vạch sơ đồ và phân tích sơ bộ các phương án nối dây

Vạch sơ đồ và phân tích sơ Bộ các phương án nối dâyChương 1 CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN, TÍNH TOÁN PHỤ TẢI VÀ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT Trong nhiệm vụ thiết kế đã cho biết hệ số công suất, biểu đồ phụ t

Vạch sơ đồ và phân tích sơ Bộ các phương án nối dây

Chương 1 CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN, TÍNH TOÁN PHỤ TẢI VÀ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT

Trong nhiệm vụ thiết kế đã cho biết hệ số công suất, biểu đồ phụ tải hằng ngày của phụ tải ở các cấp điện áp và cho biết biểu đồ phát công suất hằng ngày của nhà máy

Sau khi tính toán được lượng công suất tiêu thụ ở các cấp điện áp, phần công suất trích ra dành cho tự dùng ta lập được biểu đồ phụ tải tổng của toàn nhà máy

Căn cứ vào nhiệm vụ phát công suất của nhà máy theo biểu đồ và biểu đồ phụ tải tổng của toàn nhà máy ta sẽ có được biểu đồ cân bằng công suất giữa công suất phát của nhà máy và công suất tiêu thụ của phụ tải, trong biểu đồ này chỉ rõ lượng công suất phát thiếu hay đủ cung cấp cho phụ tải của nhà máy đang thiết kế

1 Chọn máy phát điện.

Theo nhiệm vụ thiết kế, nhà máy nhiệt điện ngưng hơi sẽ thiết kế có công suất 200MW, gồm 4 tổ máy Mỗi tổ máy sẽ có công suất định mức là 50MW, hệ số công suất của mỗi tổ máy là 0,85 và điện áp định mức là 10,5KV

Chọn máy phát điện đồng bộ tuabin hơi có các thông số sau:

trong đó : P(t) là lượng công suất tác dụng ở thời điểm t trong ngày

P%(t) là trị số phần trăm của lượng công suất ở thời điểm t so với giá trị công suất cực đại

Pmax là giá trị công suất cực đại

cosϕ là hệ số công suÊt tương ứng

1) Phụ tải cấp điện áp 220 KV(kí hiệu S220)

Cho Pmax = 120MW, cosϕ = 0,8 nên S max P MVA

2) Phụ tải cấp điện áp 110 KV(kí hiệu S110)

Cho Pmax = 170MW, cosϕ = 0,8 nên Smax Pmax MVA

148,75170212,5

(giê)90

120

135150(MVA)

3) Khả năng phát công suất của nhà máy tại từng thời điểm (kí hiệu SNM).Công suất đặt của nhà máy là Sđ = 4 50

4) Phụ tải tự dùng của nhà máy (kí hiệu Std)

SNM là công suất đặt của nhà máy

SNM(t) là công suất phát ra của nhà máy ở thời điểm t

α là trị số phần trăm lượng điện tự dùng

211,765235,294

14

3 Cân bằng công suất

Biểu thức biểu diễn sự cân bằng công suất phát của nhà máy thiết kế và phụ tải tiêu thụ: SNM(t) = S220(t) + S110(t) + Std(t) + SHT(t) (Bá qua tổn thất)

trong đó:

SNM(t) là công suất phát ra của nhà máy tại thời điểm t

S220(t) là công suất tiêu thụ của phụ tải phía điện áp cao 220KV tại thời điểm t

S220(t) là công suất tiêu thụ của phụ tải phía điện áp trung 110KV tại thời điểm t

Std (t) là lượng công suất dành cho tự dùng của nhà máy tại thời điểm t

SHT(t) là lượng công suất phát vào hay lấy ra từ lượng dự trữ của hệ thống tại từng thời điểm t

Biểu thức có thể viết lại như sau : SHT(t) = SNM(t) - [S220(t) + S110(t) + Std(t) ] trong đó vế bên phải là các giá trị đã biết như vậy ta có thể tính toán được lượng công suất phát vào hay lấy ra từ dự trữ của hệ thống

Thành lập bảng cân bằng công suất:

0 ÷ 4 giê

4 ÷ 6 giê

6 ÷ 8 giê

8 ÷ 10 giê

10 ÷ 12 giê

12 ÷ 14 giê

14 ÷ 18 giê

18 ÷ 20 giê

20 ÷ 24 giê

15,43617,69518,824

14

T/gian

Phô t¶i

Biểu đồ biểu diễn tổng:

Chú thích các nét vẽ:

là đường biểu diễn công suất phát của nhà máy thiết kế

là đường biểu diễn lượng công suất dành cho tự dùng của nhà máy

là đường biểu diễn tổng công suất của lượng tự dùng và phụ tải cấp trung

ở các cấp điện áp và tự dùng của nhà máy Như vậy một phần phụ tải sẽ được cung cấp

từ lượng công suất dự trữ của hệ thống

(MVA)

(giê)14

381,324

231,806 274,306

319,306 323,824

380,195 351,324

257,574 254,186

141,806

184,306 188,824 231,324

167,574 164,706 164,186 141,176

235,294

S NM

211,765

( STD + S220 + S110 )

Chương 2 VẠCH SƠ ĐỒ VÀ PHÂN TÍCH SƠ BỘ CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY

Chọn sơ đồ nối điện chính của nhà máy điện là một khâu quan trọng trong quá trình thiết kế nhà máy Các phương án vạch ra phải đảm bảo cung cấp điện liên tục cho các hộ tiêu thụ, phải khác nhau về cách ghép nối máy biến áp với các cấp điện áp, khác nhau về số lượng, dung lượng của máy biến áp, số máy phát ghép bộ với máy biến áp… thể hiện tính khả thi, hiệu quả kinh tế và khả năng phát triển trong tương lai

Dựa vào các số liệu ban đầu, bảng cân bằng công suất và một số nhận xét sau đây

để tiến hành vạch các phương án nối dây có thể :

-Nhà máy thiết kế không có phụ tải cấp điện áp máy phát cho nên trong các phương án nối dây sẽ không có thanh góp máy phát, tất cả sẽ nối theo sơ đồ bộ

-Phụ tải có 2 cấp điện áp là 110 và 220KV trung tính nối đất trực tiếp nên sẽ dùng máy biến áp tự ngẫu để liên lạc giữa các cấp điện áp đó

-Phụ tải ở các cấp điện áp đều có tính chất quan trọng cho nên đòi hỏi độ tin cậy cung cấp điện cao

- Để sơ đồ thiết bị phân phối không quá phức tạp nên dùng 2 máy biến áp tự ngẫu

để làm máy biến áp liên lạc

Nhiệm vụ đặt ra là thiết kế nhà máy điện gồm 5 tổ máy, công suất mỗi tổ máy là

SFđm = 58,824MVA Theo kết quả tính toán ở chương 1 ta đã có:

- Phụ tải phía cao áp 220KV: S220max = 150 MVA

Sử dông 2 bộ máy phát - máy biến áp cung cấp trực tiếp cho phụ tải phía trung

áp, một phần sẽ được cung cấp từ hai máy biến áp liên lạc

Phụ tải trong chế độ cực đại phía trung áp S110max = 212,5 MVA, với công suất máy phát là 58,824 MVA thì 2 bộ có thể đáp ứng được một nửa lượng công suất trong chế độ này, nửa còn lại sẽ được phân phối đều cho 2 mạch cuộn trung áp máy biến áp liên lạc Như vậy công suất phân bố trong các mạch là xấp xỉ nhau và khá bé, dòng ngắn mạch nhỏ nên công suất định mức của máy biến áp liên lạc và các thiết bị khác nhỏ, nhiều thiết bị có cùng cấp điện áp với nhau nên việc chọn mua thiết bị dễ dàng, vốn đầu tư Ýt, hiệu quả kinh tế cao

Sơ đồ bảo đảm cung cấp điện tin cậy khi có sự cố hay khi cần thao tác sửa chữa, vận hành linh hoạt

Phương án 2

Sơ đồ nối dây

Trong sơ đồ này sử dụng một bộ máy phát - máy biến áp cung cấp trực tiếp lên phụ tải 110 KV, dòng công suất ở mạch cuộn trung máy biến áp liên lạc trong chế độ cực đại của phụ tải phía trung áp khá lớn, dòng ngắn mạch khá lớn nên công suất định

HT

HT

mức của máy biến áp liên lạc, của thiết bị phân phối trong các mạch máy biến áp sẽ lớn hơn so với phương án 1 Tuy nhiên phương án này vận hành khá linh hoạt, cung cấp điện tin cậy.

Về độ tin cậy cung cấp điện của phương án ta thấy rằng khi có sự cố, hoặc sửa chữa định kì một máy biến áp hoặc một thiết bị phân phối trong các mạch của máy biến

áp này thì công suất nhà máy phát ra sẽ giảm đi một nửa, nếu trong lúc sửa chữa mà xảy

ra sự cố trong các mạch của máy biến áp còn lại thì phụ tải phía 110KV sẽ không được cung cấp điện hoàn toàn Như vậy độ tin cậy cung cấp điện của phương án này là rất kém

Phụ tải 220KV trong chế độ cực đại không lớn đã có liên lạc với hệ thống Nên việc bố trí 2 bộ máy phát - máy biến áp bên phía cao áp rõ ràng là Ýt hiệu quả Trong khi đó phụ tải phía trung áp 110KV lớn nên công suất truyền tải qua cuộn cao áp và công suất làm việc qua cuộn trung áp của máy biến áp liên lạc sẽ lớn, dòng ngắn mạch lớn do đó công suất định mức của máy biến áp và các thiết bị cung cấp điện sẽ lớn Ngoài ra các máy biến áp bộ 220KV có vốn đầu tư cao hơn đáng kể so với 110KV Hiệu quả kinh tế của phương án này là rất thấp

Nếu khi đang tiến hành sửa chữa máy biến áp liên lạc hoặc các thiết bị phân phối điện ở các mạch của một máy biến áp liên lạc mà xảy ra sự cố cố trong máy biến áp liên lạc kia sẽ làm cho phụ tải phía 110 KV bị ngừng cung cấp điện hoàn toàn Độ tin cậy cung cấp điện của phương án này rất kém, giống với phương án 3

Qua phân tích sơ bộ ở trên ta thấy phương án 1 và 2 có nhiều ưu điểm về hiệu quả kinh tế, độ tin cậy cung cấp điện … còn phương án 3 và 4 có rất nhiều nhược điểm Cho nên sẽ lựa chọn phương án 1 và phương án 2 để tính toán so sánh kinh tế tìm phương án tối ưu cho nhà máy thiết kế

Chương 3 chọn máy biến áp và tính tổn thất điện năng các phương án

Máy biến áp là thiết bị rất quan trọng trong hệ thống điện Vốn đầu tư dành cho máy biến áp chiếm một phần lớn trong trong tổng vốn đầu tư xây dựng của nhà máy điện, máy biến áp có công suất càng cao càng đắt tiền Như vậy mục đích của chương này là tính toán chọn lựa được số lượng máy biến áp và công suất định mức của chúng sao cho vừa đảm bảo được độ tin cậy cung cấp điện, vận hành an toàn, tổn thất điện năng nhỏ nhất và hiệu quả kinh tế đạt cao nhất

1 Thực hiện tính toán cho phương án 1

Sơ đồ nối dây:

1) Chọn máy biến áp

- Chọn máy biến áp hai cuộn dây:

Điều kiện chọn: công suất SBđm≥ SFđm

điện áp định mức Uđm = 110 KVtrong đó: SBđm là công suất định mức của máy biến áp cần chọn

SFđm là công suất định mức của máy phát điện và SFđm = 58,824 MVA

HT

Tra bảng B3, trang 89 - sách HDTK Nhà máy điện - xb năm 1968 chọn được máy biến

5

- Máy biến áp liên lạc:

Điều kiện chọn: công suất định mức SBllđm ≥ α1 SFđm

điện áp định mức Uđm = 220/110/10,5 KVtrong đó: SBllđm là công suất định mức của máy biến áp liên lạc cần chọn

SFđm là công suất định mức của máy phát điện và SFđm = 58,824 MVA

α là hệ số có lợi của máy biến áp tự ngẫu

tính hệ số có lợi α: α = UCU−UT = − =

C

220 110

220 0 5, thay vào ta có: SBllđm ≥ α1 SFđm = 0 51 58 824 117 65

, . , = , MVA.Tra bảng B10, trang 100 - sách HDTK Nhà máy điện - xb năm 1968 chọn được máy biến áp tự ngẫu là loại:

Đồng

2) Kiểm tra khả năng tải của máy biến áp

- Chế độ quá tải bình thường:

Khi thực hiện việc chọn máy biến áp hai cuộn dây điều kiện chọn là công suất định mức của máy biến áp lớn hơn công suất định mức của máy phát điện cho nên ta không cần kiểm tra khả năng tải của máy biến áp hai cuộn dây trong chế độ làm việc bình thường

Đối với máy biến áp liên lạc cần kiểm tra cho cuộn dây trung áp Ta có trong chế

độ phụ tải phía 110KV cực đại thì tổng lượng công suất truyền tải qua 2 máy biến áp liên lạc là (S110 max - ∑ SbT )

Trong đó: S110 max là công suất phụ tải phía trung áp 110 KV trong chế độ cực đại (212,5MVA)

∑ SbT là tổng công suất của các bộ phía trung áp trong chế độ cực đại

Công suất mỗi bộ phía trung áp SbT = SF đm - Std max với SF đm là công suất định mức của máy phát, Std max là công suất tự dùng trong chế độ làm việc cực đại của mỗi tổ máy.

SbT = (58,824 - 1

4 18,824) = 54,118 MVAVậy S110 max - ∑ SbT = 212,5 - 2.54,118 = 104,264 MVA, cuộn trung áp mỗi máy biến áp liên lạc sẽ chịu tải là 104 264

- Chế độ quá tải sự cố:

+ Trường hợp sự cố hỏng một máy biến áp liên lạc:

Trong chế độ phụ tải phía 110KV cực đại thì lượng công suất thiếu cần được cung cấp từ máy biến áp liên lạc là:

S110 max - ∑ SbT = 212,5 - 2.54,118 = 104,264 MVA

Nếu lúc đó xảy ra sự cố hỏng một máy biến áp liên lạc thì cuộn trung áp của máy còn lại

sẽ phải tải toàn bộ lượng công suất trên Hệ số quá tải của cuộn trung áp sẽ là 104 264

60 ,

= 1,74 > 1,4 là hệ số quá tải cho phép của máy biến áp trong chế độ sự cố Như vậy cần phải chọn lại máy biến áp liên lạc có công suất định mức lớn hơn công suất định mức của máy đã chọn

Chọn lại theo điều kiện sau: kqtsc α SBll đm≥ S110 max - ∑ SbT

trong đó: kqtsc là hệ số quá tải trong chế độ sự cố của máy biến áp, lấy kqtsc = 1,4

α SBll đm là công suất định mức cuộn trung áp của máy biến áp liên lạc

S110 max - (∑ SbT - SbT max ) = 212,5 - (2.54,118 - 54,118) = 158,382 MVA

Lượng công suất thiếu này sẽ được phân bố đều cho 2 máy biến áp liên lạc, mỗi cuộn trung áp của máy biến áp liên lạc sẽ chịu tải là 158 382

2

,

= 79,191 MVA trong khi đó công suất định mức của cuộn dây trung áp là 60 MVA Hệ số quá tải của cuộn trung áp

3) Phân bố công suất trong các máy biến áp

- Phân bố công suất trong máy biến áp hai cuộn dây:

Để vận hành đơn giản và kinh tế giao cho các bộ máy phát - máy biến áp hai cuộn dây làm việc với đồ thị phụ tải bằng phẳng trong suốt cả năm Như vậy công suất làm việc qua các máy biến áp hai cuộn dây hay công suất của mỗi bộ phía trung áp là không đổi trong ngày và được tính như sau:

Sb = SF đm - Std max

trong đó: Sb là công suất làm việc qua mỗi máy biến áp hai cuộn dây

SF đm là công suất định mức của mỗi máy phát

Std max là công suất tự dùng lớn nhất của mỗi tổ máy phát

ta có: Sb = 58,824 - 1

4 18,824 = 54,118 MVA

- Phân bố công suất trong máy biến áp liên lạc:

+ Phân bố công suất trong cuộn dây cao áp SC i :

SCi =1 S ti − SHT ti

2 220

trong đó: S220(ti) là phụ tải cấp điện áp 220 KV

SHT (ti) là công suất lấy từ lượng dự trữ của hệ thống để cung cấp cho phụ tải trong từng khoảng thời gian

( )

S Ti =12 S 110 t i −∑S b

trong đó: S110(ti) là phụ tải cấp điện áp 110 KV

∑Sb là tổng công suất làm việc của các bộ phía trung áp

từ 20 đến 24 giê : SH = 0 26 20 257 , + , = 20 517 , MVA.

4) Tính toán tổn thất điện năng trong các máy biến áp

- Tổn thất trong mỗi máy biến áp hai cuộn dây:

Công thức tính: ∆A ∆P T ∆P

Bdm b

= +365 2 2trong đó : ∆Po là tổn thất không tải của máy biến áp hai cuộn dây (KW)

∆PN là tổn thất ngắn mạch của máy biến áp hai cuộn dây (KW)

SBđm là công suất định mức của máy biến áp hai cuộn dây (MVA)

Sb là công suất làm việc qua máy biến áp hai cuộn dây (MVA)

T là thời gian làm việc của máy biến áp trong một năm (giờ)

áp của máy biến áp tự ngẫu (KW)

∆Po là tổn thất không tải của máy biến áp (KW)

α là hệ số có lợi của máy biến áp tự ngẫu

Tổn thất ngắn mạch trong các cuộn dây của máy biến áp tự ngẫu được xác định như sau:

2 Thực hiện tính toán cho phương án 2

Sơ đồ nối dây:

1) Chọn máy biến áp

- Chọn máy biến áp hai cuộn dây:

Điều kiện chọn: công suất định mức SBđm≥ SFđm

điện áp định mức máy biến áp B1 là 220 KV

điện áp định mức máy biến áp B4 là 110 KV

trong đó: SBđm là công suất định mức của máy biến áp cần chọn

SFđm là công suất định mức của máy phát điện và SFđm = 58,824 MVA

Tra bảng B3, trang 89 - sách HDTK Nhà máy điện - xb năm 1968 chọn được máy biến áp B4 là loại:

Kiểu Sđm (MVA) Điện áp (KV)

Tra bảng B4, trang 92 - sách HDTK Nhà máy điện - xb năm 1968 chọn được máy biến

- Máy biến áp liên lạc B2 và B3 :

Điều kiện chọn: công suất định mức SBllđm ≥ α1 SFđm

điện áp định mức Uđm = 220/110/10,5 KVtrong đó: SBllđm là công suất định mức của máy biến áp liên lạc cần chọn

SFđm là công suất định mức của máy phát điện và SFđm = 58,824 MVA

α là hệ số có lợi của máy biến áp tự ngẫu

2) Kiểm tra khả năng tải của máy biến áp

- Chế độ quá tải bình thường:

Khi thực hiện việc chọn máy biến áp hai cuộn dây điều kiện chọn là công suất định mức của máy biến áp lớn hơn công suất định mức của máy phát điện cho nên ta không cần kiểm tra khả năng tải của máy biến áp hai cuộn dây trong chế độ làm việc bình thường

Đối với máy biến áp liên lạc cần kiểm tra cho cuộn dây trung áp Ta có trong chế

độ phụ tải phía 110KV cực đại thì tổng lượng công suất truyền tải qua 2 máy biến áp liên lạc là (S110 max - SbT )

Trong đó: S110 max là công suất phụ tải phía trung áp 110 KV trong chế độ cực đại (212,5MVA)

SbT là công suất của bộ phía trung áp trong chế độ cực đại

Công suất mỗi bộ phía trung áp SbT = SF đm - Std max víi SF đm là công suất định mức của máy phát, Std max là công suất tự dùng trong chế độ làm việc cực đại của mỗi tổ máy

SbT = (58,824 - 1

4 18,824) = 54,118 MVAVậy: S110 max - SbT = 212,5 - 54,118 = 158,382 MVA

Mỗi cuộn trung áp mỗi máy biến áp liên lạc sẽ chịu tải là 158 382

60

,

= 2,64 > 1,4 là hệ số quá tải cho phÐp của máy biến áp trong chế độ sự cố Như vậy cần phải chọn lại máy biến áp liên lạc có công suất định mức lớn hơn công suất định mức của máy đã chọn

Chọn lại theo điều kiện sau: kqtsc α SBll đm≥ S110 max - SbT

trong đó: kqtsc là hệ số quá tải trong chế độ sự cố của máy biến áp, lấy kqtsc = 1,4

α SBll đm là công suất định mức cuộn trung áp của máy biến áp liên lạc

ta có: 1,4 0,5 SBll đm≥ 158,382 MVA ⇒ SBll đm ≥ 226,26 MVA

+ Trường hợp sự cố hỏng bộ máy phát - máy biến áp phía trung áp:

Trong trường hợp này, khi chế độ phụ tải phía 110KV cực đại thì lượng công suất thiếu cần được cung cấp từ máy biến áp liên lạc là toàn bộ S110 max = 212,5 MVA Lượng công suất thiếu này sẽ được phân bố đều cho 2 máy biến áp liên lạc, mỗi cuộn

trung áp của máy biến áp liên lạc sẽ chịu tải là 212 5

3) Phân bố công suất trong các máy biến áp

- Phân bố công suất trong máy biến áp hai cuộn dây:

Để vận hành đơn giản và kinh tế giao cho các bộ máy phát - máy biến áp hai cuộn dây làm việc với đồ thị phụ tải bằng phẳng trong suốt cả năm Như vậy công suất làm việc qua các máy biến áp hai cuộn dây hay công suất của mỗi bộ phía trung áp là không đổi trong ngày và được tính như sau:

Sb = SF đm - Std max

trong đó: Sb là công suất làm việc qua mỗi máy biến áp hai cuộn dây

SF đm là công suất định mức của mỗi máy phát

Std max là công suất tự dùng lớn nhất của mỗi tổ máy phát

ta có: Sb = 58,824 - 1

4 18,824 = 54,118 MVA

- Phân bố công suất trong máy biến áp liên lạc:

+ Phân bố công suất trong cuộn dây cao áp SC i :

SCi =1 S ti − SHT ti − Sb

2. 220trong đó: S220(ti) là phụ tải cấp điện áp 220 KV

SHT (ti) là công suất lấy từ lượng dự trữ của hệ thống để cung cấp cho phụ tải trong từng khoảng thời gian

Sb là công suất làm việc của bộ phía cao áp trong từng khoảng thời gian ti.

( )

STi = 1 S ti − Sb

2 110

trong đó: S110(ti) là phụ tải cấp điện áp 110 KV

Sb là công suất làm việc của bộ phía trung áp trong từng khoảng thời gian

SH i = SC i + ST i

Cụ thể:

từ 0 đến 4 giê : SH = − 27 374 36 691 9 317 , + , = , MVA

từ 4 đến 8 giê : S = − 48 624 57 941 9 317 , + , = , MVA

4) Tính toán tổn thất điện năng trong các máy biến áp

- Tổn thất trong mỗi máy biến áp hai cuộn dây:

+ Tổn thất trong máy biến áp hai cuộn dây B4 đã tính ở phương án 1, kết quả là:

∆A = 1271,683 Mwh+ Tổn thất trong máy biến áp hai cuộn dây B1là:

Công thức tính: ∆A ∆P T ∆P

o

N Bdm b

= +365 2 2trong đó : ∆Po là tổn thất không tải của máy biến áp hai cuộn dây (KW)

∆PN là tổn thất ngắn mạch của máy biến áp hai cuộn dây (KW)

SBđm là công suất định mức của máy biến áp hai cuộn dây

Sb là công suất làm việc qua máy biến áp

T là thời gian làm việc của máy biến áp trong một năm (giờ)

áp của máy biến áp tự ngẫu (KW)

∆Po là tổn thất không tải của máy biến áp (KW)

α là hệ số có lợi của máy biến áp tự ngẫu

Tổn thất ngắn mạch trong các cuộn dây của máy biến áp tự ngẫu được xác định như sau:

Mục đích tính toán dòng điện ngắn mạch là để chọn khí cụ điện Để tính được dòng điện ngắn mạch trước hết phải thành lập sơ đồ thay thế các phần tử, tính điện kháng của chúng trong hệ đơn vị cơ bản Xác định các điểm ngắn mạch cần tính toán, biến đổi sơ đồ về dạng đơn giản rồi tiến hành tính toán theo phương pháp.

Ở cấp điện áp ≥ 110 KV chọn cùng một loại khí cụ điện nên chỉ cần tính một điểm ngắn mạch có khả năng gây ra dòng ngắn mạch lớn nhất, đó là điểm ngắn mạch trên thanh góp.

Chọn khí cụ điện cấp điện áp 220 KV: điểm N1

Chọn khí cụ điện cấp điện áp 110 KV: điểm N2

Chọn khí cụ điện mạch hạ áp máy biến áp liên lạc: điểm N3 và N4

Chọn khí cụ điện mạch tự dùng: điểm N5

2 Tham số của các phần tử trong hệ đơn vị tương đối và sơ đồ thay thế.

1) Điện kháng của các phần tử

Chọn hệ đơn vị tương đối:

Công suất cơ bản Scb = 100 MVAĐiện áp cơ bản Ucb = Utbđm với Utbđm là điện áp trung bình định mức của cấp điện áp tương ứng

a- Điện kháng của máy phát điện: x x S

trong đó: xo là điện kháng của 1 km chiều dài đường dây, Ω/km

(đường dây trên không xo = 0,4Ω/km )

l là chiều dài đường dây.

trong đó: xHT đm là điện kháng tương đối định mức của hệ thống

SHT là công suất của hệ thống, không kể nhà máy đang thiết kế

ta có: xHT = 0 7 100

20000 035, , d- Điện kháng của máy biến áp 3 pha, 2 cuộn dây:

trong đó: SBđm là công suất định mức của máy biến áp tự ngẫu

α là hệ số có lợi của máy biến áp tự ngẫu

Trong bảng chọn máy biến áp, các giá trị điện áp ngắn mạch đã được chia cho hệ số α,

3 Tính toán cho từng điểm ngắn mạch

1) Điểm ngắn mạch N1:

Nguồn cung cấp cho điểm N1 là hệ thống và các máy phát

Biến đổi sơ đồ:

x3 = (xH1 nt xF1) // (xH2 nt xF2) =0 103 0 23

2 , + , = 0,1665

Tính toán dòng ngắn mạch:

- Điện kháng tính toán nhánh hệ thống cung cấp:

xtt = x S

S HT cb

4.58,824 3,15.

.U 3

4.S k

tb

dm F

I∞” = k∞.IF đm ∑ = k S

F dm tb

ixk = 2.kxk.I”N1(0) = 2.1,8.4,482 = 11,409 KA

2) Điểm ngắn mạch N2 :

Nguồn cung cấp cho điểm N2 là hệ thống và các máy phát

Biến đổi sơ đồ:

Đặt x1 = xHT nt (xD//xD) nt (xC1//xC2) = 0,035 + 0 121

2

, + 0 0732

, = 0,132

Ta có sơ đồ tương đương:

1 0 132 2000

100 2 64 = , = ,Tra trên đường cong xác định độ bội thành phần chu kì của dòng ngắn mạch ko = 0,378 và k∞ = 0,396

- Điện kháng tính toán nhánh các máy phát cung cấp:

xtt = x S

S

F dm cb

3

Dòng xung kích tại điểm ngắn mạch là:

F dm cb

Nguồn cung cấp cho điểm N4 là hệ thống và các máy phát, trừ máy phát F2

Biến đổi sơ đồ:

Đặt x1 = xHT nt (xD//xD) nt (xC1//xC2) = 0,035 + 0 121

2

, + 0 0732

, = 0,132

x2 = xH1 nt xF1 = 0,103 + 0,23 = 0,333

x3 = (xB3 nt xF3) // (xB4 nt xF4) =0 192 0 23

2 , + , = 0,211

Biến đổi Υ→∆ và bỏ nhánh cân bằng ta có sơ đồ:

- Điện kháng tính toán nhánh hệ thống cung cấp:

xtt = x S

S HT cb

4 0 34 2000

100 6 8 = , = ,

- Điện kháng tính toán nhánh các máy phát cung cấp:

xtt = x S

S

F dm cb

= , . , = ,