Hướng dẫn Chọn Máy Cắt Điện Và Dao Cách Ly Cho Máy Phát Điện

MỤC LỤC

Chọn máy biến áp

Phơng án 1

    Đây cũng là loại máy biến áp hai dây quấn nhng lại đợc đặt bên phía cao áp nên tơng tự nh chọn máy biến áp T3 ta chọn máy biến áp T4 loại TDц-80/242. Quy ớc chiều dơng của dòng công suất là chiều đi từ máy phát lên thanh góp đối với máy biến áp 2 cuộn dây và đi từ phía hạ lên phía trung và cao đối với máy biến áp liên lạc. → khi sự cố 1 bộ MF-MBA bên trung vẫn đảm bảo cung cấp đủ công suất cho phụ tải bên trung.

    Trong trờng hợp sự cố một máy biến áp tự ngẫu(MBA liên lạc), cho phép làm việc trong tình trạng này. Nh vậy các máy biến áp đã chọn cho phơng án 1 đều đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, làm việc tin cậy. Tổn thất sắt không phụ thuộc vào phụ tải của máy biến áp và bằng tổn thất không tải của nó.

    *Công thức tính tổn thất điện năng trong máy biến áp tự ngẫu tơng tự nh máy biến. Trong đó : SCi , STi , SHi là công suất tải qua cuộn cao, trung và hạ của máy biến áp tự ngẫu trong khoảng thời gian thứ ti.

    Phơng án 2

    • Phơng án II

      Luôn cho vận hành với đồ thị bằng phẳng vì máy biến áp hai cuộn dây không có. Trong điều kiện làm việc bình thờng các máy biến áp đã đợc chọn không bị quá tải. Nh vậy các máy biến áp đã chọn cho phơng án 2 đều đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, làm việc tin cậy.

      Vì vậy dòng điện làm việc cỡng bức của mạch đờng dây đợc tính với điều kiện một đờng dây bị đứt. Mạch máy biến áp ba pha 2 cuộn dây : Dòng điện làm việc cỡng bức đợc xác. Mạch máy biến áp tự ngẫu : Công suất tải sang trung áp lớn nhất khi T3 bị sự cố.

      Nh vậy dòng điện làm việc lớn nhất ở cấp điện áp 220kV của phơng án I này là: Ilvcb. Mạch máy biến áp tự ngẫu : Công suất tải sang trung áp lớn nhất khi T3 bị sự cố.

      Bảng thông số kỹ thuật của các máy biến áp của phơng án 2 nh sau:
      Bảng thông số kỹ thuật của các máy biến áp của phơng án 2 nh sau:

      TíNH TOáN DòNG ĐIệN NGắN MạCH

      Tính các điện kháng trong hệ đơn vị tơng đối cơ bản 1.Điện kháng của hệ thống điện

        Nhiệm vụ thiết kế đã cho điện kháng tơng đối định mức của hệ thống thứ tự thuận của hệ thống là XHTdm = 0.55 và công suất định mức của hệ thống SHTđm = 2200 MVA. Nhà chế tạo đã cho điện áp ngắn mạch giữa các phía điện áp của máy biến áp tự ngẫu.

        Tính toán dòng điện ngắn mạch

          Để tính toán điểm ngắn mạch tại N2 ta có thể lợi dụng kết quả tính toán, biến đổi sơ. Để tính dòng ngắn mạch tại điểm N3 ta sử dụng các giá trị điện kháng tơng đối đã. Điểm ngắn mạch N3’ chính là ngắn mạch đầu cực máy phát điện G2 nên nguồn cung cấp chỉ gồm có một máy phát G2 và có sơ đồ thay thế nh hình 4-15.

          Để chọn khí cụ điện cho mạch 220kV, ta chọn diểm ngắn mạch N1 với nguồn cung cấp là toàn bộ hệ thống và các máy phát điện. Đối với mạch 110kV, điểm ngắn mạch tính toán là N2 với nguồn cung cấp gồm toàn bộ các máy phát và hệ thống. Tuy nhiên với mạch máy phát điện cần tính toán hai điểm ngắn mạch là N3 và N3’.

          Điểm ngắn mạch N3 có nguồn cung cấp là toàn bộ các máy phát ( trừ máy phát G2) và hệ thống. So sánh trị số của dòng điện ngắn mạch tại hai điểm này và chọn khí cụ điện theo dòng điện có trị số lớn hơn. Để chọn thiết bị cho mạch tự dùng ta có điểm ngắn mạch tính toán N4.

          Nguồn cung cấp cho điểm ngắn mạch N4 gồm toàn bộ các máy phát và hệ thống điện. Để tính toán điểm ngắn mạch tại N2 ta có thể lợi dụng kết quả tính toán, biến đổi sơ. Để tính dòng ngắn mạch tại điểm N3 ta sử dụng các giá trị điện kháng tơng đối đã.

          Hình 4-2    4.2.1.2.Tính toán ngắn mạch
          Hình 4-2 4.2.1.2.Tính toán ngắn mạch

          Tính toán chỉ tiêu kinh tế-kỹ thuật và chọn phơng án tối u

            KBi là tính đến tiền chuyên chở lắp đặt máy biến áp thứ i ( hệ số này phụ thuộc vào công suất và điện áp định mức ). Trong đó : PKH là chi phí khấu hao vốn đầu t tính theo biểu thức PKH =. Vì phơng án 1 có hàm chi phí tính toán Cmin nên phơng án 1 là phơng án tối u ta chọn phơng án 1 là phơng án nối điện của nhà máy thiết kế.

            Chọn thiết bị và dây dẫn

            • Chọn máy cắt và dao cách ly 45
              • Chọn thiết bị cho phụ tải địa phơng 1.Chọn cáp cho phụ tải địa phơng
                • Chọn máy biến điện áp và máy biến dòng điện

                  Máy cắt điện dùng để đóng cắt mạch điện với dòng điện phụ tải khi làm việc bình thờng và với dòng ngắn mạch khi sự cố. Thanh dẫn cứng dùng để nối từ máy phát tới cuộn hạ của máy biến áp tự ngẫu và máy biến áp ba pha hai cuộn dây. Trong đó :Ihccp là dòng điện làm việc lâu dài cho phép của dây dẫn đã đợc hiệu chỉnh theo nhiệt độ tại nơi lắp đặt.

                  Các thanh dẫn mềm này treo ngoài trời, có độ ổn định nhiệt tơng đối lớn nên ta không cần kiểm tra ổn định nhiệt khi ngắn mạch. Từ kết quả tính toán dòng điện làm việc cỡng bức ở chơng3 tính đợc dòng cho phép (đã hiệu chỉnh theo nhiệt độ) của các cấp điện áp. ICKt : Giá trị hiệu dụng tức thời dòng ngắn mạch thành phần chu kỳ iKCKt : Giá trị tức thời dòng ngắn mạch thành phần không chu kỳ.

                  Mục đích của việc chọn kháng điện đờng dây là để hạn chế dòng ngắn mạch tại hộ tiêu thụ tới mức có thể đặt đợc máy cắt 8DC11. Để kiểm tra cách điện và cung cấp tín hiệu cho hệ thống bảo vệ rơle, đo lờng đặt các máy biến điện áp trên thanh góp 220 kV. Các máy biến dòng điện đợc đi kèm với các mạch máy cắt có nhiệm vụ cung cấp tín hiệu cho hệ thống bảo vệ rơle.

                  Máy biến dòng đã chọn có dòng điện sơ cấp định mức lớn hơn 1000A nên không cần kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt. Để kiểm tra cách điện và cung cấp tín hiệu cho hệ thống bảo vệ rơle, đo lờng đặt các máy biến điện áp trên thanh góp 110 kV. Các máy biến dòng điện đợc đi kèm với các mạch máy cắt có nhiệm vụ cung cấp tín hiệu cho hệ thống bảo vệ rơle.

                  Máy biến dòng đã chọn có dòng điện sơ cấp định mức lớn hơn 1000 A nên không cần kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt. Theo quy định bắt buộc mạch máy phát phải có các phần tử đo lờng sau: ampe kế, vôn kế, tần số kế, cosϕ kế, oát kế tác dụng, oát kế phản kháng, oát kế tác dụng tự ghi, công tơ tác dụng, công tơ phản kháng. Vì phụ tải của biến điện áp là các dụng cụ đo lờng nên dùng hai biến điện áp một pha nối dây kiểu V/V và đợc nối vào đầu cực để lấy các điện áp dây ab và bc.

                  Để thoả mãn cấp chính xác 0.5 của máy biến dòng điện ta cần chọn dây dẫn đến các dụng cụ đo lờng có đủ độ lớn cần thiết. Ta chọn dây dẫn đồng có bọc cách điện có tiết diện F = 4 mm2 Kiểm tra ổn định động máy biến dòng điện.

                  Sơ đồ nối các dụng cụ đo vào BU và BI
                  Sơ đồ nối các dụng cụ đo vào BU và BI

                  Chọn sơ đồ và thiết bị tự dùng

                  Chọn máy biến áp tự dùng

                  Theo nhiệm vụ thiết kế, công suất tự dùng của nhà máy bằng 7% công suất định mức của nhà máy. Vì vậy công suất tự dùng lớn nhất của nhà máy nh đã tính toán ở ch-. Vì hệ thống tự dùng nối theo sơ đồ khối nên máy biến áp dự trữ cấp một đợc chọn theo điều kiện không chỉ để thay thế cho máy biến áp làm việc khi sửa chữa mà còn để cung cấp cho hệ thống tự dùng trong quá trình dừng và khởi động khối.

                  Do đó cần chọn máy biến áp dự trữ vợt hơn một cấp so với máy biến áp công tác.

                  Chọn máy cắt điện và dao cách ly 1.Tính toán ngắn mạch

                    Không cần kiểm tra ổn định nhiệt vì dòng định mức của chúng lớn hơn 1000A. Vì dòng định mức máy cắt lớn hơn 1000 A nên ta không phải kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt. Để chọn dòng cắt định mức của Ap-to-mat ta tính ngắn mạch tại thanh góp 0.4kV tại điểm N6.

                    Lúc này coi MBA tự dùng cấp I là nguồn cung cấp cho điểm ngắn mạch.