TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MÁY BIẾN ÁP
3. TÍNH DềNG ĐIỆN LÀM VIỆC CƯỠNG BỨC CỦA CÁC MẠCH
Tình trạng làm việc cưỡng bức của mạng điện là tình trạng mà trong đó có một phần tử của mạng không làm việc so với thiết kế ban đầu. Một mạng điện gồm nhiều phần tử có thể có rất nhiều tình trạng cưỡng bức. Dòng điện lớn nhất có thể đi qua thiết bị đang xét trong các tình trạng cưỡng bức của mạng được gọi là dòng điện cưỡng bức Icb của phần tử đó. Dòng điện làm việc bình thường và dòng điện cưỡng bức của một phần tử được gọi chung là dòng điện làm việc tính toán lâu dài. Thường dòng điện cưỡng bức có trị số lớn hơn dòng điện bình thường vì vậy dựa vào dòng điện này người ta chọn dây dẫn và các khí cụ điện có dòng điện đi qua. Dòng điện cưỡng bức
được dùng để kiểm tra các khí cụ điện và dây dẫn theo điều kiện phát nóng lâu dài.
Thông thường để đồng bộ trong vận hành ở các cấp UC, UT chỉ chọn các thiết bị cùng loại.
Sơ đồ:
Phụ tải cấp điện áp máy phát bao gồm các đường dây:
4 kộp 15Mì W 4 đơn 5Mì W
Để giảm dòng công suất tải qua các kháng điện phân đoạn và độ tin cậy cung cấp điện cho phụ tải địa phương, SUF được trích nhiều nhất trên phân đoạn giữa của thanh góp 10,5 kV.
a. Các mạch cấp điện áp 110kV:
• Đường dây kép nối về hệ thống:
Phụ tải cực đại phát về hệ thống Sht max = 112,618 MVA Dòng điện cưỡng bức qua dây dẫn khi bị sự cố 1 đường dây:
ht m cb1
Cđ
S 112,618
I 0,5911
3U 3 110
ax m
= = =
ì (kA)
• Đường dây phụ tải cao áp:
Gồm 1 dây kép, trong tính toán coi tương đương 2 dây đơn.
Phụ tải cực đại phía cao áp SUC max = 31,765 MVA
Dòng điện cưỡng bức qua dây dẫn khi bị sự cố 1 đường dây:
UC m cb2
Cđ
S 31,765
I 0,1667
3U 3 110
ax m
= = =
ì (kA)
• Phía cao áp máy biến áp ba cuộn dây:
Công suất qua phía cao của máy biến áp ba cuộn dây:
- Bình thường: SC max = 56,309 MVA
- Khi sự cố hỏng máy biến áp bộ: SC = 5,761 MVA
- Khi sự cố hỏng một máy biến áp ba cuộn dây: SC = 76,147 MVA
C cb3
Cđ
S 76,147
I 0,3997
3U m 3 110
= = =
ì (kA)
Vậy dòng cưỡng bức phía cao áp là:
Icb110 = max{Icb1, Icb2, Icb3} = max{0,5911; 0,1667; 0,3997} = 0,5911 kA b. Các mạch cấp điện áp 35kV:
• Đường dây phụ tải trung áp:
Gồm 3 dây kép và 1 dây đơn, trong tính toán coi tương đương 7 dây đơn.
Phụ tải cực đại phía cao áp SUT max = 82,353 MVA
UT max bt 4
Tđ
1 S 1 82,353
I 0,1941
7 3U m 7 3 35
= ì = ì =
ì (kA)
cb4 bt 4
I =2I = ì2 0,1941 0,3882= (kA)
• Bộ máy phát – máy biến áp hai dây quấn:
Fđ td
cb6
Tđ
1 1
S S 68,75 16,5
4 4
I 1,05 1,05 1,1193
3U 3 35
m
m
− − ì
= = ì =
ì
(kA)
• Phía trung áp máy biến áp ba cuộn dây:
- Bình thường: ST max = 8,864 MVA
- Khi sự cố hỏng máy biến áp bộ: ST = 41,1765 MVA
- Khi sự cố hỏng một máy biến áp ba cuộn dây: ST = 17,728 MVA
T cb5
Tđ
S 41,1765
I 0,6792
3U m 3 35
= = =
ì (kA)
Vậy dòng cưỡng bức phía trung áp là:
Icb35 = max{Icb4, Icb5, Icb6} = max{0,1941; 0,6792; 1,1193} = 1,1193 kA c. Các mạch cấp điện áp 10,5 kV:
• Phía hạ áp máy biến áp ba cuộn dây:
- Bình thường: SH max = 52,820 MVA
- Khi sự cố hỏng máy biến áp bộ: SH = 46,9375 MVA
- Khi sự cố hỏng một máy biến áp ba cuộn dây: SH = 93,875 MVA
H cb8
Hđ
S 93,875
I 5,1618
3U m 3 10,5
= = =
ì (kA)
• Mạch máy phát:
Fđ cb8
Fđ
S 68,75
I 1,05 1,05 3,9693
3U 3 10,5
m m
= = ì =
ì (kA)
• Mạch qua các kháng điện phân đoạn:
Dòng cưỡng bức qua kháng điện phân đoạn Icb9 được xét theo 2 trường hợp:
Trường hợp 1: Khi sự cố hỏng 1 máy biến áp liên lạc (B1 hoặc B2) Công suất truyền tải qua máy biến áp ba cuộn dây:
MBA qtsc Bđ
S =k S m =1,4 75 105ì = (MVA) Công suất qua kháng điện:
K MBA td Fđ
1 5 15 2 15 2
S S S S
4 cosϕ m
+ +
= + + −
K
1 35
S 105 16,5 68,75 84,125
4 0,8
= + ì + − = (MVA)
Trường hợp 2: Khi sự cố một máy phát (MF1 hoặc MF3) Công suất truyền tải qua máy biến áp ba cuộn dây:
MBA Fđ td
1 3 1 3
S 2S S S 2 68,75 16,5 100 12,6
2 m 4 UF 2 4
= − − ữ= ì − ì − ữ= (MVA)
Công suất qua kháng điện:
K MBA
5 15 2 15 2 35
S S 12,6 31,15
cosϕ 0,8
+ +
= − = − = − (MVA)
Vậy dòng cưỡng bức qua kháng điện được xét khi sự cố 1 máy biến áp ba cuộn dây (B1 hoặc B2):
K cb9
Fđ
S 84,125
I 4,6257
3U m 3 10,5
= = =
ì (kA)
d. Chọn kháng điện phân đoạn:
Chọn kháng điện phân đoạn theo điều kiện sau:
UKđm ≥ Umạng = 10,5 kV IKđm ≥ IcbK = 4,6257 kA
Tra “Lựa chọn và tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500kV” (Ngô Hồng Quang, NXB Khoa học và Kỹ thuật, 2002), bảng 7.7, trang 368, chọn kháng điện bê tông có cuộn dây bằng nhôm loại PЪA-10-5000-10.
Các thông số kỹ thuật của kháng điện này:
UKđm = 10,5 kV IKđm = 5 kA XK% = 10%
CHƯƠNG 3: