đồ án tốt nghiệp thiết kế nhà máy nhiệt điện

CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN: Trong quá trình thiết kế, khi chọn số lượng và côngsuất máy phát điện cần chú ý các đặc điềm sau: - Máy phát điện có công suất càng lớn thì vốn đầu tư, tiêu hao nhiên

Trang 1

CHƯƠNG I CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN - CÂN BẰNG CÔNG SUẤT

VẠCH PHƯƠNG ÁN NỐI ĐIỆN

I.1 CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN:

Trong quá trình thiết kế, khi chọn số lượng và côngsuất máy phát điện cần chú ý các đặc điềm sau:

- Máy phát điện có công suất càng lớn thì vốn đầu

tư, tiêu hao nhiên liệu để sản xuất ra một đơn vị điện năngvà chi phí vận hành hàng năm càng nhỏ Nhưng về mặtcung cấp điện đòi hỏi công suất máy phát lớn nhất khôngđược lớn hơn dự trữ quay của hệ thống

- Để thuận tiện cho việc xây dựng cũng như vậnhành về sau, nên chọn các máy phát điện cùng loại

- Chọn điện áp định của máy phát lớn thì dòng điệnđịnh mức, dòng điện ngắn mạch ở cấp điện áp này sẽnhỏ do đó dễ dàng chọn khí cụ điện hơn

- Tuy nhiên đối với đề tài thiết kế này, nhiệm vụthiết kế nhà máy điện có công suất 210 MW, gồm 4 tổmáy công suất 55 MW Tra bảng phụ lục I của máy phátđiện tuabin hơi trang 76 sách '' Thiết kế nhà máy điện vàtrạm biến áp '' nhà xuất bản KHKT_Hà Nội năm 2001 tachọn được máy phát điện có các thông số sau:

Loạimáykíchthích

Nv/phMVAS MWP KVU Cos kAI Xd'' Xd' XdTB-55-

2 3000 68,75 55 11,5 0,8 3,462 0,1230,1821,452 B-T-450-3000

I.2 TÍNH TOÁN PHỤ TẢI VÀ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT:

Nhà máy điện có nhiệm vụ cung cấp điện cho cácphụ tải sau:

I.2.1 Phụ tải cấp điện áp máy phát 10,5 kV:

suất cos = 0,85

SVTH: TRỊNH XUÂN SINH-Lớp 98Đ1A

Trang 1

Trang 2

- Công suất biểu kiến cực đại: 17 , 647

85 , 0

15 Cos

- Công suất biểu kiến cực tiểu:

SUFmin= 70%.SUFmax= 0,7.17,647 = 12,353 (MVA)+ Đồ thị phụ tải: Hình 1

Từ đồ thị phụ tải ta tính được công suất theo thời

I.2.2 Phụ tải cấp điện áp 110 kV:

công suất cos = 0,85

- Công suất biểu kiến cực đại:

647 , 117 85 , 0

100 Cos

SUTmin= 80%.SUTmax= 0,8.117,647 = 94,118 (MVA)+ Đồ thị phụ tải: Hình 2

100P%

Trang 3

I.2.3 Phụ tải cấp điện áp cao 220 kV:

suất cos = 0,85

85 , 0

70 Cos

SUCmin= 80%.SUCmax= 0,8.SUcmax= 0,8.82,353=

+ Đồ thị phụ tải: Hình 3

Hình 3

I.2.4.Công suất tự dùng của nhà máy:

Trang 3

100P%

Trang 4

Công suất tự dùng phụ thuộc vào kiểu nhà máy vàcông suất của nhà máy Đối với nhà máy nhiệt điện côngsuất tự dùng xác định gần đúng như sau:

tdt

S

S6,04,0S

%S

Trong đó:

Stdt :là phụ tải tự dùng ở thời điểm t

SNM: tổng công suất đặt nhà máy

SNMFt: công suất của nhà máy phát ra tại thờiđiểm t, được xác định gần đúng: SNMFt= SUH+ SUT+ SUC

A5

Thời gian

SNMFt (MVW)183,277198,571 214,39 177,657Stdt (MVA) 8,799 9,166 9,545 7,224

I.2.5 Công suất dự trữ của hệ thống:

Công suất dự trữ của toàn hệ thống xác định theocông thức sau:

Sptmax= Max{ SUF+ SUT+SUC+ Std}

065 , 261 935 , 233 75 , 68 4 3000 07 , 0

I.2.6 Cân bằng công suất :

Qua tính toán trên ta lập bảng số liệu cân bằng côngsuất của toàn nhà máy theo thời gian trong một ngày đêmnhư bảng A6:

A6

Thời gian

SUF (MVW) 14,118 17,647 17,647 12,353SUT (MVA) 105,882117,647117,647 94,118

Trang 4

Trang 5

SUC (MVA) 65,882 65,882 82,353 74,118Stdt (MVA) 8,861 9,228 9,624 8,734

Spt(MVA) 194,743210,404227,271189,323

S* th (MVA) 80,257 64,594 47,729 85,677

 Nhận xét: Từ bảng A6 ta nhận thấy trong điềukiện làm việc bình thường thì nhà máy luôn phát đủ côngsuất cho phụ tải ở các cấp điện áp và luôn thừa với mộtlượng tương đối lớn so với công suất thiết kế của nhàmáy Do đó nhà máy có khả năng phát triển phụ tải ở cáccấp điện áp

I.3 CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH :

I.3.1 Đề xuất phương án:

Chọn sơ đồ nối điện chính của nhà máy điện là mộtkhâu quan trọng trong quá trình thiết kế nhà máy điện Vìvậy cần phải nghiên cứu kỹ nhiệm vụ thiết kế, nắmvững các số liệu ban đầu, dựa vào bảng cân bằng côngsuất Các phương án vạch ra phải đảm bảo cung cấp điệnliên tục cho các hộ tiêu thụ và phải khác nhau về cáchghép nối

Nếu ta chọn phương án không hợp lý thì dẫn đếnviệc không đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện, tổn thấtđiện năng lớn , chi phí xây dựng cao, vận hành phức tạp,thiết bị cồng kềnh

Các phương án vạch ra cần phải thoả mãn một sốyêu cầu sau:

- Thành phần phần trăm công suất phụ tải cấp điệnáp máy phát so với công suất tổng của nhà máy:

%917,9100275

624,9647,17100S

SS

%S

NM

max td max UF

< 15% nên ta chọn phương án sơ đồ nối bộ

- Công suất mỗi bộ ''máy phát điện -máy biến áp''không được lớn hơn dự trữ quay của hệ thống

- Chỉ được phép ghép bộ máy phát điện-máy biếnáp 2 cuộn dây vào thanh góp điện áp nào mà phụ tải cực

Trang 5

Trang 6

tiểu ở đó lớn hơn công suất của bộ này Có như vậy mớitránh được trường hợp, lúc phụ tải cực tiểu, bộ nàykhông phát hết công suất, hoặc công suất phải chuyển qua

2 lần biến áp, làm tăng tổn hao và gây quá tải cho máybiến áp 3 cuộn dây (nếu dùng máy biến áp tự ngẫu đểliên lạc thì không cần xét đến điều kiện này)

- Do điện áp cấp trung = 110kV nên cả 2 phía trung_cao,trung tính trực tiếp nối đất nên chọn máy biến áp tựngẫu làm máy biến áp liên lạc

- Khi công suất tải lên điện áp cao lớn hơn dự trữquay của hệ thống thì phải đặt ít nhất 2 máy biến áp

- Không nên dùng quá 2 máy biến áp 3 cuộn dây hoặctự ngẫu để liên lạc hay tải điện giữa các cấp điện áp

vì sơ đồ thiết bị phân phối sẽ phức tap

- Từ những yêu cầu trên, ta vạch được một sốphương án nối điện cho nhà máy như sau:

a Phương án 1: Sơ đồ như hình I.1

Hình I.1

+ Ưu nhược điểm sơ đồ:

- Sơ đồ đảm bảo độ tin cậy cao, cung cấp điện liêntục cho phụ tải

- Số lượng máy biến áp bằng với số lượng nguồn

do đó vận hành nhà máy linh hoạt, kinh tế

- Khi sự cố 1 trong 2 máy biến áp liên lạc thì hệthống vẫn đảm bảo liên lạc giữa phía cao_trung qua máybiến áp liên lạc còn lại

~

F3

B3

Trang 7

- Sơ đồ thiết bị phân phối đơn giản, nhưng không cókhả năng phát triển phụ tải cấp điện áp máy phát do hạnchế bởi sơ đồ nối bộ.

b Phương án 2: Sơ đồ như hình I.2

Hình I.2

+ Ưu nhược điểm của sơ đồ:

- Sơ đồ đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện liên tụccho phụ tải

- Khi xaøy ra sự cố máy biến áp liên lạc thì hệthống tách rời phía trung_cao và phụ tải phía trung sẽthiếu nguồn cung cấp do: SUTmin > SbộT và phía trung khôngliên hệ với hệ thống

- Số lượng máy biến áp liên lạc ít nên đơn giản trong

sơ đồ thiết bị phân phối

c Phương án 3: Sơ đồ như hình I.3

Hình I.3

Trang 7

110kV

~

F4

B4

Trang 8

- Sơ đồ có độ tin cậy cung cấp điện cao, đảm bảocung cấp điện liên tục cho hộ tiêu thụ.

Số lượng máy biến áp phía cao nhiều nên giá thànhlắp đặt lớn, sơ đồ phân phối thiết bị phức tạp

- Khi sự cố 1 trong 2 máy biến áp liên lạc thì hệthống vẫn đảm bảo liên lạc giữa phía cao_trung qua máybiến áp liên lạc còn lại

d Phương án 4: Sơ đồ như hình I.4

Hình I.4

- Số lượng máy biến áp nhiều nên chi phí đầu tư vàvận hành lớn

- Khi xaøy ra sự cố máy biến áp liên lạc thì hệthống vẫn liên lạc giữa phía cao_trung, nên độ tin cậycung cấp điện cao, và không mất nguồn do nhà máy cấp

- Sơ đồ thiết bị phân phối phức tạp

- Số lượng máy biến áp phía cao nhiều nên đầu tưvà vận hành lớn

- Sơ đồ cho phép phát triển thêm phụ tải ở các cấpđiện áp

e Kết luận: Qua phân tích nhiệm vụ , sơ đồ nhà máy và

ưu nhược điểm của các phương án ta nhận thấy phươngán 1 và 4 có nhiều ưu điểm hơn Do vậy ta chọn 2 phương

Trang 9

án này để tính toán so sánh kinh tế_kỹ thuật để chọnphương án tối ưu cho nhà máy cần thiết kế.

CHƯƠNG II CHỌN MÁY BIẾN ÁP

II.1 CHỌN MÁY BIẾN ÁP:

Máy biến áp là một trong những thiết bị chính trongnhà máy điện, vốn đầu tư của nó chiếm một phần rấtquan trọng trong tổng vốn đầu tư của nhà máy điện Vìvậy việc chọn số lượng máy biến áp và công suất địnhmức của chúng là rất quan trọng

Công suất định mức của máy biến áp được chọnphải đảm bảo đủ khả năng cung cấp điện theo yêu cầu phụtải không những trong điều kiện làm việc bình thường màngay cả lúc sự cố Chế độ làm việc định mức các máybiến áp phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ môi trường nhưngcó thể đặt hàng theo điều kiện khí hậu tại nơi lắp đặtnên không cần hiệu chỉnh theo nhiệt độ

Sau đây ta đi chọn máy biến áp cho từng phương án:

II.1.1 Phương án 1 :

 Điều kiện chọn máy biến áp:

- Đối với máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây nối bộ thìchọn theo điều kiện sau:

K

S

S 

a Chọn máy biến áp nối bộ B 1 , B 4

Trang 9

Trang 10

Máy biến áp B1 , B4 là máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây,điều kiện chọn:

SđmB1  SđmF1 = 68,75 (MVA)Tra bảng 2 phụ lục II sách Thiết kế nhà máy điệnĐHBK_HN 1990;

chọn loại B1: TДЦ 80/242

SđmB4  SđmF4 = 68,75 (MVA)Tra bảng 2 phụ lục II sách Thiết kế nhà máy điệnĐHBK_HN 1990;

UUK

C

T C

5,1375

,0

75,68K

SS

cl

đmF 3

, 2

Tra bảng 2 phụ lục II sách thiết kế nhà máy điệnĐHBK_HN 1990;

chọn loại B2 ≡ B3 loại: ATДЦTH 160/230

Vậy ta có bảng thông số của B1,B2,B3,B4 như sau:

Loại MVASđm

Io%

Giá103R

o

∆PN (kV)

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

Do công suất của máy biến áp liên lạc và công suất

dự trữ hệ thống lớn, đảm bảo cung cấp điện cho phụtải ở các cấp Nên khi sự cố bộ trung thì bộ cao vẫn làm

Trang 10

Trang 11

việc chế độ định mức và sự cố bộ cao thì bộ trungvẫn làm việc chế độ định mức.

d Kiểm tra quá tải cho máy biến áp liên lạc:

+ Quá tải bình thường:

Lúc làm việc bình thường công suất tải cực đại của

máy biến áp B2,B3:

SB2= SB3 = SđmF - Std -SUF2min (MVA)

294,62S

.K

SK

2 đmB cl

2

Vậy lúc làm việc bình thường máy biến áp liên lạc

B2, B3 tải 77,9% công suâtú mẫu qua cuộn hạ của máy biếnáp liên lạc B2,B3, nghĩa là nó làm việc non tải

+ Quá tải sự cố:

Khi sự cố một máy biến áp liên lạc:

Tình trạng làm việc sơ đồ và trào lưu công suâtúnhư Hình II.1

Hình II.1

63,529MVA

55,176MVA

8,353MVA

Trang 12

SH2 = SđmF2-StdF2-SUF2min = 68,75 - 0,04.68,75 - 0,3.12,353

= 63,529 (MVA)Công suất truyền qua cuộn trungû:

ST = SUTmax- (SđmF4- StdF4- SUF4max)

ST = 117,647 - (68,75 - 0,04.68,75 - 0,2.17,647) =55,176 (MVA)

Công suất truyền qua cuộn cao:

SC = SH - ST = 63,529 - 55,176 = 8,353 (MVA)Qua tính toán ta nhận thấy máy biến áp B2,B3 làm việc ởchế độ biến áp, tức là truyền công suất từ H-T và H-C

vì thế công suất truyền qua cuộn hạ là lớn nhất

794,0160.5,0

529,63S

.K

SK

2 đmB cl

H

Vậy khi sự cố một máy biến áp liên lạc B3(2) với khảnăng quá tải cho phép máy biến áp còn lại luôn đảm bảotruyền công suất qua cuộn trung và truyền về hệ

+ Khi sự cố bộ trung:

SH2(3) = SđmF2-StdF2-SUF2min = 68,75 0,04.68,75 0,3.12,353

= 63,529 (MVA)Công suất truyền qua cuộn trungû:

ST = 21SUtmax = 0,5.117,647 = 58,824 (MVA) Công suất truyền qua cuộn cao:

SC = SH - ST = 63,529 - 58,824 = 4,705 (MVA)Hệ số mang tải:

735,0160.5,0

824,58S

K

SK

2 đmB cl

) 3 ( 2

Vậy thoả mãn điều kiện quá tải

II.1.2 Phương án 4:

+ Điều kiện chọn máy biến áp tự ngẫu:

Đối với máy biến áp tự ngẫu liên lạc ta chọn theođiều kiện sau:

SđmB ≥ 0,5.(SUTmax- SbộT)

a Chọn máy biến áp nối bộ B 1,2,3 và B 4 :

Trang 12

Trang 13

Tương tự như ở phương án 1 ta chọn được:

b Chọn máy biến áp tự ngẫu liên lạc B 5,6 :

SđmB5,6 ≥ 0,5.(SUTmax- SbộT)

SđmB5,6 ≥ 0,5.(117,647 - 68,75) = 24,45 (MVA)Tra bảng 2 phụ lục II sách Thiết kế nhà máy điệnĐHBK_HN 1990;

chọn loại B5= B6 loại:ATДTH 32/230 có Sđm = 32(MVA) Vậy tacó bảng thông số của B1,2,3, B4, B5,6 như sau:

∆PN (kV)

= 27,588 (MVA)Khi đó hệ số mang tải:

%2,86862,032

588,27S

SK

5 đmB

5

Vậy lúc làm việc bình thường máy biến áp liên lạc

B5, B6 tải 86,2% công suâtú định mức của máy biến áp liênlạc B5,B6, nghĩa là nó làm việc non tải

+ Quá tải sự cố:

- Khi sự cố bộ trung công suất truyền qua mỗi máy

B5,B6 là:

824,582

647,1172

SS

Trang 14

Hệ số mang tải:

83,132

824,58S

SK

5 đmB

5 B

Kt = 1,83 > Kqt.cp = 1,2

Do đó ta chọn lại loại máy biến áp liên lạc B5,B6:chọn loại:

ATДЦTH 63/230 có các thông số sau:

Loại MVASđm

Io%

Giá

103R

o

∆PN (kV)

- Kiểm tra khi sự cố bộ trung:

Tình trạng làm sơ đồ và trào lưu công suâtú nhưHình II.2

Hình II.2

934,063

824,58S

SK

5 đmB

58,824MVA

Trang 15

Tình trạng làm sơ đồ và trào lưu công suâtú nhưHình II.3

Hình II.3

Công suất truyền qua cuộn trung:

ST = SUTmax- (SđmF4- StdF4- SUF4) (MVA) = 117,6 - (68,75 - 0,04.68,75- 0,2.17,647) = 55,176(MVA)

876,063

176,55S

SK

5 đmB

5

Kt = 0,876 < Kqt.cp = 1,2Vậy máy biến áp luôn đảm bảo khi quá tải sư cố

CHƯƠNG III TÍNH TOÁN TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG

Như ta đã biết, tổn thất công suất trong máy biến ápvà máy biến áp tự ngẫu gồm 2 phần:

- Tổn thất sắt không phụ thuộc vào phụ tải và bằngtổn thất không tải của máy biến áp

- Tổn thất đồng phụ thuộc vào phụ tải, khi phụ tảibằng công suất định mức của máy biến áp thì tổn thấtđồng bằng tổn thất ngắn mạch

Sau đây ta tính tổn thất điện năng cho từng phươngán:

III.1 PHƯƠNG ÁN 1:

III.1.1 Tổn thất điện năng trong máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây:

+ Đối với máy biến áp B1:

Do B1 được nối bộ với máy phát F1 lên thanh góp cao220kV nên nó luôn luôn làm việc với công suất cực đại

Trang 16

bằng công suất của bộ suất ngày đêm, do đó tổn thấtđiện năng trong máy biến áp B1 là:

2 1 đmB i

2 i N 0

1

S

t.S.Pt.P

1 UF 1 tdF 1 đmF

529 , 63 12 471 , 62 6 176 , 63 t

32024.80

với công suất cực đại bằng công suất của bộ suất ngàyđêm, do đó tổn thất điện năng trong máy biến áp B4 là:

2 4 đmB i

2 i N 0

4

S

t.S.Pt.P

A   

UF UF

4 UF 4 tdF 4 đmF

529 , 63 12 471 , 62 6 176 , 63 t

355,94994

31024.70

III.1.2 Tổn thất điện năng trong 2 máy biến áp tự

ngẫu liên lạc B 2 , B 3 :

Trang 17

Công suất truyền qua các cuộn dây H-C-T của máybiến áp B2 được xác định như sau:

cl

H C N T

C N C

.

PK

PP

.2

cl

H T N T

C N T

.

PK

PP

.2

cl

H C N H

.

K

PK

P.2

UUK

C

T C

2

380 P

2

1

PN.T   NC T  

570 380

5 , 0

190 5

, 0

190 2

2 đmB

iH H N 2

2 đmB

iT T N 2

2 đmB

iC C N 0

S

S P S

S P t

P

Trong đó: SiH, SiT, SiC: làì công suất truyền qua cuộn

các công thức trên ta được bảng:

Trang 18

40 , 412 6 33 , 118 12 46 , 965 6 36194 , 669 t

,

2 2 A

 .190.36194,669 190.13278,746 570.90395,367

160

124.85



895 , 4419

Chọn sơ đồ phân bố phụ tải cấp điện áp máy phátnhư sau:

2 i N 0

1 2

,

t S P t P 2 A 2

2 3 đmB i

2 i N 0

t.S.Pt.P

Trang 19

ti 06 68 818 1824

367 , 90395 6

294 , 62 12 706 , 60 6 765 , 61 t

32024.80.2

3 UF 3 tdF 3

529 , 63 12 471 , 62 6 176 , 63 t

32024.80

với công suất cực đại bằng công suất của bộ suất ngàyđêm, do đó tổn thất điện năng trong máy biến áp B4 là:

2 4 đmB i

2 i N 0

4

S

t.S.Pt.P

A   

UF UF

4 UF 4 tdF 4 đmF

529 , 63 12 471 , 62 6 176 , 63 t

355,94994

31024.70

III.2.2 Tổn thất điện năng trong máy biến áp tự

ngẫu liên lạc B 5 , B 6 :

Máy biến áp B5, B6 vận hành song song có SUTmin > SbộT

do đó ở chế độ làm việc bình thường công suất khôngtruyền từ trung - cao Vậy công suất truyền qua cuộn cao -trung 2 máy bằng nhau:

SC = ST = SUT - (SđmF4- StdF4- SUF4)

SC = ST = SUT + 0,2SUF - 66Dựa vào bảng A.6 ta tính được:

Trang 19

Trang 20

ti 06 68 818 1824

Do nhà chế tạo chỉ cho  PNCT  215 (KW) nên ta có:

5 , 107 P

2

1 P

cl

H C N T

C N C

N

K

PK

PP

2

1

5 , 107 2

215 P

2

1

PN.C   NC T  

i 2

6 , 5 đmB

2 iH H N 2

6 , 5 đmB

2 iT T N 2

6 , 5 đmB

2 iC C N 0

6 ,

S

SP

S

SP

S

SP

.n

1t.P.n

SiH 

6 , 5 đmB i

2 iT T N C N 0

6 , 5

S

t.SP

Pn

1t.P.n

2

1 24 37 2

1 A A A A

 A 2879 , 536  6669 , 718  6281 , 289  3213 , 928 365 (KWh)

97 , 10601001

A 

Trang 20

Trang 21

CHƯƠNG IV TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH

Ngắn mạch là tình trạng sự cố nghiêm trọngthường xảy ra trong hệ thống điện Vì vậy các khí cụđiện phải đựơc tính toán và lựa chọn sao cho khôngnhững làm việc ở chế độ bình thường mà còn có thểchịu đựng được khi xaøy ra sự cố ngắn mạch

Để kiểm tra các phần tử trong hệ thống điện đảmbảo ổn định động và ổn định nhiệt, chúng ta phải dựbáo các tình trạng ngắn mạch có thể xaøy ra và xác địnhdòng ngắn mạch tính toán tương ứng Các số liệu vềdòng ngắn mạch là căn cứ quan trọng để thiết kế hệthống bảo vệ rơle và định phương hướng vận hành hệthống

Do tính toán ngắn mạch là phần không thể thiếutrong thiết kế nhà máy điện và hệ thống điện, phươngpháp tính toán ở đây là dùng phương pháp dùng đường congtính toán

IV.1 TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH CHO PHƯƠNG ÁN 1:

IV.1.1 Điểm ngắn mạch tính toán: Hình IV.1.1

N

3

N

' 3

N

Trang 22

- Điểm N3, N3': dùng để chọn khí cụ điện phía hạ ápmáy biến áp liên lạc Tình trạng sơ đồ trước khi ngắnmạch là tất cả thiết bị vận hành bình thường, nguồncung cấp cho N3 giả thiết chỉ có F2 làm việc, nguồn cungcấp N3' làì tất cả máy phát và hệ thống trừ máy phát F2.

- Điểm ngắn mạch N5 ,N5', N7, N7': dùng để chọn khícụ điện mạch hạ áp máy biến áp nối bộ Tình trạng sơđồ trước lúc ngắn mạch là tất cả các thiết bị vận hànhbình thường, nguồn cung cấp cho N5 giả thiết chỉ có F4 làmviệc, nguồn cấp cho N7 giả thiết chỉ có F1 làm việc, nguồncung cấp N5' làì tất cả máy phát và hệ thống trừ máyphát F4 , nguồn cấp N7' làì tất cả máy phát và hệ thốngtrừ máy phát F1.

- Điểm ngắn mạch N4, N6 N8: dùng để chọn khí cụđiện cho mạch tự dùng Tình trạng sơ đồ trước lúc ngắnmạch là tất cả thiết bị vận hành bình thường, nguồncung cấp là tất cả máy phát và hệ thống

Dựa vào sơ đô HìnhVI.1 ta có:

3 N 3 N 4

I   ; I N 6  I N 5  I N ' 5; I N 8  I N 7  I N ' 7

IV.1.2 Lập sơ đồ tính toán và xác định các đại lượng tính toán:

a.Sơ đồ thay thế: Hình IV.1.2

Trang 23

Hinh IV.1.2

b Xác định đại lượng tính toán:

+ Chọn các đại lượng cơ bản:

Để đơn giản trong việc tính toán, chọn các đại lượng

100U

.3

SI

100U

.3

SI

100U

.3

SI

100123,0S

SXXXXX

đmF

cb d 4 3 2

- Điện kháng của máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây B4, B1:

131,080

100100

5,10S

S100

%UX

4 đmB

cb N

138,080

100100

11S

S100

%UX

1 đmB

cb N

H T N cl

H C N H

10

S

%UK

%U200

1X

100 11 5 , 0

20 5 , 0

32 200

1 X

Trang 24

cb cl

H C N cl

H T N T C N T

11

SK

%UK

%U

%U200

1XX

100 5 , 0

30 5 , 0

20 11 200

1 X X

H T N cl

H C N T C N C

12 9

S

SK

%UK

%U

%U200

1X

100 5 , 0

20 5 , 0

30 11 200

1 X

100.100.42,0.5,0U

SlX2

1

cbIII

cb 0

- Điện kháng của hệ thống:

009,03000

10027,0S

SXX

đmHT

cb HT

IV.1.3 Tính dòng ngắn mạch tại các điểm.

a Điểm ngắn mạch N 1 : Sơ đồ thay thế :Hình IV.1.3

Hình IV.1.3

317 , 0 X X

X 15  1  6 

47 , 0 X X

X16 2 7 

47 , 0 X X

X 17  3  10 

31 , 0 X X

X18 4 5 

049 , 0 X X

X19 13 14

0485 , 0 2

097 , 0 X //

X

X20 9 12 

235 , 0 2

47 , 0 X //

X

X21 16 17 

1337 , 0 31 , 0 235 , 0

31 , 0 235 , 0 X

X

179 , 02

X

179 , 04

X

179 , 03

X

131 , 05

X

138 , 06

X

097 , 012

X

009 , 014

X

04 , 013

X

291 , 07

X

097 , 09

X

317 , 015

X

47 , 016

X

31 , 018

X

47 , 017

X

097 , 09

X

097 , 012

X

235 , 021

X

0485 , 020

X

31 , 018

X

1

E E23 E4

Trang 25

1822 , 0 X X

X23 22 20

118 , 0 1822 , 0 317 , 0

1822 , 0 317 , 0 X

 Tính dòng ngắn mạch:

- Dòng ngắn mạch do các máy phát cung cấp:

3245,0100

275118,0S

SX

X

cb

đmB 24

ckt F

U3

SI

III

251 0 I

2751

,3IU3

SI

cbIII

đmF 0

ckt 1

2752

,2IU3

SI

cbIII

đmF ckt

K 2

K 1 I 1 , 52 7 , 262 11 , 038 2

1 I

q

xk 1

X

179 , 02

X

179 , 04

X

179 , 03

X

131 , 05

X

138 , 06

X

097 , 012

X

009 , 014

X

04 , 013

X

291 , 07

X

097 , 09

X

179 , 02

X

179 , 04

X

179 , 03

X

131 , 05

X

138 , 06

X

097 , 012

X

009 , 014

X

04 , 013

X

291 , 07

X

097 , 09

X

2

N

Trang 26

317 , 0 X X

X15 1 6 

47 , 0 X X

X16 2 7 

47 , 0 X X

X17 3 10

31 , 0 X X

X18 4 5 

049 , 0 X X

X19 13 14

0485 , 0 2

097 , 0 X //

X

X20 9 12 

235 , 0 2

47 , 0 X //

X

X21 16 17 

- Biến đổi Y( X15, X19, X20 ) sang Δ( X25, X26 )

015,0317,0

0485,0.049,00485,0049,0X

XXXXX

15

20 19 20 19

679,0049,0

0485,0.317,00485,0317,0X

XXXXX

19

20 15 20 15

1117 , 0 1337 , 0 679 , 0

1337 , 0 679 , 0 X

302,0100

2751117,0S

SX

X

cb

đmB 27

ckt F

U3

SI

III

502 0 I

- Dòng ngắn mạch 3 pha tại N2:

X

317 , 015

X

47 , 016

X

31 , 018

X

47 , 017

X

097 , 09

X

097 , 012

X

317 , 015

X

235 , 021

X

0485 , 020

X

31 , 018

X

679 , 026

22

, X

Trang 27

2753

,3IU3

SI

cbII

đmF 0

ckt 2

27525

,2IU3

SI

cbII

đmF ckt

K 2

K 1 I 1 , 52 38 , 023 57 , 795 2

1 I

q

xk 2

N

c Điểm ngắn mạch N 3 , N 5 , N 7 Giả thiết nguồn chỉ có

1 máy phát cung cấp

+ Sơ đồ thay thế :

Hình IV.1.5

- Dòng ngắn mạch do các máy phát cung cấp cũngchính là dòng ngắn mạch 3 pha tại N3:

123,0100

75,68179,0S

SX

X

cb

đmB 2

ckt F

U3

SI

III

75,688U3

SI

I

cbI

đmF 0

ckt 3

75,688,2U3

SI

I

cbI

đmF ckt

K 2

K 1 I 1 , 63 30 , 242 49 , 294 2

1 I

q

xk 3

N

 Tương tự đối với N5, N7:

242,30I

I

IN5 N7 N3 (kA)

585 , 10 I

Trang 28

X 15  1  6 

47 , 0 X X

X17 3 10

31 , 0 X X

X18 4 5 

049 , 0 X X

X19 13 14

0485 , 0 2

097 , 0 X //

X

X20 9 12 

015,0317,0

0485,0.049,00485,0049,0X

XXXXX

15

20 19 20 19

679,0049,0

0485,0.317,00485,0317,0X

XXXXX

19

20 15 20 15

47 , 0 31 , 0

47 , 0 31 , 0 X

01868

679 , 0 X

015,0.291,0015,0291,0X

XXXXX

29

25 7 25 7

Trang 28

097 , 0

12

X

009 , 0

14

X

04 , 0

1

X

179 , 0

4

X

179 , 0

3

X

131 , 0

5

X

138 , 0

10

X

291 , 0

7

X

097 , 0

9

X

' 3

N

H

' 3

0

26

X

291 , 07

X

1868 , 028

X

1

015 , 025

X

291 , 0

X7

' 3

X

049 , 019

X

291 , 07

X

31 , 018

X

47 , 017

X

' 3

N

0485 , 020

X

Trang 29

1465,0.291,01465,0291,0X

XXXXX

25

29 7 29 7

764,6100

75,6832796,3S

SX

X

cb

đmB 31

cong tính toán

6766,15,103

75,683764,6

1U

3

SX

1X

II

cbI

đmF tt

499 , 5 I

I

0576,18381,166766,1I

I

- Dòng ngắn mạch xung kích:

967 , 45 0576 , 18 8 , 1 2 I

K 2

K 1 I 1 , 52 18 , 0576 27 , 447 2

1 I

q

xk 3

X

179 , 02

X

179 , 03

X

131 , 05

X

138 , 06

X

097 , 012

X

009 , 014

X

04 , 013

X

291 , 07

X

097 , 09

X

' 5

X

317 , 015

X

131 , 05

X

47 , 017

X

' 5

N

0485 , 020

X

2

E

47 , 016

X

Trang 30

47 , 0 X X

X16 2 7 

47 , 0 X X

X17 3 10

049 , 0 X X

X 19  13  14 

0485 , 0 2

097 , 0 X //

X

X20 9 12 

235 , 0 2

47 , 0 X //

X

X21 16 17 

015,0317,0

0485,0.049,00485,0049,0X

XXXXX

15

20 19 20 19

679,0049,0

0485,0.317,00485,0317,0X

XXXXX

19

20 15 20 15

1757 , 0 679 , 0 235 , 0

679 , 0 235 , 0 X

015,0.131,0015,0131,0X

XXXXX

32

25 5 25 5

841,1015,0

1757,0.131,01757,0131,0X

XXXXX

25

32 5 32 5

797,3100

75,683841,1S

SX

X

cb

đmB 34

cong tính toán

Trang 30

H

' 5

N

015 ,

0

25

X

679 , 0

26

X

235 , 021

X

131 , 05

X

1757 , 032

X

' 5

N

H 0 X , 15733 N5'1 X , 84134 E123

Trang 31

75,683797,3

1U

3

SX

1X

II

cbI

đmF tt

499 , 5 I

I

0123,380255,35987,2I

I

- Dòng ngắn mạch xung kích:

7635 , 96 0123 , 38 8 , 1 2 I

K 2

K 1 I 1 , 52 38 , 0123 57 , 7786 2

1 I

q

xk 5

X16 2 7 

47 , 0 X X

X 17  3  10 

31 , 0 X X

X18 4 5 

049 , 0 X X

X19 13 14

0485 , 0 2

097 , 0 X //

X

179 , 04

X

179 , 03

X

131 , 05

X

138 , 06

X

097 , 012

X

009 , 014

X

04 , 013

X

291 , 07

X

097 , 09

X

' 7

X

138 , 06

X

47 , 016

X

31 , 018

X

47 , 017

X

097 , 09

X

097 , 012

X

' 7

N

049 , 019

X

H

131 , 05

X

1337 , 022

X

0485 , 020

X

234

E

' 7

N

Trang 32

235 , 0 2

47 , 0 X //

X

X21 16 17 

1337 , 0 31 , 0 235 , 0

31 , 0 235 , 0 X

X 23  22  20 

224,01822,0

049,0.131,0049,0131,0X

XXXXX

23

19 5 19 5

8333,0049,0

1822,0.131,01822,0131,0X

XXXXX

19

23 5 23 5

719,1100

75,6838333,0S

SX

X

cb

đmB 36

ckt F

U3

SI

III

499 , 5 I

75,68361,0IU3

SI

cbI

đmF 0

ckt 7

75.68362,0IU3

SI

cbI

đmF ckt

K 2

K 1 I 1 , 52 31 , 467 47 , 83 2

1 I

q

xk 7

I   

X

Trang 33

I

64286,

280576,18585,10I

I

- Dòng ngắn mạch xung kich:

 N 81,688 45,967 127,655i

i

3 xk xk

N  I  N 49,294 27,447 78,741I

3 xk 3 xk

h Điểm ngắn mạch N 6 Từ sơ đồ tính toán ngắnmạch ta có:

5 N 5 N 6

2543,680123,38242,30I

I

IN6  N5 N5   (kA)

5973,480123,38585,10I

I

 N i N  81,688 96,7635 178,4515i

709,61467,31242,30I

I

IN8 N7 N7    (kA)

165 , 42 58 , 31 585 , 10 I

I

IN8 N7 N7   (kA)

 N i  N 81,688 80,102 161,79i

7 xk 7 xk

N  I  N 49,294 47,83 97,124I

7 xk 7 xk

I '' (kA)

I

(kA)

i xk (kA)

I xk (kA)

0

7,262

7,752

18,486

11,038

Trang 33

Trang 34

0

38,023

36,573

96,791

57,795

N'

ngẫu liên lạc

10,5

32,117

32,797

81,756

48,818

N'

trung

10,5

38,0123

96,7635

57,7786

N'

cao

10,5

31,467

31,58

80,102

47,83

N6

5

68,2543

48,5973

178,452

107,073

110kV Tình trạng sơ đồ trước khi ngắn mạch là tất cả

N N6

2

N

Trang 35

các thiết bị đang vận hành bình thường, nguồn cung cấplà tất cả máy phát và hệ thống.

- Điểm N3, N3', N5, N'

hạ áp máy biến áp nối bộ Tình trạng sơ đồ trước khingắn mạch là tất cả thiết bị vận hành bình thường,nguồn cung cấp cho N3 giả thiết chỉ có F1 làm việc, nguồncung cấp N3' làì tất cả máy phát và hệ thống trừ máyphát F1, nguồn cung cấp cho N5 giả thiết chỉ có F4 làm việc,nguồn cung cấp N5' làì tất cả máy phát và hệ thống trừmáy phát F4

cho mạch tự dùng Tình trạng sơ đồ trước lúc ngắn machlà tất cả thiết bị vận hành bình thường, nguồn cung cấplà tất cả máy phát và hệ thống

mạch hạ áp máy biến áp liên lạc Tình trạng sơ đồ trướclúc ngắn mạch là tất cả các thiết bị vận hành bìnhthường nguồn cấp cho N7 làì tất cả máy phát và hệthống

