Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện gồm 3 tố máy, công suất mỗi máy là 100 MW Nhà máy có nhiệm vụ cung cấp điện cho phụ tải điện áp máy phát, phụ tải điện áp trung và phát công suất thừa lên hệ thống 220 kV
1 Phụ tải điện áp máy phát 6 kV:
Pinax = 11 MW; cos@ = 0,86
Gém 2 dudng day cép kép x 3 MW Gồm 2 đường đây cáp đơn x2,5 MW Biến thiên phụ tải theo thời gian : Thời gian | 0-8 8-14 14-20 | 20-24 P(%) 60 85 100 70
Điện tự dùng của nhà máy 1a 6%vdi cose = 0,85
2 Phụ tải điện áp trung 110 kV: Pmạx= 105 MW; cos@ = 0,88
Gồm 2 đường dây cáp kép x 30 MW Gồm 2 đường đây cáp đơn x 25 MW Biến thiên phụ tải theo thời gian : Thời gian | _ 0-7 7-12 12-18 18 - 24 P(%) 65 100 80 60 3 Phu tai toan nha may: Thoi gian 0-6 6-12 12-20 20 - 24 P(%) 85 100 90 80 4 Hệ thống :
Trang 2lời nói đầu
Trong những năm gần đây, với chính sách kinh tế mới, Đảng và nhà nước ta chú trọng đây mạnh công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của các nghành công nghiệp, nghành năng lượng Việt nam
đã có những bước tiến vượt bậc, xứng đáng với vai trò mũi nhọn và then chốt trong nền kinh tế.Cùng với việc xây dựng thành công đường dây tải điện Bắc — Nam và một số công trình lớn khác ,hệ thống điện nước ta đã từng bước được
cải tạo, nâng cấp Xuất hiện ngày càng nhiều nhà máy điện và các trạm biến áp
phân phối điện,do đó sản lượng cũng như chất lượng điện năng ngày càng được nâng cao
Do địa hình nước ta có nhiều đôi núi và các con sông lớn nên ta có thê xây
dựng các nhà máy thủy điện Nhà máy thủy điện đem lại những lợi ích không
nhỏ về kinh tế cũng như kỹ thuật Tuy nhiên, xây dựng nhà máy thủy điện lại cần vốn đầu tư kinh tế lớn và thời gian xây dựng kéo dài nhiều năm.Do đó, để
theo kịp tốc độ phát triển của nền kinh tế,đề đáp ứng nhu cầu trước mắt về điện
năng ta cần thiết phải xây dựng các nhà máy nhiệt điện : có vốn đầu tư ít hơn „thời gian xây dựng nhanh hơn
Việc giải quyết đúng đắn các vấn đề kinh tế — kỹ thuật sẽ đem lại lợi ích không nhỏ cho nền kinh tế và hệ thống điện.Trong bối cảnh đó, thiết kế phần
điện nhà máy nhiệt điện và tính toán chế độ vận hành tối ưu không chỉ là nhiệm vụ mà còn là sự củng cố toàn diện về mặt kiến thức đối với mỗi sinh viên
Trang 3CHƯƠNG I
TÍNH TỐN PHỤ TẢI & CÂN BẰNG CÔNG SUÁT I.1 Chọn máy phát điện :
Nhà máy nhiệt điện gồm3 tô máy, công suất mỗi máy là : 100 MW Chọn máy phát điện đông bộ tuabin hơi có các thông sô sau :
Loại Thông sô định mức Điện kháng tương đôi
máy phát n S P U cos O I X”a | X”a Xa
víph MVA MW KV KA
TBj-I00-2 | 3000 117,5 100 6,3 0,85 6,475 | 0,183 | 0,263 | 1,79
L2 Tính toán phụ tái và cân bằng công suất :
Ta xây dựng đồ thị phụ tải ở các cấp điện áp, ta có :
0,
P% (0= ? 1ọo + p@=“@p sạ= P0,
Prax 100 Cos
Trong do :
-_ S: là công suất biểu kiến của phụ tải thời điểm t -_P: là công suất tác dụng của phụ tải tại thời điểm t -_ Cos @: là hệ số công suất phụ tải
1 Phụ tải điện áp máy phát (địa phương) : Uam =6 KV ; Pinax = 11 MW
Trang 4
- Ta có bảng phụ tải t(h) 0-8 8-14 14 - 20 20 - 24 công suât P% (t) 60 85 100 70 P(t) MW) 6,60 9,35 11,00 7,70 S(t) (MVA) 7,67 10,87 12,79 8,95 - Dé thị phụ tải địa phương : 14 + 12.79 12 4 10:87 f _ 104 8:95 £ 7.67 > 84 = ao] 44 24 0 —— — — 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 t(h)
2 Phụ tải điện áp trung :
Trang 6400 + 352.94 350 4 - -sgg 317.65 300 4 282.35 250 4 200 4 150 3 100 3 50 4 Suf(MVA) 0+ a-r-r-.r-r-r— 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 t(h) 4 Công suất tự dùng : - Xác định phụ tải tự dùng của nhà máy nhiệt điện theo công thức sau : SN (ft) ); NM max S a(t) =a S nomax (0,4 + 0,6 - Trong do :
S.a(t) : phụ tải tự dùng tại thời điểm t
S NMmax : CÔNE suất đặt của toàn nhà máy
S ww( : công suất nhà máy phát ra tại thời điểm t
a : số phần trăm lượng điện ty ding S NMmax = 352,94(MVA) ; Tự dùng của nhà máy : œ = 6 % ;
Trang 72152 - nh 5 PFU - see eee 20.64 -: -: - 20 4-nniee steep eede eee Suf(MVA) ""= 18.63 18.5 T—T— n-n-n-n-¬ 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 t(h) 5 Cân bằng cơng suất tồn nhà máy và công suất phát vào hệ thống :
- Ta xác định công suât của toàn nhà máy theo biéu thuc : SNMỆ) = Sar(9 + Sr() + Sự ( + Sur()
- Công suât phát vào hệ thông :
Trang 91.3 Nhận xét :
- Nhà máy thiết kế có tổng công suất là :
SNMám= 32 Sam =ñ.Sam = 3.117,5 = 352,5 (MVA) ¬ -_ So với công suât hệ thông S yr= 2500 (MVA) thi nha máy thiệt kê chiêm
14.41 % công suất của hệ thống - Công suất phát vào hệ thống: S nrmax 246,54 MVA từ :6h-7h S Hrmin = 183,18 MVA tr :20h-24h
- Phu tai trung ap : - -
+ Stmax = 119,32 MVA từ 7h-12h chiêm 33,84 % công suât nhà máy + Srmin = 71,591 MVA từ 18h — 20h chiêm 20,30 % công suât nhà máy „
- Nhà máy được thiệt kê cung câp điện cho phụ tải điện áp trung 110 kV và câp lên hệ thống 220 kV Do vậy ta sử dụng các máy biến áp tự ngẫu.(ở những cấp điện áp này có trung tính trực tiếp nói đất)
- Phụ tải địa phương có : S dfmax— 12,79 MVA Voi: S dmF = 117,5 MVA - Ta có : Sarmax _ 12,79 _ Samp HITS - Công suất địa phương cu dai (Saimax) chi bằng 10,88% công suất định mức phát (Samt) - S
* Khả năng phát triên của nhà máy phụ thuộc vào nhiêu yêu tô như vị trí nhà máy, địa bàn phụ tải, nguồn nhiên liệu Riêng về phần điện nhà máy hoàn toàn có khả năng phát triển thêm phụ tải ở các cấp điện áp sẵn có
Trang 10CHƯƠNG II
CHỌN SO DO NOI DAY CUA NHA MAY
2.1 DE XUAT PHUONG AN :
A Sơ đồ nối điện chính :
Thiết bị, MFĐ, MBA, được nối với nhau theo một sơ đồ nhất định gọi là sơ đồ nói điện chính
Sơ đồ nói điện phụ thuộc vào số nguồn, số phụ tải, công suất nguồn, công suất phụ tải,phụ thuộc vào tính chất hộ tiêu thụ, phụ thuộc vào khả năng đầu tư
Sơ đồ phải thỏa mãn điều kiện : + Về kỹ thuật :
-_ Đảm bảo an toàn cung cấp điện theo yêu cầu - _ Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị + Về kinh tế :
-_ Vốn đầu tư ít
- _ Dễ vận hành, thay thế, lắp đặt, sửa chữa
- _ Sự linh hoạt trong vận hành (vận hành theo nhiều phương pháp) - _ Có khả năng phát triển về sau
Chọn sơ đồ nối điện chính của nhà máy điện là một khâu quan trọng trong
quá trình thiết kế nhà máy điện Các phương án vạch ra phải đảm bảo cung cấp điện liên tục cho các hộ tiêu thụ và phải khác nhau về cách ghép nối máy biến áp với các cấp điện áp, về số lượng và dung lượng của máy biến áp, về số lượng
máy phát điện nối vào thanh góp điện áp máy phát, số máy phát điện ghép bộ
với máy biến áp v.v
- Công suất mỗi bộ máy phát điện - máy biến áp không lớn hơn dự trữ quay của hệ thống
- Phụ tải điện áp máy phát lẫy rẽ nhánh từ các bộ máy phát - máy biến áp với công suất không quá 15 % công suất bộ
- Không nối bộ hai máy phát với một máy biến áp vì công suất của một bộ như vậy sẽ lớn hơn dự trữ quay của hệ thống
- Cả phía cao và trung áp đều có trung tính trực tiếp nói đất nên ta sử dụng máy
biến áp tự ngẫu để liên lạc
-Đây là nhà máy nhiệt điện, phụ tải cấp điện áp máy
Sử”
Trang 12Giảm được tối đa số thiết bị nối vào thanh góp điện áp nên giá thành rẻ có
lợi về mặt kinh tế Cả hai phía điện áp cao và điện áp trung đều có trung tính
trực tiếp nối đất (U > 110 kV) nên ta sử dụng máy biến áp tự ngẫu để liên lạc Mặt khác, chủng loại máy biến áp ít nên sơ đồ dễ chọn lựa thiết bị cũng như vận hành, độ tin cậy cao, cung cấp điện đảm bảo
+ Nhược điểm :
Trang 13Về mặt công suất khắc phục được nhược điểm của phương án I, luôn luôn
cung cấp đủ công suất cho các phụ tải cho dù gặp phải sự cố ngừng một trong các máy Do đó, độ tin cậy cung cấp điện được nâng cao, cải thiện đáng kể
+ Nhược điểm :
Chủng loại máy biến áp nhiều gây khó khăn trong vận hành và sửa chữa Vốn đầu tư máy biến áp đắt hơn so với phương án một 3.phương án 3 220kV 110kV Nhận Xét:
Tắt cả các bộ máy phát điện — máy biến áp đều nối vào thanh góp điện áp
cao (220 kV) Hai máy biến áp tự ngẫu dùng dé lién lac va truyén công suất sang cho thanh góp điện áp trung Khi xảy ra sự cố hỏng một máy biến áp tự ngâu liên lạc, máy biến áp tự ngẫu còn lại không đảm bảo đủ cung cấp cho phụ tải
điện áp bên trung (110 kV)
Số lượng và chủng loại máy biến áp nhiều nên không có lợi về mặt kinh tế và gây khó khăn trong tính toán thiết kế cũng như trong vận hành, sửa chữa
Trang 14* Kết luận :
So sánh 3 phương án :
- Hai phương án đầu đều có ưu điểm đảm bảo cung cấp điện cho các phụ tải ở các cấp điện áp và có cầu tạo tương đối đơn giản, dễ vận hành
- Phương án III tập trung quá nhiều chủng loại máy biến áp ,cấu tạo phức tạp gây nhiều khó khăn trong vận hành và sửa chữa Bên trung áp không có bộ máy phát - máy biến áp nên khi sự cố 1 máy biến áp tự ngau lién lạc sẽ không cung cap du cho phụ tải, không đảm bảo độ tin cậy cung cập điện
Do đó, ta thấy hai phương án I & II có nhiều ưu điểm hơn, đảm bảo độ an
toàn , độ tin cậy, cung cập điện ô ồn định , dé vận hành nên ta chọn hai phương
án này đề so sánh về mặt kinh tế, kĩ thuật, chọn ra phương án tối ưu
2.2 CHON MAY BIEN AP:
Máy biến áp là một thiết bị rất quan trọng Trong hệ thống điện, tổng công
suất các máy biến áp rất lớn và bằng khoảng 4 + 5 lần tổng công suất các máy
phát điện Do đó vốn đầu tư cho máy biến áp cũng rất nhiều Yêu cầu đặt ra là phải chọn số lượng máy biến áp ít và công suất nhỏ mà vẫn đảm bảo an toàn
cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ Điều đó có thể đạt được bằng cách thiết kế hệ
thống điện một cách hợp lý, đùng máy biến áp tự ngẫu và tận dung kha nang qua tải của máy biến áp, không ngừng cải tiến cau tạo của máy biến áp
Trong hệ thống điện người ta thường dùng các máy biến áp tăng áp và giảm áp, 2 cuộn dây và 3 cuộn dây Các máy biến áp 3 pha 2 cuộn đây và 3 cuộn dây
được sử dụng rộng rãi trong hệ thống điện
Trong hệ thống điện có điện áp cao và trung tính nối đất trực tiếp thường dùng máy biến áp tự ngẫu Loại MBA này có điểm ưu việt hơn MBA thường : giá thành chỉ phí vật liệu và tốn hao năng lượng khi vận hành của nó nhỏ hơn so với MBA thường có cùng công suất
Trang 15Fl 220KV
1.Chọn máy biến áp cho phương án I :
- Bộ máy phát điện — máy biến áp hai cuộn đây : SamB 3 Samr = 117,5 (MVA)
- Bộ máy phát điện — máy biến áp tự ngẫu : 1 Samtn >— Samr ơ ; œ: Hệ sô có lợi ; (a= Ue -U, _ 220-110 =0,5 ) Uc 220
-Tacd: Samp > os! 17,5 = 235 (MVA)
- Bảng tham số máy biến áp cho phương án I:
Uam (KV) Un% APN
Trang 162 Phân phối công suất : các máy biến áp và các cuộn dây : + Với máy biên áp đâu bộ B;
Sš =Samg- v5 tdmax = 117,5 - 32117 = 110,44 (MVA)
+ Với máy biến áp tự ngẫu Bị ,B; : - Công suât truyền qua cuộn cao :
1
Scai(t) =Scp2 (= 2 5 nr()
- Công suất truyền qua cuộn trung :
1
S rei(t) =Ste2 (t) "5 AS 1@)-S ma]
- Công suất truyền qua cuộn hạ :
S upi(t) =Sup2(t) = S rei + S cai)
- Sau khi tính toán ta có Bảng phân phối công suất : t (h) S (MV 0+6 6+7 7+8 8+12 12z14 | 14:18 | 18:20 | 20:24 Spa 110,44 | 110,44 | 110,44 | 110,44 | 110,44 | 110,44 | 110,44 | 110,44 Scpi = 97,75 | 123,27 | 102,39 | 100,79 95,71 94,75 106,68 91,59 Scp2 Stai = -16,44| -1644 | 444 444 | -749 | -7,49 | -19,43 | -19,43 STB2 Sup= Sup2 | 81,31 | 106,83 | 106,83 | 105,23 | 88,22 87,26 87,26 72,16 3 Kiểm tra quá tải :
* Khi làm việc bình thường :
Công suất định mức của các máy biến áp chọn lớn hơn công suất cực đại nên
không cần kiểm tra điều kiện quá tải khi làm việc bình thường
Trang 17220KV t 8——— © Fl 2 3 ok tA ek K S + Diéu kién kiém tra swcd: 20Kg-Sammy 2 Stmax => Samtn = 2 ha Oh at 119,32 2.0,5.1,4
Samtn = 250 (MVA) > 82,22 (MVA) thoa man điều kiện sự cố + Phân bố công suất trên các cuộn đây MBA tự ngẫu khi xảy ra sự cố :
- Công suất qua cuộn trung của máy biến áp tự ngẫu: 119.32 59.66 (MVA) = 82,22 (MVA) dmTN = Stpi =Stp2 =
- Công suất qua cuộn hạ của máy biến áp tự ngẫu :
Sip = Sup = Same — TS -35y =117,5 = 52117 -51,61 =106,61(MVA)
- Công suất truyền qua cuộn cao của máy biến áp tự ngẫu :
Sem = Sens = Sim — Srp = 106,01 —59, 66 = 46,95(MVA)
MBA lién lac B; va B2 vẫn làm việc non tai
Trang 18220KV &—— |8 © © Fl F2 E3
Xét 2 trường hợp :SŠrmax Và 'SŠTmin
Vì vai trò của hai máy biến áp liên lạc là như nhau nên ta chỉ xét trường hợp
hỏng máy biến áp Bị Cần kiểm tra quá tal may biến á ap Bo, còn máy biến áp Bạ
van tal cong suất ở chế độ bình thường và cung cấp cho thanh góp điện áp trung
một lượng công suất là Sg;=110,44(MVA)
+ Điều kiện kiểm tra sự cố : Ấm —S, O.Kqt-SámTN > Stmax- Spr => Samrn = — at 119,32—110,44 )sia — 12:68(MV4)= thỏa mãn điều kiện Samtn = 250 (MVA) = *Khi Srmax
+ Xét phân bố công suất trên các cuộn đây của MBA tự ngẫu khi sự cố :
- Công suất truyền qua cuộn trung :
Sis = Sringy —Spp =119,32-110,44 = 8,88(MVA)
- Công suất truyền qua cuộn hạ của MBA tự ngẫu :
¬ — sầu —8 =1 17,5-521,17-7,67 =102,77(MVA) - Công suất truyền qua cuộn cao của máy biến áp tự ngẫu :
Ấy; = S„»„ —9„y, = 102,77— 8,88 = 93,89(1⁄1⁄4)
MBA lién lac By van lam viéc non tai
Khi đó, công suât phát lên hệ thông là Svar = Sep = 93,89 (MVA),
Trang 19Sthigu= Syyp — Syyp = 204,78 — 93,89 = 110,89(MVA)
Lượng công suất thiếu nhỏ hơn dự trữ quay của hệ thống (200 MVA) nên máy
biến áp đã chọn thoả mãn
*Khi Stmin
+ Xét phân bố công suất trên các cuộn dây của MBA tự ngẫu khi sự cé : - Công suất truyền qua cuộn trung :
Ấy = 5z» —5zy = 71,59 —110,44 = -38,85(A⁄4) - Công suất truyền qua cuộn hạ của MBA tự ngẫu :
Sima = Same -55u -Sy =117,5-5 21,17 -12,79 =97,65(MVA) Im - Công suất truyền qua cuộn cao của máy biến áp tự ngẫu :
Ấy; = S„p; —'Š„»; =97,65—(~38,85) = 136,50(1⁄4) MBA liên lạc B; vẫn làm việc non tải
Khi đó, công suất phát lên hệ thống là Šz; = Sc;; =136,50 (MVA), Vì thế lượng công suất thiếu là : Stmiáu= S„„ — S,„„ = 204,78— 93,89 = 110,89(/⁄4) Lượng công suất thiếu nhỏ hơn dự trữ quay của hệ thống (200 MVA) nên máy biến áp đã chọn thoả mãn I.phương án 2 s 220KV¥ 1 110 KV t ta eo 2 FB Fl
1 Chọn máy biến áp cho phương án II :
- Bộ máy phát điện - máy biến áp hai dây quấn bên cao : Sams 2 Same =] 17,5(MVA)
- Bộ máy phát điện - máy biến áp tự ngẫu :
117,5= 235 (MVA)
1
Samp = 05
Trang 20- Bảng tham số máy biến áp cho phương án II : am (KV) Un% APN Loai Sam APo lọ MBA MVA C T H C- | C-H | T- C-T |C-H | T-H | % T H tae | 125 | 121| _ | 105] |105| |100| _ | 400} _ [05 rã | 125 |230| _ [1095| —Ƒ TT [Ị TTHS[ _ [380] _ | 05 ATÄAệTH 250 230 | 121 11 11 32 20 | 120 | 520 — — 0,5
2 Tính dòng phân phối cho các máy biến áp và các cuộn dây : ` „ + Các bộ máy phát —- máy biên áp hai cuộn dây vận hành với phụ tai bang phang
suôt trong năm :
Sp3 = S pr=S amr- 4° tdmax 1
+ Công suất truyền qua máy biến ap tu ngau B, va Bo:
- Công suât truyên qua cuộn cao :
- Công suất truyền qua cuộn trung:
7m (= ng; = 2I5:0)
Scar (2 = MU) = 2lS.m(9= Sys]
- Công suất truyền qua cuộn hạ :
Si (f) = Su; (2) = Šqg;(f) + Srg;(f)
Bảng phân phối công suất :
