Thiết kế phần điện trong nhà máy điện kiểu nhiệt điện ngưng hơi gồm 4 tổ máy, công suất mỗi tổ máy là 50 MW cấp điện cho phụ tải địa phương 10,5KV , phát công suất lên hệ thống 220kv

Xuất phát từ thực tế và sau khi học xong chơng trình của ngành phátdẫn điện em đợc nhà trờng và hộ môn Hệ thống điện giao nhiệm vụ thiết kế gồm nội dung sau: Thiết kế phần điện trong nhà

Mục Lục

Chơng I Tính toán phụ tải và cân bằng công suất 3

I.1.Chọn máy phát đi 3

I.2.Tính toán phụ tải ở các cấp điện áp 3

I.3.Cân bằng công suất toàn nhà máy 7

I.4.Các nhận xét 8

Chơng II Nêu các phơng án và chọn MBA 10

II.1.Nêu các phơng án 10

II.2.Chọn máy biến áp cho các phơng án 13

II.3.Tính tổn thất điện năng trong máy biến áp 19

Chơng III.So sánh kinh tế, kỹ thuật chọn các phơng án tối u 23

III.1.Chọn sơ bộ các khí cụ điện 23

III.2.Chọn sơ đồ thanh góp các cấp điện áp máy phát 33

III.3.So sánh kinh tế-kỹ thuật chọn phơng án tối u 35

Chơng IV.Tính toán dòng ngắn mạch 38

IV.1.Chọn dạng và điểm ngắn mạch 38

IV.2.Xác định dòng điện ngắn mạch và xung lợng nhiệt 39

Chơng V.Chọn khí cụ điện và dây dẫn 53

V.1.Chọn máy cắt điện 53

V.2.Chọn dao cách ly 53

V.3.Chọn thanh dẫn thanh góp 54

V.4.Chọn kháng điện và cáp cho phụ tải địa phơng 61

V.5.Chọn máy biến áp đo lờng và máy biến dòng 66

Chơng VI.Sơ đồ tự dùng và chọn thiết bị tự dùng 71

VI.1.Sơ đồ nối điện tự dùng 71

VI.2.Chọn máy biến áp tự dùng 71

VI.3.Chọn khí cụ điện tự dùng 72

1

Lời nói đầu

* * *

Đất nớc ta đang bớc vào thời kỳ công nghiệp hoá, hiện đại hoá,ngành điện giữ một vai trò quan trọng trong việc phát triển nền kinh tếquốc dân Trong cuộc sống điện rất cần cho sinh hoạt và phục vụ sảnxuất Với sự phát triển của xã hội do vậy đòi hỏi phải có thêm nhiều nhàmáy điện mới đủ để cung cấp điện năng cho phụ tải

Xuất phát từ thực tế và sau khi học xong chơng trình của ngành phátdẫn điện em đợc nhà trờng và hộ môn Hệ thống điện giao nhiệm vụ thiết

kế gồm nội dung sau:

Thiết kế phần điện trong nhà máy điện kiểu nhiệt điện ngng hơi gồm

4 tổ máy, công suất mỗi tổ máy là 50 MW cấp điện cho phụ tải địa phơng10,5KV , phát công suất lên hệ thống 220kV và phụ tải 110kV

Sau thời gian làm đồ án với sự lỗ lực của bản thân, đợc sự giúp đỡtận tình của các thầy cô giáo trong khoa, các bạn cùng lớp Đặc biệt là sựgiúp đỡ , hớng dẫn tận tình của thầy giáo PGS.TS Lã Văn út và TS PhạmVăn Hoà đến nay em đã hoàn thành bản đồ án Vì thời gian có hạn, vớikiến thức còn hạn chế nên bản đồ án của em không tránh những thiếu sót.Vì vậy em rất mong nhận đợc sự góp ý bổ xung của các thầy cô giáo vàcác bạn để đồ án của em ngày càng hoàn thiện hơn

Em xin gửi tới thầy giáo hớng dẫn cùng toàn thể thầy cô giáo trong

bộ môn lời cảm ơn chân thành nhất!

Sinh Viên thực hiện

Ch ơng I

Tính toán phụ tải và cân bằng công suất

Tại mổi thời điểm điện năng do nhà máy phát ra phải cân bằng với

điện năng tiêu thụ của phụ tải kể cả các tổn thất của phụ tải.Trong thực tế

điện năng tiêu thụ tại các hộ dùng điện luôn thay đổi, vì thế việc tìm đợc

đồ thị phụ tải là rất quan trọng đối với việc thiết kế và vận hành

Dựa vào đồ thị phụ tải ta có thể chọn đợc phơng án nối điện hợp lý,

đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật Đồ thị phụ tải còn cho ta chọn

đúng công suất của các máy biến áp (MBA) và phân bố tối u công suấtgiữa các tổ máy với nhau và giữa các nhà máy điện với nhau.

1.Chọn máy phát điện

Theo yêu cầu thiết kế nhà máy có tổng công suất 450 MW = 50

MW Chọn 4 máy phát điện kiểu TB-50-2 có các thông số nh bảng 1-1sau:

2. Tính toán phụ tải ở các cấp điện áp.

Từ đồ thị phụ tải nhà máy và đồ thị phụ tải các cấp điện áp dới dạngbảng theo % công suất tác dụng và hệ số cos Từ đó ta tính đợc phụ tải ởcác cấp điện áp theo công suất biểu kiến từ công thức sau:

TB

t t

Cos

P S



100

%.Pmaxp

Trong đó: S(t) là công suất biểu kiến của phụ tải tại thời điểm t(MVA)

CosTB là hệ số công suất trung bình của từng phụ tải

2.1 Đồ thị phụ tải toàn nhà máy.

Nhà máy gồm 4 tổ máy có: PGđm = 50 MW, Cosđm = 0,80 do đó

5 , 62 80 , 0

50

P S



100

%.Pmaxp

2.2 Đồ thị phụ tải tự dùng toàn nhà máy:

Tự dùng max của toàn nhà máy bằng 6% công suất định mức củanhà máy với cos = 0,85 đợc xác định theo công thức sau:

).

) ( 6

, 0 4 , 0 ( ) (

max NM

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 theobảng 1-2

do thi phu tai tu dung

2.3 Phụ tải địa phơng:

Nh nhiệm vụ thiết kế đã cho Pmax = 15 MW, Cos = 0.83 , U = 10.5

P P t

Do thi phu tai dia phuong

2.4 Đồ thị phụ tải phía điện áp trung (110kV):

Phụ tải điện áp cao Pmax = 130 MW, Cos = 0,80 gồm 3 đờng dâykép Công suất ở các thời điểm đ]ợc xác định theo công thức sau:

TB

c c

Cos

t P t S

P P t

Do thi phu tai trung

0 20

Từ đó ta lập đợc kết quả tính toán phụ tải và cân bằng công suất toàn

nhà máy nh bảng 1-6 và đồ thị phụ tải hình 1-5

do thi cong suat ve he thong

4.1 Tình trạng phụ tải ở các cấp điện áp.

Ta thấy phụ tải phân bố không đều ở các cấp điện áp ở cấp điện ápmáy phát phụ tải Smax= 18.072MVA là tơng đối lớn so với công suất địnhmức của một tổ máy phát S = 62.5 MVA ( cỡ khoảng 28,9%) và toàn nhàmáy thiết kế

Phụ tải phía điện áp trung : STmax = 162.5MVA là tơng đối lớn ,chiếm phần lớn công suất của toàn nhà máy

Phụ tải phía cao áp ( Hệ thống ) tiêu thụ rất ít công suất của nhà máy

Do thi phan bo cong suat

250 MVA

4.3 C¸c cÊp ®iÖn ¸p cña c¸c hé tiªu thô :

Nhµ m¸y thiÕt kÕ cã 3 cÊp ®iÖn ¸p lµ:

CÊp ®iÖn ¸p m¸y ph¸t cã U®m= 10,5kV

CÊp ®iÖn ¸p trung ¸p cã U®m= 110kV

CÊp ®iÖn ¸p cao ( phÝa HÖ thèng ) cã U®m= 220kV

9

ba cấp điện áp sau:

Phụ tải địa phơng ở cấp điện áp 10,5 kV có:

Với lới điện áp 110 kV và 220 kV thì trung tính nối đất trực tiếp và

hệ số  = 0,5 nên ta dùng hai máy biến áp tự ngẫu làm liên lạc giữa cáccấp

Số lợng máy phát ghép vào thanh góp máy phát phải đảm bảo khimột tổ máy bị sự cố thì các máy phát còn lại phải đáp ứng đủ công suấtyêu cầu của các phụ tải ở chế độ làm việc max

Phụ tải phía trung áp có STmax= 162,5MVA > SGđm= 62,5MVA nên cóthể ghép 1 hoặc 2 bộ MF-MBA lên thanh góp trung áp

Công suất dự phòng của hệ thống : Sdt= 12%*1800 = 216 MVA

Từ những nhận xét trên đây ta có thể đề xuất một số phơng án nhsau:

 Phơng án I:

Hình 2-1: Sơ đồ nối điện của phơng án 1

 Phơng án II:

Hình 2-2: Sơ đồ nối điện phơng án II

 Phơng án III :

11

* Ph¬ng ¸n IV :

 Chọn máy biến áp cho các phơng án :

5.1 Chọn công suất máy biến áp:

Máy biến áp là một thiết bị rất quan trọng trong hệ thống điện Tổng công suất các máy biến áp gấp từ 4-5 lần tổng công suất các máyphát điện Chọn mba trong nhà máy điện là loại , số lợng , công suất

định mức và hệ số biến áp MBA đợc chọn phải đảm bảo hoạt động antoàn trong điều kiện bình thờng và khi xảy ra sự cố nặng nề nhất

Nguyên tắc chung để chọn mba là trớc tiên chọn SđmB  công suấtcực đại có thể qua biến áp trong điều kiện làm việc bình thờng , sau đókiểm tra lại điều kiện sự cố có kể đến hệ số quá tải của mba Xác địnhcông suất thiếu về hệ thống phải nhỏ hơn dự trữ quay của hệ thống Talần lợt chọn mba cho từng phơng án

Giả thiết các máy biến áp đợc chế tạo phù hợp với điều kiện nhiệt độmôi trờng nơi lắp đặt nhà máy điện Do vậy không cần hiệu chỉnh côngsuất định mức của chúng

U Hđm (Kv)

P O (Kw)

P N (Kw)

U N % I O % Giá

10 6 đ

Máy biến áp liên lạc:

Máy biến áp liên lạc B1, B2 đợc chọn là máy biến áp tự ngẫu có điều

áp dới tải với điều kiện:

SđmB = (1/2 )*Sthừa.Với: Sth là công suất còn lại đa lên hệ thống.

 Máy biến áp liên lạc:

Đợc chọn là loại máy biến áp tự ngẫu có điều chỉnh điện áp dới tải

có công suất định mức đợc chọn theo công thức dới đây:

dmF th

B

min ,

2

1 2

Khi sự cố MBA bộ bên trung:

Khi đó công suất bên trung thiếu sẽ do hai MBA tự ngẫu (MBA liênlạc ) đảm nhận vai trò cung cấp

Công suất bên trung thiếu đợc tính theo công thức sau :

STthiếu= STmax = STmax = 162,5 MVA

Công suất có thể qua phụ tải trung áp

SCT = 2.kqtsc..SđmB = 2*1,4*0,5*200 = 280 MVA

Ta có SCT > STthiếu  Vậy phụ tải trung áp đợc cung cấp đủ côngsuất

Tính phân bố công suất trong các cuộn dây của MBA tự ngẫu :

Công suất qua cuộn trung mba tự ngẫu là :

Vậy công suất qua cuộn cao áp mba tự ngẫu

SCC = SCH - SCT = 81,73 – 81,25 = 0,48 MVA

Công suất thiếu về hệ thống

Sthiếu = SVHT - SCC = 49.43 – 0,48 = 48,95 MVA

Ta có Sdụ trữ quay = 12%* SHT = 12%*1800 = 216 MVA

Vậy Sthiếu < Sdụ trữ quay : Thoả mãn điều kiện ổn định HT

Khi sự cố một máy biến áp liên lạc :

Tính công suất thiếu về bên trung :

Công suất thiếu có thể lấy qua cuộn trung MBA liên lạc

SCT = kqtsc..SđmB = 1,4*0,5*200 = 140 MVA

Công suất bên trung thiếu là :

STthiếu= STmax - Sbộ = 162,5 – ( 62,5 – 20*1/4 ) = 105 MVA

Ta có SCT > STthiếu Nh vậy MBA liên lạc không bị quá tải

ta có Sdụ trữ quay = 12%*SHT = 12%*1800 = 216 MVA

vậy Sthiếu < Sdụ trữ quay Thoả mãn điều kiện ổn định HT

Kết luận : Nh vậy MBA đã chọn thoả mãn điều kiện làm việc với sự

cố nặng nề nhất

Phân bố phụ tải cho các máy biến áp:

 Đối với bộ máy phát - máy biến áp 2 cuộn dây G3- B3 để thuậntiện cho việc vận hành ngời ta thờng cho tải với đồ thị bằng phẳng trongsuốt quá trình làm việc cả năm

SB3= SGđm – Stdmax = 62,5 – 1/4 * 20 = 57,5 MVA

* Đối với MBA tự ngẫu thì cho làm việc theo sự thay đổi của đồthị phụ tải ở các cấp điện áp , tức là các MBA tự ngẫu phải điều áp dới tải

SUF- Lấy từ thanh góp UF , phía hạ MBA liên lạc

Std - Lấy từ thanh góp UF , từ đầu cực MF

b Phơng án II:

Ta kiểm tra trờng hợp sự cố nặng nề nhất là khi ST = STmax

Xét hai khả năng sự cố sau :

Khi sự cố MBA bộ bên trung:

Khi đó công suất bên trung thiếu sẽ do hai MBA tự ngẫu (MBA liênlạc ) đảm nhận vai trò cung cấp

Công suất bên trung thiếu đợc tính theo công thức sau :

STthiếu= STmax – Sbộ = STmax – ( SGđm- 1/n*Stdmax)

= 162,5 – 57,5 = 105 MVACông suất có thể qua phụ tải trung áp

SCT = 2.kqtsc..SđmB = 2*1,4*0,5*125 = 175 MVA

Ta có SCT > STthiếu  Vậy phụ tải trung áp đợc cung cấp đủ côngsuất

Tính phân bố công suất trong các cuộn dây của MBA tự ngẫu :

Công suất qua cuộn trung mba tự ngẫu là :

SCT = 1/2.STthiếu= 1/2 * 105 = 52,5 MVA

Công suất qua cuộn hạ mba tự ngẫu là :

Vậy công suất qua cuộn cao áp MBA tự ngẫu là :

SCC = SCH - SCT = 52.98 – 52.5 = 0,48 MVA

Công suất thiếu về hệ thống

Sthiếu = SVHT - SCC = 49.43 – 2 0,48 = 48,47 MVA

Ta có Sdụ trữ quay = 12%* SHT = 12%*1800 = 216 MVA

Vậy Sthiếu < Sdụ trữ quay : Thoả mãn điều kiện ổn định HT

Khi sự cố một máy biến áp liên lạc :

Tính công suất thiếu về bên trung :

Công suất thiếu có thể lấy qua cuộn trung MBA liên lạc

SCT = kqtsc..SđmB = 1,4*0,5*125 = 87,5 MVA

Công suất bên trung thiếu là :

STthiếu= STmax - Sbộ = 162,5 – 2*( 62,5 - 20*1/4 ) = 47,5 MVA

Ta có SCT > STthiếu Nh vậy MBA liên lạc không bị quá tải

ta có Sdụ trữ quay = 12%*SHT = 12%*1800 = 216 MVA

vậy Sthiếu < Sdụ trữ quay Thoả mãn điều kiện ổn định HT

Kết luận : Nh vậy MBA đã chọn thoả mãn điều kiện làm việc với sự

cố nặng nề nhất

Phân bố phụ tải cho các máy biến áp:

 Đối với 2 bộ máy phát - máy biến áp 2 cuộn dây G3 - B3 và G4

-B4 để thuận tiện cho việc vận hành ngời ta thờng cho tải với đồ thị bằngphẳng trong suốt quá trình làm việc cả năm

SB3,B4= SGđm – Stdmax = 62,5 – 1/4 * 20 = 57,5 MVA

* Đối với MBA tự ngẫu thì cho làm việc theo sự thay đổi của đồthị phụ tải ở các cấp điện áp , tức là các MBA tự ngẫu phải điều áp dới tải

SUF- Lấy từ thanh góp UF , phía hạ MBA liên lạc

Std - Lấy từ thanh góp UF , từ đầu cực MF

17

S P

T P A

dmB

b N

T: Thêi gian lµm viÖc cña m¸y biÕn ¸p T = 8760 h

Sbé: C«ng suÊt t¶i cña m¸y biÕn ¸p trong thêi gian T

M¸y biÕn ¸p B1cã c¸c sè liÖu sau:

2

10

* 664 , 2304 8760

63

5 , 57 245 8760

2

dmB

iH nH 2

dmB

iT nT 2

dmB

ic nC

S

S ΔPP S

S ΔPP S

S ΔPP 365.

.t P ΔPA

Víi PNC , PNT , PNH lµ tæn thÊt c«ng suÊt ng½n m¹ch trongcuén d©y ®iÖn ¸p cao, trung , h¹ cña m¸y biÕn ¸p tù ngÉu

PnCH = PnTH = ΔPPNCT

2

1

= 2

145 2

* 28 2

* 8 , 51 4

* 865 , 41 2

* 815 , 12 2

* 715

,

24

2

* 645 , 34 2

* ) 055 , 1 ( 2

* 655 , 1 4

* 905 , 17

*

2 2

2 2

2

2 2

2 2

* ) 625 , 0 ( 2

* ) 625 , 0 ( 4

* 5 , 7 2

* 75 , 23 2

* 75

,

23

2

* 625 , 15 2

* 625 , 15 2

* 625 , 15 4

* ) 625 , 0 (

*

2 2

2 2

2

2 2

2 2

Tổn thất điện năng của máy biến áp B1,B2 là:

= 2 * 1072199 kWh.

Vậy tổng tổn thất điện năng hàng năm của MBA ở phơng án I là:

A = AB1,B2 + AB3 = 2 * 1072199 + 2 * 2304664 = 6753726 kWh

2

1 4

,

S

S P

T P A

dmB

b N

O B

3 B B

A

 = 2 * 2304664 = 4609328 kWh Tổn thất điện năng của máy biến áp liên lạc B1và B2 đợc tính theocông thức:

i 2

dmB

iH nH 2

dmB

iT nT 2

dmB

ic nC

S

S ΔPP S

S ΔPP S

S ΔPP 365.

.t P ΔPA

19

Víi PNC , PNT , PNH lµ tæn thÊt c«ng suÊt ng½n m¹ch trongcuén d©y ®iÖn ¸p cao, trung , h¹ cña m¸y biÕn ¸p tù ngÉu.

145 2

* 28 2

* 8 , 51 4

* 865 , 41 2

* 815 , 12 2

* 715

,

24

2

* 645 , 34 2

* ) 055 , 1 ( 2

* 655 , 1 4

* 905 , 17

*

2 2

2 2

2

2 2

2 2

* ) 625 , 0 ( 2

* ) 625 , 0 ( 4

* 5 , 7 2

* 75 , 23 2

* 75

,

23

2

* 625 , 15 2

* 625 , 15 2

* 625 , 15 4

* ) 625 , 0 (

*

2 2

2 2

2

2 2

2 2

AB1,B2 = 2 * 2231618 kWh.

VËy tæng tæn thÊt ®iÖn n¨ng hµng n¨m cña MBA ë ph¬ng ¸n I lµ:

A = AB1,B2 + AB3 = 2 * 2231618 + 2304664 = 6767900 kWh

Ta cã b¶ng tãm t¾t kªt qu¶ tæn thÊt ®iÖn n¨ng cña c¸c ph¬ng ¸n nhb¶ng 2-6 sau:

B¶ng 2-6

A, kWh 6767900 6753726

21

Ch ơng III

So sánh kinh tế, kỹ thuật chọn các

ph-ơng án tối u.

