đồ án tốt nghiệp thiết kế nhà máy nhiệt điện

I.2.CHỌN PHƯƠNG ÁN I.2.1.Đề xuất phương án Chọn sơ đồ nối điện chính của nhà máy điện làmột khâu quan trọng trong quá trình thiết kế nhà máy, cácphương án vạch ra phải đảm bảo cung cấp

Trang 1

I.1.1.Chọn máy phát

-Nhà máy đang thiết kế có 4 tổ máy 63 (MW).

-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 hằng năm càng nho.í Nhưng về mặtcung cấp điện thì đòi hỏi công suất của nhà máy lớn nhấtkhông được 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 mức của máy phát lớn thì dòngđiện định mức, dòng điện ngắn mạch ở các cấp điện ápnày sẽ nhỏ và do đó dễ dàng chọn các khí cụ điện hơn Tuynhiên trong nhiệm vụ thiết kế đã cho biết số lượng tổmáy và công suất của chúng dẫn đến chỉ cần tra sổ tay kỹthuật điện để chọn máy phát điện tương ứng Vì vậy ởđây ta chọn cấp điện áp của máy phát UđmF = 10,5 (KV) Theosách “ Thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp “ của nhàxuất bản Khoa Học Kỹ Thuật - Hà Nội 2001ta chọn đượcmáy phát điện có các thông số được ghi trong bảng 1.1 :

Bảng1.1

P(MW)

U(KV) cos (KA)Iđm X d" '

I.1.2.Phụ tải cấp điện áp máy phát

Dựa vào đồ thị phụ tải của cấp điện áp máy phát (

h1.1)

Trang 2

S max = 90 (MW) cos = 0,8

100

max 0

P P

90 cos

Thời

gian 02 24 48 814 1418 1820 2024

SUF 67,5 78,75 101,25 112,5 90 78,75 67,5

I1.3.Phụ tải cấp điện áp trung 110 (KV)

Dựa vào đồ thị phụ tải cấp điện áp trung (h1.2)

120 cos

Thời

gian 02 26 610 1012 1216 1620 2024

SUT 98,8

2 112,94 141,17 112,94 127,05 112,94 98,82

I1.4.Công suất tự dùng của nhà máy (S td )

Công suất tự dùng của nhà máy nhiệt điện phụthuộc vào nhiều yếu tố (dạng nhiên liệu, áp lực ban đầu,

H.1.

1

P%

20406080

100

4 8 12 16 20 24

h

Trang 3

loại Tuabin và công suất của chúng, loại truyền động đốivới các máy bơm cung cấp v.v) và chiếm 5% tổng điện năngphát ra

Công suất tự dùng tính gần đúng như sau :

) 6 , 0 4 , 0 (

.

NM

t NM

tdt

S

S S

Trong đó :

Stdt :phụ tải tự dùng tại thời điểm t

SNM :công suất đặt của toàn nhà máy

St :công suất nhà máy phát ra tại thời điểm t

 :số phần trăm lượng điện tự dùng

Ở đây coi S t S UF S UT

) 315 6 , 0 4 , 0 (

Trang 5

Đối với công suất đặt của nhà máy mà ta đangthiết kế là 315 (MVA), phụ tải các cấp điện áp chiếm tỷ lệsau :

Cấp điện áp máy phát (UF = 10,5 KV)

% 71 , 35 100 315

5 , 112 100

NM

UF UF

S

S S

Cấp điện áp trung (UT = 110 KV)

% 81 , 41 100 315

17 , 141 100

NM

UT UT

S

S S

-Như vậy phụ tải các cấp cực đại thì công suất thừacủa nhà máy ( kể cả thành phần tự dùng là ) 100% - (35,71 + 44,81 + 5 ) % = 14,48%

-Phụ tải cấp điện áp máy máy phát chiếm tỷ lệ là35,71% công suất đặt nên ta phải xây dựng hệ thống thanhgóp cấp điện áp máy phát

-Nhà má còn có khả năng phát thừa công suất nên cókhả năng phát triển thêm phụ thêm ở các cấp phụ tải

I.2.CHỌN PHƯƠNG ÁN

I.2.1.Đề xuất phương án

Chọn sơ đồ nối điện chính của nhà máy điện làmột khâu quan trọng trong quá trình thiết kế nhà máy, cácphương án vạch ra phải đảm bảo cung cấp điện liên tục chocác hộ tiêu thụ và phải khác nhau về cách ghép nối maybiến áp đối với các cấp điện áp, về số lượng và dunglượng máy biến áp v.v

Vì vậy sơ đồ nối điện giữa các cấp điện áp cầnthỏa mãn các yêu cầu kỹ thuật sau :

+Số lượng máy phát điện nối vào thanh góp điệnáp máy phát phải thỏa mãn điều kiện sao cho khi ngừng làmviệc một máy phát lớn nhất, các máy còn lại vẫn đảm bảocung cấp cho phụ atỉ ở cấp điện áp máy phát và phụ atỉđiện cấp điện áp trung

+Công suất bộ máy điện-máy biến áp không đượclớn hơn dự trữ quay của hệ thống (Sbộ  Sdt ).Dự trũ củahệ thống bao gồm : dự trữ hiện có của hệ thống thiếtkế Cả hai phía cao, trung đều có trung tính nối đất trực nênsử dụng máy biến áp tự ngẫu :

SHT1 = 1000 (MVA)

SHT2 = 500/0,08=625 (MVA) Nên dự trũ :

SdtHT1 = 5%.SHT1 = 5%.1000 = 50 (MVA)

SdtHT2 = 4%.SHT2 = 4%.625 = 25 (MVA) Vậy dự trũ của hệ thống là :

SdtHT = Sthmin + SdtHT1 + SdtHT2= 120,58 (MVA) +Xây dựng hệ thống thanh góp cấp điện áp máyphát khi phụ tải cấp điện áp máy phát lớn hơn 15% côngsuất đặt của nhà máy

Trang 6

+Chỉ được phép ghép bộ máy phát - máy biến áphai cuộn dây vào thanh góp cấp điện áp trung khi phụ tảicực tiểu ở đó lớn hơn công suất của bộ.

I.2.2.Vạch phương án

a.Phương án 1

)Mô tả :Mô tả :

+Phương án có ba cấp điện áp

+Có ba tổ máy phát ( F1, F2, F3 ) được nối vào thanhgóp cấp điện áp máy phát, một bộ máy phát - máy biếnáp ( F4-B3 ) được nối vào thanh góp cấp điện áp trung

+Để liên lạc ba cấp điện áp dùng hai máy biến áptự ngẫu ( B1, B2 )

)Mô tả :Ưu điểm

+Bảo đảm sự liên lạc giữa các cấp điện áp vàgiữa nhà máy với hệ thống

+Máy biến áp tự ngẫu được chọn có công suấtnhỏ có nối bộ phía trung

+Máy biến áp hai cuộn dây nối bên trung nên cócách điện ít tốn kém hơn so với bên cao áp

+Số lượng máy phát nối vào thanh góp cấp điệnáp máy phát ít nên thanh góp đơn giản

)Mô tả :Nhượt điểm

+Dùng máy biến áp tự ngẫu nên dòng ngắnmạch lớn

+Số lượng máy biến áp nhiều dẫn đến vốn đầu

tư tăng, mặt bằng đặt thiết bị ngoài trời lớn

Trang 7

+Có bốn tổ máy phát nối vào thanh góp cấp điện ápmáy phát ( F1, F2, F3, F4 )

+Để liên lạc ba cấp điện áp, dùng hai máy biến áptự ngẫu ( B1, B2 )

+Bảo đảm sự liên lạc giữa các cấp điện áp và giữanhà máy với hệ thống

+Số lượng máy biến áp ít nên đơn giản trong việclắp đặt, mặt bằng lắp đặt ngoài trời nhỏ

+Vì nhiều tổ máy được nối vào thanh góp cấp điệnáp máy phát nên thanh góp cấp điện áp máy phát rất phứctạp

+Chiếm diện tích mặt bằng phân hpối thiết bị trongnhà lớn

c.Phương án 3

+Có ba tổ máy phát ( F2, F3, F4 ) được nối vào thanh gópcấp điện áp máy phát, một bộ máy phát - máy biến áp( F1-B1 ) được nối vào thanh góp cấp điện áp cao

Trang 8

+Để liên lạc ba cấp điện áp dùng hai máy biến áp tựngẫu ( B2, B3 ).

+Số lượng máy phát nối vào thanh góp cấp điện ápmáy phát ít nên thanh góp đơn giản

+ Dùng máy biến áp tự ngẫu nên dòng ngắn mạchlớn

+Số lượng máy biến áp nhiều

+Máy biến áp hai cuộn dây được nối bên cao áp nêncách điện sử dụng trong máy biến áp tốn kém

d.Phương án 4

+Có hai tổ máy phát ( F1, F2 ) được nối vào thanh gópcấp điện áp máy phát, hai bộ máy phát - máy biến áp ( F1-B1

) được nối vào thanh góp cấp điện áp trung

+Để liên lạc ba cấp điện áp dùng hai máy biến áp tựngẫu ( B1, B2 )

Trang 9

+Có ba tổ máy phát ( F1, F2, F3 ) được nối vào thanh gópcấp điện áp máy phát, một bộ máy phát - máy biến áp( F4-B3 ) được nối vào thanh góp cấp điện áp trung

+Để liên lạc ba cấp điện áp, dùng hai máy biến áp bacuộn dây ( B1, B2 )

+Máy biến áp hai cuộn dây nối bên trung nên giảm cáchđiện

+Dùng máy biến áp ba pha ba cuộn dây nên công suấtđịnh mức của nó có giới hạn do nhà sản xuất nên nhiều khikhông tải hết công suất của các tổ máy

+Đối với mạng 110 Kv trở lên thì máy biến áp ba pha bacuộn dây không có lợi cho các chế độ liên hợp

I.2.3.Phân tích chọn các phương án

Qua những phân tích trên thì ta chọn được hai phươngán để so sánh kinh tế - kỹ thuật, là phương án 1 và phươngán 2

CHƯƠNG II

CHỌN MÁY BIẾN ÁP, CHỌN KHÁNG ĐIỆN

PHÂN ĐOẠN TÍNH TOÁN TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG QUA MÁY

BIẾN ÁPII.1.CHỌN MÁY BIẾN ÁP

Trang 10

II.1.1.Phương án 1

1.Chọn máy biến áp

a.Chọn máy biến áp hai cuộn dây

-Công suất máy biến áp hai cuộn dây (B3) chọn theođiều kiện sau :

) ( 75 , 78

a.Chọn máy biến áp tự ngẫu liên lạc B 1 và B 2

Được chọn theo yêu cầu sau :

cl

th dmTN

5 , 0 220

110 220

U

U U

5 , 0

153 2

1

MVA

S dmTN  Theo sách “ THIẾT KẾ NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠMBIẾN ÁP “ của PGS NGUYỄN HỮU KHÁI-Hà Nội 2001 Trađược bảng số liệu như sau :

Trang 11

Loại Sđm

(MVA)

Điện áp cuộn dây(KV)

(C-P

N H) C-T C-H T-H AΤДЦΤΗДЦΤДЦΤΗΗ 160 230 121 11 85 380 190 190 11 32 20 0,5

(T-2.Kiểm tra quá tải bình thường

Vì ta chọn máy biến có Sđm > Stt nên đã thỏa mãn quá tảibình thường

3.Kiểm tra quá tải sự cố.

a.Sự cố sơ đồ bộ máy phát - máy biến áp B 3

Lúc này hai máy biến áp B1 và B2 phải tải số lượngcông suất cho phụ tải trung là :

) ( 17 , 141

S UT 

) ( 160

Cho nên hai máy biến áp B1 và B2 không bị quá tải

Khi đó công suất có thể tải lên cao áp với một lượngbằng :

) ( 83 , 50 17 , 141

192 MVA

S UC   

b.Sự cố máy biến áp tự ngẫu B 1 ( hoặc B 2 )

Giả sử máy biến áp B1 nghỉ sữa chữa thì yêu cầumáy biến áp (B2) còn lại với khả năng quá tải của nó phảicung cấp đủ cho phu tải bên trung áp (trừ phần công suất dobộ máy phát - máy biến áp B3 cung cấp )

