¹i N3 lµ :

INM(0) = K0 28 , 868 ( KA)

5 , 10 3

75 7

U 3

75 7

, 2 U 3

X90,0545

X100,237

X70,29

X10,05

HT

3

X10,05

X20,342

X40,109

X60,109

X50,485

X70,29

X80,325

N3’

2

109 , 0 2

X X X

X

6 4

0,325 0,485 X

X

X X

8 5

8

+

= +

Biến đổi Y(X1 , X2 , X9 ) thành ∆ hở (X11 ,X12 )

342 , 0

0545 , 0 05 , 0 0545 , 0 05 , 0 X

X X

0545 , 0 342 , 0 0545 , 0 342 , 0 X

X X

X120,769

X100,193

X70,29

X70,29

X110,112

X13 = 0 , 154

193 , 0 769 , 0

193 , 0 769 , 0 X X

X X

12 10

12

+

= +

+ Biến đổi Y( X11 , X13 , X7 ) thành ∆ hở (X14 ,X15 )

154 , 0

29 , 0 112 , 0 29 , 0 112 , 0 X

X X

29 , 0 154 , 0 29 , 0 154 , 0 X

X X

S

2400 712

, 14

1 U

3

S X

1

cb

HT ttHT

S X

Dòng ngắn mạch về phía nhà máy :

5 , 10 3

75 3 525 , 0 U 3

75 3 56 , 0 U 3

X150,901

1

N3’

Dòng điện ngắn mạch xung kích tại N3’

2 Sơ đồ thay thế và tính điện kháng cho các phần tử

Sinh viên : Phạm Lê Hoa - Lớp HTĐ - K39

Xd1

0,06

Xd20,06

XC

B10,109

XH

B10,29

XF1

0,195

XF20,195

XF30,195

XF40,195

XB40,13

XB30,13

XT B1 0

XB20,109

XT B2 0

XH B20,29

* Tính điện kháng cho các phần tử trong hệ đơn vị tơng đối có :

100 100

5 , 10 S

S 100

% U X X

dmB4

cb N

X20,109

X30,109

N1

Ta có :

X1 = XHT + 0 , 05

2

06 , 0 03 , 0 2

Xd

= +

X X X

X

3 2

X X X

X

5 4

X X X

X

7 6

7

+ Biến đổi tiếp sơ đồ : Ghép X9 , X10 , X8

Sinh viên : Phạm Lê Hoa - Lớp HTĐ - K39

36

HT

F1 F1

X10,05

X80,0545

X90,2425

X100,1625

N1

1,2,3,4

X10,05

X110,1518

N1

Ta cã :

X11 = X8 + 0 , 1518

1625 , 0 2425 , 0

1625 , 0 2425 , 0 0545 , 0 X X

X X

10 9

10

+ +

S X

2400 86

, 0 U 3

2400 95

, 0 U 3

S X

INM(0) = K0 1 , 807 ( KA)

230 3

300 4

, 2 U 3

300 92

, 1 U 3

1625 , 0 2425 , 0 X X

X X

10 9

10

+

= +

- §iÖn kh¸ng tÝnh to¸n phÝa hÖ thèng :

XttHT = 2 , 508

100

2400 1045 , 0 S

S X

2400 41

, 0 U 3

2400 41

, 0 U 3

X70,325

X60,325

HT

N2

F1,2 F3,4

X10,05

X80,0545

X90,2425 0,1625X10 ⇒

1,2,3,4

X110,1045

X120,0973

N2

X ttNM = 0 , 292

100

75 4 0973 , 0 S

S X

INM(0) = K0 5 , 347 ( KA)

115 3

300 55

, 3 U 3

300 31

, 2 U 3

X20,109

X30,109

X70,325HT

Tất cả các điện kháng trên sơ đồ không thay đổi so với lúc tính tính ngắn mạch tại N1 , chỉ có X5 đợc tính lại là : X5 = XH = 0,29

+ Biến đổi tiếp : Ghép X1 ,X2 ,X3 và X5 với X6

Ta có :

2

109 , 0 05 , 0 2

X X X X

X

1 3 2

X X X

X

7 6

0,1625 0,485 X

X

X X

9 4

9

+

= +

X50,29

X100,122

X110,643

X120,751

X80,1045

X90,1625

X40,485

X50,29

HT

F1 N3’ F3,4