Thiết kế phần điện cho nhà máy Nhiệt Điện Uông Bí 1500MW và khảo sát sự mất đối xứng đường dây siêu cao áp 500 kV

Khái quát chung về nhà máy điện: Nhà máy nhiệt điện theo thiết kế có tổng công suất đặt là 1500 MW cung cấp công suất cho phụ tải trung áp 220 kV gồm 6 đường dây với tổng công suất cực

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TAO TRƯỜNG………

Đồ án

Thiết kế phần điện cho nhà máy Nhiệt Điện Uông Bí 1500MW và khảo sát sự mất đối xứng đường dây siêu cao áp 500 kV

Header Page 1 of 161.

LỜI MỞ ĐẦU

Đất nước ta đang bước vào thời kì công nghiệp hóa, hiện đại hóa,

nghành điện giữ vai trò vô cùng quan trọng trong nền kinh tế quốc dân Điện phục vụ cho sản xuất và sinh hoạt Khi đời sống xã hội ngày càng cao, nhu cầu điện ngày càng tăng thì đòi hỏi phải có thêm nhiều nhà máy điện mới cung cấp đủ điện năng cho phụ tải

Qua thời gian học tập và thực tập tại nhà máy Nhiệt Điện Uông Bí

em được giao đề tài tốt nghiệp:”Thiết kế phần điện cho nhà máy

Nhiệt Điện Uông Bí 1500MW và khảo sát sự mất đối xứng đường

dây siêu cao áp 500 kV”

Theo nhiệm vụ thiết kế, đồ án em được chia thành 2 phần:

Phần 1:thiết kế phần điện cho nhà máy nhiệt điện Phần 2:chế độ không đối xứng của đường dây siêu cao áp 500 kV

Để hoàn thành được đồ án, em đã được sự giúp đỡ rất nhiều của các thầy cô giáo trong bộ môn Điện – Điện tử trường đại học Dân Lập Hải Phòng Đặc

biệt là thầy giáo GS TSKH Thân Ngọc Hoàn

Mặc dù đã hết sức cố gắng nhưng bài làm của em vẫn còn nhiều thiếu sót, em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy

Em xin chân thành cảm ơn!

Header Page 2 of 161.

CHƯƠNG 1

THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN CHO NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN

1.1 TÍNH TOÁN PHỤ TẢI VÀ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT

1.1.1 Khái quát chung về nhà máy điện:

Nhà máy nhiệt điện theo thiết kế có tổng công suất đặt là 1500 MW cung cấp công suất cho phụ tải trung áp 220 kV gồm 6 đường dây với tổng công suất cực đại là 750 MW Ngoài ra nhà máy còn cấp điện cho phụ tải địa phương ở cấp điện áp 22 kV với công suất 40 MW Công suất thừa của nhà máy phát vào hệ thống nhờ 2 đường dây 500 kV nối nhà máy với hệ thống qua một trạm biến áp 500 kV cách nhà máy 200 km.với công suất lớn như vậy, nhà máy có 5 tổ máy phát công suất 300 MW, kiểu TGB-300-2, do CHLB Nga sản xuất, điện áp định mức là 220 kV

1.1.2 Tính toán phụ tải và cân bằng công suất

a Công suất phát toàn nhà máy

Biến thiên phụ tải hàng ngày của toàn nhà máy cho theo thiết kế , ở đó ta

có công suất phát của nhà máy tính theo phần trăm được cho bởi công thức:

kết quả tính toán cho trong bảng 1-1:

Std=5%SNMđm(0,4+0,6 NM

S

S)

h

SNM (MVA)

Header Page 4 of 161.

Trong đó SNMđm : là công suất đặt của nhà máy

SNM : là công suất phát của nhà máy tại thời điểm t

Std :là công suất tự dùng của nhà máy ứng với công suất phát là

SNM Từ đó tính được biến thiên công suất phụ tải tự dùng trong ngày như bảng 1-2:

Biến thiên phụ tải trung áp hàng ngày của nhà máy theo như nhiệm vụ thiết

kế, ở đó ta có công suất phụ tải trung áp tính theo phần trăm được cho bởi công thức:

Header Page 5 of 161.

d Phụ tải địa phương cấp điện áp 22 kV:

Ngoài việc cấp điện cho phụ tải trung áp 220 kV và liên lạc với hệ thống, nhà máy còn có phụ tải địa phương ở cấp điện áp 22 kV Phụ tải này gồm 4 đường cáp kép mỗi đường có công suất 10 MW và cos tb = 0,92

Biến thiên công suất phụ tải địa phương hàng ngày của nhà máy theo thiết kế,

ở đó ta có công suất phụ tải địa phương tính theo phần trăm được cho bởi công thức:

Công suất thừa của nhà máy phát vào hệ thống qua 2 đường dây 500 kV nối nhà máy với hệ thống qua một trạm biến áp 500 kV cách nhà máy 200

km Công suất phát vào hệ thống trong từng giờ được tính như sau:

S500= SNM - Std - S22 - S220

Trong đó : SNM là công suất phát của nhà máy

Std là công suất tự dùng của toàn nhà máy

S22 là công suất phụ tải cấp điện áp 22 kV

S220 là công suất phụ tải cấp điện áp 220 kV

Theo công thức trên ta tính được công suất phát vào hệ thống như bảng 1-5:

Header Page 7 of 161.

thụ và sơ đồ phải rõ ràng, đơn giản đến mức có thể, phải đảm bảo vận hành thuận tiện các thiết bị và hợp lí về kinh tế

Dựa vào các yêu cầu nêu trên và các thông số của nhà máy điện ta có 1 vài nhận xét sau:

Theo thiết kế điện áp định mức của máy phát điện là 20 kV, trong khi đó phụ tải địa phương lại có điện áp là 22 kV Do đó phụ tải địa phương phải được cung cấp điện từ máy biến áp tăng áp 20/22 kV Vì vậy nhà máy không

có thanh góp điện áp máy phát Do phụ tải địa phương là các hộ loại 1 nên phải dùng 2 máy biến áp 20/22 kV Bình thường mỗi máy cung cấp điện cho một nửa phụ tải địa phương, khi 1 máy biến áp bị sự cố, máy còn lại với khả năng quá tải, cung cấp điện cho toàn bộ phụ tải địa phương

Do nhà máy không có thanh góp điện áp máy phát, nên các máy phát điện được ghép bộ với các biến áp

Nhà máy có 2 cấp điện áp 220 kV và 500 kV đều có trung tính nối đất trực tiếp, nên có thể dùng máy biến áp tự ngẫu để liên lạc giữa các cấp điện áp Dựa vào các nhận xét trên ta đưa ra được 1 số phương án như sau:

Header Page 8 of 161.

2 dây quấn lên thanh góp 220 kV Mặt khác phụ tải cao áp cũng lớn lên ta

ghép 1 bộ máy phát- máy biến áp 2 dây quấn lên thanh góp 500 kV

Để cung cấp thêm cho phụ tải cao áp 500 kV và trung áp 220 kV cũng như

để liên lạc giữa các cấp điện áp ta phải dùng 2 bộ máy phát- máy biến áp tự ngẫu ( bộ G1 - T1 và G2 - T2)

Phụ tải địa phương được cung cấp từ 2 máy biến áp tăng áp 20/22 kV nối với đầu cực 2 máy phát điện ghép bộ với máy biến áp tự ngẫu

S220max = 937,5 MVA

S220min = 656,25 MVA

S500max = 887,34 MVA

S500min = 524,32 MVA

Ưu điểm của phương án này là bố tri nguồn và tải cân đối, tuy nhiên phải dùng đến 3 loại máy biến áp

* Phương án 2: ( hình 1-3)

Hình 1-3 : phương án 2

Sự ghép nối các bộ máy phát, máy biến áp của phương án 2 cũng giống

như phương án 1 chỉ khác là chuyển bộ G5 - T5 từ thanh góp 500 kV sang thanh góp 220 kV Như vậy bên thanh góp 220 kV có 3 bộ máy phát, máy biến áp 2 dây quấn (G3 - T3, G4 - T4, G5 - T5)

Ưu điểm của phương án này là giảm đươc chủng loại máy biến áp ( chỉ dùng 2 loại máy biến áp) vốn đầu tư cho bộ G5 - T5 rẻ hơn so với phương án

1 tuy nhiên do phụ tải cực tiểu phía trung áp nhỏ hơn công suất định mức của

3 bộ máy phát, máy biến áp, nên trong những giờ đó nễu hệ thống đòi hỏi 3

S500min = 524,32 MVA

S220max = 937,5 MVA

S220min = 656,25 MVA

20 / 22 kV

22 kV

Header Page 10 of 161.

bộ này phát công suất định mức thì công suất thừa truyền từ thanh góp 220

kV sang thanh góp 500 kV phải qua 1 lần biến áp nữa

* Phương án 3: ( hình 1-4)

Hình 1-4 : phương án 3

Ta nhận thấy công suất dự trữ của hệ thống lớn hơn nhiều lần công suất

định mức của các tổ máy nên có thể ghép chung 2 máy phát vào cùng bộ với

1 máy biến áp tự ngẫu Tuy nhiên khi đó ta phải kiểm tra khả năng đóng máy

phát bằng phương pháp tự đồng bộ của các máy phát này Điều kiện kiểm tra

là dòng điện quá độ khi 1 trong 2 máy phát hòa vào lưới bằng phương pháp tự

đồng bộ phải nhỏ hơn 3,5 lần dòng định mức của máy phát:

Iqđ < 3,5 IGđm

S220max = 937,5 MVA

S220min = 656,25 MVA

Sơ đồ thay thế tính toán ảnh hưởng của máy phát G4 khi hòa tự đồng bộ máy phát G3 như sau:

Khi đóng máy phát G3 vào lưới mà chưa có kích từ, hiện tương xảy ra như khi có ngắn mạch tại đầu cuộn dây stato của G3 Nên E3 bằng 0 Giả sử trước khi hòa đồng bộ máy phát G4 làm việc định mức:

UG4 = UG4đm = 1

IG4 = IG4đm = 1 Sức điện động quá độ trong máy phát G4 được tính như sau:

E4 = (UG4cos )2 (UG4sin IX'd)2 = 0,852 (0,527 0,3)2 = 1,186 Lúc này dòng điện cân bằng trong máy phát G3 bằng tổng dòng điện ngắn mạch cung cấp từ hệ thống và dòng điện ngắn mạch cung cấp từ máy phát G4:

Icb = IN-HT + IN-G4 =

d

4 d

NM

'X2

E'

X

U

=

6,0

186,13,0

1

= 5,31 > IcbCP = 3,5

Như vậy không thể nối dây như phương án 3 được vì sẽ không thể hòa đồng bộ máy phát và lưới bằng phương pháp tự đồng bộ Ngoài ra do phía đầu cực máy phát có 6 mạch nên cần phải có thanh góp điện áp máy phát, làm cho sơ đồ rất phức tạp

1.2.2 Chọn máy biến áp và tính toán tổn thất điện năng

Nhà máy có 2 cấp điện áp trung và cao là 220 kV và 500 kV nên khi dùng máy biến áp tự ngẫu thì hệ số có lợi của máy biến áp tự ngẫu là:

Cdm

Tdm Cdm

U

UU

= 525

242525

= 0,539 Công suất định mức của máy biến áp tự ngẫu được chọn theo công thức sau:

ST1đm = ST2đm SGdm

= 539,0

353 = 655 MVA

Vì vậy ta chọn 3 máy biến áp tự ngẫu 1 pha loại AOTDЦTH - 267; 525 / 3;

242 / 3; 20 có tổng công suất 3 pha là 801 MVA Các thông số chính của máy biến áp tự ngẫu cho ở bảng 2-1:

Vì vậy ta chọn T3 và T4 là 2 máy biến áp 220 kV loại TDЦ - 400 / 242 có các

thông số chính như bảng sau:

Bảng 2-3

Sđm , MVA

UCđm , kV UHđm , kV UN% P0 , kW PN , kW

Phân bố phụ tải cho các máy biến áp:

Để thuận tiện trong vận hành, các máy biến áp 2 dây quấn được làm việc với đồ thị phụ tải bằng phẳng vì vậy công suất tải của các máy biến áp 2 dây quấn là:

Sb = SGđm - Stdmax

Trong đó Stdmax là công suất tự dùng cực đại của 1 tổ máy, tính bằng 1/5 công suất tự dùng cực đại của toàn nhà máy :

Stdmax = StdNM / 5 = 88,24 / 5 = 17,65 MVA Vậy công suất làm việc của các máy biến áp T3,T4,T5 là:

Sb = SGđm - Stdmax = 353 - 17,65 = 335,35 MVA Khi phân bố công suấy cho các cuộn dây máy biến áp tự ngẫu ta chú ý quy ước sau:

- Đối với cuộn hạ áp, chiều truyền công suất từ máy phát vào cuộn dây là chiều dương

- Đối với phía cao áp và trung áp chiều dương là chiều truyền công suất từ máy biến áp đi ra

Trong chế độ làm việc bình thường công suất tải qua các phía cao áp, trung

áp và hạ áp của mỗi máy biến áp tự ngẫu được tính như sau:

Snt = (SH C + ST C) = 0,539.(148,81 + 7,23) = 84,11 MVA Như vậy :Snt < Sntđm = ST1đm = 0,539.800 = 431,2 MVA

Thời gian còn lại trong ngày máy biến áp tự ngẫu làm việc theo chế độ truyền công suất từ cuộn hạ áp sang phía cao và trung Do đó cuộn hạ áp có tải lớn nhất và bằng:

SH = 315,64 MVA < SHđm = ST1đm = 431,2 MVA

Trong máy biến áp tự ngẫu công suất định mức của cuộn hạ áp, cuộn nối tiếp và cuộn dây trung đều bằng nhau và bằng công suất tính toán của máy,

do vậy ta chỉ cần kiểm tra quá tải với cuộn nào mang tải lớn nhất

Vậy trong chế độ bình thường các máy biến áp không bị quá tải

b Phương án 2:

Chọn máy biến áp

các máy biến áp tự ngẫu của phương án 2 được chọn giống như phương án

1, vì vậy ta chọn 3 máy biến áp tự ngẫu 1 pha loại AOTDЦTH - 267; 525 /

3; 242 / 3; 20 có tổng công suất 3 pha là 801 MVA Các thông số chính của máy biến áp cho ở bảng 2-1

Các máy biến áp 2 dây quấn T3, T4 và T5 cũng được chọn tương tự các máy

T3 và T4 của phương án 1 Vì vậy ta chọn 3 máy biến áp 220 kV loại TDЦ -

400 / 242 có các thông số chính cho trong bảng 2-2

Header Page 15 of 161.

Phân bố phụ tải cho các máy biến áp:

Công suất tải của các máy biến áp 2 dây quấn là:

Sb = SđmG - Stdmax = 353 - 17,65 = 335,35 MVA

Trong chế độ làm việc bình thường công suất tải qua các phía cao áp, trung

áp và hạ áp của mỗi máy biến áp tự ngẫu được tính như sau:

Header Page 16 of 161.

A = P0.8760 + PN 2 i

Tdm

2

i tS

S

.365 Trong đó :

P0 : là tổn thất công suất không tải của máy biến áp

PN : là tổn thất công suất ngắn mạch của máy biến áp

ti : là thời gian mang tải Si của máy biến áp trong ngày

STđm : là công suất định mức của máy biến áp

Từ bảng 2-2 và bảng 2-3 ta có:

P0T3 = P0T4 = 280 kW ; PNT3 = PNT4 = 880 kW

P0T5 = 320 KW ; PNT5 = 800 kW Tổn thất điện năng trong máy biến áp 2 dây quấn 220kv (T3 và T4 ) là:

AT3 = AT4 = P0T3.8760 + PNT3 2 i

Tdm

2

i tS

) ]

Trong đó:

Header Page 17 of 161.

STdm :là công suất định mức của máy biến áp tự ngẫu 1 pha

SCi , STi và SHi :là công suất tải 3 pha của các phía máy biến áp tự ngẫu

P0 , PNC, PNT, PNH: là tổn thất công suất không tải và tổn thất công suất ngắn mạch từng cuộn dây của máy biến áp 1 pha quy đổi về cuộn dây cao áp, được tính như sau:

PNC = 0,5( PNC-T+

2 H NC

P

-

2 H NT

P) = 0,5(420 +

2

539,0

120

-

2

539,0

95) = 253 kW/pha

PNT =0,5( PNC-T+ PNT2 H

- PNC2 H

539,0

95

539,0

120) = 167 kW/pha

PNH =0,5(

2 H NT

P+

2 H NC

P

- PNC-T)= 0,5(

2

539,0

95 +

2

539,0

04,156

2

2

267.3

48,94

2

2

267.3

04,156

23,7

2

2

267.3

4,133

2

2

267.3

65,39

2

2

267.3

23,7

81,148

2

2

267.3

88,227

2

2

267.3

64,315

2

2

267.3

81,148

2

2

) ] = = 3 418 043 kWh

AT2 = AT1 = 3 418 043 kWh Như vậy tổng tổn thất điện năng trong nhà máy điện ở phương án 1 là:

A = AT1 + AT2 + AT3 + AT4+ AT5 =

Header Page 18 of 161.

Để tính được tỉ lệ tổn thất điện năng trong các máy biến áp ta cần tính được điện năng truyền tải qua các máy biến áp trong 1 năm Từ bảng 1-5 và

đồ thị phụ tải trung áp cao áp ta tính được điện năng truyền tải qua máy biến

áp trong 1 năm là:

ANM = 365

4 1 i

i Ti i

i

S(Trong đó :

%100A

S

.365 Đối với máy biến áp 2 dây quấn 220 kV (T3,T4 và T5 ):

AT3 = AT4 = AT5 = P0T3.8760 + PNT3 i

2 Tdm

2

i tS

Header Page 19 of 161.

Tổn thất điện năng trong máy biến áp tự ngẫu 3 pha tổ hợp từ 3 máy 1 pha được tính như sau:

A = 8760.3 P0 + 365.[ PNC ( i

2 Tdm

2

Ci tS3

S

2 Tdm

2

Ti tS

S

2 Tdm

2

Hi tSS

) ]

Vậy :

AT1 = 8760.3.130 + 365.[ 253.( 8

267.3

72,323

2

2

267.3

16,262

2

2

267.3

67,443

2

2

+

8267.3

72,323

2

2

267.3

9,174

2

2

267.3

28,34

2

2

267.3

03,128

2

2

267.3

9,174

81,148

2

2

267.3

88,227

2

2

267.3

64,315

2

2

267.3

81,148

2

2

) ] = 3 420 796 kWh

AT2 = AT1 = 3 420 796 KWh Như vậy tổng tổn thất điện năng trong nhà máy điện ở phương án 2 là:

%100A

A

NM

= 0,314 % Qua việc lựa chọn máy biến áp, phân bố tải và kiểm tra quá tải cho các máy của các phương án cũng như tính toán tổn thất điện năng ta nhận xét thấy cả 2 phương án đều đảng bảo về mặt kĩ thuật, tổn thất điện năng tương đương nhau

và ở mức chấp nhận được Vì vậy để lựa chọn được phương án tối ưu ta phải

so sánh các phương án trên về các chỉ tiêu kinh tế, việc này sẽ được thực hiện

Với các thiết bị 220 kV ta xét điểm ngắn mạch N2 trên thanh góp 220 kV của nhà máy Khi đó nguồn cung cấp cho điểm ngắn mạch là hệ thống và toàn bộ các máy phát trong nhà máy

Với mỗi mạch máy phát điện ta xét điểm ngắn mạch N3 trong trường hợp nguồn cung cấp là các máy phát còn lại và hệ thống và trường hợp điểm ngắn mạch N3' với nguồn cung cấp chỉ là máy phát bị ngắn mạch

Đối với mạch tự dùng và mạch phụ tải địa phương ta xét điểm ngắn mạch N4,

có nguồn cung cấp là toàn bộ nhà máy và hệ thống

X1 1

X1 2

E

4

X1 3

X1 4

Header Page 22 of 161.

Với điểm ngắn mạch N1 ta dùng phương pháp 2 biến đổi, trong đó nhóm thứ 1gồm các máy phát trong nhà máy,nhóm thứ 2 là hệ thống Ta sử dụng phép biến đổi song song và nối tiếp để làm đơn giản sơ đồ 1-6

Trước hết ghép nối tiếp các điện kháng ta được sơ đồ tương đương hình 1-7:

hình 1-8 :Ghép các nhánh song song Trong đó :

X21 =

2

XXX

X

8 5

8

2

095,0

X22 =

2

XX

X

X

18 17

18

2

577,0

X23 =

2

XX

X

X

20 19

20

2

662,0

Ghép song song nhánh X22 và X23 ta được sơ đồ hình 1-9:

Trong đó

X24 =

331,02885,0

331,0.2885,0X

X

XX

23 22

Hình 1-9 : Ghép song song X22 và X23 Hình 1-10 ghép nối tiếp X21 và X24

Cuối cùng ghép song song nhánh X16 và X25 ta được sơ đồ hình 1-11:

Trong đó

X26 =

2015,0702,0

2015,0.702,0X

X

XX

25 16

103,0S

S

cb HTdm

800

353.5.1566,0S

S

cb Gdm

Tra đường cong tính toán, ứng với máy phát tuabin hơi tiêu chuẩn ta tìm được dòng điện ngắn mạch từ phía hệ thống và từ nhà máy đến điểm ngắn mạch, trong đơn vị tương đối định mức của từng nhóm tính toán như sau:

IHT*(0) = 0,39 ; IHT*( ) = 0,45

INM*(0) = 2,85 ; INM*( ) = 2,18 Trong đơn vị có tên, các dòng điện này có trị số như sau:

IHT(0) = IHT*(0)

525.3

20000

39,0U.3

20000

45,0U.3

353.5.85,2U.3

353.5.18,2U.3

ixkN1 = 2.kxk.IN1(0) trong đó hệ số kxk = 1,8 Vậy

ixkN1 = 2.1,8.14,11 = 35,92 kA

b Điểm ngắn mạch N 2 :

Sơ đồ thay thế tính ngắn mạch như hình 1-12:

Header Page 26 of 161.

X21 =

2

XXX

X

8 5

8

2

095,0

X22 =

2

XX

X

X

18 17

18

2

577,0

X23 =

2

XX

X

X

20 19

20

2

662,0

Tiến hành biến đổi sao - tam giác đối với hình sao tổng trở gồm: X15 , X16

và X21 và bỏ đi nhánh nối giữa 2 nguồn: hệ thống và máy phát G5, ta được 2 nhánh tổng trở X24 và X25 như hình 1-15:

Trong đó :

X24 = X15 +X21 +

16

21 15

X

XX

= 0,103 + 0,0475 +

702,0

0475,0.103,0

= 0,1575

X25 = X16 +X21 +

15

21 16

X

XX

= 0,702 + 0,0475 +

103,0

0475,0.702,0

= 1,073 Ghép song song hai nhánh X22 và X23 ta được sơ đồ hình 1-16:

Hình 1-16 : Ghép song song hai nhánh X22 và X23 Trong đó:

331,02885,0

331,0.2885,0X

X

XX

23 22

23 22

Tiếp tục biến đổi ta được sơ đồ hình 1-17:

Trong đó :

154,0073,1

154,0.073,1X

X

XX

26 25

26 25

Điện kháng tính toán từ hệ thống đến điểm ngắn mạch ( XHTtt ) và từ phía nhà

máy đến điểm ngắn mạch ( XNMtt ) được tính như sau:

800

20000

154,0S

S

cb HTdm

800

353.5.1347,0S

S

cb Gdm

Vì XHTtt > 3 nên dòng điện ngắn mạch từ hệ thống đến tính bằng:

IHT*(0) = IHT*( ) = 1/ XHTtt = 1/ 3,85 = 0,2597

Tra đường cong tính toán, ứng với máy phát tuabin hơi tiêu chuẩn ta tìm

được dòng điện ngắn mạch từ phía nhà máy đến điểm ngắn mạch, trong đơn

vị tương đối định mức của từng nhóm tính toán như sau:

30

Trong đơn vị có tên, các dòng điện này có trị số như sau:

IHT(0) = IHT( ) = IHT*( )

230.3

20000

2597,0U.3

353.5.37,3U.3

353.5.26,2U.3

ixkN2 = 2.kxk.IN2(0) trong đó hệ số kxk = 1,8 Vậy:

X

8 5

8 5

2

662,02

XX

X

X

19 18

19 18

Biến đổi sao tam giác với hình sao điện kháng gồm X15, X16 và X20 và bỏ đi nhánh giữa nguồn G5 và hệ thống ta được sơ đồ:

Hình 1-21: Biến đổi sao tam giác bỏ nhánh giữa nguồn G5

X22 = X15 + X20 +

16

20 15

X

X.X

= 0,103 + 0,0475 +

702,0

0475,0.103,0

= 0,1575

X23 = X16 + X20 +

15

20 16

X

X.X

= 0,702 + 0,0475 +

103,0

0475,0.702,0

577,0.331,0X

X

X.X

21 17

073,1.21,0X

X

X.X

214 23

Cuối cùng dùng biến đổi sao tam giác với các nhánh còn lại ta được sơ đồ tương đương cuối cùng như sau:

Hình 1-24: biến đổi sao tam giác các nhánh còn lại

Trong đó:

X26 = X22 + X9 +

25

9 22

X

X.X

= 0,1575 + 0,135 +

1756,0

135,0.1575,0

= 0,4136

X23 = X25 + X9 +

22

9 25

X

X.X

= 0,1756 + 0,135 +

1575,0

135,0.1756,0

S

cb HTdm

800

353353.5.4611,0S

SS

cb

dm 2 G Gdm

IHT(0) = IHT( ) = IHT*( ).

20.3

20000.0967,0U.3

353.4.23,1U

.3

SS

tb

dm 2 G

INM( ) = INM*( )

20.3

353.4.34,1U

.3

SS

tb

dm 2 G

Dòng điện ngắn mạch tại N3 có trị số như sau:

IN3(0) = IHT(0) + INM(0) = 55,84 + 50,14 = 105,98 kA

IN3( ) = IHT( ) + INM( ) = 55,84+ 54,62 = 110,46 kA Dòng điện ngắn mạch xung kích tại N3 được tính như sau:

ixkN3 = 2.kxk.IN3(0) trong đó hệ số kxk = 1,8 Vậy:

ixkN3 = 2.1,8.105,98 = 269,78 kA

d Điểm ngắn mạch N 3 ':

Dòng ngắn mạch tại N 3 ' chỉdo máy phát G2 cung cấp, do đó sơ đồ thay thế

khi ngắn mạch tại N 3' như sau:

S

cb

dm 2

2

X10

Header Page 36 of 161.

e Điểm ngắn mạch N 4 :

Sơ đồ thay thế tính toán ngắn mạch tại N4 như hình :

Tuy nhiên ta nhận thấy khi ngắn mạch tại N4 dòng điện ngắn mạch đúng bằng tổng dòng điện ngắn mạch ở N3 và N3' nên:

IN4(0) = IN3(0) + IN3'(0) = 51,97 + 105,98 = 157,95 kA

IN4( ) = IN3( ) + IN3'( ) = 25,68 + 110,46 = 136,14 kA Dòng điện ngắn mạch xung kích tại N4 được tính như sau:

Với các thiết bị 220 kV ta xét điểm ngắn mạch N2 trên thanh góp 220 kV của nhà máy

Với mỗi mạch máy phát điện ta xét điểm ngắn mạch N3, trong trường hợp nguồn cung cấp là các máy phát còn lại và hệ thống; và điểm ngắn mạch N3' với nguồn cung cấp chỉ là máy phát bị ngắn mạch

Đối với mạch tự dùng và mạch phụ tải địa phương ta xét điểm ngắn mạch N4,

có nguồn cung cấp là toàn bộ nhà máy và hệ thống

Hình 1-28: Điểm ngắn mạch N1 Trong đó các điện kháng có giá trị như sau:

1 bao gồm các máy phát trong nhà máy, nhóm thứ 2 là hệ thống Ta dùng phép biến đổi song song và nối tiếp để làm đơn giản sơ đồ hình 3-24:

Trước hết ghép nối tiếp các điện kháng ta được sơ đồ tương đương hình 1-29:

Hình 1-29: Nối tiếp các điện kháng Trong đó các điện kháng được tính như sau:

X15 = X1 + X2 = 0,024 + 0,079 = 0,103

X16 = X17 = X4 + X5 = 0,135 + 0,442 = 0,577

X18 = X19 = X20 = X9 + X10 = 0,22 + 0,442 = 0,662 Ghép song song các điện kháng ta được sơ đồ hình 1-30: