đồ án thiết kế cung cấp điện cho nhà máy nhiệt điện hải phòng

Nguyên liáu chính căa nhà máy là than antrix đ°ÿc vÃn chuyên bÇng đ°ãng sông tć hai mß C¿m PhÁ và Hòn Gai, ngoài ra nhà máy còn dùng dÅu để khåi đßng và đát kèm lúc tÁi thÃp Chu trình sÁ

B Þ GIÁO DĀC VÀ ĐÀO T¾O TR¯âNG Đ¾I HàC QUÀN LÝ VÀ CÔNG NGHà HÀI PHÒNG

-

Đà ÁN TÞT NGHIàP NGÀNH ĐIàN TĀ ĐÞNG CÔNG NGHIàP

Sinh viên : Nguy ßn Nam Khánh

Gi Áng viên h°áng d¿n : ThS Ph¿m Đąc ThuÃn

H Ái Phòng -2023

B Þ GIÁO DĀC VÀ ĐÀO T¾O

TR¯âNG Đ¾I HàC QUÀN LÝ VÀ CÔNG NGHà HÀI PHÒNG

THI ÀT KÀ CUNG CÂP ĐIàN CHO

Đà ÁN TÞT NGHIàP Đ¾I HàC Hà CHÍNH QUY

NGÀNH ĐIàN TĀ ĐÞNG CÔNG NGHIàP

Sinh viên th āc hián: Nguyßn Nam Khánh

Gi Áng viên h°áng d¿n: THS Ph¿m Đąc ThuÃn

H Ái Phòng - 2023

B Þ GIÁO DĀC VÀ ĐÀO T¾O TR¯âNG Đ¾I HàC QUÀN LÝ VÀ CÔNG NGHà HÀI PHÒNG

-

Sinh viên : Nguy ßn Nam Khánh - MSV : 1712102003

L áp : DC 2101

Ngành: Đián Tā Đßng Công Nghiáp

Tên đà tài : ThiÁt kÁ cung cÃp đián cho nhà máy nhiát đián HÁi Phòng

NHI àM VĀ Đ TÀI 1.N ßi dung và các yêu cÅu cÅn giÁi quyÁt trong nhiám vā đà tài tßt nghiáp ( v à lý luÁn, thāc tißn, các sß liáu cÅn tính toán và các bÁn v¿)

&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&

CÁC CÁN B Þ H¯àNG D¾N Đ TÀI TÞT NGHIàP

ĐÃ tài tát nghiáp đ°ÿc giao ngày tháng năm 2023

Yêu c Åu phÁi hoàn thành xong tr°ác ngày tháng năm 2023

Đã nhÃn nhiám vā ĐTTN Đã giao nhiám vā ĐTTN

Nguyßn Nam Khánh THs, Ph¿m Đąc ThuÃn

Hải Phòng, ngày tháng năm 2023

TR¯ÞNG KHOA

C ßng hòa xã hßi chă nghĩa Viát Nam Đßc lÁp - Tā do - H¿nh phúc - PHI ÀU NHÀN XÉT CĂA GIÀNG VIÊN H¯àNG D¾N TÞT NGHIàP

H á và tên giÁng viên: THs.Ph ¿m Đąc ThuÃn

Đ¢n vß công tác: Tr°ãng Đ¿i hãc QuÁn lý và Công nghá HÁi Phòng

H á và tên sinh viên: Nguyßn Nam khánh

Chuyên ngành: Đián Tā Đßng Công Nghiáp

N ßi dung h°áng d¿n : Toàn bß đà tài

1 Tinh th Ån thái đß căa sinh viên trong quá trình làm đà tài tßt nghiáp

2 Đánh giá chÃt l°ÿng căa đá án/khóa luÁn ( so vái nßi dung yêu cÅu đã

đà ra trong nhiám vā Đ.T.T.N, trên các mặt lý luÁn, thāc tißn, tính toán sß

li áu )

3 Ý ki Án căa giÁng viên h°áng d¿n tßt nghiáp

Đ°ÿc bÁo vá Không đ°ÿc bÁo vá Điểm h°áng dÁn

H ải Phòng, ngày tháng năm 2023

Gi Áng viên h°áng d¿n

( ký và ghi rõ hã tên)

C ßng hòa xã hßi chă nghĩa Viát Nam Đßc lÁp - Tā do - H¿nh phúc

-

PHI ÀU NHÀN XÉT CĂA GIÀNG VIÊN CHÂM PHÀN BIàN

H á và tên giÁng viên &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& Đ¢n vß công tác:

H á và tên sinh viên: Chuyên ngành:

ĐÃ tài tßt nghiáp:

1 Ph Ån nhÁn xét căa giÁng viên chÃm phÁn bián

2 Nh ÿng mặt còn h¿n chÁ

3 Ý ki Án căa giÁng viên chÃm phÁn bián Đ°ÿc bÁo vá Không đ°ÿc bÁo vá Ý kiÁn phÁn dián H ải Phòng, ngày tháng năm 2023

Gi Áng viên chÃm phÁn bián ( ký và ghi rõ h ã tên)

