Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện gồm 4 tổ máy, công suất mỗi máy là 100 MW

Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện gồm 4 tổ máy, công suất mỗi máy là 100 MW

nhiệm vụ thiết kế

Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện gồm 4 tổ máy,công suất mỗi máy là 100 MW Nhà máy có nhiệm vụ cung cấpđiện cho phụ tải điện áp máy phát, phụ tải điện áp trung vàphát công suất thừa lên hệ thống 220 kV.

Pmax = 12 MW; cos = 0,87

Gồm 4 đờng dây kép  3 MW  3 kmBiến thiên phụ tải theo thời gian :

Thời gian 0 – 7 7 - 14 14 - 20 20 - 24

Tại trạm địa phơng đặt máy cắt hợp bộ có dòng cắt 20kA, thời gian cắt là 0,4 sec, dùng cáp nhôm tiết diện bé nhất là50 mm2.

Điện tự dùng của nhà máy là 5%.

Pmax = 180 MW; cos = 0,85Gồm 3 đờng dây kép

Biến thiên phụ tải theo thời gian :

với hệ thống bằng một đờng dây kép dài 80 km Điện khángtính đến thanh cái hệ thống là Xđm = 2,5

lời nói đầu

Trong những năm gần đây, với chính sách kinh tế mới, Đảngvà nhà nớc ta chú trọng đẩy mạnh công nghiệp hóa và hiện đạihóa đất nớc Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của các nghànhcông nghiệp, nghành năng lợng Việt nam đã có những bớc tiếnvợt bậc, xứng đáng với vai trò mũi nhọn và then chốt trong nềnkinh tế.Cùng với việc xây dựng thành công đờng dây tải điệnBắc – Nam và một số công trình lớn khác ,hệ thống điện nớcta đã từng bớc đợc cải tạo, nâng cấp Xuất hiện ngày càngnhiều nhà máy điện và các trạm biến áp phân phối điện,dođó sản lợng cũng nh chất lợng điện năng ngày càng đợc nângcao.

Do địa hình nớc ta có nhiều đồi núi và các con sông lớn nênta có thể xây dựng các nhà máy thủy điện Nhà máy thủyđiện đem lại những lợi ích không nhỏ về kinh tế cũng nh kỹthuật Tuy nhiên, xây dựng nhà máy thủy điện lại cần vốn đầut kinh tế lớn và thời gian xây dựng kéo dài nhiều năm.Do đó,để theo kịp tốc độ phát triển của nền kinh tế,để đáp ứngnhu cầu trớc mắt về điện năng ta cần thiết phải xây dựng cácnhà máy nhiệt điện : có vốn đầu t ít hơn ,thời gian xây dựngnhanh hơn

Việc giải quyết đúng đắn các vấn đề kinh tế – kỹ thuật sẽđem lại lợi ích không nhỏ cho nền kinh tế và hệ thốngđiện.Trong bối cảnh đó, thiết kế phần điện nhà máy nhiệt

điện và tính toán chế độ vận hành tối u không chỉ là nhiệmvụ mà còn là sự củng cố toàn diện về mặt kiến thức đối vớimỗi sinh viên nghành hệ thống điện trớc khi xâm nhập thựctế

Em xin chân thành cám ơn thầy giáo hớng dẫn : PGS –TSNguyễn Hữu Khái đã hớng dẫn em tận tình, giúp em hoànthành bản đồ án này

Sinh viên

Nguyễn Tuấn HiệpCHƯƠNG I

TíNH TOáN PHụ TảI & cân bằng công suất

Đất nớc ta đang trên đà phát triển mạnh theo con ờng công nghiệp hoá, hiện đại hoá, vì thế điện năngđóng vai trò quan trọng và không thể thiếu trong quátrình phát triển đất nớc Số hộ dùng điện và lợng điệnnăng tiêu thụ không ngừng thay đổi và tăng nhanhchóng Do vậy, để đảm bảo độ tin cậy cung cấp điệnvà các chỉ tiêu kinh tế ngời ta sử dụng các phơng phápthống kê, lập nên đồ thị phụ tải để từ đó lựa chọn ph-ơng thức vận hành, sơ đồ nối điện hợp lý.

Trong nhiệm vụ thiết kế, ngời ta thờng cho đồ thịphụ tải hàng ngày ở các cấp điện áp và hệ số công suấtcủa phụ tải tơng ứng, cũng có khi cho đồ thị phụ tảihàng ngày của toàn nhà máy Dựa vào đồ thị phụ tải ởcác cấp điện áp mà xây dựng đồ thị phụ tải tổng củatoàn nhà máy, ngoài phần phụ tải của hộ tiêu thụ ở cáccấp điện áp, phụ tải phát về hệ thống, còn có phụ tải tựdùng của nhà máy Công suất tự dùng của nhà máy nhiệt

điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố (dạng nhiên liệu, áp lựchơi ban đầu, loại tuabin và công suất của chúng, loạitruyền động đối với các máy bơm cung cấp.v v ) vàchiếm khoảng 5 - 8% tổng điện năng phát ra.

Đồ thị phụ tải tổng hợp của toàn nhà máy thờng vẽtheo công suất biểu kiến S (MVA) để có đợc độ chínhxác hơn vì hệ số công suất của phụ tải ở các cấp điện ápthờng khác nhau Nh vậy, dựa vào đồ thị phụ tải các cấpđiện áp tiến hành tính toán phụ tải và cân bằng côngsuất toàn nhà máy theo thời gian hàng ngày

2 3000 117,65 100 10,5 0,85 6,475 0,183 0,263 1,79

1.2 Tính toán phụ tải và cân bằng công suất :

Ta xây dựng đồ thị phụ tải ở các cấp điện áp, ta có :  (t) =  P (t) = ; S (t) =

.Trong đó :

- S : là công suất biểu kiến của phụ tải thời điểm t.- P : là công suất tác dụng của phụ tải tại thời điểm t.- Cos  : là hệ số công suất phụ tải.

1 Phụ tải điện áp máy phát (địa phơng) :

Uđm = 10 KV ; Pmax = 12 MW ; Cos  = 0,87 Gồm : 4 đờng dây kép  3 MW  3 km ;

- Ta có bảng phụ tải :

9,66 9,66

0 7 14 20 242 Phụ tải điện áp trung :

Uđm = 110 KV ; Pmax= 180 MW ; Cos  = 0,85 ;

Gồm 3 đờng dây kép ; P (t) = ; S (t) =

- Kết quả tính toán cân bằng công suất ở phụ tải trung áp :

t(h)

t(h)

0 7 14 20 243 Phô t¶i toµn nhµ m¸y :

PNMmax =  P®m = n.P®mF = 4.100 = 400 (MW)

SNMmax =  S®m = n.S®mF = 4.117,65 = 470,6 (MVA)

Cos  = 0,85

P (t) = ; S (t) = .

- Ta có bảng tính toán cân bằng công suất ở phụ tải toàn nhà máy :

t (h)

t(h)

0 7 14 20 244 Công suất tự dùng :

- Xác định phụ tải tự dùng của nhà máy nhiệt điện theo công

thức sau :

S td (t) =  S NMmax ( 0,4 + 0,6 ) ;- Trong đó :

S td(t) : phụ tải tự dùng tại thời điểm t S NMmax : công suất đặt của toàn nhà máy.

S NM(t) : công suất nhà máy phát ra tại thời điểmt.

 : số phần trăm lợng điện tự dùng

S NMmax = 470,6 (MVA) ; Tự dùng của nhà máy :  = 5 % ;

- Tính toán theo công thức trên ta có bảng kết quả sau : t

công suất

0 – 7 7 – 14 14 - 20 20 - 24 S NM (t) 329,41376,47470,6329,41

S td (t) 19,2920,7123,5319,29

- Đồ thị phụ tải tự dùng :

S (MVA)

23,53 20,71

19,29 19,29

0 7 14 20 245 Cân bằng công suất toàn nhà máy và công suất phát vào hệ thống :

- Ta xác định công suất của toàn nhà máy theo biểu thức :

SNM(t) = Sđf (t) + ST (t) + Std (t) + SHT (t) - Công suất phát vào hệ thống :

SHT (t) = SNM (t) – Sđf (t) + ST (t) + Std (t)

- Bảng tính toán cân bằng công suất toàn nhà máy và công suất phát vào hệ thống :

t(h)

công suất

0 – 7 7 - 14 14 - 20 20 - 24SNM(t) (MVA) 329,41 376,47 470,6 329,41Sđf (t) (MVA) 9,66 11,03 13,79 9,66ST (t) (MVA) 169,41 190,59 211,76 169,41Std (t) (MVA) 19,29 20,71 23,53 19,29SHT (t) (MVA) 131,05154,14221,52131,05

Theo các số liệu từ bảng trên, ta có đồ thị phụ tải tổng hợp

9,66 11,03 9,66

t(h)

0 7 14 20 241.3 Nhận xét :

- Nhà máy thiết kế có tổng công suất là :

SNMđm =  Sđm = n.SđmF = 4.117,65 = 470,6 (MVA)- So với công suất hệ thống S HT = 2000 (MVA) thì nhà máy thiết kế chiếm 23,53 % công suất của hệ thống.

- Công suất phát vào hệ thống: max = 221,52 MVA từ :14 h - 20 h

min = 131,05 MVA từ : 0 h – 7 h và 20 h-24 h

- Phụ tải trung áp :

+ STmax = 211,76 MVA từ 14 h – 20 h chiếm 44,99 % côngsuất nhà máy.

+ STmax = 169,41 MVA từ 0 h – 7 h và 20h – 24h chiếm 35,99% công suất nhà máy.

- Nhà máy đợc thiết kế cung cấp điện cho phụ tải điện áptrung 110 kV và cấp lên hệ thống 220 kV Do vậy ta sử dụngcác máy biến áp tự ngẫu.(ở những cấp điện áp này có trungtính trực tiếp nối đất)

- Phụ tải địa phơng có :

S đfmax= 13,79 MVA Với: S đmF = 117,65 MVA.- Ta có :

về phần điện nhà máy hoàn toàn có khả năng phát triển thêmphụ tải ở các cấp điện áp sẵn có.

Sơ đồ phải thỏa mãn điều kiện :

+ Về kỹ thuật :

- đảm bảo an toàn cung cấp điện theo yêu cầu.

- Đảm bảo an toàn cho ngời và thiết bị.

+ Về kinh tế :

- Vốn đầu t ít

- Dễ vận hành, thay thế, lắp đặt, sửa chữa.

- Sự linh hoạt trong vận hành (vận hành theo nhiều ơng pháp).

ph Có khả năng phát triển về sau.

Chọn sơ đồ nối điện chính của nhà máy điện là mộtkhâu quan trọng trong quá trình thiết kế nhà máy điện Cácphơng án vạch ra phải đảm bảo cung cấp điện liên tục cho cáchộ tiêu thụ và phải khác nhau về cách ghép nối máy biến áp vớicác cấp điện áp, về số lợng và dung lợng của máy biến áp, vềsố lợng máy phát điện nối vào thanh góp điện áp máy phát, sốmáy phát điện ghép bộ với máy biến áp v.v

- Công suất mỗi bộ máy phát điện - máy biến áp không lớn hơndự trữ quay của hệ thống.

- Phụ tải điện áp máy phát lấy rẽ nhánh từ các bộ máy phát –máy biến áp với công suất không quá 15 % công suất bộ.

- Không nối bộ hai máy phát với một máy biến áp vì công suấtcủa một bộ nh vậy sẽ lớn hơn dự trữ quay của hệ thống.

- Cả phía cao và trung áp đều có trung tính trực tiếp nối đấtnên ta sử dụng máy biến áp tự ngẫu để liên lạc.

110 KV

+ Ưu điểm :

Giảm đợc tối đa số thiết bị nối vào thanh góp điện áp nêngiá thành rẻ có lợi về mặt kinh tế Cả hai phía điện áp cao vàđiện áp trung đều có trung tính trực tiếp nối đất (U  110kV) nên ta sử dụng máy biến áp tự ngẫu để liên lạc Mặt khác,chủng loại máy biến áp ít nên sơ đồ dễ chọn lựa thiết bị cũngnh vận hành, độ tin cậy cao, cung cấp điện đảm bảo

+ Nhợc điểm :

Có một phần công suất truyền qua hai lần biến áp làmtăng tổn thất công suất Nhng vì sơ đồ trên sử dụng máy biếnáp tự ngẫu liên lạc nên tổn thất công suất không đáng kể, cóthể bỏ qua.

+ Ưu điểm :

Về mặt công suất khắc phục đợc nhợc điểm của phơng

án I, luôn luôn cung cấp đủ công suất cho các phụ tải cho dùgặp phải sự cố ngừng một trong các máy Do đó, độ tin cậycung cấp điện đợc nâng cao, cải thiện đáng kể.

3 Phơng án III:

Nhận xét :

Tất cả các bộ máy phát điện – máy biến áp đều nối vàothanh góp điện áp cao (220 kV) Hai máy biến áp tự ngẫu dùngđể liên lạc và truyền công suất sang cho thanh góp điện áptrung Khi xảy ra sự cố hỏng một máy biến áp tự ngẫu liên lạc,máy biến áp tự ngẫu còn lại không đảm bảo đủ cung cấp chophụ tải điện áp bên trung (110 kV)

Số lợng và chủng loại máy biến áp nhiều nên không có lợi vềmặt kinh tế và gây khó khăn trong tính toán thiết kế cũng nhtrong vận hành, sửa chữa.

* Kết luận :

So sánh 3 phơng án :

- Hai phơng án đầu đều có u điểm đảm bảo cung cấpđiện cho các phụ tải ở các cấp điện áp và có cấu tạo tơng đốiđơn giản, dễ vận hành

- Phơng án III tập trung quá nhiều chủng loại máy biến áp ,cấutạo phức tạp gây nhiều khó khăn trong vận hành và sửa chữa.Bên trung áp không có bộ máy phát - máy biến áp nên khi sự cố1 máy biến áp tự ngẫu liên lạc sẽ không cung cấp đủ cho phụtải, không đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện.

FF

Do đó, ta thấy hai phơng án I & II có nhiều u điểm hơn,đảm bảo độ an toàn , độ tin cậy, cung cấp điện ổn định ,dễ vận hành nên ta chọn hai phơng án này để so sánh vềmặt kinh tế, kĩ thuật, chọn ra phơng án tối u.

2.2 Chọn máy biến áp :

Máy biến áp là một thiết bị rất quan trọng Trong hệ thốngđiện, tổng công suất các máy biến áp rất lớn và bằng khoảng 4 5 lần tổng công suất các máy phát điện Do đó vốn đầu tcho máy biến áp cũng rất nhiều Yêu cầu đặt ra là phải chọnsố lợng máy biến áp ít và công suất nhỏ mà vẫn đảm bảo antoàn cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ Điều đó có thể đạt đ-ợc bằng cách thiết kế hệ thống điện một cách hợp lý, dùng máybiến áp tự ngẫu và tận dụng khả năng quá tải của máy biến áp,không ngừng cải tiến cấu tạo của máy biến áp.

Trong hệ thống điện ngời ta thờng dùng các máy biến áptăng áp và giảm áp, 2 cuộn dây và 3 cuộn dây Các máy biếnáp 3 pha 2 cuộn dây và 3 cuộn dây đợc sử dụng rộng rãi tronghệ thống điện.

Trong hệ thống điện có điện áp cao và trung tính nối đấttrực tiếp thờng dùng máy biến áp tự ngẫu Loại MBA này cóđiểm u việt hơn MBA thờng : giá thành chi phí vật liệu và tổnhao năng lợng khi vận hành của nó nhỏ hơn so với MBA thờng cócùng công suất.

1.Chän m¸y biÕn ¸p cho ph¬ng ¸n I :

- Bé m¸y ph¸t ®iÖn – m¸y biÕn ¸p hai cuén d©y : S®mB  S®mF = 117,65 (MVA).

- Bé m¸y ph¸t ®iÖn – m¸y biÕn ¸p tù ngÉu :

C-T C-H T-H C-T C-H T-H

5ATДЦTH 250 230 12

+ C«ng suÊt truyÒn qua m¸y biÕn ¸p tù ngÉu :- C«ng suÊt truyÒn qua cuén cao :

- Sau khi tính toán ta có Bảng phân phối công suất :

Loại MBACấp điệnáp(KV)

Công suất(MVA)

3 Kiểm tra quá tải :

* Khi làm việc bình thờng :

Công suất định mức của các máy biến áp chọn lớn hơn côngsuất cực đại nên không cần kiểm tra điều kiện quá tải khi làmviệc bình thờng

* Khi sự cố :

a Sự cố một bộ máy phát – máy biến áp bên trung :

104,8 104,8554,8

7 54,87

220 KV

111,7ST =

211,76110 KV

- Bộ máy phát điện – máy biến áp hai dây quấn bên trung : SBT = SđmF - Std = 117,65 – 23,53 = 111,77 (MVA).+ Điều kiện kiểm tra sự cố : 2Kqt SđmTN  STmax- SBT  SđmTN SđmTN = 71,42 (MVA)

SđmTN = 250 (MVA) > 71,42 (MVA) thỏa mãn điều kiện sự cố + Phân bố công suất trên các cuộn dây MBA tự ngẫu khi xảy rasự cố :

- Công suất qua cuộn trung của máy biến áp tự ngẫu: ST = (STmax – SBT) = (211,76 –111,77) = 50 (MVA)- Công suất qua cuộn hạ của máy biến áp tự ngẫu :

- Công suất truyền qua cuộn cao của máy biến áp tự ngẫu :

- Khi đó, công suất phát lên hệ thống là 221,52 (MVA), vì thếlợng công suất thiếu là :

Sthiếu =

Lợng công suất thiếu nhỏ hơn dự trữ quay của hệ thống (200

MVA) nên máy biến áp đã chọn thoả mãn

b Sự cố hỏng một máy biến áp tự ngẫu liên lạc ( ):

Nguyễn Tuấn Hiệp– H10A – HTĐ- 19

220

- 11,78

ST = 211,76

110 KV

+ Điều kiện kiểm tra sự cố :

- Lợng công suất thiếu nhỏ hơn dự trữ quay của hệ thống

(200MVA) nên máy biến áp đã chọn thoả mãn

1 Chän m¸y biÕn ¸p cho ph¬ng ¸n II :

- Bé m¸y ph¸t ®iÖn – m¸y biÕn ¸p hai d©y quÊn bªn trung : S®mB  S®mF = 117,65 (MVA).

- Bé m¸y ph¸t ®iÖn – m¸y biÕn ¸p hai d©y quÊn bªn cao :

2 Tính dòng phân phối cho các máy biến áp và các cuộndây :

+ Các bộ máy phát – máy biến áp hai cuộn dây vận hành vớiphụ tải bằng phẳng suốt trong năm :

SBC = S BT = S đmF - S tdmax = 117,65 - 23,53 = 111,77(MVA)

+ Công suất truyền qua máy biến áp tự ngẫu :- Công suất truyền qua cuộn cao :

Thời gian0 - 7 7 –

14 14-20 20-24Tự ngẫu

3 Kiểm tra quá tải:

* Khi làm việc bình thờng :

Công suất định mức của các máy biến áp chọn lớn hơn côngsuất cực đại nên không cần kiểm tra điều kiện quá tải khi làmviệc bình thờng

* Khi sự cố :

a Sự cố bộ máy phát – máy biến áp bên trung :

- Bé m¸y ph¸t ®iÖn – m¸y biÕn ¸p hai d©y quÊn : = 117,65 – 23,53 = 111,77 (MVA).+ §iÒu kiÖn kiÓm tra sù cè :

(C«ng suÊt lÊy vÒ tõ cao ¸p (220 kV) nªn mang dÊu ©m)

- C«ng suÊt cÇn ph¸t vµo hÖ thèng lµ 221,52 (MVA), c«ng suÊtcßn thiÕu lµ :

- 1,01

104,87- 1,01

S T =

211,76

Sthiếu =

- Lợng công suất thiếu nhỏ hơn dự trữ quay của hệthống nên máy biến áp đã chọn thoả mãn

b .Sự cố máy biến áp tự ngẫu liên lạc ( ) :

- Điều kiện kiểm tra sự cố :  .SđmTN  STmax – SB

Máy biến áp đã chọn thoả mãn điều kiện quá tải vì

- Xét phân bố công suất trên các cuộn dây của MBAtrong điều kiện sự cố :

- Công suất truyền qua cuộn trung của máy biến áp :

- Công suất truyền qua cuộn hạ của máy biên áp :

- Công suất phía cao của máy biến áp tự ngẫu :

(Công suất lấy về từ cao áp (220 kV) nên mang dấu âm)

- Công suất cần phát vào hệ thống là 221,52 MVA ,lợng côngsuất còn thiếu là :

Sthiếu = SHT – (SC + SB) = 221,52 – ( -2,02 + 111,77) =111,77(MVA)

97,98- 2,02

100220 KV

111,77110 KVST

=211,76111,77

- Lợng công suất thiếu nhỏ hơn dự trữ quay của hệ thống

(200MVA) nên máy biến áp đã chọn thoả mãn

2.2.3 - Tính tổn thất công suất và tổn thất điện năng :- Tổn thất trong máy biến áp hai cuộn dây và máy biến áp tự

* Từ các thông số trên của máy biến áp ta tính đợc tổn thấtđiện năng trong máy biến áp trong từng phơng án :

I Phơng án I :

a Máy biến áp ba pha hai dây quấn :

Máy biến áp 3&4 luôn làm việc với công suất truyền qua nóSB=111,77(MVA) trong cả năm , do đó :

AB= 8760.(100 + 400 ) = 3677525,458(KWh).b Máy biến áp tự ngẫu :

Có PNC-T do đó ta lấy PNC-H = PNT-H = PNC-T = 260 KW.

PNC = 0,5.(520 + ) = 260 KWPNT = 0,5.(520 - ) = 260 KWPNH = 0,5.(-520 + ) = 780 KW.

= 65,532.7 + 77,072.7 + 110,762.6 + 65,532.4 =162421,1498.

= (-27,07)2.7 + (- 16,47)2.7 + (- 5,89)2.6 + (- 27,07)2.4 =10167,6128.

= 38,462.7 + 60,62.7 + 104,872.6 + 38,462.4 =107963,709.

- Từ đó ta có :

ATN = 365.24.120 + (260.162421,1498 + 260.10167,6128+ 780 107963,709) = 1051200 + 753855,0644 =1805055,064 (KWh).

* Phơng án I có tổng tổn thất điện năng của các máy biến áptrong một năm là :

AI = AB1 + AB2 + AB3 + AB4

=2 3677525,458 + 2 1805055,064 =10965161,04(KWh)

II Phơng án II :

a Máy biến áp ba pha hai dây quấn :

Máy biến áp luôn làm việc với công suất truyền qua nóSB=111,77 (MVA) trong cả năm , do đó :

Máy biến áp 4 bên trung áp :

AB4 = 8760.(100 + 400 ) = 3677525,458 (KWh).Máy biến áp 3 bên cao :

AB3 = 8760.(115 +380 ) = 3668849,185 (KWh).b Máy biến áp tự ngẫu :

Có PNC-T do đó ta lấy PNC-H = PNT-H = PNC-T = 260 KW.

PNC = 0,5.(520 + ) = 260 KWPNT = 0,5.(520 - ) = 260 KWPNH = 0,5.(-520 + ) = 780 KW.

= 9,642.7 + 21,192.7 + 54,872.6 + 9,642.4 =22229,6397.

= 28,822.7 + 39,412.7 + 502.6 + 28,822.4 = 35008,5531.= 38,462.7 + 60,62.7 + 104,872.6 + 38,462.4 =107963,709.

- Từ đó ta có :

ATN=365.24.120 + (260.22229,6397+ 260.35008,5531+780.107963,709) = 1051200 +578706,7592 = 1629906,759(KWh).

Phơng án II có tổng tổn thất điện năng của các máy biến áptrong một năm là :

AII = AB1 + AB2 + AB4 + AB3

= 2 1629906,759+ 3677525,458 + 3668849,185 =10606188,16 (KWh)

2.2.4 .Tính dòng điện làm việc bình thờng và dòngđiện làm việc cỡng bức

I Phơng án I :

a Các mạch phía cao áp 220 KV:

- Mạch đờng dây :Ibt =

Icb = 2.Ibt =2.0,29= 0,58 (KA).* Máy biến áp liên lạc :

- Cuộn cao của máy biến áp liên lạc khi làm việc bình thờng: Ibt =

Dòng cỡng bức đợc xét trong các trờng hợp sau :+ Khi sự cố máy biến áp bên trung :

* Mạch máy biến áp nối bộ MFĐ - MBA hai dây quấn :Ibt =

Icb = 1,05.Ibt =1,05.0,62 = 0,65 (KA).* Máy biến áp liên lạc :

- Cuộn trung của máy biến áp liên lạc khi làm việc bình thờng :Ibt =

Dòng cỡng bức đợc xét trong các trờng hợp sau :

+ khi sù cè m¸y biÕn ¸p bªn trung :Icb =

+ Khi sù cè m¸y biÕn ¸p tù ngÉu t¹i thêi ®iÓm STmax :Icb =

Icb= max (0,37 ; 0,65 ; 0,262 ; 0,062 ) = 0,65 (KA).

c C¸c m¹ch phÝa 10,5 KV :

- M¹ch m¸y ph¸t :Ibt =

Icb = 1,05.Ibt =1,05 6,47 = 6,79 (KA).

Icb = 2.Ibt =2.0,29 = 0,58 (KA).

- M¹ch m¸y biÕn ¸p nèi bé MF§ - MBA hai d©y quÊn : Ibt =

Icb = 1,05.Ibt =1,05.0,31= 0,33 (KA).* M¸y biÕn ¸p liªn l¹c :

- Cuén cao cña m¸y biÕn ¸p liªn l¹c khi lµm viÖc b×nh thêng:

- Mạch máy biến áp nối bộ MFĐ - MBA hai dây quấn :Ibt =

Icb = 1,05.Ibt =1,05.0,62= 0,65 (KA).* Máy biến áp liên lạc :

- Cuộn trung của máy biến áp liên lạc :Ibt =

Dòng cỡng bức đợc xét trong các trờng hợp sau :+ khi sự cố máy biến áp bên trung :

Icb =

+ Khi sự cố máy biến áp tự ngẫu tại thời điểm STmax :

Mục đích tính toán dòng điện ngắn mạch là để lựa

chọn các khí cụ điện và các phần tử khi có dòng điệnchạy qua, những thiết bị đó phải thoả mãn điều kiệnlàm việc bình thờng và có tính ổn định khi có dòngđiện ngắn mạch Do vậy việc tính toán ngắn mạchchính là để lựa chọn các khí cụ điện và các phần tử códòng điện chạy qua,đờng cong tính toán dùng để tínhdòng điện tại điểm ngắn mạch, biểu thị quan hệ giữađộ lớn tơng đối của dòng điện ngắn mạch và điệnkháng tính toán của mạch điện ngắn mạch tại nhữngthời điểm khác nhau.

Để tính đợc dòng điện ngắn mạch trớc hết phải thành

lập sơ đồ thay thế, chọn các đại lợng cơ bản nh : công

suất cơ bản và điện áp cơ bản, tính điện kháng cácphần tử.

Ta chọn : Scb =100 MVA

Ucb = Utb = Uđmtb.

Cấp điện áp 220 KV có Utb = 230 KVCấp điện áp 110 KV có Utb = 115 KVCấp điện áp 10 KV có Utb = 10,5 KV

3.1 Xác định tham số :

- Điện kháng của hệ thống : XHT*cb = xHT*đm = 2,5.

- Điện kháng của đờng dây kép :

- Điện kháng của máy biến áp ba pha hai cuộn dây : XB = :

+ Bên trung : XB(110) = : + Bên cao : XB(220) =

- Điện kháng của máy biến áp ba pha : XC = (UNC-T% + UNC-H% - UNT-H%) = (11 + 32 – 20) = 0,046.XT = (UNC-T% + UNT-H% - UNC-H%) = (11 + 20 – 32) < 0.XH = (UNC-H% + UNT-H% - UNC-T%) = (32 + 20 – 11) = 0,082.- Điện kháng của máy phát điện :

ThiÕt kÕ nhµ m¸y ®iÖn

X14 = X7 + X11 = 0,088 + 0,156 = 0,244 X15 =

X16 =

X17 = X8 + X12 = 0,084 + 0,156 = 0,24- GhÐp c¸c nguån E1,2 vµ E4 l¹i :

X14/ 0,244

X15/ 0,023EHT

- Dßng ng¾n m¹ch t¹i N1 :

I’’N1 = I’’HT + I’’NM = 1,62 + 4,13 = 5,75 (KA).IN1() = I HT() + INM() = 1,62 + 2,59 = 4,21 (KA).

- Dßng ®iÖn xung kÝch : IXKN1 = Kxk I’’N1 = 1,8.5,75 = 14,64 (KA)

* §iÓm ng¾n m¹ch N2 :

NguyÔn TuÊn HiÖp– H10A – HT§- 34

EHT

Sơ đồ thay thế :

- N2 là điểm ngắn mạch có tính chất đối xứng, sau khi thu gọn sơ đồ ta có :

X13 = X1 + X2 = 0,125 + 0,03 = 0,155 X14 = X7 + X11 = 0,088 + 0,156 = 0,244 X15 =

X16 =

X17 = X8 + X12 = 0,084 + 0,156 = 0,24

- Biến đổi Y (X13, X14, X15)  (X18, X19) bỏ nhánh cân bằng tacó :

X9/ 0,156X11/

0,156X7/ 0,088

X3/ 0,046X5/ 0,082

X1/ 0,125X2/ 0,03

X12/ 0,156E4

X8/ 0,084N2

- Dßng ng¾n m¹ch phÝa hÖ thèng t¹i mäi thêi ®iÓm : I’’HT =

- §iÖn kh¸ng tÝnh to¸n phÝa nhµ m¸y :X19/ 0,3

XttNM = 0,3

- Tra đờng cong tính toán ta có : I CK(0) = 3,4 ; I CK() = 2,28- Dòng ngắn mạch phía nhà máy cung cấp :

I’’NM = I CK(0). I NM() = I CK().

- Dòng ngắn mạch tại N2 :

I’’N2 = I’’HT + I’’NM = 2,64 + 8,03 = 10,67 (KA). IN2() = I HT() + INM() = 2,64 + 5,39 = 8,03 (KA).

- Dòng điện xung kích : IXKN2 = Kxk I’’N2 = 1,8.10,67 = 27,16 (KA)

* Điểm ngắn mạch N3 : Nguồn cung cấp bao gồm hệ thống

và tất cả các máy phát điện của nhà máy thiết kế trừ máy phátE1.

X7/ 0,088X3/ 0,046

X5/ 0,082

X1/ 0,125X2/ 0,03EHT

X8/ 0,084N3

- Thu gọn sơ đồ ta có :

X12 = X1 + X2 = 0,125 + 0,03 = 0,155X13 = X7 + X9 = 0,088 + 0,156 = 0,244X14 = = 0,023

X15 = X5 = 0,082

X16 = X6 + X10 = 0,082 + 0,156 = 0,238X17 = X8 + X11 = 0,084 + 0,156 = 0,24- Ghép các nguồn E2 và E4 lại :

X18 = (X16 // X17)  X18 =

- Biến đổi Y (X12, X13, X14)  (X19, X20) bỏ nhánh cân bằng tacó :

X14/ 0,023EHT

X12/ 0,155

X17/ 0,24X16

0,238

X15/ 0,082X20/ 0,3

X19/ 0,19

X18/ 0,119

- Ghép các nguồn E3 và E2,4 lại : X21 = (X20 // X18)  X21 =

+ Sơ đồ rút gọn :

- Biến đổi Y (X15, X19, X21)  (X22, X23) bỏ nhánh cân bằng tacó :

X22 = X15 + X21 +X23 = X19 + X15 +

- Nhánh hệ thống có mức điện kháng tính toán là : XttHT = 9,2

X15/ 0,082

0,085X19/ 0,19