Đồ án nhà máy điện 5 tổ máy công suất 60 đến 85 Mw

Đồ án tốt nghiềp : Thiết kế phần điện nhà máy điện Chơng Tính toán phụ tải cân công suất 1.1 CHọN MáY PHáT ĐIệN Nhà máy nhiệt điện gồm tổ máy , tổ máy có công suất 60MW ,căn vào nhiệm vụ cung cấp cho phụ tải địa phơng đồng thời để thuân tiện cho vận hành sửa chữa Chọn máy phát điện đồng Turbin TB - 60-2 có thông số kỹ thuật sau : Bảng 1-1 Loại máy phát Thông số định mức n(v/ph) TB 60-2 3000 S P (MVA) (MW) 75 60 Điện kháng tính toán U (kV) cos I (kA) Xd Xd Xd 10,5 0,8 4,125 0,146 0,22 1,69 1.2 TíNH TOáN PHụ TảI Và CÂN BằNG CÔNG SUấT Công suất phụ tải đợc tính vào khoảng thời gian cụ thể tơng ứng với cấp điện áp Công suất đợc tính theo biểu thức sau P(t ) = P(t )%.Pmax (1.1) P(t ) (1.2) cos Trong P (t ) - công suất tác dụng phụ tải thời điểm t [MW] S (t ) - công suất toàn phần phụ tải thời điểm t [MVA] S (t ) = P (t )% - phần trăm công suất tác dụng phụ tải thời điểm t [%] 1.Tính toán phụ tải điện áp máy phát Phụ tải cấp điện áp máy phát Pmax = 12MW , cos =0,85 gồm đờng dây kép ( 3MW ì 2km) Trang Đồ án tốt nghiềp : Thiết kế phần điện nhà máy điện áp dụng công thức (1.1) , (1.2) Công suất khoảng thời gian ữ P (t ) = P(t )%.Pmax = 65%.12 = 7,8MW S (t ) = P( t ) 7,8 = = 9,176MVA cos 0,85 Tính toán tơng tự kết ghi bảng sau Bảng 1-2 0ữ 8 ữ 14 14 ữ 20 20 ữ 24 PuF% 65 90 100 70 PuF (MW) 7,80 10,80 12,00 8,40 SuF (MVA) 9,176 12,706 14,118 9,882 CS t (h) Căn vào số liệu vẽ đợc đồ thị phụ tải sau SuF (MVA) 15 14,118 14 13 12,706 12 11 9,882 10 9,176 12 16 20 24 t(h) 2.Tính toán phụ tải điện áp trung 110kV Thông số phụ tải cấp điện áp trung Pmax = 140MW , cos =0,86 gồm đờng dây kép áp dụng công thức (1.1) , (1.2) Công suất khoảng thời gian ữ P (t ) = P(t )%.Pmax = 70%.140 = 98MW Trang Đồ án tốt nghiềp : Thiết kế phần điện nhà máy điện S (t ) = P(t ) 98 = = 113,95MVA cos 0,86 Tính toán tơng tự kết ghi bảng sau Bảng 1-3 0ữ 7 ữ 14 14 ữ 20 20 ữ 24 PT% 70 90 100 80 PT (MW) 98 126 140 112 SptT (MVA) 113,95 146,51 162,79 130,23 CS t (h) Căn vào số liệu vẽ đợc đồ thị phụ tải sau SptT (MVA) 170 162,79 160 150 146,51 140 130,23 130 120 113,95 110 12 16 20 24 t(h) 3.Tính công suất phát nhà máy Thông sô công suất nhà máy Pmax = 4X75 = 300MW , cos =0,8 áp dụng công thức (1.1) , (1.2) Công suất phát nhà máy khoảng thời gian ữ P (t ) = P(t )%.Pmax = 70%.300 = 210 MW S (t ) = P (t ) 210 = = 262,5MVA cos 0,8 Trang Đồ án tốt nghiềp : Thiết kế phần điện nhà máy điện Tính toán tơng tự khoảng thời gian lại kết ghi bảng sau Bảng 1-4 0ữ 7 ữ 14 14 ữ 20 20 ữ 24 PNM% 70 80 100 70 PNM (MW) 210 240 300 210 SNM (MVA) 262,5 300 375 262,5 CS t (h) Căn vào số liệu vẽ đợc đồ thị phụ tải sau SNM(MVA) 375 375 350 325 300 300 275 262,5 262,5 250 12 16 20 24 t (h) 4.Tính công suất tự dùng nhà máy Công suất tự dùng nhà máy đợc tính theo công thức sau STD = (0,4 + 0,6 S NM (t ) ).S NM max S NM max Trang Đồ án tốt nghiềp : Thiết kế phần điện nhà máy điện - phần trăm lợng điện tự dùng nhà máy ( = 8%) S NM max - công suất phát lớn nhà máy ( S max = 375MVA) Trong : Công suất tự dùng nhà máy khoảng thời gian ữ STD = (0,4 + 0,6 S NM (t ) ) S NM max S NM max = 8%.(0,4+0,6.0,7).375 =24,6MVA Tính toán tơng tự khoảng thời gian lại kết ghi bảng sau Bảng 1-5 0ữ 7 ữ 14 14 ữ 20 20 ữ 24 S NM (MVA) 262,5 300 375 262,5 STD (MVA) 24,6 26,4 30,0 24,6 CS t (h) Căn vào số liệu vẽ đợc đồ thị phụ tải sau STD (MVA) 30 30 28 26,4 26 24,6 24,6 24 22 20 12 16 20 24 t(h) 5.Công suất phát vào hệ thống Công suất phát vào hệ thống (HT) S HT = S NM ( S uF + STD + ST ) Công suất phát vào hệ thống khoảng thời gian ữ S HT = S NM ( SUF + STD + ST ) Trang Đồ án tốt nghiềp : Thiết kế phần điện nhà máy điện = 262,5 (9,176 + 24,6 + 113,95) = 114,774MVA Tính toán tơng tự khoảng thời gian lại ,kết ghi bảng sau Bảng 1-6 CS t(h) S HT (MVA) 0ữ 7ữ 8 ữ 14 14 ữ 20 20 ữ 24 114,77 117,914 114,38 168,092 97,288 Bảng tổng kết thông số phụ tải t(h) 0ữ 7ữ 8 ữ 14 14 ữ 20 20 ữ 24 S NM (MVA) 262,5 300 300 375 262,5 S uF (MVA) 9,176 9,176 12,706 14,118 9,882 ST (MVA) 113,95 146,51 146,51 162,79 130,23 S td (MVA) 24,6 26,4 26,4 30,0 24,6 S HT (MVA) 114,77 117,914 114,38 CS 168,092 97,788 Nhận xét + Công suất nhà máy cung cấp cho phụ tải bên trung S T max = 162,79 MVA ; S T = 113,95MVA chiếm tỉ lệ không lớn so với công suất phát nhà máy đo lợng công suất phát lên hệ thống lớn S HT max = 168,092 MVA ; S HT = 97,788MVA lợng công suất nhà máy cung cấp cho hệ thống chiếm tỷ lệ lớn 10,5% vai trò nhà máy quan trọng hệ thống chế độ nhà máy đảm bảo cung cấp đầy đủ công suất cho cấp điện áp Trang Đồ án tốt nghiềp : Thiết kế phần điện nhà máy điện Chơng Chọn sơ đồ nối điện nhà máy Trong trình chọn sơ sơ đồ cần bảo đảm nguyên tắc sau Khi SuF > 15% SFdm bắt buộcphải có góp điện áp máy phát Trang Đồ án tốt nghiềp : Thiết kế phần điện nhà máy điện Khi liên kết hai hệ thống trung tính trực tiếp nối đất phải dùng máy biến áp tự ngẫu Công suất máy phát điện máy biến áp không đợc lớn công suất dự trữ quay hệ thống Căn vào yêu cầu thông số cho ta tiến hành phân tích sơ nh sau Thanh góp điện áp máy phát 1 SUFmax = 14,12=7,06VA 2 15% SFdm=15%.75=11,25MVA Từ kết nhận thấy không cần góp điện máy phát Điện áp bên cao 220kV , trung110kV có trung tính trực tiếp nối đất dùng hai máy biến áp tự ngẫu để liên lạc hai hệ thống (đảm bảo yêu cầu cung cấp điện cho bên trung có lợi tổn thất ) 2.1 - đề xuất phơng án chọn sơ A Phơng án HT 220kV 110kV TD TD+ĐP F1 B4 B3 B2 B1 F3 TD TD TD+ĐP F2 B5 F4 F5 td Phơng án dùng hai máy phát điện máy biến áp tự ngẫu ,hai máy phát điện - máy biến áp hai cuộn dây phía trung, máy phát điện máy biến áp phía cao ,phụ tải địa phơng lấy phía hạ áp máy biến áp tự ngẫu, phụ tải tự dùng lấy đầu cực máy phát Trang Đồ án tốt nghiềp : Thiết kế phần điện nhà máy điện Ưu điểm + Lợng công suất đợc cấp liên tục cho phụ tải trờng hợp bình thờng cố + Công suất tải qua máy biến áp tự ngẫu không lớn có lợi tổn thất + Số lợng máy biến áp , sơ đồ vận hành đơn giản Nhợc điểm Chủng loại máy biến áp nhiều gây khó khăn việc lắp đặt sửa chữa B Phơng án HT 220kV 110kV B3 B2 B1 B5 B4 B2 F2 F3 F1 TD TD TD TD+ĐP TD+ĐP F4 F5 Phơng án dùng hai máy biến áp tự ngẫu để tải công suất liên lạc hai hệ thống 220 kV 110 kV, phía trung áp có ba máy phát điện máy biến áp ,phụ tải địa phơng lấy phía hạ áp máy biến áp tự ngẫu, phụ tải tự dùng lấy đầu cực máy phát Ưu điểm + Lợng công suất đợc cấp liên tục cho phụ tải trờng hợp bình thờng cố + Số lợng chủng loại MBA + Sơ đồ đơn giản Nhợc điểm Trang Đồ án tốt nghiềp : Thiết kế phần điện nhà máy điện Tổng công suất phát ba MF-MBA lớn công suất phụ tải bên trung nên phần công suất thừa phải truyền qua hai lần biến áp lợi tổn thất C Phơng án HT 220kV 110kV B2 B1 B3 TD TD F1 B4 TD TD ĐP F2 B5 F3 F4 TD F5 Trong phơng án ba dùng hai máy biến áp tự ngẫu để liên lạc hai hệ thống 220kV 110kV, phía cao áp có hai MF-MBA,phía trung áp có ba MF-MBA, phụ tải địa phơng lấy phía hạ áp máy biến áp tự ngẫu, phụ tải tự dùng đợc lấy từ đầu cực máy phát Ưu điểm + Lợng công suất đợc cấp liên tục cho phụ tải trờng hợp bình thờng cố + Công suất máy biến tự ngẫu nhỏ (do làm nhiệm vụ liên lạc hai hệ thống ),dẫn đến giá thành giảm Nhợc điểm + Số lợng MBA nhiều + Sơ đồ phức tạp Nhận xét chung Cả ba phơng án thoả mãn yêu cầu kỹ thuật Nhìn tổng quan nhận thấy phơng án phức tạp ( số lợng MBA nhiều , sơ đồ phức tạp ) đồng thời vốn đầu t lớn loại phơng án tiến hành phân tích hai phơng án lại Trang 10 Đồ án tốt nghiềp : Thiết kế phần điện nhà máy điện Mục đích chọn kháng điện để hạn chế dòng ngắn mạch phía phụ tải địa phơng tạo điều kiện cho phép chọn khí cụ điện dây dẫn tiêu chuẩn Kháng điện thực chất cuộn dây không lõi thép , đợc mắc nối tiếp vào mạch cần hạn chế dòng điện Phụ tải địa phơng gồm có đờng dây kép (3MW ì 2km) Để đảm bảo yêu cầu cung cấp tin cậy cho mạng địa phơng ta dùng góp đơn có phân đọan đợc bố trí nh hình sau F3 F4 MCLL MC t = 0,6s S = 70mm2 Ildd = 20kA kép MCLL trạng thái mở , xảy cố kháng đóng lại Kháng điện làm việc nặng nề kháng bị hỏng , kháng lại phải chịu toàn công suất phụ tải địa phơng Dòng điện làm việc cỡng kháng I cb = S dF max 3.U Fdm 12.10 = = 776,3A 3.10,5.0,85 Chọn kháng điện đơn , làm bê tông , có cuộn dây nhôm loại PbA-10-1000 có Iđmk= 1000A (IđmK> Icb) Sơ đồ thay tính toán ngắn mạch: Chọn x k % Trang 70 Đồ án tốt nghiềp : Thiết kế phần điện nhà máy điện Muốn chọn đợc x k % cần phải tính x k kháng thông qua tính toán ngắn mạch Sơ đồ thay tính toán ngắn mạch X5 E X6 N7 N6 N5 X7 Chọn Scb=100MVA , Ucb = 10,5kV , I 'N' = 34,42 kA , I cb = 5,5kA Điện kháng hệ thống X ht = S cb 3.U cb I "N = 100 = 0,16 3.10,5.34,42 Điện kháng cáp địa phơng ( nối từ nhà máy tới trạm địa phơng ) X 01 = x l S cb 100 = 0,113.2 = 0,205 U tb 10,5 Dòng ổn định nhiệt cáp địa phơng I nh cap1 = S1 C t1 Trong đó: S1- tiết diện cáp ( S1 = 150mm ) C1- hệ số , với cáp nhôm C1= 85 As 1/ mm t - thời gian cắt máy cắt 1, lớn thời gian cắt máy cắt đặt trạm lợng t = 0,3 sec t = t + t = 0,3 + 0,3 = 0,6s Thay số vào I nh cap1 = S1 C t1 = 120.85 = 13,168kA 0,6 Do cáp dùng trạm cáp nhôm tiết diện S = 70mm2 hệ số C2= 85 As 1/ mm Trang 71 Đồ án tốt nghiềp : Thiết kế phần điện nhà máy điện Dòng điện ổn định nhiệt cáp I nh cap = S C t2 = 70.85 0,3 = 10,863kA Ta phải chọn đợc kháng có x k % cho + Hạn chế đợc trị số dòng điện ngắn mạch cho nhỏ hay dòng cắt định mức máy cắt + Bảo đảm ổn định nhiệt cho cáp I I Ncp = min(I cdm , I nh cap ) Dòng ngắn mạch cho phép lớn N I N I Ncp = min( I cdm , I nh cap1 ) = min(63;13,168) = 13,168kA Dòng ngắn mạch cho phép lớn N I N I Ncp = min( I cdm , I nh cap ) = min(24;10,863) = 10,863kA Điện kháng tính tới điểm N X = I cb 5,5 = = 0,506 I' ' N 10,863 Điện kháng kháng điện X = X HT + X C1 + X K X K = X X HT X C1 = 0,506 0,16 0,205 = 0,141 Quy đổi điện kháng kháng điện xk hệ đơn vị tơng đối định mức: XK % = Xk I dmk 100 = 0,141 .100 = 2,56% I cb 5,5 Vậy ta chọn kháng đơn PbA-10-1000-4 X K % = 4, I cb = 1000A Kiểm tra lại với kháng điện chọn Điện kháng kháng điện hệ đơn vị tơng đối Trang 72 Đồ án tốt nghiềp : Thiết kế phần điện nhà máy điện XK = I cb X K % 5500 = = 0,22 I dm 100 100 1000 Điện kháng tính toán ngắn mạch N6 X = XHT + XK = 0,16 + 0,22 = 0,38 Dòng điện ngắn mạch siêu độ N6 I "N = I cb 5,5 = = 14,47kA > 13,168kA không thoả mãn điều X 0,38 Do chọn lại kháng có x K % = làm tơng tự nh ta đợc I "N = I cb 5,5 = = 11,22kA < 13,168kA X 0,33 + 0,16 I xkN ^ = K xk I 'N' = 1,8.11,22 = 28,57kA < I ldd = 160kA Máy cắt đợc chọn thoả mãn Điện kháng tính tính toán tính toán ngắn mạch N7 X = XHT + XK + X1 = 0,16 + 0,33 + 0,205 = 0,695 Dòng điện ngắn mạch siêu độ N7 I 'N' = I cb 5,5 = = 7,914 kA < 10,863kA thoả mãn điều kiện X 0,695 Tóm lại chọn kháng đơn PbA-10-1000-8; 5.6 Chống sét van a Chống sét đầu vào áp máy biến áp tự ngẫu góp 220kV Chọn chống sét van loại PBC-220 có Uđm=220kV b Chống sét đầu trung áp máy biến áp tự ngẫu góp 110kV Chọn chống sét van loại PBC-110 có Uđm=110kV c Chống sét đấu vào trung tính máy biến áp ghép với máy phát điện lên góp trung áp 110kV Trang 73 Đồ án tốt nghiềp : Thiết kế phần điện nhà máy điện Chọn chống sét van loại PBC-35 có Uđm=35kV 5.7 Chọn thiết bị đo lờng Chọn máy biến dòng Các điều kiện chọn máy biến dòng Điện áp : U BIdm U mg Dòng điện : I BIdm I lvcb 1,2 Ôn định động : k ldd I 1dm i xk Ôn định nhiệt : (k nh I 1dm ) t nh B N Phụ tải : Z dmBI Z = r2 Cấp điện áp 220kV Điện áp : U BIdm 220kV Dòng điện : I BIdm 441 1,2 = 367,5A Tra bảng chọn đợc BI có thông số kỹ thuật sau Bảng 5-2 Loại BI TH 220 3T U dm I dm (kV) (A) 220 Cấp xác SC TC 500 0,5 Phụ tải định mức ứng với cấp xác( ) 0,5 1,2 - - Bội số ôđđ - t ô dn (kA) Bội số ôđn 27 ữ 54 10,2 20,4 I ldd (s) Kiểm tra điều kiện ổn định động Ta có k ldd I 1dm = 70.400 = 39,6 kA I xk = 13,525kA suy k ldd I 1dm i xk thỏa mãn điều kiện Kiểm tra ổn định nhiệt Ta có (k nh I 1dm ) t nh = (10,2.0,4) 20,4 = 339,6 kA s B N = 20,177kA s suy (k nh I 1dm ) t nh B N thỏa mãn điều kiện Cấp điện áp 110kV Điện áp : U BIdm 110kV Trang 74 Đồ án tốt nghiềp : Thiết kế phần điện nhà máy điện Dòng điện : I BIdm 427 1,2 = 355,8A Tra bảng chọn đợc BI có thông số kỹ thuật sau Bảng 5-3 Loại BI TH 110M U dm I dm (kV) (A) 110 Cấp xác SC TC 400 0,5 Phụ tải định mức ứng với cấp xác( ) 0,5 1,2 - - t odn Bội số ôđđ Bội số ôđn (kA) 150 43,3 Kiểm tra điều kiện ổn định động Ta có k ldd I 1dm = 150.0,4 = 84,85kA I xk = 27,8kA suy k ldd I 1dm i xk thỏa mãn điều kiện Kiểm tra ổn định nhiệt Ta có (k nh I 1dm ) t nh = (43,3.0,4) = 889,95kA s B N = 74,327kA s suy (k nh I 1dm ) t nh B N thỏa mãn điều kiện Cấp điện áp MF BI đợc đặt pha, mắc theo sơ đồ hình sao, cấp xác 0,5 Điện áp định mức: U BIdm 10,5kV Dòng điện : I BIdm 4330 1,2 = 3608,3A Tra bảng chọn đợc BI có thông số sau Bảng 5-4 Loại BI U dm (kV) I dm (A) SC TC Cấp xác Phụ tải định mức ứng với cấp xác( ) 0,5 Bội số ôđđ Bội số ôđn t odn (kA) Trang 75 Đồ án tốt nghiềp : Thiết kế phần điện nhà máy điện 10 T-10 4000 P 1,2 - 70 BI có dòng điện định mức I dm = 4000 > 1000A nên ta không cần phải kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt ổn định nhiệt Các phụ tải máy biến dòng điện ampemet, oát kế tác dụng, oát kế phản kháng, oát kế tự ghi, công tơ tác dụng, công tơ phản kháng Công suất tiêu thụ cuộn dây đồng hộ đo lờng cho bảng sau Bảng 5-5 Công suất phụ tải pha (VA) Tên dụng cụ đo A B C 302 1 1 Ampemét Oát kế tác dụng -341/1 5 Oát kế phản kháng -342/1 5 Oát kế tự ghi -33 10 10 Công tơ tác dụng -670 2,5 2,5 Công tơ phản kháng -672 2,5 2,5 Tổng 26 26 Phụ tải thứ cấp : Để đảm bảo sai số BI không vợt trị số cho phép phụ tải thứ cấp Z BI không đợc vợt phụ tải định mức Z dm Z = Z dd + Z dc Z dm (5-1) Trong Z dc - tổng trở dụng cụ đo Z dd - tổng trở dây dẫn nối từ biến dòng đến dụng cụ đo Biến đổi (5-1) suy Z dd Z dm Z dc (5-3)do điện kháng dd nhỏ tính toán sơ bỏ qua thành phần điện kháng Z dd R dd = .l (5-3) F Trong R dd - điện trở dây dẫn Trang 76 Đồ án tốt nghiềp : Thiết kế phần điện nhà máy điện - điện trở suất vật liệu làm dây dẫn F - tiết diện dây dẫn l - chiều dài dây dẫn Từ (5-2) (5-3) ta có F = .l .l Z dd Z dm Z dc Tổng phụ tải pha Pha A: S A = 26 MVA Pha B : S B = MVA Pha C : S C = 26 MVA Pha A pha C mạng tải nặng Tổng trở dụng cụ đo lờng mắc vào pha A hay pha C Z dc = S mx I dmTC = 26 = 1,04 52 Giả sử chiều dài từ BI đến dụng cụ đo l =30m Vì ba máy biến dòng nối theo sơ đồ hình chiều dài tính toán dây dẫn l tt = l = 30m Chọn dây dẫn làm đồng có = 0,0175m Tiết diện dây dẫn đợc chọn phải đảm bảo độ xác yêu cầu P =0,5 thay vào (5.3) ta đợc : F Z dm l 30.0,0175 = = 3,27mm 1,2 1,04 Z dc Vậy chọn dây dẫn đồng với tiết diện S =4mm2 để đảm bảo đợc độ bền học cho dây dẫn Trang 77 Đồ án tốt nghiềp : Thiết kế phần điện nhà máy điện Chơng Chọn Sơ đồ nối điện thiết bị tự dùng 6.1 Chọn sơ đồ Để sản xuất điện nhà máy điện phải tiêu thụ phần điện dùng cho thiết bị t dùng Trong nhà máy nhiệt điện , điện tự dùng để thực khâu nh chuẩn bị nhiên liệu, vận chuyển nhiên liệu vào lò đốt, đa nớc vào lò hơi, bơm nớc tuần hoàn, bơm ngng tụ, quạt gió, quạt khói, thắp sáng, điều khiển, tín hiệu liên lạc Mạng điện tự dùng nhà máy nhiệt điện ngng bao gồm hai cấp điện áp : 6kV ; 0,4kV Cấp 6kV dùng để cung cấp cho đông cỡ lớn: Quạt gió , băng truyền Cấp 0,4kV dùng để cung cấp cho động thiết bị có công suất bé Căn vào công suất số lợng tổ máy nhà máy, thiết kế chọn Cấp 6kV : gồm phân đoạn Cấp 0,4kV : gồm phân đoạn Để đảm bảo yêu cầu cung cấp điện, sơ đồ dùng máy biến áp dự phòng đợc lấy từ phần hạ áp máy biến áp tự ngẫu Sơ đồ tự dùng nhà máy nhiệt Điện ngng Trang 78 Đồ án tốt nghiềp : Thiết kế phần điện nhà máy điện 6.2 chọn thiết bị tự dùng 1.Máy biến áp tự dùng Chọn máy biến áp tự dùng bậc Máy biến áp tự dùng bậc lấy nguồn từ đầu cực máy phát cấp cho phân đoạn kV Công suất định mức máy biến áp cần phải phù hợp với phụ tải cực đại hệ thống tự dùng Phụ tải hệ thống tự dùng phân phối phân đoạn Theo nh tính toán Chơng công suất tự dùng nhà máy STD max = 30MVA Điều kiện chọn máy biến áp bậc SBdm STD max 30 = = MVA 5 Từ chọn máy biến áp loại TMH 6300/10,5/6,3 có thông số kỹ thuật sau Bảng 6-1 Loại TMH Sdm U Cdm U Hdm P0 PN kVA kVA kVA kW kW 6300 10,5 6,3 7,65 46,5 UN% I0% 6,5 0,8 Trang 79 Đồ án tốt nghiềp : Thiết kế phần điện nhà máy điện Chọn máy biến áp tự dùng dự phòng bậc Công suất máy biến áp dự phòng chọn phù hợp với mục đích chúng Với mục đích phục vụ cho thay máy biến áp làm việc sửa chữa cung cấp cho hệ thống tự dùng trình dừng khởi động Nên công suất máy biến áp dự phòng cho cấp đợc chọn cao cấp so với máy biến áp làm việc Vậy máy biến dự phòng bậc chọn có thông số kỹ thuật ghi sau Bảng 6-2 Loại THC Chọn Sdm U Cdm U Hdm P0 PN kVA kVA kVA kW kW 10000 10,5 6,3 12,3 85 U N% I0% 14 0,8 máy biến áp bậc hai Dùng để cung cấp cho động công suất thấp , chiếu sáng Công suất tự dùng phía 0,4 kV lấy khoảng (10 ữ 15%) STD max , giả sử lấy 15% Công suất phụ tải máy biện áp tự dùng cấp 0,4 kV S = 15%x6 = 0,9 MVA Vậy chọn máy biến áp cấp 0,4 kV loại TC3 - 1000/6 có Sdm = 1000VA có thông số kỹ thuật sau Bảng 6-3 Loại TM-1000/6 Sdm U Cdm U Hdm P0 PN kVA kVA kVA kW kW 1000 6,3 0,4 2,5 12,2 U N% I0% 1,5 Trang 80 Đồ án tốt nghiềp : Thiết kế phần điện nhà máy điện Chọn máy biến áp dự phòng bậc hai Tơng tự nh máy biến áp bậc hai 2.Máy cắt Mạch tự dùng 10,5 kV Theo tính toán ngắn mạch Chơng dòng ngắn mạch điểm N5 I" = 32,648kA ; I = 34,422 kA ; i xk = 83,523kA Dòng điện cỡng mạch tự dùng I cb = STD max 30 = = 0,33kA 3.U dmF 3.10,5 Chọn máy cắt không khí có thông số kỹ thuật sau Bảng 6-4 Mạch Loại máy cắt Udm Idm Icdm Iidd Không khí KVA A kA kA 8BK40 12 5000 63 160 tự dùng 6,3 kV Để chọn máy cắt 6,3 kV phải tính ngắn mạch điểm N9 góp phân đoạn 6,3kV Nguồn cấp đến điểm mạch toàn nhà máy hệ thống Có sơ đồ thay : E XHT XBA N5 N9 Theo kết tính ngắn mạch chơng trớc dòng điện ngắn mạch siêu độ điểm N5 I" = 32,648kA Điện kháng hệ thống tính đến điểm ngắn mạch N5 hệ đơn vị tơng đối X HT = I cb 100 = = 0,168 I" N 3.10,5.32,648 Trang 81 Đồ án tốt nghiềp : Thiết kế phần điện nhà máy điện Điện kháng máy biến áp cấp X B1 = U n % Scb 6,5 100 = = 1,03 100 SdmB 100 6,3 Điện kháng tổng hệ thống máy biến áp cấp là: X = X HT + X B1 = 0,168 + 1,03 = 1,198 Dòng ngắn mạch siêu độ N9 là: I '' N (kA) = I cb I '' N = Scb 100 = = 7,65kA 3.U cb X 3.6,3.1,198 Dòng điện xung kích điểm N9 i xk = k xk I '' = 1,8.7,65 = 19,47kA Căn vào dòng ngắn mạch N9 ta chọn loại máy cắt 8DA10 có thông số kỹ thuật sau: Bảng 6-5 Loại máy cắt Udm Iđm Icđm Iiđđ SF6 KV A KA KA 8DA10 7,2 3150 40 110 Chọn dao cách ly mạch10,5 kV Theo tính toán ngắn mạch Chơng dòng ngắn mạch điểm N5 I" = 32,648kA ; I = 34,422 kA ; i xk = 83,523kA Dòng điện cỡng mạch tự dùng I cb = 0,33kA Chọn dao cách ly có thông số kỹ thuật sau Bảng 6-6 Loại dao cách ly Udm Idm Iidd kVA A kA PBK-10/3000 10 3000 200 Inh/tnh KA/s 80/10 Trang 82 Đồ án tốt nghiềp : Thiết kế phần điện nhà máy điện Chọn áptômát cho phụ tải tự dùng cấp 0,4 kV áptômát khí cụ điện dùng để đóng cắt mạch điện lúc bình thờng nh cố Các điều kiện chọn phải đảm bảo cho áp tô mát làm việc tốt đièu kiện định mức chịu đợc dòng ngắn mạch có ngắn mạch xảy Các điều kiện cụ thể: Điện áp định mức U Adm U mgdm = 0,4 kV Dòng điện định mức I Adm I lvcb Điều kiện cắt I Cdm I "N áptômát phải cắt đợc dòng điện ngắn mạch Vì áptômát đặt sau máy biến áp, nên chọn áptômát theo dòng định mức biến áp I Adm = I TBdm = 1000 = 1,44 kA 3.0,4 Căn vào điều kiện chọn áptômát chọn ATM MelinGerin chế tạo loại M16 có thông số sau : Bảng 6-7 Loại U dm (V) I dm (A) Số cực M12 690 1600 3-4 I Cdm (kA ) 50 Để kiểm tra điều kiện dòng cắt định mức áptômát phải tính ngắn mạch 0,4 kV điểm N lúc coi MBA tự dùng cấp II nguồn cung cấp cho điểm ngắn mạch Sơ đồ thay tính toán ngắn mạch: N b b bỏ qua điện trở, kháng điện áp tô mát dây dẫn nối đến áp tô mát bé Tổng trở máy biến áp tự dùng cấp : Z B = R B + jX B Trong đó: RB - điện trở dây quấn máy biến áp U R B = PN dm S dm 0,4 = 12,2.10 = 1,95.10 1000 XB - điện kháng máy biến áp Trang 83 Đồ án tốt nghiềp : Thiết kế phần điện nhà máy điện UN % U2 400 XB = = = 12,8.10 100 S 100 1.10 Vậy Z = 1,95.10 + j12,8.10 Suy Z B = 1,95 + 12,8 10 = 12,95m 3 B Dòng ngắn mạch siêu độ điểm N8 I" N = U TB 3Z b = 400 = 17,83kA 3.12,95.10 Mà I Cdm = 50 kA nên điều kiện cắt thoả mãn áptômát chọn phù hợp Trang 84