Ta có : K qt.K cl.S dm S UTmax  S bo

(2.5)

 1,2.0,5.160  141,17 - 78,75  96 (MVA)  62,42(MVA)  (2.5) thỏa

Vậy máy biến áp tự ngẫu B2 không bị quá tải khi sựcố máy biến áp tự ngẫu B1

Khi đó công suất có thể tải lên cao áp với một lượngbằng :

) ( 58 , 33 42 , 62

Trang 12

1.Chọn máy biến áp

Chọn máy biến áp tự ngẫu B1 và B2

Máy biến áp B1 và B2 được chọn theo điều kiện(2.2)

cl

th đmTN

C-P

N H

C-P

N H C-T C-H T-H

T-ΑΤДЦΤΗДЦТН 250 230 121 11 120 520 260 260 11 32 20 0,5

2.Kiểm tra quá tải bình thường

Vì máy biến máy biến áp ta chọn có Sđm > Stt nên đãthỏa mãn quá tải bình thường

3.Kiểm tra quá tải sự cố

Giả sử sự cố máy biến áp tựu ngẫu B1 thì yêu cầumay biến áp còn lại (B2) với khả năng quá tải sự cố của nó,phải cung cấp đủ cho phụ tải trung áp

Ta có : K qt.K cl.S dmB1 S UTmax (2.6)

17 , 141 150 17

, 141 250 5 , 0 2 ,

150 MVA

S UC   

II.2.Tính tổn thất điện năng trong máy biến áp II.2.1.Phương án 1

1.Tổn thất điện ăng trong máy biến áp nối bộ B 3

Giả sử máy phát F4 luôn phát hết công suất định mứckhi đó công suất tải qua máy biến áp B3 là :

75 , 15 4

1 75 , 78

Bảng 2.3

Trang 13

) (

.

1

3

max 0

3

dmB N B

S

S P n t P n

A    

(2.8)

Trong đó :

P0 : tổn thất không tải của máy biến áp

PN : tổn thất ngắn mạch của máy biến áp

n : số lượng máy biến áp vận hành song song

Smax : công suất cực đại tải qua n máy biến áp

 : thời gian tổn thất công suất cực đại

t : thời gian làm viẹc của n máy biến áp

310 8760 70

iT T N dmB

iC C N B

S

S P S

S P n

t P n

2 2

2 0

2 ,

+ n :số lượng máy biến áp

+ P0 :tổn thất không tải của máy biến áp + t :thời gian làm việc của máy biến áp+ P NC ,P NT ,P NH :là tổn thất ngắn mạch trong cuộndây điện áp cao, trung, hạ của máy biến áp tự ngẫu

Trong trường hợp này chỉ cho PNC-T, do đó có thể xem

2 2

5 , 0

H NT H

NC T

NC H

N

H NT H

NC T

N

H NT H

NC T

NC C

N

P P

U

U U

Trang 14

Từ (2.10) ta có :

) ( 570 380

) 5 , 0 (

190 )

5 , 0 (

190 5 , 0

) ( 190 )

5 , 0 (

190 )

5 , 0 (

190 380

5 , 0

) ( 190 )

5 , 0 (

190 )

5 , 0 (

190 380

5 , 0

2 2

KW P

H N

T N

C N

UT bo UT

Vậy tổn thất điện năng trong hai máy biến áp tự

ngẫu B1 và B2 trong một năm

Theo (2.9) ta có





) ( 06 , 1741290

365 ) 4 24 , 52 4 36 , 66 10 13 , 38 6 01 , 24 ( 570

) 4 24 , 52 4 36 , 66 10 13 , 38 6 01 , 24 ( 190 0

190 ) 160 (

2

1 8760

85 2

2 2

2 ,

) ( 37 , 4894000 2

, 1 3

1

Mwh

Kwh A

Bảng 2.4

Thới

gian

(h)

Trang 15

) ( 780 520

) 5 , 0 (

260 )

5 , 0 (

260 5 , 0

5 , 0

) ( 260 )

5 , 0 (

260 )

5 , 0 (

260 520 5 , 0

5 , 0

) ( 260 )

5 , 0 (

260 )

5 , 0 (

260 520 5 , 0

5 , 0

2 2

KW

P P

KW

P P

KW

P P

H NT H

NC T

NC H

N

H NT H

NC T

N

H NT H

NC T

NC C

UT bo UT

112, 94

141, 17

112, 94

127, 05

112, 94

98,8 2

Vậy tổn thất điện năng trong hai máy biến áp tựngẫu B1 và B2 trong một năm

Theo (2.9) ta có





) ( 85 , 3105

) ( 23 , 3105848

) 4 05 , 127 4 17 , 141 10 94 , 112 6 82 , 98 ( 780 ) 4 05 , 127

4 17 , 141 10 94 , 112 6 82 , 98 (

260 0

260 365 ) 250 (

2

1 8760

120

.

2

2 2

2

2 2

,

1

Mwh Kwh

Trang 16

) ( 85 , 3105

) ( 23 , 3105848 2

, 1 2

Mwh

Kwh A

II.3.Chọn kháng điện phân đoạn

Như đã biết, kháng điện phân đoạn có tác

dụng hạn chế dòng ngắn mạch khi có sự cố ngắn mạch

va từ đó có thể chọn được máy cắt hạn nhẹ và giữđược điện áp trên thanh góp

Chọn kháng điện phân đoạn ta căn cứ vào dòngkháng điện cưỡng bức đi qua kháng điện và trị số XK% Trịsố XK% phải chọn sao cho vừa hạn chế dòng ngắn mạchlại vừa đảm bảo tổn thất điện áp trên kháng không chovượt quá giá trị cho phép Bên cạnh ưu điểm đó, khángđiện gây nên tổn thất điện áp khi làm việc bình thường Vìvậy khi chọn kháng điện cần kiểm tra độ lệch điện áp ởcác phân doạn

Điều kiện chọn :

Đối với việc phân bố phụ tải cấp điện áp máy phát, taphân bố sao cho dòng điện qua kháng càng bé càng tốt Dođó khi phân bố phụ tải trên các thanh góp, ta phân bố phụ tảitrên các phân đoạn không có máy biến áp lớn hơn các phânđoạn có máy biến áp, để khi làm việc bình thường dòngđiện qua kháng bé

Theo nhiệm vụ thiết kế thì phụ tải ở cấp điện ápmáy phát gồm :

Pmax = 90 MW cosF = 0,8

4 đường dây kép  15 MW dài 17 Km

6 đường dây đơn  5 MW dài 14 Km

II.3.1.Chọn kháng điện phân đoạn cho phương án 1 Phương án 1 gồm ba phân đoạn

Phân đoạn I : 1 đường dây kép15 (MW)

2 đường dây đơn5 (MW)

) ( 75 , 18 8 , 0

15 cos

) ( 15 25

%.

60

) ( 25 , 31 8 , 0

25 cos

) ( 25 25

%.

100

min min

min

max max

max

MVA

P S

MW P

MVA

P S

MW P

F

UF UF

UF

F

UF UF

Phân đoạn II : 2 đường dây kép15 (MW)

2 đưòng dây đơn5 (MW)

Trang 17

) ( 30 8 , 0

24 cos

) ( 24 40

%.

60

) ( 50 8 , 0

40 cos

) ( 40 40

%.

100

min min

min

max max

max

MVA

P S

MW P

MVA

P S

MW P

F

UF UF

UF

F

UF UF

Phân đoạn III : 1 đường dây kép15 (MW)

2 đường dây đơn5 (MW)

) ( 75 , 18 8 , 0

15 cos

) ( 15 25

%.

60

) ( 25 , 31 8 , 0

25 cos

) ( 25 25

%.

100

min min

min

max max

max

MVA

P S

MW P

MVA

P S

MW P

F

UF UF

UF

F

UF UF

1.Tình trạng làm việc bình thường

Dòng điện qua kháng K1 và K2 lớn nhất lúc này : máyphát F2 phát hết công suất và phụ tải trên phân đoạn II (PĐII)cực tiểu, luồng công suất qua kháng K1 và K2 sẽ là

) ( 41 , 22

) 30 75 , 15 4

1 75 , 78 (

2 1

) (

2

1

min 2 2 2

2 1

MVA

S S S

3

1 2

S

S I

I

Fdm

K K

2.Tình trạng làm việc cưỡng bức

a.Xét tình trạng 1 máy biến áp không làm việc

Giả sử máy biến áp B1 ngưng làm việc, máy biến áp

B2 còn lại với khả năng quá tải, nó sẽ chuyển lên phụ tảitrung với một lượng công suất tối đa là :

) ( 96 5 , 0 160 2 , 1

.

max 2

MVA

K S K S

K S

Trang 18

Vì vậy nếu nhà máy phát hết công suất của ba máyphát nối vào thanh góp điện áp máy phát thì sẽ thừa Trongtrường hợp này ta giảm công suất máy phát nối vào phânđoạn có máy biến áp nghỉ hoặc dừng hẳn nếu cho phép.Để hạn công suất chuyển qua mạch phân đoạn.

Lượng công suất truyền qua K2 lúc này là :

) ( 94 , 39

) 75 , 18 4

75 , 15 75 , 78 ( 96

) ( 3 3 2minmax

2 2

MVA

S S

b.Trường hợp máy phát F1 hoặc F 3 ngừng

Ta xét trường hợp F3 ngừng, công suất nhà máy phát

ra đi qua hai cuộn dây hạ của máy biến áp lớn nhất bằng :

* Đối trường hợp SUFmin

) ( 09 , 39

) 8 , 0

90 6 , 0 75 , 15 4

3 75 , 78 2 ( 2 1

)

2 ( 2

1

min 3

, 2 , 1

MVA

S S

75 , 18 09 , 39

min 3 2

MVA

S S

) 8 , 0

90 75 , 15 4

3 75 , 78 2 ( 2 1

)

2 ( 2

1

max 3

, 2 , 1

MVA

S S

25 , 31 59 , 16

max 3 2

MVA

S S

Trong trường hợp này công suất truyền qua kháng K1

và K2 có giá trị như nhau :

) ( 25 8 , 0

40 2

1

2

1 max 2 2

(2.24)

Trang 19

lớn nhất là lúc sự cố F1 hoặc F3 Do đó ta lấy trườnghợp này làm cơ sỡ để chọn kháng điện phân đoạn

) ( 18

, 3

) ( 84 , 57

KA I

MVA S

3 KA I

I đm  cbK 

Theo sách “ THIẾT KẾ NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠMBIẾN ÁP “ của PGS NGUYỄN HỮU KHÁI-Hà Nội 2001 Trađược bảng số liệu như sau :

Loại kháng

điện (KV)Uđm (A)Iđm

Điệnkhángtínhtheo(%)

P



(KW)

Iođđ

(KA) (KA)IođN

4.Kiểm tra độ lệch điện áp

a.Lúc làm việc bình thường

Theo lý thuyết đã biết : tổn thất điện áp ở chế độlàm việc bình thường cho phép từ 1,5 2% và ở chế độcưỡng bức từ 3 4%

Ta có :

bt cp Kdm

lvbt K

K

U I

I X U

23 , 1

%.

8

sin

%.

%

2



b.Lúc làm việc cưỡng bức

Sự cố lớn nhất là hỏng một trong hai máy phát F1

hoặc F2

cb cp Kdm

cb K

I

I X

4

18 , 3

%.

8 sin

.

%.



Vậy kháng điện đã chọn thỏa mãn điều kiện

II.3.2.Chọn kháng điện phân đoạn cho phương án 2

Phương án 2 gồm 4 phân đoạn thanh góp nối vòng vàphân bố phụ tải như sau :

Phân đoạn I :gồm 1 đường dây kép  15 MW

3 đường dây đơn  5 MW

) ( 5 , 22 8 , 0

36 cos

) ( 36 30

%.

60

) ( 5 , 37 8 , 0

30 cos

) ( 30 30

%.

100

min min

min

max max

max

MVA

P S

MW P

MVA

P S

MW P

F

UF UF

UF

F

UF UF

Trang 20

Phân đoạn II :gồm 1 đường dây kép15 MW và nối vàomáy biến áp tự ngẫu B1

) ( 25 , 11 8 , 0

9 cos

) ( 9 25

%.

60

) ( 75 , 18 8 , 0

15 cos

) ( 15 15

%.

100

min min

min

max max

max

MVA

P S

MW P

MVA

P S

MW P

F

UF UF

UF

F

UF UF

Phân đoạn III :giống phân đoạn I

Phân đoạn IV :giống phân đoạn II, nhưng nối vớibiến áp B2

1.Tình trạng làm việc bình thường

Khi làm việc bình thường luồng công suất qua kháng

luôn bằng nhau

) ( 16 , 26

) 5 , 22 75 , 15 4

1 75 , 78 (

2 1

)

4

1 (

2

1

min 1 4

3 2 1

MVA

S S S

16 , 26

3

1 4 3 2

S

S I I I I

dmF

K K K K

2.Tình trạng làm việc cưỡng bức

a.Trường hợp một máy biến áp bị sự cố

Trong trường hợp này ta giả sử B1 bị sự cố Nhưvậy B2 sẽ làm việc ở chế độ liên hợp, lúc này cuộn hạ cócông suất tối đa là

) ( 96

) 75 , 15 4

1 75 , 78 ( 96 ( 2 1

) (

2

1

4 4

2 4

3

MVA

S S

Luồng công suất qua mỗi máy biến áp

(2.28)

(2.30)

(2.29)

35 MW 35 MW

Trang 21

) ( 47 , 78

) 75 , 15 4

3 5 , 67 75 , 78 3 (

2 1

) 4

3

3 (

2

1

min 2

1

MVA

S S

) 75 , 15 4

1 25 , 11 47 , 78 (

2 1

) (

2

1

2 min 2 1 2

1

MVA

S S

) 75 , 15 4

3 5 , 67 75 , 78 3 (

2 1

) 4

3

3 (

2

1

max 2

1

MVA

S S

) 75 , 15 4

1 5 , 37 97 , 55 (

2 1

) (

2

1

2 max

2 1 2

1

MVA

S S

 Qua hai trường hợp trên thì ta lấy ScbK2 = 48,7 (MVA) làm

cơ sỡ để chọn kháng điện phân đoạn cho trường hợp F2

ngừng

c.Trường hợp đứt mạch vòng tại kháng điện K 4

Lượng công suất qua K1 lớn nhất

) ( 31 , 52

75 , 15 4

1 5 , 22 75 , 78

1 min

1 1

1

MVA

S S

Dòng điện cưỡng bức qua kháng

) ( 87 , 2 5 , 10 3

31 , 52

3

1

KA S

S I

dmF

K cb

(2.31)

(2.32)

(2.33)

(2.34)(2.32)

Trang 22



(KW)

4.Kiểm tra độ lệch điện áp

a.Lúc làm việc bình thường

Theo lý thuyết đã biết : tổn thất điện áp ở chế độlàm việc bình thường cho phép từ 1,5 2% và ở chế độcưỡng bức từ 3 4%

Ta có :

%

% 73 , 1 ) 8 , 0 ( 1 4

44 , 1

%.

8

sin

%.

%

cp Kdm

lvbt K

K

U I

I X U

87 , 2

%.

8

sin

%.

%

cp Kdm

cb K K

U I

I X U

Vậy kháng điện đã chọn thỏa mãn điều kiện

Bảng 2.7

(2.35)

(2.36)

Trang 23

CHƯƠNG III

TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH, TÍNH XUNG NHIỆT

VÀ DÒNG LÀM VIỆC TÍNH TOÁN

 Điểm N1 : chọn khí cụ điện phía cao áp 220 KV.Tươngứng với tình trạng sơ đồ là tất cả hệ thống và các máyphát đều làm việc

 Điểm N2 : chọn khí cụ điện phía trung áp 110 KV.Tươngứng với tình trạng sơ đồ là tất cả hệ thống và các máyphát đều làm việc

 Điểm N3 : chọn khí cụ điện cho mạch hạ áp máy

biến áp tự ngẫu Tương ứng với tình trạng sơ đồ là máybiến áp B1 nghỉ, tất cả hệ thống và các máy phát còn lạiđều làm việc

 Điểm N4 : chọn khí cụ điện trên phân đoạn Tươngứng với tình trạng sơ đồ là máy biến áp tự ngẫu B1 nghỉ,tất cả hệ thống và các máy phát còn lại đều làm việc

 Điểm N5 : chọn khí cụ điện cho mạch máy phát.Tương ứng với tình trạng sơ đồ là chỉ có máy phát F1 làmviệc

Trang 24

 Điểm N’5 : chọn khí cụ điện cho mạch máy phát.

Tương ứng với tình trạng sơ đồ là hệ thống và các máy

phát đều làm việc trừ máy phát F1 nghỉ

 Điểm N6 : chọn khí cụ điện cho mạch máy phát

Tương ứng với tình trạng sơ đồ là hệ thống và các máy

phát đều làm việc trừ máy phát F2 nghỉ

 Điểm N8 : chọn khí cụ điện cho mạch tự dùng

Tương ứng với tình trạng sơ đồ là tất cả hệ thống và các

máy phát đều làm việc

III.1.2.Sơ đồ thay thế và tính toán các đại lượng

trong hệ đơn vị tương đối

2 5 , 0 3

) ( 5 , 0 3

) ( 5 , 5 3 )

(

23 0

) (

1 15

) ( 5 ,

1 0

3 3

2 2

1 1

3

KA u

I

KA u

I

KA u

I

KV U

U U

cb cb

c b cb cb

cb cb

cb dm cb

+ Điện kháng của máy phát

194 , 0 75

, 78 100

153 , 0

"

4 3

2 1

S X

X X

X

+ Điện khán của máy biến áp B3

131 , 0 80

100 100

5 , 10

100

% 7

Bcb

S

S U

X X

+ Điện kháng của kháng điện phân đoạn

064 , 0 4

18 , 3 100

% 8

100

% 6

I

I X X X X

+ Điện kháng của máy biến áp tự ngẫu B1 và B2

109 , 0 160

100 5 , 0

20 5 , 0

32 11 200 1

.

%

200

1

13 10

NT H

NC T

NC

S U

U U

X X X



05, 0

15

X

046 , 0

14

X

272 , 0

16

X

051 , 0

13

X

29 , 0

11

X

064 , 0

5

X

064 , 0

2

X

194 , 0

3

X

131 , 0

7

X

194 , 0

4

X

HT1

HT2

Trang 25

0 160

100 5 , 0

32 5 , 0

20 11 200 1

.

%

200

1

12 9

NC H

NT T

NC Tcb

S

S U

U U

X X X



29 , 0 160

100 11 5 , 0

20 5 , 0

32 200 1

.

%

200

1

11 8

NC H

NT H

NC

S U

U U

X X X



+ Điện kháng của đường dây liên lạc với hệ thống

046,0230

100.120.2

4,0

20 1 2 2 14

*

cb

cb Dcb

U

S l

X X X

272,0230

100.180.2

4,0

20 2 2 2 16

*

cb

cb Dcb

U

S l

X X X

+ Điện kháng của hệ thống

05 , 0 2000

100 15

*

N

cb HT

S

S X X

051 , 0 8 , 0 500

100 32 , 0

* 17

*

HT

cb HT HT

S

S X X X

III.1.3.Tính toán dong ngắn mạch tại các điểm

- Dùng phương pháp biến đổi

- Nhập chung các máy phát thành một máy phát đẳngtrị

- Hệ thống có cấp điện áp khác nhau để riêng thànhcác nhánh khác nhau

3 10

1 8

6 5

3 1

25 22 25

X X X

X X

096 , 0

18

X

054 , 0

20

X

032 , 0

21

X

097 , 0

22

X

194 , 0

18

X

054 , 0

19

X

323 , 0

23

X

128 , 0

28

X

HT1

HT2

Trang 26

Biến đổi Y(X19,X23,X28)   (X29,X30,X31)

28

23 19 23 19

X

X X X X X

23

28 19 28 19

X

X X X X X

19

23 28 23 28 31

.

X

X X X X

b.Tính dòng ngắn mạch

Để sử dụng đường cong tính toán, ta qui đổi điện

kháng về hệ đơn vị tương đối định mức ( * )

ttdm

X

639 , 0 100

315 203 , 0

S

S X

X

Tra đường cong tính toán sách “ Thiết kế NHÀ MÁY

ĐIỆN và TRẠM BIẾN ÁP “ của PGS NGUYỄN HỮU KHÁI-Hà

Nội 2001 (trang 35 hinh 3.6) ta được các giá trị ( * )

ttdm

K 

59 , 1

; 55

+ Các giá trị tương ứng của dòng điện donhánh máy

phát cung cấp cho điểm ngắn mạch

) (

2 6 ,

1

2 3 0

3

31 5

5 9 ,

1

3

.

) (

2 3 ,

1

23 0

3

3 1 5

55 ,

1

3

.

3 3

"

K A U

S K

I K

I

K A U

S K

I K

I

c b Fdm

29

X

096 , 0

18

X

Trang 27

+ Dòng ngắn mạch do hệ thống cung cấp

) ( 487 , 0 25 , 0 513 , 0

1

) ( 604 , 2 25 , 0 096 , 0

1

3 29 3 2 2

3 18 3 1 1

KA I

X

I X I

KA I

X

I X I

cb cb

HT HT

cb cb

HT HT

351 4

) (

321 4

2 1

1

"

2 1

"

1

KA I

I I

I

KA I

I I

I

HT HT

N

HT HT

) ( 967

, 10 321 , 4 8 , 1 2

, 6 321 , 4 52 , 1

2.Điểm ngắn mạch N 2

a.Sơ đồ biến đổi

Đổi điểm ngắn mạch N1 đến N2 qua kháng điện X19

+ X32 X18X19  0 , 096  0 , 054  0 , 15

28 24

28 24 24

X X X

X X

096 , 018

X

194 , 02

X

HT1

HT2

054 , 019

20

X

032 , 021

X

097 , 0

23

X

128 , 0

28

X

325 , 0

24

X

15 , 0

32

X

HT1

323 , 0

23

X

092 , 0

33

X

15 , 0

32

X

HT2

Trang 28

ttdm

X

289 , 0 100

315 092 , 0

X

Nội 2001 (trang 35 hinh 3.6) ta được các giá trị K  t F(X ttdm* )

3 , 2

; 5

) (

541 ,

5 115

3 315

5 , 3

3

I K

315 3 , 2

3

2

KA U

S K I

K I

1

) ( 333 , 3 5 , 0 15 , 0

1

2 23 2 2 2

2 32 2 1 1

KA I

X

I X I

KA I

X

I X I

cb cb

HT HT

cb cb

HT HT

522 , 8

) (

422 , 10

2 1

2

"

2 1

"

2

KA I

I I

I

KA I

I I

I

HT HT

N

HT HT

) ( 451

, 26 422 , 10 8 , 1 2

, 15 422 , 10 52 , 1

q

Với giá trị (K xk và q) tra sách thiết kế “ NHÀ MÁY ĐIỆN

ĐIỆN và TRẠM BIẾN ÁP “của PGS NGUYỄN HỮU KHÁI-Hà

18

X

194 , 0

13

X

325 , 0

11

X

194 , 0

3

X

194 , 0

1

X

064 , 0

5

X

064 , 0

6

X

Trang 29

+ X34 X18X13  0 , 096  0 , 109  0 , 205

Biến đổi sao  lưới

) , , , , , ( ) , , , (X34 X23 X24 X11  X35 X36 X37 X38 X39 X40

24 23 11 34 11 34

24 23 11 34 11 23

24 23 11 34 11 24

+ (X38,X39,X40)  bỏ

37 3

37 3 37 3

X X X

X X

) , , , , , ( ) , , , (X6 X35 X36 X38  X42 X43 X44 X45 X46 X47

41 36 6 35 35 6

41 36 6 35 36 6

41 36 6 35 41 6

+ (X45,X46,X46)  bỏ

194 , 0

3

X

194 , 0

1

X

064 , 0

5

X

064 , 0

6

X

194 , 0

4

X

358 , 1

36

X

862 , 0

35

X

194 , 0

2

X

HT1

194, 0

44

X

037, 2

43

X

29, 1

42

X

Trang 30

+ // . 0 , 109

44 2

44 2 44 2

X X X

X X

) , , , , , ( ) , , , (X5 X42 X43 X48  X49 X50 X51 X52 X53 X54

48 43 42 5 42 5

48 43 42 5 43 5

48 43 42 5 48 5

+ (X52,X53,X54)  bỏ

51 1

51 1 51 1

X X X

X X

ttdm

X

296 , 0 100

315 094 , 0

S

S X

X

34 , 2

; 4

) (

57 8 ,

4 0 5

,

1 0

3

31 5

3 4 ,

2

3

.

) (

9 5 9 ,

5 8 5

,

1 0

3

3 1 5

4 ,

3

.

1 1

"

K A U

S K

I K

I

KA U

S K

I K

1

) ( 555 , 2 5 , 5 152 , 2

1

2 50 2 2 2

2 49 2 1 1

KA I

X

I X I

KA I

X

I X I

cb cb

HT HT

cb cb

HT HT

50

X

094 , 0

55

X

152 , 2

49

X

Trang 31

+ Dòng ngắn ba pha tại điểm N3

) (

751 , 44

) (

132 , 63

2 1

3

"

2 1

"

3

KA I

I I

I

KA I

I I

I

HT HT

N

HT HT

) ( 229

, 160 132

, 63 8 , 1 2

.

2 "

I K

+ Trị hiệu dụng của dòng xung kích

) ( 961

, 95 132 , 63 52 , 1 "

I q

Với giá trị (K xk và q) tra sách thiết kế “ NHÀ MÁY ĐIỆNĐIỆN và TRẠM BIẾN ÁP “của PGS NGUYỄN HỮU KHÁI-HàNội 2001 Trang 28

a.Sơ đồ biên đổi

Theo tính toán như N3 ta được sơ như sau :

Để sử dụng đường cong tính toán, ta qui đổi điệnkháng về hệ đơn vị tương đối định mức ( * )

ttdm

X

439 , 0 100

25 , 236 182 , 0

S

S X

X

Tra đường cong tính toán sách “ Thiết kế NHÀ MÁYĐIỆN và TRẠM BIẾN ÁP “ của PGS NGUYỄN HỮU KHÁI-HàNội 2001 (trang 35 hinh 3.6) ta được các giá trị K  t F(X ttdm* )

8 , 1

; 21

18

X

194 , 0

13

X

325 , 0

11

X

194 , 0

3

X

064 , 0

5

X

064 , 0

50

X

182 , 0

51

X

152 , 2

49

X

Trang 32

) (

4 1 ,

2 3 5

, 10

3

2 5 ,

2 36

8 ,

1

3

.

) (

7 42 ,

2 8 5

, 10

3

2 5 ,

2 36

21 ,

2

3

.

1 1

"

KA U

S K

I K

I

KA U

S K

I K

I

c b Fdm Fdm

1

) ( 555 , 2 5 , 5 152 , 2

1

1 50 1 2 2

1 49 1 1 1

KA I

X

I X I

KA I

X

I X I

cb cb

HT HT

cb cb

HT HT

583 , 27

) (

915 , 32

2 1

4

"

2 1

"

4

KA I

I I

I

KA I

I I

I

HT HT

N

HT HT

) ( 538

, 83 915 , 32 8 , 1 2

.

2 "

I K

) ( 031

, 50 915 , 32 52 , 1

q

Với giá trị (K xkvà q) tra sách thiết kế “ NHÀ MÁY ĐIỆN

Nội 2001 Trang 28

ttdm

X

153 , 0 100

75 , 78 194 , 0

S

S X X

Nội 2001 (trang 35 hinh 3.6) ta được các giá trị ( * )

ttdm

K 

65 , 2

; 6

) (

488 ,

11 5

, 10

3

75 ,

78

65 ,

2

3

.

) (

613 ,

28 5

, 10

3

75 ,

78

6 ,

6

3

.

1 1

"

KA U

S K

I K

I

KA U

S K

I K

I

c b

Fd m Fdm

c b Fdm

, 11

) ( 613 , 28

I

KA I

1

X

Trang 33

+ Dòng xung kích

) ( 619

, 72 613 , 28 8 , 1 2

.

2 "

I K

) ( 492

, 43 613 , 28 52 , 1 "

I q

Với giá trị (K xk và q) tra sách thiết kế “ NHÀ MÁY ĐIỆNĐIỆN và TRẠM BIẾN ÁP “của PGS NGUYỄN HỮU KHÁI-HàNội 2001 Trang 28

X

X X X X X

6

11 3 11 3

X

X X X X X

3

6 11 6 11

X

X X X X X

56 2

56 2 56 2

X X X

X X

57 24

57 24 57

X X X

X X

Biến đổi Y(X5,X8,X58)  (X60,X61,X62)

5 58 8

58 8

X X X

5 58 8

5 8

X X X

5 58 8

58 5

X X X

096 , 0

18

X

194 , 0

13

X

325 , 0

24

X

323 , 0

23

X

29 , 0

11

X

194 , 0

3

X

064 , 0

8

X

194 , 0

13

X

325 , 0

24

X

323 , 0

23

X

301 , 0

56

X

064 , 0

5

X

449 , 0

58

X

29 , 0

8

X

363 , 1

57

X

Trang 34

60 59 32 23 60 32

60 59 32 23 60 23

60 59 32 23 60 59

+ (X67,X68,X68)  boí

63 66

63 66 63

X X X

X X

HT2

HT1

323 , 0

23

X

262 , 0

59

X

162 , 0

60

X

323 , 0

23

X

023 , 0

65

X

023 , 0

61

X

13 , 0

70

X

479 , 0

64

X

Trang 35

) , , , , , ( ) , , , (X61 X64 X65 X70  X71 X72 X73 X74 X75 X76

70 65 64 61 64 61

70 65 64 61 65 61

70 65 64 61 70 61

+ (X74,X75,X76)  bỏ

ttdm

X

326 , 0 100

25 , 236 162 , 0

S

S X

X

2 , 2

; 1

) (

21 4 ,

3 1 5

,

1 0

3

25 ,

23 6

4 ,

2

3

.

) (

0 23 ,

5 2 5

,

1 0

3

25 ,

23 6

4

3

.

1 1

"

KA U

S K

I K

I

KA U

S K

I K

I

c b Fdm Fdm

1

) ( 213 , 9 5 , 5 597 , 0

1

1 72 1 2 2

1 71 1 1 1

KA I

X

I X I

KA I

X

I X I

cb cb

HT HT

cb cb

HT HT

096 , 42

) (

801 , 53

2 1

5 '

"

2 1

"

5 '

KA I

I I

I

KA I

I I

I

HT HT

N

HT HT

) ( 546

136 801

, 53 8 , 1 2

) ( 777

, 81 801 , 53 52 , 1

72

X

162 , 0

73

X

597 , 0

71

X

Trang 36

Với giá trị (K xkvà q) tra sách thiết kế “ NHÀ MÁY ĐIỆNĐIỆN và TRẠM BIẾN ÁP “của PGS NGUYỄN HỮU KHÁI-HàNội 2001 Trang 28

Theo biến đổi như trên ta có sơ đồ như sau

+ X32 X18X19 0 , 15

) , , , , , ( ) , , , (X20 X23 X24 X32  X74 X75 X76 X77 X78 X79

32 24 23 20 32 20

32 24 23 20 23 20

32 24 23 20 24 20

+ (X77,X78,X79)  bỏ

76 22

76 22 76

X X X

X X

) , , , , , ( ) , , , (X74 X75 X21 X80  X81 X82 X83 X84 X85 X86

80 21 75 74 74 21

80 21 75 74 75 21

096 , 0

19

X

325 , 0

20

X

032 , 0

21

X

097 , 0

22

X

HT1

924 , 0

75

X

032 , 0

21

X

087 , 0

80

X

HT2

429 , 0

74

X

Trang 37

+ . 1 1 1 1 0 , 128

80 21 75 74 80 21

+ (X84,X85,X86)  bỏ

ttdm

X

302 , 0 100

25 , 236 128 , 0

S

S X

X

25 , 2

; 45

) (

26 3 ,

2 9 5

,

1 0

3

25 ,

2 3 6

2 5 ,

2

3

.

) (

8 6 9 ,

4 4 5

, 10

3

25 ,

2 36

4 5 ,

3

.

1 1

"

KA U

S K

I K

I

K A U

S K

I K

1

) ( 688 , 8 5 , 5 633 , 0

1

1 82 1 2 2

1 81 1 1 1

KA I

X

I X I

KA I

X

I X I

cb cb

HT HT

cb cb

HT HT

98 , 41

) (

586 , 57

2 1

6

"

2 1

"

6

KA I

I I

I

KA I

I I

I

HT HT

N

HT HT

) ( 153

, 146 586

, 57 8 , 1 2

.

2 "

I K

)(531,87586,57.52,1

q

I xk  N  

Nội 2001 Trang 28

a.Sơ đồ biên đổi

) , , , , , ( ) , , , (X7 X23 X28 X32  X84 X85 X86 X87 X88 X89

633 , 0

81

X

365 , 1

82

X

HT2

128 , 0

83

X

HT1

Trang 38

+ . 1 1 1 1 0 , 423

32 28 23 7 28 7

32 28 23 7 32 7

32 28 23 7 23 7

+ (X87,X88,X89)  bỏ

4 84

4 84 4

X X X X X

Để sử dụng đường cong tính toán, ta qui đổi điệnkháng về hệ đơn vị tương đối định mức ( * )

ttdm

X

42 , 0 100

315 133 , 0

S

S X

X

096 , 0

18

X

054 , 0

19

X

325 , 0

20

X

032 , 0

21

X

097 , 0

22

X

194 , 0

2

X

HT1

HT2131

, 0

7

X

HT2

131 , 0

7

X

HT1

323 , 0

23

X

194 , 0

4

X

15 , 0

32

X

128 , 0

28

X

495 , 0

85

X

066 , 1

86

X

HT2

133 , 0

90

X

HT1

Trang 39

2

; 45

) (

285 ,

34 5

, 10

3 315

2

3

.

) (

4 85 ,

42 5

,

1 0

3

3 15

45 ,

2

3

.

1 1

"

K A U

S K

I K

I

K A U

S K

I K

1

) ( 11 , 11 5 , 5 495 , 0

1

1 86 1 2 2

1 85 1 1 1

KA I

X

I X I

KA I

X

I X I

cb cb

HT HT

cb cb

HT HT

059 , 54

) (

754 , 58

2 1

7

"

2 1

"

7

KA I

I I

I

KA I

I I

I

HT HT

N

HT HT

) ( 117

, 149 754

, 58 8 , 1 2

.

2 "

I K

) ( 306

, 89 754 , 58 52 , 1 "

I q

Nội 2001 Trang 28

Ta có : I N8 I N' 5 I N5+ Trị số dòng ngắn mạch ba pha tai N8

) (

101 ,

38 488

, 11

6 13 ,

28

) (

981 ,

68 613

, 28

3 18 ,

40

5 ' 5

' 8

"

5 '

"

5 '

"

8

KA I

I I

KA I

I I

N N

N

N N

5 5

I

I xk  xkN  xkN   

10.Điểm ngắn mạch N’ 8

Khi ngắn mạch tại N’8 ta có như sau :

2 83

2 83 2

X X X X X

096 , 018

X

HT1

HT2

054 , 019

X

325 , 024

X 0 , 323

23

X

145 , 020

X

032 , 0

21

X

097 , 0

22

X

194 , 0

2

X

633 , 0

81

X

365 , 1

82

X

HT2

077 , 0

87

X

HT1

Trang 40

ttdm

X

243 , 0 100

315 077 , 0

S

S X

X

4 , 2

; 1

) (

098 ,

71 5

, 10 3 315

1 , 4

3

I K

I

cb Fdm

) ( 618 , 41 5 , 10 3

315 4 , 2

3

1

KA U

S K

I K I

1

) ( 688 , 8 5 , 5 633 , 0

1

1 82 1 2 2

1 81 1 1 1

KA I

X

I X I

KA I

X

I X I

cb cb

HT HT

cb cb

HT HT

335 , 54

) (

815 , 83

2 1

8 '

"

2 1

"

8 '

KA I

I I

I

KA I

I I

I

HT HT

N

HT HT

) ( 722

, 212 815

, 83 8 , 1 2

.

2 "

I K

) ( 398

, 127 815

, 83 52 , 1 "

I q

Nội 2001 Trang 28

Định dạng
Số trang	110
Dung lượng	4,35 MB