Đồ án nhiệt điện 4 tổ máy công suất 100 mw

Ngày nay, điện năng trở thành 1 phần quan trọng trong cuộc sống của mỗi con người, được sử dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực của đời sống. Điện năng được sản xuất ra từ các nhà máy điện được cung cấp cho các hộ tiêu thụ. Để đáp ứng nhu cầu phụ tải cần phải xây thêm nhiều nhà máy điện. Do đó việc nghiên cứu tính toán kinh tế kĩ thuật trong thiết kế xây dựng nhà máy điện là công việc hết sức cần thiết. Xuất phát từ thực tế và cùng với kiến thức chuyên nghành đã được học ,em đã được giao thực hiện Thiết kế phần điện trong nhà máy nhiệt điện gồm 4 tổ máy, công suất mỗi tổ là 100 MW.

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay, điện năng trở thành 1 phần quan trọng trong cuộc sống của mỗi con người, được sử dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực của đời sống Điện năng được sản xuất ra từ các nhà máy điện được cung cấp cho các hộ tiêu thụ Để đáp ứng nhu cầu phụ tải cần phải xây thêm nhiều nhà máy điện Do đó việc nghiên cứu tính toán kinh tế - kĩ thuật trong thiết kế xây dựng nhà máy điện là công việc hết sức cần thiết

Xuất phát từ thực tế và cùng với kiến thức chuyên nghành đã được học ,em đã được giao thực hiện Thiết kế phần điện trong nhà máy nhiệt điện gồm 4 tổ máy, công suất mỗi tổ là

100 MW

Trong quá trình thiết kế, với sự tận tình giúp đỡ của cô giáo bộ môn và các bạn trong lớp em đã hoàn thành bản thiết kế Tuy nhiên do trình độ chuyên môn còn hạn chế nên không tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong nhận được sự góp ý của các thầy cô và các bạn để bản đò án này được hoàn thiện hơn

Trong quá trình làm đồ án, em xin chân thành cảm ơn Th.s: Phùng Thị Thanh Mai

cùng toàn thể các thầy, cô trong khoa Hệ thống điện đã hướng dẫn một cách tận tình để em

có thể hoàn thành đồ án này

Sinh viên

Quyenanh55@gmail.comChương 1

TÍNH TOÁN PHỤ TẢI VÀ CHỌN SƠ ĐỒ NỐI DÂY

Trong hệ thống điện, việc tính toán phụ tải và đảm bảo cân bằng công suất là rất cần thiết Dưới đây ta sẽ tiến hành chọn máy phát điện cho nhà máy; tính toán cân bằng công suất và vẽ đồ thị phụ tải dựa trên bảy các nguyên tắc

1.2 TÍNH TOÁN CÂN BẰNG CÔNG SUẤT

Từ bảng biến thiên công suất ta thấy các cấp điện áp được cho theo phần trăm công suất tác dụng Pmax, ta tính toán theo công thức sau:

max

%( ) ( )

100

P t

, MW( )

( ) cos

Pmax : công suất tác dụng của phụ tải ở chế độ phụ tải cực đại, MW

P(t) : công suất tác dụng của phụ tải tại thời điểm t, MW

S(t) : công suất biểu kiến của phụ tải tại thời điểm t, MVA

cosφ : hệ số công suất của phụ tải

1.2.1 Tính toán phụ tải cấp điện áp máy phát U F

Phụ tải cấp điện áp máy phát:

17 cos

1.2.2 Tính toán phụ tải cấp điện áp trung (110 kV)

Phụ tải cấp điện áp trung UT:

PUTmax= 160 MW; cosφ= 0,85 =>

24 , 188 85 , 0

160 cos

max

ϕ

UT UT

P S

(MVA)Kết quả tính toán cho từng mốc thời gian:

1.2.3 Tính toán phụ tải cấp điện áp cao (220 kV)

Phụ tải cấp điện áp cao UC:

PUCmax=100MW; cosφ= 0,86 =>

28 , 116 86 , 0

100 cos

max

ϕ

UC UC

P S

(MVA)Kết quả tính toán cho từng mốc thời gian:

1.2.4. Tính toán công suất phát của nhà máy điện

Nhà máy gồm 4 tổ máy, mỗi máy có công suất định mức PđmF = 100 MW Công suất đặt của toàn nhà máy là:

PTNM = 4x100 = 400 MW

Công suất phát của nhà máy điện được tính theo công thức:

%( ) ( )

cos

NM FNM

1.2.5. Tính toán công suất tự dùng của nhà máy

Phụ tải tự dùng của nhà máy chiếm 9% điện năng phát ra của nhà máy Như vậy lượng

tự dùng của nhà máy tại mỗi thời điểm trong ngày:

-Std(t) : công suất tự dùng của nhà máy tại thời điểm t, MVA

-SNM(t) : công suất nhà máy phát ra tại thời điểm t, MVA

Công suất tự dùng của nhà máy:

1.2.6Công suất phát về hệ thống

Công suất của nhà máy phát về hệ thống tại thời điểm (t) được tính theo công thức

S VHT (t) = S TNM (t) – [S td (t) + S UF (t) + S UT (t) + S UC (t)]

Trong đó:

SVHT(t) – Công suất nhà máy phát về hệ thống tại thời điểm t, MVA

STNM (t) - Công suất toàn nhà máy tại thời điểm t

Std(t) - Công suất tự dùng tại thời điểm t Sau khi tính được công suất phát về hệ thống, lập được bảng cân bằng công suất toàn nhà máy

Phụ tải thanh góp cao áp STGC (t)

1.3 CHỌN PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY

Chọn sơ đồ nối điện chính là một trong những nhiệm vụ hết sức quan trọng trong thiết

kế nhà máy điện Sơ đồ nối điện hợp lý không những đem lại những lợi ích kinh tế lớn lao

mà còn phải đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật

Cơ sở để xác định các phương án có thể là số lượng và công suất máy phát điện , công suất hệ thống điện, sơ đồ lưới và phụ tải tương ứng , trình tự xây dựng nhà máy điện và lưới điện

Khi xây dựng phương án nối dây sơ bộ ta có một số nguyên tắc chung sau:

Lưới điện áp phía trung và cao đều là lưới trung tính trực tiếp nối đất(ở đây 2 cấp điện

áp đều ≥110kV đều có trung tính nối đất trực tiếp)

% 15 12 , 10 100 100 2

24 , 20 100 2

đmF

UF S S

Do đó ta dùng 2 máy biến áp tự ngẫu vừa để truyền tải công suất liên lạc giữa các cấp điện

áp vừa phát công suất lên hệ thống

• Nguyên tắc 6:

cao-trung là không quá lớn nên có thể đặt các bộ MF-MBA hai cuộn dây ở hai phía điện áp được sắp xếp tương ứng công suất phụ tải của chúng, còn hai máy biến áp tự ngẫu liên lạc không nối trực tiếp với máy phát điện

• Nguyên tắc 7:

Vì công suất của một tổ máy lớn nên không thể ghép một số MF chung một MBA

Từ những nhận xét trên đây ta có thể đề xuất một số phương án như sau:

96 , 71 28 , 116 24 , 188

max

UT S

S

Ưu điểm:

- Số lượng và chủng loại máy biến áp ít giảm được tối đa số thiết bị nối vào thanh góp điện áp

cao nên giá thành rẻ, có lợi về mặt kinh tế

B2 B1

F1 F3

B3

TD

Ưu điểm:

- Bố trí nguồn và tải cân đối

- Công suất truyền tải từ cao sang trung qua máy biến áp tự ngẫu nhỏ nên tổn thất công suất nhỏ

- Đảm bảo về mặt kĩ thuật, cung cấp điện liên tục

- Vận hành đơn giản

Nhược điểm :

-Bộ máy phát - máy biến áp khác loại gây khó khăn trong lắp đặt vào bảo dưỡng sửa chữa

- Chi phí tăng lên

B6 B5

10,5kV

Ưu điểm:

- Đảm bảo cung cấp điện liên tục

Nhược điểm:

- Số lượng máy biến áp nhiều đòi hỏi vốn đầu tư lớn, đồng thời trong quá trình vận

hành xác suất sự cố máy biến áp tăng, tổn thất công suất lớn

- Khi sự cố bộ bên trung thì máy biến áp tự ngẫu chịu tải qua cuộn dâyy chung lớn so với công suất của nó

Nhận xét: Qua 3 phương án trên ta thấy rằng 2 phương án 1 và 2 đơn giản và kinh tế hơn

phương án còn lại Hơn nữa vẫn đảm bảo cung cấp điện liên tục cho các phụ tải và thỏa mãn các yêu cầu kĩ thuật Do đó ta sẽ giữ lại phương án 1 và 2 để tính toán nhằm chọn sơ

đồ nối điện tối ưu cho nhà máy

Chương 2 CHỌN MÁY BIẾN ÁP

Để chọn máy biến áp ta tiến hành các bước sau: tiến hành chọn sơ bộ máy biến áp sau đó kiểm tra các điều kiện quá tải của máy biến áp, phân bố công suất các cấp điện áp của máy biến áp và tính tổn thất công suất trong máy biến áp Ngoài ra ở chương này ta tiến hành chọn kháng phân đoạn và tính dòng điện cưỡng bức trên các mạch

Hình 2.1: Sơ đồ nối dây phương án 1

I.1. CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ PHÂN PHỐI CÔNG SUẤT

a. Chọn máy biến áp 2 cuộn dây trong sơ đồ bộ MF-MBA 2 cuộn dây

Máy biến áp B3 và B4 được chọn theo điều kiện:

n : số tổ máy của nhà máy thiết kế, n = 4

SdmF : công suất của một tổ máy phát

Áp dụng để tính toán ta có :

51 , 105 97 , 47 4

1 5 , 117

4

bo S S

MVA

Phần công suất còn lại do các máy biến áp liên lạc đảm nhận.

Do đó ta có thể chọn MBA B1 và B4 có thông số như sau:

MB

A

Loại MBA

Sđm

MVA

Điện áp cuộn dây

b Chọn máy biến áp liên lạc

-Máy biến áp B1, B2 là máy biến áp tự ngẫu, sơ đồ nối điện không có thanh góp cấp điện

áp máy phát nên được chọn theo điều kiện:

MVA Điện áp cuộn dây,kV Tổn thất công suất,kW UN % I 0 %

C-T C-H T-H

1.1.2 Phân phối công suất

a Phân phối công suất cho máy biến áp 2 cuộn dây trong sơ đồ bộ MF-MBA 2 cuộn dây.

Đối với máy biến áp hai cuộn dây B3, B4 Để vận hành kinh tế và thuận tiện, đối với bộ máy phát điện – máy biến áp hai cuộn dây, ta cho phát hết công suất từ 0 – 24h lên thanh góp, tức là làm việc liên tục với phụ tải bằng phẳng Khi đó, đối với nhà máy Nhiệt Điện công suất tải qua mỗi máy biến áp bằng:

MVA

01 , 88 97 , 47 4

1 100 4

b Phân phối công suất cho máy biến áp liên lạc.

Công suất truyền qua các phía của MBA tự ngẫu trong từng thời điểm được xác đinh theo biểu thức sau:

Bảng Phân bố công suất cho máy biến áp

1.1.3 KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN QUÁ TẢI

Vì 2 máy biến áp B3 và B4 đã được chọn lớn hơn công suất định mức của máy phát điện đồng thời từ 0 - 24h luôn cho 2 máy này làm việc với phụ tải bằng phẳng nên đối với B3 và B4 ta không cần kiểm tra quá tải

Sự cố hỏng 1 bộ MF-MBA bên trung tại thời điểm bên trung max

-Điều kiện kiểm tra quá tải:

SC max

2.K α.S + Σ ( S − S ) S ≥

Hỏng MBA B3 tại S UTmax = 188,24 MVA

Khi đó ứng với thời điểm t = 12÷16 h

2

1 ) (

1 21 , 18 2

1 5 , 117

4

1

S

MVA

S CC =S CH -S CT =96,12-50,12= 46 MVA

Lúc này công suất truyền tải từ HA=>TA và HA=>CA

Vậy cuộn hạ mang tải nặng nề nhất.

Khi đó công suất trên cuộn hạ: S hạ = 96,4 MVA

Kiểm tra điều kiện quá tải của các cuộn dây MBA

175 250 5 , 0 4 , 1

Công suất thiếu :

17 , 124 46 2 17 , 216 ) 2 (

(Vì phần mềm visio của em bị hỏng nên em ko vẽ được hình, xin cô cho em bổ sung sau Em xin

chân thành cảm ơn cô!)

Sự cố hỏng một MBA tự ngẫu B2 tại thời điểm phụ tải trung cực đại

Ứng với S UTmax = 188,24 MVA ta có t = 12÷16 h

S VHT = 111,52MVA ; S DP = 18,21 MVA; S UCUTmax=104,65 MVA

-Điều kiện kiểm tra quá tải:

1 21 , 18 5 , 117

n S

S

S

MVA

S CC = S CH - S CT = 87,3-12,22 =75,08 MVA

Lúc này công suất truyền tải từ HA=>TA và HA=>CA

Vậy cuộn hạ mang tải nặng nề nhất CÔng suất cuộn hạ là 87,3 MVA

Kiểm tra điều kiện quá tải

MVA S

K SC đmB

qt α = 1 , 4 0 , 5 250 = 175

> 87,3 mVA Vậy không có cuộn nào bị quá tải.

Công suất thiếu :

09 , 141 08 , 75 ) 65 , 104 52 , 111 ( ) (

Tính tổn thất điện năng trong MBA

Do bộ MBA - MF làm việc với phụ tải bằng phẳng suốt cả năm S b = 88,01 MVA nên tổn thất điện năng trong mỗi MBA 2 dây quấn có hai cuộn dây phân chia điện áp là:

N Bdm

125

01 , 88 (

400 8760

A

A b = ∆ B3+ ∆ B4 = 2 2613 , 03 = 5226 , 06

∆

- Tổn thất trong MBA liên lạc

Tổn thất trong MBA liên lạc được tính theo công thức sau:

Tổn thất ngắn mạch trong các cuộn dây

- Tổn thất ngắn mạch trong cuộn cao

1223,4 2

1108,5 8

1139,2 8

1109,8 6

1089,1 7

Tổn thất điện năng ngắn mạch trong ngày:

82 , 10210

, 10210 365 8760 120

2

∆A B A B

MWhTổn thất điện năng trong 1 năm của các MBA liên lạc:

3 , 9556

36 , 14782 06

, 5226 3

, 9556

220kV 110kV

B4

F4 F2

B2 B1

F1 F3

B3

TD

1 Chọn MBA và phân phối công suất

1.1 Chọn MBA

a Chọn MBA 2 cuộn dây

Máy biến áp B3 và B4 được chọn theo công thức sau:

Tổn thất công suất UN % I 0 %

b Chọn máy biến áp liên lạc

B1, B2 là máy biến áp tự ngẫu được chọn theo điều kiện:

Ta có

117,5 235 MVA 0,5

dmB dmF

α

≥ × = × =

Tra bảng theo sách thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp ta chọn MBA có thông số sau:

MBA MBALoại Sđm

MVA

Điện áp cuộn dây,kV Tổn thất công suất,kW UN % I 0 %

C-T

H

C- H B1 và B2 ATДЦTH 250 230 121 11 120 520 11 32 20 0,5

T-1.1.2 Phân phối công suất

Đối với máy biến áp hai cuộn dây B3, B4 là MBA 2 cuộn dây ta cho phát hết công suất từ 0 – 24h lên thanh góp, tức là làm việc liên tục với phụ tải bằng phẳng Khi đó, đối với nhà máy Nhiệt Điện công suất tải qua mỗi máy biến áp bằng:

51 , 105 97 , 47 4

1 5 , 117

Phân phối công suất cho máy biến áp liên lạc.

Công suất truyền qua các phía của MBA tự ngẫu trong từng thời điểm được xác đinh theo biểu thức sau:

S CT (MVA) 31.95 22.54 31.95 31.95 41.37 31.95 31.95 31.95 22.54

S CC (MVA) 21.76 54.18 44.77 54.76 55.33 41.74 63.73 42.75 31.17

S CH (MVA) 53.71 76.72 76.72 86.71 96.7 73.69 95.68 74.7 53.71

1.1.3 Kiểm tra quá tải

Vì 2 máy biến áp B3 và B4 đã được chọn lớn hơn công suất định mức của máy phát điện đồng thời từ 0 - 24h luôn cho 2 máy này làm việc với phụ tải bằng phẳng nên đối với B3 và B4 ta không cần kiểm tra quá tải

Sự cố hỏng 1 bộ bên trung tại thời điểm phụ tải trung cực đại

Ứng với SUTmax =188,24 MVA ta có:

SVHT = 111,52MVA ; SDP = 18,21 MVA; SUCUTmax=104,65 MVA

-Điều kiện kiểm tra quá tải:

S CT UT 188 , 24 94 , 12

2

1

2

=

MVA S

S S

DP đmF

4

1 21 , 18 2

1 24 , 188 4

1 2

−

=

SCC = SCH - SCT = 167,11 - 94,12 = 72,99 MVA

Công suất truyền từ HA => TA và HA => CA

Vậy cuộn hạ mang tải nặng nề nhất

Khi đó công suất trên cuộn hạ : Sha = 167,11 MVA

Kiểm tra điều kiên quá tải của các cuộn dây

MVA S

K SC đmB

qt α = 1 , 4 0 , 5 250 = 175

> 167,11 MVAVậy không có cuộn dây nào bị quá tải

Công suất thiếu:

MVA S

S S

thieu = ( max + max ) − ( + 2 ) = 17 , 44

Lượng công suất dự trữ của hệ thống là SdtHT = 200 MVA đủ để cung cấp cho thiếu hụt của nhà máy

Sự cố hỏng 1 MBA tự ngẫu tại thời điểm phụ tải trung cực đại

Ứng với SUTmax =188,24 MVA ta có:

SVHT = 111,52MVA ; SDP = 18,21 MVA; SUCUTmax=104,65 MVA

-Điều kiện kiểm tra quá tải:

S S S

K SC đmB bo UT

qt

51 , 280 51 , 105 250

⇒

≥ +

α

Lớn hơn SUTmax =188,24 MVA => đạt yêu cầu

- Phân bố công suất khi sự cố:

MVA S

n S

S

DP đmF

4

1 21 , 18 5 , 117

1 max

−

=

Vậy cuộn hạ mang tải nặng nề nhất

Khi đó công suất trên cuộn hạ : Sha = 4,57 MVA

Kiểm tra điều kiên quá tải của các cuộn dây

MVA S

K SC đmB

qt α = 1 , 4 0 , 5 250 = 175

> 87,3 MVAVậy không có cuộn dây nào bị quá tải

Công suất thiếu:

MVA S

S S

thieu = ( max + max ) − ( + ) = 216 , 17 − 110 , 08 = 106 , 09

Lượng công suất dự trữ của hệ thống là SdtHT = 200 MVA đủ để cung cấp cho thiếu hụt của nhà máy

) 125

51 , 105 (

380 8760

5 , 3372 8760

) 125

51 , 105 (

400 8760

87 , 6751 5

, 3372 07

, 3379

Tổn thất trong MBA liên lạc được tính theo công thức sau:

Tổn thất ngắn mạch trong các cuộn dây

- Tổn thất ngắn mạch trong cuộn cao

, 9895 365 8760 120

2

∆A B A B

MWhTổn thất điện năng trong 1 năm của các MBA liên lạc:

MWh

Tổn thất điện năng của phương án 1 bằng:

23 , 16077 15

, 6751 18

, 9326

, 4663 2

Để xác định phương án thiết kể tối ưu, ta cần so sánh hai phương án theo chỉ tiêu kinh tế: phương án nào có chi phí tính toán thấp hơn thì sẽ là kinh tế hơn.

Các chỉ tiêu kinh tế cơ bản cần xét là vốn đầu tư ban đầu và chi phí vận hành hàng năm

- Vốn đầu tư của thiết bị: V = VB + VTBPP

Trong đó: VB - là vốn đầu tư máy biến áp, được xác định theo công thức sau:

Ở đây: Vh là tiền mua MBA

KB là hệ số tính đến chi phí vận chuyển và xây lắp MBA Hệ số

này phụ thuộc vào điện áp và công suất định mức của MBA (bảng

TBPPi i TBPP n v

Trong đó: P1 - tiêu khấu hao hàng năm về vốn đầu tư và sửa chữa lớn, đ/năm

Ở đây: V - vốn đầu tư, đ

a% - định mức khấu hao phần trăm ( xem bảng 4.2)

P2 - chi phí do tổn thất điện năng hằng năm trong MBA, đ/năm:

Ở đây: - giá thành trung bình điện năng trong HTĐ, đ/kWh

- Tổn thất điện áp hằng năm trong MBA

3.1 Phương án 1

3.1.1 Chọn sơ đồ thiết bị phân phối

Chọn sơ đồ hệ thống thanh góp cấp điện áp cao và trung

Để đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện khi vận hành bình thường cũng như khi sự cố hay sửa chữa thiết bị, ta chọn sơ đồ hệ thống hai thanh góp

100

%.

1

V a

a) Vốn đầu tư

Vốn đầu tư của một phương án được tính theo công thức sau:

V = VB+VTBPP

Trong đó: VB: Vốn đầu tư MBA, VB = ∑KB.V

VTBPP: Vốn đầu tư xây dựng thiết bị phân phối

Trong sơ đồ nối điện chính có:

+ Hai MBA tự ngẫu B1, B2 loại AТдцTH-250

Vb=288.103(rup)=288.103.70.103=20,16.109(đ); KB2= 1,4+ Hai MBA hai dây quấn B3, B4 loại Тдц- 125 phía 110 kV

+ Số mạch máy cắt cấp điện áp 220 kV là:5 ;Giá thành mỗi mạch là:4,2.109 đ

+ Số mạch máy cắt cấp điện áp 110 kV là:9 ;Giá thành mỗi mạch là:1,8.109 đ+ Số mạch máy cắt cấp điện áp 10,5 kV là: 2 ;Giá thành mỗi mạch là: 0,9.109 đ

Ta có:

VTBPPI = (5.4,2 + 9.1,8 + 2.0,9).109 = 39.109 đ

Vậy tổng vốn đầu tư của phương án I là:

10 5 , 121 4 , 8

=

đ/nămChi phí do tổn thất hàng năm trong MBA là:

P2 = β.ΔAI = 1000 103 = 11,124.109 đ/năm

Tổng chi phí vận hành hàng năm của phương án I là:

PI = P1 + P2 = (10,206+11,124).109 = 21,33.109 đ

3.2 Phương án 2

3.2.1 Chọn sơ đồ thiết bị phân phối

Để đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện khi vận hành bình thường cũng như khi sự cố hay sửa chữa thiết bị, ta chọn sơ đồ hệ thống hai thanh góp

a Vốn đầu tư.

* Vốn đầu tư các MBA

+ Hai MBA tự ngẫu B2, B3 loại AТдцTH- 250

Vb=288.103(rup)=288.103.70.103=20,16.109(đ); KB2= 1,4

+ Một MBA hai dây quấn B4 loại Тдц- 125 phía 110 kV

Vb=124.103(rup)=124.103.70.103=8,68.109(đ); KB4= 1,5+ Một MBA hai dây quấn B1 loại Тдц- 125 phía 220 kV

+ Số mạch máy cắt cấp điện áp 220 kV là:6;Giá thành mỗi mạch là: 4,2.109 đ

+ Số mạch máy cắt cấp điện áp 110 kV là: 8;Giá thành mỗi mạch là: 1,8.109 đ

+ Số mạch máy cắt cấp điện áp 10,5 kV là: 2;Giá thành mỗi mạch là: 0,9.109 đ

P2 = β.ΔAII = 1000 103 = 11,13.109 đ/nămTổng chi phí vận hành hàng năm của phương án II theo (4.2) là:

PII = P1 + P2 = (10,65+11,13).109 = 21,78.109 đ

3.3 Lựa chọn phương án tối ưu

Từ kết quả tính toán trên ta có bảng so sánh hai phương án như sau:

Chương 4 TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH

Tính toán ngắn mạch nhằm mục đích lựa chọn các khí cụ điện và các phần tử có dòng điện chạy qua như máy cắt điện, dao cách ly, thanh dẫn, thanh góp, cáp

Để tính được dòng điện ngắn mạch, trước hết ta sẽ chọn điểm ngắn mạch tính toán, rồi lập sơ đồ thay thế, tính điện kháng các phần tử, chọn các đại lượng cơ bản Từ đó tính được dòng ngắn mạch

4.1 Chọn điểm ngắn mạch

Chọn Scb=100 MVA và Ucb bằng điện áp trung bình các cấp, tức là:

kV5,10U

U

kV115U

U

kV230U

S

S X

* Điện kháng của đường dây tính từ thanh góp nhà máy tới hệ thống:

Lấy điện kháng của đường dây từ thanh góp nhà máy đến hệ thống x o = 0,4 (Ω/km)

* Máy biến áp hai cuộn dây

Điện kháng của máy biến áp ba pha hai cuộn dây :

% cb

Điện kháng thay thế:

NC C

dmMBATN NT

Điện kháng máy phát điện:

Để chọn các khí cụ điện và dây dẫn trong các mạch ở các cấp điện áp một cách chính xác ta cần tính các dòng ngắn mạch tại nơi đặt các khí cụ đó như sau:

Để chọn khí cụ điện và dây dẫn các mạch cao áp 220kV, chọn điểm ngắn mạch N1 Nguồn cung cấp cho điểm ngắn mạch này là hệ thống và nhà máy.

Để chọn khí cụ điện và dây dẫn các mạch trung áp 110kV, chọn điểm ngắn mạch N2 Nguồn cung cấp cho điểm ngắn mạch này là hệ thống và nhà máy.

Để chọn khí cụ điện và dây dẫn phía hạ áp mạch máy phát điện, chọn hai điểm ngắn mạch N3 và N3’ Nguồn cung cấp cho điểm ngắn mạch N3’ là MPĐ1 Nguồn cung cấp cho điểm ngắn mạch N3 là hệ thống và nhà máy, trong đó MPĐ1 nghỉ Trong hai điểm ngắn mạch này, giá trị dòng ngắn mạch nào lớn sẽ được dùng để chọn khí cụ điện và dây dẫn.

Để chọn khí cụ điện và dây dẫn phía hạ áp mạch tự dùng chọn điểm ngắn mạch N4 Nguồn cung cấp cho điểm ngắn mạch này là hệ thống và các máy phát điện Ta có: I N4 = I N3 + I N3’

Sơ đồ tính toán ngắn mạch theo điểm :

1

× 32+20-11 =20,5 2

1

× 11+32-20 =11 2

NH H

Hình 1: Sơ đồ tính toán ngắn mạch theo điểm

a Điểm ngắn mạch 1

Cấp điện áp 220 kV, các thiết bị như: máy cắt, dao cách ly ta nên chọn cùng một loại Vì vậy, ta chọn N1 là điểm ngắn mạch trên thanh góp 220 kV Nguồn cung cấp bao gồm tất cả các máy phát điện của nhà máy thiết kế và hệ thống

Ta có sơ đồ thay thế tính toán điểm ngắn mạch N1:

Hình 2: Sơ đồ thay thế tính toán điểm ngắn mạchCác thông số:

(X X ) 0,044

Dòng ngắn mạch xung kích:

544 , 16 499 , 6 8 , 1 2

100 0767 , 0

1 0778 , 0

1

3 1 1

16 1

N

U

S X

X

I