M ĀC LĀC

Lãi Nói ĐÅu 1

CH¯¡NG I : NHÀ MÁY NHIàT ĐIàN HÀI PHÒNG.TÍNH TOÁN PHĀ TÀI CÙNG S¡ Đà NÞI ĐIàN CHÍNH CĂA NHÀ MÁY - 2

1.1 GIàI THIàU CHUNG VÂ NHÀ MÁY NHIàT ĐIàN 2

-1.2.TÍNH TOÁN PHĀ TÀI VÀ CÂN BÆNG CÔNG SUÂT - 3 -

1.2.1 Chãn máy phát đián 3

1.2.2 tính toán phā tÁi và cân bÇng công suÃt 4

1.2.3 Đã thá phā tÁi đián áp máy phát (phā tÁi đáa ph°¢ng) 4

1.2.4 Đã thá phā tÁi trung áp 5

1.2.5 Đã thá phā tÁi toàn nhà máy 5

1.2.6 Đã thá phā tÁi tā dùng căa nhà máy 6

1.2.7 Đã thá công suÃt phát và há tháng 7

-1.3 CHâN S¡ Đâ NàI ĐIàN CHÍNH CĂA NHÀ MÁY ĐIàN - 9 -

1.3.1 Đ XUÂT PH¯¡NG ÁN 9

1.3.2 Tính toán chãn máy biÁn áp cho ph°¢ng án 1 12

1.3.3 Chãn máy biÁn áp 12

1.3.4 Phân bá công suÃt cho các máy biÁn áp 13

1.3.5 Kiểm tra khÁ năng quá tÁi căa máy biÁn áp 13

1.3.6 Tính dòng đián c°çng bąc căa các m¿ch và chãn kháng đián phân đo¿n 17

-CH¯¡NG II TÍNH TOÁN DÒNG ĐIàN NGÂN M¾CH VÀ LĀA CHàN PH¯¡NG ÁN TÞI ¯U&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& && 21 -2.1 TÍNH TOÁN DÒNG ĐIàN NGÄN M¾CH&&&&&&&&&&& &&.-22 2.1.1 Chãn các đ¿i l°ÿng c¢ bÁn 21

2.1.2 Chãn các điểm để tính toán ngÅn m¿ch 21

2.1.3 Tính toán ngÅn m¿ch cho ph°¢ng án nái đián đã chãn 22

-1 LÃp s¢ đã thay thÁ tính toán ngÅn m¿ch t¿i điểm N1 24

-2 LÃp s¢ đã thay thÁ tính toán ngÅn m¿ch t¿i N2 25

-3 LÃp s¢ đã thay thÁ tính toán ngÅn m¿ch t¿i N3 26

-4 LÃp s¢ đã thay thÁ tính toán ngÅn m¿ch t¿i N4 29

-5 LÃp s¢ đã thay thÁ tính toán ngÅn m¿ch t¿i N5 30

-6 LÃp s¢ đã thay thÁ tính toán ngÅn m¿ch t¿i N'5 31

-7 Tính dòng ngÅn m¿ch t¿i điểm N6 34

-2.2.TÍNH TOÁN KINH TÀ - KĀ THUÂT LĀA CHâN PH¯¡NG ÁN TàI ¯U- 35 - 2.2.1 Chãn hình thąc thanh góp å các cÃp đián áp 35

2.2.2 Tính toán kinh tÁ căa các ph°¢ng án 35

1 PH¯¡NG ÁN 1 35

2 PH¯¡NG ÁN 2 38

3 TÍNH VàN ĐÄU T¯ CHO TĆNG PH¯¡NG ÁN 40

4 SO SÁNH LĀA CHâN PH¯¡NG ÁN TàI ¯U 42

-CH¯¡NG III CHàN KHÍ CĀ ĐIàN VÀ DÂY D¾N VÀ S¡ Đà THIÀT BÞ TĀ DÙNG 44

3.1 CHâN THANH DÀN CĄNG CHO M¾CH MÁY PHÁT ĐIàN 44

3.1.1 Chãn tiÁt dián thanh dÁn cąng cho m¿ch máy phát 44

-3.1.2 Kiểm tra ổn đánh nhiát 45

3.1.3 Kiểm tra ổn đánh đßng 45

3.2 CHâN SĄ Đæ THANH DÀN CĄNG M¾CH MÁY PHÁT ĐIàN 47

3.2.1 ĐiÃu kián chãn są ( đặt trong nhà ) 47

3.2.2 Kiểm tra ổn đánh đßng 47

3.3 CHâN THANH DÀN MÂM 47

3.3.1 Chãn thanh dÁn mÃm làm thanh góp cÃp đián áp 220kV 48

3.4 CHâN MÁY BIÀN ÁP ĐO L¯âNG 52

3.4.1.chãn máy biÁn đián áp (bu) 52

3.4.2.Chãn máy biÁn dòng đián (BI) 55

3.5 CHâN CÁP VÀ KHÁNG ĐIàN CHO PHĀ TÀI ĐàA PH¯¡NG 58

3.5.1 Chãn cáp 58

3.5.2 Chãn kháng đián 59

-3.6 CHâN S¡ Đâ VÀ THIÀT Bà TĀ DÙNG - 60 -

3.6.1 Chãn máy biÁn áp tā dùng cÃp 1 61

3.6.2 Chãn máy biÁn áp tā dùng cÃp 2 62

3.6.3.Chãn máy cÅt phía h¿ áp căa máy biÁn áp tā dùng cÃp 1 63

-3.6.4.há tháng đián tā dùng mßt chiÃu - 64 -

L âI NÓI ĐÄU

Há tháng đián là mßt bß phÃn căa há tháng năng l°ÿng, bao gãm các nhà máy đián, m¿ng đián và các hß tiêu thā đián Trong đó các nhà máy đián có nhiám vā biÁn đổi năng l°ÿng s¢ cÃp nh°: than, dÅu, khí đát, thuÿ năng thành đián năng Hián nay å n°ác

ta l°ÿng đián năng đ°ÿc sÁn xuÃt hàng năm båi các nhà máy nhiát đián không còn chiÁm

tß trãng lán nh° thÃp kÿ 80 Tuy nhiên, vái thÁ m¿nh nguãn nguyên liáu nh° n°ác ta, tính chÃt phā tÁi đáy căa nhà máy nhiát đián thì viác căng cá và xây dāng mái các nhà máy nhiát đián vÁn đang là mßt nhu cÅu đái vái giai đo¿n phát triển hián nay

Trong bái cÁnh đó, thiÁt kÁ phÅn đián nhà máy nhiát đián không chß là nhiám vā

mà còn là sā căng cá khá toàn dián và mặt kiÁn thąc đái vái mỗi sinh viên ngành đián

tr°ác khi thâm nhÃp vào thāc tÁ Nay em đ°ÿc giao đà tài : <Thiết kế cung cấp điện

cho nhà máy nhi ệt điện hải phòng” do thÅy giáo Ph¿m Đąc ThuÃn h°áng dÁn

Trong thãi gian nghiên cąu thāc hián nhiám vā đã án.dù đã cá gÅng tham khÁo tài liáu và th°c tÁ vái sā giúp đç nhiát tình căa thÅy giáo Tuy nhiên do thãi gian nghiên cąu, tìm hiểu có h¿n và trình đß năng lāc còn nhiÃu h¿n chÁ& đã án không tránh khßi nhÿng thiÁu sót RÃt mong nhÃn đ°ÿc nhÿng ý kiÁn đóng góp căa các thÅy

và các b¿n để đã án này đ°ÿc hoàn thián h¢n

Em xin chân thành cÁm ¢n!

