Thiết kế phần điện của nhà máy nhiệt điện công suất 200 MW

Thiết kế phần điện nhà máy điện CBHD: Phùng Thị Thanh Mai LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, điện sử dụng rộng rãi lĩnh vực đời sống Điện sản xuất từ nhà máy điện để cung cấp cho hộ tiêu thụ Để đáp ứng nhu cầu phụ tải, cần phải xây dựng thêm nhiều nhà máy điện Do việc nghiên cứu tính toán kinh tế – kĩ thuật thiết kế xây dựng nhà máy điện công việc cần thiết Xuất phát từ nhu cầu thực tế, với kiến thức chuyên ngành học, em giao thực Đồ án thiết kế môn học Nhà máy điện với nhiệm vụ thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện công suất 200 MW Trong trình thiết kế, với tận tình giúp đỡ thầy giáo môn với nỗ lực thân em hoàn thành đồ án Tuy nhiên, trình độ chuyên môn hạn chế nên đồ án không tránh khỏi có thiếu sót Em mong nhận sựgóp ý thầy cô giáo để đồ án hoàn thiện Em xin chân thành cám ơn thầy Bộ môn Hệ thống điện, đặc biệt làcô giáo Phùng Thị Thanh Mai giúp em hoàn thành thiết kế đồ án môn học Hà Nội, ngàytháng năm 2011 Sinh viên Nguyễn Như Quỳnh Nguyễn Như Quỳnh Đ3-H2 Thiết kế phần điện nhà máy điện CBHD: Phùng Thị Thanh Mai CHƯƠNG 1: TÍNH TOÁN CÂN BẰNG CÔNG SUẤT, ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY 1.1 Chọn máy phát điện Loại MF TBф-50-3600 Sđm Pđm Uđm (MVA) (MW) (kV) 62,5 50 10,5 cosφ x′ x ′′ 0,8 0,1786 0,1336 1.2 Tính toán cân công suất 1.2.1 Đồ thị phụ tải toàn nhà máy (t)% = P S 0-8 8-10 10-12 PFNM(%) 90 90 95 SFNM (0 - 8) = (t) Pđặ n Pđ (t)% P cosφ 12-16 16-18 18-20 20-22 (t)% = (t) = Sđặ P Giờ P 100 100 100 90 22-24 90 4.50 90 = 225(MVA) 0,8 100 Tính toán tương tự cho Ta có bảng sau: Giờ 0-8 8-10 10-12 12-16 16-18 18-20 20-22 22-24 SFNM(MVA) 225 225 237,5 250 250 250 225 225 - Vẽ đồ thị phụ tải: Nguyễn Như Quỳnh Đ3-H2 Thiết kế phần điện nhà máy điện CBHD: Phùng Thị Thanh Mai SFNM (MVA) 250 237,5 225 225 10 12 16 18 20 22 24 t (h) Đồ thị phụ tải toàn nhà máy 1.2.2 Đồ thị phụ tải tự dùng S (t) = S 0,4 + 0,6 S (0 − 8) = S () đặ n Pđ cosφ 4.50 = 0,07 0,82 đ 0,4 + 0,6 () đặ (0 − 8) Sđặ (0 − 8) S 0,4 + 0,6 Sđặ 225 0,4 + 0,6 = 16,049(MVA) 250 0,4 + 0,6 = α% = α% S Tính toán tương tự cho ta có bảng sau: Nguyễn Như Quỳnh Đ3-H2 Thiết kế phần điện nhà máy điện Giờ 0-8 8-10 10-12 CBHD: Phùng Thị Thanh Mai 12-16 16-18 18-20 20-22 22-24 STD(MVA) 16,049 16,049 16,561 17,073 17,073 17,073 16,049 16,049 STD(MVA) 17,073 16,561 16,049 16,049 10 12 16 18 20 22 24 t (h) Đồ thị phụ tải tự dùng 1.2.3 Đồ thị phụ tải cấp điện áp a Đồ thị phụ tải cấp điện áp máy phát S (t) = S (0 − 8) = P cosφ P cosφ P (t)% P (0 − 8)% = 16 90% = 16,941(MVA) 0,85 Tính toán tương tự cho ta có bảng sau: Nguyễn Như Quỳnh Đ3-H2 Thiết kế phần điện nhà máy điện Giờ 0-8 8-10 10-12 CBHD: Phùng Thị Thanh Mai 12-16 16-18 18-20 20-22 22-24 SUF(MVA) 16,941 15,059 13,176 16,941 18,824 16,941 16,941 15,059 SUF (MVA) 18,824 16,941 16,941 16,941 15,059 15,059 13,176 10 12 16 18 20 22 24 t (h) Đồ thị phụ tải cấp điện áp máy phát b Đồ thị phụ tải cấp điện áp trung S S (0 − 8) = P cosφ (t) = P cosφ P (t)% P (0 − 8)% = 100 90% = 107,143(MVA) 0,84 Tính toán tương tự cho Ta có bảng sau: Nguyễn Như Quỳnh Đ3-H2 Thiết kế phần điện nhà máy điện Giờ 0-8 8-10 10-12 SUT(MVA) 107,143 95,238 107,14 CBHD: Phùng Thị Thanh Mai 12-16 16-18 18-20 20-22 22-24 113,1 119,05 107,14 107,14 95,238 SUT (MVA) 119,05 113,1 107,143 107,143 95,238 95,238 10 12 16 18 20 22 24 t (h) Đồ thị phụ tải cấp điện áp trung 1.2.4 Đồ thị cân công suất phát hệ thống S (t) = S (t) − S (t) − S S (0 − 8) = S (0 − 8) − S (0 − 8) − S (0 − 8) − S (0 − 8) = 225 − 16,049 − 107,143 − 16,941 = 84,867(MVA) (t) − S (t) Tính toán tương tự cho Ta có bảng sau: Giờ 0-8 8-10 10-12 12-16 16-18 18-20 20-22 22-24 SVHT(MVA) 84,867 98,654 100,62 102,89 95,056 108,84 84,867 98,654 Nhận xét: Nhà máy phát điện hệ thống Nguyễn Như Quỳnh Đ3-H2 Thiết kế phần điện nhà máy điện Giờ 0-8 8-10 10-12 CBHD: Phùng Thị Thanh Mai 12-16 SUT(MVA) 107,14 95,238 107,14 16-18 18-20 20-22 22-24 113,1 119,05 107,14 107,14 95,238 SUF(MVA) 16,941 15,059 13,176 16,941 18,824 16,941 16,941 15,059 STD (MVA) 16,049 16,049 16,561 17,073 17,073 17,073 16,049 16,049 SFNM(MVA) 225 225 237,5 250 250 250 225 225 SVHT(MVA) 84,867 98,654 100,62 102,84 95,056 108,84 84,867 98,654 225 225 250 250 250 225 225 237,5 S(MVA) 16,049 07 17, 16,9 18, 98,654 84,867 108,84 95,056 17,07 15 ,1 13 16,941 16,0 102,84 84,867 ,2 16,5 98,654 100,62 SFNM SVHT 07 05 82 17, 16, 6,05 ,94 94 16 16, 15, STD 10 12 95,238 107,14 107,14 119,05 113,1 107,14 107,14 95,238 SUF 16 18 20 22 24 SUT t(h) Đồ thị phân bố công suất toàn nhà máy Nguyễn Như Quỳnh Đ3-H2 Thiết kế phần điện nhà máy điện CBHD: Phùng Thị Thanh Mai 1.3 Xây dựng phương án nối dây 1.3.1 Cơ sở đề xuất phương án nối dây - Nguyên tắc 1: Sơ đồ có hay không góp điện áp máy phát Kiểm tra: S Sđ 100 < 15% Không cần góp điện áp máy phát - Nguyên tắc 2: Nếu có góp điện áp máy phát phải chọn số lượng máy phát ghép vào góp điện áp máy phát cho máy phát nghỉ làm việc tổ máy lại phải đảm bảo công suất cho phụ tải địa phương tự dùng( máy phát ghép vào góp) - Nguyến tắc 3: Có sử dụng máy biến áp tự ngẫu không mạng C-T có trung tính trực tiếp nối đất U −U ≤ 0,5 U Nếu thỏa mãn điều kiện nên sử dụng MBATN α= Nếu không thỏa mãn sử dụng MBA dây quấn - Nguyên tắc 4: Chọn số lượng MF- MBA dây quấn ghép thẳng lên góp cấp điện C-T sở công suất cung cấp tải tương ứng + Nếu MBA liên lạc MBA dây quấn ghép bên T phải thỏa mãn: Sđ ≤S - Nguyên tắc 5: Đối với nhà máy điện có công suất tổ máy nhỏ ghép số MF chung MBA, phải đảm bảo nguyên tắc công suất tổ máy phát phải nhỏ công suất dự trữ nóng hệ thống điện, cụ thể là: Sđ ≤S é Nguyễn Như Quỳnh Đ3-H2 Thiết kế phần điện nhà máy điện CBHD: Phùng Thị Thanh Mai Tuy nhiên trường hợp tổ MF phải có riêng máy cắt điện để thuận tiện cho việc hòa MF vào lưới 1.3 Đề xuất phương án sơ đồ nối điện Ta có: S Sđ 100 = 18,824 100 = 15,09% > 15% 2.62,5 Cần phải có góp cấp điện áp máy phát - Có thể ghép máy phát vào góp cấp điện áp máy phát - Cấp điện áp cao 220kV, cấp điện áp trung 110kV phía cao, trung có trung tính trực tiếp nối đất nên sử dụng máy biến áp liên lạc MBA tự ngẫu - Vì máy biến áp liên lạc MBA tự ngẫu nên ghép MFMBA dây quấn phía trung(MBA tự ngẫu khuyến khích truyền công suất từ trung sang cao) Nguyễn Như Quỳnh Đ3-H2 Thiết kế phần điện nhà máy điện CBHD: Phùng Thị Thanh Mai - Phương án 1: HT 220kV B1 110kV B4 B3 B2 10,5kV ~ ~ ~ ~ F1 F2 F3 F4 Nguyễn Như Quỳnh Đ3-H2 10 Thiết kế phần điện nhà máy điện CBHD: Phùng Thị Thanh Mai + Điều kiện dòng: IđmMC≥Icb(Icb=0,7689kA) + Điều kiện cắt: Icắtđm≥ I''=10,544kA(=IN6) + Điều kiện ổn định động: Iđđm≥ixk=10,544.√3.1,8=32,873(kA) Chọn máy cắt có thông số sau: Loại MC Uđm, kV Iđm, A Icđm, kA Iđđm, kA BMп-10-1000-20 10 1000 20 64 I I I I = 10,544(kA) ≤ I = 10,544(kA) ≤ I ắ = 7,4115(kA) ≤ I = 7,4115(kA) ≤ I ắ = 20(kA) = 10,8(kA) = 20(kA) = 7,53(kA) Vậy kháng chọn đạt yêu cầu 5.4 Chọn máy biến áp đo lường 5.4.1 Máy biến dòng điện Máy biến dòng điện chọn theo điều kiện sau: Chọn sơ đồ nối dây kiểu máy: sơ đồ nối dây đủ pha, hai pha hay pha tùy thuộc vào nhiệm vụ biến dòng Kiểu biến dòng phụ thuộc vào vị trí đặt chúng Điện áp định mức: Uđ ≥ Uđ ướ Dòng điện định mức sơ cấp: Iđ ≥I Cấp xác chọn tùy theo nhu cầu Để đảm bảo độ xác yêu cầu, tổng phụ tải thứ cấp Z2 không vượt phụ tải định mức: Z = ZΣ +Z đ ≤ Zđ a) Chọn biến dòng điện cấp điện áp máy phát 10,5kV Sơ đồ nối dây đủ pha: sử dụng biến dòng điện Điện áp định mức: : Uđ ≥ Uđ ướ =10,5kV Dòng điện định mức sơ cấp:Iđ ≥ I =3,849kA Phía thứ cấp có dòng định mức 5A Nguyễn Như Quỳnh Đ3-H2 108 Thiết kế phần điện nhà máy điện CBHD: Phùng Thị Thanh Mai Cấp xác:0,5(dùng cho công tơ điện) Vậy từ điều kiện ta chọn BI cho mạch cấp điện áp máy phát loại: TПШ-10có thông số sau: Loại máy Uđm, kV Dòng điện định biến dòng mức,A Sơ cấp Thứ cấp 10 5000 TПШ-10 Phụ tải định mức ứng với cấp xác,Ω 0,5 1,2 Chọn dây dẫn nối biến dòng điện dụng cụ đo lường Để đảm bảo độ bền tiết diện dây dẫn không nhỏ trị số sau: - Khi nối với dụng cụ đo điện năng: FCu≥2,5mm2; FAl≥4mm2 - Khi không nối với dụng cụ đo điện năng:FCu≥1,5mm2; FAl≥2,5mm2 Để đảm bảo độ xác yêu cầu, tổng phụ tải thứ cấp Z2 không vượt phụ tải định mức: Z = ZΣ +Z đ ≤ Zđ Trong đó: Zdd- tổng trở dây dẫn nối biến dòng điện với dụng cụ đo ZΣ - tổng phụ tải dụng cụ đo Để xác định tổng phụ tải dụng cụ đo ta phải lập bảng phụ tải đồng hoog đo theo sơ đồ nối điện dụng cụ đo vào biến dòng điện Tên đồng hồ Kí hiệu Pha A 5 10 2,5 2,5 26 Ampe kế Oát kế tác dụng Oát kế phản kháng Oát kế tự ghi Công tơ tác dụng Công tơ phản kháng Tổng Nguyễn Như Quỳnh Đ3-H2 Phụ tải Pha B 0 0 Pha C 5 10 2,5 2,5 26 109 Thiết kế phần điện nhà máy điện CBHD: Phùng Thị Thanh Mai Tổng trở dụng cụ đo lường mác vào pha A(hay pha C): ZΣ Z = ZΣ + Z ≤ Zđ ≈r = S Iđ →Z = 26 = 1,04Ω = Zđ − ZΣ = 1,2 − 1,04 = 0,16Ω Từ suy tiết diện dây dẫn: F ≥ρ l r Trong đó: ρ- điện trở suất vật liệu làm dây dẫn; (ρCu=0,0175Ω.mm2/m; ρAl=0,028Ω.mm2/m) ltt- chiều dài tính toán; ltt=l(do BI đấu hoàn toàn) Giả sử chiều dài từ biến dòng điện đến dụng cụ đo 30m; ltt=l=30m Chọn vât liệu làm dây dẫn đồng Khi ta có: F ≥ρ l r = 0,0175 30 = 3,28mm 0,16 Vậy chọn dây dẫn đồng có tiết diện: FCu≥4mm2 b) Chọn biến dòng điện cấp điện áp máy phát 110,220kV Sơ đồ nối dây đủ pha: sử dụng biến dòng điện Điện áp định mức: : Uđ ≥ Uđ ướ =110kV(220kV) Dòng điện định mức sơ cấp:Iđ ≥ I =0,3749kA(0,2586kA) Phía thứ cấp có dòng định mức 5A Cấp xác:0,5(dùng cho công tơ điện) Vậy từ điều kiện ta chọn BI cho mạch cấp điện áp máy phát loại: TПШ-10 có thông số sau: Loại máy biến dòng Nguyễn Như Quỳnh Uđm, kV Dòng điện định mức,A Đ3-H2 Phụ tải định mức ứng với cấp xác,Ω 110 Thiết kế phần điện nhà máy điện Sơ cấp 110 220 TфHPД-110M TфH-220-3T 400 300 CBHD: Phùng Thị Thanh Mai Thứ cấp 5 0,5 1,2 1,2 5.4.2 Chọn máy biến điện áp Máy biến điện áp chọn theo điều kiện sau: Chọn sơ đồ nối dây kiểu máy biến điện áp: Sơ đồ nối dây kiểu máy biến điện áp phải phù hợp với nhiệm vụ Để cấp cho công tơ cần biến điện áp pha đấu hình V/V Điều kiện điện áp: điện áp định mức biến điện áp phải phù hợp với điện áp lưới Cấp xác: 0,5(dùng cho công tơ điện) Công suất định mức: tổng phụ tải nối vào biến điện áp S2 phải bé hay công suất định mức biến điện áp với cấp xác chọn: S ≤ Sđ a) Chọn biến điện áp cấp 10,5kV Máy biến điện áp chọn theo điều kiện sau: Chọn sơ đồ nối dây kiểu máy biến điện áp: Sơ đồ nối dây kiểu máy biến điện áp phải phù hợp với nhiệm vụ Để cấp cho công tơ cần biến điện áp pha đấu hình V/V Điều kiện điện áp: Uđ ≥ Uđ ướ = 10,5kV Cấp xác: 0,5(dùng cho công tơ điện) Ta chọn BU cấp điện áp 10,5kV có thông số sau: Loại máy biến điện áp Cấp điện áp 3HOM-15 Nguyễn Như Quỳnh Điện áp định mức, V Cuộn sơ cấp 10000/√3 Đ3-H2 Cuộn thứ cấp 100/√3 Công suất định mức, VA ứng với cấp xác 0,5 50 75 111 Thiết kế phần điện nhà máy điện CBHD: Phùng Thị Thanh Mai Chọn dây dẫn nối biến điện áp dụng cụ đo lường Tổng phụ tải nối vào biến điện áp S2 phải bé hay công suất định mức biến điện áp với cấp xác chọn: S ≤ Sđ Để xác định tổng phụ tải dụng cụ đo S2 ta phải lập bảng phụ tải đồng hồ đo điện theo sơ đồ nối điện dụng cụ đo vào biến điện áp Tên đồng hồ Kí hiệu Vôn kế Oát kế Oát kế phản kháng Oát kế tự ghi Tần số kế Phụ tải AB W Var 7,2 1,8 1,8 8,3 Phụ tải AC W Var 1,8 1,8 8,3 6,5 Công tơ Công tơ phản kháng 0,66 20,4 1,62 1,62 0,66 0,66 1,62 1,62 Tổng 20,4 3,24 19,72 3,24 S = PΣ + QΣ = 20,4 + 3,24 = 20,7(VA) S = PΣ + QΣ = 19,72 + 3,24 = 19,9(VA) Dây dẫn nối từ biến điện áp đến dụng cụ đo phải thảo mãn điều kiện sau: - Tổn thất điện áp dây dẫn không vượt 0,5%(0,5V) điện áp thứ cấp có công tơ 3% công tơ - Để đảm bảo độ bền tiết diện dây dẫn không nhỏ trị số sau: + Khi nối với dụng cụ đo điện năng: FCu≥2,5mm2; FAl≥4mm2 + Khi không nối với dụng cụ đo điện năng:FCu≥1,5mm2; FAl≥2,5mm2 Nguyễn Như Quỳnh Đ3-H2 112 Thiết kế phần điện nhà máy điện CBHD: Phùng Thị Thanh Mai I = S U = 20,7 = 0,207(A) 100 I = S U = 19,9 = 0,199(A) 100 Để đơn giản coi: Ia=Ic=0,2A; cosφab=cosφbc=1 Như vậy:I = √3 0,2=0,346(A) Điện áp giáng dây a b là: ∆U = (I + I ) r = (I + I ) ρ l F Giả sử khoảng cách từ BU đến thiết bị đo l=30m; ∆U = 0,5 (mạch thứ cấp có công tơ) Vậy tiết diện dây dẫn là: F ≥ (I + I ) ρ l 0,0175.30 = (0,2 + 0,346) = 0,5733(mm ) ∆U 0,5 Để đảm bảo độ bền học ta chọn FCu=2,5mm2 b) Chọn biến điện áp cấp 110,220kV Phụ tải phía thứ cấp BU cấp điện áp 110kV 220kV thường cuộn dây điện áp đồng hồ Vônmét có tổng trở lớn nên công suất thường nhỏ nên không cần phải tính phụ tải phía thứ cấp Tiết diện chọn cho đảm bảo độ bền học Nhiệm vụ BU cấp điện áp kiểm tra cách điện đolường điện áp ta chọn ba biến điện áp pha đấu Y0/Y0 Ta chọn BU có thông số sau : Nguyễn Như Quỳnh Đ3-H2 113 Thiết kế phần điện nhà máy điện CBHD: Phùng Thị Thanh Mai Cấp Điện áp định mức cuộn dây (V) điện Loại BU áp (kV) Sơ cấp Thứ cấp Công suất theo cấp xác (VA) HK 110  58 110 110000/ 100/ Cấp 0,5 400 HK 220  58 220 220000/ 100/ 400 A A A Cấp 600 2000 600 2000 W W Công suất max (VA) Wh VARh VAR a b c 2.HOM-15 A B C V f F Sơ đồ nối dụng cụ đo vào biến điện áp biến dòng điện mạch MF 5.5 Chọn chống sét van: Nguyễn Như Quỳnh Đ3-H2 114 Thiết kế phần điện nhà máy điện CBHD: Phùng Thị Thanh Mai Chống sét van dùng bảo vệ điện áp khí cho thiết bị nhà máy điện trạm biến áp Nó mắc song song với thiết bị bảo vệ nên điện áp định mức chống sét van chọn phù hợp với điện áp định mức thiết bị bảo vệ: UđmCSV Uđmtb Riêng chống sét van đặt trung tính máy biến áp phép chọn bù cấp Để bảo vệ cho máy biến áp máy phát điện chống sét van chế tạo với cấp điện áp đến 35 kV Khi dùng cấp điện áp cao ta ghép nối thêm phần tử chống sét van có điện áp định mức 15 kV; 20 kV; 33 kV; 35kV Căn vào ta chọn chống sét van cho cấp điện áp sau: Thông số chống sét van chọn cho cấp điện áp Loại chống sét van Cấp điên áp, kV PBC – 110 PBC – 220 110 220 Nguyễn Như Quỳnh Đ3-H2 Sô lượng loại chống sét tổ hợp  PBC – 35  PBC – 33 115 Thiết kế phần điện nhà máy điện CBHD: Phùng Thị Thanh Mai CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN TỰ DÙNG 6.1 Sơ đồ cung cấp điện tự dùng Đối với nhà máy nhiệt điện với công suất, sơ đồ nối điện tự dùng tồn cấp điện áp: 6,3kV 0,4kV a) Cấp điện áp 6,3kV - Dùng để cấp điện cho động có công suất từ 200kW trở lên: - Phân đoạn theo lò (tổ MF), phân đoạn cấp từ máy biến áp riêng B5; B6; B7; B8(nếu cấp điện áp máy phát 6,3kV dùng kháng điện) Các máy biến áp lấy điện từ phân đoạn điện áp MF trường hợp nhà máy có góp điện áp máy phát lấy điện từ đầu cực máy phat trường hợp nhà máy kkhoong có góp điện áp máy phát - Khi sử dụng MBA dự phòng lạnh (B9), có công suất từ đến 1,3 lần MBA tự dùng thường, lấy từ phía hạ máy biến áp liên lạc- phía máy cắt.Máy cắt phía MBA dự phòng làm việc bình thường thường mở b) Cấp điện áp 0,4kV - Dùng để cấp điện cho động công suất 200kW cho chiếu sáng - Công suất điện cấp chiếm khoảng 10% đến 15% công suất tự dùng toàn nhà máy: S , = (10 ÷ 15)% S - MBA cấp lấy điện trực tiếp từ tự dùng 6,3kV Có phân đoạn cấp 6,3kV có nhiêu phân đoạn cấp 0,4kV.Khi công suất máy biến áp (B10; B11; B12; B13) là: Sđ , ≥ S , n - Khi sử dụng MBA dự phòng lạnh (B14) có công suất vói MBA tự dùng 0,4kV, lấy điện từ góp 6,3kV MBA tự dùng dự phòng 6,3kV - Máy cắt phía MBA dự phòng làm việc bình thường thường mở - Phía 0,4kV phải trung tính trực tiếp nối đất đảm bảo an toàn có dây trung tính (đường nét đứt) để lấy điện áp pha Nguyễn Như Quỳnh Đ3-H2 116 Thiết kế phần điện nhà máy điện B1 CBHD: Phùng Thị Thanh Mai B2 B3 B9 ~ F1 B5 ~ F2 B4 ~ ~ F3 F4 B7 B6 B8 6,3kV B10 B14 B12 B11 B13 0,4kV Sơ đồ nối điện tự dùng nhà máy nhiệt điện có góp điện áp máy phát 6.2 Chọn máy biến áp a) Máy biến áp cấp 6,3kV - Công suất máy biến áp B5; B6; B7; B8 chọn theo điều kiện: Sđ , Trong đó: S ≥ S n - công suất tự dùng cực đại toàn nhà máy Nguyễn Như Quỳnh Đ3-H2 117 Thiết kế phần điện nhà máy điện CBHD: Phùng Thị Thanh Mai n- số tổ MF Sđ , ≥ S = n 17,073 = 4,268(MVA) Tra tài liệu ta chọn loại máy biến áp TM-6300 có thông số sau: Loại MBA Sđm kVA TM 6300 Điện áp, kV Cuộn Cuộn cao hạ 10 6,3 Tổn thất, kW ΔP0 ΔPN 7,65 46,5 UN% I0% 6,5 0,8 - Máy biến áp dự phòng B9 dùng để thay máy biến áp B5; B6; B7; B8 máy gặp cố hay đưa sử chữa Công suất máy biến áp dự phòng chọn sau: S = (1 ÷ 1,3) Sđ , = 1,3.6300 = 8190(kVA) Tra tài liệu ta chọn máy biến áp TДHC-10000 có thông số sau: Loại MBA Sđm kVA TДHC 10000 Điện áp, kV Cuộn Cuộn cao hạ 10,5 6,3 Tổn thất, kW ΔP0 ΔPN 12,3 85 UN% I0% 14 0,8 b) Máy biến áp cấp 0,4kV Có phân đoạn cấp 6,3kV có nhiêu phân đoạn cấp 0,4kV.Khi công suất máy biến áp (B10; B11; B12; B13) là: Sđ , ≥ S , n Trong đó: n- số phân đoạn cấp o,4kV(n=4) S , = (10 ÷ 15)% S = 15 17,073 = 2,561(MVA) 100 Vậy: Sđ Nguyễn Như Quỳnh , ≥ S , n = 2,561 = 0,6402(MVA) Đ3-H2 118 Thiết kế phần điện nhà máy điện CBHD: Phùng Thị Thanh Mai Tra tài liệu ta chọn máy biến áp TM-1000 có thông số sau: Loại MBA Sđm kVA TM 1000 Điện áp, kV Cuộn Cuộn cao hạ 0,4 Tổn thất, kW ΔP0 ΔPN 2,1 12,2 UN% I0% 5,5 1,4 -Và công suất máy biến áp dự phòng lạnh B14 chọn có công suất máy biến áp B10; B11; B12; B13 6.3 Chọn máy cắt khí cụ điện Chọn MC tự dùng cấp điện áp MF Chọn theo điều kiện máy cắt Tuy nhiên cần ý: - Điều kiện dòng phải tính theo dòng công suất MBA dự phòng điện áp MF - Điều kiện dòng cắt dòng ổn định động phải theo dòng ngắn mạch phía MBA tự dùng cấp 6,3kV I = 1,05 I = 1,05 Sđ √3 10,5 = 1,05 10 √3 10,5 = 0,577(kA) Điều kiện chọn máy cắt nêu: + Điều kiện áp: UđmMC≥ Ulưới=10,5kV + Điều kiện dòng: IđmMC≥Icb=0,577kA(Icb- dòng cưỡng bức) + Điều kiện cắt: Icắtđm≥ I''=I ′′ =67,4143kA + Điều kiện ổn định động: iđđm≥ixk= I + Điều kiện ổn định nhiệt:I đ t =171,609kA ≥B Trong đó: Inhđm- dòng điện ổn định nhiệt định mức MC ứng với thời gian ổn định nhiệt tnh BN- xung lượng nhiệt dòng ngắn mạch Điều kiện xét MC có dòng định mức 1000A Nguyễn Như Quỳnh Đ3-H2 119 Thiết kế phần điện nhà máy điện CBHD: Phùng Thị Thanh Mai Vậy ta chọn loại MC có thông số sau: Loại MC Uđm, kV 8FG10 12 Chọn MC tự dùng cấp 6,3kV Iđm, A Dòng cắt định mức; kA 12500 80 Dòng ổn định động định mức 225 Chọn theo điều kiện MC Tuy nhiên cần ý: - Điều kiện dòng phải tính dòng theo công suất MBA dự phòng điện áp 6,3kV - Điều kiện dòng cắt định mức dòng ổn định động định mức phải tính theo dòng ngắn mạch phía MBA tự dùng 6,3kV HT X HT X B5 N7 N5 + Điện kháng hệ thống tính đến điểm ngắn mạch N5: X = I S 100 = = = 0,0816 I ′′ √3 U I ′′ √3 10,5.67,4143 X = XΣ = X U % S 100 Sđ +X = 14 100 = 2,222 100 6,3 = 0,0816 + 2,2222 = 2,3038 + Dòng ngắn mạch siêu độ điểm N7 I ′′ = I 100 = = 3,9779(kA) XΣ √3 6,3.2,3038 + Dòng xung kích điểm N7 I = √2 1,8 I ′′ = √2 1,8.3,9779 = 10,126(kA) + Dòng điện cưỡng tính theo công suất MBA dự phòng B14 I = 1,05 I = 1,05 Sđ √3 6,3 = 1,05 √3 6,3 = 0,0962(kA) Điều kiện chọn máy cắt nêu: Nguyễn Như Quỳnh Đ3-H2 120 Thiết kế phần điện nhà máy điện CBHD: Phùng Thị Thanh Mai + Điều kiện áp: UđmMC≥ Ulưới=6,3kV + Điều kiện dòng: IđmMC≥Icb=0,0962kA(Icb- dòng cưỡng bức) + Điều kiện cắt: Icắtđm≥ I''=I ′′ =3,9797kA + Điều kiện ổn định động: iđđm≥ixk= I + Điều kiện ổn định nhiệt:I đ t =10,126kA ≥B Trong đó: Inhđm- dòng điện ổn định nhiệt định mức MC ứng với thời gian ổn định nhiệt tnh BN- xung lượng nhiệt dòng ngắn mạch Điều kiện xét MC có dòng định mức 1000A Vậy ta chọn MC có thông số sau: Loại MC Uđm, kV Iđm, A Dòng cắt định mức; kA 8BM20 7,2 1250 Chọn Aptomat khí cụ phía hạ áp 0,4kV 25 Dòng ổn định động định mức 63 HT X HT X XΣ = X +X N5 = U % S 100 Sđ +X X B5 N7 = X B10 N8 5,5 100 = 5,5 100 = 0,0816 + 2,2222 + 5,5 = 7,8038 + Dòng ngắn mạch siêu độ điểm N8 I ′′ = I 100 = = 18,4958(kA) XΣ √3 0,4.7,8038 + Dòng xung kích điểm N8 I = √2 1,8 I ′′ = √2 1,8.18,4958 = 47,0826(kA) Nguyễn Như Quỳnh Đ3-H2 121 Thiết kế phần điện nhà máy điện Nguyễn Như Quỳnh Đ3-H2 CBHD: Phùng Thị Thanh Mai 122 [...].. .Thiết kế phần điện trong nhà máy điện CBHD: Phùng Thị Thanh Mai - Phương án 2: HT 220kV 110kV B2 B1 B3 B4 10,5kV ~ ~ F1 F2 Nguyễn Như Quỳnh Đ3-H2 ~ F3 ~ F4 11 Thiết kế phần điện trong nhà máy điện CBHD: Phùng Thị Thanh Mai - Phương án 3: HT 220kV B1 B2 110kV B4 B3 10,5kV ~ ~ ~ ~ F3 F4 F1 F2 Nguyễn Như Quỳnh Đ3-H2 12 Thiết kế phần điện trong nhà máy điện CBHD: Phùng Thị Thanh... đơn× 2MW 4km Phân bố phụ tải này cho 2 phân đoạn của thanh góp cấp điện áp máy phát: PI=PII=3×2+2= 8MW - Sự cố 1: Hỏng một MBA liên lạc, khi đó công suất qua kháng là: Nguyễn Như Quỳnh Đ3-H2 22 Thiết kế phần điện trong nhà máy điện CBHD: Phùng Thị Thanh Mai 1,4..SdmB Squa K Std S =K SI ~ ~ F2 F3 1 +S + S − Sđ 4 8 1 = 1,4.0,5.125 + + 17,073 − 62,5 = 38,68(MVA) 0,85 4 α Sđ - Sự cố 2: Hỏng một máy phát... ngắn mạch N1, nguồn cấp là các MF của nhà máy và hệ thống - Để chọn khí cụ điện và dây dẫn phía trung áp, chọn điểm ngắn mạch N2, nguồn cấp là các MF của nhà máy và hệ thống - Để chọn khí cụ điện và dây dẫn phía hạ MBA liên lạc, chọn điểm ngắn mạch N3, MBA B2 nghỉ, nguồn cấp là các MF của nhà máy và hệ thống - Để chọn khí cụ điện và dây dẫn phía hạ mạch MF của nhà máy, chọn điểm ngắn mạch N4 và N4'... địa phương, Chọn điểm ngắn mạch N5, nguồn cấp là các MF của nhà máy và hệ thống Dễ dàng nhận thấy: I Nguyễn Như Quỳnh =I Đ3-H2 +I ′ 26 Thiết kế phần điện trong nhà máy điện CBHD: Phùng Thị Thanh Mai 3.2 Chọn sơ đồ nối điện chính HT N1 N2 B1 B4 B3 B2 N3 N6 N4' N5 ~ ~ N4 F1 ~ ~ F2 F3 F4 3.3 Tính dòng điện ngắn mạch theo điểm  Tính điện kháng của các phần tử trong sơ đồ thay thế: Chọn Scb=100MVA; U =U á... toán Nguyễn Như Quỳnh Đ3-H2 13 Thiết kế phần điện trong nhà máy điện CBHD: Phùng Thị Thanh Mai CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN CHỌN MÁY BIẾN ÁP A Phương án 1: 2.1 Phân bố công suất các cấp điện áp của máy biến áp 2.1.1 MBA hai cuộn dây trong sơ đồ bộ MF- MBA hai cuộn dây HT 220kV 110kV B1 B4 B3 B2 10,5kV ~ ~ ~ ~ F1 F2 F3 F4 S ộ = Sđ 1 − S 4 1 = 62,5 − 17,073 = 58,232(MVA) 4 2.1.2 Máy biến áp liên lạc 1 S (t) =... 24 Thiết kế phần điện trong nhà máy điện CBHD: Phùng Thị Thanh Mai e Chọn kháng điện phân đoạn trên thanh góp cấp điện áp máy phát: Kháng điện phân đoạn được chọn theo các điều kiện sau: Điều kiện về áp: Uđ ≥ Uđ ướ Điều kiện về dòng: IđmK≥IKcb Điện kháng:XK%=10÷12% Ta chọn loại kháng điện beetong có cuộn dây bằng nhôm 10kV:PbA-10-250012 có UđmK=10kV; IđmK=2,5kA; XK%=12% Nguyễn Như Quỳnh Đ3-H2 25 Thiết. .. 87,5 − 60,818 = 26,628(MVA) > 0 Máy biến áp truyền công suất từ cuộn hạ lên cuộn cao và cuộn trung Nên cuộn hạ mang tải nặng nhất S = 87,5 = K α Sđ Máy biến áp vẫn làm việc bình thường + Xác định công suất thiếu phát về hệ thống Nguyễn Như Quỳnh Đ3-H2 18 Thiết kế phần điện trong nhà máy điện S ế =S CBHD: Phùng Thị Thanh Mai −S ộ−S = 95,056 − 58,232 − 26,628 = 10,196 < S = 200( MVA) Hệ thống vẫn làm việc... 21 Thiết kế phần điện trong nhà máy điện CBHD: Phùng Thị Thanh Mai Vậy dòng điện cưỡng bức phía điện áp trung 110kV là I = max(0,3192; 0,3444; 0,3749) = 0,3749(kA) c Các mạch phía điện áp 10,5 kV - Mạch phía hạ của máy biến áp tự ngẫu I I = = max (S S √3 Uđ ;S 49,761 = ;S ) = √3 Uđ = 4,811(kA) = 2,7361(kA) √3 10,5 max (49,761; 48,82; 87,5) √3 10,5 = 87,5 √3 10,5 Vậy dòng điện cưỡng bức phía hạ máy. .. 1 Lập sơ đồ thay thế: Nguyễn Như Quỳnh Đ3-H2 31 Thiết kế phần điện trong nhà máy điện CBHD: Phùng Thị Thanh Mai HT 1 0,0467 2 0,0454 7 0,1905 4 0,092 3 0,092 N2 9 0,2138 5 0,156 8 0,1667 6 0,156 10 0,2138 F4 11 0,2138 F1 13 0,2639 F2 12 0,2138 F3 - Biến đổi tương tự như đối với ngắn mạch N1: Nguyễn Như Quỳnh Đ3-H2 32 Thiết kế phần điện trong nhà máy điện CBHD: Phùng Thị Thanh Mai HT 14 0,0921 17 0,046... Nguyễn Như Quỳnh Đ3-H2 34 Thiết kế phần điện trong nhà máy điện CBHD: Phùng Thị Thanh Mai HT 1 0,0467 2 0,0454 4 0,092 7 0,1905 8 0,1667 9 0,2138 6 0,156 10 0,2138 F4 N3 13 0,2639 11 0,2138 F1 F2 Biến đổi như N1 ta có: 12 0,2138 F3 HT 14 0,0921 15 0,4043 F1 4 0,092 6 0,156 13 0,2639 12 0,2138 F3 Nguyễn Như Quỳnh Đ3-H2 16 0,3805 F4 N3 11 0,2138 F2 35 Thiết kế phần điện trong nhà máy điện CBHD: Phùng Thị ... phương án phương án để tính toán Nguyễn Như Quỳnh Đ3-H2 13 Thiết kế phần điện nhà máy điện CBHD: Phùng Thị Thanh Mai CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN CHỌN MÁY BIẾN ÁP A Phương án 1: 2.1 Phân bố công suất cấp điện. .. Sơ đồ có hay không góp điện áp máy phát Kiểm tra: S Sđ 100 < 15% Không cần góp điện áp máy phát - Nguyên tắc 2: Nếu có góp điện áp máy phát phải chọn số lượng máy phát ghép vào góp điện áp máy. .. Như Quỳnh Đ3-H2 Thiết kế phần điện nhà máy điện CBHD: Phùng Thị Thanh Mai - Phương án 1: HT 220kV B1 110kV B4 B3 B2 10,5kV ~ ~ ~ ~ F1 F2 F3 F4 Nguyễn Như Quỳnh Đ3-H2 10 Thiết kế phần điện nhà máy