CHƯƠNG I CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN, TÍNH TOÁN PHÂN BỐ CÔNG SUẤT, VẠCH PHƯƠNG ÁN NỐI ĐIỆN 1.1. Chọn máy phát điện : Nhiệm vụ thiết kế: thiết kế phần điện trong nhà máy điện kiểu nhiệt điện công suất 250MW gồm có 4 tổ máy, công suất 50MW. Theo phụ lục 1 – TLTK 1 tác giả chọn được máy phát điện theo bảng 1.1. Bảng 1.1 Loại máy phát Thông số định mức Đkháng tương đối Loại máy kích từ n (Vph) S (MVA) P (MW) U (KV) cos I (KA) x’’d x’d xd TB502 3000 62,5 80 10,5 0,8 5,73 0,135 0,3 1,84 1 Như vậy, công suất đặt của nhà máy là : SNM = 5 . 62,5 = 312,5 (MVA) 1.2. Tính toán phụ tải và cân bằng công suất: Từ đồ thị phụ tải tổng của nhà máy điện, ta có thể định lượng công suất cần tải ở các cấp điện áp tại các thời điểm và đề xuất các phương án nối dây hợp lý cho nhà máy. Nhà máy có nhiệm vụ cung cấp cho các phụ tải sau: 1.2.1. Phụ tải cấp điện áp máy phát (10,5KV): Công suất cực đại: P max = 50MW Hệ số công suất : cos = 0,85 Đồ thị phụ tải Công suất phụ tải cấp điện áp máy phát điện được tính theo công thức sau: SUF = P% UF UFmax cos P . 1.1 Trong đó: SUF : là công suất phụ tải cấp điện áp máy phát tại thời điểm t. P%: là phần trăm công suất phụ tải cấp điện áp MF theo thời gian Hình 1 100 80 60 40 20 0 h P% 4 8 12 16 20 24TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐÔNG Á KHOA ĐIỆN GVHD:NGUYỄ VĂN TIẾN ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN SVTH VŨ ĐỨC NGỌ PUFmax, cosUF là công suất cực đại và hệ số công suất phụ tải cấp điện áp máy phát. Áp dụng công thức 1.1 kết hợp với hình 1, ta có bảng phân bố công suất phụ tải cấp điện áp máy phát: Bảng 1.2 t (h) 0 4 4 8 8 10 10 12 12 16 16 20 20 24 SUF (t) 47,0588 58,823 47,0588 52,941 58,823 52,941 47,0588 1.2.2. Phụ tải cấp điện áp trung (35KV): Công suất cực đại: P max = 30MW Hệ số công suất : cos = 0,85 Đồ thị phụ tải Công suất phụ tải cấp điện áp máy phát được tính theo công thức sau: SUT(t)= UT UT max cos P P%. 1.2 Trong đó: SUT: là công suất phụ tải cấp điện áp trung tại thời điểm t P%: là phần trăm công suất phụ tải cấp điện áp trung theo thời gian PUTmax, cosUF: là công suất cực đại và hệ số công suất phụ tải cấp điện áp trung. Áp dụng hình 2 và công thức 1.2 ta có bảng phân bố công suất phụ tải cấp điện áp trung như bảng 13:
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐÔNG Á KHOA ĐIỆN CHƯƠNG I CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN, TÍNH TỐN PHÂN BỐ CƠNG SUẤT, VẠCH PHƯƠNG ÁN NỐI ĐIỆN 1.1 Chọn máy phát điện : Nhiệm vụ thiết kế: thiết kế phần điện nhà máy điện kiểu nhiệt điện cơng suất 250MW gồm có tổ máy, công suất 50MW Theo phụ lục – TLTK [1] tác giả chọn máy phát điện theo bảng 1.1 Bảng 1.1 Thông số định mức Loại Đ/kháng tương đối máy phát n (V/ph) S (MVA) P (MW) U (KV) cos I (KA) TB-50-2 3000 62,5 80 10,5 0,8 5,73 x’’d x’d xd Loại máy kích từ 0,135 0,3 1,84 Như vậy, công suất đặt nhà máy : SNM = 62,5 = 312,5 (MVA) 1.2 Tính tốn phụ tải cân công suất: - Từ đồ thị phụ tải tổng nhà máy điện, ta định lượng cơng suất cần tải cấp điện áp thời điểm đề xuất phương án nối dây hợp lý cho nhà máy Nhà máy có nhiệm vụ cung cấp cho phụ tải sau: 1.2.1 Phụ tải cấp điện áp máy phát (10,5KV): P% - Công suất cực đại: 100 Pmax = 50MW 80 - Hệ số công suất : 60 cos = 0,85 Đồ thị phụ tải 40 - Công suất phụ tải cấp điện áp máy 20 phát điện tính theo cơng thức sau: P SUF = P% UF max [1.1] cos UF 12 16 20 24 Hình Trong đó: SUF : cơng suất phụ tải cấp điện áp máy phát thời điểm t P%: phần trăm công suất phụ tải cấp điện áp MF theo thời gian GVHD:NGUYỄ VĂN TIẾN ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN SVTH VŨ ĐỨC NGỌ h TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐÔNG Á KHOA ĐIỆN PUFmax, cosUF công suất cực đại hệ số công suất phụ tải cấp điện áp máy phát Áp dụng công thức [1.1] kết hợp với hình 1, ta có bảng phân bố cơng suất phụ tải cấp điện áp máy phát: Bảng 1.2 04 48 10 10 12 12 16 16 20 20 24 t (h) 52,941 58,823 52,941 47,0588 SUF (t) 47,0588 58,823 47,0588 1.2.2 Phụ tải cấp điện áp trung (35KV): P% - Công suất cực đại: 100 Pmax = 30MW 80 - Hệ số công suất : cos = 0,85 Đồ thị phụ tải 60 - Công suất phụ tải cấp điện áp máy 40 phát tính theo công thức sau: P 20 SUT(t)= P% UT max cos UT [1.2] 12 16 20 24 Hình Trong đó: SUT: cơng suất phụ tải cấp điện áp trung thời điểm t P%: phần trăm công suất phụ tải cấp điện áp trung theo thời gian PUTmax, cosUF: công suất cực đại hệ số công suất phụ tải cấp điện áp trung Áp dụng hình cơng thức [1.2] ta có bảng phân bố cơng suất phụ tải cấp điện áp trung bảng [1-3]: Bảng 1.3 12 12 14 14 16 SUT (t) 28,235 35,294 31,7647 27,235 35,294 31,7647 28,235 35,294 28,235 t (h) 04 46 68 16 18 1822 22 24 1.2.3 Phụ tải cấp điện áp cao (110KV) : - Công suất cực đại: Pmax = 140MW - Hệ số công suất : cos = 0,85 Đồ thị phụ tải hình GVHD:NGUYỄ VĂN TIẾN ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN SVTH VŨ ĐỨC NGỌ h TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐÔNG Á KHOA ĐIỆN - Công suất phụ tải cấp điện áp cao áp P% tính theo cơng thức sau: P SUC(t) = P% UC max [1.3] 100 cos UC 80 Trong đó: SUC: công suất phụ tải cấp điện áp cao thời điểm t P%: phần trăm công suất phụ tải cấp điện áp cao thời điểm t 60 40 20 12 16 20 24 h Hình PUCmax, cosUC: cơng suất cực đại hệ số công suất phụ tải cấp điện áp cao Áp dụng hình cơng thức [1.3] ta có bảng phân bố cơng suất phụ tải cấp điện áp trung bảng [1.4]: Bảng 1.4 04 48 12 12 18 18 24 t 131,7647 164,7 131,7647 164,7 131,7647 SUC (t) 1.2.4 Công suất tự dùng nhà máy : S t Std = .SNM 0,4 0,6 F S NM Trong : : hệ số tự dùng nhà máy = 6% Std(t): công suất tự dùng nhà máy thời điểm t SNM: công suất đặt nhà máy SNM = 312,5 (MVA) SF(t): công suất phát nhà máy thời điểm t Vì nhà máy phát hết công suất thừa hệ thống nên SF(t) = SNM Công suất tự dùng nhà máy không đổi P 50 Std = Stdmax = SNM = 0,06 NM = 0,06 = 18,75 (MVA) 0,8 cos F 1.2.5 Công suất dự trữ tồn hệ thống: Lượng cơng suất nhà máy phát sau cung cấp đủ cho phụ tải cấp điện áp phụ tải tự dùng nhà máy phần cơng suất thừa cịn lại phát hệ thống Do cơng suất thừa phát hệ thống xác định sau: Sth = SF – (SUF + SUT + SUC Std) Từ ta có bảng tính tốn cân cơng suất toàn nhà máy: GVHD:NGUYỄ VĂN TIẾN ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN SVTH VŨ ĐỨC NGỌ TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐÔNG Á KHOA ĐIỆN Bảng [1.5] t(h) 04 46 68 10 10 12 1214 1416 1618 18 20 20 22 22 24 SUF(MVA) 47,0588 58,823 58,823 47,0588 52,941 58,823 58,823 52,941 52,941 47,088 47,0588 SUT(MVA) 28,235 35,294 31,7647 28,235 28,235 35,294 31,7647 28,235 35,294 35,294 28,235 SUC(MVA) 131,7647 164,7 164,7 131,7647 131,7647 164,7 164,7 164,7 131,7647 131,7647 131,7647 Std(MVA) 18,75 18,75 18,75 18,75 18,75 18,75 18,75 18,75 18,75 18,75 18,75 SF(MVA) 312,5 312,5 312,5 312,5 312,5 312,5 312,5 312,5 312,5 312,5 312,5 Sth(MVA) 86,6915 34,933 38,4623 86,6915 80,8093 34,933 38,4623 47,874 73,7503 79,6325 86,6915 GVHD:NGUYỄ VĂN TIẾN ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN SVTH VŨ ĐỨC NGỌ TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐÔNG Á KHOA ĐIỆN 1.2.7 Đồ thị phụ tải tổng toàn nhà máy: Spt = SUF + SUT + SUC + Std t (h) 04 46 68 810 1012 1214 1416 1618 1820 2022 2224 Spt 234,8085 277,567 274,0377 234,8085 231,6907 277,567 274,0377 264,626 238,7497 232,8675 225,8085 S(MVA) Snm 312,5 300 234,8085 Spt∑ 200 SUC 100 47,0588 SUF SUT Std 18,75 10 12 14 16 18 20 22 24 t (h) 1.3 Vạch sơ đồ nối điện nhà máy: * Việc chọn sơ đồ nối điện cho nhà máy điện khâu quan trọng trình thiết kế Nếu chọn sơ đồ khơng hợp lí khơng đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện ,chi phí xây dựng cao thiết bị cồng kềnh, vận hành phức tạp Do cần đề nhiều phương án khác ,từ so sánh scác phương án mặt kỹ thuật , đẻ loại bớt phương án bất hợp lí chọn phương án tối ưu mặt kĩ thuật.các phương án vạch cần đảm bảo yêu cầu kỹ thuật sau : + Số lượng máy phát điện nối vào góp cấp điện áp máy phát phải đảm bảo điều kiện sau: ngừng làm việc máy phát lớn ,các máy phát cịn lại với khả q tải đảm bảo cung cấp cho phụ tải cấp điện áp máy phát phụ tải cấp điện áp trung (trừ phần phụ tải nguồn nối vào góp trung co thể cung cấp ) + cấp điện áp 35 KV có trung tính cách điện đất hay nối dát qua cuộn dập hồ quang nên sơ đồ dùng máy biến áp ba cuộn dây để liên lạc cấp điện áp + Khi phụ tảt cấp điện áp máy phát lớn hay 15% tổng công suất tồn nhà máy phải xây dựng hệ thống góp cấp điện áp máy phát GVHD:NGUYỄ VĂN TIẾN ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN SVTH VŨ ĐỨC NGỌ TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐÔNG Á %SUfmax= KHOA ĐIỆN SUF max 58,823 100 100 18,823 (%) S NM 312,5 Như ta phải xây dựng hệ thống góp cấp điện áp máy phát +Công suất máy phát máy biến áp không lớn dự trữ quay hệ thống SMF= Sbộ= 62,5( MVA)< Sdtht=109,933 (MVA) +Chỉ ghép MF-MBA vào góp cấp điện áp mà phụ tải cực tiểu lớn công suất SUTmin= 28,235 (MVA) < Sbộ= 62,5 (MVA) nên khơng nối MF-MBA vào góp cấp điện áp trung SUCmin= 131,7647 (MVA)> Sbộ= 62,5 (MVA) nên được phép nối MF-MBA vào góp cấp điện áp 1.3.1 Phương án : HT 110KV B3 35KV B1 F5 F1 F2 B2 F3 F4 1.3.1.1 Mô tả phương án : - Dùng máy biến áp cuộn dây B3 nối với máy phát F5 nối vào góp cấp điện áp cao máy phát cịn lại nối vào góp cấp điện áp MF Dùng máy biến áp pha cuộn dây B1, B2 liên lạc cấp điện áp UC, UT, UF 1.3.1.2 Ưu điểm : - Sơ đồ đảm bảo cung cấp điện liên tục cho phụ tải cấp điện áp - Số lượng máy biến áp nên làm giảm diện tích lắp đặt, chi phí đầu tư cho đơn vị cơng suất bé 1.3.1.3 Nhược điểm : GVHD:NGUYỄ VĂN TIẾN ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN SVTH VŨ ĐỨC NGỌ TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐÔNG Á KHOA ĐIỆN - Khi hỏng máy phát – máy biến áp bên cao máy biến áp liên lạc với khả tải phải cung cấp đủ cho phụ tải cấp điện áp cao trung Do phải chọn cơng suất máy biến áp liên lạc - Thanh góp cấp điện áp máy phát gồm phân đoạn nên phải nối mạch vòng thiết bị phân phối nhà cồng kềnh, vận hành phức tạp 1.3.2 Phương án : 1.3.2.1 Mô tả phương án : HT 110KV B3 B4 F4 35KV B1 F5 F1 B2 F2 F3 Sơ đồ gồm máy phát F1, F2, F3 nối vào góp cấp điện áp máy phát - máy phát lại nối bên cao - Dùng máy biến áp ba cuộn dây B1, B2 để liên lạc cấp điện áp 1.3.2.2 Ưu điểm : - Đảm bảo yêu cầu cung cấp điện cho phụ tải cấp điện áp - Dung lượng máy biến áp nhỏ nên chọn khí cụ điện hạng nhẹ - Có máy phát nối vào góp cấp điện áp máy phát phí nhỏ 1.3.2.3 Nhược điểm : - Số lượng máy biến áp nhiều dẫn đến giá thành đầu tư lớn chiếm nhiều diện tích mặt để xây dựng - Số lượng thiết bị cấp điện áp cao nhiều nên giá thành xây dựng góp cấp điện áp cao lớn 1.3.3 Phương án : 1.3.3.1 Mô tả phương án : GVHD:NGUYỄ VĂN TIẾN ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN SVTH VŨ ĐỨC NGỌ TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐÔNG Á KHOA ĐIỆN HT 110KV B3 B4 F1 B5 F2 35KV B1 F3 F4 B2 F5 Sơ đồ gồm máy phát F4, F5 nối vào góp cấp điện áp máy phát - máy phát lại nối lên góp cao áp - Dùng máy biến áp ba cuộn dây để liên lạc cấp điện áp 1.3.3.2 Ưu điểm: - Đảm bảo yêu cầu cung cấp điện cho phụ tải cấp điện áp - Dung lượng máy biến áp nhỏ nên chọn khí cụ điện hạng nhẹ - Có máy phát nối vào góp cấp điện áp máy phát phí nhỏ 1.3.3.3 Nhược điểm : - Số lượng máy biến áp nhiều dẫn đến giá thành đầu tư lớn - Chiếm nhiều diện tích mặt để xây dựng - Số lượng thiết bị cấp điện áp cao nhiều nên giá thành xây dựng góp cấp điện áp cao lớn 1.3.4 Phương án : 1.3.4.1 Mô tả phương án : - Các máy phát nối vào góp cấp điện áp máy phát - Dùng hai máy biến áp ba cuộn dây để liên lạc cấp điện áp 1.3.4.2 Ưu điểm: - đảm bảo độ tin cậy yêu cầu cung cấp điện liên lạc cấp điện áp nhà máy hay liên lạc nhà máy với hệ thống - số lượng máy biến áp đơn giản việc lắp đặt , vận hành 1.3.4.3 Nhược điểm : - xây dựng hệ thống góp cấp điện áp máy phát phức tạp,công suất máy biến áp cuộn dây tương đối lớn, dẫn đến làm tăng giá thành đầu tư GVHD:NGUYỄ VĂN TIẾN ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN SVTH VŨ ĐỨC NGỌ TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐÔNG Á KHOA ĐIỆN HT 110KV 35KV B1 F1 F2 B2 F3 F4 F5 1.3.5 NHẬN XÉT CHUNG: Qua phân tích ưu nhược điểm phương án ta nhận thấy phương án1 phương án đảm bảo mặt kĩ thuật có nhiều ưu điểm Nên ta chọn hai phương án để tính tốn , so sánh kinh tế , kỹ thuật chọn phương án tối ưu cho nhà máy cần thiết kế Tài liệu tham khảo [1] Nguyễn Hữu Khái, Thiết kế NMĐ, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội 2005 GVHD:NGUYỄ VĂN TIẾN ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN SVTH VŨ ĐỨC NGỌ TRƯỜNG ĐH ĐÔNG Á KHOA ĐIỆN CHƯƠNG II CHỌN MÁY MÁY BIẾN ÁP ,CHỌN KHÁNG ĐIỆN PHÂN ĐOẠN TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG I Chọn máy biến áp: - Công suất máy biến áp phải đủ khả cung cấp theo yêu cầu phụ tải, trong điều kiện bình thường mà xảy cố - Giả sử máy biến áp chọn hiệu chỉnh theo nhiệt độ 1.phương án HT 110KV B3 35KV B1 F1 F2 F3 B2 F4 F5 a.Chọn máy biến áp B3: - Công suất máy biến áp chọn SđmB3 ≥ SđmF1 = 62,5 (MVA) - Tra TLTK I, chọn máy biến áp với thông số sau: Loại TДЦ S Điện áp cuộn dây Po PN (KW) (MVA) C H (KW) C-H 80 121 10,5 70 310 UN % C-T C-H 10,5 T-H Io% Giá 0,55 b Chọn máy biến áp liên lạc: - Công suất máy biến áp chọn theo điều kiện: GVHD NGUYỄN VĂN TIẾN SVTH VŨ ĐỨC NGỌ TRƯỜNG ĐH ĐÔNG Á l2max = KHOA ĐIỆN 700 117,068.12.9,5 = 106,22 (cm) 5,89 Đối chiếu l1 với l2max nhận thấy sứ liền cần đặt thêm miếng đệm để đảm bảo ổn định động Số miếng đệm cần đặt nhịp dẫn n= l1 l2 max 1 150 - = 0,41 106,22 Như sứ đỡ gần cần đặt thêm miếng đệm c.2 Kiểm tra điều kiện ổn định động có xét đến dao động: fr = 3,65 E.J 10 3,56 0,65.10 6.625.10 = 368,05 (Hz) S 2.13,7.2,74 l2 150 Giá trị nằm khoảng (4555) Hz (90110) Hz Vậy dẫn đảm bảo ổn định động có xét đến dao động góp d Chọn sứ xuyên: Với sứ xuyên chọn ta dựa vào điều kiện: - Điện áp Uđmsứ ≥ Umạng - Dịng điện Iđmsứ ≥ Ilvcb Ta có: Umạng = 10,5 (KV) MBA I cb = 6,158 (KA) noibo I cb = 3,61 (KA) Vậy ta chọn sứ xuyên loại TA - 10 Có Uđm = 10,5 (KV); Iđm = 8000 (A); Fph = 6000 (KG) 5.4 Chọn cáp cho đường dây phụ tải cấp điện áp máy phát: - Ở cần chọn phần cáp từ góp cấp điện áp máy phát đến gian máy (chiều dài 0,2Km) - Theo kết cấu cáp chọn cáp đồng lõi cách điện giấy tẩm dầu, đặt hầm cáp - Điện áp định mức: Uđmc ≥ UđmHT = 10,5 (KV) - Tiết diện cáp chọn theo mật độ dòng điện kinh tế Jkt: I Skt = bt J kt Với: Ibt: dòng điện làm việc bình thường chạy qua dây dẫn Jkt: mật độ dòng điện kinh tế Jkt phụ thuộc vào thời gian sử dụng công suất cực đại Tmax Và xác định sau: GVHD NGUYỄN VĂN TIẾN SVTH VŨ ĐỨC NGỌ TRƯỜNG ĐH ĐÔNG Á KHOA ĐIỆN 365 24 P%dt 100 0 365 Tmax = [80 10 + 90 + 100 8] = 7811 (h) 100 - Tra TLTK I chọn Jkt = 2,0 (A/mm2) 5.4.1 Chọn cáp cho đường dây đơn: a Chọn tiết diện: Ta có: Tmax = Pmax 103 2.103 = 129,37 (A) 3.U cos 3.10,5.0,85 129,37 Skt = = 64,69 (mm2) Ibt = Chọn loại cáp đồng lõi cách điện giấy tẩm dầu nhựa thơng chất dẻo khơng cháy có thơng số sau: S = 120 mm2; Icp = 310 (A); Uđm = 10 (KV) b Kiểm tra điều kiện phát nóng: Icp = 310 (A); Ilvcb = Ibt = 129,37 (A) Đảm bảo điều kiện phát nóng 5.4.2 Chọn cáp cho đường dây kép a Chọn tiết diện: Pmax 4.103 Ta có: Ibt = = 129,37 (A) U dm cos 3.10,5.0,85 Icb = Ibt = 258,45 (A) Jkt = (A/mm2) Skiểm tra = 129,37 = 64,69 (mm2) Chọn sợi cáp đồng lõi đặt cách 200mm Có thơng số sau cho sợi S = 50 mm2; Icp = 180 (A); Uđm = 10 (KV) b Kiểm tra điều kiện phát nóng: + Khi làm việc bình thường: Icp = 180 (A) = 540 (A) > Ibt = 129,37 (A) + Khi làm việc cưỡng bức: Icb = 180 = 540 (A) > Icb = 258,45 (A) Cáp chọn đảm bảo điều kiện phát nóng làm việc bình thường làm việc cưỡng GVHD NGUYỄN VĂN TIẾN SVTH VŨ ĐỨC NGỌ TRƯỜNG ĐH ĐÔNG Á KHOA ĐIỆN c Kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt: Kiểm tra phần chọn kháng điện đường dây 5.5 Chọn dây dẫn cho đường dây phụ tải cấp điện áp máy phát chọn dây nhôm lõi thép theo mật độ dòng điện kinh tế I Skt = bt J kt Jkt: mật độ dòng điện kinh tế Với: Tmax = 7811 (h) Tra TLTK I Ta có: Jkt = 1,0 (A/mm2) 5.5.1 Đường dây đơn: a Ta có: Pmax 103 2.103 = 129,37 (A) U cos 3.10,5.0,85 I 129,37 Skt = bt = 129,37 (mm2) J kt Ibt = - Tra TLTK I, chọn dây dẫn mềm loại AC-185/24 có Icp = 510 (A) b Kiểm tra điều kiện phát nóng lúc bình thường, cố: - Điều kiện kiểm tra: Icp = 510 (A) > Ilvcb = Ibt = 129,37 (A) Vậy dây dẫn chọn đảm bảo điều kiện phát nóng lúc bình thường, cố 5.5.2 Đường dây kép: a Ta có: I Skt = bt J kt Ibt = Pmax 103 4.103 = 129,37 (A) 3.U cos 3.10,5.0,85 129,37 = 129,37 (mm2) Tra TLTK I, chọn dây dẫn mềm loại AC-185/24 có Icp = 510 (A) b Kiểm tra điều kiện phát nóng lúc làm việc cưỡng bức: Điều kiện kiểm tra: Icp ≥ Icb Icb = Ibt = 161,72 = 258,54 (A) < Icp = 510 (A) Vậy dây dẫn chọn đảm bảo điều kiện phát nóng c Kiểm tra ổn định nhiệt dây dẫn ngắn mạch (Kiểm tra sau chọn kháng điện đường dây) 5.6 CHỌN KHÁNG ĐIỆN ĐƯỜNG DÂY: GVHD NGUYỄN VĂN TIẾN SVTH VŨ ĐỨC NGỌ TRƯỜNG ĐH ĐÔNG Á KHOA ĐIỆN Sơ đồ phân bố phụ tải cấp điện áp máy phát B1 B2 K1 F1 K1 F2 F3 K1 x 2,5MW K2 x 5MW K3 2,5MW 2,5MW x 5MW x 2,5MW Bảng phân bố phụ tải qua kháng điện lúc bình thường cố: Tình trạng làm việc Bình thường Khi cố PĐI Khi cố PĐII Khi cố PĐIII K1 Nh11 8,823 8,823 8,823 Nh12 8,823 17,647 8,823 Phụ tải (MVA) K2 Nh21 Nh22 11,7647 11,7647 20,588 11,7647 0 11,7647 20,588 K3 Nh31 8,823 8,823 17,647 Nh32 8,823 8,823 8,823 Công suất chảy qua nhánh tính sau: - Lúc bình thường: P Sbt = max cos - Lúc cố: (Xét đến cố góp) Vì đường dây kép lấy từ phân đoạn khác nên lúc cố xem chuyển qua cho kháng cịn lại P Ssc = sc cos Tính dòng điện qua kháng (qua nhánh) GVHD NGUYỄN VĂN TIẾN SVTH VŨ ĐỨC NGỌ TRƯỜNG ĐH ĐÔNG Á KHOA ĐIỆN IbtK11 = IbtK31 = IbtK12 = IbtK32 = btK U dm 8,823 = 0,485 (KA) 10,5 ScbK 17,647 IcbK12 = IcbK31 = = 0,97 (KA) U dm 10,5 = Với kháng K2: IbtK21 = IbtK22 = btK U dm 11,7647 = = 0,647 (KA) 10,5 ScbK 20,588 IcbK21 = IcbK22 = = 1,132 (KA) U dm 10,5 Tra TLTK I ta chọn kháng điện sau: Dùng kháng điện kép loại PbAC-10-2 1500 b Xác định XK% kháng điện chọn: Theo yêu cầu mục đích việc chọn kháng điện để hạ thấp dòng ngắn mạch đến mức đặt máy cắt trạm địa phương có Iđmc = 20 (KA) thời gian cắt t = (sec) cáp lưới điện có tiết diện chọn S= 120(mm2) Nghĩa dòng ngắn mạch cho phép trạm địa phương phải thỏa mãn I"N {Icđm, Inhc} Trong đó: Icđm = 20 (KA) Inhc: dòng ổn định nhiệt cáp xác định Xác định : Inhc = S.C tc (A) Với : tiết diện cáp (mm2) S = 120 (mm2) C: hệ số với CCu = 141 (A2/sec) 120.141.10 3 Inhc = = 16,920 (KA) Chọn XK% cho I"N 16,92 (KA) Trong phần tính tốn ngắn mạch ta chọn Ucb = Utb Scb = 100 (MW) H GVHD NGUYỄN VĂN TIẾN N10 N7 N4 N10 SVTH VŨ ĐỨC NGỌ XH XK TRƯỜNG ĐH ĐÔNG Á KHOA ĐIỆN Icb = 5,498 (KA) Ta có điện kháng tính tốn hệ thống là: XHT = I cb10,5 I " N7 5,498 = 0,0808 68,011 Điện kháng từ nguồn đến điểm ngắn mạch sau kháng: I ,5 5,498 X = cb10 = = 0,325 " 16,92 IN Vậy điện kháng kháng điện là: XK = X - XH = 0,325 - 0,0808= 0,2442 I 1,5 XK% = XK dmK 100 = 0,2442 100 = 6,66% I cb10,5 5,498 Ta chọn: XK% = 10% Vậy ta chọn kháng điện K1, K2, K3 có thơng số sau: Loại kháng PbAC-10-21500-10 Uđm (KV) Iđm (A) Hệ số liên hệ K P1 pha (KW) iôđđ 10 1500 0,41 29,1 34 - Kiểm tra dòng ngắn mạch địa phương: Ta có: X %.I cb 10.5,498 XK = K = 0,3665 100.I dmK 100.1,5 Vậy dòng ngắn mạch N10 là: I "N10 = I cb10,5 X HT I dmK 5,498 = 12,292 (KA) 0,0808 0,3665 Ta thấy: I "N10 < Icđm = 20 (KA) I "N10 < Inhc = 16,92 (KA) Kết luận: kháng điện chọn đảm bảo yêu cầu - Kiểm tra tổn thất điện áp kháng: + Lúc bình thường Với: K1, K3 I KI12 U% = 11 XK% sin I dmK GVHD NGUYỄN VĂN TIẾN SVTH VŨ ĐỨC NGỌ TRƯỜNG ĐH ĐÔNG Á = KHOA ĐIỆN 0,485 0,41.0,485 10 0,526 = 1% 1,5 U% < Ucp% = 2% Đạt Với: K2 I KI 22 U% = 21 XK% sin I dmK 0,647 0,41.0,647 = 10 0,526 = 1,34% 1,5 U% < Ucp% = 2% Đạt + Lúc cưỡng bức: cb U cb K % U cp % = 5% cb K U % = XK% cb I cb nh1 KI nh I dmK sin -Với: K1, K3 0,97 0,41.0,485 0,526 1,5 = 2,7% < U cb cp % Đạt U cb K % = 10% -Với: K2 1,132 0,41.0,647 0,526 1,5 = 3,04% < U cb cp % Đạt U cb K % = 10% - Kiểm tra ổn định nhiệt Vì kháng điện chọn có Iđm > 1000A nên khơng cần kiểm tra ổn định nhiệt - Kiểm tra điều kiện tạo điện áp dư góp ngắn mạch sau kháng: Udư% = X K % I N" 10 ≥ U cp du % = (60 75)% I dmK Udư% = 10% 12,142 = 80,95% > U cp du % 1,5 Vậy kháng điện chọn thỏa mãn điều kiện - kiểm tra ổn định động iXK iôđđ Với: iXK = KXK I "N10 = 1,8 12,142 = 30,9 (KA) iôđđ = 34 (KA) > iXK = 30,9 (KA) Kết luận: kháng điện chọn đảm bảo ổn định động ngắn mạch c Kiểm tra ổn định nhiệt cho cáp đường dây GVHD NGUYỄN VĂN TIẾN SVTH VŨ ĐỨC NGỌ TRƯỜNG ĐH ĐÔNG Á KHOA ĐIỆN c.1 Đường dây đơn: a Phần cáp: - Chọn cáp cho đường dây đơn phụ tải cấp điện áp máy phát có chiều dài 0,2 (Km) - Điện kháng cáp: Xc = xc l cb2 với n số sợi cáp song song với cáp đồng có n U cb =120mm2; có Xo = 0,081 (/km) 100 Xc = xo l cb2 = 0,081 0,2 = 0,0147 (/km) n U cb 10,5 - Dòng điện ngắn mạch cuối đoạn cáp: I "N = I cb.10,5 X HT X K X C 5,498 = 11,9 (KA) 0,0808 0,3665 0,0147 Xung nhiệt tính tốn cáp: BNtt = (I "N )2 (tc + TKCK) = 11,92 (1+0,05) = 145,21 (KA2.sec) Tiết diện nhỏ mà cáp chịu đựng cáp xảy ngắn mạch B Ntt 145,21 Smin 103 = 85,46 (mm2) C 141 Ta thấy: Schọn = 120 (mm2) > Smin Vậy cáp chọn đảm bảo điều kiện ổn định nhiệt b Phần đường dây: - Điều kiện kiểm tra: BN Schọn ≥ Smin = C 145,21.10 Smin = = 136,9 (mm2) 88 Schọn = 185 mm2 > Smin = 136,9 mm2 Đạt c.2 Đường dây kép a Phần cáp: S 1 100 XC = xo l cb2 = 0,09 0,2 = 0,0054 (/km) 3 U cb 10,5 - Dòng điện ngắn mạch cuối đoạn cao áp: I"N = I cb10,5 X HT X K X C 5,498 = 12 (KA) 0,0808 0,3665 0,0054 Xung nhiệt tính tốn cáp: GVHD NGUYỄN VĂN TIẾN SVTH VŨ ĐỨC NGỌ TRƯỜNG ĐH ĐÔNG Á KHOA ĐIỆN BNtt = (I "N )2 (tc + TKCK) = 122 (1+0,05) = 151,2 (KA2.sec) Tiết diện nhỏ mà cáp chịu đựng cáp xảy ngắn mạch B Ntt 151,2 Smin 103 = 87,2 (mm2) C 141 Ta thấy: Schọn = 50 = 150 (mm2) > 87,5 (mm2) đạt b Phần đường dây - Điều kiện kiểm tra: BN Schọn ≥ Smin = C 151.10 Smin = = 139,73 (mm2) 88 Schọn = 185 mm2 > Smin = 139,73 mm2 5.7 Chọn cuộn dập hồ quang: I Trong mạng điện (6 - 10) KV có dự trữ cách điện lớn nên điện áp hồ quang cháy chập chờn không nguy hiểm Tuy không để trung tính cách điện đất dịng điện dung Ic > (20 30)A + Đối với mạng (1520)KV: Ic không lớn 15A + Đối với mạng 35 KV: Ic khơng lớn 10A Tính dịng điện điện dung có pha chạm đất mạng điện áp máy phát - Theo công thức kinh nghiệm, dòng Ic xác định gần sau: U L Ic = d đường dây không 350 U L Ic = d đường dây cáp 10 Trong đó: Ud: điện áp dây mạng (KV) L: tổng chiều dài đường dây nối vào cấp điện áp xét (Km) - Đối với đường dây phụ tải địa phương đường dây kép công suất MW 10 Km đường dây đơn công suất MW Km Trong mạch đường dây có thêm 200(m) cáp Lcáp = 20 0,2 = 4(Km) Tổng chiều dài đường dây L = 10 + = 232 (Km) Tổng chiều dài đường dây không: GVHD NGUYỄN VĂN TIẾN SVTH VŨ ĐỨC NGỌ TRƯỜNG ĐH ĐÔNG Á KHOA ĐIỆN LK = L - Lcáp = 232 - = 228 (Km) Dòng điện dung dẫn đường dây không: I CK U d L K 10,5 228 = 6,84 (A) 350 350 Dòng điện dung dẫn cáp: U d L cap 10,5.4 I cap = = = 4,2 (A) c 10 10 Vậy dòng điện dung dẫn chỗ chạm đất: IC = I CK + I cap C = 5684 + 4,2 = 11,04 (A) IC = 11,04 (A) < Icp = 30 (A) Kết luận: Ic < Icp nên không cần đặt cuộn dập hồ quang cho trung tính lưới điện cấp điện áp máy phát Tính dịng điện điện dung có pha chạm đất mạng trung áp - Tổng chiều dài đường dây tải điện mạng L = 30 = 120 (Km) Do đó: U L 35.120 ICK = d = 12 (A) 350 350 ICK = 12 (A) > Icp = 10(A) Kết luận: Vì Ic>Icp cần đặt cuộn dập hồ quang vào trung tính mạng + Công suất CDHQ cần phải đặt S = n Ic Upha Với: n: hệ số tính đến phát triển mạng chọn n = 1,25 35 S = 1,25 12 = 303,1 (KVA) Tra TLTK I, chọn cuộn dập hồ quang loại 3POM-550/35 nối vào trung tính MBA có thơng số sau: Loại 3POM-550/35 Điện áp mạng điện (KV) 35 Dòng điện ứng với vị trí chuyển mạch I II III IV V Cơng suất (KVA) 12,5 14,5 17,1 20,6 25 650 Chọn máy cắt dao cách ly cho phụ tải cấp điện áp máy phát a Chọn máy cắt: + Điều kiện chọn GVHD NGUYỄN VĂN TIẾN SVTH VŨ ĐỨC NGỌ TRƯỜNG ĐH ĐÔNG Á KHOA ĐIỆN UđmMC ≥ Uđmmạng = 10,5 (KV) IđmMC ≥ Ilvcb Icđm > I "N * Đối với đường dây đơn Ibt = Icb = 129,37 (A) I "N10 = 12,142 (KA) Tra TLTK I chọn máy cắt loại BM -10-630-20 có thơng số sau Loại máy cắt BM-10-630-20 Uđm (KV) 10 Iđm (A) 630 * Kiểm tra máy cắt chọn + Kiểm tra ổn định động: - Điều kiện kiểm tra: Iođđ ≥ iXKN Với: iXKN = KXK I "N = Icđm (KA) 20 Iođđ (KA) 64 Inh (KA) 20 tnh (sec) 1,8 12,142 = 30,9 (KA) Iođđ = 64 (KA) > 30,9 (KA) Kết luận: Máy cắt chọn đảm bảo điều kiện ổn định động ngắn mạch + Kiểm tra ổn định nhiệt: BNtt = (I "N10 )2 (tc + TKCK) BNtt = (12,142)2 (1+0,05) = 154,8 (KA2.sec) BNCP = I 2nh tnh = 202 = 3200 (KA2.sec) BNCP = 3200 (KA2.sec) > BNtt = 379,2 (KA2.sec) Kết luận: máy cắt chọn đảm bảo ổn định nhiệt ngắn mạch * Đối với đường dây kép: Icb = Ibt = 129,37 = 258,74 (A) I "N10 = 12,142 (KA) Tra TLTK I, chọn máy cắt loại BM -10-630-20 tương tự đường dây đơn b Chọn dao cách ly: + Điều kiện chọn: - Điện áp Uđm ≥ Uđmmạng = 10,5 KV - Dòng điện IđmCL ≥ Ilvcb Dòng điện trước kháng điện đường dây dòng điện ngắn mạch N7 I "N = 68,001 (KA); IXKN7 = 173,128 (KA) - Tra TLTK I, chọn dao cách ly PBK - 10/3000 có thơng số GVHD NGUYỄN VĂN TIẾN SVTH VŨ ĐỨC NGỌ TRƯỜNG ĐH ĐÔNG Á Loại dao cách ly PBK-10/3000 KHOA ĐIỆN Uđm (KV) 10 Iđm (A) 3000 Iođđ (KA) 200 Inh (KA) 60 tnh (sec) 10 * Kiểm tra ổn định nhiệt Dao cách ly có Iđm > 1000A nên khơng cần kiểm tra ổn định nhiệt * Kiểm tra ổn định động - Điều kiện kiểm tra: Iôđđ ≥ iXKN Với: iXK = 173,128 (KA) iođđ = 200 (KA) iođđ > iXK Kết luận: dao cách ly chọn đảm bảo điều kiện ổn định động ngắn mạch CHỌN MÁY BIẾN DỊNG VÀ MÁY BIẾN ÁP: Trong tính tốn thiết kế chọn máy biến dòng máy biến điện áp cho mạch máy phát a Chọn máy biến dịng: - Điều kiện chọn: + Theo vị trí đặt: BI đặt nhà + Cấp xác: chọn cấp xác 0,5 + Điện áp: UđmBI ≥ Uđmmạng = 10,5 (KV) I + Dòng điện: IđmBI ≥ lvcb 1,2 (Vì BI cho phép tải 20% so với dòng định mức) 3610 IđmBI ≥ = 1805 (A) Tra TLTK I, chọn máy biến dòng loại T-10-2000 có thơng số sau Loại T-10-2000 Uđm (KV) 10 IđmS (A) 2000 IđmT (A) Cấp c.xác 0,5 Z2đm kođđ 0,8 165 ildd Knh 81 70/1 + Phụ tải thứ cấp BI: Z2đm ≥ Zdc + Zdd Bảng phân bố phụ tải BI TT Tên dụng cụ Ampe mét GVHD NGUYỄN VĂN TIẾN Loại -335 Phụ tải (MVA) Pha A Pha B Pha C 0,5 0,5 0,5 SVTH VŨ ĐỨC NGỌ TRƯỜNG ĐH ĐÔNG Á oát mét tác dụng oát mét phản kháng oát mét tự ghi công tơ tác dụng Công tơ phản kháng Tổng cộng KHOA ĐIỆN Д-335 Д-335 H-348 И-670 T-672 0,5 0,5 10 2,5 2,5 16,5 5,5 0,5 0,5 10 2,5 2,5 10,5 Công suất cuộn dây đồng hồ đo lường bảng trên, pha A, pha C mang tải nhiều S = 16,5 (MVA) Tổng trở dụng cụ đo lường mắc vào pha A (pha C) là: S 16,5 Zdc = = 0,66 () I dmT Từ: Zdd = ZđmBI - Zdc ZđmBI = Z2đm = 0,8 () tổng trở định mức BI Zdc = 0,66 () tổng trở dụng cụ đo Zdd = 0,8 - 0,66 = 0,14 () Giả sử chiều dày dẫn từ BI đến dụng cụ đo 30 m Chọn dây dẫn đồng hồ có = 0,0175 (mm2/m) nên ta có: .l 0,0175.30 Zdd rdd = Ftt = = 3,75 (mm2) Ftt rdd 0,14 Vậy ta chọn dây dẫn đồng hồ có tiết diện F = mm2 b Kiểm tra máy biến dòng chọn Kiểm tra ổn định động: Điều kiện: Kôđđ Iđm ≥ iXK Ta có: Kơđđ = 165 Kôđđ Iđm = 165 = 466,69 (KA) ixk = ixkN6 = 111,36 (KA) < 466,69 (KA) Vậy BI chọn đảm bảo điều kiện ổn định động Kiểm tra ổn định nhiệt: Vì BI chọn có Iđm > 1000A nên khơng cần kiểm tra ổn định nhiệt b Chọn máy biến điện áp: - Máy biến điện áp chọn theo điều kiện + Điện áp: UđmB1 ≥ Uđmmạng = 10,5 (KV) + Cấp xác: BU cung cấp điện cho nguồn đo đếm nên ta chọn BU ba pha trụ nối Yo-Yo- có cấp xác 0,5 + Công suất phụ tải thứ cấp BU: S2 S2đmBU GVHD NGUYỄN VĂN TIẾN SVTH VŨ ĐỨC NGỌ TRƯỜNG ĐH ĐÔNG Á S2 = KHOA ĐIỆN Pdc2 Q dc Bảng phân bố cơng suất sau: TT Kí Tên dụng cụ hiệu Công suất Phụ tải biến điện áp AB tiêu thụ cuộn (VA) P (W) Q (MVA) Phụ tải biến điện áp BC P (W) Q (MVA) Vôn mét -335 2 Oát mét tác dụng -335 1,5 1,5 1,5 Oát mét phản kháng -335 1,5 1,5 1,5 Oát mét tự ghi H-348 10 10 10 Tần số kế H-670 3 7,3 7,3 Công tơ tác dụng N-673 3 7,3 7,3 Công tơ phản kháng -335 Tổng cộng 21 14,6 22 14,6 Tổng công suất Pdc = 43 (W) Qdc = 29,2 (VAR) S2 = 432 29,2 = 51,9 (VA) Tra TLTK I, chọn BU loại HTMИ-10-66 có thông số bảng sau Điện áp định mức (V) Sơ cấp Thứ cấp Thứ cấp phụ HTMИ-10-66 10000 100 100/3 Loại BU Cấp xác 0,5 Cơng suất định mức (VA) 120 * Chọn dây dẫn nối từ BU đến dụng cụ đo - Dây dẫn chọn phải thỏa mãn điều kiện + Tổn thất điện áp dây dẫn: U Ucp = 0,5% + Để đảm bảo độ bền học: tiết diện nhỏ dây dẫn phải thỏa mãn SminCu = 1,5 (mm2) SminAl = 2,5 (mm2) - Giả sử chiều dài dây dẫn nối từ BU đến dụng cụ đo lường là: l = 50 (m) Ở chọn dây dẫn đồng có tiết diện 1,5 (mm2) Cu = 0,0175 (mm2/m) - Điện trở dây dẫn GVHD NGUYỄN VĂN TIẾN SVTH VŨ ĐỨC NGỌ TRƯỜNG ĐH ĐÔNG Á rdd = KHOA ĐIỆN .l 50 = 0,0175 = 0,58 () S 1,5 - Tổn thất điện áp dây dẫn U% = S rdd 51,9.0,58 = 0,3% U ddT 100 U% = 0,3% Ucp = 0,5% Kết luận: BU chọn đảm bảo yêu cầu kỹ thuật GVHD NGUYỄN VĂN TIẾN SVTH VŨ ĐỨC NGỌ ... dựng - Số lượng thiết bị cấp điện áp cao nhiều nên giá thành xây dựng góp cấp điện áp cao lớn 1.3.3 Phương án : 1.3.3.1 Mô tả phương án : GVHD:NGUYỄ VĂN TIẾN ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN SVTH VŨ ĐỨC NGỌ TRƯỜNG... nối vào góp cấp điện áp cao máy phát lại nối vào góp cấp điện áp MF Dùng máy biến áp pha cuộn dây B1, B2 liên lạc cấp điện áp UC, UT, UF 1.3.1.2 Ưu điểm : - Sơ đồ đảm bảo cung cấp điện liên tục... trung co thể cung cấp ) + cấp điện áp 35 KV có trung tính cách điện đất hay nối dát qua cuộn dập hồ quang nên sơ đồ dùng máy biến áp ba cuộn dây để liên lạc cấp điện áp + Khi phụ tảt cấp điện áp máy