BÀI GIẢNG: NHÀ MÁY ĐIỆN CHƯƠNG 5

CHƯƠNG V CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP 5.1- XÁC ĐỊNH DÒNG ĐIỆN LÀM VIỆC TÍNH TỐN 5.1.1- Các tình trạng làm việc thiết bị điện (TBĐ)  Các thiết bị điện có hai tình trạng làm việc bản:  Tình trạng làm việc bình thường:  Tình trạng làm việc cưỡng bức:  Tương ứng với hai tình trạng có hai dịng điện qua TBĐ dịng điện làm việc bình thường dịng điện cưỡng CHƯƠNG V CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP 5.1- XÁC ĐỊNH DỊNG ĐIỆN LÀM VIỆC TÍNH TỐN 5.1.2- Xác định dịng điện làm việc tính tốn: 1- Máy phát điện máy bù đồng bộ: - Dịng điện làm việc bình thường: Ibt = IdmF SdmF = 3Udm - Dòng điện làm việc cưỡng bức: Icb = 1,05 IdmF 1,05.SdmF = 3Udm F1 Hình 5-1 CHƯƠNG V CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP 5.1- XÁC ĐỊNH DỊNG ĐIỆN LÀM VIỆC TÍNH TỐN 2- Máy biến áp điện lực: B1 a) Trạm có máy biến áp pha dây cuốn: - Dòng điện làm việc bình thường ứng với lúc phụ tải cực đại: Ibt = Spt max Sptmax Hình 5-2 3.Udm b) Trạm có hai máy biến áp làm việc song song: - Dịng điện làm việc bình thường: Ibt = Spt max B1 3.Udm Hình 5-3 Sptmax B2 CHƯƠNG V CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP 5.1- XÁC ĐỊNH DÒNG ĐIỆN LÀM VIỆC TÍNH TỐN b) Hai máy biến áp làm việc song song: - Dòng điện làm việc cưỡng máy biến áp xác định ứng với lúc máy biến áp bị cố (B2) B2 B1 Icb = k qtsc SdmBA 3.Udm S ptmax Hình 5-3 CHƯƠNG V CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP 5.1- XÁC ĐỊNH DỊNG ĐIỆN LÀM VIỆC TÍNH TOÁN c) Máy biến áp nối với máy phát: - Dịng điện làm việc bình thường:F1-B1: IbtH = IđmF ; IbtC SdmF = 3.UCdm B1 - Dòng điện làm việc cưỡng bức:F1-B1 IcbH = 1,05.IđmF ; IcbC 1,05.S dmF = 3.UCdm F1 Hình 5-4 CHƯƠNG V CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP 5.1- XÁC ĐỊNH DỊNG ĐIỆN LÀM VIỆC TÍNH TỐN 3- Đường dây: a) Đường dây đơn: - Dòng điện làm việc bình thường dịng phụ tải cực đại: Ibt = Iptmax b) Đối với đường dây kép: - Dòng điện làm việc bình thường: Ibt = Iptmax/2 - Dịng điện làm việc cưỡng bức: Icb = Iptmax Sptmax Hình 5-5 CHƯƠNG V CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP 5.1- XÁC ĐỊNH DÒNG ĐIỆN LÀM VIỆC TÍNH TỐN 4- Thanh góp: - Dịng điện làm việc tính tốn góp tính dịng điện tính tốn mạch (MFĐ MBA) có cơng suất lớn nối vào góp B1 B3 B2 F1 F2 F3 F4 Hình 5-6 B4 F5 CHƯƠNG V CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP 5.2- DẠNG NGẮN MẠCH VÀ ĐIỂM NGẮN MẠCH TÍNH TỐN 1) Dạng ngắn mạch tính tốn:  Mục đích  Dạng ngắn mạch CHƯƠNG V CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP 5.2- DẠNG NGẮN MẠCH VÀ ĐIỂM NGẮN MẠCH TÍNH TỐN 2) Điểm ngắn mạch tính tốn: ( Sơ đồ hình 5-7) Hình 5-7 CHƯƠNG V CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP 5.2- DẠNG NGẮN MẠCH VÀ ĐIỂM NGẮN MẠCH TÍNH TỐN 2) Điểm ngắn mạch tính tốn: ( Sơ đồ hình 5-7)  Điểm N1:  Mục đích:  Trạng thái sơ đồ trước nm:  Nguồn cung cấp cho điểm ngắn mạch Hình 5-7 CHƯƠNG V CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP 5.9- CHỌN THANH DẪN – THANH GÓP 5.9.2 Chọn dẫn mềm  Kiểm tra điều kiện dao động b ≤ bcp = D − d − acp • D: Khoảng cách pha • d: Đường kính dây dẫn • acp: khoảng cách an tồn cho phép  acp = 0,20 m Với điện áp (6-10)KV  acp = 0,45 m Với điện áp 110 KV  acp = 0,95 m Với điện áp 220 KV  acp = 2,00 m Với điện áp 500 KV Hình 5-17 CHƯƠNG V CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP 5.9- CHỌN THANH DẪN – THANH GÓP 5.9.2 Chọn dẫn mềm • b xác định theo đặc tính hình 5-17b • Trong đó:  Lực động điện f xác định sau: (3)2 f = 1,5 I"N 10− [N/m] D Hình 5-17  Trọng lượng 1m dây dẫn: g=9,8M  M khối lượng 1m dây dẫn  Thời gian tương đương: ttđ = t + 0,05  t thời gian tồn ngắn mạch  0,05 thời gian ảnh hưởng thành phần phi chu kỳ  h độ võng cực đại CHƯƠNG V CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP 5.9- CHỌN THANH DẪN – THANH GÓP 5.9.3 Chọn dẫn cứng  Tiết diện dẫn cứng sử dụng nội nhà máy điện trạm biến áp thường chọn theo điều kiện phát nóng cho phép: I CP ≥ I cb  Căn theo điều kiện ta chọn dẫn tiêu chuẩn có giá trị dịng điện cho phép thoả mản yêu cầu CHƯƠNG V CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP 5.9- CHỌN THANH DẪN – THANH GÓP 5.9.3 Chọn dẫn cứng Kiểm tra ổn định động theo phương pháp đơn giản hoá a Đối với dẫn chữ nhật đơn σ tt ≤ σ cp Điều kiện kiểm tra Trong đó:  σcp ứng suất cho phép vật liêu dẫn  Đối với dẫn đồng σcpCU = 1400 [KG/cm2]  Đối với dẫn nhôm σcpAl = 700 [KG/cm2]  Đối với dẫn thép σcpthep = 1600 [KG/cm2]  σtt ứng suất tính toán vật liệu dẫn [ M σ tt = KG / cm W ] CHƯƠNG V CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP 5.9- CHỌN THANH DẪN – THANH GÓP 5.9.3 Chọn dẫn cứng Kiểm tra ổn định động theo phương pháp đơn giản hoá F l a Đối với dẫn chữ nhật đơn M=  M momen uốn xác định sau: ( 3) F = 2,86 AI max ; A = 1,02.10 − ( 3) xk i 2l ( 3) ; I max = a 1,8 F l M= 10 ( 3) l −8 2l  ixk    = 1,8.10 − ixk( 3) F = 2,86.1,02.10 a  1,8  a  n số nhịp  iXK(3) dòng điện ngắn mạch ba pha xung kích [KA]  l chiều dài nhịp [cm]  a khoảng cách pha [cm] n ≤ n  CHƯƠNG V CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP 5.9- CHỌN THANH DẪN – THANH GÓP 5.9.3 Chọn dẫn cứng Kiểm tra ổn định động theo phương pháp đơn giản hoá a Đối với dẫn chữ nhật đơn  W momen chống uốn phụ thuộc cách bố trí dẫn:  Đối với dẫn chữ nhật  Khi bố trí theo phương án I  Khi bố trí theo phương án II [ ] Wx − x bh = cm3 Wy − y b2h = cm [ ] [ ]  Đối với dẫn tròn rỗng D3 − d W= cm3 32  Đối với dẫn vuông rỗng H − h3 W= cm3 [ ] Hình 5-18 CHƯƠNG V CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP 5.9- CHỌN THANH DẪN – THANH GÓP 5.9.3 Chọn dẫn cứng Kiểm tra ổn định động theo phương pháp đơn giản hoá a Đối với dẫn chữ nhật đơn  Nếu điều kiện kiểm tra ổn định động khơng đạt khắc phục cách:  Thay đổi cách bố trí để tăng momen chống uốn  Giảm l tăng a để giảm lực động điện  Chọn dẫn có tiết diện lớn  Chọn lại vật liệu dẫn để tăng ứng suất cho phép CHƯƠNG V CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP 5.9- CHỌN THANH DẪN – THANH GÓP 5.9.3 Chọn dẫn cứng Kiểm tra ổn định động theo phương pháp đơn giản hoá b Đối với dẫn chữ nhật ghép  Để đảm bảo ổn định động chiều dài nhịp thường bố trí đệm cách khoảng L1 hình vẽ  Ứng suất tính tốn dẫn ghép xác định sau: σ tt = σ + σ  σ1 ứng suất lực động điện dẫn pha sinh Thành phần nầy xác định giống trường hợp dẫn đơn, momen chống uốn gấp đôi  σ2 ứng suất lực động điện dẫn pha sinh Thành phần nầy xác định sau: Hình 5-19 CHƯƠNG V CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP 5.9- CHỌN THANH DẪN – THANH GÓP 5.9.3 Chọn dẫn cứng Kiểm tra ổn định động theo phương pháp đơn giản hoá b Đối với dẫn chữ nhật ghép M σ2 = Wy- y  Do mặt cắt ngang chỗ tựa không đổi nên momen uốn độ dài l1 miếng đệm xác định sau F l1 M2 = [ KG.cm] 12 Hình 5-19  Lực F tính tốn giống trường hợp ngắn mạch hai pha F = 3,3 A.I ( 2) max K hd ; A = 1,02.10 −2 ( 3) 2l ( ) I max ; I max = ; l = 1[ cm]; a = 2b a CHƯƠNG V CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP 5.9- CHỌN THANH DẪN – THANH GÓP 5.9.3 Chọn dẫn cứng Kiểm tra ổn định động theo phương pháp đơn giản hoá b Đối với dẫn chữ nhật ghép  Lực động điện tác dụng lên đơn vị dài dẫn xác định sau: f = 3,3.K hd 1,02 2.1  I  2b  ( 3) max  −2  10  −2 10 [ KG / cm] b ( 3) f = 0,256.K hd ixk 10 − [ KG / cm] b ( 3) f = 0,842.K hd I max  Từ xác định σ2: Hình 5-19 [ M2 f l12 σ2 = = KG / cm Wy − y 12.W y − y ] CHƯƠNG V CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP 5.9- CHỌN THANH DẪN – THANH GÓP 5.9.3 Chọn dẫn cứng Kiểm tra ổn định động theo phương pháp đơn giản hoá b Đối với dẫn chữ nhật ghép  Thanh dẫn dẩm bảo ổn định động khi: σ tt ≤ σ cp  Có thể xác định số đệm chiều dài nhịp để đảm bảo ổn định động sau: n= l l1max l1max = −1 Hình 5-19 (σ cp − σ1 ).12.W y − y f [cm] CHƯƠNG V CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP 5.9- CHỌN THANH DẪN – THANH GÓP 5.9.3 Chọn dẫn cứng Kiểm tra ổn định động theo phương pháp đơn giản hố c Đối với dẫn hình máng  Lực động điện dẫn hình máng đơn vị dài xác định giống dẫn chưa nhật ghép, lấy Khd =  Cách tính tốn ứng suất tính tốn dẫn hình máng giống dẫn chữ nhật ghép  Momen chống uốn cho tài liệu kỹ thuật  Khi bố trí theo phương án a  Nếu dẫn hàn chặt W=Wy0y0  Khơng hàn chặt W=Wyy  Khi bố trí theo phương án b  Dù hàn chặt hay không hàn chặt W=Wxx Hình 5-20 CHƯƠNG V CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP 5.9- CHỌN THANH DẪN – THANH GÓP 5.9.3 Chọn dẫn cứng Kiểm tra ổn định động dẫn có xét đến dao động  Thực tế lực động điện dẫn hàm dao động theo thời gian, gây tượng cộng hưởng Tần số dao động riêng xác định sau: Trong đó: 3,56 E.J 106 fr = l S.γ  l chiều dài nhịp [cm]  E momen đàn hồi vật liệu dẫn [KG/cm2]  J momen quán tínhcủa tiết diện dẫn [cm4]  S tiết diện dẫn [cm2]  γ khối lượng riêng vật liệu dẫn [g/cm3]  Hệ thống đảm bảo ổn định động có xét đến dao động tần số riêng sai khác với tần số f 2f lượng ± 10% CHƯƠNG V CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP 5.10- CHỌN SỨ – CÁP ĐIỆN LỰC 5.10.1 Chọn sứ cách điện Khái niệm chung  Sứ cách điện loại khí cụ điện dùng để bắt chặt dẫn cách điện phần mang điện với với đất  Yêu cầu sứ là:  Đảm bảo độ bền học  Đảm bảo độ bền điện  Có khả chống bụi bẩn Chọn sứ a Chọn sứ đỡ Chọn sứ treo b CHƯƠNG V CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP 5.10- CHỌN SỨ – CÁP ĐIỆN LỰC 5.10.2 Chọn cáp điện lực Khái niệm chung Chọn cáp ... dụng máy biến điện áp pha nối theo sơ đồ Y0 / Y0 /∠ hình 5- 12 Y Y ∆ Hình 5- 12 5. 7.3 Chọn máy biến điện áp: CHƯƠNG V CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP 5. 8- MÁY BIẾN DÒNG ĐIỆN... 100 U dm Hình 5- 8 CHƯƠNG V CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP 5. 5- KHÁNG ĐIỆN 5. 5.4 Tổn thất điện áp kháng: Kháng điện đơn ⇒ ∆UK % = XK % IK Sinϕ Idm Kháng điện kép: I −... 5- 9 C CHƯƠNG V CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP 5. 7- MÁY BIẾN ĐIỆN ÁP (BU, TU) 5. 7.1 Khái niệm công dụng: Khái niệm:  Máy biến điện áp máy biến áp dùng để biến đổi điện