Trang 21(Œ) 0+6 6+7 7+8 8+12 12+14 14+18 18+20 | 20+24 S(M Sp3 110,44 | 110,44 | 110,44 | 110,44 | 110,44 | 110,44 | 110,44 | 110,44 ScpI= 4253 68,05 47,17 45,57 40,49 39,53 51,46 36,37 Scp2 Srni= 38,78 38,78 59,66 59,66 47,73 47,73 35,79 35,79 Stp2 Supi=Sup 81,31 106,83 | 106,83 | 105,23 88,22 87,26 87,25 72,16 2
3 kiém tra diéu kién qua tai Khi lam viéc binh thuong
Trang 22z„„— 119,32
ak ạt 0,5.1,4
= Sinry 2 =170,45(MVA)
Máy biến áp đã chọn thoả mãn điều kiện quá tải vì S„„ = 250 > 170,45
- Xét phân bố công suất trên các cuộn dây cua MBA trong điều kiện sự cỗ :
- Công suât truyền qua cuộn trung của máy biên áp : =5 =119,32(M4) - Công suất truyền qua cuộn hạ của máy biên áp : S; = 5z - sầu -S,=1 17,5-52117-1,67 =102,77(MVA) - Công suất phía cao của máy biến áp tự ngẫu : Sena = S¿ —'8,»¿ =102,77—119,32 =—16,65(MVA)
(Công suất lấy về tr cao ap (220 kV) nén mang dấu âm) Khi đó, công suât phát lên hệ thông là
Syur = Sens +Sgs =110,44+ (-16,65) = 93,89 (MVA), Vi thế lượng công suất thiếu là :
Sthiga= Syyp —Syypp = 204,78 — 93,89 = 110,89(MVA)
Lượng công suất thiếu nhỏ hơn dự trữ quay của hệ thống (200 MVA) nên máy
biến áp đã chọn thoả mãn
Trường hợp Stmin
- Xét phân bố công suất trên các cuộn dây của MBA trong điều kiện sự cố :
- Công suât truyền qua cuộn trung của máy biên áp :
Šg; = Šz„; = 71,59(M⁄4)
- Công suất truyền qua cuộn hạ của máy biên áp :
1 1
Ss = Sane ~ 3 Su ~Syy = 117,55 2117-12, 79 = 97,65(MVA) - Công suất phía cao của máy biến áp tự ngẫu :
Ốc; = S„y; —'8;y; =97,65— 71,59 = 26,06(M1⁄4)
Khi đó, công suất phát lên hệ thống là
Sợ =SQ; +9, =110,44+ 26,06 =136,5(MVA), Vì thế lượng công suất thiếu là :
Sthiga= Spyp —Syyp = 213,36 -136,5 = 76,86(MVA)
Lượng công suất thiếu nhỏ hơn dự trữ quay của hệ thống (200 MVA) nên máy
biến áp đã chọn thoả mãn
2.2.3 - Tính tổn thất công suất và tốn thất điện năng :
- Tén that trong máy biến áp hai cuộn dây và máy biến áp tự ngẫu gồm hai phần:
Trang 23+ Tén thất đồng trong dây dẫn phụ thuộc vào phụ tải máy biến áp
Công thức tính tốn thất điện năng trong máy biến áp ba pha hai cuộn dây trong
một năm :
Sĩ,
AA 2c4= 365.(APo.t + APN 2S; =) dmB
+ Đối với máy biến áp tự ngẫu ba pha :
AAq =365.APo.t + 365 (APA SZ,.t; + APyy S5)-ty + AP yy Sii-t;)
dmB
Trong đó :
- Sci, Sts Sui : 14 cong suat tai qua cuộn trung, cao ,hạ của máy biến áp tự ngẫu
trong thời gian t
- S¡: là công suất tải qua máy biến áp hai cuộn dây trong khoảng thời gian t
- AP, : tổn hao sắt từ - APym : ton thất ngan mach
* Tổn hao ngắn mạch của các cuộn dây trong máy biến áp tự ngẫu : APuc= 0,5.(APNc.r + ARcn HH An =H)
a an
APy cy AP APy.r= 0,5.(APN.c-t- —NOH + = NTH)
Qa Qa
AP AP
APyc= 0,5.(- APyc-t + ——CH + CN)
Qa” œ“
* Từ các thông số trên của máy biến áp ta tính được tốn thất điện năng trong máy biến áp trong từng phương án :
I Phuong an I:
a May bién áp ba pha hai đây quan :
