thiết kế nhà máy thủy điện có tổng công suất đặt là 240 MW gồm có 4 máy phát điện kiểu thủy điện cung cấp cho phụ tải ở 3 cấp

GVHD: PGS-TS Phạm Văn Hòa THIẾT KẾ MÔN HỌC PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY ĐIỆN LỜI NÓI ĐẦU Nghành điện nói riêng nghành lượng nói chung đóng 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 vấn đề kinh tế kỹ thuật thiết kế nhà máy điện mang lại lợi ích không nhỏ kinh tế quốc dân nói chung hệ thống điện nói riêng GVHD: PGS-TS Phạm Văn Hòa Chương I: TÍNH TOÁN CÂN BẰNG CÔNG SUẤT, ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY 1.1 Chọn máy phát điện: Theo nhiệm vụ thiết kế nhà máy thủy điện có tổng công suất đặt 240 MW gồm có máy phát điện kiểu thủy điện cung cấp cho phụ tải cấp : phụ tải địa phương, 110 kV nối với hệ thống cấp điện áp 220 kV Vậy ta chọn máy phát thủy điện: CB-505/190-16T Các thông số máy phát điện: Sđm Loại MF Pđm Uđm (MVA) (MW) (kV) CB-505/190-16T 66,7 60 11 Iđm nđm Cosφ X’’d X’d Xd (kA) (v/ph) 3,5 375 0,9 0,14 0,23 0,88 1.2 Tính toán cân công suất: 1.2.1 Đồ thị phụ tải toàn nhà máy: • Vì đề cho nhà máy thủy điện, cho mùa mưa phát 100 0 , mùa khô phát 80 0 công suất định mức toàn nhà máy, tính toán công suất phát toàn nhà sau:  Mùa mưa: Stnm (t ) =n SdmF (1.1a)  Mùa khô: Stnm (t ) =0,8.n SdmF (1.1b) Như :  Mùa mưa: Stnm (t ) =n SdmF =4 × 66,7=266,8(MVA)  Mùa khô: Stnm (t ) =0,8.n SdmF =0,8 × × 66,7= 213,44(MVA) Ta có đồ thị phụ tải mùa sau: GVHD: PGS-TS Phạm Văn Hòa Hình 1.1: Đồ thị phụ tải mùa khô Hình 1.2: Đồ thị phụ tải mùa mưa 1.2.2 Đồ thị phụ tải tự dùng: Do công suất tự dùng cho toàn nhà máy TĐ coi không đổi theo thời gian xác định theo công thức sau: STD = α 00 n × PdmF 1, × 60 = × = 3,388 (MVA) 100 CosϕTD 100 0,85 × Trong đó: STD : Phụ tải tự dùng α 0 - Lượng điện phần trăm tự dùng Cos ϕTD - Hệ số công suất phụ tải tự dùng n- số tổ máy phát PdmF - Công suất tác dụng tổ MF GVHD: PGS-TS Phạm Văn Hòa 1.2.3 Đồ thị phụ tải cấp điện áp: Công suất phụ tải cấp điện áp xác định theo công thức sau: S (t ) = Pmax P 0 (t ) × Cosϕ 100 Trong đó: S (t ) - công suất phụ tải thời điểm t PMax - Công suất max phụ tải Cosϕ - Hệ số công suất P 0 (t ) - Phần trăm công suất phụ tải thời điểm t • Đối với cấp điện áp 220kV ta có: Cosϕ =0,89 PMax = 50 (MW) Công suất phụ tải thời điểm từ 0-4 (h) là: S0−4 = 50 90 × =50,06 (MW) 100 0,89 Và tiến hành tính toán cho thời điểm khác tương tự, thu bảng biến thiên phụ tải sau: Bảng biến thiên phụ tải cấp cao áp Giờ 0-4 4-6 6-8 P 0 (t ) 90 90 80 S(t) 8-10 10-12 12-14 14-16 16-18 18-20 20-22 22-24 80 90 90 90 90 100 90 80 50,56 50,56 44,95 44,95 50,56 50,56 50,56 50,56 56,18 50,56 44,95 GVHD: PGS-TS Phạm Văn Hòa Hình 1.3: Đồ thị phụ tải cấp điện cao áp • Đối với cấp điện áp 110kV ta có: • Tiến hành tính toán tương tự: PMax = 70 (MW) Cosϕ =0,88 Công suất phụ tải thời điểm từ 0-4 (h) là: S0−4 = 70 90 × =71,6 (MW) 100 0,88 Và tiến hành tính toán cho thời điểm khác tương tự, thu bảng biến thiên phụ tải sau: Bảng biến thiên phụ tải cấp trung áp Giờ P 0 (t ) S(t) 0-4 4-6 6-8 90 80 90 8-10 10-12 12-14 14-16 16-18 18-20 20-22 22-24 80 90 71,6 71,6 63,64 63,64 71,6 90 100 90 71,6 79,55 71,6 90 80 80 71,6 63,64 63,64 GVHD: PGS-TS Phạm Văn Hòa Hình 1.4: Đồ thị phụ tải phía trung áp • Đối với cấp điện áp 10,5kV (phụ tải địa phương)ta có: • Tiến hành tính toán tương tự : PMax = (MW) Cosϕ =0,83 Công suất phụ tải thời điểm từ 0-4 (h) là: S0 − = 80 × =71,6 (MW) 100 0,83 Và tiến hành tính toán cho thời điểm khác tương tự, thu bảng biến thiên phụ tải sau: Bảng biến thiên phụ tải cấp hạ áp Giờ 0-4 4-6 6-8 P 0 (t ) 80 80 80 S(t) 7,7 7,7 7,7 8-10 10-12 12-14 14-16 16-18 18-20 20-22 22-24 70 70 6,747 6,747 80 7,7 90 100 90 90 8,675 9,639 8,675 8,675 80 7,7 GVHD: PGS-TS Phạm Văn Hòa Hình 1.5: Đồ thị phụ phía cao áp 1.2.4 Đồ thị công suất phát hệ thống Theo nguyên tắc cân công suất thời điểm (công suất phát công suất thu), không xét đến tổn thất công suất máy biến áp ta có: Stnm (t ) + SVHT (t ) + S DP (t ) + SUT (t ) + SUC (t ) + STD (t ) = Hay: SVHT (t ) = Stnm (t ) - [ S DP (t ) + SUT (t ) + SUC (t ) + STD (t ) ] Trong đó: SVHT (t ) - Công suất phát hệ thống thời điểm t Stnm (t ) - Công suất phát toàn nhà máy thời điểm t S DP (t ) - Công suất phụ tải địa phương thời điểm t STD (t ) - Công suất tự dùngtại thời điểm t SUC (t ) , SUT (t ) , S DP (t ) công suất phụ tải cấp điện áp cao, trung, hạ (địa phương) thời điểm t • Mặt khác nhà máy thủy điện vận hành theo mùa, mùa mưa mùa khô nên ta có: • Mùa mưa: mua mua SVHT (t ) = Stnm (t ) - [ S DP (t ) + SUT (t ) + SUC (t ) + STD (t ) ] Ta có bảng biến thiên công suất phát hệ thống mùa mưa sau: Giờ 0-4 4-6 6-8 8-10 10-12 12-14 14-16 16-18 18-20 20-22 22-24 GVHD: PGS-TS Phạm Văn Hòa S(Mua 133.55 133.55 147.12 148.07 134.50 133.55 124.62 131.61 126.95 140.53 147.12 mua) Hình 1.6: Đồ thị công suất phát hệ thống mừa mưa • Mùa khô: Khô Khô SVHT (t ) = Stnm (t ) - [ S DP (t ) + SUT (t ) + SUC (t ) + STD (t ) ] Ta có bảng biến thiên công suất phát hệ thống mùa khô sau: Giờ 0-4 4-6 6-8 8-10 10-12 12-14 14-16 16-18 18-20 20-22 22-24 S(Kho) 80.19 80.19 93.76 94.71 81.14 80.19 71.26 78.25 73.59 87.17 93.76 GVHD: PGS-TS Phạm Văn Hòa Hình 1.7: Đồ thị công suất phát hệ thống mừa khô 1.3 Phụ tải góp phía cao áp Ở phía góp phía cao, đồng cấp điện cho phụ tải điện áp phía cao phát công suất thừa hệ thống Vậy công suất tổng đây, gọi phụ tải góp cao áp STGC (t ) tính: STGC (t ) = SVHT (t ) + SUC (t ) 1.2 Mặt khác nhà máy thủy điện vận hành theo mùa: mùa mưa mùa khô lên ta có: • Ở mùa khô: Khô Khô STGC (t ) = SVHT (t ) + SUC (t ) Ta có, bảng biến thiên đồ thị phụ tải góp cao áp mùa khô sau: Biến thiên đồ thị phụ tải góp cao áp mùa khô Giờ 0-4 4-6 6-8 8-10 10-12 12-14 14-16 16-18 18-20 20-22 22-24 S(Mua 130.75 130.75 138.71 139.66 131.70 130.75 121.82 128.81 129.77 137.73 138.711 khô) Hình 1.8 :Đồ thị phụ tải góp cao áp mùa khô Đồ thị phụ tải góp cao áp mùa mưa: • Ở mùa khô: Mua Mua STGC (t ) = SVHT (t ) + SUC (t ) Ta có, bảng biến thiên đồ thị phụ tải góp cao áp mùa khô sau: Biến thiên đồ thị phụ tải góp cao áp mùa mưa GVHD: PGS-TS Phạm Văn Hòa Giờ 0-4 4-6 6-8 8-10 10-12 12-14 14-16 16-18 18-20 20-22 22-24 S(Mưa 184.11 184.11 192.07 193.02 185.06 184.11 175.18 182.17 183.13 191.09 192.07 ) Hình 1.9: Đồ thị phụ tải góp cao áp mùa mưa 1.3 Tính toán cân công suất: Theo phần trên: Ta bảng tổng hợp đồ thị phụ tải cấp sau: Giờ 0-4 4-6 6-8 8-10 10-12 12-14 14-16 16-18 18-20 20-22 22-24 STD 3.388 S DP 7,7 7,7 SUT 71,6 71,6 SUC 50,56 50,56 44,95 44,95 50,56 50,56 50,56 50,56 56,18 50,56 44,95 Mua SVHT 133,55 133,55 147,12 148,07 134,50 133,55 124,62 131,61 126,95 140,53 147,12 Mua STGC 184,11 184,11 192,07 193,02 185,06 184,11 175,18 182,17 183,13 191,09 192,07 Kho SVHT 80,19 80,19 93,76 94,71 81,14 80,19 71,26 78,25 73,59 87,17 93,76 Kho STGC 130,75 130,75 138,71 139,66 131,70 130,75 121,82 128,81 129,77 137,73 138,71 7,7 6,747 6,747 63,64 63,64 71,6 7,7 8,675 9,639 8,675 8,675 71,6 79,55 71,6 71,6 7,7 63,64 63,64 1.3.1 Cơ sở để đề suất phương án nối dây Dựa theo nguyên tắc sách “Thiết kế phần điện nhà máy điện trạm biến áp” –PGS TS Phạm Văn Hòa ta có : GVHD: PGS-TS Phạm Văn Hòa r : bán kính dây dẫn (cm) a : khoảng cách pha dây dẫn Với loại dây dẫn chọn : r = 1,33 (cm) ; a = 500 (cm), ta có : 500 a Uvq = 84.m.r.lg = 84.0,85.1,33.lg = 244,54 (KV) > Uđm= 220 (KV) 1,33 r Thỏa mãn điều kiện vầng quang Vì dẫn mềm góp mạch cao áp chọn loại dây AC- 400/22 5.4.Chọn thiết bị cho phụ tải địa phương 5.4.1 Chọn máy biến áp địa phương Tại hộ địa phương dùng máy cắt có dòng cắt định mức I cắt.đm = 21 kA với thời gian loại trừ ngắn mạch bảo vệ tcắt = 0,7 giây Theo chương I, phụ tải địa phương cực đại S 22max = 9,639 MVA.Vậy máy biến áp chọn theo điều kiện: ST5đm = ST6đm ≥ S22 max 9, 639 = = 6,885 MVA K qt 1, Trong kqt = 1,4 hệ số tải máy biến áp Từ điều kiện ta chọn máy biến áp có thông số: STđm = 16 MVA ; UN% = 10 % 5.4.2.Chọn cáp cho phụ tải địa phương Theo nhiệm vụ thiết kế, phụ tải địa phương cấp điện áp 10,5kV công suất cực đại PUfmax = MW , cosϕtb = 0,83 : bao gồm kép × MW × Km đơn × 1MW × Km Từ đồ thị phụ tải địa phương, ta tính thời gian sử dụng công suất cực đại sau : Tmax = ∑S t dpi i Sdp max 365 = 7, 7.12 + 6, 747.4 + 8,675.6 + 9,639.2 365 = 5579.384 h 9, 639 Tra bảng với Tmax = 5579,384 h cáp lõi đồng ta có: Jkt = A/mm2 + Tiết diện cáp đường dây kép Dòng điện làm việc bình thường đường dây kép là: Pdp 2.103 = Ilvbt = = 66,24 A 2.cos φ 3.U 2.0,83 3.10,5 Icb = 2.Ilvbt = 2.66,24=132,48 A Tiết diện cáp chọn theo mật độ Jkt là: GVHD: PGS-TS Phạm Văn Hòa FC = I lvbt 66, 24 = = 33,12 mm2 J kt Tra bảng ta chọn cáp đường dây cáp kép có Fkép = 70 mm2, có Icp = 165 (A), + Tiết diện cáp đường dây đơn: Dòng điện làm việc bình thường đường dây đơn là: Pdp 103 = Icb = Ilvbt = = 33,124 A 2cos φ 3.U 2.0,83 3.10,5 Tiết diện cáp chọn theo mật độ Jkt là: FC = I lvbt 33,124 = = 16,562 mm2 J kt Tra bảng chọn cáp pha lõi đồng có cách điện giấy tẩm dầu, nhựa thông chất dẻo không cháy, vỏ chì, đặt đất (nhiệt độ đất 150 C) ta được: Fcáp = 70 mm2; Iđm = 165 A Kiểm tra điều kiện phát nóng lâu dài cáp: - Kiểm tra điều kiện phát nóng làm việc bình thường : I’cp = K1.K2.Icp ≥ Ibt : K1-Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường đặt cáp K2-Hệ số hiệu chỉnh theo số cáp đặt song song - Đặt cáp đất có nhiệt độ 42 oC, nhiệt độ phát nóng ruột cáp 10,5 kV cho phép 70oC, nhiệt độ tiêu chuẩn 25oC Do đó: K1 = θ cp − θ o θ cp − θ odm = 70 − 42 = 0,89 70 − 25 - Với cáp đơn: K2 = dòng điện làm việc lâu dài cho phép cáp nhiệt độ đất 250C là: I’cp = K1.K2.Icp = 0,89.165 = 146,85 A >Ibt = 33,124 A - Với cáp kép: K2 = 0,9 dòng điện làm việc lâu dài cho phép cáp nhiệt độ đất 250C là: I’cp = K1.K2.Icp = 0,89.0,9.165 = 132,165 A >Ibt = 66,24 A - Vậy cáp chọn thoả mãn làm việc bình thường Kiểm tra điều kiện phát nóng làm việc cưỡng bức: I’’cp = Kqt.K1.K2.Icp ≥ Icb - Giả thiết cáp cho phép tải 30% thời gian không ngày đêm, đó: Dây đơn: I’’cp = Kqt.I’cp = 1,3.46,85 = 190,905 A > Icb = 33,124 A GVHD: PGS-TS Phạm Văn Hòa Dây kép: I’’cp = Kqt.I’cp = 1,3.132,165 = 171,82 A > Icb = 132,48A Vậy chọn cáp đường dây cáp kép có Fkép = 70 mm2, có Icp = 165 (A), cáp đơn có Fđơn = 70 mm2, có Icp = 165 (A) đảm bảo điều kiện kỹ thuật 5.4.3 Chọn kháng diện đường dây Kháng điện đường dây chọn theo điều kiện sau: - Điều kiện áp U dmK ≥ U dmluoi = 10,5 kV - Điều kiện dòng I dmK ≥ I KCB - Điện kháng X K % chọn theo điều kiện ổn định nhiệt cho cáp ngắn mạch theo điều kiện dòng cắt máy cắt đặt đầu đường dây GVHD: PGS-TS Phạm Văn Hòa Bảng 5.4 Công suất tác dụng qua kháng Tình Kháng Kháng Kháng Bình thường 10 Sự cố kháng (kháng 1) 13 Sự cố kháng (kháng 2) 8 13.103 = 841 A Vậy dòng cưỡng qua kháng I = 0,83 3.10,5 K cb Chọn I dmK = 1000 A - Tính toán chọn điện kháng Sơ đồ thay để chọn X K % Trong đó: -N5: điểm ngắn mạch nơi đấu kháng điện -N7: điểm ngắn mạch sau MC1 đầu đường dây cáp 1, phục vụ cho chọn MC1 kiểm tra ổn định nhiệt cho cáp ngắn mạch -N8: điểm ngắn mạch sau MC2 đầu đường dây cáp 2, phục vụ cho chọn MC2 kiểm tra ổn định nhiệt cho cáp ngắn mạch X HT : Điện kháng hệ thống, tính đến điểm đấu kháng điện, xác định theo công thức: GVHD: PGS-TS Phạm Văn Hòa X HT = I cb Scb 100 = = = 0, 087 IN5 3.U tb I N 3.10,5.62,69 X C1 : Điện kháng cáp 1, xác định theo công thức X C1 = x0 l Scb 100 = 0, 08.2 = 0,145 U tb2 10,52 Cáp có tiết diện FC1 = 70 mm2 cáp đồng nên ta có dòng ổn định nhiệt cáp là: I nhC1 = F1 C1 t cat1 = 70.141 = 9870 A Cáp có tiết diện FC2 = 70 mm2 cáp nhôm nên ta có dòng ổn định nhiệt cáp I nhC2 = F2 C 70.90 = = 7530 A t cat2 0,7 Đối với MC1 cáp 1: I N ≤ I catMC1 I N ≤ I nhCap1 = 9870 A Đối với MC2 cáp I N ≤ I catMC I N ≤ I nhCap = 7530 A Ta có: X ∑ = X HT + X K =  XK I cb I nhCap1 = S cb 100 = = 0,557 3.U tb I nhCap.1 3.10,5.9,87 = X ∑ − X HT = 0,557 − 0,077 = 0,48 Đổi dạng phần trăm X K % = 100 X K I dmK 3.10,5 = 100.0,48 = 8,73 I cb 100 GVHD: PGS-TS Phạm Văn Hòa Vậy ta chọn kháng điện đơn có cuộn dây nhôm loại PbA-10-1000-10 với thông số sau: - U dmK = 10 kV - I dmK = 1000 A - X K % = 10 5.5 Chọn máy biến áp đo lường 5.5.1 Chọn máy biến điện áp (BU): a, Chọn BU cho cấp điện áp máy phát 10,5 kV: BU chọn theo điều kiện sau: - Sơ đồ nối dây kiểu biến điện áp phải phù hợp với nhiệm vụ Để cấp điện cho công tơ ta cần biến điện áp pha nối V/V - Điều kiện điện áp: UđmBU ≥ Uđm mạng - Cấp xác BU: Cấp điện cho công tơ nên chọn BU có cấp xác 0,5 - Công suất định mức: Tổng phụ tải nối vào BU (S2) phải nhỏ công suất định mức BU với cấp xác chọn: SđmBU ≥ S2 S2: Tổng phụ tải dụng cụ đo lường nối vào BU không tính tổng trở dây dẫn S2 = (∑ P ) + (∑ Q ) dc dc ΣPdc ΣQdc tổng công suất tác dụng phản kháng dụng cụ đo, xác định dựa sơ đồ nối dây dụng cụ đo vào thứ cấp máy biến điện áp Ta phân bố đồng hồ điện phía thứ cấp đồng cho BU tương ứng bảng sau: GVHD: PGS-TS Phạm Văn Hòa Bảng phân bố đồng hồ điện phía thứ cấp cho BU Tên đồng hồ Ký hiệu Phụ tải BU pha AB Phụ tải BU pha BC W(P) VAR(Q) W(P) VAR(Q) Vôn kế B-2 7,2 - - - Oát kế 341 1,8 - 1,8 - 342/1 1,8 - 1,8 - Oát kế tự ghi -33 8,3 - 8,3 - Tần số kế -340 - - 6,5 - Công tơ -670 0,66 1,62 0,66 1,62 WT-672 0,66 1,62 0,66 1,62 - 20,4 3,24 19,72 3,24 Oát kế phản kháng Công tơ phản kháng Tổng cộng Biến điện áp AB có: S = 20,4 + 3,24 = 20,7 (VA ) cosϕ = 20,4 = 0,98 20,7 Biến điện áp BC có: S = 19,72 + 3,24 = 19,9 (VA ) cosϕ = 19,72 = 0,99 19,9 Ta chọn BU cho cấp điện áp 10,5 kV có thông số: Bảng Thông số BU chọn cho cấp điện áp 10,5 kV Kiểu BU HOM-10 Cấp điện áp Điện áp định mức (V) Công suất định mức (VA) (kV) Cuộn sơ cấp Cuộn thứ cấp Cấp 0,5 Cấp 10 10000 100 75 150 - Chọn dây dẫn nối BU dụng cụ đo lường: tiết diện dây dẫn chọn cho tổn thất điện áp không vượt 0,5% điện áp định mức thứ cấp có công tơ theo điều kiện độ bền tiết diện tối thiểu dây dẫn 1,5 mm dây đồng 2,5 mm2 dây nhôm GVHD: PGS-TS Phạm Văn Hòa Tính dòng điện dây dẫn: Ia = Sab 20,7 = = 0,207 ( A) U ab 100 Ic = Sbc 19,9 = = 0,199 (A) U bc 100 Để đơn giản ta coi Ia = Ic = 0,2 A cosϕab = cosϕbc = → I b = 3I a = 3.0,2 = 0,346 A Điện áp giáng pha a pha b: ∆U = ( i a + i b ).r = ( i a + i b ) ρ.l s Giả sử khoảng cách l từ dụng cụ đo đến BU 40 m, bỏ qua góc lệch pha i a ib Vì mạch có công tơ nên ∆U = 0,5%, tiết diện dây dẫn phải chọn là: S= ia + ib 0,2 + 0,34 ρ.l = 0,0175.40 = 0,756 mm ∆U 0,5 Theo tiêu chuẩn độ bền học ta lấy dây dẫn dây đồng có tiết diện S = 1,5 mm2 b, Chọn BU cho cấp điện áp 220 kV 110 kV: Phụ tải thứ cấp BU phía 220 kV 110 kV thường cuộn dây điện áp đồng hồ vônmet có tổng trở tương đối lớn nên công suất thường nhỏ Do không cần tính toán phụ tải thứ cấp Tiết diện dây dẫn thường chọn cho đảm bảo độ bền học Nhiệm vụ BU cấp điện áp kiểm tra cách điện đo lường điện áp ta chọn biến điện áp pha đấu Y/Y/∆ Ta chọn BU có thông số sau: Bảng Thông số BU chọn cho cấp điện áp 220 kVvà 110 kV Loại BU Cấp điện áp (kV) Công suất theo cấp xác (VA) Sơ cấp Thứ cấp Cấp 0,5 Cấp Công suất max (VA) Điện áp định mức cuộn dây (V) HKφ-110-58 110 110000 100 400 600 2000 HKφ-220-58 220 220000 100 400 600 2000 GVHD: PGS-TS Phạm Văn Hòa 5.5.2 Chọn máy biến dòng điện (BI): Máy biến dòng điện chọn theo điều kiện sau: - Sơ đồ nối dây kiểu máy: Sơ đồ nối dây tuỳ thuộc vào nhiệm vụ máy biến dòng điện, kiểu biến dòng điện phụ thuộc vào vị trí đặt - Điện áp định mức: UđmBI ≥ Uđm mạng - Dòng điện định mức sơ cấp: IđmBI ≥ Ilvcb - Cấp xác BI chọn phù hợp với yêu cầu dụng cụ đo Phụ tải thứ cấp BI chọn tương ứng với cấp xác BI có phụ tải định mức Z đmBI, để đảm bảo độ xác yêu cầu tổng phụ tải thứ cấp (Z 2) kể tổng trở dây dẫn không vượt ZđmBI Z2 = Zdc + Zdd ≤ ZđmBI Trong đó: Zdc: Tổng phụ tải dụng cụ đo Zdd: Tổng trở dây dẫn nối từ BI đến dụng cụ đo a, Chọn máy biến dòng cho cấp điện áp máy phát 10,5 kV: Từ sơ đồ nối dây dụng cụ đo lường BI ta xác định phụ tải thứ cấp BI pha sau: Bảng 5.8 Phụ tải thứ cấp BI STT Tên dụng cụ đo lường Kiểu Phụ tải thứ cấp (VA) A B C Ampe mét E-302 1 Oát kế tác dụng Đ-341 - Oát kế tự ghi Đ-33 10 - 10 Oát kế phản kháng Đ-324/1 - 5 Công tơ tác dụng Đ-670 2,5 - 2,5 GVHD: PGS-TS Phạm Văn Hòa Công tơ phản kháng UT-672 Tổng cộng 2,5 2,5 26 26 Phụ tải pha: - Pha A: SA = 26 VA - Pha B: SB = VA - Pha C: SC = 26 VA Phụ tải lớn pha A C 26 VA - Điện áp định mức BI: UđmBI≥ Uđm mạng = 10,5 kV - Dòng điện định mức sơ cấp: IđmBI ≥ Ilvcb = 6,158 kA - Cấp xác: 0,5 (vì mạch thứ cấp có công tơ) Ta chọn BI cho cấp điện áp máy phát loại: TШ Π -20-8000-1 có thông số sau: Uđm = 20 kV Iđmsc = 8000 A Iđmtc = A Với cấp xác 0,5 ta có ZđmBI = 1,2Ω - Chọn dây dẫn nối từ BI đến dụng cụ đo: Giả sử khoảng cách từ BI đến dụng cụ đo 30m Vì biến dòng mắc pha nên chiều dài tính toán là: ltt = l = 30m Tổng trở dụng cụ đo lường mắc vào pha A (hoặc pha C) là: Z Σdc = S max 26 = = 1,04 Ω I dmtc Để đảm bảo độ xác tổng phụ tải thứ cấp (Z 2) kể tổng trở dây dẫn không vượt ZdmBI Z = Z dc + Z dd ≤ Z dmBI = 1,2 Ω → Z dd = Z dmBI − Z dc ≈ rdd = →S= ρ.l = 1,2 − 1,04 = 0,16 Ω S ρ.l 0,0175.30 = = 3,28 mm rdd 0,16 Vậy ta chọn dây dẫn đồng có tiết diện S = mm2 GVHD: PGS-TS Phạm Văn Hòa - Máy biến dòng điện chọn kiểm tra điều kiện ổn định động định điều kiện ổn định động dẫn mạch máy phát - Ta có Iđmsc = 8000A >1000A nên BI chọn không cần kiểm tra ổn định nhiệt b, Chọn máy biến dòng điện cho cấp điện áp 220 kV 110 kV: BI chọn theo điều kiện: - Điện áp định mức BI: UđmBI ≥ Uđm mạng - Dòng điện định mức sơ cấp: IđmBI ≥ Ilvcb Với cấp điện áp 220 kV: Icb = 0,251 kA Với cấp điện áp 110 kV: Icb = 0,502 kA Ta chọn BI có thông số sau: Thông số BI chọn Iđm Thông số tính toán Uđm Icb kV A 220 251 110 502 Loại BI TφH220-3T TφH110M Bội Bội Cấp Uđm số ổn số ổn (A) kV định định Sơ Thứ xác động nhiệt cấp cấp 220 - - 110 75 60/1 80 75 Phụ tải Ω Ildd Inh/ tnh kA P1 - 48 0,5 0,8 - 27, - Sơ đồ nối BI, BU dụng cụ đo: GVHD: PGS-TS Phạm Văn Hòa A W A A VAr W Wh VARh A B C TШЛ20-1 3HOM-15 a b c F V f CHƯƠNG VI TÍNH TOÁN TỰ DÙNG 6.1 Chọn sơ đồ tự dùng Các nhà máy điện tiêu thụ phần điện sản xuất cho cấu tự dùng để phục vụ cho nhu cầu nhà máy Trong nhà máy thủy điện , điện tự dùng chiếm tỷ lệ nhỏ khoản 1% lượng điện nhà máy , để phục vụ việc cung cấp nước ,làm mát máy phát , máy biến áp , thông thoáng nhà máy , thắp sáng, điều khiển Các cấu tự dùng chia làm ba loại tuỳ vào mức độ quan trọng Loại gồm cấu tự dùng quan trọng máy kích thích máy phát điện , bơm dầu hệ thống điều chỉnh , máy nén khí , tín hiệu liên lạc … loại không cho phép điện phút Loại hai quan trọng cho phép điện không ba phút gồm có phận làm mát máy điện , làm nước làm mát , làm mát máy biến áp , thắp sáng gian máy , gian lò GVHD: PGS-TS Phạm Văn Hòa Loại ba gồm phận vận chuyển than , lọc dầu , thắp sáng công cộng có yêu cầu thấp mức độ tin cậy Yêu cầu hệ thống điện tự dùng độ tin cậy cao đảm bảo tiêu kinh tế Đối với nhà máy thủy điện thiết kế ta dùng cấp điện áp 0,4 KV Bao gồm tự dùng riêng tự dùng chung Nguồn cung cấp điện tự dùng máy phát điện nhà máy hệ thống Lượng điện tự dùng nhà máy thủy điện nhỏ so với nhà máy nhiệt điện công suất.Theo đề thiết kế nhà máy thủy điện có tổ máy, công suất tổ máy PđmF = 60 MW nên nhà máy thủy điện công suất nhỏ, sơ đồ điện tự dùng nhà máy thiết kế có đặc điểm sau: - Tự dùng chung tự dùng riêng chung MBA hẠ từ điện áp MF xuống 0,4 kV (B5,B6,B7,B8) Mỗi MP có MBA - Các MBA chọn sở chúng làm việc dự phòng nóng - Phía điện áp cao MBA tự dùng dùng máy cắt cần dao cách ly - MBA tự dùng tổ máy có MBA liên lạc phải lấy điện sau máy biến áp liên lạc này, phía máy cắt GVHD: PGS-TS Phạm Văn Hòa B1 B2 G1 G2 B5 B4 B3 B6 G3 B7 G4 B8 0,4 kV Sơ đồ nối điện tự dùng nhà máy GVHD: PGS-TS Phạm Văn Hòa  Phụ tải cấp 0,4 kV dùng chung góp  Dự phòng nóng  Phía máy phát cần cách ly không cần Máy cắt công suất nhỏ, khô , cố 6.2 Chọn máy biến áp tự dùng SđmB ≥ max ⋅ S td = ×3,388 = 0,847MVA = 847 kVA n SđmB ≤ 1000 kVA → Chọn MBA TMC có SđmB = 1000 kVA có thông số Loại MBA Sđm ( MVA) UC ( kV) UH ( kV) TMC 1000 10,5 0,4  Kiểm tra khả tải cố max K sc =3388 MVA qt ⋅ ( n − 1) ⋅ SdmB = 1,4 ( 4-1) 1000 = 4200 kVA ≥ S td → MBA chọn thoã mãn TÀI LIỆU THAM KHẢO THẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP PGS.TS.PHẠM VĂN HÒA - THS.PHẠM NGỌC HÙNG NGẮN MẠCH VÀ ĐỨT DÂY TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN - PGS.TS PHẠM VĂN HÒA ... BẰNG CÔNG SUẤT, ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY 1.1 Chọn máy phát điện: Theo nhiệm vụ thiết kế nhà máy thủy điện có tổng công suất đặt 240 MW gồm có máy phát điện kiểu thủy điện cung cấp cho phụ tải cấp. .. 50,56 44 ,95 44 ,95 50,56 50,56 50,56 50,56 56,18 50,56 44 ,95 Mua SVHT 133 ,55 133 ,55 147 ,12 148 ,07 1 34 , 50 133 ,55 1 24, 62 131 ,61 126,95 140 , 53 147 ,12 Mua STGC 1 84, 11 1 84, 11 192,07 1 93, 02 185,06 1 84, 11... thị công suất phát hệ thống mừa khô 1 .3 Phụ tải góp phía cao áp Ở phía góp phía cao, đồng cấp điện cho phụ tải điện áp phía cao phát công suất thừa hệ thống Vậy công suất tổng đây, gọi phụ tải