Việc quyết định chọn một phơng án nào cũng đều phải dựa trên cơ

sở so sánh về mặt kinh tế và kỹ thuật Về mặt kinh tế đó chính là tổngvốn đầu t cho phơng án , phí tổn vận hành hàng năm , thiệt hại hàng năm

do mất điện Nếu việc tính toán thiệt hại hàng năm do mất điện khó khănthì ta có thể so sánh các phơng án theo phơng thức rút gọn , bỏ qua thànhphần thiệt hại Về mặt kĩ thuật dể đánh giá một phơng án có thể dựa vàocác điểm sau :

+ Tính đảm bảo cung cấp điện khi làm việc bình thờng cũng nh khi sự

cố

+ Tính linh hoạt trong vận hành , mức độ tự động hoá

+ Tính an toàn cho ngời và thiết bị

Trong các phơng án tính toán kinh tế thờng dùng thì thì phơng phápthời gian thu hồi vốn đầu t chênh lệch so với phí tổn vân hành hàng năm

đợc coi là phơng pháp cơ bản để đành giá về mặt kinh tế của phơng án Vốn đầu t cho phơng án bao gồm vốn đầu t cho mba và vốn đầu t chothiết bị phân phối Và thực tế , vốn đầu t vào thiết bị phân phối chủ yếuphụ thuộc vào giá tiền của máy cắt , vì vậy để chọn các mạch thiết bịphân phối cho từng phơng án phải chọn sơ bộ loại máy cắt Để chọn sơ

bộ loại máy cắt ta phải tính dòng cỡng bức cho từng cấp điện áp

Các mạch phía điện áp cao 220 kV:

 Mạch đờng dây :

Công suất lớn nhất phát về hệ thống là SVHTmax = 103,6 MVA Vìvậy dòng điện làm việc cỡng bức của mạch đờng dây đợc tính với điềukiện một đờng dây bị sự cố Khi đó ta có :

272 , 0 220 3

103,6 dm

U

* 3 2 VHTmax S

2

* 2 cb

(1)

 Mạch cao áp máy biến áp tự ngẫu:

Dòng cỡng bức đuợc chọn là max của ba chế độ : khi hoạt động bìnhthờng , khi sự cố một mba liên lạc và khi sự cố bộ bên trung Ta thấy tr -ờng hợp sự cố một máy biến áp tự ngẫu thì cuộn cao của máy biến áp tựngẫu còn lại phải đa vào hệ thống một lợng công suất lớn nhất :

SCCmax = 51,8 MVA

Vậy dòng điện làm việc cỡng bức của mạch này là :

0,136 220

3

51,8 dm

U 3 CCmax

S cb

200 dm

U 3 dmB

S cb (3)

Phụ tải trung áp đợc cấp bởi 3 đờng dây kép có tổng công suất là

S = 130/0,8 = 162,5 MVA , giả thiết phụ tải các đờng dây nh nhau ta có :

0,284 110

3

162,5/3 U

3

S 2.I

I

dm

kep bt

(5) cb

3

1,05.62,5 U

3

1,05.S I

dm

Fdm cb

(6)





 Mạch trung áp máy biến áp tự ngẫu:

Dòng cỡng bức đợc tính khi có sự cố MBA bộ hoặc một MBA liên

110

* 3

5 , 52

* 3

) (

U

t S

1,05.62,5 U

3

1,05.S I

dm

Fdm cb

Dßng ®iÖn cìng bøc phÝa h¹ cña MBA liªn l¹c :

698 , 7 5 10 3

200 5 , 0 4 , 1 3

5 , 0 4 ,

Dßng cìng bøc qua kh¸ng khi sù cè mét m¸y ph¸t :

TA chØ xÐt trêng hîp phô t¶i max , khi phô t¶i min th× kh«ng ph¶ixÐt

Dßng c«ng suÊt cìng bøc qua kh¸ng lµ:

MVA

S S

S

465 , 48 20

* 4

2 07 , 18 5 , 62

* 2

* 2 1

* 4

2

* 2

* 2

1

max max

, 10

* 3

422 , 5 465 , 48

* 3

'

U

S S I

hdm

I cb

Kh¶ n¨ng t¶i cña m¸y biÕn ¸p cßn l¹i khi sù cè mét m¸y biÕn ¸p lµ :

* 4

1 5 , 62 140

* 4

S S K

922 , 87 3

''

U

S I

Hình 3-2: Sơ đồ nối điện phơng án II.

Dòng c ỡng bức phía cao áp:

 Mạch đờng dây về hệ thống:

Dòng làm việc cỡng bức đợc tính khi một đờng dây bị sự cố :

272 , 0 220

* 3

6 , 103

* 3 2

* 2

I

cdm

HT bt

SHTmax là công suất về hệ thống qua đờng dây kép, SHTmax= 103,6

MVA

 Mạch cao áp máy biến áp tự ngẫu:

Dòng cỡng bức đuợc chọn là max của ba chế độ : khi hoạt động bìnhthờng , khi sự cố một mba liên lạc và khi sự cố bộ bên trung Ta thấy tr -ờng hợp sự cố một máy biến áp tự ngẫu thì cuộn cao của máy biến áp tựngẫu còn lại phải đa vào hệ thống một lợng công suất lớn nhất :

SCCmax = 51,8 MVA

Vậy dòng điện làm việc cỡng bức của mạch này là :

0,136 220

3

51,8 dm

U 3 CCmax

S cb

125 dm

U 3 dmB

S cb (3)

Phụ tải trung áp đợc cấp bởi 3 đờng dây kép có tổng công suất là

S = 130/0,8 = 162,5 MVA , giả thiết phụ tải các đờng dây nh nhau ta có :

0,284 110

3

162,5/3 U

3

S 2.I

I

dm

kep bt

(5) cb

3

1,05.62,5 U

3

1,05.S I

dm

Fdm cb

(6)





 Mạch trung áp máy biến áp tự ngẫu:

Dòng cỡng bức đợc tính khi có sự cố MBA bộ hoặc một MBA liên

110

* 3

75 , 23

* 3

) (

U

t S

* 3

62,5

* 1,05 U

3

S

* 1,05

I

dm

Fdm cb

* 3

125

* 5 , 0

* 4 , 1

* 3

* 5 , 0

* 4

Dòng cỡng bức qua kháng khi sự cố một máy phát :

Xét trờng hợp phụ tải max :

Dòng công suất cỡng bức qua kháng khi phụ tải max là:

27

SKsc1

SCH

S S

S S

751 , 28 83

, 0

5 , 1

* 3 5 , 1

* 2 20

* 4

1 07 , 18 5 , 62

* 2 1

* 4

1

* 2

1

max max

* 3

751 , 28

* 3

'

U

S I

hdm

cb

Dßng cìng bøc qua kh¸ng khi sù cè mét m¸y biÕn ¸p liªn l¹c lµ:

Kh¶ n¨ng t¶i cña m¸y biÕn ¸p khi sù cè mét m¸y biÕn ¸p

Kqtsc* *S®mB = 1.4*0,5*125 =87,5 MVA

Dßng c«ng suÊt cëng bøc qua kh¸ng khi phô t¶i max lµ:

18 , 70 036 , 9 20

* 4

1 5 , 62 5 , 87

S S K

* 3

18 , 70

* 3

''

U

S I

hdm

cb

VËy dßng cìng bøc qua kh¸ng lín nhÊt lµ: Icb = 3,859 kA.

Tõ c¸c kÕt qu¶ tÝnh to¸n trªn ta cã b¶ng tãm t¾t kÕt qu¶ dßng cìngbøc sau:

Phơng án II 0,328 0,344 4,811 3,859

7.2 Chọn số bộ máy cắt và kháng phân đoạn :

1 Ph ơng án I :

Chọn loại máy cắt :

 Phía điện áp cao 220kV :

Từ dòng điện cỡng bức ở phía cao áp I cbCAmax = 0,525 kA, ta chọn máy

cắt loại SF-6 của hãng Siemens có kí hiệu 3AQ1 có các thông số ở bảngsau:

Bảng3-2

Uđm(kV) Iđm(kA) Uth(f=50H

z) Uxk(kV) Icắtđm(kA) Iôđ(kA)

 Phía điện áp trung 110kV :

Từ các dòng cỡng bức phía điện áp trung 110kV là I cbTA = 0,552 kA ,

ta chọn loại máy cắt điện SF-6 của hãng Simen loại 3AQ1 có các thông

Từ các dòng cỡng bức phía hạ áp I cbHAmax = 7,698 kA chọn loại máy

cắt điện không khí của hãng Simen loại 8FG10- 12- 80 có các thông số

Vì dòng cỡng bức qua kháng I cb = 4,834kA = 4834A nên ta phải chọn

kháng có dòng cỡng lớn nhất I cb = 4000A ( Không chế tạo loại kháng có

dòng cắt lớn hơn , khi dòng lớn hơn ta coi là công suất đợc lấy từ phía cao

áp xuống , do đó ta có thể chọn kháng có Icắtmax=4000A là đủ ) Chọnkháng điện bê tông có cuộn dây bằng nhôm với điện áp 10kV loại PbA-10-4000-12 có các thông số cho ở bảng sau :

Bảng3-4

Uđm(kV) Iđm(A) Xđm() P(kW) Iôdd(kA) Iônh(kA)

29

2 Ph ơng án II:

Chọn loại máy cắt :

 Phía điện áp cao 220kV :

Từ dòng điện cỡng bức ở phía cao áp I cbCAmax = 0,328 kA, ta chọn máy

cắt loại SF-6 của hãng Siemens có kí hiệu 3AQ1 có các thông số ở bảngsau:

Bảng3-2

Uđm(kV) Iđm(kA) Uth(f=50Hz) Uxk(kV) Icắtđm(kA) Iôđ(kA)

 Phía điện áp trung 110kV :

Từ các dòng cỡng bức phía điện áp trung 110kV là I cbTA = 0,344 kA ,

ta chọn loại máy cắt điện SF-6 của hãng Simen loại 3AQ1 có các thông

Từ các dòng cỡng bức phía hạ áp I cbHAmax = 4,811kA chọn loại máy

cắt điện không khí của hãng Simen loại 8FG10- 12- 80 có các thông số

Vì dòng cỡng bức qua kháng I cb = 3,859kA = 3859A nên ta phải chọn

kháng có dòng cỡng lớn nhất I cb = 4000A ( Không chế tạo loại kháng có

dòng cắt lớn hơn , khi dòng lớn hơn ta coi là công suất đợc lấy từ phía cao

áp xuống , do đó ta có thể chọn kháng có Icắtmax=4000A là đủ ) Chọnkháng điện bê tông có cuộn dây bằng nhôm với điện áp 10kV loại PbA-10-4000-12 có các thông số cho ở bảng sau :

Bảng3-4

Uđm(kV) Iđm(A) Xđm() P(kW) Iôdd(kA) Iônh(kA)

10 4000 0.23 25.7 53 42

8. Chọn sơ đồ thanh góp các cấp điện áp máy phát

8.1 Thanh góp điện áp máy phát.

8.2 Sơ đồ thanh góp điện áp cao áp.

Cả hai phơng án ta đều chọn một loại thanh góp là sơ đồ hai thanhgóp có máy cắt liên lạc nhw hình 3-5 sau:

Hình 3-5: Sơ đồ thanh góp phía cao áp.

9 So sánh kinh tế-kỹ thuật chọn ph ơng án tối u:

n1 là số lợng máy cắt

-Phía điện áp cao 220 kV có 3 bộ máy cắt gồm 2 máy cắt nối từ 2MBA tự ngẫu lên 2 thanh góp và 1 máy cắt liên lạc xem nh cùng loại giá:71*103*40*103VNĐ

-Phía điện áp trung áp 110kV có 5 bộ máy cắt cùng loại giá :