Dựa vào sơ đồ Hình IV.2.1 ta có:

3 N 3 N 4

5 N 5 N 6

b Xác định các đại lượng cơ bản:

Để đơn giản trong việc tính toán ta chọn các đạilượng cơ bản sau:

Trang 36

Scb = 100 MVA

Ucb = Utbđm: nghĩa là : UcbIII = 230 kV, UcbII = 115 kV, UcbI

230.3

100U

.3

SI

100U

.3

SI

100U

.3

SI

100123,0S

SXXXXX

đmF

cb d 4 3 2

- Điện kháng của máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây B1, B2,

B3, B4:

138,080

100100

11S

S100

%UXXX

1 đmB

cb N

7 6

131,080

100100

5,10S

S100

%UX

4 đmB

cb N

H T N cl

H C N H

12 9

S

%UK

%U200

1X

100 11 5 , 0

22 5 , 0

35 200

1 X

H C N cl

H T N T C N T

13 10

S

SK

%UK

%U

%U200

1X

100 5 , 0

35 5 , 0

22 11 200

1 X X

H T N cl

H C N T C N C

14

SK

%UK

%U

%U200

1X

100 5 , 0

22 5 , 0

35 11 200

1 X

100.100.42,0.5,0S

SlX2

1

cbIII

cb 0

- Điện kháng của hệ thống:

Trang 36

Trang 37

10027,0S

SXX

đmHT

cb HT

IV.2.3 Tính dòng ngắn mạch tại các điểm.

IV.2.3

Hình IV.2.3

317 , 0 X X

X17 1 5

317 , 0 X X

X18 2 6 

317 , 0 X X

X 19  3  7 

31 , 0 X X

X20 4 8 

1057 , 0 3

317 , 0 X //

X //

X

X21 17 18 19 

147 , 0 2

294 , 0 X //

X

X22 11 14 

049 , 0 X X

X23 15 16

457 , 0 X X

X24 20 22

0858 , 0 457 , 0 1057 , 0

457 , 0 1057 , 0 X

236,0100

2750858,0S

SX

X

cb

đmB 25

ckt F

U3

SI

III

-Dòng ngắn mạch do hệ thống cung cấp:

Trang 37

009 ,

0

16

X

04 , 015

X

294 , 014

X

817 , 09

X

294 , 011

X

131 , 08

X

817 , 012

X

179 , 04

X

138 , 05

X

138 , 06

X

138 , 07

X

179 , 01

X

179 , 02

X

179 , 03

X

123

E E4

1057 , 021

X

31 , 020

X

Trang 38

122 , 5 049 , 0

251 0 I

2753

,4IU3

SI

cbIII

đmF 0

ckt 1

27545

,2IU3

SI

cbIII

đmF ckt

K 2

K 1 I 1 , 52 8 , 09 12 , 297 2

1 I

q

xk 1

X17 1 5

317 , 0 X X

X 18  2  6 

317 , 0 X X

X19 3 7 

31 , 0 X X

X 20  4  8 

1057 , 0 3

317 , 0 X //

X //

X

X21 17 18 19 

147 , 0 2

294 , 0 X //

X

X22 11 14 

049 , 0 X X

X23 15 16

264,01057,0

049,0.147,0049,0147,0X

XXXXX

21

23 22 23 22

049,0

147,0.1057,0147,01057,0X

XXXXX

23

22 21 22 21

X

123

E E4

31 , 020

X

2

N

009 ,

0

16

X

04 , 015

X

294 , 014

X

817 , 09

X

294 , 011

X

131 , 08

X

817 , 012

X

179 , 04

X

138 , 05

X

138 , 06

X

138 , 07

X

179 , 01

X

179 , 02

X

179 , 03

X

2

N

264 , 026

X

Trang 39

2 , 0 31 , 0 5698 , 0

31 , 0 5698 , 0 X

55,0100

2752,0S

SX

X

cb

đmF 28

ckt F

U3

SI

III

502 0 I

2758

,1IU3

SI

cbII

đmF 0

ckt 2

27573

,1IU3

SI

cbII

đmF ckt

K 2

K 1 I 1 , 52 4 , 387 6 , 668 2

1 I

q

xk 2

- Dòng ngắn mạch do các máy phát cung cấp cũngchính là dòng ngắn mạch 3 pha tại N3:

123,0100

75,68179,0S

SX

X

cb

đmF 3

Trang 40

đmF ckt

ckt F

U3

SI

III

75,688U3

SI

I

cbI

đmF 0

ckt 3

75,688,2U3

SI

I

cbI

đmF ckt

K 2

K 1 I 1 , 63 30 , 242 49 , 294 2

1 I

q

xk 3

N

 Tương tự đối với N5:

242,30I

IN5  N3  (kA)

585 , 10 I

X18 2 6 

317 , 0 X X

X19 3 7 

31 , 0 X X

X20 4 8 

147 , 0 2

294 , 0 X //

X

X22 11 14 

049 , 0 X X

X23 15 16

457 , 0 X X

X24 20 22

1585 , 0 2

317 , 0 X //

X

04 , 015

X

294 , 014

X

817 , 09

X

294 , 011

X

131 , 08

X

817 , 012

X

179 , 04

X

138 , 05

X

138 , 06

X

138 , 07

X

179 , 02

X

179 , 03

X

23

E E4

138 , 05

X

1585 , 029

X

' 3

N

Định dạng
Số trang	147
Dung lượng	3,99 MB