CH¯¡NG I NHÀ MÁY NHIàT ĐIàN HÀI PHÒNG TÍNH TOÁN

PH Ā TÀI CÙNG S¡ Đà NÞI ĐIàN CHÍNH CĂA NHÀ MÁY

1.1 GI àI THIàU CHUNG VÂ NHÀ MÁY NHIàT ĐIàN HÀI PHÒNG

Nhà máy nhiát đián HÁi Phòng đ°ÿc đặt t¿i xã Tam H°ng, Huyán Thăy Nguyên, Thành phá HÁi Phòng, nhà máy nhiát đián HÁi Phòng có nhiám vā cung cÃp đián năng cho nÃn kinh tÁ nói chung và khu vāc tam giác kinh tÁ phía BÅc : Hà Nßi - HÁi Phòng - QuÁng Ninh Nguyên liáu chính căa nhà máy là than antrix đ°ÿc vÃn chuyên bÇng đ°ãng sông tć hai mß C¿m PhÁ và Hòn Gai, ngoài ra nhà máy còn dùng dÅu để khåi đßng và đát kèm lúc tÁi thÃp

Chu trình sÁn xuÃt đián căa nhà máy bao gôm 2 thiÁt bá chính là lò h¢i và tua bin,vái há tháng truyÃn tÁi đián là 220kv và 110kv

Trong nhà máy nhiát đián ng°ãi ta dùng nhiên liáu là than đá, dÅu hoặc khí đát, trong đó than đá đ°ÿc sử dāng rßng rãi nhÃt

Để quay máy phát đián, trong nhà máy nhiát đián dùng tuabin h¢i n°ác, máy h¢i n°ác, đßng c¢ đát trong và tuabin khí, tuabin h¢i n°ác có khÁ năng cho công suÃt cao và vÃn hành kinh tÁ nên đ°ÿc sử dāng rßng rãi nhÃt

Nhà máy NĐ đ°ÿc chia làm hai lo¿i: Nhiát đián ng°ng h¢i và nhiát đián trích h¢i

- Nhà máy nhiát đián ng°ng h¢i toàn bß h¢i dùng sÁn xuÃt đián năng

- Nhà máy nhiát đián trích h¢i mßt phÅn năng l°ÿng căa h¢i đ°ÿc sử dāng vào māc đích công nghiáp và sinh ho¿t căa nhân dân và vùng lân cÃn

Quá trình biÁn đổi năng l°ÿng trong nhà máy nhiát đián đ°ÿc mô tÁ:

Sơ đồ biến đổi năng lượng của nhà máy nhiệt điện

Nhà máy nhiát đián ng°ng h¢i là các nhà máy nhiát đián chß làm nhiám vā sÁn xuÃt đián năng, nghĩa là toàn bß năng l°ÿng nhiát căa h¢i n°ác do lò h¢i sÁn xuÃt ra

đÃu đ°ÿc dùng để sÁn xuÃt đián Nhà máy nhiát đián ng°ng h¢i là lo¿i hình chính và phổ biÁn căa nhiát đián

Nhiên liáu dùng trong các nhà máy nhiát đián là các nhiên liáu rÅn: than đá, than bùn, ; nhiên liáu lßng là các lo¿i dÅu đát; nhiên liáu khí đ°ÿc dùng nhiÃu là khí

tā nhiên, khí lò cao tć các nhà máy luyán kim, các lò luyán than các

* Đặc điểm căa nhà máy nhiát đián ng°ng h¢i:- Công suÃt lán, th°ãng đ°ÿc

xây dāng gÅn nguãn nhiên liáu

- Phā tÁi cung cÃp cho khu vāc gÅn nhà máy (phā tÁi đáa ph°¢ng) rÃt nhß, phÅn lán đián năng phát ra đ°ÿc đ°a lên đián áp cao để cung cÃp cho các phā tÁi å xa

- Có thể làm viác vái phā tÁi bÃt kỳ trong giái h¿n tć Pmin đÁn Pmax

- Thãi gian khåi đßng lâu, khoÁng 3 đÁn 10 giã, thãi gian nhß đái vái nhà máy ch¿y dÅu và khí, lán đái vái nhà máy ch¿y than

- Có hiáu suÃt thÃp, th°ãng khoÁng 30 đÁn 35%

- L°ÿng đián tā dùng lán 3 đÁn 15%

- Ván xây dāng nhß và thãi gian xây dāng nhanh h¢n so vái thăy đián

- Gây ô nhißm môi tr°ãng do khói, bāi Ánh h°ång đÁn mßt vùng khá rßng

1.2 TÍNH TOÁN PHĀ TÀI VÀ CÂN BÄNG CÔNG SUÂT

Cân bÇng công suÃt trong há tháng đián là rÃt cÅn thiÁt đÁm bÁo cho há tháng làm viác ổn đánh, tin cÃy và đÁm bÁo chÃt l°ÿng đián năng Công suÃt do nhà

máy đián phát ra phÁi cân bÇng vái công suÃt yêu cÅu căa phā tÁi Trong thāc tÁ l°ÿng

đián năng luôn thay đổi do vÃy ng°ãi ta phÁi dùng ph°¢ng pháp tháng kê dā báo lÃp nên đã thá phā tÁi, nhã đó đánh ra ph°¢ng pháp vÃn hành tái °u, chãn s¢ đã nái đián phù hÿp, đÁm bÁo đß tin cÃy cung cÃp đián

1.2.1 Chán Máy Phát Đián

Nhiám vā tính toán nhà máy đián bao gãm 3 tổ máy x 60 MW Do đã biÁt sá l°ÿng và công suÃt căa tćng tổ máy nên viác chãn máy phát đián chß cÅn l°u ý chãn máy phát đián cùng lo¿i để đ¢n giÁn trong viác vÃn hành, đián áp càng cao càng tát để

giÁm dòng đánh mąc căa máy phát và dòng ngÅn m¿ch å cÃp đián áp này

Ta chãn máy phát đãng bß có các thông sá nh° sau:

Theo nhiám vā thiÁt kÁ phÅn đián cho nhà máy nhiát đián có công suÃt 180MW, gãm 3 máy phát đián 3 x 60MW; Uđm = 10,5kV Chãn máy phát đián lo¿i TB-60-2

có các thông sá kā thuÃt cho trong bÁng sau:

1.2.2 Tính Toán Phā TÁi Và Cân BÅng Công SuÃt

XuÃt phát tć đã thá phā tÁi ngày å các cÃp đián áp theo phÅn trăm công suÃt tác dāng cāc đ¿i Pmax và há sá công suÃt cos căa phā tÁi t°¢ng ąng, ta xây dāng đ°ÿc đã thá phā tÁi các cÃp đián áp và toàn nhà máy theo công suÃt biểu kiÁn theo các công thąc sau :

max

.100

) ( )

Trong đó: P(t) – công suÃt tác dāng căa phā tÁi t¿i thãi điểm t

S(t) – công suÃt biểu kiÁn căa phā tÁi t¿i thãi điểm t

cos - há sá công suÃt căa phā tÁi

1.2 3 Đá thß phā tÁi đián áp máy phát (phā tÁi đßa ph°¢ng)

Phā tÁi đián áp máy phát có Udm=10 kV; PUFmax=40 MW; cos =0,84

Theo các công thąc (1) và (2) ta có bÁng kÁt quÁ sau :

S UT (MW)

t(h) 24

Phā tÁi trung áp có Udm=110 kV; PUTmax=60 MW; cos =0,89

Theo các công thąc (1) và (2) ta có bÁng kÁt quÁ sau :

1.2.5 Đá thß phā tÁi toàn nhà máy

Nhà máy đián bao gãm 3 tổ máy 60 MW có cos = 0,8 nên :

Đã thá phā tÁi toàn nhà máy :

1.2.6 Đá thß phā tÁi tā dùng căa nhà máy

Công suÃt tā dùng căa nhà máy t¿i mỗi thãi điểm trong ngày đ°ÿc tính theo công thąc sau :

=

NM

NM NM

TD

S

)t(S.6,04,0.S.S

14 7

150

200

t(h) S(MVA)

1.2.8 Nh Án xét

* Phā tÁi nhà máy phân bá không đÃu trên cÁ ba cÃp đián áp, giá trá công suÃt lán nhÃt và nhß nhÃt căa chúng là:

- Phā tÁi đáa ph°¢ng : SUFmax= 47,619 MVA ; SUFmin= 30,952 MVA

- Phā tÁi trung áp : SUTmax= 67,416 MVA ; SUTmin= 40,449 MVA

- Phā tÁi tā dùng : STDmax= 14,850 MVA ; STDmin= 13,068 MVA

- Phā tÁi phát và há tháng: SVHTmax= 125,563 MVA ; SVHTmin= 92,540 MVA

Công suÃt phát và há tháng căa nhà máy nhß h¢n dÿ trÿ quay căa há tháng là 200 MVA nên khi có sā cá tách nhà máy ra khßi há tháng vÁn đÁm bÁo ổn đánh há tháng

* Vai trò căa nhà máy đián thiÁt kÁ đái vái há tháng :

Nhà máy đián thiÁt kÁ ngoài viác cung cÃp đián cho các phā tÁi å các cÃp đián áp

và tā dùng còn phát và há tháng mßt l°ÿng công suÃt đáng kể (khoÁng 8% công suÃt căa há tháng) nên có Ánh h°ång rÃt lán đÁn đß ổn đánh đßng căa há tháng

1.3 CH àN S¡ Đà NÞI ĐIàN CHÍNH CĂA NHÀ MÁY ĐIàN

Chãn s¢ đã nái đián chính là mßt trong nhÿng khâu quan trãng nhÃt trong viác tính toán thiÁt kÁ nhà máy đián Các ph°¢ng án đà xuÃt phÁi đÁm bÁo cung cÃp đián liên tāc, tin cÃy cho các phā tÁi, thể hián đ°ÿc tính khÁ thi và tính kinh tÁ

1.3.1 ĐÃ XuÃt Ph°¢ng Án

Để đà xuÃt các ph°¢ng án ta đ°a ra mßt sá nhÃn xét sau:

- Ta có : 31 , 746 % 15 %

75 2

619 , 47 2.SFdm

l°ÿng máy phát nái vào thanh góp cÃp đián áp máy phát phÁi đÁm bÁo khi mßt tổ máy

bá hßng thì các tổ máy còn l¿i s¿ cung cÃp đă cho phā tÁi đáa ph°¢ng và tā dung Do

đo ta phÁi ghép ít nhÃt 2 máy phát đián vào thanh góp cÃp đián áp máy phát

- Do các cÃp đián 220kV và 110kV đÃu có trung tính nái đÃt trāc tiÁp, mặt khác há

sá có lÿi ñ = 0,5 nên ta dùng máy biÁn áp tā ngÁu vća để truyÃn tÁi công suÃt liên l¿c giÿa các cÃp đián áp vća để phát công suÃt lên há tháng

- Công suÃt mßt bß máy phát đián - máy biÁn áp không lán h¢n dÿ trÿ quay căa há tháng nên ta có thể dùng s¢ đã bß máy phát đián - máy biÁn áp

- Ta có : SUTmax=67,416 MVA ; SUTmin= 40,449 MVA và SFđm = 75 MVA, cho nên

ta có thể ghép 1 bß máy phát đián - máy biÁn áp ba pha hai cußn dây bên trung áp

- Do tÅm quan trãng căa nhà máy đái vái há tháng nên các s¢ đã nái đián ngoài viác đÁm bÁo cung cÃp đián cho các phā tÁi còn phÁi là các s¢ đã đ¢n giÁn, an toàn và linh ho¿t trong quá trình vÃn hành sau này

