Đồ án thiết kế nhà máy điện

Đồ án gồm những nội dung chínhnhư sau: • Chọn máy phát điện, tính toán phụ tải và cân bằng công suất.. CHƯƠNG 1: CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN, TÍNH TOÁN PHỤ TẢI VÀ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT Để đảm bảo ch

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU

Vấn đề năng lượng hiện đang là vấn đề được toàn thế giới quan tâm, trong

đó điện năng luôn là loại năng lượng quan trọng và được ứng dụng rộng rãi trong tất

cả các lĩnh vực của cuộc sống Số lượng các nhà máy điện đang tăng lên nhanh chóng.Việc thiết kế các nhà máy điện là một việc hết sức quan trọng trong quá trình cung cấpnăng lượng

Với sinh viên Hệ thống điện, đồ án môn học sẽ giúp sinh viên củng cố kiếnthức đã học, nâng cao kỹ năng cần thiết mà một kỹ sư điện cần có và dần tiếp cận với

thực tế để có thể vận dụng chúng sau này Dưới đây là đồ án Thiết kế phần điện nhà

máy nhiệt điện công suất 400 MW gồm 4 tổ máy Đồ án gồm những nội dung chính

như sau:

• Chọn máy phát điện, tính toán phụ tải và cân bằng công suất

• Xác định các phương án và chọn máy biến áp, tính tổn thất công suất,điện năng

• Tính toán ngắn mạch, lựa chọn các thiết bị điện chính của nhà máy

• Tính toán chọn phương án tối ưu

• Chọn sơ đồ nối dây và các thiết bị tự dùng

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong bộ môn, đặc biệt là Thầy Trương Ngọc Minh đã tận tình hướng dẫn em hoàn thành bản thiết kế này Do thời

gian và kiến thức còn hạn chế nên bản đồ án của em không tránh khỏi những thiếusót, em rất mong các thầy cô trong bộ môn góp ý để bản thiết kế của em được hoànthiện hơn

CHƯƠNG 1: CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN, TÍNH TOÁN PHỤ TẢI VÀ CÂN

BẰNG CÔNG SUẤT

Để đảm bảo chất lượng điện năng, đặc biệt là giữ vững tần số công nghệ 50Hz điệnnăng do các nhà máy điện phát ra phải hoàn toàn cân bằng với điện năng tiêu thụ (kể cảtổn thất) Như vậy điều kiện cân bằng công suất là rất quan trọng, thực tế công suất tiêuthụ tại các phụ tải luôn luôn thay đổi, việc biết được quy luật biến đổi này tức là tìm được

đồ thị phụ tải rất quan trọng đối với người thiết kế Vận hành nhờ đồ thị phụ tải ta có thểlựa trọn phương án nối điện hợp lý đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật nâng cao độ tincậy cung cấp điện

Đồ thị phụ tải còn cho phép chọn đúng công suất máy biến áp, phân bố tối ưu côngsuất giữa các nhà máy điện hoặc giữa các tổ máy trong một nhà máy điện , từ đó người

Hà Nội, tháng 3 năm 2018 Sinh viên thực hiện

Vũ Công Phú

vận hành sẽ chọn được phương thức vận hành hợp lý, chủ động lập được kế hoạch sửachữa, đại tu định kỳ thiết bị điện.

I.1 CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN.

Nhà máy thiết kế gồm 4 máy phát với tổng công suất 4x100 MW = 400 (MW); hệ số công suất cosϕ =0.8

Công suất biểu kiến định mức của mối máy là:

SđmF = = = 125(MVA);

Uđp = 10KV;

 Cấp điện áp máy phát: 10.5 KV;

 Máy phát đồng bộ Tuabin hơi

Bảng 1-1: Thông số máy phát được chọn.

