đồ án kỹ thuật điện điện tử Thiết kế phần điện trong nhà máy nhiệt điện gồm 4 tổ máy, công suất mỗi tổ là 60 MW cấp điện cho phụ tải các cấp điện áp ,và phát vào hệ thống.

ĐỒ ÁN MƠN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN Lời nói đầu * * * Đất nước ta bước vào thời kỳ cơng nghiệp hố, đại hố, ngành điện giữ vai trò quan trọng việc phát triển kinh tế quốc dân Trong sống điện cần cho sinh hoạt phục vụ sản xuất Với phát triển xã hội đòi hỏi phải có thêm nhiều nhà máy điện đủ để cung cấp điện cho phụ tải Đồ án môn học NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP em làm nhiệm vụ thiết kế gồm nội dung sau: Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện gồm tổ máy, công suất tổ 60 MW cấp điện cho phụ tải cấp điện áp ,và phát vào hệ thống Sau thời gian làm đồ án với lỗ lực thân, giúp đỡ tận tình thầy giáo khoa, bạn lớp Đặc biệt giúp đỡ hướng dẫn tận tình thầy giáo PGS.TS LÃ VĂN ÚT đến em hoàn thành đồ án Vì thời gian có hạn, với kiến thức cịn hạn chế nên đồ án em không tránh thiếu sót Vì em mong nhận góp ý bổ sung thầy giáo bạn đông nghiệp để đồ án em ngày hoàn thiện Em xin gửi tới thầy giáo hướng dẫn tồn thể thầy giáo môn HTĐ lời cảm ơn chân thành nhất! Sinh viên SINH VIÊN : ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN CHƯƠNG I TÍNH TỐN PHỤ TẢI VÀ CÂN BẰNG CƠNG SUẤT Việc cân cơng suất hệ thống điện điều vô cần thiết, điện nhà máy phát phải cân với điện tiêu thụ hộ dùng điện lượng điện tổn thất (bởi điện dạng lượng cất trữ, sản xuất phải tiêu thụ hết nhiêu) Trong thực tế lượng điện luôn thay đổi, người ta phải dùng phương pháp thống kê dự báo lập nên đồ thị phụ tải Nhờ mà lập nên phương thức vận hành phù hợp, chọn sơ đồ nối điện phù hợp, đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện, tiêu kinh tế kỹ thuật I.CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN : Theo đầu yêu cầu thiết kế phần điện nhà máy điện có cơng suất 240 MW , gồm có tổ máy phát điện, tức máy có cơng suất 60 MW Ta chọn máy phát điện loại TBΦ-60-2.Máy có thông số: N(v/p) Sđm (MVA) Pđm (MW) Uđm (kV) cosϕđm Iđm (kA) Xd’’ Xd’ Xd 3000 75 60 10,5 0,8 4,125 0,146 0,22 1,691 II.TÍNH TỐN PHỤ TẢI VÀ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT: Từ bảng biến thiên phụ tải ta xây dựng đồ thị phụ tải cấp điện áp : áp dụng công thức : Pt = P%.Pmax St = Pt /cosφ II.1.Tính tốn phụ tải cân công suất cấp điện áp máy phát : Pmax = 16,2 MW ; cosφ = 0,8 phụ tải bao gồm đường dây : kép X 3,4 MW X km đơn X 1,2 MW X km 16,2 Smax = Pmax /cosφ = 0,8 SINH VIÊN : =20,25 (MW) ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN Ta có bảng sau : Thời gian(h) ữ6 6ữ10 10ữ14 14ữ18 18ữ24 Pumf (%) 65 80 90 100 70 Pumf (MW) 10,53 12,96 14,58 10,2 11,34 Sumf (MVA) 13,136 16,2 18,225 20,25 14,175 Từ bảng ta có đồ thị phụ tải cấp điện áp máy phát nh sau : umf (MVA) 20,25 18,225 20 16,2 14,175 13,163 10 10 14 18 24 T (h) II.2.Tính tốn phụ tải cân công suất cấp điện áp trung : Pmax =130 ; cosφ = 0,8 Phụ tải bao gồm đường dây : kép + đơn 130 Smax = Pmax / cosφ = 0,8 = 162,5 (MVA) Ta có bảng sau : Thời gian(h) ữ4 4ữ10 10ữ14 14ữ18 18ữ24 PuT(%) 75 90 100 85 75 PuT(MW) 97,5 117 130 110,5 97,5 SINH VIÊN : ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN SuT(MVA) 121.75 146,25 162,5 138,125 121.875 Từ bảng ta có đồ thị phụ tải cấp điện áp trung nh sau : sut (MVA) 162,5 160 146,25 138,125 121,875 120 10 14 18 121,875 24 T (h) II.3.Tính tốn cơng suất tồn nhà máy : Cơng suất đặt tồn nhà máy : 240 MW/ cosφ =0 : 300 (MVA) số lượng phát gồm có tổ Pfđm = 60 (MW) ; cosφ = 0,8 Từ ta có bảng sau : Thời gian(h) ữ8 8ữ12 12ữ14 14ữ20 20ữ24 Pnm(%) 75 85 95 100 70 Pnm(MW) 180 204 228 240 168 Snm(MVA) 225 255 285 300 210 Từ bảng ta có đồ thị phụ tải sau : SINH VIÊN : ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN sumf (MVA) 300 300 285 255 225 210 200 12 14 20 24 T (h) II.4.Tính tốn cơng suất tự dùng nhà máy : Công suất tự dùng nhà máy cho công thức sau :  Stdt = α S nm  0,4 + 0,6   S nm ( t )   S nm   Trong : Stdt : phụ tải tự dùng thời điểm t Snm : công suất đặt tồn nhà máy Snm(t) : cơng suất nhà máy phát thời điểm t α :số phần trăm điện tự dùng α = 8% theo đầu ta có điện tự dùng nhà máy nh sau : Thời gian(h) ữ8 8ữ12 12ữ14 14ữ20 20ữ24 Pnm(%) 75 85 95 100 70 Snm(MWA) 225 255 285 300 210 Stdt (MVA) 20,4 21,84 23,28 24 19,68 Đồ thị phụ tải điện tự dùng nhà máy có dạng nh sau : SINH VIÊN : ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN stdt (MVA) 24 24 20 23,28 21,84 20,4 19,68 12 14 20 T (h) 24 II.5.Tính cơng suất phát hệ thống : Cơng thức phát hệ thống cho công thức sau : Sht = Snm – (Sumf + Sut + Suc +Std ) Sht : cơng suất phát hệ thống Snm : công suất đặt nhà máy Sumf : công suất cấp điện áp máy phát Sut :công suất điện áp trung Suc : công suất điện áp cao Std : cơng suất điện tự dùng tồn nhà máy Thời gian 0ữ4 4ữ6 6ữ8 8ữ10 10ữ12 12ữ14 14ữ18 18ữ20 20ữ24 Snm 225 225 225 255 255 285 300 300 210 Std 20,4 20,4 20,4 21,84 21,84 23,28 24 24 19,68 Sumf 13,163 13,163 16,2 16,2 18,225 18,225 20,25 14,175 14,175 Sut 121,87 146,25 146,25 146,25 162,5 162,5 121,87 121,87 Sht 69,562 45,187 42,15 70,71 52,435 80,995 138,12 117,62 139,95 54,27 SINH VIÊN : ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN CHƯƠNG II CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH NHÀ MÁY I.CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH : Chọn sơ đồ nối điện khâu quan trọng Các phương án vạch phải đảm bảo cung cấp điện liên tục cho hộ dùng điện , thể tính khả thi kinh tế Với nhiệm vụ thiết kế đặt nhà máy gồm tổ máy , tổ máy có cơng suất đặt 60 MW, Theo kết tính tốn chương ta có ; *Phụ tải cấp điện áp máy phát : sumfmax = 20,25 (MW) Sumfmin = 13,163 (MW) *Phụ tải cấp điện áp trung : Sutmax = 162,5 (MW) *Phụ tải tự dùng : Stdmax = 24 (MW) *Phô taỉ phát vào hệ thống : Shtmax = 139,95 (MW) và Sutmin = 121,875 (MW) Stdmin = 19,68 (MW) Shtmin = 42,15 (MW) Ta thấy phụ tải cấp điện áp máy phát tự dùng ; Pumf Pnm = 16,2 ≈ 0,27 < 30% 60 nên ta khơng sử dung góp điện áp máy phát A)Phương án : SINH VIÊN : ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN 220kV N2 B3 B1 B4 B2 TD+§P ~ F1 ~ TD+§P F2 ~ F3 TD ~ TD F4 *Nhận xét : - Phương án có hai máy phát điện - máy biến áp cuộn dây nối lên góp điện áp 110kV để cung cấp điện cho phụ tải 110kV Hai máy phát điện - máy biến áp tự ngẫu liên lạc cấp điện áp, vừa làm nhiệm vụ phát công suất lên hệ thống, vừa truyền tải công suất thừa thiếu cho phía 110kV + Ưu điểm: -Số lượng chủng loại máy biến áp Ýt, máy biến áp 110kV có giá thành hạ giá máy biến áp 220kV -Vận hành đơn giản, linh hoạt đảm bảo cung cấp điện liên tục + Nhược điểm: Tổn thất công suất lớn STmin B)phương án : SINH VIÊN : ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN 220kV B4 110kV B1 ~ TD F4 B3 B2 ~ F1 TD ~ TD ~ TD F2 F3 *Nhận xét: Phương án khác với phương án chỗ có máy phát điện - máy biến áp cuộn dây nối lên góp 110 kV Như phía góp 220 kV có đấu thêm máy phát điện - máy biến áp cuộn dây + Ưu điểm: -Công suất truyền tải từ cao sang trung qua máy biến áp tự ngẫu nhỏ nên tổn thất công suất nhỏ - Đảm bảo mặt kỹ thuật, cung cấp điện liên tục - Vận hành đơn giản + Nhược điểm: Có máy phát điện -máy biến áp bên cao nên đắt tiền C) Phương án 3: SINH VIÊN : ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN SHT B3 F1 ST SC B1 B4 10 B2 F2 B5 B6 F3 F4 Ghép hai máy phát điện -máy biến áp hai cuộn dây lên góp trung áp 110kV Ghép hai máy phát điện -máy biến áp hai cuộn dây lên góp cao áp 220kV Để liên lạc hai cấp điện áp cao trung ta dùng hai máy biến áp tự ngẫu Phía hạ máy biến áp liên lạc cấp điện cho phụ tải địa phương tự dùng Ghép hai máy phát điện -máy biến áp hai cuộn dây lên góp trung áp 110kV Ghép hai máy phát điện -máy biến áp hai cuộn dây lên góp cao áp 220kV Để liên lạc hai cấp điện áp cao trung ta dùng hai máy biến áp tự ngẫu Phía hạ máy biến áp liên lạc cấp điện cho phụ tải địa phương tự dùng *Nhận xét:- Cả máy phát điện - máy biến áp nối vào góp 220 để cung cấp cho phía 220kV Phần 110kV cung cấp máy phát điện - máy biến áp tự ngẫu + Ưu điểm: Cũng đảm bảo cung cấp điện liên tục SINH VIÊN : ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN +Chiều cao : 73 H=235mm Thanh dÉn F1 Ftt HH'=297,5m HH=315m m m H’ = H + Sø 125 = 297,5 + Ta có : Ftt’ = Ftt 297,5 H' =165,86 = 209,972 (KG) 235 H Fcp = 0,6.Fph = 0,6.2000 = 1200 kG > Ftt’= 209,972 ( kG ) →Vậy điều kiện ổn định động sứ thoả mãn 5.3.CHỌN DÂY DẪN VÀ THANH GĨP MỀM PHÍA ĐIỆN ÁP CAO VÀ TRUNG ÁP: Dây dẫn dùng nối từ cuộn cao , cuộn trung máy biến áp liên lạc cuộn cao máy biến áp hai cuộn dây đến góp 220kV 110kV tương ứng.Thanh góp cấp điện áp chọn dẫn mềm.Tiết diện dây dẫn mềm chọn theo điều kiện phát nóng lâu dài Ở ta dùng dây dẫn trần có nhiệt độ cho phép lâu dài θcp=70oC.Nhiệt độ định mức môi trường θođm=25oC ta coi nhiệt độ mơi trường xung quanh θo=35oC.Khi dòng đIện cho phép làm việc lâu dàI cần hiệu chỉnh theo nhiệt độ: I’cp=Khc.Icp SINH VIÊN : ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN Với 74 70 − 35 = 0,88 70 − 25 Khc = 5.3.1.Chọn tiét diện dây dẫn góp mềm: +Điều kiện chọn: I'cp ≥ Icb Trong : I'cp dịng điện làm việc lâu dài cho phép dây dẫn hiệu chỉnh theo nhiệt độ Icb : Dòng điện làm việc cưỡng Do : Icp≥ K Icb hc Với Khc=0,88 -)Mạch đIện áp 220 kV: Icb=0,367 kA Hay Icp ≥ 0,88 0,367 = 0,25(kA) -)Mạch điện áp 110kV: Icb=0,413 kA Hay Icp≥ 0,88 0,413 = 0,469 (kA) Từ ta chọn dây dẫn góp mềm loại AC , có thơng số bảng sau: Tiết diện Tiết diện mm2 Đường kính mm dịng chuẩn Nhơm Thép Dây dẫn Lõi thép điện 220kV 300/39 301 38 24 690 110kV 400/22 394 22 26,6 835 SINH VIÊN : ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN 75 5.3.2.Kiểm tra ổn định nhiệt ngắn mạch: Tiết diện nhỏ để dây dẫn ổn định nhiệt : Smin= BN C Với BN - Xung lượng nhiệt dòng ngắn mạch(A2 s) C - Hằng số phụ thuộc vào nhiệt độ dây dẫn( Với dây dẫn AC có C=70( A S ) mm A S ) mm Tính xung lượng nhiệt: BN= BNCK+BNKCK -)Giả thiết thời gian tồn ngắn mạch sec.Khi tính gần xung lượng nhiệt thành phần dịng điện ngắn mạch khơng chu kì: BNKCK1 = IN!”2.Ta = (6,781.103)2.0,05 = 2,29.106 (A2.s) BNKCK2 = IN2”2.Ta = (12,108.103)2.0,05 = 7,733.106 (A2.s) -)Xung lượng nhiệt thành phần dòng đIện ngắn mạch chu kỳ xác định theo phương pháp giải tích đồ thị : BNCK1= ∑ [ I tbi ∆TI] "2 Từ sơ đồ tính tốn ngắn mạch điểm N1 N2 phương án tối ưu (phương án 2),ta tính giá trị dòng đIện ngắn mạch điểm N 1và N2 theo thời gian nh sau: I(kA) t(s) 0,1 0,2 0,5 1,0 IN1 6,781 6,53 6,497 6,25 6,37 IN2 12,108 11,82 11,56 11,285 11,01 +Điểm N1 : SINH VIÊN : ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN I tb1 = I + I 0,1 = 2 Itb22= I 0,1 + I 0, 2 I I tb4 = I , + I 0, = = 6,497 + 6,25 = 40,636kA 2 = 6,24 + 6,37 = 39,82kA 2 I 0,5 + I 1, 6,7812 + 6,53 = 44,31kA 2 6,53 + 6,497 = = 42,42kA 2 2 tb3 2 76 Từ BNCK1 = 44,31.0,1 + 42,42.0,1 + 40,636.0,3 + 39,82.0,5 = 40,774 (kA2.s) Vậy xung lượng nhiệt dòng ngắn mạch tạI N1: BN1 = BNCK1 + BNKCK1 = (2,29+40,774).106 = 43,064 (A2.s) +Điểm N2 : Itb12= I + I 0,1 = 2 I tb2 I tb3 I tb4 = I 0,1 + I 0, 2 = I , + I 0, 11,82 + 11,56 = = 136,673kA 2 = 2 = I 0,5 + I = 12,108 + 11,82 = 143,158kA 2 11,56 + 11,385 = 131,626kA 2 11,385 + 11,012 = 125,42kA 2 Từ BNCK2 = 143,158.0,1+136,673.0,1+131,626.0,3+125,42.0,5 =130,181 kA2.s Vậy xung lượng nhiệt dòng ngắn mạch N2: BN2=BNCK2+BNKCK2=(7,733+130,181).106=137,914.106(A2.s) Tiết diện nhỏ đảm bảo ổn định nhệt cấp 220kV 110kV là: Smin1= B N1 C SINH VIÊN : = 43,064.10 = 93,747 mm 70 ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN Smin2= BN C 77 137,914.10 = = 167,767 mm 70 Vậy dây dẫn góp chọn đảm bảo ổn định nhiệt 5.3.3-kiểm tra điều kiện vầng quang điều kiện: Uvq = 84.m.r.lg(a/r) ≥ Uđm đó: m – hệ số phụ thuộc vào độ nhẵn bề mặt dây dẫn, m=0,85 r – bán kính dây dẫn, cm a – khoảng cách pha dây dẫn, cm Khi ba pha bố trí mặt phẳng ngang giá trị giảm 4% pha 6% dây dẫn pha bên điện áp 220 kV: kiểm tra với dây dẫn có tiết diện chuẩn 400 mm2 r = 1,33 cm a = 500 cm Ta có điện áp vầng quang tới hạn dây dẫn pha ba pha nằm mặt phẳng ngang: Uvq = 0,94.84.0,85.1,33.lg(500/1,33) = 230 kV > Uđm = 220 kV Thoả mãn điều kiện vầng quang Điện áp 110 kV: kiểm tra với dây dẫn có tiết diện chuẩn 300 mm2 r = 1,2 cm a = 500 cm Ta có điện áp vầng quang tới hạn dây dẫn pha ba pha nằm mặt phẳng ngang: Uvq = 0,94.84.0,85.1,2.lg(500/1,2) = 211 kV > Uđm = 110 kV thoả mãn điều kiện vầng quang Tóm lại: dây dẫn mềm, góp mềm phía 220kV chọn dây AC-400/22, dây dẫn mềm, góp mềm phía 110kV chọn dây AC-300/39 thoả mãn điều kiện ổn định nhiệt phát sinh vầng quang 5.4-CHỌN CÁP, MÁY CẮT HỢP BỘ VÀ KHÁNG PHỤ TẢI ĐỊA PHƯƠNG: SINH VIÊN : ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN 78 5.4.1-Chọn tiết diện cáp đường dây phụ tải địa phương Theo yêu cầu thiết kế phụ tải địa phương cấp điện áp 10kV có Pmax=16,2 MW, cosϕ = 0,8 bao gồm 3kép×3.4MW×4km 5đơn×1,2MW×3km Tiết diện cáp chọn theo điều kiện mật độ dòng kinh tế : I bt Skt= J kt -dịng điện làm việc bình thường đường cáp kép: Ibt= 3,4.10 3.10.0,8 = 122,687( A) -dòng điện làm việc bình thường đường cáp đơn: Ibt= 1,2.10 3.10.0,8 = 86,602( A) thời gian sử dụng công suất cực đại năm: T =365 ∑ max S t =365 65.6 +80.4 + 90.4 +100.4 + 70.6 = S 100 i i max =6898,5 h cáp điện lực cách điện giấy tẩm dầu lõi nhơm có Jkt=1,2(A/mm2) tiết diện cáp kinh tế đường dây kép: 122,687 Skt= 1,2 = 102,24mm -tiết diện cáp kinh tế đường dây đơn: 86,602 Skt= 1,2 = 72,168mm Tra bảng ta chọn cáp đường cáp kép có S = 120 mm2, tương ứng với Icp=185A, tiết diện cáp đường dây đơn có S = 95 mm2 ứng với Icp=155A Kiểm tra điều kiện phát nóng bình thường: Icp = K1.K2.Icp ≥ Ibt K1-hệ số hiệu chỉnh theo môi trường đặt cáp SINH VIÊN : ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN 79 K2-hệ số hiệu chỉnh theo số cáp đặt song song Đặt cáp đất nhiệt độ 15OC, nhiệt độ phát nóng ruột cáp 10kV cho phép 60OC, nhiệt độ tiêu chuẩn 25OC, khoảng cách cáp đặt song song 200mm Do đó: K1 = 60 − 25 = 0,88 60 −15 Đối với dây cáp đơn K2=1, Icp’ =0,88.1.155 = 136,4A > 86,602A Đối với dây cáp kép K2=0,92, Icp’ =0,88.0,92.185 = 149,776A > 122,687A Kiểm tra phát nóng làm việc cưỡng đường dây cáp kép: Ta có Ibt/Icp’ = 122,687/149,776 = 0,82 > 0,8 Do lấy Kqt = Ta thấy Icb = 2.Ibt = 2.122,687= 245,374 A> Kqt.Icp’ = 1.149,776 = 149,776 A Nên phải chọn lại cáp kép chọn cáp kép có S = 185 mm2, tương ứng với Icp = 235 A Icp’ = 0,88.0,92.235 = 190,256 A Ibt/Icp’ = 122,687/190,256 = 0,64 < 0,8 nên lấy Kqt = 1,3 Kqt.Icp’ = 1,3.190,256 = 247,33 A >Icb =245,374 A Vậy chọn cáp đơn có S =95 mm2, cáp kép có S =185 mm2 đảm bảo điều kiện kỹ thuật 5.4.2.Chọn kháng điện phụ tải địa phương: 1)Xác định xk% kháng: Kháng điện chọn nh sau: 1.UđmK=10(kV) 2.Xác định dòng cưỡng qua kháng Icb: Icb xác định mét hai kháng điện ngừng làm việc Icb= S F max U F ® m = 20,25 3.10,5 =1,113 kA Chọn kháng điện đơn dây nhơm PbA-10-1500 có IđmK=1500(A) 3.Xác định xK% xk% chọn xuất phát từ hai điều kiện: SINH VIÊN : ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN 80 a) xk% phải đủ hạn chế dòng ngắn mạch N5 để chọn MC1 đảm bảo điều kiện ổn định nhiệt cho cáp ,tức là: IN6(Icắt1đm,InhS1) b) xk% phải đủ hạn chế dòng ngắn mạch N6 để chọn MC2 đảm bảo điều kiện ổn định nhiệt cho cáp ,tức là: IN7(Icắt2đm,InhS2) Trong dịng ổn định nhiệt xác định theo công thức sau: InhS2= 70.141 0,6 =12,742(kA) Theo đầu ta chọn máy cắt điện BMΠ-10 với I cắt = 20 kA ,thời gian cắt tcắt = 0,6 sec, tiết diện cáp đồng Smin = 70 mm2=, máy cắt chọn nh Khi lập sơ đồ thay cho tính tốn ngắn mạch chọn S cb=100 MVA ngắn mạch N5 có IN5”=56,656 kA Vậy xHT= S cb U cb I N xc1=xo.l S cb U cb " = 100 =0,097 3.10,5.56,656 =0,08.3 100 =0,217 10,5 Xht E®t Xk N5 XC1 N6 XC2 N7 Tại đầu đường cáp phía nhà máy thời gian cắt lớn cấp nên: t1=t2+∆t =0,6+0,2 = 0,8 sec SINH VIÊN : ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN InhS1= X ∑= 81 95.141 =14,97 kA 0,8 I cb I nh 100 =0,43 3.10,5.12,742 = Trong Inh = MIN (Inhs1, Inhs2) Xk= X∑-XHT-XC1=0,43-0,097-0,217=0,116 I ® mK Xk%=Xk I =0,116 cb 1,5.100 100 = 3,16 % 310,5 Vậy ta chọn kháng đơn PbA-10-1500-6 ; có Xk% = 6% , IđmK=1500A 2).Kiểm tra kháng điện: Dòng ngắn mạch N7: 100 ” IN7 = X HT I cb 310,5 = 14,702 kA < 20 kA = + X K + X C1 0,097 + 0,06 + 0,217 Vậy kháng chọn đạt yêu cầu 5.4 CHỌN MÁY BIẾN DÒNG VÀ BIẾN ÁP ĐO LƯỜNG 5.4.1.CẤP ĐIỆN ÁP 220KV: 1.chọn biến điện áp: Để kiểm tra cách điện cung cấp cho bảo vệ rơle ta chọn biến điện áp kiểu HKΦ mét pha nối dây theo sơ đồ Yo/Yo/ Uđm= 220 kV/ 100 V/100V Cấp xác:1 SđmBU=600 VA SINH VIÊN : hở : 3x HKΦ-220-58 ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN 82 2.Chọn biến dòng điện: Máy biến dòng điện dùng cho bảo vệ rơ le đo lường chọn là: TΦH-220-3T Dịng điện định mức:Iscđm/Itcđm=1200/5 A Cấp :0,5 ứng với phụ tải định mức 2Ω Điều kiện ổn định động:ilđđ=108kA>ixk=17,626 kA Ta không cần kiểm tra ổn định nhiệt với máy biến dịng có dịng điện sơ cấp lớn 1000 A 5.4.2.CẤP ĐIỆN ÁP 110KV: 1.chọn biến điện áp: Để kiểm tra cách điện cung cấp cho bảo vệ rơle ta chọn biến điện áp kiểu HKΦ mét pha nối dây theo sơ đồ Yo/Yo/ Uđm= 110 kV/ 100 hở : 3x HKΦ-110-57 V/100V Cấp xác:1 SđmBU=600 VA 2.chọn biến dịng điện: Máy biến dòng điện dùng cho bảo vệ rơ le đo lường chọn là: TΦH-110M Dòng điện định mức:Iscđm/Itcđm=1500/5 A Cấp : 0,5 ứng với phụ tải định mức 0,8 Ω Bội số ổn định động Kđ=75 Điều kiện ổn định động: ilđđ= Kđ.Iscđm= 75.1,5=159,1 kA>ixk= 30,882 kA Ta không cần kiểm tra ổn định nhiệt với máy biến dịng có dịng điện sơ cấp lớn 1000 A 5.4.3.MẠCH MÁY PHÁT: 1.CHỌN MÁY BIẾN ĐIỆN ÁP : Dụng cụ phía thứ cấp dùng cơng tơ nên ta dùng biến điện áp pha nối kiểu V/V:2 x HOM-10 UđmSC=11000V Cấp xác: 0,5 ứng với Sđm = 75 VA SINH VIÊN : ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN 83 Phụ tải biến điện áp phân bố đồng theo cách bố trí đồng hồ phía thứ cấp bảng sau: Sè TT Phần tử Phụ tải BU:AB Phụ tải BU:BC P(W) Q(VAR) Q(W) Q(VAR) Vôn kế B -2 7,2 - - - Oát kế 341 1,8 - 1,8 - Oát kế PK 342/1 1,8 - 1,8 - Oát kế tự ghi Д - 33 8,3 - 8,3 - Tần số kế Д - 340 - - 6,5 - Công tơ H - 670 0,66 1,62 0,66 1,62 Công tơ PK WT - 672 0,66 1,62 0,66 1,62 Tổng 20,4 3,24 19,72 3,24 Loại +SAB = 20,4 + 3,242 = 20,7 (VA) 20,4 Cosϕ = 20,7 = 0,98 +SBC = 19,722 + 3,242 = 19,9 (VA) 19,72 Cosϕ = 19,9 = 0,99 Vậy ta chọn máy biến điện áp loại HOM-10 có cơng suất định mức ứng với cấp xác 0,5 75 VA * Chọn dây dẫn từ BU đến đồng hồ đo : - Ta chọn theo điều kiệ sau : + Tổn thất điện áp dây dẫn không lớn 0,5% điện áp định mức thứ cấp SINH VIÊN : ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN 84 + Theo điều kiện độ bền học, tiết diện dây nhỏ dân dẫn đồng 1,5mm2 dây nhôm 2,5mm2 + Trước hết ta cần xác định dòng dây dẫn a, b, c theo công thức sau : S 20,7 S 19,9 sb Ia = U = 100 = 0,207(A) ab bc Ic = U = 100 = 0,199 (A) bc - Để đơn giản ta coi : Ia = Ic = 0,2 (A) cosϕab = Cosϕbc = Ta có : Ib = 3I a = 0,2 = 0,34 (A) - Điện áp giáng dây a, b : ∆U = (Ia + Ib)r = (I + I) ρ.l F - Để đơn giản ta bá qua góc bên pha Ia I b, mặt khác ta lấy khoảng cách từ BU đến đồng hồ đo điện 60m Vì theo điều kiện ∆U% ≤ 5% nên ta có : (Ia + Ib) ⇒F≥ ρ.l ≤ 5% F ( I a + I b )ρ.l (0,34 + 0,2) 0,0175 60 = 1,134 (mm2) 0,5 0,5 ⇒ Chọn dây đồng có F = 1,5mm2 thoả mãn CHỌN MÁY BIẾN ÁP DÒNG ĐIỆN (BI) : Biến dịng điện đặt pha, mắc hình sao.Ta chọn biến dòng điện kiểu dẫn loại TщЛ-20-1 có: UđmBU=20kV SINH VIÊN : ĐỒ ÁN MƠN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN 85 IđmSC/IđmTC=8000/5A Cấp xác 0,5;có phụ tải định mức 1,2 Ω Công suất tiêu thụ cuộn dây đồng hồ đo lường cho bảng sau: Sè TT Phần tử Phụ tải (VA) Loại Pha A Pha B Pha C Ampemét ∃ - 302 1 Oát kế TD Д - 341 5 Oát kế PK Д - 342/1 5 Oát kế tự ghi Д - 33 10 10 Công tơ TD H - 670 2,5 2,5 Công tơ PK HT - 672 2,5 2,5 Tổng 26 26 - Tổng phụ tải pha : SA = SC = 26 (VA) ; SB = (VA) ⇒ Phụ tải lớn : Smax = SA = SC = 26 (A) - Tổng trở dụng cụ đo lường mắc vào pha A (hay pha C) : S 26 ZdcΣ = I = 52 = 1,04 (Ω) dmTC - Ta chọn dây dẫn đồng giả sử chiều dài từ biến dòng điện đến dụng cụ đo : l = 30m Vì sơ đồ đủ nên ta có ltt = l = 30m - Tiết diện dây dẫn chọn theo công thức sau : Với ρcu = 0,0175 (Ωmm2/m) SINH VIÊN : ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN ρ l 86 0,0175 30 cu tt F ≥ Z − Z = 1,2 − 1,04 = 3,27 (mm2) dm dc ⇒ Chọn dây dẫn đồng với tiết diện S = mm để đảm bảo độ bền học cho dây dẫn CHƯƠNG VI CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN VÀ THIẾT BỊ TỰ DÙNG Điện tự dùng nhà máy điện đóng vai trị quan trọng, định trực tiếp đến q trình sản xuất điện Đối với nhà máy nhiệt điện điện tự dùng chiếm khoảng (5 – 8%) lượng điện sản xuất tồn nhà máy, cịn nhà máy thuỷ điện điện tự dùng chiếm Ýt tối đa 2% so với lượng điện sản xuất toàn nhà máy Phụ tải hệ thống tự dùng thường động điện, nhà máy nhiệt điện động có cơng suất từ 200 kW trở lên dùng cấp điện áp 6,3kV, nhiên động có cơng suất nhỏ chiếu sáng lại dùng với cấp điện áp 380/220V Do tính chất phân bố phụ tải nh nên sơ đồ 6,3kV 380/220V ta dùng sơ đồ nối tiếp, nghĩa tất công suất trực tiếp biến đổi từ cấp 10kV xuống 6,3kV sau biến đổi từ 6,3kV xuống 380V SINH VIÊN : ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN 87 ` Hơn nữa, nhà máy nhiệt điện lị – tổ máy thường làm việc độc lập nên cấp 6,3kV có phân đoạn riêng cấp máy biến áp , lấy điện từ đầu cực máy phát từ góp điện áp máy phát Như sơ đồ ta dùng máy biến áp cấp (10/6,3kV) máy biến áp dự trữ có cơng suất (bình thường máy biến áp khơng làm việc) Tương tù nh cấp 380/220V ta bố trí máy biến áp (6,3/0,4kV) máy biến áp dự phịng, phía 0,4kV có dây nguội F1 F2 F3 F4 B1 B2 B3 B4 B5 Bdt B6 B7 B8 6kV Bdt 0,4kV 1.CHỌN MÁY BIẾN ÁP TỰ DÙNG CẤP 1(10/6.3KV): Công suất máy biến áp tự dùng chọn dựa điều kiện: SINH VIÊN : ... Sht : công suất phát hệ thống Snm : công suất đặt nhà máy Sumf : công suất cấp điện áp máy phát Sut :công suất điện áp trung Suc : công suất điện áp cao Std : cơng suất điện tự dùng tồn nhà máy. .. vụ thiết kế đặt nhà máy gồm tổ máy , tổ máy có công suất đặt 60 MW, Theo kết tính tốn chương ta có ; *Phụ tải cấp điện áp máy phát : sumfmax = 20,25 (MW) Sumfmin = 13,163 (MW) *Phụ tải cấp điện. .. đồ nối điện phù hợp, đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện, tiêu kinh tế kỹ thuật I.CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN : Theo đầu yêu cầu thiết kế phần điện nhà máy điện có cơng suất 240 MW , gồm có tổ máy phát điện,