Thiết kế nhà máy điện trong hệ thống điện

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC PGS-TS Phạm Văn Hoà LỜI NÓI ĐẦU Ngành điện nói riêng ngành lượng nói chung đóng góp vai trò quan trọng trình công nghiệp hóa đại hóa đất nước Nhà máy điện phần tử vô quan trọng hệ thống điện Cùng với phát triển hệ thống điện, phát triển hệ thống lượng quốc gia phát triển nhà máy điện Việc giải đắn vấn đề kinh tế kĩ thuật thiết kế nhà máy điện mang lại lợi ích không nhỏ kinh tế quốc dân nói chung hệ thống điện nói riêng Là sinh viên theo học ngành hệ thống điện việc làm đồ án thiết kế phần điện nhà máy điện giúp em biết cách thiết kế kĩ thuật, tối ưu kinh tế toán thiết kế phần điện nhà máy điện cụ thể, hướng dẫn sinh viên biết cách đưa phương án nối điện kĩ thuật, biết phân tích, biết so sánh chọn phương án tối ưu biết lựa chọn khí cụ điện phù hợp Với đồ án thiết kế phần điện nhà máy điện phần giúp em làm quen dần với việc thiết kế đề tài tốt nghiệp sau Trong thời gian làm bài, với cố gắng thân, đồng thời với giúp đỡ thầy cô môn hệ thống điện đặc biệt với giúp tận tình thầy Phạm Văn Hòa, em hoàn thành tốt đồ án môn học Song thời gian kiến thức hạn chế nên làm không tránh khỏi thiếu sót Do kính mong nhận góp ý, bảo thầy cô để em có kinh nghiệm chuẩn bị cho công việc sau Em xin chân thành cám ơn thầy giáo Phạm Văn Hòa toàn thể thầy cô giáo môn Hà Nội, ngày 10 tháng 10 năm 2011 Sinh viên Tạ Quang Tú SV Tạ Quang Tú Đồ án Nhà Máy Điện TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC PGS-TS Phạm Văn Hoà CHƯƠNG I TÍNH TOÁN CÂN BẰNG CÔNG SUẤT, ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY 1.1 CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN Khi thiết kế phần điện nhà máy điện người ta định trước số lượng công suất máy phát (MF), ta cần chọn loại MF tương ứng theo đề tài cho trước Ở ta cần chọn MF thủy điện cho nhà máy Thủy Điện gồm tổ máy công suất tổ máy 60 MW Máy phát chọn từ phụ lục, thông số ghi bảng sau: Bảng 1.1 Bảng thông số máy biến áp Sđm Thông số kiểu Pđm Uđm (MVA) (MW) CB-505/190-16T 66,7 nđm (kV) (v/ph) 375 11 60 Iđm cosϕđm (kA) 0,9 3,5 X"d X'd Xd 0,14 0,23 0,88 1.1 TÍNH TOÁN CÂN BẰNG CÔNG SUẤT 1.1.1 Tính toán phụ tải địa phương cấp điện áp 10,5kV Pmax = MW ; cosϕ = 0,85 P S max = max = = 8,24( MVA) cos ϕ 0,85 → Bảng 1.2 Bảng biến thiên phụ tải khoảng thời gian t 810 1012 1214 1416 1618 0-4 4-6 6-8 P% 80 80 80 70 70 80 90 100 90 90 80 P(MW) 5,6 5,6 5,6 4,9 4,9 5,6 6,3 6,3 6,3 5,6 S(MVA) 6,59 6,5 6,59 5,76 5,76 6,59 7,41 8,24 7,41 7,41 6,59 CS SV Tạ Quang Tú 18-20 20-22 22-24 Đồ án Nhà Máy Điện TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC PGS-TS Phạm Văn Hoà Hình 1.1 Biến thiên phụ tải địa phương 10,5kV 1.1.2 Tính toán phụ tải cấp trung áp 110kV Pmax = 80 MW ; cosϕ = 0,89 P 80 S max = max = = 89 ,88 ( MVA) cos ϕ 0,89 → Bảng 1.3 Bảng biến thiên phụ tải khoảng thời gian t 0-4 4-6 6-8 810 1012 1214 1416 1618 P% 90 90 80 80 90 90 100 90 90 80 80 P(MW) 72 72 64 64 72 72 80 72 72 64 64 S(MVA) 80,9 80, 71, 71,9 80,9 80,9 89,88 80,9 80,9 71,9 71,9 CS SV Tạ Quang Tú 18-20 20-22 22-24 Đồ án Nhà Máy Điện TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC PGS-TS Phạm Văn Hoà Hình 1.2 Biến thiên phụ tải trung áp 110kV 1.1.3 Tính toán phụ tải cấp điện áp cao 220kV Pmax = 90 MW ; cosϕ = 0,89 Pmax 90 S max = = = 101,12( MVA) cos ϕ 0,89 → Bảng 1.4 Bảng biến thiên phụ tải khoảng thời gian t 810 1012 1214 1416 1618 0-4 4-6 6-8 P% 90 90 80 80 90 90 90 90 100 90 80 P(MW) 81 81 72 72 81 81 81 81 90 81 72 S(MVA) 91,0 91,0 80, 101,1 91,01 80,9 CS SV Tạ Quang Tú 80,9 91,01 91,01 91,01 91,01 18-20 20-22 22-24 Đồ án Nhà Máy Điện TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC PGS-TS Phạm Văn Hoà Hình 1.3 Biến thiên phụ tải cấp điện áp cao 220kV 1.1.4 Tính toán công suất phát toàn nhà máy tổ máy x 60 MW → Công suất tổng : Pnm = x 60 = 300 (MW) Trong mùa mưa ( 180 ngày ) phát 100% công suất định mức → Tổng công suất phát toàn nhà máy mùa mưa: Pnm(mưa) = 300 MW Pnm 300 S nm ( m ) = = = 333,33( MVA) cos ϕ nm 0,9 Trong mùa khô ( 185 ngày ) phát 80% công suất định mức → Tổng công suất phát toàn nhà máy mùa khô: Pnm(kh) = 300 x 80% = 240 (MW) Pnm 240 S nm ( kh ) = = = 266,67(MVA) cos ϕ nm 0,9 1.1.5 Tính toán công suất tự dùng nhà máy Vì nhà máy thuỷ điện, điện tự dùng chủ yếu phục vụ cho phần chung nhà máy, liên quan đến công suất phát tổ máy, phần nhỏ cho tổ máy nên công suất tự dùng nhà máy thuỷ điện tính theo công thức: α% P∑ 1,2 300 Stđ (t ) = × nm = × = 4,39( MVA) 100 cos ϕ tđ 100 0,82 1.1.6 Tính toán công suất nhà máy nối với hệ thống 220kV Svht = Snm – ( Sđp + Sut + Suc + Std ) 1.1.6.1 Trong mùa mưa SV Tạ Quang Tú Đồ án Nhà Máy Điện TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC PGS-TS Phạm Văn Hoà Bảng 1.5 Bảng công suất phát hệ thống mùa mưa t 0-4 4-6 6-8 8-10 10-12 12-14 14-16 16-18 18-20 20-22 22-24 Snm Sđp Sut 333,33 6,59 80,9 333,33 6,59 80,9 333,3 6,59 71,9 333,3 5,76 71,9 333,3 5,76 80,9 333,3 6,59 80,9 333,3 7,41 89,88 333,3 8,24 80,9 333,3 7,41 71,9 333,33 6,59 71,9 Suc Stđ 91,01 4,39 91,01 4,39 80,9 4,39 150,44 150,44 169,55 91,01 4,39 151,2 91,01 4,39 Svht 80,9 4,39 170,3 91,01 4,39 140,6 91,01 4,39 148,7 333,3 7,41 80,9 101,1 4,39 139,5 S 150,44 91,01 4,39 158,6 80,9 4,39 169,55 Hình 1.4 Biểu đồ công suất phát hệ thống mùa mưa 1.1.6.2 Trong mùa khô Bảng 1.6 Bảng công suất phát hệ thống mùa khô t S Snm Sđp 0-4 4-6 6-8 8-10 10-12 12-14 14-16 16-18 18-20 20-22 266,6 6,59 266,6 6,59 266,6 6,59 266,6 5,76 266,6 5,76 266,67 6,59 266,67 7,41 266,67 8,24 266,67 7,41 266,6 7,41 SV Tạ Quang Tú Đồ án Nhà Máy Điện 2224 266, 67 6,59 TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC Sut Suc Stđ 80,9 91,01 4,39 80,9 91,01 4,39 Svht 83,78 83,78 71,9 80,9 4,39 102,8 71,9 80,9 4,39 103,7 PGS-TS Phạm Văn Hoà 80,9 91,01 4,39 80,9 91,01 4,39 89,88 91,01 4,39 80,9 91,01 4,39 80,9 101,12 4,39 71,9 91,01 4,39 84,61 83,78 73,98 82,13 72,85 91,96 Hình 1.5 Biểu đồ công suất phát hệ thống mùa khô => Từ kết tính toán ta có nhận xét : * Phụ tải địa phương cấp điện áp 10,5kV : - Phụ tải cực đại : Sdpmax = 8,24 MVA - Phụ tải cực tiểu : Sdpmin = 5,76 MVA Phụ tải cấp điện áp máy phát gồm lộ kép lộ đơn * Phụ tải cấp điện áp trung 110kV : - Phụ tải cực đại : Sutmax = 89,89 MVA - Phụ tải cực tiểu : Sutmin = 71,9 MVA Phụ tải cấp điện áp trung gồm lộ đơn * Phụ tải cấp điện áp cao 220kV : - Phụ tải cực đại : Sucmax = 101,12 MVA - Phụ tải cực tiểu : Sucmin = 80,9 MVA Phụ tải cấp điện áp cao gồm lộ kép * Công suất phát hệ thống : - Công suất cực đại : Sht mưamax = 170,38 MVA , Sht khô max = 103,72 MVA - Công suất cực tiểu : Sht mưamin = 140,64 MVA , Sht khô min= 72,85 MVA * Công suất phát toàn nhà máy - Công suất phát toàn nhà máy mùa mưa : Snm(mưa) = 333,33 MVA - Công suất phát toàn nhà máy mùa khô : Snm(kh) = 266,67 MVA Như công suất phát lớn toàn nhà máy chiếm khoảng SV Tạ Quang Tú Đồ án Nhà Máy Điện 71,9 80,9 4,39 102, 89 TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC PGS-TS Phạm Văn Hoà 333,33 ×100% 333,33 + 3500 = 8,7% công suất hệ thống ( bao gồm nhà máy) Như vai trò nhà máy hệ thống lớn 1.2 CHỌN CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY 1.2.1 Cơ sở chung để đề xuất phương án nối điện Phương án nối điện nhà máy khâu quan trọng trình thiết kế phần điện nhà máy điện Căn kết tính toán phụ tải cân công suất để đề xuất phương án nối điện Do PDPMAX/ 2PdmF = 4,94% < 15% nên phụ tải địa phương không cần góp điện áp máy phát mà chúng lấy trực tiếp từ đầu cực MF, phía máy biến áp liên lạc Do nhà máy có công suất lớn có cấp điện áp trung (110kV), cao (220kV) có trung tính nối đất trực tiếp có hệ số có lợi là: U -U 220-110 α= C T = = 0,5 UC 220 Nên phải dùng máy biến áp tự ngẫu liên lạc cấp để giảm tổn thất điện Do công suất máy phát lớn có U dm = 10,5 kV nên ta dùng máy phát với máy biến áp để đưa công suất lên góp 1.2.2 Đề xuất phương án nối điện 1.2.2.1 Phương án 1: SV Tạ Quang Tú Đồ án Nhà Máy Điện TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC PGS-TS Phạm Văn Hoà 1.3.2.2 Phương án 2: SV Tạ Quang Tú Đồ án Nhà Máy Điện TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC PGS-TS Phạm Văn Hoà CHƯƠNG II TÍNH TOÁN CHỌN MÁY BIẾN ÁP A PHƯƠNG ÁN Hình 2.1 sơ đồ nối dây cho phương án 2.1.a Chọn máy biến áp - Chọn MBA cuộn dây B4;B5;B1 Máy biến áp hai dây quấn B4;B5;B1 chọn theo điều kiện: S B đm = S B 5đm ≥ S Fdm = 66,67( MVA) Do ta chọn MBA B4;B5;B1 có thông số kĩ thuật: → Chọn MBA TДЦ có SđmB = 80 MVA có thông số Bảng 2.1 Bảng thông số máy biến áp B3 Loại MBA Sđm ( MVA) TДЦ 80 SV Tạ Quang Tú UC ( kV) UH ( kV) ΔPo( kW) ΔPN( kW) UN% 121 10,5 10 70 310 10,5 Io% 0,55 Đồ án Nhà Máy Điện TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC PGS-TS Phạm Văn Hoà U vq ≥ U dm U vq = 84 × m × r × lg Trong đó: atb r m : hệ số xét đến độ xù xì bề mặt dây dẫn, m = 0,93 r = 11,55mm = 1,155cm : bán kính dây dẫn, r a = m = 400cm a U vq : khoảng cách trục dây dẫn, 400 = 84 0,93.1,155 lg = 229,13kV > U dm 1,155 Vậy dẫn chọn thoả mãn điều kiện vầng quang 5.3 CHỌN SỨ ĐỠ THANH DẪN CỨNG Sứ đỡ dẫn cứng chọn theo điều kiện sau: -Loại sứ : chọn theo vị trí đặt U dms ≥ U dm.mg = 10,5kV F1 -Điện áp : Fcp Ftt' ≤ Fc p = 0,6Fph -Kiểm tra ổn định động: đây: Ftt' : lực động điện đặt lên đầu sứ ngắn mạch Ftt' = Ftt H + h/2 H pha, H: chiều cao sứ h’: chiều cao dẫn Ftt: lực động điện tác động lên dẫn ngắn mạch pha Chọn sứ đỡ loại OΦP − 10 − 750 − II − Y3 có thông số kỹ thuật: bảng 5.4 Loại sứ OΦP-10-750-II-Y3 SV Tạ Quang Tú Điện áp , kV Duy trì trạng Định mức thái khô 10 47 94 Lực phá hoại nhỏ uốn tính, kG 750 Chiều cao , mm 190 Đồ án Nhà Máy Điện TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC PGS-TS Phạm Văn Hoà *Kiểm tra ổn định động Ta có: Fcp = 0, Fph = 0, × 750 = 450kG Ftt = 184, 489kG h = 125mm H = 190mm Do đó: Ftt' = 184, 489 × 125 = 245,176 kG ≤ F = 450kG cp 190 190 + Vậy sứ chọn hoàn toàn thoả mãn điều kiện ổn định động 5.4 CHỌN MÁY CẮT ĐIỆN Máy cắt điện chọn chương IV Các máy cắt điện chọn có dòng điện định mức lớn 1000 A nên không cần kiểm tra ổn định nhiệt 5.5 CHỌN DAO CÁCH LY Dao cách ly chọn chương IV Thông số tính toán Thông số định mức Điểm ngắn mạch Tên mạch điện Uđm kV Icb kA ixk kA Loại DCL Uđm kV Idm kA ildd kA N1 220kV 220 0,301 13,1283 SGC-245/800 245 0,8 80 N2 110kV 110 0,413 23,6625 123 0,8 80 N3’ 10.5kV 10.5 4,33 72,3959 20 200 SGCP-23/800 PBK-20/5000 Các dao cách ly chọn có dòng điện định mức lớn 1000 A nên không cần kiểm tra ổn định nhiệt 5.6 CHỌN KHÁNG ĐIỆN PHỤ TẢI CẤP ĐIỆN ÁP MÁY PHÁT K1 K2 N4 N5 SV Tạ Quang Tú 95 Đồ án Nhà Máy Điện TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC PGS-TS Phạm Văn Hoà N6 Kháng điện phụ tải cấp điện áp máy phát chọn sau: -Điện áp: U K dm = U F.dm = 10,5kV Ic b -Xác định dòng cưỡng qua kháng S 8,24 I cbk = đp max = = 0,453kA 3U đm 3.10,5 Chọn kháng điện đơn dây nhôm PБA-10-600-6 có Ikđm=600A -Xác định xK % Scb = 100MVA Khi lập sơ đồ thay cho tính ngắn mạch chọn Scb I cbIII = = 5,5kA × 10,5 I N" = 30,425kA ngắn mạch N-4 có: X ht = Vậy: I cbIII 5,5 = = 0,1807 " I N 30,425 X C = x0 l S cb 100 = 0,08.2 = 0,145 U tb 10,52 I nhS1 = S1 C 95.141 = = 16,01kA t1 0,7 Do dòng ổn định nhiệt cáp 1: I 5,5 X Σ = cbIII = = 0,344 I nhS1 16,01 Do điện kháng tổng: Điện kháng kháng điện: X K = X Σ − X ht − X C = 0,344 − 0,1807 − 0,145 = 0,0183 Suy điện kháng phần trăm: SV Tạ Quang Tú 96 Đồ án Nhà Máy Điện TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC xk % = X K PGS-TS Phạm Văn Hoà I Kđđ 0,6 100 = 0,0183 100 = 2,42% I cb 0,453 x k % = 6% Vậy chọn kháng đơn dây nhôm PБA-10-600-6 có Ikđm=600A 5.7 CHỌN MÁY BIẾN DÒNG ĐIỆN Máy biến dòng điện chọn theo điều kiện sau: U dm.BI ≥ U mg - Điện áp: - Dòng điện: - Phụ tải: I dm.BI ≥ I lvc b Z dm.BI ≥ Z tt × kldd × I1dm ≥ ixk - Ổn định động: ( knh × I1dm ) × tnh ≥ BN - Ổn định nhiệt: - Cấp xác: phù hợp với yêu cầu dụng cụ đo 5.7.1 Cấp Điện Áp Máy Phát -Chọn biến dòng điện đặt ba pha mắc hình -Chọn biến dòng điện kiểu dẫn TШЛ-20-1 có: U dm.BI = 20kV I dm.S C = 6000A +Cấp xác: chọn cấp xác 0,5 cấp điện cho công tơ Với cấp xác biến dòng điện có phụ tải định mức 1,2Ω W VARh Wh W hồVAR +Công suất tiêu thụ cuộn dây AdòngAcủa A đồng đo lường cho bảng sau: TT Tên dụng cụ đo Loại Ampe-mét Oát-mét tác dụng O¸t- mÐt ph¶n kh¸ng Oát-mét tự ghi Công tơ tác dụng Công tơ phản kháng Tổng Э - 378 Д - 335 Д - 335 H - 348 И - 675 И – 673M Công suất tiêu thụ, VA 2.HOM-15 A B SV Tạ Quang Tú Pha B 0,1 0,5 0,5 10 2,5 2,5 16,1 0,1 0 0 5,1 Pha C 0,1 0,5 0,5 a 10 2,5 b 2,5 c 16,1 C 97 V F Pha A f Đồ án Nhà Máy Điện TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC PGS-TS Phạm Văn Hoà Pha A pha C mang nhiều tải S = 16,1 VA Tổng trở dụng cụ đo lường mắc vào pha A là: Z Σdc = S I dm = 16,1 = 0,64Ω 52 Chọn dây đồng giả sử chiều dài từ biến dòng điện đến đồng hồ đo l = 50m Vì máy biến dòng nối theo hình đủ nên ta có ltt = l = 50m Tiết diện dây dẫn là: S≥ l tt × ρ Cu 50 × 0, 0175 = = 1, 567mm Zdm − ZΣdc 1, − 0, 64 2, 5mm Theo yêu cầu độ bền cơ, chọn dây dẫn đồng có tiết diện -Biến dòng điện kiểu không cần kiểm tra ổn định động định điều kiện ổn định động dẫn mạch máy phát -Biến dòng chọn không cần kiểm tra ổn định nhiệt có dòng định mức sơ cấp 1000A 5.7.2 Cấp Điện Áp 220 kV 110kV Chọn theo điều kiện : SV Tạ Quang Tú 98 Đồ án Nhà Máy Điện TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC + Điện áp : UđmBI ≥ PGS-TS Phạm Văn Hoà Uđm mạng ≥ + Dòng điện :IđmBI Ilvcb Với cấp điện áp 110 KV có : Icb = 0,472 (kA) Với cấp điện áp 220 KV có : Icb = 0,447 (kA) Kết chọn máy biến dòng bảng: Loại máy biến Dòng điện định mức, A Uđm, kV Sơ cấp Thứ cấp dòng TФHД-110M 110 600 220 400 TΦH-220-3T Cấp Phụ tải định xác 0,5 P1 mức, Ω 1,2 5.8 CHỌN MÁY BIẾN ĐIỆN ÁP Máy biến điện áp chọn theo điều kiện sau: U dm.BU ≥ U mg - Điện áp: S2dm.BU ≥ S2 tt - Công suất định mức: - Cấp xác: phù hợp với yêu cầu dụng cụ đo 5.8.1 Cấp Điện Áp Máy Phát -Sơ đồ nối dây kiểu máy: Dụng cụ phía thứ cấp công tơ nên dùng hai biến điện áp pha nối dây theo kiểu V/V 2xHOM-15 -Điện áp định mức: Biến điện áp có Uđm.SC = 15kV -Cấp xác: Chọn biến điện áp có cấp xác 0,5 cấp điện cho công tơ -Công suất định mức: Phụ tải biến điện áp tương ứng bảng sau: Phụ tải pha AB Phụ tải pha BC TT Tên dụng cụ đo Loại W VAr W VAr Vôn-mét Э-378 2 O¸t-mÐt t¸c dông Д-335 1,5 1,5 Oát-mét phản kháng Д-335 1,5 1,5 Oát-mét tự ghi H-348 10 10 Tần số kế Д-371 Công tơ tác dụng И -675 1,14 2,57 1,14 2,57 Công tơ phản kháng И-673M 1,14 2,57 1,14 2,57 Tổng 17,28 5,14 18,28 5,14 Phụ tải biến điện áp AB: SV Tạ Quang Tú 99 Đồ án Nhà Máy Điện TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC PGS-TS Phạm Văn Hoà S2.AB = 17,282 + 5,142 = 18,03VA cosϕ = 17,28 = 0,96 18,03 Phụ tải biến điện áp BC: S2.BC = 18,282 + 5,142 = 18,99VA cosϕ = 18,28 = 0,96 18,99 Vậy chọn hai máy biến điện áp pha HOM-15, có công suất định mức 50VA -Chọn dây dẫn nối từ biến điện áp đến đồng hồ đo Xác định dòng dây dẫn a, b, c: Để đơn giản coi Ia = Sa b 18,03 = = 0,18A U a b 100 Ic = S bc 18,99 = = 0,19A U bc 100 I a = I c = 0,2A cosϕ a b = cosϕ bc = , dòng I b = × 0, = 0,34 A Điện áp giáng dây a b:     ρ ×l ∆ U =  I a + I b ÷× r =  I a + I b ÷×     S Chọn dây dẫn đồng giả sử chiều dài từ biến điện áp đến đồng hồ đo l = 50m ∆U = 0,5% Ia & Ib Để đơn giản bỏ qua góc lệch pha Vì có công tơ, nên tiết diện dây dẫn là: ( I + I ) × ρCu × l = ( 0, + 0,34 ) × 0, 0175 × 50 = 0, 945mm S≥ a b ∆U 0,5 1,5mm Theo yêu cầu độ bền cơ, chọn dây dẫn đồng có tiết diện 5.8.2 Cấp Điện Áp Cao Và Trung Ở cấp điện áp này, máy biến áp đo lường dùng để kiểm tra cách điện, cung cấp tín hiệu cho thiết bị bảo vệ SV Tạ Quang Tú 100 Đồ án Nhà Máy Điện TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC PGS-TS Phạm Văn Hoà Với cấp điện áp 110kV 220kV, ta dùng ba máy biến điện áp pha nối dây theo sơ đồ Y0/ Y0/ Ta chọn loại biến điện áp sau: Điện áp định mức, A Phụ tải Loại máy biến Cấp Uđm , kV định mức, Sơ cấp Thứ cấp điện áp xác VA 110 100 600 HKΦ-110-57 3 110000/ HKΦ-220-58 220 100/ 220000/ 100 600 100/ 5.9 CHỌN CHỐNG SÉT VAN Chọn sơ : UđmCSV = Uđm - Mỗi góp trời ta đặt chống sét van + Thanh góp 220 kV : Đặt PBC-220 + Thanh góp 110 kV : Đặt PBC-110 - MBA tự ngẫu đặt chống sét van cho phía cao trung áp + Phía cao : PBC-220 + Phía trung: PBC-110 - MBA hai cuộn dây đặt chống sét van trung tính MBA nhỏ cấp so vói U đm.C ( khoảng cách từ MBA đến CSV góp nhỏ nên không đặt CSV phía cao) + Bên 110 kV : Đặt PBC-35 + Bên 220 kV : Đặt PBC-11 SV Tạ Quang Tú 101 Đồ án Nhà Máy Điện TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC PGS-TS Phạm Văn Hoà CHƯƠNG VI CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN VÀ TỰ DÙNG TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN 6.1 SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN TỰ DÙNG Đây thủy điện công suất nhỏ nên ta sử dụng sơ đồ trên.Với máy biến áp B6 , B7 , B8 , B9 , B10 lấy điện từ đầu cực máy phát điện hạ xuống 0,4kV cung cấp điện cho tự dùng chung tự dùng riêng SV Tạ Quang Tú 102 Đồ án Nhà Máy Điện TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC PGS-TS Phạm Văn Hoà 6.2 CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN VÀ KHÍ CỤ ĐIỆN CHO TỰ DÙNG 6.2.1 Chọn máy biến áp tự dùng a/ Chọn máy biến áp tự dùng 1 S đmB ≥ S tdMax = 4,39 = 0,878 MVA n Như ta chọn máy biến áp có thông số cho bảng sau: Điện áp (kV) Loại Sđm.B MBA (kVA) UC TM 1000 10 ΔP0 ΔPN UH (kW) (kW) 0,4 2,1 12,2 UN% I% 5,5 1,4 b/ Kiểm tra điều kiện tải hỏng MBA Điều kiện tải : K qtsc ( n − 1) S đmB ≥ S tdMax hay 1,4.4.1=5,6>4,39 Vậy máy biến áp chọn thỏa mãn 6.2.2 Chọn khí cụ điện tự dùng a/ Chọn máy cắt trước máy biến áp tự dùng -Máy cắt dao cách ly trước máy biến áp tự dùng chọn dựa vào dòng ngắn mạch N5 Do dây nhà máy thủy điện công suất nhỏ nên ta không cần dùng máy cắt mà cần dùng dao cách ly Ta chọn cách ly có thông số cho bảng sau: Loại DCL Uđm (kV) Iđm (kA) Ic.đm (kA) Ilđđ (kA) PBK-20/5000 20 - 200 Ta không cần kiểm tra ổn định nhiệt cho dao cách ly có dòng định mức lớn 1000A b/ Chọn aptomat cho mạch tự dùng hạ áp Điều kiện chọn áptomat: Uđm ≥ Uđm.mạng = 0,4 (kV) Iđm ≥ Icb Ic.đm ≥ IN % SV Tạ Quang Tú 103 Đồ án Nhà Máy Điện TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC PGS-TS Phạm Văn Hoà - Xác định dòng ngắn mạch sau máy biến áp tự dùng + Tính điện kháng máy biến áp làm việc cấp một: X HT HT X B N N Sơ đồ thay : Ta có: X B1 = X HT = U N %.S cb 5,5.100 = = 5,5 100.S đmB 100.1 S cb = 3.U cb I N" 100 = 0,095 3.10,5.57,725 - Điện kháng tính toán : ( X HT + X B ).( S NM + S HT ) (5,5 + 0,095).( 333,34 + 3500) X tt = = 214,475 S cb 100 - Dòng ngắn mạch siêu độ điểm N6: 1.( 3500 + 333,34) I N" = = 25,797kA 214,475 3.0,4 - Dòng điện xung kích N6 : I xkN = k xk I N" = 1,8.25,797 = 65,668( kA) - Ta coi dòng làm việc cưỡng dòng làm việc mạch dự phòng : SV Tạ Quang Tú 104 Đồ án Nhà Máy Điện TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC Icb = PGS-TS Phạm Văn Hoà Sdm.B 1000 = = 1443,376 ( A ) 3×U dm 3×0,4 Như ta chọn áptomat có thông số cho bảng sau: Loại Uđm (V) Iđm (A) IN (kA) M32 690 3200 75 Ta không cần kiểm tra ổn định nhiệt cho aptomat aptomat có dòng định mức lớn 1000A SV Tạ Quang Tú 105 Đồ án Nhà Máy Điện TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC PGS-TS Phạm Văn Hoà BẢN VẼ SV Tạ Quang Tú 106 Đồ án Nhà Máy Điện TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC PGS-TS Phạm Văn Hoà TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đào Quang Thạch, Phạm Văn Hòa Phần điện nhà máy điện trạm biến áp Nhà xuất khoa học kĩ thuật, Hà Nội, 2004 [2] Phạm Văn Hòa Thiết kế phần điện nhà máy điện trạm biến áp Nhà xuất khoa học kĩ thuật, Hà Nội, 2007 [3] Phạm Văn Hòa Ngắn mạch đứt dây hệ thống điện Nhà xuất khoa học kĩ thuật, Hà Nội, 2006 SV Tạ Quang Tú 107 Đồ án Nhà Máy Điện TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC PGS-TS Phạm Văn Hoà MỤC LỤC SV Tạ Quang Tú 108 Đồ án Nhà Máy Điện