đồ án nhà máy điện và trạm biến áp

Chọn máy biến áp Nhà máy điện gồm 5 tổ máy phát, công suất mỗi máy 600MW ta sẽchọn các máy phát cùng loại, điện áp định mức bằng 10,5KV... Bỏ qua tổn thất công suất, từ phơng trình cân b

Chơng i Tính toán phụ tải và cân bằng công suất

Tính toán phụ tải và cân bằng công suất là một phần quan trọng trongnhiệm vụ thiết kế nhà máy điện Nó quyết định tính đúng, sai của toàn bộ quátrình tính toán sau Ta sẽ tiến hành tính toán cân bằng công suất gần đúng theocông suất biểu kiến S dựa vào đồ thị các cấp điện áp hàng ngày vì hệ số côngsuất các cấp không khác nhau nhiều

1.1 Chọn máy biến áp

Nhà máy điện gồm 5 tổ máy phát, công suất mỗi máy 600MW ta sẽchọn các máy phát cùng loại, điện áp định mức bằng 10,5KV

Loại MP Thông số định mức Điện kháng Loại kích từ

PMW SMVA NV/P UKV Cosep I(A) X d'' X d' X d

TB60 2 60 75 3000 10,5 0,8 4,1 0,132 0,24 2,2 BT-450-300

1.2 Tính toán phụ tải và cân bằng công suất

1.2.1 Cấp điện áp máy phát: U đm = 10,5 KV

Do đó ta có bảng biến thiên công suất phụ tải nh sau: B1-2

t(h) 0 - 6 6 -12 12 - 18 18 - 20 20 - 24

SUF(MVA) 9,41 11,76 8,2 9,41 7,1

đồ thị phụ tải cấp điện áp máy phát

Nguyễn Văn Phòng - Trờng Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 1

1.2.2 CÊp ®iÖn ¸p trung ¸p 110KV

Pmax = 105 MW; cos = 0,87C«ng thøc tÝnh:

t(h)



Bảng biến thiên công suất và đồ thị phụ tải

cos



 , MVABảng biến thiên công suất phụ tải toàn nhà máy

105,81

+  = 6% là phần trăm điên tự dùng của nhà máy.

+ 0,4 là % công suất tự dùng không phụ thuộc vào phụ tải của nhà máy.+ 0,6 là 60% công suất tự dùng thay đổi theo phụ thuộc của nhà máy ởtừng thời điểm t

Từ đó ta có bảng biến thiên công suất và đồ thị điện tự dùng nh sau:

300

t(h)

Bảng 1 - 5:

STD(MVA) 16,744 18,83 20,93 16,744

1.2.6 Cân bằng công suất toàn nhà máy, công suất phát vào hệ thống.

Bỏ qua tổn thất công suất, từ phơng trình cân bằng công suất ta có:Công suất hệ thống:

SHT(t) = SNM(t) - SUF(t) - SUC(t) - STD(t), từ đó ta có bảng tính phụ tải vàcân bằng công suất toàn nhà máy

16,744

t(h)

S(MVA)

- Phụ tải máy phát không lớn 11,765 MVA so với công suất của 1 máyphát thì lợng công suất này chiếm tỷ lệ là:

UF max tmF

Lợng công suất này sẽ đợc lấy rẽ nhánh từ đầu cực máy phát của các

bộ Vậy trong các phơng án sẽ không cần dùng thanh góp điện áp máy phát

mà sẽ dùng các sơ đồ nối bộ máy phát và máy biến áp

- Tổng công suất phía cao áp (gồm SUC và SHT) tơng đối lớn:

SCmax = 231,625 MVA

SCmin = 157,184 MVA

Nên có thể ghép nhiều bộ máy phát và máy biến áp vào thanh góp 220kV

- Công suất phụ tải trung áp 110kV:

SUTmax = 120,69 MVA

SUTmin = 72,41MVANên có thể ghép 2 bộ máy phát và máy biến áp vào thanh góp 110kV vìphụ tatỉ cực tiểu này lớn hơn công suất định mức của một máy phát hoặc cũng

có thể lấy từ bên thanh góp 220kV qua máy biến áp liên lạc

- Cấp điệ áp cao áp (220kV) và trung áp (110kV) là lới trung tính trựctiếp nối đất nên có thể dùng máy biến áp liên lạc là máy biến áp tự ngẫu sẽ cólợi hơn

- Công suất phát lên của hệ thống

SHTmax = 110,695 MVA

SHTmin = 57,999 MVATrong khi đó công suất dự trữ quay của hệ thống là:

Sdt = 7% x 4000 = 280 MVA

Do đó những biến động về công suất của NM cũng đều không ảnh hởngtới công suất của hệ thống

- Tổng công suất phía cao áp SCmax = 231,625 MVA không nhỏ hơnnhiều dự trữ quay của hệ thống do đó cần đặt 2 MB tự ngẫu liên lạc.

- Khả năng phát triển của nhà máy phụ thuộc vào nhiều yếu tốt nh vị trínhà máy, địa bàn phụ tải, nguồn nguyên liệu Riêng về phần điện nhà máyhoàn toàn toàn có khả năng phát triển thêm phụ tải ở các cấp điện áp sẵn có

Từ các nhận xét trên ta có thể đề xuất các phơng án nối dây sau:

Làm nhiệm vụ liên lạc giữa phía cao và trung áp ta dòng 2 bộ máy phát

điện và máy biến áp tự ngẫu (F1 - B1) và (F2 - B2) hai bộ này làm nhiệm vụ cccho phụ tải cao áp, vừa liên lạc cung cấp công suất cho thanh góp 110kV

- Phía thanh góp 110kV của ghép trực tiếp 1 bộ máy phát điện - máybiến áp (F5 - B5) cung cấp cho phụ tải trung áp

- Phụ tải địa phơng đợc trích ra từ đầu cực 2 máy phát F1 và F2 nối vớicuộn hạ áp máy biến áp liên lạc B1 và B2

120,69 MVA 72,41

HT

Với phơng án này vào giờ cao điểm (SUTđm = 120,69MVA) thì bộ F5-B5

chỉ cung cấp đợc 1/2 công suất yêu cầu cho phụ tải trung áp, phần còn lại đợccấp từ các máy biến áp liên lạc B1 và B2 Nh vậy luôn tận dụng đợc khả năngphát công suất định mức của bộ F5 - B5

Các bộ F3 - B3 và F4 - B4 cũng nh các bộ liên lạc F1-B1 và F2-B2 phátcông suất trực tiếp lên thanh góp cao áp và truyền tải sang thanh góp 11-kVnên tổn thất trong các máy biến áp B1, B2, B3, B4 tơng đối thấp

Sơ đồ đảm bảo tính cung cấp điện Tuy nhiên do có 2 bộ máy phát điện

và máy biến áp nối với thanh góp 220kV nên vốn đầu t cho thiết bị tơng đốilớn, đắt tiền Để khắc phục điều này ta xét phơng án 2

120,69 MVA 72,41

C¸c bé F3 - B3, F4 - B4 vµ F5 - B5 cã nhiÖm vô cung cÊp trùc tiÕp c«ngsuÊt cho phô t¶i trung ¸p, phÇn cßn l¹i th«ng qua m¸y biÕn ¸p tù ngÉu liªn l¹c

B1 vµ B2, truyÒn c«ng suÊt sang thanh gãp 220kV cung cÊp cho phô t¶i cap ¸p

công suất rất lớn do 3 bộ F3 - B3, F4 - B4 và F5 - B5 phát định mức Lợng côngsuất này phải truyền qua các biến áp tự ngẫu liên lạc B1 và B2 để phát lênthanh góp 220kV và về hệ thống Do đó tổn thất công suất và tổn thất điệnnăng tăng lên đáng kể Vì vậy ta cần phải cân nhắc lựa chọn nguồn vốn đầu t

và tổn thất xem vấn đề nào có lợi hơn

120,69 MVA 72,41

HT

SUF

b Thuyết minh.

Xuất phát từ yêu cầu giảm bớt tổn thất công suất và điện năng của các phơng

án 2, ở phơng án này ngoài 2 bộ liên lạc (F1 - B1) và (F2 - B2) nối với thanh góp220kV và bộ F3 - B3 bộ này phát trực tiếp công suất lên thanh góp 220kV

Hai bộ F4 - B4 và F5 - B5 nối với thanh góp 110kV có nhiệm vụ phátcông suất cho phụ tải trung áp, phần còn lại đợc truyền qua các biến áp tựngẫu liên lạc B1 và B2 phát về hệ thống

Phụ tải địa phơng đợc tách ra từ đầu cực 2 máy phát F1 và F2 nối vớicuộn hạ áp máy biến áp liên lạc B1 và B2 Với phơng án này thì tổn thất công

suất và tổn thất điện năng có giảm hơn nhiều so với phơng án 2 nhng lại do có

bộ F3 - B3 nối trực tiếp với thanh góp cao áp 220kV nên vốn đầu t lại tăng lên

so với phơng án 2 Do đó ta cũng cần phải cân nhắc lựa chọn giữa vốn đầu t vàtổn thất xem vấn đề nào có lợi hơn

120,69 MVA 72,41

vụ phát công suất cung cấp cho phụ tải cao áp và hệ thống đồng thời truyềncông suất sang thanh góp 110kV cung cấp cho phụ tải trung áp cùng với bộ F5

- B3 nối trực tiếp vào thanh góp 110kV

- Phụ tải địa phơng đợc trích ra từ đầu cực 2 bộ máy phát (F = F2) và (F3

+ F4) nối với cuộn hạ áp máy biến áp liên lạc B1 và B2

Phơng án này chỉ dùng có 3 máy biến áp Do đó vốn đầu t cũng nh cáctổn thất giảm nhiều so với các phơng án khác

Tuy nhiên do việc ghép song song các máy phát (F1+ F2) và (F3 + F4)

mà các máy phát lại có công suất lớn, mà công suất chọn cho các máy biến áp

tự ngẫu liên lạc B1 và B2 là quá lớn Không thể chọn đợc máy biến áp tự ngẫu

ba pha mà phải dùng máy biến áp tự ngẫu 1 pha nên giá thành sẽ rất đắt vàvận hành không hiệu quả ở cấp 220kV này

II Tính toán chọn máy biến áp cho các phơng án

A Đối với phơng án 1.

120,69 MVA 72,41

HT

A.1 Chän m¸y biÕn ¸p.

* M¸y biÕn ¸p 3 pha 2 cuén d©y B3, B4, B5

- §iÒu kiÖn chän S®m  S®mF = 75MVA

- C¨n cø ®iÒu kiÖn ta chän c¸c m¸y biÕn ¸p B3, B4, B5 cïng 1 lo¹i 121/10,5 cã c¸c th«ng sè kü thuËt sau:

A.2 Phân bố công suất tải cho các máy biến áp.

Để vận hành thuận tiện và kinh tế ta cho bộ F3 - B3, F4 - B4 và F5 - B5

vận hành với đồ thị phụ tải bằng phẳng suốt năm tức là các bộ này phát côngsuất định mức suốt năm Lợng công suất thừa từ thanh góp 110kV đợc truyềntải qua máy biến áp tự ngẫu liên lạc B1 và B2 lên thanh góp 220kV

Phân bố lợng công suất nh sau:

+ Đối với máy biến áp 2 dây quấn B3, B4, B5:

SB3 = SB4 = SB5 = SđmF - STDmax = 75 - 20, 93

5 = 70,814 MVA+ Đối với các máy biến áp tự ngẫu liên lạc B1 và B2

Công suất truyền qua các cuộn dây ở từng thời điểm nh sau:

Cuộn cao: SCB1(t) = SCB2(t) = 1S (t)C

2 Cuộn trung: STB1(t) = STB2(t) =  UT B 3 B 4 B5 

Ta cã:

S®mB1.B2 = 160MVA vµ SttB1.B2 = 80MVA

Nh vËy ë tÊt c¶ c¸c thêi ®iÓm trong ngµy th×:

SCmax < S®m vµ STmax; SHmax < Stt.Tøc lµ c¸c m¸y biÕn ¸p tù ngÉu liªnl¹c B1, B2 lµm viÖc b×nh thêng

A.3 KiÓm tra kh¶ n¨ng t¶i cña c¸c m¸y biÕn ¸p khi sù cè.

A.3.1 Víi c¸c m¸y B 3 , B 4 , B 5

+ Tæng c«ng suÊt ph¸t lªn thanh gãp 110kV cña 3 bé nµy lµ:

+ Phô t¶i trung ¸p: SUTmax = 120,69 MVA vµ SUTmin = 72,41MVA

Nh vËy trong c¶ 2 trêng hîp SUTmax vµ SUTmin th× lîng c«ng suÊt ph¸t lªnthanh gãp 110kV lu«n thõa Trong trêng hîp háng mét trong c¸c bé B3, B4, B5

c«ng suÊt cña 2 bé cßn l¹i lµ 70,8 x 2 = 141,6 MVA vÉn lín h¬n phô t¶i cùc

đại phía trung áp STmax = 120,69 MVA do đó không cần xét trong trờng hợphỏng một bộ phía trung áp Thực vậy, khi hỏng máy biến áp B5 ta có:

120,69 MVA 72,41

A.3.2 Đối với các máy biến áp tự ngẫu liên lạc B 1 , B 2

Theo bảng phân bố phụ tải thì các máy B1, B2 chủ yếu làm nhiệm vụtruyền tải công suất từ trung áp và hạ áp lên cao áp, vậy ta xét trờng hợp nặng

nề nhất là khi phụ tải trung áp cực tiểu

Giả sử hỏng máy B1 trong thời điểm SUTmin các máy F3, F4, F5 phát côngsuất định mức, kiểm tra khả năng tải của B2

120,69 MVA 72,41

HT

+ Lợng công suất thừa sẽ truyền tải qua cuộn trung của B2 sang cuộncao lên thanh góp 220kV

Sthừa = ST - SUTmin = 222,442 - 72,49 = 149,952 MVA

+ Đồng thời cuộn cao của B2 còn phải truyền tải một lợng công suất từ

SCB2 = Sthừa + SF2 = 149,952 + 61,402 = 201,354 MVA

+ Khả năng tải của B2 khi xét đến hệ số quá tải 1,4 sẽ là:

SqtB2 = SđmB2 x 1,4 = 160 x 1,4 = 224 MVA

Tta thấy rằng SCB2 < SqtB2 Nh vậy B2 có đủ khả năng làm việc khi có sự

cố hỏng B1 Vậy các máy B1, B2 đã chọn phù hợp

A.3.3 Đối với hệ thống.

Trong cả 2 trờng hợp hỏng B1 (hoặc B2) và hỏng các máy B3, B4, B5 thì ợng công suất thiếu hụt phải phát lên hệ thống là:

l-Sthiếu = SđmF - STD = 75 - 20, 92

5 = 70,816 MVA.

Tuy nhiên dự trữ quay của hệ thống là Sdt = 280MVA > Sthừa do đó hệthống vốn làm việc bình thờng Hay nói cách khác là khi có sự cố h hỏng mộtmáy biến áp nào đó trong nhà máy đều không ảnh hởng gì đến hệ thống

Kết luận:

Các máy biến áp đã chọn cho phơng án 1 hoàn toàn đảm bảo yêu cầu

kỹ thuật, làm việc tin cậy, không có tình trạng máy biến áp quá tải

A.4 Tính toán tổn thất điện năng trong các máy biến áp:

Tổn thất điện năng là một vấn đề không thể thiếu đợc trong đánh giámột phơng án về kỹ thuật - kinh tế Tổn thất điện năng chủ yếu do các máybiến áp tăng áp gây lên

Tổn thất trong máy biến áp gồm 2 phần:

+ Tổn thất sắt không phụ thuộc vào phụ tải của máy biến áp và bằng tổnthất không tải của nó

+ Tổn thất đồng trong dây dẫn phụ thuộc vào phụ tải của máy biến áp.+ Công thức tính tổn thất điện năng trong 01 máy biến áp ba pha haicuộn dây trong một năm Khi làm việc với phụ tải không đổi

A2cd = P0T + PN

2 b dm

S.TS

Trong đó: - P0 là tổn thất không tải của biến áp 2 dây quấn

- PN là tổn thất ngắn mạch của biến áp 2 dây quấn

- Sb là công suất của bộ máy phát - máy biến áp (đã trừ STD)

- T là thời gian vận hành trong năm

+ Công thức tính tổn thất điện năng trong 01 máy biến áp tự ngẫu

Atn = P0.T +  2   2   2 

NC ci i NT Ti i NH Hi i 2

dmB

365

P S t P S t P S tS

Trong đó:

- P0 là tổn thất không tải của biến áp tự ngẫu

- PNC; PNT; PNH là tổn thất ngắn mạch trong các cuộn cao, trung, hạcủa máy biến áp tự ngẫu

- T thời gian vận hành trong năm

- Sci; STi; SHi; công suất tải qua cuộn cao, trung, hạ của máy biến áp tựngẫu trong thời gian ti

A.4.1 Máy biến áp ba pha hai cuộn dây B 3 ,B 4 , B 5

+ Máy biến áp B3, B4 và B5 loại TДЦТН 125 - 121/10,5 có các thông

số kỹ thuật sau:

P0 = 100kW

PN = 400kW

T = 8760 giờ

+ Các máy này luôn cho làm việc với công suất truyền tải

Qua nó là: SB = 70,816 MVA trong cả năm

+ C¸c m¸y B1, B2 chän lo¹i ATДЦTH 160/242/121/10,5 cã c¸c th«ng

= 0,78 x 135966,718 = 106054,04 (MW MVA.h)

 ATN = 0,12 x 8760 + 365

160 x (126147,305 + 25858,447 + 106054,04) = 27127,37 MWh

+ Tæng tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong c¸c m¸y biÕn ¸p tù ngÉu:

ATN = 2 x 27127,37 MWh = 54257,7 MWh.

+ Nh vậy tổng tổn thất điện năng một năm trong các máy biến áp là:

A = Abộ + ATN

SHTmax = 110,695 MVA = 110,695 x 10 KVA

Dòng cỡng bức trong mạch:

3

HT max cbht

A 5.1.b Phía cao áp máy biến áp tự ngẫu liên lạc:

Dòng cỡng bức đợc xét khi hỏng 1 máy biến áp liên lạc máy còn lại làmviệc ở chế độ sự cố ở thời điểm công suất tổng phía cao áp lớn nhất (đã tính ởphần A.3.2)

SCB2 = Sthừa + SF2 = 135,952 + 61,402 = 201,354 = 201,354 MVA

3

C max cbCTN

A 5.2.a Phía đờng đây phụ tải 110 Kv.

+ Các phụ tải trung áp đợc cấp điện bằng 02 đờng dây kép mỗi đờng cócông suất:

đứt một mạch và thời điểm phụ tải lớn nhất.

3 cb

34, 482.10

3.110

A 5.2.b Phía trung áp máy biến áp liên lạc:

+ Dòng cỡng bức tơng ứng làm việc ở chế độ sự cố một máy, máy cònlại có nhiệm vụ truyền tải công suất thừa từ thanh góp 110KV về hệ thống làlớn nhất:

Sthừa = 2 x STmax = 2 x 69,218 = 138,436 MVA

3

th a max cb

A 5.2 c Phía các bộ máy phát - máy biến áp 2 dây cuốn:

+ Dòng cỡng bức tơng ứng với dòng phía cao áp các máy biến áp B3, B4,

B5 ở chế độ các máy phát F3, F4, F5 làm việc ở chế độ quá tải

3 dmF

A.5.3 Đối với mạch hạ áp 10,5 KV:

+ Dòng cỡng bức trong mạch tơng ứng dòng làm việc khi các máy phátlàm việc ở chế độ quá tải:

3 dmF

120,69 MVA 72,41

HT

SUF

B.1 Chän m¸t biÕn ¸p

* M¸y biÕn ¸p 3 pha hai cuén d©y B 3 cña bé F 3 - B 3

- §iÒu kiÖn chän: S®mB  S®mF = 75MVA

- C¨n cø ®iÒu kiÖn ta chän c¸c m¸y biÕn ¸p B3 lo¹i TДЦ 80 -242.10,5

80 242 10,5 115 380 11 0,5 9

* M¸y biÕn ¸p 3 pha hai cuén d©y B 4 , B 5 cña bé F 4 - B 5

- §iÒu kiÖn chän: S®mB  S®mF = 75MVA

- C¨n cø ®iÒu kiÖn ta chän c¸c m¸y biÕn ¸p B4, B5 cïng mét lo¹i

B.2 Ph©n bè c«ng suÊt t¶i cho c¸c m¸y biÕn ¸p:

§Ó vËn hµnh thuËn tiÖn vµ kinh tÕ ta cho c¸c bé F3 - B3;

F4 - B4 và F5 - B5 vận hành với đồ thị phụ tải bằng phẳng suốt năm tức là các bộnày phát công suất định mức suốt năm Lợng công suất thừa thì thanh góp110KV đợc truyền tải qua các biến áp tự ngẫu liên lạc B1 và B2 lên thanh góp220KV Phân bố lợng công suất nh sau:

SB3 = SB4 = SB5 = SđmF - STDmax = 75 - 20,93

5 =70,814 MVA+ Đối với máy biến áp tự ngẫu liên lạc B1 và B2 công suất truyền quacác cuộn dây ở từng thời điểm nh nhau:

Cuộn cao: SCB1(t) = SCB2(t) = C   B3 

1 S t S t

2    Cuộn trung: STB1(t) = STB2(t) = UT   B 4 B5

1

2    Cuộn hạ: SHB1(t) = SHB2(t) = ST(t) + SC(t)

Ta có: SđmB1.B2 = 160 MVA và SttB1.B2 = 80 MVA

Nh vậy ở tất cả các thời điểm trong ngày thì:

SCmax < Sđm và STmax < Stt

Tức là các máy biến áp tự ngẫu liên lạc B1, B2 làm việc bình thờng

B.3 Kiểm tra khả năng tải của máy biến áp khi sự cố

120,69 MVA 72,41

HT

SUF

Với sơ đồ này ta thấy rằng bất kỳ một máy biến áp nào hỏng cũng đềukhông ảnh hởng đến hệ thống vì dự trữ quay hệ thống lớn hơn nhiều so vớicông suất của một bộ máy phát

Do vậy ta thấy rằng nếu bộ F3 - B3 có hỏng thì cũng không ảnh hởng gì

đến các máy biến áp còn lại vì bộ này nối với thanh góp 220KV nên công suất

dự trữ quay của hệ thống sẽ bù đắp đủ

B.3.1 Xét trờng hợp hỏng một trong các máy B 4 hoặc B 5 :

Giả sử hỏng B4 trong thời điểm phụ tải trung áp 110kV đạt giá trị cực

+ Lợng công suất còn thiếu cho phụ tải trung áp cần cung cấp là:

Sthiếu = 120,68 - 70,814 = 49,866 MVA

+ Lợng công suất này đợc lấy từ cuộn trung của các máy biến áp tựngẫu liên lạc B1, B2 Nh vậy lợng công suất truyền tải qua cuộn trung của mỗimáy là:

SCB1 = SCB2 = =SH - STTN = 66,12 - 24,933 = 41,187 MVA

- Nh vậy với công suất đã chọn cho B1, B2 là SđmBTN =160MVA,

SttB=80MVA, với trờng hợp sự cố này không có cuộn dây nào của máy bị quátải

B.3.2 Xét trờng hợp hỏng một trong các máy BA tự ngẫu B1 hoặc B2

120,69 MVA 72,41

HT

SUF

Theo bảng phân phối phụ tải thì các máy B1, B2 vừa nhận công suất phátlên của F1, F2 vừa truyền tải công suất thừa từ thanh góp trung áp 110kV lêncao áp Ta xét trờng hợp hỏng máy B1 trong thời điểm SUTmin, các máy phát F4,

F5 phát công suất định mức, kiểm tra khả năng tải của B2:

+ Công suất phát lên thanh góp 110kV của các máy phát F4, F5:

ST = SđmF - STD = (2 x 75) - (2 x 20,93

5 ) = 141,628 MVA.

+ Lợng công suất thừa sẽ truyền tải qua cuộn trung của B2 sang cuộncao lên thanh góp 220kV

Sthừa = ST - SUTđm = 141,628 - 72,41 = 69,218 MVA

+ Đồng thời cuộn cao của B2 còn phải truyền tải một lợng công suất từ

Vậy tổng công suất truyền qua cuộn cao của B2 là:

SCB2 = Sthừa + SF2 = 69,218 + 66,12 = 135,338 MVA+ Khả năng tải của B2 khi xét đến hệ số quá tải 1,4 sẽ là:

đm

SxTS

B.4.1 Máy biến áp ba pha 2 dây quấn cuộn B 4 , B 5 :

+ Máy biến áp B4, B5 loại Tдц 80 - 121/10,5 có các thông số kỹ thuậtsau:

B.4.2 Máy biến áp ba pha hai cuộn dây B 3 :

+ Máy biến áp B3 loại тдц 80-121/10,5, có các thông số kỹ thuật sau:

P0 = 115 KW

PN = 380 KW

B.4.3 M¸y biÕn ¸p ba pha hai cuén d©y B 1 , B 2 :

+ M¸y biÕn ¸p B1, B3 chän lo¹i AтдцTH 160-242/12/10,5 cã c¸c th«ng

PNT  2

Ti i

S t = 0,26 [-34,0672 6 + (-34,067)2 2 + (-28,574)2 4 + + (-10,424)2 2 + (-22,539)2 4 + (-22,539)2 2

Nh vậy tổng tổn thất điện năng trong một năm trong các máy biến áp là:

A = Abộ + ATN = 4188,974 + 4162,542 = 8351,516 MWh

B.5 Tính toán dòng điện cỡng bức trong các mạch:

B.5.1 Mạch cao áp 220KV:

B.5.1.a Phía hệ thống

Nhà máy đợc nối với hệ thống bằng một đờng dây kép, nên dòng cỡngbức tơng ứng với dòng điện làm việc ở chế độ đờng dây kép bị sự cố đứt mộtmạch vào thời điểm công suất phát lên hệ thống là SHTmax:

SHTmax = 110,695.103 = 110,695.103 KVA

Dòng cỡng bức trong mạch:

HT max Cbhệ thống

đm

SI

3.U

3

110,695.103.230

= 278,198 A

B.5.1.b Phía các phụ tải cao áp:

Các phụ tải cao áp đợc cấp điện bằng hai đờng dây kép nên dòng cỡngbức tơng ứng với dòng điện làm việc ở chế độ một đờng dây kép bị sự cố, đ-ờng dây kép còn lại cung cấp cho phụ tải với công suất SUCmax:

SUCmax = 151,163 MVA = 231,625.103 KVADòng cỡng bức trong mạch:

UC max CBUC

đm

S1

= 580,95 A

B.5.1.c Phía cao áp máy biến áp tự ngẫu liên lạc:

Dòng cỡng bức đợc xét khi hỏng một máy biến áp liên lạc giả sử B1,máy B2 còn lại làm việc ở chế độ sự cố với công suất cuộn cao áp (đã tính ởphần B.3.2) là:

SCSC = Sthừa + SF2 =69,218 + 63,714 = 132,932 MVA

CSC CbứcCTN

đm

SI

= 334,083 A

B.5.1.d Phía bộ máy phát - máy biến áp 2 dây quấn F3 - B3:

+ Dòng cỡng bức tơng ứng với dòng phía cao áp các máy biến áp B3 ởchế độ các máy phát F3 làm việc ở chế độ quá tải

cbức

I =1,05 IđmF = 1,05 dmF

dm

S3U =1,05.

3

75.103.230

B.5.2.a Phía đờng dây phụ tỉ 110KV:

+ Các phụ tải đợc cấp điện bằng 2 đờng dây kép mỗi đờng có công suất:

30cos 0,87

P S

34, 482.10I

3.110

B.5.2.b Phía trung áp máy biến áp liên lạc;

+ Dòng cỡng bức tơng ứng dòng làm việc ở chế độ sự cố một máy, máycòn lại có nhiệm vụ truyền tải công suất từ thanh góp 110KV về hệ thống làlớn nhất.

Sthừamax = STmax = 69,218 MVA

3

th a max cb

đm

S 69,218.10I

B.5.2.c Phía các bộ máy phát - máy biến áp 2 dây quấn B4, B5

+ Dòng cỡng bức trong tơng ứng với dòng phía cao áp các máy B4, B5

ở chế độ các máy phát F4, F5 làm việc ở chế độ quá tải

3

đmF cbức đmF

chơng iii tín toán dòng ngắn mạch cho các phơng án

Mục đích của việc tính toán ngắn mạch là để chọn các khí cụ điện vàdây dẫn của nhà máy đảm bảo các chỉ tiêu ổn định động và ổn định nhiệt khingắn mạch

Khi chọn sơ đồ để tính toán dòng điện ngắn mạch đối với mỗi khí cụ

điện cần chọn một chế độ làm việc nặng nề nhất nhng phải phù hợp với điềukiện làm việc thực thế Dòng điện tính toán ngắn mạch để chọn khí cụ điện làdòng ngắn mạch 3 pha

Chọn điểm ngắn mạch N3 và N3' để chọn khí cụ điện cho mạch hạ ápcủa máy biến áp liên lạc và máy phát Với N3 thì coi nh F2 nghỉ, nguồn cungcấp là các máy điện khác và hệ thống Với điểm N3' thì nguồn chỉ kể thànhphần do F2 cung cấp Ta cần so sánh 2 giá trị dòng ngắn mạch IN3 và IN3' chỉchọn dòng giá trị lớn hơn Điểm ngắn mạch N4 để chọn khí cụ điện cho mạch

tự dùng, nguồn cung cấp là các máy phát và hệ thống

Thực ra có thể lấy IN4 = IN3 + IN3'

* Sơ đồ chọn các điểm ngắn mạch, xem hình 3.1.1

SI

3.115

cb10,5

60I

3.10,5

3.1.2 Tính điện kháng các phần tử trong hệ tơng đối cơ bản và thành lập sơ đồ thay thế:

3.1.3.a Tính điện kháng các phần tử

+ Điện kháng của hệ thống [X1]

* HT

+ Điện kháng của máy biến áp tự ngẫu B2, B3

Các đại lợng đã cho theo cơ sở định mức của máy biến áp SđmB =160MVA