Trang 24260 + oop) = 260 KW > ’ APyu = 0,5.(-520 + 260 + 200) = 780 KW ’ > APnrt = 0,5.(520 - Thay các dữ liệu vào cơng thức và tính tốn ta được: 260, +| 260 2 27.75 +260 250 123,277 + 260 81,317 250° 6,447 > +780 250 _ 16,44? 2507 102,397 260 +190 250 4,44° 780 106,837 2507 2 26o.100.72 +260 2507 2507 4.447 105,237 2507 AA =2.120.8760 + 2.365 95,717 +| 260 5 250 +260 94.757 2507 260 + 260 88,227 2507 7,497 aso? * 78° J Jas 87,267 2507 2 T42 7gọ, 2507 19,437 87,267 106,687 +| 260 5 250 91,59? 250° 260 +260 = 2,71.10°(kWh) Vay tong ton thất điện năng ở phương án này là : + 260 +780 2507 2507 72.167 250° 19,437 250° +780 \s AAs =AAg, + AAgy + AAg3=2,71.10° +3,61.10° = 6,32 10°KWh H Phương án II :
a Máy biến áp ba pha hai dây quấn :
Trang 26AA = 2.120.8760 + 0.5.365 = 2,60.10°(kWh) 2 2 2 Bán +260, 5:8 +780,5 bi _ + 2507 2 760, 28:95 250° 38,787 + 260 +780 2507 2507 2 260.**1 +190 250° 59,667 +780 250° 2507 2 260.422! + 260 250° 59.667 + 780 106,837 2507 105,237 2507 2 260, 20:49 +260 250° 41.137 +780 2507 2 260.32:33 + 260 250° 41.137 250° 2 260.2246 + 260 2507 35,797 +780 2507 2 260,303? + 260 2507 35,797 + 250° 2507 Vậy tổng ton thất điện năng ở phương án này là : 2 +780, 5-26 250
AAy =AAg, + Ags + Ags =2,60.10° +3,61.10° = 6,21 10°kWh
2.2.4 Tính dòng điện làm việc bình thường và dòng điện làm việc cưỡng bức
I Phuong an I:
1 Dòng cưỡng bức ớ cấp điện áp 220KV
cb max max {Ieo1 > Tope sles}
Trang 27- _ lu; là đòng điện cưỡng bức trên đường dây nối nhà máy với hệ thống
_ Sutmax _ 246,54
2 3U, V3.220
Vậy : Teb max (220Kv) = 0,646 kA
I =0,646kA
2.Dòng cưỡng bức ở cấp điện áp II0KV
Ip max = Max {lcbs > Too4 > Ios}
Trang 281 Dòng cưỡng bức ở cấp điện áp 220KV
Top max = Max {levi , Lev2 5 lcp3}
-_ lạ¡ là đòng điện cưỡng bức phía cao áp của máy biến áp liên lạc: I _ Se(Bt)max = 68,05 °' 3U, A3.220 -_ l„z là đòng điện cưỡng bức trên đường dây nối nhà máy với hệ thống =0,178kA — Sut max _ 246,54 °? V3Uạ„ V3.220 -_ lạ; là đòng điện cưỡng bức phía cao áp sơ đồ bộ máy biến áp + máy phát 1 =0,646kA S Ioy3 = 1,05." = 1,05 V3.U am Vay : Teb max (220Kv) = 0,646 kA 117,5 "3.220 =0,323kA
2.Dòng cưỡng bức ở cấp điện áp II0KV
kỹ max — max {lov4 > Togs }
Trang 29Same = 1,0 5 US _ 11.97 ka Ty max(6KV) =lops =1,05 VR.U._ = V3 3 6 7“ dm Tổng hợp kết quả ta có bảng sau: Câp điện áp 220KV 110 KV 6KV Dong dién Top (KA) 0,646 KA 0,313 KA 11,87 KA CHƯƠNG HI TÍNH TOÁN DÒNG ĐIỆN NGAN MACH I- Mục đích :
Mục đích tính toán dòng điện ngắn mạch là dé lựa chọn các khí cụ điện và các phần tứ khi có dòng điện chạy qua, những thiết bị đó phái thoá mãn điều kiện làm việc bình thường và có tính ỗn định khi có dòng điện ngắn mạch Do vậy việc tính toán ngắn mạch chính là để lựa chọn các khí cụ điện và các
phân tử có dòng điện chạy qua,đường cong tính toán dùng để tính dòng điện tại điểm ngắn mạch, biểu thị quan hệ giữa độ lớn tương đối cúa dòng điện ngắn mạch và điện kháng tính toán của mạch điện ngắn mạch tại những thời
điểm khác nhau
Trang 32*Tính ngăn mạch tại diém N,
Trang 33x1?
Xis= Xi; + X17 = 0,023 + 0,0796 = 0,1025
2 Tinh dong ngắn mạch tại Ñ¡ ở các thời điểm: t = 0s; 0,15; 0,25; 0,5s
Trang 34T(s) 0 0.1 0,2 0,5 I*cxur (kA) 0,55 0,54 0,51 0,52 lcnr 3,45 3,39 3,20 3,26 T¥cxur (KA) 2,75 2,35 2,14 2,05 Tox (KA) 2,43 2,08 1,89 1,81 Iui(kA) 5,88 5.47 5,09 5,07 3 Dòng xung kích tại điểm N; ig = Ky V2.1 hi) =1,8.V2.5,88 = 14,968 kA
*Tinh ngan mach tai diém N>
1 Lập va bién déi sơ đồ thay thế
Ta thấy các nguồn cung cấp cho điểm ngắn mạch N; hoàn toàn đối xứng
Trang 36Xx Đ et X - 0/0794 mm C) E1034 2 Tinh dong ngan mạch tại N; ở các thời điểm: t = 0s; 0,15; 0,28; 0,5s 09995 Eur C) PIPES N 2 - Phía hệ thống có Suy = 2500 MVA với giả thiết hệ thống mang tính nhiệt điện ta CÓ: X ur =Xp- oH" = 0,095,720" = 2,375 os 100 - Phia nhanh may phat: S Xue = x, Sine = 0,0796.3-! 17,5 =0,281 cb „ S 2500 Trong do: Tour = Tox Bu, = Íxwr M115 = 12,55 Tag Som 3.1175
Tome = Toxme hệ = Texme VBA 15 =1, 769 Toce
Bảng 4.2 Kết quá tính toán dòng điện ngắn mạch tại điểm N; T(s) 0 0,1 0,2 0,5 I*ckur (kA) 0.405 0.403 0.395 0.39 lcnT 5,08 5,05 4,95 4,89 T*cxmr (kA) 3,6 2,9 2,62 2,41 lcgwr (kA) 6,36 5,04 4,63 4,26 Ixa(kA) 11,44 10,09 9,58 9,15 3 Dòng xung kích tại điểm N; 1v =K A214 =1,8V2.11,44= 29,12 kA
*Tính ngăn mạch tại diém N;
Trang 37Điểm ngắn mạch được cung cấp bởi máy phát F) Sơ đồ thay thế: Xio E, N 3 2 Tinh dong ngắn mạch tại Na ở các thời điểm: t = 0s; 0,15; 0,25; 0,5s - Phía nhánh máy phát: Sam 117,5 X„vy =Xụo re r= 0,156 4 = 0,1833 + 5 + oT Trong đó: loa CKME —ˆ Texme V3.U., —— “CKME 3.63 = >1 CKME -UtB D> Bang 4.3 Kết quả tính toán dòng điện ngắn mạch tại điểm N; T(s) 0 0.1 0,2 0,5 T¥cxmr (KA) 5,32 4,08 3,58 3,03 Texmr (KA) 57,285 43,933 38,549 32,519 Ins(KA) 57,285 43,933 38,549 32,519 3 Dòng xung kích tại điểm N; 1v =K A214 = 1,8J2.57,285 = 145,823 kA
*Tính ngăn mạch tại điêm N¿
Trang 40Ta có sơ đồ rút gọn:
Xx, Xa
Emr OC aan Z ow ()E psy
AN
2 Tinh dong ngắn mạch tại N¿ ở các thời điểm: t = 0s; 0,15; 0,25; 0,5s
- Phía hệ thống có Sur = 2500 MVA với giả thiết hệ thống mang tính nhiệt điện ta CÓ: Xu = Xa a = 0.242 00 =6,05 - Phía nhánh máy phát (Eaaa): 2.117,5 S = x, Sine = 0,304 Xue = 0,714 cb ^ * 1 1 Do Xuur>3nên Tega =, =x = s05 =0,165 HT ; * 2 Tuy = Lox za = 0,165 Fes =37,802kA - Tp .6, + 5 - +
l„wp = Ï CKME 43 Ung > —— CKME V3.6,3 21173 =21,536 up