Tính toán dòng cưỡng bức

Các khí cụ điện làm việc có 2 trạng thái cơ bản:

- Trạng thái làm việc bình thường Ibt: Xác định dòng làm việc bình thường để chọn các khí cụ điện theo điều kiện kinh tế. Ibt được xác định theo luồng công suất cực đại qua thiết bị đó ( không có phần tử nào bị tách ra khỏi sơ đồ).

- Trạng thái làm việc cưỡng bức Icb: được xác định để chọn các thiết bị theo điều kiện ổn định nhiệt. Icb được xác định khi một phần tử của nhà máy bị sự cố và tách ra, gây lên trên phần tử đang xét trạng thái làm việc nặng nề nhất.

2.4.1.Phương án I

a. Phía hệ thống 220 kV

- Nhà máy nối với hệ thống bằng đường dây kép dài 130km.

Công suất lớn nhất đưa về hệ thống trong chế độ bình thường là:

SHT max = 146,7469 MVA

Công suất cưỡng bức xảy ra khi đứt một mạch đường dây kép về hệ thống:

44 12-

14

52,2061 2,0666 54,2727

2 70,24914 14-

15

94,7091 2,0666 96,7756

1 112,57619 15-

18

92,7073 5,4374 98,1446

3 341,83428 18-

20

36,0367 5,4374 41,4740

2 39,40855 20-

24

59,6840 -

14,7874

44,8967

4 119,38236

TổNG 1499,30352

Scb1 = SHT max = 146,7469 MVA - Phía cao của máy biến áp liên lạc:

Trong điều kiện vận hành bình thường: SCmax = 149,9459 MVA Khi sự cố, công suất qua phía cao của máy biến áp tự ngẫu sẽ lớn nhất khi hỏng một máy biến áp tự ngẫu tại thời điểm phụ tải trung áp nhỏ nhất, khi đó dòng công suất sẽ truyền từ phía hạ và trung sang phía cao của máy biến áp tự ngẫu còn lại. Theo tính toán trong phần kiểm tra quá tải sự cố một máy biến áp tự ngẫu, ta có:

SCmax(scTN) = 232,7242 MVA

Vậy công suất lớn nhất phía cao của máy biến áp liên lạc là:

Scb2 = SCmax(scTN) = 232,7242 MVA - Một lộ đường dây kép x 85 MW: cosptC 0,87

Công suất cưỡng bức xảy ra khi đứt một mạch đường dây kép:

Scb3 = P max lékÐp

cosptC  85

0,87  97,701 MVA - Đường dây đơn x 80 MW: cosptC 0,87

Công suất cưỡng bức là:

Scb4 = Slv max = Plvmax cosptC

80 0,87 - Phía cao áp của máy biến áp 2 dây quấn T1:

Công suất cưỡng bức xảy ra khi máy phát làm việc quá tải:

Scb5 = 1,05. SdmF = 1,05. 117,65 = 123,532 MVA Vậy dòng điện cưỡng bức phía điện áp 220 kV:

I cb220 = Max S cb1 ,Scb2 ,S cb3 ,Scb4 ,S cb5

3.UdmC  Scb2 3.UdmC

232,7242 3.220 b. Phía trung áp 110 kV

- Một lộ đường dây kép x 40MW: cosptT 0,89

Công suất cưỡng bức xảy ra khi đứt một mạch đường dây kép:

Scb1 = P max lékÐp cosptT

40 0,89

- Đường dây đơn x 25MW: cosptT 0,89

45

 91,954 MVA

 0,611kA

 44,944 MVA

Công suất cưỡng bức là:

Scb2 = Slv max = Plv max cosptT

25 0,89 - Phía trung áp của máy biến áp liên lạc:

Điều kiện vận hành bình thường: STmaxbt = 70,0242 MVA

Khi sự cố, công suất qua phía trung của MBATN sẽ là lớn nhất khi sự cố một MBATN tại thời điểm phụ tải trung áp cực tiểu. Theo tính toán trong phần kiểm tra quá tải sự cố MBATN ta có: ST max(scTN) = 140,0483 MVA

Vậy công suất lớn nhất phía trung của máy biến áp liên lạc là:

Scb3 = ST max(scTN) = 140,0483 MVA

- Phía cao áp của máy biến áp hai dây quấn bên trung áp:

Công suất cưỡng bức phía cao áp của máy biến áp 2 dây quấn bên trung áp là:

Scb4 = 1,05. SdmF = 1,05. 117,65 = 123,532 MVA Vậy dòng điện cưỡng bức lớn nhất ở phía 110 kV:

I cb110 = Max S cb1 ,S cb2 ,S cb3 ,S cb4 

3.UdmT  Scb3 3.U dmT

140,0483 3.110 c. Phía hạ áp 10,5 kV

Dòng cưỡng bức xảy ra khi máy phát điện làm việc quá tải:

I cb10,5= 1,05. I dmF = 1,05. SdmF

3. UdmF  1,05. 117,65

3.10,5  6,792 kA Bảng 2-9: Bảng dòng điện cưỡng bức phương án I

2.4.2. Phương án II a. Phía hệ thống 220 kV

- Nhà máy nối với hệ thống bằng đường dây kép dài 130km.

Công suất lớn nhất đưa về hệ thống trong chế độ bình thường là:

SHT max = 146,7469 MVA

Công suất cưỡng bức xảy ra khi đứt một mạch đường dây kép về hệ thống:

46

U đm (kV) 220 110 10,5

I cb (kA) 0,611 0,735 6,792

 28,089 MVA

 0,735 kA

Scb1 = SHT max = 146,7469 MVA - Phía cao của máy biến áp liên lạc:

Điều kiện vận hành bình thường: SCmax = 94,7091 MVA

Khi sự cố, công suất qua phía cao của MBATN sẽ lớn nhất khi hỏng một MBATN tại thời điểm phụ tải trung áp cực tiểu, khi đó dòng công suất sẽ truyền từ phía hạ và trung sang phía cao của MBATN còn lại.

Theo tính toán trong phần kiểm tra quá tải sự cố MBATN, ta có:

SCmax(scTN) = 122,2507 MVA

Vậy công suất lớn nhất phía cao của máy biến áp liên lạc là:

Scb2 = SCmax(scTN) = 122,2507 MVA - Một lộ đường dây kép x 85 MW:

Công suất cưỡng bức xảy ra khi đứt một mạch đường dây kép:

Scb3 = P max lékÐp cosptC

85 0,87 - Đường dây đơn x 80 MW:

Công suất cưỡng bức là:

Scb4 = P max lékÐp cosptC

80 0,87

- Phía cao áp của máy biến áp 2 dây quấn nối vào thanh góp 220kV:

Công suất cưỡng bức xảy ra khi máy phát làm việc quá tải:

Scb5 = 1,05. SdmF = 1,05. 117,65 = 123,532 MVA Vậy dòng điện cưỡng bức phía điện áp 220 kV:

I cb110 = Max S cb1 ,S cb2 ,S cb3 ,S cb4 ,S cb5 

3.UdmC  Scb1 3.UdmC

146,7469 3.220 b. Phía trung áp 110 kV

- Một lộ đường dây kép x 40MW: cosptT 0,89

Công suất cưỡng bức xảy ra khi đứt một mạch đường dây kép:

Scb1 = P max lékÐp cosptT

40 0,89

- Đường dây đơn x 25MW: cosptT 0,89 Công suất cưỡng bức là:

47

 97,701 MVA

 91,954 MVA

 0,385 kA

 44,944 MVA

Scb2 = Slv max = Plvmax

cosptT

25 0,89 - Phía trung áp của máy biến áp liên lạc:

Điều kiện vận hành bình thường: ST max bt = 14,787 MVA

Khi sự cố, để xác định công suất lớn nhất qua phía trung của máy biến áp tự ngẫu (MBATN) ta cần so sánh các trường hợp sau:

+ Sự cố một bộ trung tại thời điểm phụ tải trung áp cực đại, khi đó ta

có công suất phía trung áp của một MBATN là: ST(scbTptT max) = SptT max

2

= 134,8315

2  67,4158 MVA

+ Sự cố một MBATN khi phụ tải trung áp cực đại, khi đó ta có công suất phía trung áp của một MBATN là:

ST(scTNptT max) = SptT max - SbT = 134,8315 - 110,4736 = 24,3579 MVA

+ Sự cố một MBATN khi phụ tải trung áp cực tiểu, khi đó ta có công suất phía trung áp của một MBATN là:

ST(scTNptT min) = SbT - SptT min = 110,4736 - 80,8989 = 29,5747 MVA

Vậy công suất lớn nhất phía trung của máy biến áp liên lạc là:

Scb3 = ST(scbTptT max) = 67,4158 MVA

- Cuộn cao áp của máy biến áp 2 dây quấn bên trung áp:

Công suất cưỡng bức phía cao áp của máy biến áp 2 dây quấn bên trung áp là:

Scb4 = 1,05. SdmF = 1,05. 117,65 = 123,5325 MVA Vậy dòng điện cưỡng bức lớn nhất ở phía 110 kV:

I cb110 = Max S cb1 ,Scb2 ,S cb3 ,Scb4 

3.UdmT  Scb4 3.U dmT

123,5325 3.110 c. Phía hạ áp 10,5 kV

Dòng cưỡng bức xảy ra khi máy phát điện làm việc quá tải:

I cb10,5= 1,05. I dmF = 1,05. SdmF

3. UdmF  1,05. 117,65

3.10,5  6,792 kA

48

 28,089 MVA

 0,649 kA

Bảng 2 -10: Bảng dòng điện cưỡng bức phương án II

Chương III

tính toán ngắn mạch

Việc tính toán dòng điện ngắn mạch để phục vụ chọn khí cụ điện và kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt, ổn định động cho khí cụ điện và dây dẫn của nhà máy khi dòng ngắn mạch qua chúng. Dòng điện ngắn mạch tính toán để chọn khí cụ điện và dây dẫn là dòng điện ngắn mạch 3 pha và dùng phương pháp đường cong tính toán để tính toán ngắn mạch cho các phương án.