Layout1 BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN ĐỒ ÁN MÔN HỌC PHẦN ĐIỆN TRONG NMĐTBA THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN CHO NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN Thnah cái, Máy biến áp, Sơ đồ 2 thanh cái Dao cách ly Nối đất THuỷ điện
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN ĐỒ ÁN MÔN HỌC PHẦN ĐIỆN TRONG NMĐ&TBA THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN CHO NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN Sinh viên thực : MAI XUÂN MINH Mã sinh viên : 18810110128 Giảng viên hướng dẫn : TS MA THỊ THƯƠNG HUYỀN Ngành : CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN, ĐIỆN TỬ Chuyên ngành : HỆ THỐNG ĐIỆN Lớp : D13H1 Khoá : 2018 - 2023 Hà Nội, tháng 05 năm 2022 TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự – Hạnh phúc KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN ĐỀ SỐ 53 Họ tên sinh viên: Mai Xuân Minh Lớp: D13H1 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY THUỶ ĐIỆN Thiết kế phần điện cho nhà máy thủy điện có cơng suất đặt 300 MW gồm tổ máy, công suất tổ máy 100 MW Nhà máy có nhiệm vụ cung cấp điện cho phụ tải sau: 1) Phụ tải cấp điện áp trung 110 kV có cơng suất cực đại PmaxUT = 110 MW; cosUT =0,9, gồm lộ kép x 55 MW 2) Phụ tải cấp điện áp cao 220 kV có cơng suất cực đại PmaxUC =60 MW; cosUC = 0,88, gồm lộ đơn x 60 MW 3) Nhà máy nối với hệ thống 220kV đường dây kép có chiều dài 60 km Hệ thống có cơng suất (khơng kể cơng suất nhà máy thiết kế) SđmHT =3000 MVA, điện kháng ngắn mạch tính đến góp phía hệ thống X*ht = 0,6, cơng suất dự phịng quay hệ thống: SdtHT = 200 MVA 4) Phụ tải tự dùng: αtd = 0,5%, costd=0,85 5) Bảng biến thiên công suất phụ tải cấp điện áp toàn nhà máy cho bảng Bảng biến thiên công suất phụ tải cấp điện áp toàn nhà máy t(h) 0÷4 4÷7 7÷11 11÷13 13÷17 17÷21 21÷24 P110% 70 80 100 90 90 100 80 P220% 60 80 90 80 80 100 70 PNM% 70 80 100 80 90 100 80 u cầu Chương 1: Tính tốn cân công suất, đề xuất phương án nối điện cho nhà máy 1.1 Chọn máy phát điện 1.2 Tính tốn cân cơng suất 1.3 Đề xuất phương án nối điện cho nhà máy Chương 2: Tính tốn chọn máy biến áp 2.1 Phân bố cơng suất cho cuộn dây máy biến áp 2.2 Chọn máy biến áp 2.3 Tính tốn tổn thất điện máy biến áp Chương 3: Tính tốn kinh tế - kỹ thuật 3.1 Chọn sơ đồ thiết bị phân phối 3.2 Tính tốn kinh tế - kỹ thuật Chương 4: Tính tốn ngắn mạch 4.1 Chọn điểm ngắn mạch 4.2 Kết tính tốn ngắn mạch Chương 5: Chọn khí cụ điện dây dẫn 5.1 Tính tốn dòng điện làm việc dòng điện cưỡng 5.2 Chọn máy cắt dao cách ly 5.3 Chọn góp cứng đầu cực máy phát 5.4 Chọn dây dẫn, góp mềm phía điện áp cao trung 5.5 Chọn máy biến áp đo lường 5.6 Chọn chống sét van Chương 6: Tính tốn lựa chọn phương án sơ đồ cung cấp điện tự dùng 6.1 Sơ đồ nối điện tự dùng 6.2 Chọn máy biến áp 6.3 Chọn khí cụ điện sơ đồ tự dùng Yêu cầu vẽ: 01 vẽ sơ đồ nối điện tồn nhà máy 4/ Ngày giao đề tài: 21/04/2022 5/ Ngày nộp : Hà Nội, ngày 21 tháng năm 2022 GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN TS Ma Thị Thương Huyền LỜI CAM ĐOAN Tôi, Mai Xuân Minh, cam đoan nội dung đồ án thực hướng dẫn TS Ma Thị Thương Huyền Các số liệu kết đồ án trung thực chưa công bố cơng trình khác Các tham khảo đồ án trích dẫn rõ ràng tên tác giả, tên cơng trình, thời gian nơi cơng bố Nếu khơng nêu trên, tơi hồn tồn chịu trách nhiệm đồ án Hà Nội, ngày 10 tháng 05 năm 2022 Người cam đoan Mai Xuân Minh LỜI CẢM ƠN Trong thời gian thực đồ án tốt nghiệp, em nhận nhiều đóng góp ý kiến, bảo thầy trường Đại học Điện Lực nói chung thầy khoa Kỹ thuật điện nói riêng giảng dạy giúp đỡ chúng em Đặc biệt em xin bày tỏ lòng biết ơn với giảng viên TS Ma Thị Thương Huyền hướng dẫn em suốt trình làm đồ án Em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè động viên giúp đỡ em thời gian vừa qua Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 10 tháng 05 năm 2022 Sinh viên Mai Xuân Minh MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TÍNH TỐN CÂN BẰNG CƠNG SUẤT, ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY 1.1 Chọn máy phát điện 1.2 Tính tốn cân cơng suất 1.2.1 Công suất phát toàn nhà máy 1.2.2 Phụ tải tự dùng 1.2.3 Tính tốn phụ tải cấp điện áp 1.2.4 Công suất phát hệ thống 1.3 Đề xuất phương án nối dây 1.3.1 Phân tích nguyên tắc để đề xuất phương án nối dây 1.3.2 Đề xuất phương án 1.3.2.1 Phương án 1.3.2.2 Phương án 1.3.2.3 Phương án CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN CHỌN MÁY BIẾN ÁP 10 2.1 Phân bố công suất cấp điện áp MBA 10 2.1.1 MBA hai cuộn dây sơ đồ MPĐ – MBA hai cuộn dây 10 2.1.2 Máy biến áp liên lạc 10 2.2 Chọn loại công suất định mức MBA 11 2.2.1 MBA hai cuộn dây sơ đồ MPĐ – MBA hai cuộn dây 11 2.2.2 MBA liên lạc (AT1, AT2) 12 2.2.3 Kiểm tra tải MBA có cố 12 2.3 Tính tốn tổn thất điện máy biến áp 16 2.3.1 Tính tốn tổn thất điện sơ đồ MPĐ – MBA cuộn dây 16 2.3.2 Tính tốn tổn thất điện MBATN 16 CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN KINH TẾ - KỸ THUẬT 18 3.1 Chọn sơ đồ thiết bị phân phối 18 3.1.1 Cấp điện áp cao 220 kV 18 3.1.2 Cấp điện áp trung 110 kV 18 3.2 Tính tốn kinh tế - kỹ thuật 18 3.2.1 Các tiêu kinh tế 19 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN NGẮN MẠCH 21 4.1 Chọn điểm ngắn mạch 21 4.2 Kết tính tốn ngắn mạch 21 i CHƯƠNG 5: CHỌN CÁC KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ DÂY DẪN 23 5.1 Tính tốn dịng điện làm việc dòng điện cưỡng 23 5.1.1 Cấp điện áp 220 kV 23 5.1.2 Cấp điện áp 110 kV 23 5.1.3 Cấp điện áp 13,8 kV 24 5.2 Chọn máy cắt dao cách ly 24 5.2.1 Chọn máy cắt 24 5.2.2 Chọn dao cách ly 25 5.3 Chọn dẫn cứng đầu cực máy phát 25 5.3.1 Chọn loại tiết diện 25 5.3.2 Kiểm tra ổn định động ngắn mạch 26 5.3.3 Chọn sứ đỡ cho dẫn cứng 28 5.4 Chọn dây dẫn, góp mềm phía điện áp cao trung 29 5.4.1 Chọn góp cấp điện áp 220 kV 29 5.4.2 Chọn góp cấp điện áp 110 kV 31 5.5 Chọn máy biến áp đo lường 33 5.5.1 Chọn máy biến dòng điện (BI) 33 5.5.2 Chọn máy biến điện áp (BU) 35 5.6 Chọn chống sét van 37 CHƯƠNG 6: TÍNH TỐN LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN VÀ SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN TỰ DÙNG 39 6.1 Sơ đồ nối điện tự dùng 39 6.2 Chọn khí cụ điện cho tự dùng 40 Chọn máy biến áp tự dùng riêng: 40 Chọn máy biến áp tự dùng chung: 40 Chọn máy cắt khí cụ điện 40 Chọn MC DCL tự dùng cấp điện áp 13,8 kV:(trên MBA tự dùng chung) 40 Chọn aptomat khí cụ hạ áp 0,4kV: 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO 43 PHỤ LỤC 44 ii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT MBA Máy biến áp MBATN Máy biến áp tự ngẫu 𝐒𝐓𝐍𝐌 (𝐭) Cơng suất phát tồn nhà máy thời điểm t 𝐏𝐦𝐚𝐱 Công suất phụ tải cực đại cấp điện áp cos𝝋 Hệ số công suất ứng với cấp điện áp P% (t) Phần trăm công suất phụ tải cấp điện áp thời điểm t 𝐒𝐓𝐃 (𝐭) Công suất phụ tải tự dùng thời điểm t 𝜶𝑻𝑫 % Lượng phần trăm điện tự dùng 𝐜𝐨𝐬𝝋𝐓𝐃 Hệ số công suất phụ tải tự dùng PđmTNM Công suất tác dụng định mức tồn nhà máy SđmTNM Cơng suất biểu kiến định mức tồn nhà máy 𝐒𝐕𝐇𝐓 (𝐭) Cơng suất tự phát hệ thống thời điểm t 𝐒𝐔𝐓 (𝐭) Công suất phụ tải cấp điện áp trung thời điểm t 𝐒𝐔𝐂 (𝐭) Công suất phụ tải cấp điện áp cao thời điểm t n 𝐒𝐓𝐃𝐦𝐚𝐱 Số tổ máy Cơng suất tự dùng cực đại tồn nhà máy 𝐒𝐝𝐦𝐒 Công suất định mức tổ máy phát điện SCC(t) Cơng suất phía cao MBA thời điểm t SCT(t) Cơng suất phía trung MBA thời điểm t SCH(t) Cơng suất phía cao hạ MBA thời điểm t ∆𝑷𝟎 Tổn thất công suất không tải MBA ∆𝑷𝑵 Tổn thất công suất ngắn mạch máy biến áp ∆𝑷𝑪𝑵 Tổn thất công suất ngắn mạch cuộn cao MBA ∆𝑷𝑻𝑵 Tổn thất công suất ngắn mạch cuộn trung MBA ∆𝑷𝑯 𝑵 Tổn thất công suất ngắn mạch cuộn hạ MBA ∆𝑷𝑪𝑯 𝑵 Tổn thất công suất ngắn mạch cao-hạ(nhà chế tạo cho) ∆𝑷𝑻𝑯 𝑵 Tổn thất công suất ngắn mạch trung-hạ(nhà chế tạo cho) ∆𝑷𝑪𝑻 𝑵 Tổn thất công suất ngắn mạch cao-trung(nhà chế tạo cho) 𝜶 Hệ số có lợi máy biến áp tự ngẫu 𝑺𝑪𝒊 Cơng suất cuộn cao ứng với khoảng thời gian ∆ti 𝑺𝑻𝒊 Công suất cuộn trung tương ứng với khoảng thời gian ∆ti iii 𝑺𝑯 𝒊 công suất cuộn hạ tương ứng với khoảng thời gian ∆t i Bi Tổng tổn thất điện cuộn dây MBATN khoảng thời gian ∆ti V Vốn đầu tư VB Vốn đầu tư cho máy biến áp KBi Là hệ số tính đến chi phí vận chuyển xây lắp MBA ứng với cấp vBi Giá tiền MBA n Số lượng MBA VTBPP Vốn đầu tư xây dựng thiết bị phân phối P Chi phí vận hành hàng năm P1 Tiền khấu hao hàng năm vốn đầu tư sửa chữa lớn P2 Chi phí tổn thất điện hàng năm MBA α% Định mức khấu hao phần trăm ∆𝑨 Tổn thất điện máy biến áp c Giá thành điện Icb Dòng điện cưỡng chạy qua góp Icp Dịng điện cho phép góp nhiệt độ tiêu chuẩn khc Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ Inh Dòng điện ổn định nhiệt máy cắt ứng với thời gian ổn định nhiệt tnh BN Xung lượng nhiệt dòng ngắn mạch 𝛉𝐜𝐩 Nhiệt độ cho phép vật liệu làm góp 𝛉𝟎 Nhiệt độ mơi trường xung quanh 𝛉𝐝𝐦 Nhiệt độ định mức (nhiệt độ tiêu chuẩn) 𝛔𝟏 Ứng suất tính tốn lực động điện pha tạo 𝛔𝟐 Ứng suất tính tốn lực động điện dẫn pha tạo 𝛔𝐜𝐩 Ứng suất cho phép Fph Lực phá hoại cho phép sứ F’tt Lực điện động đặt lên đầu sứ ngắn mạch pha S Tiết diện dẫn mềm C Hằng số phụ thuộc vào nhiệt độ dây dẫn 𝝉 Là số thời gian tắt dần dịng ngắn mạch khơng chu kì iv m Hệ số phụ thuộc vào bề mặt dây dẫn r Bán kính ngồi dây dẫn a Khoảng cách pha dây dẫn Zdc Tổng phụ tải dụng cụ đo nối vào thứ cấp BI Zdd Tổng trở dây dẫn nối từ BI đến dụng cụ đo v UđmCSV220 = UđmC = 220 kV; UđmCSV110 = UđmT = 110 kV - Đối với CSV đặt trung tính máy biến áp hai cuộn dây (T1, T2, T3), điện áp định mức CSV cho phép nhỏ cấp so với điện áp định mức: UđmCSV = 35 kV => Căn vào ta có thơng số chống sét van chọn sau: Bảng 16 Thông số CSV Loại Uđm (kV) Điện áp cho phép lớn Umax (kV) Điện áp đánh thủng tần số 50Hz (kV) Điện áp đánh thủng xung kích, thời gian phóng điện đến 10s (kV) Khối lượng (kG) PBC-220 220 220 400 530 405 PBC-110 110 126 200 285 212 PBC-35 35 40,5 78 125 73 Kết luận: Như chương ta lựa chọn khí cụ điện dây dẫn cho sơ đồ nối điện nhà máy Tiếp theo ta tính tốn để lựa chọn thiết bị khí cụ điện cho sơ đồ tự dùng NMNĐ thiết kế 38 CHƯƠNG 6: TÍNH TỐN LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN VÀ SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN TỰ DÙNG 6.1 Sơ đồ nối điện tự dùng Nhà máy thiết kế nhà máy thuỷ điện có cơng suất x 100(MW) nên thuộc nhà máy TĐ công suất trung bình ( nhà máy có cơng suất 1000MVA), có cấp điện áp tự dùng 0,4 (kV) tách thành tự dùng chung tự dùng riêng : - Tự dùng riêng có: Mỗi tổ MF có MBA tự dùng riêng ( TD93, TD94, TD95) lấy điện từ máy phát - Tự dùng chung có: MBA (TD91, TD92) lấy điện từ phía hạ MBA TN, phía máy cắt, Phía điện áp MF sử dụng MC, cịn phía hạ áp sử dụng aptomat - có aptomat phân đoạn thường mở bình thường, MBA tự dùng chung làm việc theo chế độ dự phịng nóng cho mà cịn làm dự phòng cho MBA tự dùng riêng, Sơ đồ nối điện tự dùng nhà máy sau: AT1 T3 AT2 902-3 901-3 901 902 H1 H3 H2 TD91 TD93 0,4kV 0,4kV STD STD TD92 0,4kV STD 0,4kV 0,4kV STD STD Hình Sơ đồ tự dùng nhà máy Thủy điện 39 TD95 TD94 6.2 Chọn khí cụ điện cho tự dùng Chọn máy biến áp tự dùng riêng: Công suất tổ máy chọn khoảng 250 đến 560 kVA nên ta chọn máy biến áp loại 400 kVA hạ từ điện áp 13,8 kV xuống 0,4 kV hãng ABB với thông số sau (tra bảng phụ lục 2.2 [1.tr 120]) Bảng 6, 1: Thông số MBA tự dùng riêng Sđm (kVA) UCđm (kV) UHđm (kV) ΔP0 (kW) ΔPN (kW) UN% 400 13,8 0,4 0,84 5,78 Chọn máy biến áp tự dùng chung: Công suất cho tự dùng chung là: riêng chung Schung Smax 1, 76 3.0, 0,56 (MVA) td n.SđmB Std td Công suất MBA tự dùng chung chọn : chung chung 0,56 chung chung SđmB Std 0, 28 (MVA) 280(kVA) SđmB Std Schung 0,56 chung td chung chung KSC S 0, 4(MVA) 400(kVA) S S đmB td SC qt đmB 1, K qt Ta chon MBA ABB (bảng 2,2 trang 121) có thơng số sau: Bảng 6, 2:Thông số MBA tự dùng chung Sđm, (kVA) UCđm (kV) UHđm (kV) ΔP0 (kW) ΔPN (kW) UN% 400 13,8 0,4 0,84 5,78 Chọn máy cắt khí cụ điện Chọn MC DCL tự dùng cấp điện áp 13,8 kV:(trên MBA tự dùng chung) Điều kiện chọn MC tự dùng: Điện áp: UđmMC ≥ Uđm lưới = 13,8(kV) Dòng điện: IđmMC ≥ ICB " Điều kiện cắt: Icđm ≥ IN4 Điều kiện ổn định động: iđđm ≥ ixk Dựa vào kết tính tốn ngắn mạch điểm N4: I4” 56, 71 kA ; I xk 144, 36 kA 40 Dòng điện cưỡng mạch có MC tự dùng dịng q tải MBA tự dùng có MBA tự dùng bị cố: ICB 1, 4.IđmBA 1, SđmBA 400 1, 23, 43 (A) 3.U H 3.13,8 Tra bảng phụ lục 3,5 [1,tr 154] ta chọn loại máy cắt hợp có thơng số sau: Bảng 6, 3: Thơng số máy cắt hợp tự dùng Thông số định mức Thơng số tính tốn Uđm ICB I”N Ixk (kV) (kA) (kA) (kA) 13,8 0,0185 52,78 134,36 Loại MC Uđm Iđm Icắt (kV) (kA) (kA) 8KB41 15 12,5 80 Iđ,đm (kA) 225 Chọn aptomat khí cụ hạ áp 0,4kV: Tính điện kháng phần tử sau: - SMBATD nhỏ so với tổng công suất hệ thống nhà máy nên hệ thống nguồn công suất vơ lớn, điện kháng hệ thống lấy 0, Điện trở kháng máy biến áp : PN U đmBA 103 (m) rB SđmBA x 10.U x %.U đmBA 103 (m) B SđmBA (6,1) Trong : Ur % :Thành phần tác dụng điện áp NM; Ur % PN 10 SđmBA 100 U r % 5780 100 3,61.103 10 400 U x % : Thành phần phản kháng điện áp NM; U x % U 2N % U r2 % U x % 42 (3,61.103 ) 4% 5780.0, 42 rB 103 5,78(m) 400 x 10.4.0, 103 16 (m) B 400 41 - Dịng ngắn mạch ba pha góp 0,4 (kV) IN U tb 103 0, 4.103 13,58(kA) 2 3.ZB 5,78 16 - Dòng điện cưỡng qua aptomat dịng q tải MBA MBA tự dùng chung bị cố : ICB 1, 4.IđmBA 1, SđmBA 400 1, 808, 29(A) 3.U H 3.0, UđmA U Hđm 0, 4(kV) IđmA ICB 808, 29(A) I CđmA I N 13,58(kA) - Điều kiện chọn aptomat: (6,2) Tra bảng 3,8 [2,tr 151] chọn aptomat khơng khí Merlin- Gerin chế tạo có thơng số sau : Bảng 6, 4: Thông số aptomat tự dùng Loại Uđm (V) Iđm (A) Icắtđm (kA) M16 690 1600 40 Các aptomat khác chọn loại Kết luận: Các thiết bị chọn sơ đồ tự dùng đảm bảo độ tin cậy, an toàn cung cấp điện cho tổ máy phát nhà máy, 42 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Sách Thiết kế Phần Điện Nhà Máy Điện Và Trạm Biến Áp PGS,TS Phạm Văn Hòa, [2] Sổ Tay Lựa Chọn & Tra Cứu Thiết Bị Điện Từ 0,4kV đến 500kV Ngô Hồng Quang, [3] Giáo trình Cung cấp điện, Tác giả: Ngơ Hồng Quang 43 PHỤ LỤC Tính tốn ngắn mạch Lập sơ đồ thay E HT X HT XD N1 N2 220kV C 110kV C X AT1 X AT2 H X AT2 T X AT1 T X AT2 H X AT1 X T1 N3' N3 X H1 N4 X H2 E1 X H3 E2 E3 Hình Sơ đồ thay tính tốn ngắn mạch tồn nhà máy Tính điện kháng cho phần tử hệ đơn vị tương đối Để tính tốn dịng ngắn mạch đồ án thiết kế ta dùng phương pháp gần với khái niệm điện áp định mức trung bình chọn điện áp điện áp trung bình cấp: Ucb = Utb cấp= {230; 121; 13,8} (kV) Chọn công suất bản: Scb = 100 (MVA) ∗ - Điện kháng hệ thống: Với 𝑆đ𝑚𝐻𝑇 = 3000𝑀𝑉𝐴, 𝑋𝐻𝑇 = 0,6 𝑆𝑐𝑏 100 ∗ 𝑋1 = 𝑋𝐻𝑇 = 𝑋𝐻𝑇 ∙ = 0,6 ∙ = 0,02 𝑆đ𝑚𝐻𝑇 3000 - Điện kháng đường dây nối với hệ thống: l = 60(km), Ucb = 230 (kV), đường dây không ta chọn x0= 0,4 Ω/km 𝑆𝑐𝑏 100 𝑋2 = 𝑋𝐷 = ∙ 𝑥0 ∙ 𝑙 ∙ = ∙ 0,4 ∙ 60 ∙ = 0,023 𝑛 2302 𝑈𝑐𝑏 - Điện kháng máy biến áp hai cuộn dây: 𝑈𝑁 % 𝑆𝑐𝑏 𝑋𝑇 = ∙ 100 𝑆đ𝑚𝑇 + Phía 110 KV, UN% = 10,5%: 10,5 100 𝑋3 = 𝑋𝑇2 = 𝑋𝑇3 = ∙ = 0,084 100 125 44 Phụ lục Điện kháng máy biến áp tự ngẫu: UNC % = UNT % = 2 (UNC-T % + UNC-H %-UNT-H %) = (UNC-T % + UNT-H %-UNC-H %) = 2 (11 + 32-20) = 11,5% (11 + 20-32) = -0,5% UH % = (UNC-H % + UNT-H %-UNC-T %) = (32 + 20-11) = 20,5% 2 { N T Vì UN % = -0,5% ≈ nên ta coi khơng có điện kháng phía trung Vậy điện kháng MBATN AT1, AT2 là: 𝑈𝑁𝐶 % 𝑆𝑐𝑏 11,5 100 ∙ = ∙ = 0,046 100 𝑆đ𝑚𝐴𝑇 100 250 𝑈𝑁𝐶 % 𝑆𝑐𝑏 20,5 100 = ∙ = ∙ = 0,082 100 𝑆đ𝑚𝐴𝑇 100 250 𝐶 𝐶 𝑋4 = 𝑋5 = 𝑋𝐴𝑇1 = 𝑋𝐴𝑇2 = 𝐻 𝐻 𝑋6 = 𝑋7 = 𝑋𝐴𝑇1 = 𝑋𝐴𝑇2 - Điện kháng máy phát điện: 𝑋8 = 𝑋9 = 𝑋10 = 𝑋𝐻 = 𝑋𝑑" ∙ 𝑆𝑐𝑏 100 = 0,21 ∙ = 0,178 𝑆đ𝑚𝐻 117,65 E HT X HT 0,02 XD 0,023 N1 220kV X4 N2 110kV X5 0,046 0,046 X6 X7 0,082 N3' N3 X8 X3 0,082 0,084 N4 X9 0,178 X 10 0,178 E1 0,178 E2 Hình Sơ đồ thay tính tốn ngắn mạch 45 E3 Phụ Lục Tính tốn ngắn mạch theo điểm 2.1 Điểm ngắn mạch N1 E HT X1 0,02 X2 0,023 N1 220kV X4 110kV X5 0,046 0,046 X6 X7 0,082 X3 0,082 X8 0,084 X9 0,178 X 10 0,178 E1 0,178 E2 E3 Hình Sơ đồ thay tính tốn ngắn mạch N1 Từ hình 3, ta có: 𝑋11 = 𝑋1 𝑛𝑡𝑋2 = 𝑋1 + 𝑋2 = 0,02 + 0,023 = 0,043 𝑋12 = 𝑋13 = 𝑋6 𝑛𝑡𝑋8 = 𝑋6 + 𝑋8 = 0,082 + 0,178 = 0,26 𝑋14 = 𝑋3 𝑛𝑡𝑋10 = 𝑋3 + 𝑋10 = 0,084 + 0,178 = 0,262 Ta có sơ đồ thay sau biến đổi: E HT X 11 0,043 N1 X4 X5 0,046 0,046 X 13 X 12 X 14 0,26 0,26 E1 0,262 E2 46 E3 Phụ Lục N1 điểm ngắn mạch có tính chất đối xứng, nên sơ đồ thay sau gập hình theo trục đối xứng với điện kháng tính là: 𝑋4 0,046 = = 0,023 2 𝑋12 0,26 = = = 0,13 2 𝑋15 = 𝑋4 //𝑋4 = 𝑋16 = 𝑋12 //𝑋13 X 11 0,043 N1 X 15 X 14 0,023 0,262 E3 X 16 0,13 E1,2 Ghép E12 với E3: 𝑋14 ∙ 𝑋16 0,262 ∙ 0,13 = = 0,087 𝑋14 + 𝑋16 0,262 + 0,13 = 𝑋15 + 𝑋17 = 0,023 + 0,087 = 0,11 𝑋17 = 𝑋14 //𝑋16 = 𝑋18 = 𝑋15 𝑛𝑡𝑋17 Cuối ta sơ đồ thay dạng đơn giản là: E HT X 11 0,043 N1 X 18 0,11 E1,2,3 Hình Sơ đồ thay tối giản điểm ngắn mạch N1 Tính tốn ngắn mạch cho điểm N1 Tính dịng ngắn mạch siêu độ theo phương pháp đơn giản: 𝐸𝑡𝑑𝑖 𝐸𝑡𝑑𝑖 𝑆𝑐𝑏 𝐼𝑁 = ∑ 𝐼𝑐𝑏 = ∑ 𝑋𝑡𝑑𝑖 𝑋𝑡𝑑𝑖 √3 𝑈𝑐𝑏 Trong đó: - 𝐸𝑡𝑑𝑖 : Suất điện động tương đương, dạng tương đối (Etdi≈ 1) - 𝑋𝑡𝑑𝑖 : Điện kháng tương đương nhánh i sơ đồ thay đơn giản - 𝑈𝑐𝑏 : Điện áp cấp; Ucb = Ucb1 = 230 (kV) - Icb : Dòng điện cấp điện áp có điểm ngắn mạch, kA 47 Phụ Lục ′′ 𝐼𝑁1 =( 𝐸𝐻𝑇 𝐸123 𝑆𝑐𝑏 1 100 ) ) + = ( + = 8,12 (𝑘𝐴) 𝑋11 𝑋18 √3 𝑈𝑐𝑏 0,043 0,11 √3 230 𝑥𝑘 ′′ Dòng điện xung kích N1: 𝑖𝑁1 = √2 ∙ 𝑘𝑥𝑘 ∙ 𝐼𝑁1 = √2 ∙ 1,8 ∙ 8,12 = 20,67 (𝑘𝐴) 2.2 Điểm ngắn mạch N2 E HT X HT 0,02 XD 0,023 220kV X4 N2 110kV X5 0,046 0,046 X6 X7 0,082 X3 0,082 X8 0,084 X9 0,178 X 10 0,178 E1 0,178 E2 E3 Hình Sơ đồ thay tính tốn ngắn mạch N2 Biến đổi tương tự điểm N1 ta có sơ đồ thay thế: X 11 0,043 X 15 X 14 0,023 N2 0,262 E3 X 16 0,13 E1,2 48 Phụ Lục 𝑋17 = 𝑋11 𝑛𝑡𝑋15 = 𝑋11 + 𝑋15 = 0,043 + 0,023 = 0,066 Ghép E12 với E3: 𝑋14 ∙ 𝑋16 0,262 ∙ 0,13 = = 0,087 𝑋14 + 𝑋16 0,262 + 0,13 Cuối ta sơ đồ thay dạng đơn giản là: 𝑋18 = 𝑋14 //𝑋16 = X 17 E HT N2 0,066 X 18 0,087 E1,2,3 Hình Sơ đồ thay tối giản điểm ngắn mạch N2 Tính tốn dịng ngắn mạch cho điểm N2 𝐸𝐻𝑇 𝐸123 𝑆𝑐𝑏 1 100 ′′ ) ) 𝐼𝑁2 =( + = ( + = 13,38(𝑘𝐴) 𝑋17 𝑋18 √3 𝑈𝑐𝑏 0,066 0,087 √3 115 𝑥𝑘 ′′ Dòng điện xung kích N2: 𝑖𝑁2 = √2 ∙ 𝑘𝑥𝑘 ∙ 𝐼𝑁2 = √2 ∙ 1,8 ∙ 13,38 = 34,06 (𝑘𝐴) 2.3 Điểm ngắn mạch N3 E HT X HT 0,02 XD 0,023 N1 220kV X4 N2 110kV X5 0,046 0,046 X6 X7 0,082 X3 0,082 0,084 N3 X9 X 10 0,178 0,178 E2 Hình Sơ đồ thay tính tốn ngắn mạch N3 Ta có sơ đồ thay sau biến đổi tương tự điểm ngắn mạch N1: 49 E3 Phụ Lục E HT X 11 0,043 X5 X4 0,046 0,046 X 13 X6 0,082 X 14 0,26 0,262 N3 E2 𝑋15 = 𝑋4 //𝑋5 = E3 𝑋7 0,046 = = 0,023 2 Ghép E2 với E3: 𝑋16 = 𝑋13 //𝑋14 = 𝑋13 ∙ 𝑋14 0,26 ∙ 0,262 = = 0,13 𝑋13 + 𝑋14 0,26 + 0,262 𝑋17 = 𝑋11 𝑛𝑡𝑋15 = 𝑋11 + 𝑋15 = 0,043 + 0,023 = 0,066 E HT X 17 N3 X6 0,066 X 16 0.13 0,082 E2,3 Biến đổi – tam giác thiếu đoạn (X17, X16, X6) ta được: 𝑋17 ∙ 𝑋6 0,066 ∙ 0,082 = 0,066 + 0,082 + = 0,19 𝑋16 0,13 𝑋16 ∙ 𝑋6 0,13 ∙ 0,082 𝑋19 = 𝑋16 + 𝑋6 + = 0,13 + 0,082 + = 0,374 𝑋17 0,066 Cuối ta sơ đồ thay dạng đơn giản là: 𝑋18 = 𝑋17 + 𝑋6 + 50 Phụ Lục E HT X 18 0,19 N3 X 19 0,374 E2,3 Hình Sơ đồ thay tối giản điểm ngắn mạch N3 Tính tốn ngắn mạch cho điểm N3 𝐸𝐻𝑇 𝐸23 𝑆𝑐𝑏 1 100 ′′ ) ) 𝐼𝑁3 =( + = ( + = 33,21 (𝑘𝐴) 𝑋18 𝑋19 √3 𝑈𝑐𝑏 0,19 0,374 √3 13,8 Dịng điện xung kích N3: 𝑥𝑘 ′′ 𝐼𝑁3 = √2 ∙ 𝑘𝑥𝑘 ∙ 𝐼𝑁3 = √2 ∙ 1,8 ∙ 33,21 = 84,54(𝑘𝐴) 2.4 Điểm ngắn mạch N3’ E1 X8 0,178 N3' Hình Sơ đồ thay tính tốn ngắn mạch N3’ Tính tốn ngắn mạch cho điểm N3’ 𝐸1 𝑆𝑐𝑏 100 ′′ 𝐼𝑁3 = = 23,5 (𝑘𝐴) ′ = 𝑋8 √3 𝑈𝑐𝑏 0,178 √3 13,8 𝑥𝑘 ′′ Dịng điện xung kích N3’:𝐼𝑁3 ′ = √2 ∙ 𝑘𝑥𝑘 ∙ 𝐼𝑁3′ = √2 ∙ 1,9 ∙ 23,5 = 63,14 (𝑘𝐴) 2.5 Điểm ngắn mạch N4 Tính dịng ngắn mạch siêu độ điển ngắn mạch N4: '' '' '' IN4 = IN3 ' + IN3 = 23,5 + 33,21 = 56,71 (kA) 𝑥𝑘 ′′ Dòng điện xung kích N4: 𝑖𝑁4 = √2 ∙ 𝑘𝑥𝑘 ∙ 𝐼𝑁4 = √2 ∙ 1,8 ∙ 56,71 = 144,36 (𝑘𝐴) 51 271 272 273 171 172 173 174 C19 131-9 -76 -76 -75 -75 -75 TI272 271 -38 -35 TI273 272 TI131 273 171-9 132-3 -35 -75 TI100 TI171 173-9 -38 -75 TI172 174-9 -76 172-7 171 100 132 133-9 -76 171-7 -95 TI132 131 172-9 -76 100-9 131-3 272-7 272-7 TI271 TU C22 HK - 220-58 -38 -76 271-7 -94 132-9 -76 133-3 -35 173-7 -75 TI133 172 TI173 174-7 -75 173 133 TI174 TUC12 174 HK - 110-58 PBC 110 PBC 220 -25 -25 273-2 -25 131-2 -25 132-2 100-2 -25 171-2 -25 172-2 -25 -25 133-2 -25 173-2 174-2 -28 TUC12-2 231-2 271-1 C21 -25 272-2 TU C22-2 -24 C22 -25 271-2 -28 272-1 232-2 273-1 131-1 132-1 100-1 171-1 172-1 133-1 273-1 174-1 C11 -14 TU C21-1 -18 212-2 -15 212 231 -18 112 112-1 HK - 220-58 -14 -25 -15 -15 212-1 TUC11-1 112-2 232-1 231-1 -25 PBC 220 TU C21 C12 -24 PBC 110 -15 TUC11 232 HK - 110-58 -35 -35 231-3 232-3 -38 -38 CS2AT1 CS1AT1 CS2AT2 TI2AT1 TI2AT2 T H-220-3T T H-220-3T TI2T3 TI1AT1 T H-110 TI1AT2 T H-110 T H-110 AT1 T3 AT2 T TH-250 V 230 121 13,8kV T TH-250 V 230 121 13,8kV -08 -125 V 121/13,8kV CS1AT2 CS0T3 901-3 902-3 901 902 943 941 942 944 8BK41 8BK41 8BK41 8BK41 H1 945 8BK41 H3 H2 TD91 TD93 TU 9AT1 HOM-10 TD92 TD95 TD94 TU 9T3 HOM-10 TU 9AT2 HOM-10 AT3 M16 AT1 M16 AT2 AT4 M16 0,4kV 0,4kV STD STD M16 0,4kV STD AT5 M16 0,4kV 0,4kV STD STD T T T H S T S SSV 18810110128 D13H1 Trường đại học Điện lực Khoa Kỹ thuật điện Chuyên ngành Hệ thống điện ... HÌNH VẼ Hình 1.1 Đồ thị phụ tải tổng hợp nhà máy Hình Sơ đồ nối điện phương án Hình Sơ đồ nối điện phương án Hình Sơ đồ nối điện phương án Hình Sơ đồ phân bố cơng... Tính tốn lựa chọn phương án sơ đồ cung cấp điện tự dùng 6.1 Sơ đồ nối điện tự dùng 6.2 Chọn máy biến áp 6.3 Chọn khí cụ điện sơ đồ tự dùng Yêu cầu vẽ: 01 vẽ sơ đồ nối điện tồn nhà máy 4/ Ngày... 37 Hình Sơ đồ tự dùng nhà máy Thủy điện 39 vii LỜI MỞ ĐẦU Hệ thống điện phần hệ thống lượng nói chung, bao gồm từ nhà máy điện, mạng điện, đến hộ tiêu thụ điện, nhà máy điện có nhiệm