- S¢ đã nái đián cÅn phÁi đÁm bÁo các yêu cÅu và kā thuÃt cung cÃp đián an toàn, liên tāc cho các phā tÁi å các cÃp đián áp khác nhau, đãng thãi khi bá sā cá không bá tách rãi các phÅn có đián áp khác nhau

Vái các nhÃn xét trên ta có các ph°¢ng án nái đián cho nhà máy nh° sau:

Sdp2Sdp1

Std

HT

B3B2

B1

F3F2

Phā tÁi đáa ph°¢ng đ°ÿc cung cÃp đián tć thanh góp cÃp đián áp máy phát Máy phát

F1 và F2 đ°ÿc nái vào thanh góp này

● ¯u điểm của ph°¡ng án :

- S¢ đã nái đián đ¢n giÁn, vÃn hành linh ho¿t, cung cÃp đă công suÃt cho phā tÁi các cÃp đián áp

- Phā tÁi đáa ph°¢ng đ°ÿc cung cÃp båi hai máy phát do đó khi sā cá mßt máy thì vÁn đ°ÿc cung cÃp đián đÅy đă liên tāc båi máy phát còn l¿i

- Sá l°ÿng và chăng lo¿i máy biÁn áp ít nên dß lāa chãn thiÁt bá và vÃn hành đ¢n giÁn, giá thành rẻ thoÁ mãn điÃu kián kinh tÁ

● Nh°ợc điểm của ph°¡ng án :

B3B2

B1

Std

F3F2

Sdp1

10,5 kV

- Khi bß máy phát đián - máy biÁn áp bên trung làm viác đánh mąc , s¿ có mßt phÅn công suÃt tć bên trung truyÃn qua cußn trung căa MBA tā ngÁu phát lên há tháng gây tổn thÃt qua 2 lÅn MBA

● ¯u điểm của ph°¡ng án :

- ĐÁm bÁo cung cÃp đián cho các phā tÁi å các cÃp đián áp

- CÃp đián áp trung tuy không có máy biÁn áp nh°ng luôn đ°ÿc đÁm bÁo cung cÃp đián

và thoÁ mãn các yêu cÅu kā thuÃt Do đó ta s¿ giÿ l¿i ph°¢ng án 1 để tính toán kinh tÁ

và kā thuÃt nhÇm chãn đ°ÿc s¢ đã nái đián tái °u cho nhà máy đián

1.3.2 Tính Toán Chán Máy BiÁn Áp Cho Ph°¢ng Án 1

1.1 Chãn máy biÁn áp

a) Chọn máy biến áp 2 cuộn dây B3 :

Máy biÁn áp hai dây quÃn B3 đ°ÿc chãn theo điÃu kián:

ĐA cußn dây, kV Tổn thÃt, kW

UN% I0%

b) Ch ọn máy biến áp tự ngẫu B1, B2 :

Máy biÁn áp tā ngÁu B1, B2 đ°ÿc chãn theo điÃu kián:

Fdm dm

B dm

U

U U

ñ

Do đó : S B dm S B dm S Fdm 75 150MVA

5 , 0

1 1

0

%

C T H P0 PN

C-T C-H T-H C-T C-H T-H

0,

5

1.3.3 Phân bß công suÃt cho các máy biÁn áp

a)V ới máy biến áp 2 cuộn dây B3:

Để vÃn hành kinh tÁ và thuÃn tián, đái vái bß máy phát đián - máy biÁn áp hai cußn dây, ta cho phát hÁt công suÃt tć 0 - 24h lên thanh góp, tąc là làm viác liên tāc vái phā

tÁi bÇng phẳng Khi đó công suÃt tÁi qua máy biÁn áp B3 bÇng :

MVA S

3

85,1475

3

1

b)V ới máy biến áp tự ngẫu B1 và B2 :

- Công suÃt qua cußn cao áp : B S C B S VHT

2

1)2()1(

2

1)2()1(

ST B = S T B = S UT −S B3

- Công suÃt qua cußn h¿ áp: SH(B1)=S H(B2)=S C(B1)+S T(B1)

KÁt quÁ tính toán phân bá công suÃt cho các cußn dây căa máy biÁn áp B1 và B2 đ°ÿc cho trong bÁng sau :

DÃu < - = tr°ác công suÃt căa cußn dây trung có nghĩa là chß chiÃu truyÃn tÁi công suÃt

tć phā tÁi bên trung áp sang cußn cao áp căa máy biÁn áp tā ngÁu Nh° vÃy, máy biÁn

áp tā ngÁu làm viác trong chÁ đß tÁi công suÃt tć h¿ và trung áp lên cao áp

1.3.4 Kiểm tra khÁ năng quá tÁi căa máy biÁn áp

a)Máy biến áp hai dây quấn B3:

Vì công suÃt căa máy biÁn áp B3 đã đ°ÿc chãn lán h¢n công suÃt đánh mąc căa máy phát đián Đãng thãi tć 0 - 24h luôn cho bß máy phát đián - máy biÁn áp phía

Sdp2Sdp1

Std

HT

B3B2

B1

F3F2

thanh góp 110 KV này làm viác vái phā tÁi bÇng phẳng nh° đã trình bày trong phÅn

tr°ác, nên đái vái máy biÁn áp B3 ta không cÅn phÁi kiểm tra quá tÁi

b)Máy bi ến áp liên lạc B1 và B2 :

❖ Quá tải bình th°ờng:

Tć bÁng phân bá công suÃt các cußn dây ta thÃy công suÃt lán nhÃt qua các cußn cao, trung, h¿ là :

SCmax= 62,782MVA < ñSTNđm= 0,5.160 = 80MVA

STmax= 14,801MVA < ñSTNđm= 0,5.160 = 80MVA

SHmax= 51,003MVA < ñSTNđm= 0,5.160 = 80MVA

 Trong điÃu kián làm viác bình th°ãng các máy biÁn áp tā ngÁu B1, B2 không

bá quá tÁi

Quá tải sự cố:

➢ Sự cố máy biến áp hai cộn dây B3 :

Xét sā cá xÁy ra khi SUT = SUTmax = 67,416 MVA

Khi đó SVHT = 104,639 MVA ; SUF = 38,095 MVA; STD = 14,85 MVA

- Điều kiện kiểm tra quá tải sự cố là :

k

S S

S S

k

qtsc

UT TNdm UT

TNdm

5 , 0 4 , 1 2

416 , 67

2

Std2 Std1

Sdp2 Sdp1

Std

HT

B3 B2

B1

F3 F2

MVA S

S

2

185,14.3

175

2

1

 Máy biÁn áp tā ngÁu không bá quá tÁi

" Khi đó công suÃt cÅn phát lên há tháng là SVHT=104,639 MVA, vì vÃy l°ÿng công suÃt còn thiÁu là:

* Xét sā cá xÁy ra khi SUT = SUTmax = 67,416 MVA

Khi đó SVHT = 104,639 MVA ; SUF = 38,095 MVA; STD = 14,85 MVA

- Phân bố công suất trên các cuộn dây của máy biến áp tự ngẫu khi xảy

ra sự cố :

" Công suÃt qua cußn trung căa máy biÁn áp tā ngÁu :

S T =S UTmax−S B3=67,461−70,05=−2,634MVAüñS TNdm=80MVA

DÃu <-= chß chiÃu truyÃn công suÃt tć phía trung áp sang cußn cao áp căa máy biÁn áp tā ngÁu

" Công suÃt qua cußn h¿ căa máy biÁn áp tā ngÁu :

MVA S

MVA S

S

3

275.2

3

2

2

" Công suÃt qua cußn cao áp căa máy biÁn áp tā ngÁu :

SC =SH– ST = 102,005 + 2,634 =104,639 MVA < STNđm=160MVA  Máy biÁn áp tā ngÁu không bá quá tÁi

" Khi đó công suÃt cÅn phát lên há tháng là SVHT=104,639 MVA, vì vÃy l°ÿng công suÃt còn thiÁu là:

SthiÁu = SVHT– SC = 104,639 – 104,639 = 0 MVA

Nh° vÃy, nhà máy phát vća đă công suÃt lên há tháng nên máy biÁn áp đã chãn thoÁ mãn điÃu kián quá tÁi sā cá

* Xét sā cá xÁy ra khi SUT = SUTmin = 40,449 MVA

Khi đó SVHT = 93,15 MVA ; SUF = 33,333 MVA; STD = 13,068 MVA

- P hân bố công suất trên các cuộn dây của máy biến áp tự ngẫu khi xảy

ra sự cố :

" Công suÃt qua cußn trung căa máy biÁn áp tā ngÁu :

S T =S UTmin−S B3 = 40 , 449 − 70 , 05 = − 29 , 601MVAük qtscñS TNdm = 112MVA

DÃu <-= chß chiÃu truyÃn công suÃt tć phía trung áp sang cußn cao áp căa máy biÁn áp tā ngÁu

" Công suÃt qua cußn h¿ căa máy biÁn áp tā ngÁu :

MVA S

k MVA S

S

3

275.2

3

2

2

Sdp2Sdp1

Std

HT

B3B2

B1

F3F2

(3)

(4)

(6)

10,5 kV(7)

SC =SH – ST = 107,955+ 29,601 =137,556MVA < STNđm=160MVA

 Máy biÁn áp tā ngÁu không bá quá tÁi

" Khi đó công suÃt cÅn phát lên há tháng là SVHT=93,15MVA, vì vÃy l°ÿng công suÃt phát thća lên há tháng là:

Sthća = SC – SVHT = 137,556 – 93,15 =44,406 MVA

Do đó máy biÁn áp đã chãn thoÁ mãn điÃu kián quá tÁi sā cá

K ÀT LUÀN : Các máy biÁn áp đã chãn cho ph°¢ng án 1 hoàn toàn đÁm bÁo

điÃu kián quá tÁi bình th°ãng lÁn quá tÁi sā cá

1.3.5 Tính dòng đián c°áng bąc căa các m¿ch và chán kháng đián phân đo¿n

a)Các mạch phía điện áp cao 220kV

- Đ°ãng dây nái giÿa há tháng đián và nhà máy đián thiÁt kÁ là mßt đ°ãng dây kép

nên dòng đián c°çng bąc bÇng :

U

S I

C

VHT

220.3

563,125

3

max )

1

- M¿ch cao áp căa máy biÁn áp tā ngÁu :

Khi bình th°ãng: SCmax = 62,782 MVA

Khi sā cá B3: SC = 17,272 MVA

Khi sā cá B1: SC = 104,639 MVA

Do đó dòng c°çng bąc trong m¿ch cao áp căa máy biÁn áp tā ngÁu bÇng :

U

S I

C

C

220.3

639,104

3

) 2

VÃy dòng đián c°çng bąc phía đián áp cao 220kV là :

�㔼Āÿþ = �㕀�㕎�㕥{�㔼Āÿ(1) �㔼Āÿ(2)} = 0,330�㔾�㔴

b)Các m ạch phía điện áp trung 110 kV

- Phā tÁi trung áp gãm 1 đ°ãng dây kép x 40MW và 1 đ°ãng dây đ¢n x 25MW,

PTmax= 60MW, cosφ = 0,89

Do đó dòng đián c°çng bąc trên m¿ch đ°ãng dây phā tÁi trung áp bÇng :

kA U

S I

T

89,0.110.3

40

3

max )

T

Fdm

110.3

75.05,1.3.05,1

) 4

- Trung áp căa máy biÁn áp liên l¿c :

T

cT cb

U

S I

3

max )

5 ( =

Trong đó : ScTmax - công suÃt lán nhÃt qua cußn trung căa máy biÁn áp tā ngÁu

Khi bình th°ãng : S cT (S B S UT ) (70,05 40,449) 14,801MVA

2

12

1

min 3

Khi B3 sā cá : S UT 67,416 33,708MVA

2

1

T

cT

110.3

708,333

max )

Fdm

Fdm

5,10.3

75.05,1

3.05,1

) 6

160.5,0.4,13

) 7

Sdp2Sdp1

Std

HT

B3B2

B1

F3F2

10,5 kV

VÃy dòng đián c°çng bąc phía đián áp máy phát 10,5kV là :

I cbF =MaxI cb(6),I cb(7)= 6 , 158kA

d)Mạch kháng điện phân đoạn

Để xác đánh dòng c°çng bąc qua kháng phân đo¿n ta xét tr°ãng hÿp sau:

➢ Tr°ờng hợp : Khi sā cá máy biÁn áp liên l¿c B2

Trong tr°ãng hÿp này để tìm công suÃt qua kháng lán nhÃt ta tính l°ÿng công suÃt truyÃn tÁi qua cußn h¿ áp máy biÁn áp B1 trong tr°ãng hÿp sā cá:

SqB1 = kqtsc ñ SđmB1 = 1,4 0,5 160 = 112 MVA VÃy:

MVA S

S S

S

2

1 85 , 14 3

1 75 112 2

1 3

1

Fmax max

ø

ö

÷ ø

−

=

÷ ø

Sdp2 Sdp1

Std

HT

B3 B2

B1

F3 F2

13

12

=

÷ø

ö

÷ø

13

12

=

÷ø

ö

÷ø

Fdm

qk

5,10.3

76,65

3

=

● Chán kháng đián thanh góp đián áp máy phát:

Kháng đián đ°ÿc chãn theo điÃu kián:

UđmK  Uđmm¿ng = 10,5 kV

IđmK  IcbK = 3,616 kA Tra tài liáu ta chãn kháng đián bêtông có cußn dây bÇng nhôm kiểu: PbA-10-

4000-12 có các thông sá nh° sau:

CH¯¡NG II TÍNH TOÁN DÒNG ĐIàN NGÂN M¾CH VÀ LĀA

2.1 .TÍNH TOÁN DÒNG ĐIàN NGÂN M¾CH

Māc đích tính dòng ngÅn m¿ch là để chãn các khí cā đián và dây dÁn theo tiêu chu¿n ổn đánh nhiát và ổn đánh đßng khi dòng ngÅn m¿ch đi qua chúng Vì vÃy phÁi chãn điểm ngÅn m¿ch sao cho dòng ngÅn m¿ch qua các khí cā đián và dây dÁn là lán nhÃt

Viác tính toán ngÅn m¿ch thāc hián theo ph°¢ng pháp đ¢n giÁn, qua các b°ác:

− B°ác 1: LÃp s¢ đã thay thÁ å d¿ng t°¢ng đái c¢ bÁn

− B°ác 2: BiÁn đổi s¢ đã và d¿ng đ¢n giÁn

− B°ác 3: Xác đánh dòng đián ngÅn m¿ch siêu quá đß

S I

cb

cb

5,10.3

100

- Dòng c¢ bÁn å cÃp đián áp trung : Ucb2 = 115 kV

kA U

S I

cb

cb

115.3

100

- Dòng c¢ bÁn å cÃp đián áp cao : Ucb3 = 230 kV

kA U

S I

cb

cb

230.3

100

- Để chãn khí cā đián và dây dÁn m¿ch h¿ áp căa máy biÁn áp liên l¿c: Xét điểm ngÅn m¿ch N3 Nguãn cung cÃp cho điểm ngÅn m¿ch này là há tháng và nhà máy, trong đó máy biÁn áp liên l¿c B1 nghß

- Để chãn khí cā đián và dây dÁn m¿ch thanh góp đián áp máy phát: Xét điểm ngÅn m¿ch N4 Nguãn cung cÃp cho điểm ngÅn m¿ch này là há tháng và nhà máy, trong đó máy phát F1 và biÁn áp liên l¿c B1 nghß

- Để chãn khí cā đián và dây dÁn phía h¿ áp m¿ch máy phát đián: Xét hai điểm ngÅn m¿ch N5 và N’5 Nguãn cung cÃp cho điểm ngÅn m¿ch N5 là máy phát F1 Nguãn cung cÃp cho điểm ngÅn m¿ch N’5 là há tháng và nhà máy, trong đó máy phát F1 nghß

- Chãn khí cā đián m¿ch tā dùng: Xét điểm ngÅn m¿ch N6 Nguãn cung cÃp cho điểm ngÅn m¿ch này là há tháng và các máy phát đián Để đ¢n giÁn ta có dòng ngÅn m¿ch t¿i N6 là : IN6 = IN5 + IN5’

2.1.3 Tính Toán NgÃn M¿ch Cho Ph°¢ng Án Nßi Đián Đã Chán

=

ht

cb dm ht

S

S X X

- Đ°ãng dây: Nhà máy thiÁt kÁ nái vái há tháng bÇng 1 đ°ãng dây kép có :

St

N3 N4 N5 N6

Std

HT

B3 B2

B1

F3 F2

F1 Svht

L = 97 km ; Xo = 0,4 /km ; Ucb = 230 kV

230

100 2

97 4 , 0

U

S L X X

1

%

0 32 20 11 2

1

%

%

% 2

1

%

5 , 11 20 32 11 2

1

%

%

% 2

1

%

=

− +

=

− +

=



− +

=

− +

=

=

− +

=

− +

NT H

NC NH

H NC H

NT T

NC NT

H NT H

NC T

NC NC

U U

U U

U U

U U

U U

U U

Đián kháng thay thÁ:

128 , 0 160

100 100

5 , 20

100

%

0 160

100 100

0

100

%

072 , 0 160

100 100

5 , 11

H

TNdm

cb NT

T

TNdm

cb NC

C

S

S U

X

S

S U

X

S

S U

12

I

I X X X

- Máy phát đián :

75

100 146 , 0

"

9 8

Fdm

cb d F

S

S X X X X

5 , 10

B

S

S U

X X

E E

1 LÁp s¢ đá thay thÁ tính toán ngÃn m¿ch t¿i điểm n 1

a)L ập và biến đổi s¡ đồ thay thế

Ta có : X11 = X9 + X10 = 0,195 + 0,131 = 0,326

Ta thÃy ngÅn m¿ch t¿i điểm N1 các nguãn cung cÃp hoàn toàn đái xąng nên có thể

bß qua qua X6 vì không có dòng ch¿y qua Dùng phép gÃp hình ta đ°ÿc s¢ đã:

Vái :

098 , 0 2

195 , 0 2 //

064 , 0 2

128 , 0 2 //

036 , 0 2

072 , 0 2 //

7 8 7 14

4 5 4 13

2 3 2 12

X X X X

X X X X

X15 =X13 +X14 =0,064+0,098=0,162

162 , 0 326 , 0

162 , 0 326 , 0

//

15 11

15 11 15

11

+

= +

=

=

X X

X X X

S X

X

Tra đ°ãng cong tính toán ta đ°ÿc : Itt1(0) = 0,52 ; Itt1() = 0,55

- Phía nhánh máy phát : Sdm2 = SFđm = 3.75 = 225MVA

100

225 144 , 0

S

S X

S I

kA U

S I

tb

dm dm

tb

dm dm

565,0230.3

225

3

029,7230.3

2800

3

2 2

1 1

I I

I I

kA I

I I

I I

dm tt

dm tt

N

dm tt

dm tt

N

137,5565,0.25,2029,7.55,0)

()

()(

435,5565,0.15,3029,7.52,0)

0()

0()0(

2 2

1 1

1

"

2 2

1 1

1

"

=+

=

+



=



=+

=+

2 LÁp s¢ đá thay thÁ tính toán ngÃn m¿ch t¿i n 2

a)L ập và biến đổi s¡ đồ thay thế

Ta thÃy các nguãn cung cÃp cho điểm ngÅn m¿ch t¿i N2 hoàn toàn đái xąng VÃn dāng kÁt quÁ biÁn đổi s¢ đã khi tính ngÅn m¿ch t¿i điểm N1 ta có s¢ đã rút gãn tính ngÅn m¿ch t¿i điểm N2 nh° hình d°ái:

12 1 16

14 13 15

=+

=+

=

=+

=+

=

X X X

X X X

TiÁp tāc biÁn đổi s¢ đã :

162 , 0 326 , 0

162 , 0 326 , 0

//

15 11

15 11 15

11

+

= +

=

=

X X

X X X

X X

S

S X X

Tra đ°ãng cong tính toán ta đ°ÿc : Itt1(0) = 0,335 ; Itt1() = 0,355

- Phía nhánh máy phát : Sdm2 = SFđm = 3.75 = 225MVA

100

225 108 , 0

S

S X X

Tra đ°ãng cong tính toán ta đ°ÿc : Itt2(0) = 4,1 ; Itt2() = 2,4

Dòng đián c¢ bÁn tính toán :

kA U

S I

kA U

S I

tb

dm dm

tb

dm dm

130,1115.3

225

3

057,14115.3

2800

3

2 2

1 1

I I

I I

kA I

I I

I I

dm tt

dm tt

N

dm tt

dm tt

N

702,7130,1.4,2057,14.355,0)

()

()(

342,9130,1.1,4057,14.335,0)

0()

0()0(

2 2

1 1

2

"

2 2

1 1

2

"

=+

=

+



=



=+

=+

3.lÁp s¢ đá thay thÁ tính toán ngÃn m¿ch t¿i n 3

a)Lập và biến đổi s¡ đồ thay thế

Điểm ngÅn m¿ch N3 có nguãn cung cÃp là há tháng và nhà máy trong đó máy

X11 0,326

326 , 0 128 , 0 326 , 0 128 , 0

12

11 5 11 5

X

X X X X

X

326 , 0

141 , 0 128 , 0 141 , 0 128 , 0

11

12 5 12 5

X

X X X X

X

S¢ đã lúc này trå thành:

195 , 0 75 , 0

195 , 0 75 , 0

//

8 13

8 13 8

13

+

= +

=

=

X X

X X X

X X

BiÁn đổi Y (X14, X15, X6) sang  (X16, X17) :

834 , 0 155

, 0

324 , 0 165 , 0 324 , 0 165 , 0

15

14 6 14 6

X

X X X X

X

399 , 0 324

, 0

155 , 0 165 , 0 155 , 0 165 , 0

14

15 6 15 6

X

X X X X

11

)()0(

3352,23100

2800.834,0

1 1

1

1 16 1

tt

CB

dm tt

X I

I

S

S X X

0,399 0,834

S

S X X

Tra đ°ãng cong tính toán ta đ°ÿc : Itt2(0) = 1,65 ; Itt2() = 1,62

- Phía nhánh máy phát E1 : Sdm3 = SFđm = 75 MVA

" 0 , 146

100

75 195 , 0

S

S X X

Tra đ°ãng cong tính toán ta đ°ÿc : Itt3(0) = 6,8 ; Itt3() =2,65

Dòng đián c¢ bÁn tính toán :

kA U

S I

kA U

S I

kA U

S I

tb

dm dm

tb

dm dm

tb

dm dm

124,45,10.3

75

3

248,85,10.3

150

3

960,1535,10.3

2800

3

3 3

2 2

1 1

I I I I I

I

kA I

I I I I I

I

dm tt

dm tt

dm tt

N

dm tt dm tt

dm tt

N

911,30124,4.65,2248,8.62,196,153.043,0)

()

()

()

(

273,48124,4.8,6248,8.65,196,153.043,0)

()

()

()

0

(

3 3

2 2

1 1

3

"

3 3

2 2

1 1

3

"

=+

+

=

+

+



=



=+

+

=+

4 LÁp s¢ đá thay thÁ tính toán ngÃn m¿ch t¿i n 4

a)L ập và biến đổi s¡ đồ thay thế

" Điểm ngÅn m¿ch N4 có nguãn cung cÃp là há tháng và nhà máy trong đó máy biÁn

áp liên l¿c B1 và máy phát F1 nghß VÃn dāng kÁt quÁ rút gãn s¢ đã khi tính ngÅn m¿ch t¿i N3 bß đi đián kháng căa máy phát F1 ta đ°ÿc s¢ đã rút gãn khi tính ngÅn m¿ch t¿i N4 nh° sau:

b)Tính dòng ngắn mạch tại điểm N 4 ở các thời điểm t = 0 và t =

" - Phía nhánh há tháng : Sdm1 = SHT = 2800 MVA ta có: