ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: THIẾT KẾ NHÀ MÁY ĐIỆN

- Việc tính toán cân bằng công suất trong nhà máy điện giúp ta xây dựng được đồ thị phụ tải tổng cho nhà máy... ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 2 - Từ đồ thị phụ tải tổng của nhà máy ta có thể đ

Trang 1

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP  Trang 1

I CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN

- Theo đề tài thì nhà máy ta là nhà máy "NHIỆT ĐIỆN NGƯNG HƠI" nên máy phát là kiểu tuabin hơi

- Với công suất nhà máy và của mỗi tổ máy đã có nên ta chỉ việc chọn máy phát có công suất tương ứng Để thuận tiện ta chọn máy phát có công suất cùng loại

- Việc chọn điện áp định mức lớn thì dòng định mức, dòng ngắn mạch ở cấp điện áp sẽ nhỏ dễ dàng cho việc chọn các khí cụ điện

- Ta chọn cấp điện áp máy phát là 10,5KV vì với cấp điện áp này rất thông dụng

Dựa vào tài liệu "Hướng Dẫn Thiết Kế Nhà Máy Điện" ta chọn máy phát có các công suất sau:

Loại MF n

(v/p)

Sđm (KVA)

Pđm(KW)

cos Uđm

(KV)

Iđm(KA)

Tb-60-2 3000 75 60 0,8 10,5 4,125 0,146 0,22 1,694 Tb-100-2 3000 117,5 100 0,85 10,5 6,475 0,183 0,263 1,79

Như vậy công suất của toàn nhà máy là:

Snm = 375 + 1117,5 = 342,5 (MVA)

II TÍNH TOÁN CÂN BẰNG CÔNG SUẤT

- Việc tính toán cân bằng công suất trong nhà máy điện giúp ta xây dựng được đồ thị phụ tải tổng cho nhà máy

Trang 2

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 2

- Từ đồ thị phụ tải tổng của nhà máy ta có thể định lượng công suất cần tải

cho các cấp điện áp tại các thời điểm

+ Đề suất các phương án nối dây hợp lý cho nhà máy

+ Lựa chọn các máy biến áp tăng áp hay máy biến áp giảm áp hợp lý

1 Phụ tải cấp điện áp máy phát 10,5 KV

Ta có: Đồ thị phụ tải :

Công suất Pmax = 100 KW

Hệ số cos = 0,8

Từ đây ta tính được:

1258,0

100cos

P

S

F

max F max



2 Phụ tải cấp điện áp trung 110 KV

Ta có: Đồ thị phụ tải :

Công suất Pmax = 120 KW

Hệ số cos = 0,85

Từ đây ta tính được:

176,14185,0

120cos

PS

F

max F max

1



3 Công suất tự dùng của nhà máy

- Đối với nhà máy "NHIỆT ĐIỆN NGƯNG HƠI" ta đang thiết kế thì lượng công suất tự dùng chiếm 5% lượng công suất toàn nhà máy Và lượng công suất tự dùng phụ thuộc vào công suất phát của nhà máy ở từng thời điểm

100 P%

Trang 3

Trong đó:

Snm: Công suất đặt của nhà máy

S6,04,05,342100

Từ đó ta có thể tính được công suất tự dùng của nhà máy

Ta có bảng sau:

T (h) 0  12 12  16 16  24

St (MVA) 342,5 274 205,5

Stdt (MVA) 17,125 15,07 13,105

Từ đây ta tính được công suất tự dùng của từng nhà máy, xem rằng công suất tự dùng tỉ lệ với công suất phát của nhà máy

100 P%

Trang 4

5,342

125,17S

Trang 5

4 Công suất liên hệ với hệ thống

Nhà máy ta liên hệ với hệ thống và phát công suất theo đồ thị phụ tải Với phụ tải luôn biến động theo thời gian vì vậy giữa nhà máy và hệ thống có liên hệ với nhau 1 lượng công suất và được xác định như sau:

Ta có tỉ lệ công suất ở các cấp điện áp:

- Cấp điện áp máy phát

Trang 6

% 49 , 36 100 5 , 342

125 100 S

S S

%

nm

max UF max

- Cấp điện áp trung áp

% 216 , 41 100 5 , 342

176 , 141 100 S

S S

%

nm

max UT max

- Cấp điện áp cao

Thời điểm thừa:

%361005,342

935,124100S

SS

%

nm

max th max

Thời điểm thiếu:

% 10 100 5 , 342

663 , 34 100 S

S S

III CHỌN PHƯƠNG ÁN TÍNH TOÁN

- Chọn sơ đồ nối điện chính của nhà máy là một khâu quan trọng trong quá trình tính toán thiết kế nhà máy điện

- Các phương áp vạch ra phải đảm bảo cung cấp điện liên tục cho các hộ tiêu thụ, phải khác nhau về cách ghép nối các máy biến áp với các cấp điện áp về số lượng và dung lượng các máy biến áp, số lượng máy phát điện nối vào thanh góp

- Sơ đồ nối điện phải thỏa mãn các yêu cầu kỹ thuật sau:

+ Số máy phát nối vào thanh góp cấp điện áp máy phát phải thỏa mãn điều kiện khi ngừng một máy phát lớn nhất thì các máy phát còn lại phải cung cấp đủ cho phụ tải cấp điện áp máy phát

+ Công suất bộ máy phát máy biến áp không được lớn hơn dự trữ quay của hệ thống

+ Chỉ nối bộ máy phát máy biến áp vào thanh góp điện áp nào mà phụ tải cực tiểu ở đó lớn hơn công suất của bộ này (nếu máy biến áp tự ngẫu làm liên lạc thì không cần điều kiện này)

+ Nếu phụ tải cấp điện áp máy phát nhỏ có thể lấy rẽ từ bộ máy phát máy biến áp nhưng công suất lấy rẽ không được vược quá 15% của bộ

+ Máy biến áp 3 cuộn dây chỉ sử dụng khi công suất truyền tải qua cuộn dây không nhỏ hơn 15%

Trang 7

+ Khi công suất tải lên điện áp cao lớn hợn dự trữ quay của hệ thống thì phải đặt ít nhất 2 máy biến áp

+ Không nên nối song song 2 máy biến áp 2 cuộn dây với máy biến áp 3 cuộn dây

- Đối với nhà máy ta có: UT = 110KV và UC = 220KV nên ta có thể dùng máy biến áp tự ngẫu thay cho máy biến áp 3 cuộn dây Xét về mặt kinh tế thì nên chọn máy biến áp tự ngẫu

- Cấp điện áp UF ta có công suất chiếm tỉ lệ lờn hơn 15% nên ta chọn sơ đồ có thanh góp cấp điện áp máy phát

- Việc đề ra các phương án để tính không phải phương án nào cũng thỏa mãn Ta tiến hành tính chọn để đưa ra phương án tốt hơn để tính toán sau này

* Các phương án tính toán

Trang 8

Trang 9

4 Phương án IV

* Đánh giá và chọn sơ bộ các phương án

Việc đánh giá và lựa chọn sơ bộ các là khâu quan trọng để đề xuất ra 2 phương án hợp lý hơn về mặc kinh tế cũng như kỹ thuật để tính toán cụ thể và đưa ra phương án tốt hơn cho việc tính toán

+ Phương án nầy có ưu điểm là:

* Đảm bảo cung cấp điện cho các cấp điện áp

* Lúc làm việc bình thường thì công suất qua 2 máy biến áp liên lạc bé

* Số lượng máy biến áp tương đối không nhiều, nhỏ nên giá thành không cao

Trang 10

+ Nhược điểm của phương án này là các máy phát nối vào thanh góp cấp điện áp máy phát không được đồng nhất sẽ khó khăn cho việc vận hành

b) Phương án II

- Phương án này ta dùng 2 máy biến áp để liên lạc giưa 3 cấp điện áp các máy phát nối vào thanh góp cấp điện áp máy phát

+ Phương án này có ưu điểm là:

* Đảm bảo cung cấp điện cho các cấp điện áp

* Số lượng máy biến áp tương đối ít

+ Nhược điểm của phương án này là:

* Vì chỉ có 2 máy biến áp dùng để phân phối điện năng lên cấp cao và cấp trung nên dung lượng máy biến áp lớn

* Thêm 1 tổ máy nữa vào thanh góp cấp điện áp máy phát nên kết cấu và vận hành sẽ phức tạp hơn

c) Phương án III

- Phương án này giống như phương án I nhưng có ưu điểm hơn là ở thanh góp cấp điện áp máy phát các máy phát được nối vào là cùng công suất nên dễ vận hành hơn Dung lượng 2 máy biến áp tự ngẫu có thể nhở hơn phương án I

d) Phương án IV

- Phương án này sử dụng 4 máy biến áp Hai máy biến áp 2 cuộn dây làm truyền công suất lên cao và trung áp, môt máy biến áp tự ngẫu dùng làm liên lạc

+ Phương án này có ưu điểm: Đảm bảo cung cấp điện cho các cấp điện áp, lượng tự dùng lấy từ máy biến áp liên lạc sẽ tiện lợi hơn

+ Nhược điểm của phương án này là: Số lượng máy biến áp dùng trong sơ đồ tương đối nhiều sẽ khó khăn hơn cho việc bảo dượng định kỳ MBA liên lạc

* Kết luận:

Qua phân tích trên ta thấy:

- Với phương án IV thì giá thành khá cao và về điều kiện kỹ thuật thì không bằng các phương án khác

- Với III phương án còn lại thì như nhau cả nhưng với phương án 1 thì không bằng phương án 3 nên cuối cùng ta chọn phương án 2 và phương án 3 để tính toán so sánh kinh tế kỹ thuật

Trang 11

TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG CHỌN KHÁNG ĐIỆN PHÂN ĐOẠN

I TÍNH CHỌN DUNG LƯỢNG MÁY BIẾN ÁP TĂNG ÁP

- Máy biến áp là 1 thiết bị rất quan trọng trong hệ thống điện, vốn đầu tư máy biến áp cũng tương đối nhiều Việc chọn máy biến áp trong nhà máy điện và trạm biến áp là chọn loại, số lượng và dung lượng máy biến áp, mong muốn chọn số lượng ít, dung lượng nhỏ mà vẫn đảm bảo cung cấp điện cho các phụ tải

- Khi chọn dung lượng máy biến áp cần tính đến khả năng quá tải của máy biến áp, kiểm tra theo điều kiện quá tải bình thường và quá tải sự cô úcủa lưới điện Đảm bảo độ lệch điện áp cho phép trong hệ thống Thông thường ta chọn máy biến áp điều áp dưới tải nhưmg đối với máy biến áp nối bộ thì không cần điều kiện này

A TÍNH CHỌN CHO PHƯƠNG ÁN I

Trang 12

2 Tính chọn dung lượng máy biến áp B 1 , B 2

- Với 2 máy biến áp này đều liên hệ từ cấp điện áp máy phát lên cao áp và trung áp nên ta chọn 2 máy biến áp này như nhau

- Điều kiện chọn máy biến áp B1, B2

cl

th đmtn

k

S2

1 đmF max

S3

S tdmax60 tdmax100

4

1 max

Vậy Sthmax = 342,5 - 87,5 - 17,125 = 237,875 (MVA)

KCL : Là hệ số có lợi của máy biến áp tự ngẫu

5 , 0 220

110 220 U

U U K

C

T C

5,0

875,2372

H

250 230 121 11 120 250 11 32 20 0,5 228.103

3 Kiểm tra lại máy biến áp

a) Ta có sự phân công suất các cuộn dây của máy biến áp

+ Công suất qua cuộn hạ:

SH = Snmt - SUf - Std

Trang 13

+ Công suất qua cuộn trung áp:

STBA = SUT

+ Công suất qua cuộn cao áp:

Vì nhà máy ta phát công suất theo đồ thị phụ tải nên (Có hai trường hợp)

* Khi nhà máy phát hết công suất thì thừa công suất về hệ thống:

b) Kiểm tra quá tải bình thường

Vì khi ta chọn công suất ta có SđmTN > STT nên không cần kiểm tra chế độ này

c) Kiểm tra quá tải sự cố

* Ta xét trường hợp hỏng máy biến áp tự ngẫu B1 (hoặc B2)

- Trường hợp này công suất sẽ truyền từ cao và hạ sang trung vì vậy ta kiểm tra cuộn chung MBA

Điều kiện kiểm tra là:

Trang 14

B TÍNH CHỌN CHO PHƯƠNG ÁN II

1 Sơ đồ

2 Tính chọn dung lượng máy biến áp

a) Chọn máy biến áp B 1 , B 2

- Với 2 máy biến áp này đều liên hệ từ cấp điện áp máy phát lên cao áp và trung áp nên ta chọn 2 máy biến áp này như nhau

- Điều kiện chọn máy biến áp B1, B2

cl

th đmtn

k

S2

td 3

1

) 3 , 2 , 1 ( đmF max

S

25,1175,33S

Vậy Sthmax = 3.75 - 87,5 - 11.25 = 126,25 (MVA)

KCL : Là hệ số có lợi của máy biến áp tự ngẫu

Trang 15

Theo tài liệu "Thiết Kế Nhà Máy Điện và Trạm Biến áp" của ĐHBK Hà Nội ta chọn được máy biến áp với các thông số sau:

H

125 230 121 11 85 290 11 31 19 0,6 185.103

b) Chọn máy biến áp B 3

- Đây là máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây nối từ cấp điện áp 10,5 KV lên cấp điện áp 110KV

- Điều kiện chọn:

3 Kiểm tra lại máy biến áp

a) Đối với MBA B 3

- Đây là máy nối bộ và ta chọn SđmB3 lớn hơn SđmF4, và khi sự cố thì ngừng máy phát nên ta không cần kiểm tra MBA này

b) Đối với MBA tự ngẫu B 1 , B 2

- ta có sự phân bố công suất qua các cuộn dây MBA

* Công suất chảy qua cuộn hạ MBA:

Trang 16

Trong đó:

Snmt : Công suất phàt của nhà máy tại các thời điểm

SUFt : Là phụ tải cấp điện áp máy phát ở các thời điểm

Sbộ : Công suất của bộ máy phát MBA F4-B3:

+ Kiểm tra quá tải bình thường

Vì MBA ta chọn có SđmBA < SH nên ta kiểm tra quá tải bình thường Kiểm tra theo qui tắt 3%

Ta có hệ số điền kín:

cl

i Ht

24Sk

124

Sk

tSk

884,0

4)45,6(2)645,6(2)145,19(

43,224745884745,1134245,126241255,0

Trang 17

- Đối với MBA tự ngẫu thì công suất cuộn hạ luôn luôn được chế tạo theo công suất mẫu vì vậy ta cần kiểm tra cuộn hạ MBA

- Đối với MBA ta chủ yếu truyền công suất từ hạ sang trung và có môût số giờ lại truyến công suất từ hạ và cao sang trung nên ta kiểm tra cuộn dây chung

a) Trường hợp hỏng một MBA tự ngẫu B 1 (hoặc B 2 )

- Điều kiện kiểm tra:

 75 > 29,546 Thỏa mãn điều kiện

Ta thấy kqtSmẫu  ST Vậy MBA vẫn có thể truyền được một lượng công suất thừa về hệ thống Và lúc này 3 tổ máy nối bộ phải giảm phát 1 lượng công suất bằng: SH - kqt.Smẫu : Phụ thuộc vào đồ thị phụ tải phát của nhà máy

b) Trường hợp bộ máy phát F 4 -B 3 nghỉ

Điều kiện quá tải của 2 MBA tự ngẫu :

 21,262,5  141,176

 150  141,176 : Thỏa mãn điều kiện

Lúc này nhà máy cũng có thể phát về hệ thống 1 lượng công suất thừa là:

Sth = SH - ST : Phụ thuộc vào đồ thị phụ tải phát của nhà máy

Lúc này nhà máy phát công suất như sau:

Snm = SH + SUF + Std

Phụ thuộc vào cấp điện áp máy phát và đồ thị phát của nhà máy

 Vậy MBA đã chọn thỏa mãn được các yêu cầu

Trang 18

II TÍNH TOÁN TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MBA

Ta biết tổn thất điện năng trong mba gốm 2 phần:

+ Tổn thất sắt không phụ thuộc vào đồ thị phụ tải

+ tổn thất đồng phụ thuộc vào đồ thị phụ tải

1 Phương án I

- Với phương án này ta tính tổn thất trong 2 MBA tự ngẫu

- Vì đồ thị phụ tải của ta là đồ thị bậc thang nên ta sử dụng công thức sau:

đmB

2 Ti NT 2

đmB

2 Ci NC kt

S

SPS

SPn

1tPnATrong đó:

SđmB : Công suất định mức của MBA tự ngẫu bằng 250 (MVA)

n : Số MBA vận hành song song: n = 2

Pkt = P0: Tổn thất không tải của MBA bằng 120 (MVA)

SCi, STi, SHi : Là công suất qua các cuộn cao, trung, hạ tại các thời điểm Từ bảng trước ta có:

316,739287

4985,1042485,92

493,1334375,2004375,22548,237t

2 2

i 2 Hi

4)955,7(2)1,21(2)573,34(

4)245,7(42,5942,84484,124t

2 2

i 2 Ci

2

1P

PNT H  NC H   NC T   



)KW(2605

,0

2605

,0

2605205

,0

PP

P5,0P

2 2

2 H NT 2

H NC T

NC NC

Trang 19

)KW(780520

5,0

2605

,0

2605

,0

PP

P5,0P

2 2

T NC 2

H NT 2

H NC NH

Thay số vào ta được:

- Tổn thất điện năng trong 24 giờ

)KWh(78,11442

316,739287780

446,405786260

315,108461260

2502

14

1202

a) Máy biến áp B 3

- Máy biến áp B3 này được nối bộ với máy phát F4 để cung cấp điện áp lên phía trung áp nên ta xem đồ thị phát của nhà máy là bằng phẳng và công suất qua MBA bằng công suất của máy phát F4 nên ta có:

tS

SPtP

đm

2 3 B N 0

Thay vào ta được

Trang 20

627,26705118760

125

63,1114008760100

b) Hai MBA tự ngẫu B 1 , B 2

- Giống phương án I vì đồ thị phụ tải của ta là đồ thị bậc thang nên ta sử dụng công thức sau:

đmB

2 Ti NT 2

đmB

2 Ci NC kt

S

SPS

SPn

1tPnATrong đó:

SđmB : Công suất định mức của MBA tự ngẫu bằng 125 (MVA)

n : Số MBA vận hành song song: n = 2

Pkt = P0: Tổn thất không tải của MBA bằng 85 (MVA)

SCi, STi, SHi : Là công suất qua các cuộn cao, trung, hạ tại các thời điểm Từ bảng trước ta có:

7585,149992

6)645,6(2)145,19(

43,224745,884745,1134245,126t

2 2

i 2 Hi

9955,108533

4)955,7(2)1,22(2)6,34(

4)246,7(4199,594199,844935,124t

S

2 2

2

2 2

i 2 Ci

2

1 P

PNT H   NC H   NC T  



)KW(1455

,0

1455

,0

1452905

,0

PP

P5,0P

2 2

2 H NT 2

H NC T

NC NC

,0

1455

,0

1452905

,0

PP

P5,0P

2 2

2 H NC 2

H NT T

NC NT

Trang 21

Thay số vào ta được:

- Tổn thất điện năng trong 24 giờ

KWh8099,6308

9955,108533435

22572,4752145

7585,149992145

1252

14

852

Vậy tổn thất điện năng hàng năm trang các MBA của phương án II là:

AII = A1 + A'2 = 2670511,627 + 2302715,63

- Vì vậy khi chọn kháng điện phân doạn ta cần kiểm tra độ lệch điện áp ở các phân đoạn

2 Điều kiện chọn kháng điện phân đoạn

- Theo điện áp : UđmK  Umg

- Điều kiện phát nóng lâu dài: IđmK  Ilvcb

+ Ilvcb : là dòng điện cực đại đi qua kháng khi sơ đồ đối xứng bị phá vỡ

- Theo kinh nghiệm thì điện kháng của kháng điện phân đoạn có thể chọn bằng 8%, 10%, hay 12%

3 Độ lệch điện áp cho phép giữa các phân đoạn

+ Bình thường U% < 2%

+ Cưỡng bức U% < 5%

A PHƯƠNG ÁN I

Trang 22

1 Phân bố công suất phụ tải cấp điện áp máy phát trên các phân đoạn

- Khi phân bố công suất phụ tải cấp điện áp máy phát cần phân bố các phân đoạn không có MBA với phụ tải lớn hơn các phân đoạn có MBA mục đích để khi làm việc bình thường dòng qua các kháng điện là bé nhất

- Ta có sơ đồ sau:

Công suất:45 = 20 (MW)

 Tổng cộng 60 MW

2 Tính toán dòng qua kháng điện trong các trường hợp:

a Chế độ làm việc bình thường :

- Do các phân đoạn được nối vòng nên ta công suất

Trang 23

Với

8,0

40100

70Cos

P

S PĐ 1 min min

125 , 18 U

3

S I I

đm

1 K 4 K 1

(2

1S

SK2  K3   đmF3 tdF3 pđ3min

8,0

60100

70

- Dòng qua kháng K2 , K3:

625 , 1 5 , 10 3

565 , 29 U

3

S I

I

đm

2 K 3

b Tình trạng làm việc cưỡng bức:

* Lúc sự cố MBA tự ngẫu B 1 (hoặc B 2 )

- Lượng công suất cực đại có thể truyền lên cao áp khi sự cố 1 MBA:

- Lượng công suất có thể chảy qua K2 và K3

21

)S

SS

(S

2

1S

ScbK3 cbK4 HB2max đmF1 tdF4 PDIImax

35,39U

3

SI

I

đm

3 cbK 4

cbK 3

* Lúc máy phát F 2 hoặc F 4 nghỉ

Công suất lớn nhất chảy qua cuộn hạ của mỗi MBA khi SUfmax

2 75 117,5 13,375 87,5 83,31 (MVA)2

1

SS

S2

Trang 24

21

SS

2

1S

ScbK1max cbK2max HBmax PđIImin

1

SS

S2

SS

2

1S

ScbK1min cbK2min HBmin PđIImax

65 , 41 U

3

S I

I

đm

max cbK 2 cbK 1

* Trường hợp đứt mạch vòng: ( MC 2 cắt)

- Công suất chảy qua K3

)MVA(13,5975,38,0

607,05,117

SS

13,59

Vậy ta chọn kháng theo IcbK3 = IcbK2 = 3,25 (KA)

Dựa vào Tài liệu "Thiết Kế Nhà Máy Điện của ĐHBK HN" ta chọn kháng điện sau

Loại kháng

điện

Uđm (KA)

Iđm(KA)

X%

()

Pđm 1 pha (KW)

Iodd(KA)

Ionh (KA)

Giá tiền 1 pha (Rup)

Trang 25

a Lúc bình thường

% 95 , 1 6 , 0 4

625 , 1 8 sin I

I X

% U

25 , 3 8 sin I

I X U

đmK

3 cbK

% K

Trang 26

Công suất: 420/2 = 40 (MW)

4 đường dây đơn Công suất: 45 = 20 (MW)

 Tổng cộng 40 + 20 = 60 (MW)

2 Tính toán dòng qua kháng điện trong các trường hợp:

a Chế độ làm việc bình thường :

- Dòng điện qua kháng K1, K2 lớn nhất ứng với trường hợp máy phát F2phát hết công suất và phụ tải trên phân đoạn hai cực tiểu

- Công suất qua K1và K2

)MVA(375,9)8,0

60100

7075,375(21

)SSS

(2

1S

375,9

3

SI

I

đm

1 K 2

K 1

b Chế độ làm việc cưỡng bức

* Khi máy biến áp liên lạc B 2 (hoặc B 1 nghỉ)

Trường hợp này dòng qua K1 lớn hơn K2

- Công suất lớn nhất truyền qua K1

Với SBA = min( kqt SmẫuBA ; Sth max)

kqtSmẫu = 1,2 75

2

125 2 ,

S = 375 - 33,75 - 87,5 = 126,25 (MVA)

Vậy chọn SBA = 75 (MVA)

 SK2 = 75 +

8 , 0

20 + 3,75 -75 = 28,75 (MVA)

 Dòng điện qua K1 lúc này là:

58,15,103

75,28U

3

SI

đm

1 K 1

* Khi máy phát F 2 nghỉ

Trường hợp này dòng qua K1 và K2 là như nhau

Trang 27

5,103U

SS

S2

1S

UF ) 3 , 2 ( đmF BA

20 7 ,

0  + 3,75 = 46,875 (MVA)

+ Trường hợp công suất phụ tải S UFmax

)MVA(625,10)75,33125752(21

SS

S2

1S

UF ) 3 , 2 ( đmF BA

20 + 3,75 = 39,375 (MVA)

- Trong hai trường hợp trên ta thấy công suất chảy qua kháng trong trường hợp công suất phụ tải SUFmin lớn hơn nên ta chọn để tính toán

ScbK1 = 46,875 (MVA)

5,103

875,46U

3

S

đm

1 cbK

IcbK = 2,577 (KA) Theo tài liệu thiết kế của ĐHBK Hà Nội ta chọn kháng có các thông số sau: Chọn X%K = 8%

Trang 28

Loại kháng điện Uđm

(KA)

Iđm(KA)

X%K XK ()

Pđm 1 pha (KW)

Iodd(KA)

Ionh (KA)

Giá tiền 1 pha (Rup) PbA-10-3000-8 10 3 8 0,23 25,7 53 42 1020

3 Kiểm tra độ lệch điện áp

a) Lúc bình thường

% 824 , 0 6 , 0 3

515 , 0 8

sin I

I X

% U

đmK

lv

% K 1

K 1

577 , 2 8

sin I

I X U

đmK

2 cbK

% K 2 K

Trang 29

Chương I

TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH

I MỤC ĐÍCH CỦA VIỆC TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH

- Mục đích của việc tính toán ngắn mạch là để phục vụ cho việc tính chọn các loại khí cụ điện và các phần tử có dòng điện chạy qua Để tính được dòng ngắn mạch thì ta phải tiến hành lập sơ đồ thay thế chọn các đại lượng cơ bản, tính điện kháng

- Ta sử dụng phương pháp đường cong tính toán và dựa trên các nguyên tắc sau:

+ Trị số tương đối của dòng điện ngắn mạch tra trên đường cong tính toán:

- Điểm ngắn mạch tính toán được chọn trên sơ đồ tương ứng với tìng trạng vận hành là nguy hiểm và có dòng ngắn mạch là lớn nhất nhưng phải phù hợp với thực tế

- Ta tiến hành tính toán các đại luợng cơ bản, chọn vị trí điểm ngắn mạch và tính toán dòng ngắn mạch cụ thể cho từng phương án như sau:

II PHƯƠNG ÁN I

1 Điểm ngắn mạch tính toán

a Sơ đồ (trang sau)

b Điểm ngắn mạch tính toán

+ Điểm N1 : Chọn khí cụ điện cho cấp điện áp cao áp 220(KV), tương ứng với tình trạng sơ đồ là hệ thống và các máy phát đều làm việc

Trang 30

+ Điểm N2: Chọn khí cụ điện cho cấp điện áp trung áp 110(KV), tương ứng với tình trạng sơ đồ là hệ thống và tất cả các máy phát đều làm việc + Điểm N3: Chọn khí cụ điện hạ áp máy biến áp, tương ứng với tình trạng

sơ đồ là hệ thống và tất cả các máy phát điện đều làm việc trừ MBA B1 nghỉ + Điểm N4: Chọn khí cụ điện cho mạch phân đoạn , tương ứng với tình trạng sơ đồ là hệ thống và tất cả các máy phát đều làm việc trừ máy phát F1và máy biến áp B1 nghỉ

+ Điểm N'4 :Tương tự như điểm ngắn mạch N4 nhưng máy phát F3 nghỉ

+ Điểm N6 : Tương tự như N5 nhưng máy phát F4 làm việc

+ Điểm N'6: Tượng tự như N'5 nhưng máy phát F4 nghỉ

Trang 31

2 Chọn đại lượng cơ bản và tính giá trị kháng điện

a Chọn đại lượng cơ bản

Chọn Scb = 100(MVA) ; Ucb = Uđm

100 U

3

S I

100

IcbII  (KA)

230 3

100

b Tính giá trị các kháng điện

+ Máy phát điện:

XF 1,2,4 = X1 = X2 = X4 = 0 , 2

75

100 146 , 0 S

S ' X

100 183 , 0 S

S ' X

5 , 5 100

8 I

I 100

% X X X X X

X

đmK

cbI k

8 7 6

% NH

S

S 100

NC H NT H NC

S

S U

U U

20 5 , 0

32 200

% NT

S

S 100 U



Trang 32

đmB

cb H

NC H

NT T NC

S

S U

U U

32 5 , 0

20 11 200

% Nc

S

S 100

NT H NC T NC

S

S U

U U

20 5 , 0

32 11 200

Trang 33

Trang 34

211 , 0 255 , 0 1 , 0

X X X X X X

X X X

X //

X X

24 21 21 25 25 24

25 24 21

25 24 21 26

S X X

cb

đmF 27

Trang 35

đmIII

đmF 2

, 0 N đmF 2 , 0 N 1 , 0 N

U3

SK

IK

4,3424

N đmF 1

N 1

N

U3

SK

IK

4,34264

1 I

X

1 I

- Dòng ngắn mạch 3 pha tại N1:

I"N1 = I" + IH = 2,302 + 1,418 = 3,721 (KA)

Trang 36

- Với điểm ngắn mạch này thì sơ đồ thay thế cũng đối xứmg qua điểm ngắn mạch nên ta có lấy kết quả tính toán của điểm ngắn mạch N1 để tính tiếp:

S X X

cb

đmF 28

4 , 342 02

, 2 U 3

S

"

K I

4 , 342 8

, 1

U 3

S K

I K

I

đmII

đmF 2

, 0 N đmF 2 , 0 N 2 , 0 N

4 , 342 7

, 1

U 3

S K

I K

I

đmII

đmF 2

N đmF 2

N 2

1 I

X

1 I

Trang 37

- Dòng ngắn mạch xung kích tại N2:

11 , 0 2 , 0 11 , 0 2 , 0 X

X X X X X

5

8 1 8 1

11 , 0

11 , 0 2 , 0 11 , 0 2 , 0 X

X X X X X

8

5 1 5 1

2 , 0

11 , 0 11 , 0 11 , 0 11 , 0 X

X X X X X

1

8 5 8 5

Trang 38

11 , 0

11 , 0 156 , 0 11 , 0 156 , 0 X

X X X X X

6

7 3 7 3

11 , 0

11 , 0 156 , 0 11 , 0 156 , 0 X

X X X X X

7

6 3 6 3

156 , 0

11 , 0 11 , 0 11 , 0 11 , 0 X

X X X X X

3

7 6 6 7

Biến đổi tiếp:

297 , 0 28 , 0

297 , 0 28 , 0 X //

51 , 0 422 , 0 2 , 0 X

//

X //

51 , 0 422 , 0 2 , 0 X

//

X //

356 , 0 144 , 0 356 , 0 144 , 0 X

X X X X X

26

17 24 17 24

356 , 0

107 , 0 144 , 0 107 , 0 144 , 0 X

X X X X X

17

26 24 26 24

293 , 0 107 , 0

293 , 0 107 , 0 X //

S X

X

cb

đmF 29

5 , 342 1 , 4 U 3

S ' K I K I

Trang 39

- Dòng ngắn mạch do hệ thống cung cấp

1

1 I X

1

H

H      (KA)

- Dòng ngắn mạch 3 pha tại N3

I''N3 = IH + I'' = 5,5 + 77,215 = 82,715(KA)

Trang 40

422 , 0 51 , 0

422 , 0 51 , 0 X //

293 , 0 23 , 0 X //

S X

X

cb

đmF 29

TT

4 , 3 , 1

5 , 117 75 2 3 I K

I     đmF    (KA)

5 , 10 3

5 , 117 75 2 44 , 2

I0,2     (KA)

5 , 10 3

5 , 117 75 2 15 , 2

1

H

H      (KA)

- Dòng ngắn mạch 3 pha tai N4

` I''N4 = IH + I'' = 5,5 + 44,16 = 49,626(KA)

Định dạng
Số trang	202
Dung lượng	2,29 MB