I.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 điệnphát ra phải hoàn toàn cân bằng với lượng điện năng tiêu thụ ở các hộ tiêu thụ kể cả tổnthất điện năng

Trong thực tế lượng điện năng tiêu thụ tại các hộ dung điện luôn luôn thay đổi Việcnắm được quy luật biến đổi này tức là tìm được đồ thị phụ tải là điều rất quan trọng đốivới việc thiết kế và vận hành Nhờ vào công cụ là đồ thị phụ tải mà ta có thể lựa chọnđược các phương án nối điện hợp lý, đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật, nâng cao độtin cậy cung cấp điện Ngoài ra dựa vào đồ thị phụ tải còn cho phép chọn đúng công suấtcác máy biến áp và phân bố tối ưu công suất giữa các tổ máy phát điện trong cùng mộtnhà 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 cáccấp điện áp dưới dạng bảng theo phần trăm công suất tác dụng Pmax hệ số cos của từng

phụ tải tương ứng Từ đó, ta tính được phụ tải của các cấp điện áp theo công suất biểukiến nhờ công thức sau:

cos

t t

TB

P S

: hệ số công suất trung bình của từng phụ tải

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

max

P

: Công suất của phụ tải cực đại tính bằng MW

I.2.1 Phụ tải toàn nhà máy.

Nhiệm vụ thiết kế đã cho nhà máy gồm 4 tổ máy phát nhiệt điện có: PF =100MW,cosϕ = 0,8 Công suất biểu kiến của mỗi tổ máy là 125MVA

Tổng công suất đặt của toàn nhà máy là:

P % 85 95 80 100 90

Bảng 1-2: Bảng biến thiên phụ tải toàn nhà máy.

Hình 1-1 Đồ thị phụ tải của nhà máy

I.2.2 Phụ tải tự dùng.

Theo nhiệm vụ thiết kế công suất tự dùng cực đại của nhà máy chiếm 6.5% côngsuất định mức của nhà máy Ta xác định công suất tự dùng của nhà máy nhiệt điện theocông thức:

Hình 1-2: Đồ thị phụ tải tự dùng của nhà máy I.2.3 Phụ tải địa phương.

Phụ tải địa phương: Uđm=10kV, Pmax=25MW, cos=0,85

Gồm 2 đường dây cáp kép x5.5MW x5km và 4 đường dây cáp đơn x3.5MW x4km

Dựa vào bảng biến thiện phụ tải hằng ngày (Tính theo %Pmax), ta có bảng biến thiên phụ tải địa phương như sau:

Bảng 1-4: Bảng biến thiên phụ tải địa phương.

Hình 1-3: Đồ thị phụ tải địa phương của nhà máy

I.2.4 Phụ tải trung áp.

Phụ tải trung áp: Uđm=110kV, Pmax=200MW, cos=0,86

Gồm 2 đường dây kép x45MW và 2 đường dây đơn x55MW

Dựa vào bảng biến thiện phụ tải hằng ngày (Tính theo %Pmax), ta có bảng biến thiên phụ tải trung áp như sau:

Hình 1-4: Đồ thị phụ tải cấp điện áp trung I.2.5 Công suất nhà máy phát về hệ thống.

Nhà máy phát công suất lên hệ thống qua 1 đường dây kép 220kV, chiều dài 95km.Phương trình công suất toàn nhà máy:

(t)

Công suất phát về hệ thống được xác định bằng biểu thức:

(t) =

Dựa vào các kết quả tính toán trước ta tính được công suất phát về hệ thống của nhà

máy tại từng thời điểm trong ngày theo như bảng sau :

Bảng 1-6 : Bảng cân bằng công suất toàn nhà máy.

Hình 1-5 : Đồ thị công suất phát vào hệ thống I.2.6 Kết quả tổng hợp.

Qua kết quả tính toán ở trên ta có bảng kết quả tổng hợp :

,

Hình 1-6 : Đồ thị công suất tổng hợp Nhận xét :

• Nhà máy luôn cung cấp đủ cho các phụ tải và phát công suất thừa lên hệ thống

• Phụ tải điện áp trung nhỏ nhất là 174.4186 (MVA), lớn hơn công suất định mức của một máy phát (125 MVA) nên ít nhất có thể ghép một máy phát vào phía

thanh góp này và cho vận hành định mức liên tục

• Nhà máy thiết kế chỉ có hai cấp điện áp là:

+ Cấp điện áp địa phương có = 10,5 kV

và công suất mà nhà máy điện phát về hệ thống trong các khung giờ Đó là cơ sở cần thiết

để chọn và kiểm tra máy biến áp cũng như các tính toán sau này

CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH CÁC PHƯƠNG ÁN VÀ LỰA CHỌN MÁY BIẾN

ÁP,TÍNH TỔN THẤT CÔNG SUẤT VÀ ĐIỆN NĂNG

II.1 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU.

Việc chọn các sơ đồ nối điện chính là một trong những khâu quan trọng nhấttrong việc tính toán và thiết kế nhà máy điện Chọn sơ đồ nối điện chính phải đảm bảođược các yêu cầu về kĩ thuật cung cấp điện an toàn, liên tục cho các phụ tải ở các cấpđiện áp khác nhau Ngoài ra nó còn phải thể hiện được tính khả thi và tính kinh tế khithiết kế

Dựa vào kết quả tính toán ở chương I ta có một số nhận xét sau:

Nhà máy gồm 4 tổ máy, công suất định mức của mỗi tổ máy là 100 MW, cungcấp điện cho các phụ tải:

- Phụ tải cấp điện áp máy phát 10 KV

- Phụ tải cấp điện áp trung 110 kV

- Phát công suất thừa lên hệ thống 220 kV

Gọi k là tỷ lệ của công suất cực đại mà máy phát truyền cho phụ tải địa phương với công suất của máy phát Ta có:

DP max 29.4117

S k S

220 110

0,5220

C T C

Với các nhận xét trên ta có các phương án nối điện cho nhà máy

II.2 XÁC ĐỊNH CÁC PHƯƠNG ÁN.

II.2.1 Phương án 1

- Nối một bộ MF – MBA hai cuộn dây vào thanh góp 220 kV

- Nối một bộ MF – MBA hai cuộn dây vào thanh góp 110 kV.

- Nối hai bộ MF – MBA tự ngẫu làm nhiệm vụ liên lạc giữa các cấp điện áp:

vừa truyền tải công suất về hệ thống, vừa truyền công suất giữa hai cấp điện áp cao –trung

- Phụ tải địa phương được cung cấp điện từ đầu cực của hai máy phát nối vớiMBA tự ngẫu

- Điện tự dùng lấy từ đầu cực của mỗi máy phát

- Ưu điểm:

+ Máy phát có thể phát bằng phẳng liên tục, tổn thất trong MBA trong chế

độ làm việc bình thường nhỏ Ngay ở lúc phụ tải phía trung cực tiểu thì bộ này vẫnphát được công suất định mức

- Nhược điểm:

+ Dùng ba loại MBA gây ra khó khăn trong việc vận hành và bảo vệ

+ Ngoài ra số thiết bị bên phía cao áp nhiều nên vốn đầu tư cao

Hình 2.1 Sơ đồ phương án 1.

II.2.2 Phương án 2

- Nối hai bộ MF – MBA hai cuộn dây vào thanh góp 110 kV

- Nối hai bộ MF – MBA tự ngẫu làm nhiệm vụ liên lạc giữa các cấp điện áp:vừa truyền tải công suất về hệ thống, vừa truyền công suất giữa hai cấp điện áp cao –trung

- Phụ tải địa phương được cung cấp điện từ đầu cực của hai máy phát nối vớiMBA tự ngẫu

- Điện tự dùng lấy từ đầu cực của mỗi máy phát

- Nhược điểm:

+ Khi phụ tải phía điện áp trung nhỏ nhất thì lượng công suất truyền từ phíatrung sang phía cao lớn nên trong chế độ phụ tải cực tiểu, các máy phát không thểphát hết được công suất hoặc công suất phải truyền hai lần qua máy biến áp, gây tăngtổn hao trong máy biến áp

Hình 2.2 Sơ đồ phương án 2

II.2.3 Phương án 3

- Nối hai bộ MF – MBA vào thanh góp điện áp 110 kV

- Nối hai bộ MF – MBA vào thanh góp điện áp 220 kV

- Hai MBA tự ngẫu chỉ làm nhiệm vụ liên lạc giữa các cấp điện áp

- Phụ tải địa phương được cung cấp điện từ phía hạ áp của MBA tự ngẫu

- Điện tự dùng lấy từ đầu cực mỗi MF

- Ưu điểm:

+ Có độ tin cậy cung cấp điện cao Công suất truyền qua MBA liên lạcnhỏ

nên tổn thất trong các MBA tự ngẫu thấp

+ Sử dụng chế độ truyền công suất tốt nhất của máy biến áp tự ngẫu, đó làtruyền công suất về phía hạ Do đó, giảm được kích thước của máy biến áp liên lạc

- Nhược điểm:

+ Số lượng thiết bị nối với phía cao áp nhiều nên vốn đầu tư lớn

+ Dùng ba loại MBA nên khó khăn trong việc vận hành và bảo vệ

+ Sơ đồ phức tạp nên khó khăn khi vận hành và sửa chữa

Hình 2.4 Sơ đồ phương án 1.

II.4.1.1 Chọn máy biến áp hai cuộn dây B3 và B4

Các MBA hai dây quấn B3 và B4 là các MBA nối bộ với máy phát điện vàmang tải bằng phẳng, điện áp thay đổi không đáng kể Việc điều chỉnh điện ápchỉ cần điều chỉnh kích từ máy phát điện là đủ Do đó, chọn MBA không có điều

Các MBA B3 và B4 là các MBA tăng áp, MBA B3 từ điện áp máy phát

10 kV lên cấp điện áp cao 220 kV, MBA B4 lên cấp điện áp trung 110 kV

Tra bảng phụ lục III, bảng 4,6 (Thiết kế NMĐ và TBA), ta chọn MBA B3nối với thanh cái 220 kV loại TДЦ 125 – 242/10,5; MBA B4 nối với thanh cái

110 kV loại TДЦ 125 – 121/10,5 có các thông số cho trong bảng 2.1

Bảng 2.1 Thông số các máy biến áp hai cuộn dây

II.4.1.2 Chọn máy biến áp tự ngẫu liên lạc B1 và B2

MBA tự ngẫu làm nhiệm vụ truyền tải và liên lạc giữa các phía điện áp nên nómang tải không bằng phẳng và điện áp thay đổi nhiều Việc điều chỉnh điện ápnhờ điều chỉnh kích từ máy phát là chưa đủ để đảm bảo điện áp ra của MBA

Vì thế, MBA liên lạc chọn MBA có điều áp dưới tải Do không có thanh gópđiện áp máy phát nên các MBA tự ngẫu có công suất được lựa chọn theo điềukiện:

1

C T C

Bđm

Ta chọn MBA cấp 220 kV ATДЦTH có các thông số cho trong bảng 2.2

Bảng 2.2 Thông số các máy biến áp tự ngẫu

H

C- H C-T C-

T-H T-H

II.4.2 Phương án 2.

Hình 2.5 Sơ đồ phương án 2

Trong phương án 2, MBA B3 và B4 chọn giống MBA B4 trong phương

án 1, MBA liên lạc B1 và B2 cũng chọn giống như phương án trên

II.5 KIỂM TRA CÁC MÁY BIẾN ÁP.

II.5.1 Phân bố công suất.

Công suất qua các cuộn dây: phía cao, phía trung, phía hạ được tính như sau:( Giả sử công suất các phía của BATN theo chiều cuộn hạ sang cao và trung).

, MVA 46.214 57.842 57.842 57.842 46.214 52.028 52.028 28.772,MVA 69.073 66.132 90.157 54.119 57.060 105.110 103.640 80.350

,MVA 11.430 4.145 16.158 -1.861 5.423 26.541 25.806 25.789,MVA 57.643 61.987 73.999 55.980 51.637 78.569 77.834 54.561

( Dấu “-“ thể hiện công suất đi từ phía cao sang phía trung từ 11-12h)

(Dấu “-” thể hiện công suất đi từ phía trung lên phía cao.)

II.5.2 Kiểm tra quá tải bình thường

II.5.2.1 Phương án 1

Công suất từ phía hạ áp lên phía trung áp và cao áp cho nên cuộn hạ áp mangtải nặng nhất Do đó, kiểm tra khả năng làm việc của MBA B1, B2 thì ta kiểm trakhả năng tải của cuộn hạ

Trong chế độ làm việc bình thường, công suất truyền từ phía hạ và phíatrung lên phía cao nên cuộn nối tiếp là cuộn mang tải nặng nề nhất Do đó, takiểm tra khả năng tải của cuộn nối tiếp.

Hình 2 5 Sự cố hỏng MBA hai dây quấn phía trung B4.

Công suất truyền qua các phía của BATN được tính theo công thức:

S t = S t +S

Sthiếu =

'( ) ( )

VHT VHT

S t −S t

Bảng 2.5.

t(h) 0-7

MVA 23.5294 29.4117 29.4117 29.4117 23.5294 23.5294 26.4706 25 , MVA 209.3023 232.5581 232.5581 232.5581 209.3023 220.9302 220.9302 174.4186,MVA 162.593 133.455 181.505 109.43 138.568 223.04 220.099 220.031 ,MVA 105.110 102.169 102.169 102.169 105.110 105.110 103.640 104.375

, MVA 104.651 116.279 116.279 116.279 104.651 110.465 110.465 87.209

, MVA 0.459 -14.110 -14.110 -14.110 0.459 -5.355 -6.825 17.166'

MVA 0.230 -7.055 -7.055 -7.055 0.230 -2.677 -3.413 8.583 ,MVA

b. Sự cố hỏng một máy biến áp tự ngẫu liên lạc B2.

S t =S t +S

Sthiếu =

'( ) ( )

232.558 1

232.558 1

209.302 3

220.930 2

220.930 2

174.418 6 ,MVA 162.593 133.455 181.505 109.43 138.568 223.04 220.099 220.031,MVA 93.346 87.463 87.463 87.463 93.346 93.346 90.404 91.875

, MVA 92.427 115.683 115.683 115.683 92.427 104.055 104.055 57.544

, MVA 0.918 -28.220 -28.220 -28.220 0.918 -10.710 -13.651 34.331'

+) So sánh với công suất định mức:

Hệ thống điện vẫn đạt trạng thái ổn định khi mà có sự cố hỏng 1 máy biến áp haicuộn dây hoặc hỏng máy biến áp tự ngẫu.

II.5.3.2 Phương án 2

a. Sự cố hỏng một máy biến áp hai dây quấn phía trung áp B4

Hình 2 8 Sự cố hỏng MBA hai dây quấn phía trung B4

Công suất truyền qua các phía của BATN được tính theo công thức:

, MVA 46.214 57.842 57.842 57.842 46.214 52.028 52.028 28.772

, MVA 58.897 44.328 44.328 44.328 58.897 53.083 51.612 75.603'

+) Ta có: Sthiếumax=116,875MVA<SDT=215(MVA) cho nên hệ thống điện vẫn ổn định trong trường hợp sự cố hỏng máy biến áp B4.

b. Sự cố hỏng một MBA tự ngẫu liên lạc B2

Hình 2.6 Sự cố hỏng một MBA tự ngẫu liên lạc B2

Công suất truyền qua các phía của BATN được tính theo công thức:

S

MVA 117.793 88.655 88.655 88.655 117.793 106.165 103.224 151.206 Sthiếu,

MVA 44.800 44.800 92.850 20.775 20.775 116.875 116.875 68.825 Snt,

MVA 58.897 44.328 44.328 44.328 58.897 53.083 51.612 75.603 ,MVA

34.449 43.136 43.136 43.136 34.449 40.263 38.792 16.272

+) So sánh với công suất định mức:

Các máy biến áp đã chọn hoàn toàn đảm bảo điều kiện quá tải sự cố.

Hệ thống điện vẫn đạt trạng thái ổn định khi mà có sự cố hỏng 1 máy biến áp haicuộn dây hoặc hỏng máy biến áp tự ngẫu

KẾT LUẬN:

Như vậy, với quá trình kiểm tra quá tải bình thường và quá tải sự cố ta thấy được cácmáy biến áp đã chọn hoàn toàn đảm bảo điều kiện về quá tải và hệ thống vẫn ổn định khicho sự cố hỏng một máy biến áp hai dâu quấn hoặc hỏng máy biến áp tự ngẫu

II.6 TỔN THẤT CÔNG SUẤT VÀ ĐIỆN NĂNG TRONG MÁY BIẾN ÁP.

II.6.1 Phương án 1

Tổn thất trong các MBA bao gồm hai thành phần:

+ Tổn thất không tải trong lõi thép của MBA, không phụ thuộc vào công suất phụtải của MBA và được tính bằng tổn thất không tải của nó

+ Tổn thất trong các cuộn dây của máy biến áp, phụ thuộc vào công suất phụ tảicủa MBA

a. Đối với máy biến áp 2 dây quấn

8760

.8760

2 max

2 max 0

C C N

S

S P S

S P P

S P 8760 P A

2

Bdm

b N

Vậy tổn thất điện năng trong các máy biến áp hai dây quấn là:

ΔAB = ΔAB3 + ΔAB4 = 7856.804 MWh

b. Đối với MBA tự ngẫu:

Trong đó:

- n là số máy biến áp tự ngẫu vận hành song song(n=2)

- SiC, SiT, SiH tương ứng là các công suất truyền qua các cuộn dây cao,trung, hạ của n MBA tự ngẫu

- ti là khoảng thời gian MBA truyền tải tương ứng các công suất SiC, SiT,

SiH trong ngày

- ΔP0 là tổn thất công suất lúc không tải

- ΔPNC, ΔPNT, ΔPNH là tổn thất công suất của các cuộn dây cao, trung, hạlúc ngắn mạch

ααα

65534.6 33

9221.03 3

18252.5 35

32712.3 71

142705.81 5

69410.57 5

∆

Pi

,kW

35.301 34.391 59.849 25.263 25.003 89.623 78.195 47.541

3 4

2

1

N Bdm

ΔPNT, ΔPNH, ΔP0, chỉ khác phân bố công suất trong các cuộn dây là khác nhau

Tương tự như phương án 1, ta cũng có bảng quan hệ giữa ti, SiC, SiT, SiH và

Ai, ∆Pi.

Bảng 2.10

,MVA 81.296 66.726 90.751 54.714 69.284 117.334 110.049 110.016

, MVA -12.224 -0.596 -0.596 -0.596 -12.224 -6.41 -6.41 -29.666,MVA 69.072 66.130 90.155 54.118 57.06 110.924 103.639 80.35

74295.0 19

8943.56 6

22346.6 41

38507.1 99

168447.4 9

98246.4 3

II.7 TÍNH TOÁN DÒNG ĐIỆN CƯỠNG BỨC.

Các khí cụ điện và dây dẫn có hai trạng thái làm việc: trạng thái làm việc

bình thường và trạng thái làm việc sự cố, tương ứng với đó là dòng điện bìnhthường và dòng điện cưỡng bức Tính toán dòng điện bình thường và dòng điệncưỡng bức để chọn khí cụ điện và dây dẫn theo điều kiện dòng

II.7.1 Phương án 1

II.7.1.1 Cấp điện áp về hệ thống 220 kV

+) Đường dây kép về hệ thống:

Công suất cực đại phát về hệ thống: SVHTmax = 223.04 MVA

Dòng điện sự cố trên mạch đường dây nối về hệ thống được tính trong trường hợp đứt một lộ đường dây Do đó dòng điện cưỡng bức khi một mạch đường dây bị sự cố:

max 1

223,04 0,585

VHT Cđ

+) Phía cao của MBA tự ngẫu B1 và B2:

Khi làm việc bình thường, dòng điện cưỡng bức của mạch là:

max 53,083

0,139

C cb

sc 17,166

0,045

C cb

Phía cao của MBA hai cuộn dây:(Giả thiết điện áp máy phát giảm 5%

xuống còn 0.95Uđm nên

đm b

II.7.1.2 Cấp điện áp trung 110 kV

+) Đường dây phụ tải trung áp: Phụ tải cấp điện áp trung được cấp điện bởi

2 đường dây kép có công suất 45 MW và 2 đường dây đơn có công suất55MW, cosφ = 0,86 Dòng điện cưỡng bức được tính khi có sự cố đứt một lộđường dây của đường dây kép Dòng làm việc cưỡng bức là:

+) Phía trung áp của MBA tự ngẫu:

Mạch MBA ba pha hai cuộn dây: (Giả thiết điện áp máy phát giảm 5%

xuống còn 0.95Uđm nên

đm b

c cb

S

U

Khi sự cố một MBA tự ngẫu thì dòng điện cưỡng bức là:

115,683 0,607

Ts đm

c cb

II.7.1.3 Cấp điện áp máy phát 10KV

Dòng điện cưỡng bức của mạch này chính là dòng điện làm việc cưỡng bức của máy phát điện Ta có: (Giả thiết điện áp máy phát giảm 5% xuống còn 0.95Uđm nên

+) Phía cao áp của MBA tự ngẫu B1 và B2:

Khi làm việc bình thường, dòng điện cưỡng bức của mạch này là:

max 111,52

0, 293

C cb

+) Đường dây phụ tải trung áp: Phụ tải cấp điện áp trung được cấp điệnbởi 2 đường dây kép có công suất 45 MW và 2 đường dây đơn công suất 55

MW, cosφ = 0,86 Dòng điện cưỡng bức được tính khi có sự cố đứt một lộđường dây của dây kép Mạch đường dây giống như phương án 1, ta có Icb =0,2746 kA

+) Mạch MBA ba pha hai cuộn dây cũng như trên: Icb = 0,689 kA

+) Phía trung áp của MBA tự ngẫu:

Khi làm việc bình thường, dòng điện cưỡng bức của mạch là:

max 29,666

0,156

T cb

đm b

đm b

II.7.2.3 Cấp điện áp máy phát 10KV

Cũng giống như phương án 1, dòng cưỡng bức cấp điện áp máy phát là

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN DÒNG ĐIỆN NGẮN MẠCH,

LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN CHÍNH CỦA NHÀ MÁY.

Tính toán dòng điện ngắn mạch để chọn khí cụ điện và các thiết bị điệntheo điều kiện ổn định động và ổn định nhiệt khi có dòng điện ngắn mạch chạyqua Ở đây, ta chỉ tính dòng điện có trị số lớn nhất, đó là dòng ngắn mạch 3 pha

Để đơn giản cho tính toán, ta tính ngắn mạch theo đơn vị tương đối cơ bản

Ta dùng phương pháp tính gần đúng là phương pháp đường cong tính toán để

tính ngắn mạch

Chọn công suất cơ bản Scb = 4000 MVA

Chọn điện áp cơ bản là điện áp trung bình các cấp (10,5 kV; 115 kV; 230 kVtương ứng với các cấp điện áp)

Từ đó, ta có dòng điện cơ bản ở các cấp điện áp:

cb cb cb

cb cb cb

cb

S

U S

U S

Hình 3.1 Sơ đồ phương án 1

III.2.1.2 Điện kháng của đường dây kép nối với hệ thống

Theo nhiệm vụ thiết kế, nhà máy được nối với hệ thống qua hai lộ đường dây220kV có chiều dài 95km Trong các chế độ làm việc của hệ thống, lượng công suấtthừa tối đa của nhà máy phát về hệ thống là: = 223,040 MVA, do đó dòng điện làmviệc bình thường tính toán của đường dây kép là:

max (220)

VHT bt

Với nhà máy nhiệt điện ta lấy thời gian làm việc với công suất cực đại = 6000

h, tra bảng mật độ dòng điện kinh tế: = 1 A/

Tiết diện kinh tế của đường dây:

2 292

292 1

bt kt kt

Để đơn giản khi tính toán ngắn mạch ta bỏ qua điện dung và điện trở của đường dây

và giả thiết đường dây không có thành phần bù dọc Như vậy trên sơ đồ thay thế,đường dây 220 kV chỉ là một điện kháng có giá trị:

III.2.1.3 Điện kháng của mỗi máy phát điện

Các máy phát đã chọn là loại TB-120-2 cực ẩn và có thành phần điện kháng siêu quá độ dọc trục là

III.2.1.4 Điện kháng của MBA 3 pha 2 dây quấn

+Máy biến áp 2 cuộn dây phía cao áp: