Đồ án tốt nghiệp Dương hoài linh d5h2

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: Thiết kế phần điện Nhà máy điện TBA LỜI NÓI ĐẦU Điện dạng lƣợng đƣợc sử dụng rộng rãi phổ biến giới Sự tăng trƣởng nhanh kinh tế quốc gia với cải thiện rõ rệt chất lƣợng sống đại phận dân số nhân tố dẫn đến tăng đột biến nhu cầu điện Việt Nam Vì đòi hỏi hệ thống điện khơng ngừng phát triển hồn thiện Việc xây dựng thêm nhà máy điện để đảm bảo nhu cầu cấp bách trở nên cần thiết hết Với thay đổi to lớn sách nhà nƣớc, ngành điện dần tính độc quyền mình, đời thị trƣờng phát điện cạnh tranh mang lại nhiều tín hiệu tích cho thị trƣờng điện, với lợi ích hộ dùng dùng điện đƣợc nâng cao Nó buộc doanh nghiệp sản xuất điện phải giải toán tối ƣu vấn đê kinh tế - kĩ thuật việc thiết kế nhƣ sản xuất xuất điện Xuất phát từ kiến thức thực tế em học hỏi đƣợc với kiến thức chuyên ngành đƣợc thâỳ cô truyền đạt em đƣợc giao thực hiện" Đồ án thiết kế tốt nghiệp môn học Nhà máy điện" với nội dung thiết kế nhƣ sau: - Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện gồm tổ máy, công suất tổ máy 100MW cấp điện cho phụ tải điện cấp máy phát, phụ tải điện áp trung phát công suất thừa lên Hệ thống 220KV Bản đồ án thiết kế nhà máy thủy điện gồm tổ máy x80MW; Uđm = 10,5kV; phụ tải cấp điện áp trung 35kV, phụ tải cấp điện áp cao 110kV Và đƣợc chia làm chƣơng: Chương 1: Tính cân cơng suất chọn phương án dây Chương 2: Tính tốn chọn máy biến áp Chương 3: Tính tốn ngắn mạch Chương 4: Tính toán kinh kế kĩ thuật chọn phương án tối ưu Chương 5: Chọn khí cụ điện dây dẫn Chương 6: Tính tốn tự dùng Do thời gian có hạn kiến thức hạn chế nên đồ án khơng tránh khỏi thiếu sót, em mong đƣợc góp ý bổ sung thầy, giáo để đồ án đƣợc hoàn thiện Dƣơng Hoài Linh – D5H2 Page ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: Thiết kế phần điện Nhà máy điện TBA Qua đây, em bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới thầy ThS Phạm Ngọc Hùng, thầy cô giáo, cán môn giúp đỡ em hoàn thành nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp Hà Nội, tháng 10 năm 2014 Sinh viên Dƣơng Hoài Linh Dƣơng Hoài Linh – D5H2 Page ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: Thiết kế phần điện Nhà máy điện TBA Mục lục CHƢƠNG TÍNH TỐN CÂN BẰNG CÔNG SUẤT, CHỌN PHƢƠNG ÁN NỐI DÂY 1.1 CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN 1.2 TÍNH TỐN CÂN BẰNG CÔNG SUẤT 1.3 CHỌN PHƢƠNG ÁN NỐI DÂY ` 12 CHƢƠNG 18 TÍNH TỐN CHỌN MÁY BIẾN ÁP 18 A PHƢƠNG ÁN 18 2.1.a Phân bố công suất cho máy biến áp 18 2.1.b Máy biến áp cuộn dây sơ đồ MPĐ-MBA hai cuộn dây 19 2.1.c Máy biến áp liên lạc 19 2.1.d Máy biến áp cuộn dây sơ đồ MPĐ-MBA cuộn dây 20 2.2.e Kiểm tra tải máy biến áp 22 2.2.f Tính tổn thất điện máy biến áp 26 B.PHƢƠNG ÁN 28 2.2.a Phân bố công suất cho máy biến áp 28 2.2.b Máy biến áp liên lạc 29 2.2.c Chọn máy biến áp hai cuộn dây sơ đồ MFĐ-MBA hai cuộn dây 29 2.2.d Máy biến áp liên lạc 30 2.2.e Kiểm tra tải máy biến áp 31 2.2.f Tính tổn thất điện máy biến áp 32 CHƢƠNG : TÍNH TỐN KINH TẾ - KĨ THUẬT, CHỌN PHƢƠNG ÁN TỐI ƢU 34 3.1 CHỌN SƠ ĐỒ THIẾT BỊ 34 3.2 TÍNH TỐN KINH TẾ KĨ THUẬT, CHỌN PHƢƠNG ÁN TỐI ƢU 37 CHƢƠNG : TÍNH TỐN DÕNG ĐIỆN NGẮN MẠCH 42 CHỌN LOẠI VÀ CÔNG SUẤT ĐỊNH MỨC CỦA MBA 42 LẬP SƠ ĐỒ THAY THẾ: 43 Dƣơng Hoài Linh – D5H2 Page ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: Thiết kế phần điện Nhà máy điện TBA Máy phát điện 43 Đƣờng dây: 44 Máy biến áp 44 Hệ thống: 45 TÍNH DÕNG NGẮN MẠCH THEO ĐIỂM 45 PHƢƠNG ÁN 45 Đối với điểm ngắn mạch N1 45 Đối với điểm ngắn mạch N2 49 Đối với điểm ngắn mạch N3 52 Đối với điểm ngắn mạch N3’: 55 Đối với điểm ngắn mạch N4 56 TÍNH TỐN DÕNG NGẮN MẠCH XUNG KÍCH 56 CHƢƠNG : CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ DÂY DẪN 57 5.1 DÕNG ĐIỆN LÀM VIỆC VÀ DÕNG ĐIỆN CƢỠNG BỨC 57 Các mạch phía 220 kV 57 Các mạch phía 110 kV 58 Mạch máy phát 58 5.2 CHỌN MÁY CẮT VÀ DAO CÁCH LY 59 Chọn máy cắt 59 Chọn dao cách ly : 60 5.3 CHỌN THANH GÓP CỨNG ĐẦU CỰC MÁY PHÁT 60 Chọn góp cứng 60 Chọn dây dẫn góp mềm phía điện áp cao trung 64 5.3 CHỌN CÁP VÀ KHÁNG ĐƢỜNG DÂY CHO PHỤ TẢI ĐỊA PHƢƠNG 69 Chọn tiết diện cáp đƣờng dây phụ tải địa phƣơng 69 Chọn kháng đƣờng dây phụ tải 72 Chọn máy cắt hợp địa phƣơng 73 5.4 CHỌN MÁY BIẾN ÁP ĐO LƢỜNG 74 Cấp điện áp 220 kV 74 Cấp điện áp 110 kV 75 Mạch máy phát 10.5 kV 76 5.5 CHỌN CHỐNG SÉT VAN (CSV) 80 CHƢƠNG VI : TÍNH TỐN TỰ DÙNG 82 CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN VÀ CÁC THIẾT BỊ TỰ DÙNG 82 6.1 SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN TỰ DÙNG 82 Dƣơng Hoài Linh – D5H2 Page ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: Thiết kế phần điện Nhà máy điện TBA 6.2 Chọn máy biến áp tự dùng 83 a/ chọn máy biến áp tự dùng 83 6.3 Chọn khí cụ điện tự dùng 83 a/ Chọn máy cắt trƣớc máy biến áp tự dùng 83 b/ Chọn aptomat cho mạch tự dùng hạ áp 83 b/ Chọn aptomat cho mạch tự dùng hạ áp 84 KẾT LUẬN PHẦN I 85 PHẦN II: TÍNH TỐN ỔN ĐỊNH 86 TRONG NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN 86 TÍNH TỐN ỔN ĐỊNH TRONG NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN 87 1.1 Tính toán ổn định tĩnh 87 1 ập sơ đ th y 87 1.2 Biến đổi sơ đồ dạng đơn giản 91 1 Xác định hệ số dự trữ 102 1.2 Tính tốn ổn định động 102 1.2.1 Lập đặc tính công suất cho chế độ: 103 1.3 Xác định góc cắt tới hạn 108 Xác định miền cắt giới hạn 108 Tính góc cắt giới hạn 109 114 KẾT LUẬN 114 KẾT LUẬN CHUNG Nhận xét thầy giáo Dƣơng Hồi Linh – D5H2 Page ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: Thiết kế phần điện Nhà máy điện TBA Dƣơng Hoài Linh – D5H2 Page ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: Thiết kế phần điện Nhà máy điện TBA CHƢƠNG TÍNH TỐN CÂN BẰNG CƠNG SUẤT, CHỌN PHƢƠNG ÁN NỐI DÂY 1.1 CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN -Theo nhiệm vụ thiết kế phần điện cho nhà máy thủy điện có cơng suất 320 MW, gồm tổ máy 4x80 MW, theo bảng 1.2 trang 113 sách Thiết kế Phần điện nhà máy điện Trạm biến áp – PGS.TS Phạm Văn Hòa, ta chọn máy phát điện kiểu CB-1070/145-52 có thơng số nhƣ sau: S đm Loại MF Pđm (MVA) (MW) CB1070/145- 100 80 cosđm 0,8 U đm I đm (kV) (kA) 13,8 4,19 Xd’’ Xd’ Xd 0,22 0,34 1,1 52 Bảng 1.0.1: Thông số kĩ thuật củ máy phát điện 1.2 TÍNH TỐN CÂN BẰNG CƠNG SUẤT - Dựa vào số liệu cho để tính tốn cơng suất phát toàn nhà máy, phụ tải tự dùng, phụ tải cấp điện áp công suất phát hệ thống: 1.2.1 Cơng suất phát tồn nhà máy - Cơng suất phát tổng: PdmF   n.PdmF  4.PdmF  4.80  320 (MW) - Công suất phát mùa mƣa: 100% công suất SmdmF   100%.PdmF   320 (MW) - Công suất phát mùa khô: 80% công suất SkdmF   80%.PdmF   320.80%  256 (MW) Dƣơng Hoài Linh – D5H2 Page ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: Thiết kế phần điện Nhà máy điện TBA 1.2.2 Công suất tự dùng nhà máy - Đối với nhà máy thủy điện phần tự dùng chiếm nhỏ 0,8-1,5% công suất định mức máy phát, xem công suất tự dùng cho nhà máy thủy điện không đổi theo thời gian đƣợc xác định theo công thức: STD  td n.PdmF 4.80    MVA costd 100 0,8 1.2.3 Công suất phụ tải cấp điện áp - Công suất phụ tải cấp điện áp thời điểm đƣợc xác định: S (t )  Pmax P(t ) 0 cos  (1.2) Trong đó: S (t ) : cơng suất phụ tải thời điểm t, MVA Pmax : công suất cực đại phụ tải, MW cos  : hệ số công suất máy phát điện, cos  = 0,85 P(t ) 0 : phần trăm công suất phụ tải thời điểm t a Cấp điện áp máy phát - Ta có: Pmax =8 MW, cos  =0,83 - Theo (1.2) ta tính đƣợc cơng suất phụ tải cấp điện áp máy phát thời điểm nhƣ sau: t,h 0÷5 5÷8 8÷11 11÷14 14÷17 17÷20 20÷22 22÷24 PUF (%) 90 90 90 100 100 100 100 90 8.67 8.67 9.64 9.64 9.64 9.64 8.67 SUF (MVA) 8.67 Bảng 1.0.2: Biến thiên phụ tải ngày cấp điện áp máy phát b Cấp điện áp trung 110kV - Ta có : Pmax  80MW , Dƣơng Hồi Linh – D5H2 cos   0,84 Page ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: Thiết kế phần điện Nhà máy điện TBA - Theo (1.2) tƣơng tự ta tính đƣợc cơng suất phụ tải cấp điện áp trung thời điểm nhƣ sau: t,h 0÷5 5÷8 8÷11 11÷14 14÷17 17÷20 20÷22 22÷24 PUT (%) 90 90 90 100 100 100 100 90 SUT (MVA) 85.71 85.71 85.71 95.24 95.24 95.24 95.24 85.71 Bảng 1.0.3: Biến thiên phụ tải ngày cấp điện áp trung b Cấp điện áp cao 220kV - Ta có : Pmax  70MW , cos   0,85 - Theo (1.2) tƣơng tự ta tính đƣợc cơng suất phụ tải cấp điện áp cao thời điểm nhƣ sau: t,h 0÷5 5÷8 8÷11 11÷14 14÷17 17÷20 20÷22 22÷24 PUT (%) 90 90 90 100 100 100 100 90 SUT (MVA) 74.12 74.12 74.12 82.35 82.35 82.35 82.35 74.12 Bảng 1.0.4: Biến thiên phụ tải ngày cấp điện áp trung 1.2.4 Công suất phát hệ thống - Theo nguyên tắc cân công suất tai thời điểm ta có: SVHT (t )  SFNM (t )  STD (t )  SUT (t )  SUF (t ) Trong đó: SVHT (t ) : cơng suất phát vệ hệ thống thởi điểm t, (MVA) S FNM (t ) : cơng st phát tồn nhà máy thời điểm t, MVA STD (t ) : công suất tự dùng nhà máy thời điểm t, (MVA) SUF (t ) : công suất phụ tải cấp điện áp trung thời điểm t, (MVA) SUF (t ) : công suất phụ tải cấp điện áp máy phát thời điểm t, (MVA) Dƣơng Hoài Linh – D5H2 Page ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: Thiết kế phần điện Nhà máy điện TBA Giờ 0-5 5-8 8-11 11-14 14-17 17-20 20-22 22-24 320 320 320 320 320 320 320 320 256 256 256 256 256 256 256 256 SUF (MVA) 8.67 8.67 8.67 9.64 9.64 9.64 9.64 8.67 SUT (MVA) 85.71 85.71 85.71 95.24 95.24 95.24 95.24 85.71 SUC (MVA) 74.12 74.12 74.12 82.35 82.35 82.35 82.35 74.12 STD (MVA) 4 4 4 4 147.49 151.49 151.49 132.77 132.77 132.77 132.77 151.49 83.49 87.49 87.49 68.77 68.77 68.77 68.77 87.49 S FNM (MVA) (mùa mƣa) S FNM (MVA) (mùa khô) SVHT (MVA) (Mùa mƣa) SVHT (MVA) (Mùa khô) Bảng 1.5: Tổng hợp đồ thị phụ tải cấp Nhận xét: - Nhà máy thủy điện gồm tổ máy 4x80MW có nhiệm vụ cung cấp điện cho phụ tải cấp điện áp nhƣ sau: + Phụ tải cấp điện áp máy phát gồm lộ képx2MWx3Km, lộ đơn x MW x Km: max SUF = 9,64 MVA SUF = 8,67 MVA + Phụ tải cấp điện áp trung 110kV gồm lộ kép x 80MW max SUT = 95,24 MVA SUT = 85,71 MVA + Phụ tải cấp điện áp cao 220kV gồm lộ đơn x 70MW Dƣơng Hoài Linh – D5H2 Page 10 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: Thiết kế phần điện Nhà máy điện TBA Z11I  0,19386,590 α11 = 90 – 86,59=3,920 - Tổng trở tƣơng hỗ hệ thống nhà máy Z12I  Z36 0,057  j 0,243  0,2586,230 α12=90-86,23= 3,770 c Phương trình đặc tính cơng suất: ( E ' )2 E ' U PI  sin 11  I sin(  12 ) Z11I Z12 PI  (3, 25) 3, 25.1 sin 3,92  sin(  3,92) 0,193 0, 25 PI =3,74+ 13.sin(-3,92) PImax  3,74  13  16,74  =93,92 d Tính cơng suất tua bin P0 PI = 3,74 + 13.sin(-3,92) Với =25 P0=3,74+13.sin(25-3,92)= 8,416 Ta tìm đƣợc đƣờng đặc tính cơng suất trƣờng hợp ổn định tĩnh điểm làm việc hệ thống ứng với P0=8,416và =250 Dƣơng Hoài Linh – D5H2 Page 101 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: Thiết kế phần điện Nhà máy điện TBA P 16,74 8,416 3,74  25 93,92 137,84 Hình 1 Đặc tính cơng suất P0 1 Xác định hệ số dự trữ - Độ ổn định dự trữ : K dt  PImax  P0 16,74  8, 416 100  100  98,91 P0 8, 416 1.2 Tính tốn ổn định động Ổn định động khả hệ thống điện trì đƣợc đồng saukhi trải qua kích động lớn Trong phần ta tính tốn ổn định động xảyra ngắn mạch pha lộ đƣờng dây nối nhà máy với hệ thống Tính tốn đƣợctiến hành qua bƣớc: - Lập đặc tính cơng suất cho chế độ: + Trƣớc xảy ngắn mạch + Trong xảy ngắn mạch + Sau xảy ngắn mạch Dƣơng Hoài Linh – D5H2 Page 102 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: Thiết kế phần điện Nhà máy điện TBA - Từ việc xác định đƣợc đặc tính cơng suất ta tiến hành tính: + Xác định góc cắt giới hạn + Xác định thời gian cắt giới hạn 1.2.1 Lập đặc tính cơng suất cho chế độ: Trước xảy ngắn mạch: Ở phần tính tốn ổn định tĩnh ta có đặc tính cơng suất trƣớc xảy ngắn mạch: PI =3,74+ 13.sin(-3,92) PImax  16,74  = 93,92 P0= 8,416khi =25 b Trong xảy ngắn mạch: NM HT N (3) Z Z: tổng trở ngắn mạch pha, ngắn mạch pha đối xứng Z=0 Dƣơng Hoài Linh – D5H2 Page 103 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: Thiết kế phần điện Nhà máy điện TBA Biến đổi (29,28,27) thành Y(40,41,42) Z 40  Z 29 Z 28 (0,075  j 0,16).(0,03  j 0,127)  Z 29  Z 28  Z 27 (0,075  j 0,16)  (0,03  j 0,127)  (0,027  j 0,054) = -0,00011  j 0,064 Z 41  Z 28 Z 27 (0,0003  j 0,066).(0,027  j 0,054)  Z 29  Z 28  Z 27 (15,083  j10, 239)  (0,03  j 0,127)  (0,027  j 0,054)  0,0005  j 0,023 Z 42  Z 29 Z 27 (0,075  j 0,16).(0,027  j 0,054)  Z 29  Z 28  Z 27 (0,075  j 0,16)  (0,03  j 0,127)  (0,027  j 0,054)  0,02  j 0,0235 - Ta đƣợc sơ đồ: - Biến đổi tiếp sơ đồ: Z43=Z41+Z16=0,00009+j0,004+j0,022=0,00009 + j0,026 - Ta đƣợc sơ đồ: Dƣơng Hoài Linh – D5H2 Page 104 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: Thiết kế phần điện Nhà máy điện TBA Ztd =Z40+(Z42//Z43) = 0,00011  j 0,066  - (0,02  j 0,0235).(0,0005  j 0,095)  0,0008  j 0,083 (0,02  j 0,0235)  (0,0005  j 0,095) Phƣơng trình đặc tính Tổng trở riêng: Z11II  Ztd  0,0008  j 0,083  0,08984,450  11II  90  84,45  5,550 Phƣơng trình đặc tính công suất trƣờng hợp cố:  3,25 sin 5,55  11,48 ( E ' )2 PII  II sin 11II  Z11 0,089 c Sau xảy ngắn mạch Sau xảy ngắn mạch đƣờng dây nối nhà máy với hệ thống lộ Vì tổng trở đƣờng dây tăng lên gấp đơi Sơ đồ tính tốn xảy ngắn mạch nhƣ sau: Z44 = xd = 0,016 + j0,09 Z45=Z46=xB=  j.28,57 1 1    Z 47 Z1 Z 30 Z 46  1    4,79  j 0,667 1,037  j 0,69 0,0335  j 0,084  j 28,57 Dƣơng Hoài Linh – D5H2 Page 105 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: Thiết kế phần điện Nhà máy điện TBA  Z 47  -  0,035  j 0,078 4,79  j 0,667 Ta có sơ đồ tƣơng đƣơng nhƣ sau: - Biến đổi Y(44,31,47) thành (48,49,50) Z 48  Z 44  Z 47  Z 44 Z 47 Z 31  0,016  j 0,04  0,035  j 0,078  (0,016  j 0,04).(0,035  j 0,078) 0,06  j 0,186  0,068  j 0,126 Z 49  Z 44  Z 31  Z 44 Z 31 Z 47  0,016  j 0,04  (0,06  j 0,186)  (0,016  j 0,04).(0,06  j 0,186) 0,035  j 0,078  0,078  j 0,318 Z 50  Z 47  Z 31  Z 47 Z 31 Z 44  0,035  j 0,078  (0,06  j 0,186)  (0,035  j 0,078).(0,06  j 0,186) 0,016  j 0,04  0,05  j 0,559 - Ta đƣợc sơ đồ: Dƣơng Hoài Linh – D5H2 Page 106 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: Thiết kế phần điện Nhà máy điện TBA - Biến đổi tiếp sơ đồ: Z51  Z 45 / / Z 48  Z52  Z50 / / Z34  -  j 28,57.(0,068  j 0,126)  0,068  j 0,126  j 28,57  (0,068  j 0,126) (0,05  j 0,559).(0,048  j 0,125)  0,03  j 0,105 (0,05  j 0,559)  (0,048  j 0,125) Ta có sơ đồ rút gọn cuối cùng: Phƣơng trình đặc tính cơng suất: Tổng trở riêng: Z11III  Z51 / / Z 49  (0,068  j 0,126).(0,078  j 0,318) (0,068  j 0,126)  (0,078  j 0,318)  0,029  j 0,101  0,10674,140  11III =90-74,14=15,860 - Tổng trở tƣơng hỗ hệ thống nhà máy Dƣơng Hoài Linh – D5H2 Page 107 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: Thiết kế phần điện Nhà máy điện TBA Z12III  Z49  0,078  j 0,318  0,32786,120  12III =90-86,12=3,880 Phƣơng trình đặc tính cơng suất sau ngắn mạch là: PIII  ( E ' )2 E ' U III sin   sin(  12III ) 11 III III Z11 Z12 (3, 25) (3, 25).1  sin 3,88  sin(  3,88) 0,106 0,327 PIII=6,74 + 9,9.sin(-3,88) 1.3 Xác định góc cắt tới hạn Xác định miền cắt giới hạn Do hạn chế vận hành sau cố, công suất cân trục máy phát là: P0=PIII 8,416=6,74 + 9,9.sin(-3,88) sin(-3,88)=0,169=9,730 n=9,73+3,88=13,610 m=180-13,61=166,390 Miền cắt giới hạn là: nm Từ phƣơng trình PI, PII, PIII ta vẽ đƣợc đƣờng đặc tính cơng suất nhƣ sau: Dƣơng Hồi Linh – D5H2 Page 108 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: Thiết kế phần điện Nhà máy điện TBA P PI 16,74 16,64 PIII PII 11,48 P0 8,416  13,61 93,88 93,92 166,39 Trong đó: PI Đặc tính cơng suất trƣớc ngắn mạch PII Đặc tính cơng suất ngắn mạch PIII Đặc tính cơng suất sau ngắn mạch Góc cắt giời hạn góc đảm bảo cân diện tích tăng tốc diện tích hãm tốc Ftt = Fht Tất đơn vị góc tính đƣợc đổi góc radial Tính góc cắt giới hạn Đổi góc đơn vị radial   250  25 Dƣơng Hoài Linh – D5H2   0,44rad 180 Page 109 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: Thiết kế phần điện Nhà máy điện TBA  gh  166,390  166,39 12III  3,880  3,88   2,9 rad 180   0,068 rad 180 Từ đồ thị đặc tính cơng suất P() ta tính đƣợc:  cgh Ftt   (P  P max II )d   0,44  (8, 416  11, 48)d  3,064. cgh  1,34 0,44 2,9 Fht   cgh  (P III  P0 )d   cgh 2,9  [6,74-9,9.sin(  0,068)  8, 416]d  cgh =5,2-1,68.cgh-9,9.cos(cgh-0,068) Thay: Ftt=Fht ta có: -3,064.cgh+1,34= 5,2-1,68.cgh-9,9.cos(cgh-0,068) -1,384.cgh=3,86-9,9.cos(cgh-0,068) cgh=-2,79-7,15.cos(cgh-0,068) Ta tính đƣợc cgh=1,66 (rad) = 950 Vậy cgh=950<  gh  160, 280 Điều hoàn toàn phù hợp với điều kiện ổn định động cắt ngắn mạch thời điểm tạo nên Ftt  Fht Khi nhà máy làm việc ổn định với chế độmới Xác định thời gian cắt tới hạn Đểxác định thời gian cắt ngắn mạch giới hạn ta cần phải giải phƣơng trình mơ tảsự chuyển động rơ to máy phát q trình q độ Phƣơng trình có dạng nhƣ sau: d 2 (t ) Tj   Po  Pc (t ) dt Dƣơng Hoài Linh – D5H2 Page 110 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: Thiết kế phần điện Nhà máy điện TBA Trong Tj Hằng sốqn tính Rơ to  (t ) : góc lệch sức điện động máy phát với trục chuyển động với tốc độ đồng Po: Công suất cơcủa tua bin máy phát điện Pc (t ) : Công suất điện máy phát điện Trong công thức tất cảcác đại lƣợng ởdạng tƣơng đối cơbản Hằng số T j đƣợc xác định theo công thức sau: Tj  2,74.GD n nF 106.Scb n: Sốvòng quay rơ to máy phát điện Đối với máy phát tua bin n =3000 vòng/phút nF :số tổ máy nhà máy, nF  G: Trọng lƣợng Rơ to D: Đƣờng kính Rơ to GD2: Đƣợc tra sổtay kỹthuật điện Đối với máy phát TB Φ - 60-2 ta tra đƣợc GD2= 13 T.m2 2,74.13.30002 Tj   12,82 106.100 Ta giải phƣơng trình vi phân phƣơng pháp phân đoạn liên tiếp Chọn Dƣơng Hoài Linh – D5H2 Page 111 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: Thiết kế phần điện Nhà máy điện TBA t  0,03(sec) K Hệ số gia tốc 360 f 360.50.0,032 t   1,26 Tj 12,82 *Phân đoạn : t1  t0   t   0,03  0,03(sec) P0  P0  PII  8, 416  11, 48  3,064 1  K Góc P0 3,064  1, 26  1,9 2 1 cuối phân đoạn là: 1    1  25  3,9  28,9 Phân đoạn 2: t2  t1  t  0,03  0,03  0,06(sec) PI  P0  3,064   1  K PI  1,9  1, 26.3,064  5,76 Góc  cuối phân đoạn là:   1    28,9  5,76  34,66 Phân đoạn 3: t3  t2   t  0,06  0,03  0,09(sec) PII  P0  3,064     K PII  5,76  1, 26.3,064  9,62 Góc  cuối phân đoạn là: 3    3  34,66  9,62  44,28 Phân đoạn 4: Dƣơng Hoài Linh – D5H2 Page 112 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: Thiết kế phần điện Nhà máy điện TBA t4  t3  t  0,09  0,03  0,12(sec) PIII  P0  3,064     K PIII  9,62  1, 26.3,064  13, 48 Góc  cuối phân đoạn là:   3    44,28  13,48  57,76 Phân đoạn 5: t5  t4   t  0,12  0,03  0,15(sec) PIV  P0  3,064     K PIV  13, 48  1, 26.3,064  17,34 Góc  cuối phân đoạn là: 5    5  57,76  17,34  75,1 Ta có bảng kết sau: Phân đoạn t(sec) 0,03 0,06 0,09 0,12 0,15  16,59 28,9 34,66 44,28 57,76 75,1 - Vẽ đồ thị  theo t ta đƣợc đồ thị nhƣ hình vẽ sau Dƣơng Hồi Linh – D5H2 Page 113 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: Thiết kế phần điện Nhà máy điện TBA  95 75,1 57,76 44,28 34,66 28,9 25 0,03 0,06 0,09 0,12 0,15 0,175 t Hình Góc cắt thời gian cắt -Từ hình vẽ 1.3.2 ta có cgh = 95ᵒ ta tìm đƣợc tcgh = 0,175s KẾT LUẬN - Kết tính tốn cho thấy ngắn mạch pha đầu lộ đƣờng dây, muốn nhà máy ổn định động phải cắt nhanh ngắn mạch trƣớc thời gian tcat = 0,135 s vời góc cat = 95ᵒ cắt KẾT LUẬN CHUNG - Khi nghiên cứu ổn định giúp em hiểu ổn định nhà máy, đặc tính cơng suất phát nhà máy nhƣ biến thiên sảy cố Qua phần tính tốn ta kết luận nhƣ sau: Dƣơng Hoài Linh – D5H2 Page 114 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: Thiết kế phần điện Nhà máy điện TBA - Trong phần ổn định tĩnh ta tìm đƣợc đƣờng đặc tính cơng suất điểm làm việc hệ thống ứng với P0 = 8.416 với góc 25ᵒ - Trƣờng hợp ổn định động tcat= 0,175 với góc cắt = 95ᵒ Dựa vào thông số giúp cho việc vận hành nhà máy ổn định hơn, phục vụ cho việc thiết kế bảo vệ rơ le, loại trừ cố mà đảm bảo nhà máy vận hành bình thƣờng Đây sở lý thuyết thực tế vô quan trọng cần thiết cho hiểu biết sinh viên trƣờng điện lực Cũng nhƣ công việc sau sinh viên Dƣơng Hoài Linh – D5H2 Page 115 ... Dƣơng Hoài Linh – D5H2 Page 21 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: Thiết kế phần điện Nhà máy điện TBA Giờ 0-5 5-8 8-1 1 1 1-1 4 1 4-1 7 1 7-2 0 2 0-2 2 2 2-2 4 SPT (MVA) -5 6,145 -5 6,145 -5 6,145 -5 1,38 -5 1,38 -5 1,38 -5 1,38 -5 6,145... điểm t SVHT (t ) - công suất phát hệ thống thời điểm t - Kết bảng sau: Giờ 0-5 5-8 8-1 1 1 1-1 4 1 4-1 7 1 7-2 0 2 0-2 2 2 2-2 4 SCT (t ) , MVA -6 .64 -6 .64 -6 .64 -1 .88 -1 .88 -1 .88 -1 .88 -6 .64 SCCM (t ) ,... , MVA -7 .75 -7 .75 -7 .75 -1 7.11 -1 7.11 -1 7.11 -1 7.11 -7 .75 SCHm (t ) , MVA 17.60 17.60 17.60 13.00 13.00 13.00 13.00 17.60 SCHk (t ) , MVA -1 4.40 -1 4.40 -1 4.40 -1 9.00 -1 9.00 -1 9.00 -1 9.00 -1 4.40