Tính toán dòng điện ngắn mạch tại nhà máy nhiệt điện công suất 4 x 55 MW
MỤC LỤC
Chơng Iii
Mục đích tính toán dòng điện ngắn mạch là để lựa chọn các khí cụ điện và các phần tử khi có dòng điện chạy qua, những thiết bị đó phải thoả mãn điều kiện làm việc bình thờng và có tính ổn định khi có dòng điện ngắn mạch. Do vậy việc tính toán ngắn mạch chính là để lựa chọn các khí cụ điện và các phần tử có dòng. 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 các phần tử.
-Phía điện áp 220kV ta chỉ chọn một loại máy cắt và dao cách li, vì vậy chỉ cần tính ngắn mạch tại một điểm N1 trên thanh góp 220kV. - Phía 110kV ta cũng chỉ chọn một loại máy cắt và dao cách li vì vậy cũng chỉ cần tính một điểm ngắn mạch N2 tại thanh góp 110kV. -Phía điện áp 220kV ta chỉ chọn một loại máy cắt và dao cách li, vì vậy chỉ cần tính ngắn mạch tại một điểm N1 trên thanh góp 220kV.
- Phía 110kV ta cũng chỉ chọn một loại máy cắt và dao cách li vì vậy cũng chỉ cần tính một điểm ngắn mạch N2 tại thanh góp 110kV. Trên thực tế vốn đầu t và thiết bị phân phối chủ yếu phụ thuộc vào vốn đầu t máy biến áp và các mạch của thiết bị phân phối. Cả hai phơng án các máy cắt điện đợc chọn sơ bộ theo điều kiện sau : + Loại máy cắt điện: Máy cắt không khí hoặc máy cắt SF6.
Các máy cắt ở trên có dòng điện định mức lớn hơn 1000 A nên không cần kiểm tra ổn định nhiệt. Nhà máy đợc nối với hệ thống bằng một đờng dây kép và cung cấp công suất cho phụ tải cao áp bằng một đờng dây đơn. Để đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cho phụ tải cao áp và phát công suất vào hệ thống , nên ở cấp điện áp 220kV ta dùng hệ thống hai thanh góp có máy cắt liên lạc giữa hai thanh góp.
Phía trung áp 110kV phân phối cho một lộ kép và hai lộ đơn ta dùng hệ thống hai thanh góp có máy cắt liên lạc giữa hai thanh góp. - Để tính toán kinh tế, kỹ thuật cho một phơng án ta cần tính đến vốn đầu t và phí tổn vận hành hàng năm của nó. Khi so sánh giữa các phơng án về vốn đầu t và phí tổn vận hành do sửa chữa thay thế, ta chỉ xét đến những phần tử khác nhau trong phơng án, cụ thể là máy biến áp, máy cắt.
Để so sánh kinh tế các phơng án ta so sánh hai chỉ tiêu về vốn và chi phí vận hành hàng năm. So sánh trên bảng ta thấy phơng án 1 là kinh tế hơn vì cả vốn và chi phí vận hành hàng năm đều nhỏ hơn.
Chơng v
- Xung lợng nhiệt của thành phần chu kỳ xác định theo phơng pháp giải tích đồ thị : ( giả thiết thời gian tồn tại ngắn mạch là 1 (s) ). - Xung lợng nhiệt của thành phần chu kỳ xác định theo phơng pháp giải tích đồ thị : ( giả thiết thời gian tồn tại ngắn mạch là 1 (s) ). - Ta thấy rằng dao cách ly đợc chọn tơng đối giống máy cắt .Với dao cách ly có dòng định mức trên 1000 A thì không cần kiểm tra ổn định nhiệt khi ngắn mạch.
Theo qui trình thiết bị điện các cáp có cách điện bằng giấy tẩm dầu điện áp không quá 10 (kV) trong điều kiện làm việc bình thờng, dòng điện qua chúng không quá 80% dòng điện cho phép đã hiệu chỉnh thì khi sự cố cho phép cáp quá tải 30% trong thời gian không quá 5 ngày đêm. Từ sơ đồ cung cấp điện cho phụ tải địa phơng ta có công suất qua kháng lúc sự cố hỏng một trong hai kháng. Trong điều kiện làm việc bình thờng dòng qua kháng chính là dòng qua phụ tải , do đó tổn thất điện áp không lớn.
- Chọn dây dẫn nối từ máy biến điện áp đến dụng cụ đo theo hai điều kiện sau : + Tổn thất điện áp trên dây dẫn,không đợc lớn hơn 0,5% điện áp định mức thứ cấp (trờng hợp có đồng hồ đo điện năng). - Máy biến dòng không cần kiểm tra ổn định động vì : nó quyết định bởi điều kiện ổn định động thanh dẫn mạch máy phát. Khi xuất hiện quá điện áp, nó sẽ phóng điện trớc làm giảm trị số quá điện áp đặt trên cách điện của thiết bị và khi hết quá điện áp sẽ tự động dập hồ quang xoay chiều, phục hồi trạng thái làm việc bình thờng.
Trên các thanh góp 220 kV và 110 kV đặt các chống sét van với nhiệm vụ quan trọng là chống quá điện áp truyền từ đờng dây vào trạm. Điện áp còn lại truyền tới cuộn dây của máy biến áp vẫn rất lớn có thể phá hỏng cách điện của cuộn dây,đặc biệt là phần cách điện ở gần trung tính nếu trung tính. Đối với nhà máy nhiệt điện điện tự dùng chiếm khoảng (5 - 8%) lợng điện năng sản xuất của toàn nhà máy, còn đối với nhà máy thuỷ điện điện tự dùng chiếm ít hơn tối đa là 2% so với lợng điện năng sản xuất của toàn nhà máy.
Phụ tải của hệ thống tự dùng thờng là các động cơ điện, đối với nhà máy nhiệt điện thì các động cơ có công suất từ 200kW trở lên đợc dùng ở cấp điện áp 6.3kV, tuy nhiên đối với các động cơ có công suất nhỏ hơn và chiếu sáng lại dùng với cấp điện áp 380/220V. Hơn nữa, trong nhà máy nhiệt điện thì 1 lò - 1 tổ máy thờng làm việc độc lập nên cấp 6.3kV có một phân đoạn riêng đợc cấp bằng 1MBA, lấy điện từ đầu cực máy phát hoặc từ thanh góp điện áp máy phát. Máy biến áp dự trữ không chỉ dùng thay thế máy biến áp công tác khi sửa chữa mà còn để cung cấp cho hệ thống tự dùng trong quá trình dừng và khởi động bộ .Công suất cần thiết kế để dừng một tổ máy và khởi động tổ máy khác chiếm khoảng 50% công suất cần thiết cho sự làm việc bình thờng của khối lúc đầy tải.
Công suất của các loại phụ tải này thờng nhỏ nên công suất máy biến áp thờng đợc chọn loại máy có công suất <1000 (kVA) lớn hơn th- ờng không đợc chấp nhận vì giá thành lớn và dòng ngắn mạch phía 380 (V) lớn. Để chọn máy cắt trớc máy biến áp tự dùng cấp 6,3 kV dựa vào kết quả tính toán ngắn mạch tại N5 ở chơng III.
