Cấp điện áp 10,5kV

b. Phân phối công suất các MBA và các cuộn dây MBATN

5.8.3. Cấp điện áp 10,5kV

Ta chọn máy biến điện áp và biến dòng điện cho mạch máy phát điện 10,5kV. Trong

mạch này, các máy biến điện áp và biến dòng điện có nhiệm vụ cung cấp tín hiệu cho các dụng cụ đo lờng và bảo vệ. Trong đó, mạch máy phát thờng có các phần tử đo lờng sau: Ampe kế, Vôn kế, Tần số kế, Oát kế tác dụng, Oát kế phản kháng, Oát kế tự ghi, Công tơ tác dụng, Công tơ phản kháng.

a. Chọn máy biến điện áp (BU)

Dụng cụ thứ cấp dùng công tơ nên ta dùng hai máy biến điện áp một pha nối dây V/V. Điều kiện chọn BU:

- Điện áp định mức sơ cấp của BU: UdmBU ≥UdmMang=10,5 kV (1)

- Chọn công suất định mức của BU: SBUđm ≥ S2 (2) Trong đó: S2 - Tổng phụ tải nối vào BU.

Phụ tải của BU đợc phân bố đồng đều theo cách bố trí đồng hồ phía thứ cấp nh sau: Bảng 5-18

STT Phần tử Ký hiệu Phụ tải AB Phụ tải BC

P (W) Q (VAr) P (W) Q (VAr) 1 Vôn kế зH 4,7 - - - 2 Oát kế Д-305 1,5 - 1,5 - 3 Oát kế phản kháng Д-305 1,5 - 1,5 - 4 Oát kế tự ghi H-348 10 - 10 - 5 Tần số kế M-1756 - - 5 - 6 Công tơ tác dụng И 0,66 1,62 0,66 1,62 7 Công tơ phản kháng ИР 0,66 1,62 0,66 1,62 8 Tổng cộng 19,02 3,24 19,32 3,24

- Phụ tải của máy biến điện áp pha A-B:

S2AB = 2 2 2 2

AB AB

P +Q = 19,02 +3, 24 =19, 29VA

CosϕAB = 19,02 0,986

19, 29 ≈

- Phụ tải của máy biến điện áp pha B-C:

S2BC = 2 2 2 2

BC BC

P +Q = 19,32 +3, 24 =19,58VA

CosϕBC = 19,3219,58 ≈0,987

Tổng phụ tải thứ cấp của BU (xem nh cùng hệ số công suất): S2 = S2AB + S2BC = 2 + 22,45 = S2 = 44,6 VA

Yêu cầu: SBUdm ≥ S2 = 44,6 VA (2)’

Theo điều kiện (1), (2)’ ta chọn 2 BU loại HOM-10 với các thông số kỹ thuật nh sau: Bảng 5-19

USCđm (kV) UTCđm (V) Cấp chính xác SđmBU (VA) SmaxBU(VA)

Chọn dây dẫn từ BU đến các đồng hồ đo:

Chọn dây dẫn đồng nối từ BU đến đồng hồ đo.

- Tiết diện dây dẫn đợc chọn sao cho tổn thất điện áp trên dây không đợc lớn hơn 0,5% điện áp định mức thứ cấp khi có công tơ và 3% điện áp định mức thứ cấp khi không có công tơ ở thứ cấp BU.

- Theo điều kiện độ bền cơ học: đối với dây dẫn đồng yêu cầu FCu ≥ 1,5 mm2. Xác định dòng trong các dây dẫn a, b, c: Ia = ab ab S 19, 29 0,193 U = 100 = A Ic = bc bc S 19,58 0,196 U = 100 = A

Để đơn giản trong tính toán ta coi: - Ia = Ic = 0,196 A

- cosϕab = cosϕab =1

- Bỏ qua góc lệch pha giữa Ia và Ib. Ta có: Ib = 3.Ia = 3.0,196 = 0,339 A

Trị số điện áp giáng trên dây dẫn pha a và b đợc tính toán nh sau: ∆U = ( Ia + Ib ).r = (Ia + Ib). .l

F

ρ

(V)

Với: ρ - Điện trở suất của vật liệu dây dẫn, Cu 0, 0175 .mm2 m Ω

ρ = .

Lấy khoảng cách từ BU đến các đồng hồ đo điện là l= 60m.

Trong các phụ tải của BU có thiết bị đo đếm điện năng nên điều kiện chọn tiết diện dây dẫn là tổn thất điện áp trên dây dẫn không đợc lớn hơn 0,5% điện áp định mức thứ cấp (0,5V). ∆U = (Ia + Ib). .l F ρ ≤ 0,5 (V)  F (Ia I . .lb) (0,196 0,339 .0,0175.60) 2 1,12mm 0,5 0,5 + ρ + ≥ = ≈

Kết hợp với điều kiện độ bền cơ của BU ta chọn dây đồng có tiết diện Ftc = 1,5 mm2.

b. Chọn biến dòng điện (BI): Biến dòng đợc đặt trên cả ba pha và nối hình sao.

Điều kiện chọn BI:

- Khi làm việc lâu dài, các BI đợc phép quá tải 20% dòng điện định mức. Dòng điện sơ cấp định mức: ISCđm ≥ Icb10,5 6792

5660A 1,2 = 1,2 =

Ta chọn biến dòng điện Tшл - 20 -1 với các thông số kỹ thuật nh sau: Bảng 5-20

Uđm(kV) ISCđm(A) ITCđm(A) Cấp chính xác Z2đm(Ω) knh/tnh (1/s)

20 6000 5 0,5 1,2 20/4

- BI kiểu này không cần kiểm tra ổn định động vì nó đợc quyết định bởi điều kiện ổn định động của thanh dẫn mạch máy phát.

- BI đã chọn có dòng định mức ISCdm =8000A 1000A> nên không cần kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt.

Chọn tiết diện của dây nối BI và dụng cụ đo lờng:

- Để đảm bảo độ chính xác yêu cầu, tổng phụ tải thứ cấp không vợt quá phụ tải định mức: Z2 = ZΣdc + Zdd≤ ZBIđm (1)

Trong đó: ZΣdc: Tổng phụ tải các dụng cụ đo.

Zdd: Tổng trở của dây dẫn nối BI với dụng cụ đo.

Lấy gần đúng: Zdd ≈ Rdd = .l F ρ

Từ điều kiện (1) ta có: Zdd≤ ZBIđm - ZΣdc Tơng đơng với: F ≥

BIdm dc

.l

Z Z∑

ρ

− (2)

Công suất tiêu thụ của các cuộn dây của các dụng cụ đo cho trong bảng sau: Bảng 5-21

STT Phần tử Loại Pha A Phụ tải (VA)Pha B Pha C

1 Ampe kế A-335 0,5 0,5 0,5 2 Oát kế tác dụng Д-305 0,5 0 0,5 3 Oát kế phản kháng Д-305 0,5 0 0,5 4 Oát kế tự ghi H-348 10 0 10 5 Công tơ tác dụng И 2,5 0 2,5 6 Công tơ phản kháng ИP 2,5 5 2,5 Tổng cộng 16,5 5,5 16,5

- Tổng phụ tải của các pha: SA = SC = 16,5 VA; SB = 5,5 VA. - Phụ tải lớn nhất là: Smax = SA = SC = 16,5 VA.

- Tổng trở các dụng cụ đo mắc vào pha A (hay pha C) là: ZdcΣ = 2 A 2

TCdm

S 16,5

0,66

Ta chọn dây dẫn bằng đồng và giả sử chiều dài từ BI đến các dụng cụ đo l=60m. Vì sơ đồ nối sao đủ nên ta có ltt= l = 60m, với ρCu = 0,0175 (Ω mm2/m).

Tiết diện dây dẫn nối BI với dụng cụ đo thứ cấp đợc chọn theo công thức (2): Ftc 2 Cu tt dmBI dc .l 0,0175.60 1,94mm Z Z 1, 2 0,66 ρ ≥ = = − −

Theo điều kiện độ bền cơ học: chọn dây dẫn bằng đồng

- Đối với dây dẫn không nối với dụng cụ đo điện năng: FCu ≥ 1,5 mm2 - Đối với dây dẫn nối với dụng cụ đo điện năng: FCu ≥ 2,5 mm2

Căn cứ vào điều kiện này ta chọn dây dẫn đồng với tiết diện tiêu chuẩn là 2,5 mm2.

A B C A A A kW kVAr kW kVAh kVArh a b c V f 2 X HOM - 10 T - 20 - 1 Udmf = 10,5 kV

Sơ đồ nối của BI và BU

Ch ơng VI

chọn sơ đồ và các thiết bị tự dùng

Để sản xuất điện năng các nhà máy điện phải tiêu thụ một phần điện năng để các cơ cấu tự dùng đảm bảo cho máy phát điện có thể làm việc đợc. Trong nhà máy nhiệt điện, điện tự dùng chiếm tỷ lệ khá lớn chủ yếu cho các khâu chuẩn bị nhiên liệu, vận chuyển nhiên liệu vào lò đốt, đa nớc vào nồi hơi, bơm nớc tuần hoàn, bơm ngng tụ, quạt gió, quạt khói, thắp sáng, điều khiển...Phần tự dùng quyết định trực tiếp đến sự làm việc bình thờng của nhà máy. Vì vậy sơ đồ tự dùng của nhà máy phải có độ tin cậy tơng đối cao mà vẫn đảm bảo đợc những chỉ tiêu về mặt kinh tế. Do nhà máy thiết kế không có thanh góp điện áp máy phát nên điện tự dùng cho mỗi tổ máy đợc lấy ngay từ đầu cực máy phát qua các máy biến áp hạ áp.

Trong nhà máy nhiệt điện, điện tự dùng thờng dùng hai cấp điện áp là 6,3kV và 0,4kV: - Cấp tự dùng 6,3kV chiếm tỷ lệ lớn, cung cấp cho động cơ công suất lớn, đảm bảo sự

làm việc của lò hơi và tuabin các tổ máy.

- Cấp tự dùng 0,4kV cung cấp cho các động cơ công suất nhỏ và chiếu sáng.

Mỗi tổ máy liên quan đến một lò và mỗi lò đợc cung cấp từ một phân đoạn do đó để cung cấp điện tự dùng cho 5 tổ máy cần dùng 5 phân đoạn, mỗi phân đoạn đợc cung cấp điện từ một máy biến áp hạ áp 10/6,3 kV. Với cấp 0,4 kV có thể không nhất thiết phải phân đoạn theo số lò.

Để dự trữ cho cấp 6,3kV dùng một máy biến áp dự trữ nối vào phía hạ máy biến áp tự ngẫu (phía trên máy cắt đầu cực). Dự trữ cho cấp 0,4 kV cũng dùng một máy biến áp nối với thanh góp dự phòng 6,3kV.

0,4kV 6,3kV

F1 F2 F3 F4 F5