THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN

TẬP ĐOÀN ĐIỆN LỰC VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA HỆ THỐNG ĐIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN Giảng viên hướng dẫn Sinh viên thực Lớp Khoá : TS VŨ HOÀNG GIANG : NGUYỄN NHẬT HUY : D6H3 : 2011-2015 Hà Nội, tháng … năm … TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA HỆ THỐNG ĐIỆN **************** CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc ************************* NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP Họ tên: Nguyễn Nhật Huy Lớp: D6H3 Hệ : Chính quy Ngành học: Hệ thống điện ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN Thiết kế phần điện cho nhà máy nhiệt điện gồm tổ máy, công suất tổ máy 55MW Nhà máy có nhiệm vụ cấp điện cho phụ tải sau: Phụ tải cấp điện áp máy phát: Pmax = 9,5MW; cosφ = 0,88; Gồm lộ kép x MW x 3,5 km lộ đơn x 1,5MW x km Biến thiên phụ tải theo thời gian bảng Tại địa phương dùng máy cắt hợp với I cắt = 20kA; tcắt = 0,9sec; cáp nhôm vỏ PVC với tiết diện nhỏ 70mm2 Phụ tải cấp điện áp trung, 110kV: Pmax = 90MW; cosφ = 0,84 Gồm lộ kép x 20 MW lộ đơn x 10MW Biến thiên phụ tải theo thời gian bảng Phụ tải cấp điện áp cao 220kV: Pmax = 95MW; cosφ = 0,93 Gồm kép x 15MW lộ đơn x 25 MW Biến thiên phụ tải theo thời gian bảng Nhà máy nối với hệ thống 220kV đường dây kép dài 108km Công suất hệ 3300MVA Dự trữ quay hệ thống 290MVA Điện kháng ngắn mạch tính đến góp phía hệ thống x*HT = 0,45 Phụ tải tự dùng: α td = 9%; cosφ = 0,9 Biến thiên công suất phát toàn nhà máy cho bảng Bảng biến thiên công suất theo thời gian tính theo phần trăm t(h) 0÷4 4÷8 8÷16 16÷20 20÷24 PUF% 75 85 100 85 95 PUT% 65 100 80 90 70 PUC% 65 100 70 85 90 PNM% 80 90 100 85 95 NHIỆM VỤ: Tính toán cân công suất, chọn phương án nối điện cho nhà máy Tính toán chọn máy biến áp Tính toán kinh tế - kỹ thuật, chọn phương án tối ưu Tính toán ngắn mạch Chọn khí cụ điện dây dẫn Tính toán tự dùng Bản vẽ: Bản vẽ phụ tải tổng hợp toàn nhà máy Kết tính toán kinh tế kỹ thuật phương án Sơ đồ nối điện kể tự dùng Sơ đồ thiết bị phân phối PHẦN CHUYÊN ĐỀ: GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN XÁC NHẬN CỦA KHOA LỜI MỞ ĐẦU Đất nước ta bước vào thời kỳ công nghiệp hoá, đại hoá, 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 Xuất phát từ thực tế sau học xong chương trình ngành hệ thống điện, em nhà trường hộ môn Hệ thống điện giao nhiệm vụ thiết kế gồm nội dung sau: Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện gồm tổ máy, công suất tổ 55 MW cấp điện cho phụ tải địa phương 10,5 kV, phụ tải điện áp trung 110 kV phát vào hệ thống 220 kV Sau thời gian làm đồ án với lỗ lực thân, giúp đỡ tận tình thầy cô giáo khoa, bạn lớp Đặc biệt giúp đỡ hướng dẫn tận tình cô giáo TS VŨ HOÀNG GIANG đến em hoàn thành đồ án Do thời gian có hạn, kiến thức hạn chế nên đồ án em không tránh thiếu sót Vì em mong nhận góp ý bổ sung thầy cô giáo bạn để đồ án em ngày hoàn thiện Em xin gửi tới cô giáo hướng dẫn toàn thể thầy cô giáo môn lời cảm ơn chân thành nhất! Sinh viên thực Nguyễn Nhật Huy LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn thầy cô khoa hệ thống điện đặc biệt cô giáo Ts.VŨ HOÀNG GIANG hướng dẫn em nhiệt tình trang bị cho em lượng kiến thức sâu rộng môn nhà máy điện để em hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy điện mảng đề tài lớn đặc trưng nghành điện nói chung khoa hệ thống điện nói riêng đòi hỏi nhiều trình độ chuyên môn, trình thiết kế em có giúp đỡ phối hợp tốt với bạn bè nhóm đồ án Một lần em xin chân thành cảm ơn bầy tỏ lòng biết ơn thầy cô tận tình giảng dạy giúp đỡ em năm học vừa qua NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………… NHẬN XÉT CỦA NGƯỜI PHẢN BIỆN ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………… Contents PHẦN I: THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN CHƯƠNG I TÍNH TOÁN PHỤ TẢI CHỌN SƠ ĐỒ NỐI DÂY Trong thiết kế vận hành nhà máy điện, việc tính toán phụ tải đảm bảo cân công suất phụ tải quan trọng Công việc đảm bảo cho ổn định hệ thống điện chất lượng điện Quyết định phương thức huy động nguồn vận hành tổ máy phải xác, hợp lý kỹ thuật kinh tế Dưới ta tiến hành tính toán phụ tải đề xuất phương án nối dây cho nhà máy nhiệt điện mà ta thiết kế 1.1.CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN Do yêu cầu thiết kế phần điện cho nhà máy nhiệt điện có tổng công suất 330MW gồm có tổ máy, tổ máy có công suất 55MW Để đơn giản cho việc tính toán vận hành, ta chọn máy phát điện loại Tra phụ lục Bảng 1.1 tài liệu [1] ta chọn máy phát điện loại TBφ-55-2 có thông số Bảng 1.1 Bảng 1.1: Các thông số máy phát Loại MPĐ TBφ-55-2 Sđm, Pđm, MVA MW 68,75 55 cosϕ 0,8 Uđm kV 10,5 Iđm,kA nđm,v/ph 3,462 3000 Điện kháng tương đối xd'' 0,12 xd' 0,18 xd 1,452 1.2 Tính toán cân công suất 1.2.1 Phụ tải toàn nhà máy Ta tính công suất biểu kiến nhà máy là: SNM = P %(t ) Pdm ∑ 100.CosφF (1.1) đó: 10 GVHD: TS.Vũ Hoàng Giang SVTH: Nguyễn Nhật Huy Ứng với sơ đồ nối điện ta có bảng phụ tải đồng hồ Bảng 5.14 Bảng 5.14 Bảng phụ tải đồng hồ Tên dụng cụ đo lường Am pe mét Oát kế tác dụng Oát kế tự ghi Oát kế phản kháng Công tơ tác dụng Công tơ phản kháng Ký hiệu Э-302 Д-341 Д-33 Д-324/1 И-670 И-672 Phụ tải thứ cấp (VA) Pha A Pha B Pha C 1 5 − 10 10 − 5 − 2,5 2,5 − 2,5 2,5 26 Tổng cộng 26 Pha A C cảu biến dòng mang tải nặng Smax=26 VA Tổng trở dụng cụ đo lường mắc vào pha là: Z ∑ dc = S 26 = = 1,04(Ω) I dm 100 GVHD: TS.Vũ Hoàng Giang SVTH: Nguyễn Nhật Huy Ta chọn dây dẫn đồng gải sử chiều dài biến dòng điện đến dụng cụ đo l=30m Khi tiết diện dây dẫn chọn với điều kiện: Fdd ≥ ρcu : ltt Z dmBI − Z = 0,0175 30 = 3, 28(mm ) 1, − 1,04 ρ cu (Ωmm2 / m) ∑ dc ρ cu điện trở suất đồng, Ltt chiều dài tính toán =0,0175 Fcu ≥ 2,5mm Kết hợp với điều kiện độ bền cơ: ta chọn dây dẫn đồng bọc cách điện với tiết diện F=4mm Máy biến dòng chọn không cần phải kiểm tra ổn định động định điều kiện ổn định động dẫn mạch máy phát Ta có IđmSC = 6000A > 1000A BI chọn không cần kiểm tra ổn định nhiệt 5.6.2 Chọn máy biến điện áp 5.6.2.1 Chọn máy biến điện áp cấp 220kV 110kV Phụ tải thứ cấp BU phía 110kV 220kV thường cuộn dây điện áp đồng hồ đo có tổng trở tương đối lớn nên công suất nhỏ, không cần tính phụ tải thứ cấp Chọn sơ đồ nối dây kiểu máy: Ở cấp điện áp máy biến điện áp đo lường dùng để kiểm tra cách điện, cung cấp tín hiệu cho hệ thống bảo vệ rơ le đo lường Ta chọn máy biến điện áp pha nối dây theo sơ đồ Y0/Y0 Thông số kĩ thuật BU Tra bảng số liệu 6.1 trang 170, tài liệu tham khảo [1] ta chọn BU có thông số Bảng 5.15 Bảng 5.15 Bảng phụ thông số kĩ thuật máy biến điện áp Loại BU HKφ− 110− 58 Cấp điện áp (kV) Điện áp định mức cuộn dây (kV) Sơ cấp 110 Thứ cấp 110/ Công suất theo cấp xác (VA) 0,5 400 600 Công suất max (VA) 2000 0,1/ 101 GVHD: TS.Vũ Hoàng Giang SVTH: Nguyễn Nhật Huy HKφ−220 − 58 220 220/ 0,1/ 400 600 2000 5.6.2.2 Chọn máy biến điện áp cấp 10kV Chọn sơ đồ nối dây kiểu máy: Sơ đồ nối dây kiểu máy phải phù hợ với nhiệm vụ Để cấp cho công tơ cần dùng biến điện áp pha đấu V/V Điều kiện chọn BU: U dmBU ≥ U dmluoi Điều kiện điện áp: ; Cấp xác: phụ tải BI có công tơ nên cấp xác chọn 0,5; 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 S2 ≤ SdmBU Để xác định tổng phụ tải dụng cụ đo S ta phải lập bảng phụ tải đồng hồ đo điện theo sơ đồ nối điện dụng cụ đo vào biến điện áp Bảng 5.16 Bảng 5.16 Bảng phụ tải đồng hồ Tên đồng hồ Kí hiệu Vôn kế Oát kế tác dụng Oát kế phản kháng Oát kế tự ghi Tần số kế Công tơ tác dụng Công tơ phản kháng Tổng B–2 Д – 341 Д - 342/1 Д – 33 Д – 340 T- 670 MT-672 Phụ tải AB P (W) Q (Var) 7,2 1,8 1,8 8,3 0,66 1,62 Phụ tải AC P (W) Q (Var) 1,8 1,8 8,3 6,5 0,66 1,62 20,4 1,62 0,66 1,62 20,42 3,24 19,72 3,24 Phụ tải máy biến điện áp AB: (VA) cosφ= PAB 20, 42 = = 0,988 SAB 20,67 102 GVHD: TS.Vũ Hoàng Giang SVTH: Nguyễn Nhật Huy Phụ tải máy biến điện áp BC: cosφ= PBC 19,72 = = 0,987 SBC 19,98 Vậy từ điều kiện ta kết hợp với việc tra bảng số liệu 6.1 trang 169, tài liệu tham khảo [1] ta chọn BU cho cấp điện áp máy phát loại HOM – 10 có thông số Bảng 5.17 Bảng 5.17 Thông số BU cấp 10 kV Công suất định mức, VA Công Điện áp định mức, V ứng với cấp xác Loại máy Cấp suất biến điện áp điện áp cực đại, Cuộn sơ Cuộn thứ 0,5 VA cấp cấp HOM-10 10 10,5 0,1/ 75 150 640 Chọn dây dẫn nối BU dụng cụ đo lường 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 Để đơn giản ta coi: Ia=Ic=0,3A; cosφab= cosφbc=1 Như vậy:=0,52A) Điện áp giáng dây a b là: Giả sử khoảng cách từ BU đến thiết bị đo l=50m; (mạch thứ cấp có công tơ) dùng dây dẫn đồng có ρ = 0,0175 (Ω.mm2/m) Vậy tiết diện dây dẫn là: 103 GVHD: TS.Vũ Hoàng Giang SVTH: Nguyễn Nhật Huy Để đảm bảo độ bền học tiết diện tối thiểu đồng 1,5mm Vậy ta chọn Fdd=1,5 (mm2) 5.7 Chọn chống sét van Chống sét van thiết bị ghép song song với thiết bị điện để bảo vệ chống điện áp khí Khi xuất điện áp, phóng điện trước làm giảm trị số điện áp đặt cách điện thiết bị hết trình điện áp tự động dập tắt hồ quang điện xoay chiều, phục hồi trạng thái làm việc bình thường 5.7.1 Chọn chống sét van cho góp Trên góp 220 kV 110 kV đặt chống sét van với nhiệm vụ quan trọng chống điện áp truyền từ đường dây vào trạm Các chống sét van chọn theo điện áp định mức mạng: Trên góp 220 kV: ta chọn chống sét van loại PBC - 220 có điện áp định mức Udm = 220 kV đặt pha Trên góp 110kV: ta chọn chống sét van loại PBC - 110 có điện áp định mức Udm = 110kV, đặt pha 5.7.2 Chọn chống sét van cho máy biến áp 5.7.2.1 Chọn chống sét van cho MBA tự ngẫu Các MBA tự ngẫu có liên hệ điện cao áp trung áp nên sóng điện áp truyền từ cao sang trung ngược lại Vì đầu cao áp trung áp MBA tự ngẫu ta phải đặt chống sét van Phía cao MBA tự ngẫu: ta chọn chống sét van loại PBC-220 có điện áp định mức Udm = 220kV, đặt pha Phía trung MBA tự ngẫu: ta chọn chống sét van loại PBC - 110 có điện áp định mức Udm = 110kV, đặt pha 5.7.2.2 Chọn chống sét van cho MBA hai dây quấn Mặc dù góp 110kV 220kV đặt chống sét van có dòng sét có biên độ lớn truyền vào trạm, chống sét van phóng điện Điện áp dư lại truyền tới cuộn dây MBA lớn phá hỏng cách điện cuộn dây, đặc biệt phần cách điện gần trung tính trung tính cách điện Vì trung tính 104 GVHD: TS.Vũ Hoàng Giang SVTH: Nguyễn Nhật Huy MBA hai cuộn dây cần bố trí chống sét van Tuy nhiên, điện cảm cuộn dây MBA, biên độ dòng sét tới điểm trung tính giảm phần Do chống sét van đặt trung tính chọn có điện áp định mức giảm cấp: Phía trung tính MBA hai cuộn dây B1,B2 phía 220kV: chống sét van PBC110 Phía trung tính MBA hai cuộn dây B5, B6 phía 110kV: chống sét van PBC35 Kết luận: Chương ta lựa chọn khí cụ điện dây dẫn cho sơ đồ nối điện nhà máy Tiếp theo ta tính toán để lựa chọn thiết bị khí cụ điện cho sơ đồ tự dùng nhà máy nhiệt điện thiết kế 105 GVHD: TS.Vũ Hoàng Giang SVTH: Nguyễn Nhật Huy CHƯƠNG VI TÍNH TOÁN TỰ DÙNG Điện tự dùng phần điện không lớn lại giữ phần quan trọng trình vận hành nhà máy điện, đảm bảo hoạt động nhà máy : chuẩn bị nhiên liệu, vận chuyển nhiên liệu, bơm nước tuần hoàn, quạt gió, thắp sáng, điều khiển, tín hiệu liên lạc Sau ta tiến hành tính toán chọn sơ đồ khí cụ, thiết bị điện tự dùng 6.1 Chọn sơ đồ tự dùng 106 GVHD: TS.Vũ Hoàng Giang SVTH: Nguyễn Nhật Huy Hình 6.1 sơ đồ tự dùng nhà máy nhiệt điện 107 GVHD: TS.Vũ Hoàng Giang SVTH: Nguyễn Nhật Huy Mô tả sơ đồ :Sơ đồ cung cấp điện tự dùng có hai cấp điện áp 6,3 kV 0,4 kV Sơ đồ tự dùng gồm có tự dùng chung tự dùng riêng Với tự dùng riêng tổ máy lấy điện áp đầu cực máy phát, phân đoạn theo tổ máy phát, phân đoạn tự dùng riêng cấp MBA riêng B7, B8, B10, B11, B12, B13 Còn tự dùng chung lấy điện áp phía máy cắt đầu cực máy phát F3, F4 máy biến áp liên lạc, cấp MBA dự phòng,có nhiệm vụ dự phòng có sửa chữa, MBA dự phòng lạnh nối với MC có tiếp điểm thường mở Tương tự vậy, cấp điện áp 0,4 kV phân đoạn cấp tổ máy B14, B15, B17, B18, B19, B20 Có nhiệm vụ cấp cho phụ tải cấp 0,4 kV chiếu sang Tự dùng chung lại cấp MBA dự phòng lạnh 6,3/0,4 Máy cắt phía MBA dự phòng có tiếp điểm thường mở Phía 0,4 kV phải trung tính trực tiếp nối đất để đảm bảo an toàn có dây trung tính để lấy điện áp pha 6.2 Chọn máy biến áp 6.2.1Chọn máy biến áp tự dùng cấp điện áp 6,3 kV Các máy có nhiệm vụ nhận điện từ đầu cực máy phát 10,5 kV cung cấp cho phụ tải tự dùng cấp điện áp 6,3 kV phần lại cung cấp tiếp cho phụ tải cấp điện áp 0,4 kV Công suất định mức máy biến áp tự dùng cấp điện áp 6,3 kV chọn sau : S S ≥ αS = TDmax dmB 6,3 Fdm n : α hệ số % tự dùng, α%=9% n số máy phát nhà máy Áp dụng công thức ta tính toán công suất định mức máy biến áp tự dùng cấp điện áp 6,3 kV: S 33 S ≥ TDmax = = 5,5MVA dmB6,3 n Từ số liệu tính toán việc tra bảng số liệu bảng 2.3 trang 129 tài liệu tham khảo [1] ta chọn máy biến áp có thông số kỹ thuật Bảng 6.1 Bảng 6.1 Bảng thông số kỹ thuật máy biến áp Loại máy biến áp UđmC UđmH SđmB ∆P0 ∆PN UN% I0% 108 GVHD: TS.Vũ Hoàng Giang SVTH: Nguyễn Nhật Huy TMHC (kV) 10,5 (kV) 6,3 (MVA) 6,3 (kW) (kW) 46,5 0,9 Máy biến áp dự trữ : chọn phù hợp với mục đích chúng : máy biến áp dự trữ phục vụ để thay máy biến áp công tác sửa chữa Công suất máy biến áp dự trữ chọn sau : S 33 S ≥ (1 ÷ 1,3) TDmax = (1 ÷ 1,3) = 5,5 ÷ 7,15MVA dmBdt n Ta chọn máy biến áp dự trữ là: TДHC-10000/10,5 thông số kỹ thuật Bảng 6.2 Bảng 6.2 Bảng thông số kỹ thuật máy biến áp dự phòng Loại máy biến áp TДHC-10000/10,5 UđmC (kV) 10,5 UđmH (kV) 6,3 SđmB (MVA) 10 ∆P0 ∆PN (kW) 12,3 (kW) 85 UN% I0% 14 0,8 6.2.2 Chọn máy biến áp tự dùng cấp điện áp 0,4 kV Các máy biến áp tự dùng cấp điện áp 0,4 kV dùng để cung cấp điện cho phụ tải cấp điện áp 0,4 kV chiếu sáng Công suất cấp chiếm khoảng 10% đến 15% công suất tự dùng toàn nhà máy Công suất phụ tải thường nhỏ nên công suất máy biến áp chọn thường máy biến áp có công suất từ 630 đến 1000 KVA Loại lớn thường có giá thành lớn dòng ngắn mạch phía 0,4 kV lớn Công suất máy biến áp tự dùng cấp điện áp 0,4 kV chọn sau: S S ≥ (10 ÷15)% TDmax dmB0,4 n Ta có: S0,4kV = (10 ÷ 15)%.Smax = (10 ÷ 15)%33 = (3,3 ÷ 4,95) MVA TD TD Vơi số tổ máy 6: nên công suất máy biến áp tự dùng cấp 6,3/0,4 kV chọn: S 33 S ≥ (10 ÷ 15)% TDmax = (10 ÷ 15)% = (0,55 ÷ 0,82) MVA dmB0,4 n 109 GVHD: TS.Vũ Hoàng Giang SVTH: Nguyễn Nhật Huy Từ số liệu tính toán việc tra bảng số liệu bảng 2.1 trang 118 tài liệu tham khảo [1] ta chọn máy biến áp có thông số kỹ thuật Bảng 6.3: Bảng 6.3 Bảng thông số kỹ thuật máy biến áp tự dùng cấp điện áp 0,4kV Tên MBA ABB 6,3/0,4 SđmB (KVA) 630 Điện áp (kV) cuộn cao cuộn hạ 6,3 0,4 Tổn thất (kW) ∆ Po ∆ PN 1,2 6,2 UN% 6.3 Chọn máy cắt khí cụ điện tự dùng 6.3.1 Chọn máy cắt Chọn máy cắt tự dùng cấp điện áp máy phát Chọn theo điều kiện MC nêu chương 5.2.1 Nhưng có vài điểm ý sau: Điều kiện dòng phải tính dòng theo công suất MBA dự phòng điện áp máy phát Điều kiện dòng cắt, ổn định động phải theo dòng ngắn mạch sau phia MBA tự dùng 6,3 kV Ta có sơ đồ thay tính toán ngắn mạch sau: Trong chương 4, Tính toán dòng ngắn mạch ta tính dòng ngắn mạch để I'' N4 chọn khí cụ điện mạch tự dùng : = 62,9 kA, ixk=162,12 kA, Và số liệu tính toán dòng làm việc cưỡng chương ta có I cb= 3,97 kA Dựa vào thông số tính toán phần trên, ta tra số liệu bảng 3.1 trang 150 tài liệu tham khảo [1] thông số máy cắt Bảng 6.4 Bảng 6.4 Bảng thông số máy cắt chọn Đại lượng tính toán Đại lượng định mức 110 GVHD: TS.Vũ Hoàng Giang SVTH: Nguyễn Nhật Huy Icb (kA) 3,97 I’’= INi* (kA) 62,9 Ixk (kA) 162,12 Loại máy cắt MГ-20-6000/3000 Uđm (kV) 12 Iđm (kA) Icắt đm (kA) Ilđđ (kA) 175 Với máy cắt chọn có dòng định mức I đm=6000A, ta không cần phải xem xét điều kiện ổn định nhiệt máy cắt Chọn máy cắt tự dùng cấp điện áp 6,3 kV Chọn theo điều kiện MC nêu chương 5, mục 5.2.1 Nhưng có vài điểm ý sau: Điều kiện dòng phải tính dòng theo công suất MBA dự phòng điện áp 6,3 kV Điều kiện dòng cắt, ổn định động phải theo dòng ngắn mạch sau phia MBA tự dùng 6,3 kV Để chọn máy cắt điện trường hợp ta tính dòng ngắn mạch góp phân đoạn 6,3 kV ( điểm N6 ) Ta có sơ đồ thay tính toán ngắn mạch sau: Trong chương 4, Tính toán dòng ngắn mạch ta tính dòng ngắn mạch để chọn khí I'' N4 cụ điện mạch tự dùng : = 62,9 kA Điện kháng hệ thống tính đến điểm ngắn mạch N5 : X HT = S 100 cb = = 0,087 " 3.10,5.62,9 3.U I cb N4 Điện kháng máy biến áp tự dùng cấp điện áp 6,3 kV : S U % 100 cb X = N = = 0,8 B6,3 100 S 100 10 dmB6,3 ⇒X = X +X = 0,087 + 0,8 = 0,887 Σ HT B6,3 111 GVHD: TS.Vũ Hoàng Giang SVTH: Nguyễn Nhật Huy Vậy dòng ngắn mạch điểm N5 : I S cb I" = cb = = N5 X U X Σ tb Σ 100 = 10,33 kA 3.6,3.0,887 Dòng xung kích điểm ngắn mạch N5 : i xkN5 = 1,8 10,33 = 26, 29 kA Việc tính toán dòng làm việc cưỡng mạch MBA cấp 6,3 kV tính theo công suất MBA dự phòng tính sau: I cb = 1,05.I bt = 1,05 Sdm 6,3 10 = 1,05 = 0,96 kA U 3.6,3 đm Từ số liệu tính toán trên, kết hợp số liệu bảng 3.5 trang 155, tài liệu tham khảo [1] ta chọn máy cắt cho cấp điện áp 6,3 kV với thông số kỹ thuật Bảng 6.5: Bảng 6.5 Bảng thông số kỹ thuật máy cắt cấp điện áp 6,3 kV Loại máy cắt 8BM20 Uđm(kV) Iđm(A) Icđm (kA) iđđm (kA) 7,2 1250 25 63 Máy cắt chọn bảng trêncó : Iđm = 1250A > 1000A Do không cần kiểm tra ổn định động ổn định nhiệt 6.4 Chọn áptômát Để chọn áptômát ta tính dòng ngắn mạch góp phân đoạn 0,4kV (điểm N6) Ta có sơ đồ thay tính toán ngắn mạch hình : Áptômát chọn theo điều kiện sau : - Điều kiện chọn aptomat : 112 GVHD: TS.Vũ Hoàng Giang SVTH: Nguyễn Nhật Huy  U đmA ≥ U Hđm  IđmA ≥ Ilv max I  CđmA ≥ I N đó: UdmA:điện áp định mức Aptomat; UHdm:điện áp định mức phía Hạ áp; Ilvmax:dòng điện làm việc cực đại qua Aptomat; ICdmA:dòng cắt định mức Aptomat; IN:dòng ngắn mạch chạy Aptomat Tính điện kháng phần tử sau : Công suất MBA tự dùng nhỏ so với tổng công suất hệ thống nhà máy nên hệ thống nguồn công suất vô lớn, điện kháng hệ thống lấy - Điện trở kháng máy biến áp :  ∆PNđm2dq U 103 (mΩ) rB = Sđm2dq   10.U xđm2dq %.U  103 (mΩ) x B = Sđm2dq  : Ux % Ur % U x % = U 2N % − U2r % - thành phần phản kháng điện áp NM; Ur % = - thành phần tác dụng điện áp NM; ∆PN 10 SđmBA 100 Căn theo Bảng 6.3 ta tính toán: Ur % = 6200 100 = 1,56.10−3 10 630 U x % = 42 − (1,56.10−3 ) ≈ 4% 113 GVHD: TS.Vũ Hoàng Giang SVTH: Nguyễn Nhật Huy Vậy điện trở điện kháng MBA tự dùng 0,4kV :  6200.0, 42 r = 10 = 2, 49(mΩ)  B 6302   x = 10.4.0, 103 ≈ 10,16 (mΩ)  B 630 - Thành phần chu kỳ dòng ngắn mạch ba pha góp 0,4 kV : U tb 103 0, 4.103 IN = = = 22,07(kA) 3.ZB 2, 492 + 10,16 - Để dự trữ lấy: Ilv maxđm2dq =I = Sđm2dq 3.U dm = 630 = 0,91 (kA) 3.0, Tra bảng 3.8 (Sách sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện từ 0,4-500 kV-Ngô Hồng Quang), ta chọn aptomat không khí Merlin- Gerin chế tạo có thông số sau : Bảng 6.6 Thông số aptomat tự dùng Loại Uđm (V) Iđm (A) Icắtđm (kA) NC 100 H 125 H125 415 12500 125 114 GVHD: TS.Vũ Hoàng Giang SVTH: Nguyễn Nhật Huy