lựa chọn khí cụ điện và dây dẫn, thanh góp

LỜI NÓI ĐẦU
Điện năng là nguồn năng lượng cần thiết cho toàn bộ nền kinh tế và đời
sống xã hội trong mỗi quốc gia. Do nhu cầu kinh tế và đời sống xã hội ngày
một nâng cao, phụ tải ngày càng phát triển, nhất là trong công cuộc công
nghiệp hoá – hiện đại hoá đất nước, mức độ tiêu thụ năng lượng điện ngày
càng tăng cao. Bởi vậy đòi hỏi hệ thống điện phải không ngừng phát triển và
lớn mạnh.
Để đáp ứng nhu cầu về sử dụng năng lượng điện ngày càng tăng đó thì
cần phải xây dụng thêm các nhà máy điện và các đường dây truyền tải điện.
Nhà máy điện là một phần tử quan trọng trong hệ thống điện, có vốn
đầu tư khá lớn nên việc giải quyết đúng đắn vấn đề kinh tế - kỹ thuật trong
thiết kế, xây dựng và vận hành nhà máy điện sẽ đem lại hiệu quả kinh tế to
lớn cho nền kinh tế quốc dân.
Đồ án tốt nghiệp là một phần quan trọng trong quá trình học tập. Qua
bản đồ án tốt nghiệp này sẽ giúp sinh viên ôn lại những kiến thức đã tích luỹ
được đồng thời có cái nhìn tổng quan và hiểu biết về thực tế nhiều hơn.
Bản đò án tốt nghiệp này của em được giao có nhiệm vụ là thiết kế phần
điện cho nhà máy nhiệt điện.
Với những nội dung được giao của bản đồ án em đã hoàn thành đúng
khối lượng và thời gian. Trong quá trình thực hiện em cũng có nhiều cố gắng
song khó có thế tránh khỏi những thiếu sót và hạn chế. Kính mong được sự
chỉ bảo và góp ý của các thầy cô để bản thiết kế của em được hoàn thiện hơn.
- 1 -
LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình thực hiện đề tài, em đã nhận được sự quan tâm giúp
đỡ của các thầy giáo, cô giáo, các đơn vị tập thể trong và ngoài trường.
Trước tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc của mình đến thầy giáo
PGS. TS Nguyễn Hữu Khái đã trực tiếp hướng dẫn và dìu dắt em trong suốt
quá trình thực hiện đề tài này.
Em xin cảm ơn sự nhiệt tình chỉ bảo, dạy dỗ của các thầy cô giáo trong
khoa kỹ thuật công nghiệp đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em trong suốt

quá trình học tập và thực hiện đề tài tốt nghiệp của mình.
Em xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến gia đình cùng toàn thể bạn bè đã
động viên giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập cũng như trong quá trình
em hoàn thành đồ án tốt nghiệp.
Em xin chân thành cảm ơn!

Nam Định, ngày 13 tháng 12 năm 2008
Sinh viên
Phạm thị Ngọc Bích
- 2 -
CHƯƠNG 1
TÍNH TOÁN PHỤ TẢI VÀ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT
1.1. Chọn máy phát điện
Theo nhiệm vụ thiết kế nhà máy điện gồm 4 tổ máy công suất mỗi máy là
63 MW.
Để thuận tiện cho việc xây dựng cũng như vận hành ta chọn các máy phát
điện cùng loại:
Chọn máy phát điện đồng bộ tua bin hơi có các thông số sau:
Loại máy
S
MVA
P
MW
U
kV
I
kA
Cosϕ
X
d

’’ X
d
’ X
d
TBφ-63-2
78,75 63 10,5 4,33 0,8 0,153 0,224 2,199
1.2. Tính toán phụ tải và cân bằng công suất
Từ bảng biến thiên phụ tải ngày ta xây dựng đồ thị phụ tải ở các cấp điện
áp theo công thức:

max
.
100
%
)( P
P
tP =

ϕ
Cos
tP
tS
)(
)( =
Trong đó:
S(t): Công suất biểu kiến của phụ tải tại thời điểm t
P(t): Công suất tác dụng của phụ tải tại thời điểm t
Cosϕ : Hệ số công suất phụ tải
1.2.1. Phụ tải cấp điện áp máy phát(địa phương):

U
đm
= 10,5 (kV); P
max
= 8 (MW); Cosϕ = 0,85

max
.
100
%
)( P
P
tP
dp
=

ϕ
Cos
tP
tS
dp
dp
)(
)( =

Sau khi tính toán ta có bảng số liệu:
- 3 -
t(h)
0÷8 8÷12 12÷14 14÷20 20÷24
P% 65 90 80 100 65

P
dp
(MW) 5,2 7,2 6,4 8 5,2
S
dp
(MVA) 6,117 8,470 7,529 9,411 6,117
Đồ thị phụ tải địa phương:
1.2.2. Phụ tải trung áp:
U
đm
= 110 (kV); P
max
= 100 (MW); Cosϕ = 0,85

max110
.
100
%
)( P
P
tP =

ϕ
Cos
tP
tS
)(
)(
110
=

Kết quả tính toán cân bằng công suất
Thời gian
0÷8 8÷12 12÷14 14÷20 20÷24
P% 70 90 90 100 70
- 4 -
9.411
6.117
7.529
8.47
6.117
0
3
6
9
12
0 4 8 12 16 20 24
t(h)
S(MVA)
P
110
(MW) 70 90 90 100 70
S
110
(MVA) 82,352 105,882 105,882 117,647 82,352
Đồ thị phụ tải trung áp:
1.2.3. Phụ tải toàn nhà máy
P
max
=63.4= 252 (MW); cosϕ = 0,8

max
100
%
)( P
P
tP
NM
=

ϕ
Cos
tP
tS
NM
)(
)( =
Kết quả tính toán cân bằng công suất phụ tải toàn nhà máy
Thời gian
0÷8 8÷12 12÷14 14÷20 20÷24
P% 70 90 80 100 70
P
NM
(MW) 176,4 226,8 201,6 252 176,4
S
NM
(MVA) 220,5 283,5 252 315 220,5
- 5 -
82.352
117.647
105.882

82.352
0
30
60
90
120
0 4 8 12 16 20 24
t(h)
S(MVA)
Đồ thị phụ tải:
1.2.4. Phụ tải tự dùng của nhà máy
Nhà máy nhiệt điện thiết kế có lượng điện tự dùng chiếm 7% công suất
định mức của toàn nhà máy.
Phụ tải tự dùng của nhà máy tại các thời điểm có thể tính theo biểu thức sau:









+=
NMdm
NM
nmtd
S
tS
StS

)(
6,04,0
100
%
)(
α
Trong đó:
S
td
(t): Công suất phụ tải tự dùng tại thời điểm t
S
NMdm
: Công suất đặt của toàn nhà máy
S
NM
(t) : Công suất nhà máy phát ra ở thời điểm t
α : Số phần trăm lượng điện tự dùng
Sau khi tính toán ta có bảng kết quả:
Thời gian 0÷8 8÷12 12÷14 14÷20 20÷24
S
NM
(t) 220,5 283,5 252 315 220,5
S
td
(t) 18,081 20,727 19,404 22,05 18,081
- 6 -
220.5
283.5
252
315

220.5
0
80
160
240
320
0 4 8 12 16 20 24
t(h)
S(MVA)
Đồ thị phụ tải:
1.2.5. Công suất phát về hệ thống
Công suất của nhà máy phát về hệ thống được tính theo công thức
S
VHT
(t) = S
NM
(t) - {S
đp
(t) + S
110
(t) + S
td
(t)}
Sau khi tính toán ta có bảng kết quả:
Thời gian 0÷8 8÷12 12÷14 14÷20 20÷24
S
NM
(MVA) 220,5 283,5 252 315 220,5
S
dp

(MVA) 6,117 8,470 7,529 9,411 6,117
S
110
(MVA) 82,352 105,882 105,882 117,647 82,352
S
td
(MVA) 18,081 20,727 19,404 22,05 18,081
- 7 -
18.081
22.05
18.081
19.404
20.727
0
6
12
18
24
0 4 8 12 16 20 24
t(h)
S(MVA)
S
VHT
(MVA) 113,95 148,421 119,185 165,892 113,95
Đồ thị công suất phát về hệ thống của nhà máy :
- 8 -
113.95
119.185
165.892
148.421

113.95
0
30
60
90
120
150
180
0 4 8 12 16 20 24
t(h)
S(MVA)
Đồ thị phụ tải tổng hợp của toàn nhà máy
- 9 -
82.352
117.647
105.882
82.352
6.117
9.411
7.529
8.47
6.117
283.5
220.5
315
252
220.5
113.95
119.185
165.892

148.421
113.95
18.081
22.05
19.404
20.727
18.081
0
50
100
150
200
250
300
350
0 4 8 12 16 20 24
t(h)
S(MVA)
CHƯƠNG 2
ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI ĐIỆN CHÍNH CỦA NHÀ MÁY
Chọn sơ đồ nối điện chính của nhà máy điện là một khâu quan trọng trong
quá trình thiết kế nhà máy điện. Các phương án phải đảm bảo độ tin cậy cung
cấp điện cho phụ tải, đồng thời thể hiện được tính khả thi và đem lại hiệu quả
kinh tế.
Theo nhiệm vụ thiết kế nhà máy có 4 tổ máy phát, công suất định mức của
mỗi tổ máy là 63 MW có nhiệm vụ cung cấp điện cho phụ tải ở ba cấp điện áp
sau:
+ Phụ tải địa phương:
S
dpmax

= 9,411 (MVA)
S
dpmin
= 6,117 (MVA)
+ Phụ tải trung áp:
S
110max
= 117,647 (MVA)
S
110min
= 82,352 (MVA)
+ Công suất phát về hệ thống:
S
VHTmax
= 165,892 (MVA)
S
VHTmin
= 113,95 (MVA)
Theo đề ra ta nhận thấy:
+ Dự trữ quay của hệ thống: S
DT
= 110 (MVA)
+ Công suất một bộ máy phát điện _ máy biến áp không lớn hơn dữ trữ
quay của hệ thống nên ta dùng sơ đồ bộ: máy phát điện _ một máy biến áp.
+ Để hạn chế dòng ngắn mạch, trong chế độ làm việc bình thường hai
máy biến áp cung cấp cho phụ tải địa phương làm việc riêng rẽ ở phía 10,5kV
và mỗi máy cấp cho một nửa phụ tải địa phương. Khi một máy bị sự cố thì
máy còn lại với khả năng quá tải sẽ cung cấp điện cho toàn bộ phụ tải địa
phương.
- 10 -

+ Nhà máy có ba cấp điện áp là 10,5 kV; 110kV; 220kV. Trong đó lưới
điện áp cao 220 (kV) và trung áp 110 (kV) đều là trung tính trực tiếp nối đất
nên ta sử dụng máy biến áp tự ngẫu để liên lạc giữa các cấp điện áp.
Từ các nhận xét trên ta đưa ra các phương án nối điện cho nhà máy thiết kế:
2.1. Phương án 1
F3
F4
TD
TD
DP+TD
DP+TD
F1
F2
B1
B2
B3
B4
220 kV
HT
110 kV
Phương án này có ưu điểm đảm bảo cung cấp điện cho các phụ tải ở các
cấp điện áp, công suất hai máy biến áp tự ngẫu có dung lượng nhỏ.
2.2. Phương án 2
- 11 -
Phương án này có ưu điểm đảm bảo cung cấp điện cho các phụ tải ở các
cấp điện áp. Tuy nhiên nhược điểm của phương án này là việc lắp đặt bộ
MF_MBA ba pha 2 dây quấn lên lưới điện 220Kv sẽ khó khăn và đắt hơn rất
nhiều.
2.3. Phương án 3
~ ~ ~ ~

Phương án này có ưu điểm đảm bảo cung cấp điện cho các phụ tải ở các
cấp điện áp.
Nhược điểm của phương án là phụ tải điện áp bên cao và bên trung không
chênh nhau nhiều nên việc sử dụng 2 máy biến áp tự ngẫu để liên lạc không
có hiệu quả là bao nhiêu, trong khi đó bên cao dùng 2 bộ MF-MBA là tốn
kém ,số lượng máy biến áp nhiều.
Nhận xét:
Qua phân tích sơ bộ các phương án đưa ra ta nhận thấy phương án 1 và
phương án 2 có nhiều ưu điểm hơn. Vì vậy ta giữ lại hai phương án này để
tính toán kinh tế, kỹ thuật từ đó chọn một phương án tối ưu nhất cho nhà máy
thiết kế.
- 12 -
CHƯƠNG 3
CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG
Giả thiết các máy biến áp được chế tạo phù hợp với điều kiện nhiệt độ môi
trường nơi lắp đặt nhà máy điện. Do vậy không cần hiệu chỉnh công suất định
mức của chúng.
3.1. Phương án 1
3.1.1. Chọn máy biến áp
1. Chọn máy biến áp bộ B
3
, B
4
Công suất của máy biến áp bộ B
3
, B
4
chọn theo điều kiện
S
B3

= S
B4
≥ S
đmF
= 78,75 (MVA)
Tra bảng chọn máy biến áp ta chọn máy biến áp loại: TДЦ có các thông
số chính sau:
S
đm
(MVA)
U
C
(kV)
U
H
(kV)
∆P
0
(kW)
∆P
n
(kW)
Un% I
0
%
80 121 10,5 70 310 10,5 0,55
2. Chọn công suất máy biến áp tự ngẫu B
1
, B
2

Công suất của máy biến áp tự ngẫu được chọn theo điều kiện:
- 13 -
~ ~ ~ ~

MFdmdmbdmb
SSS
⋅≥=
α
1
21
Trong đó:
α: Hệ số có lợi của MBA tự ngẫu

5,0
220
110220
=
−
=
−
=
C
TC
U
UU
α
⇒
)(75,15775,78
5,0
11

21
MVASSS
MFdmdmBdmB
=⋅=⋅≥=
α
Tra tài liệu “Thiết kế nhà máy điện” ta chọn máy biến áp tự ngẫu loại AT
ДЦTH có S
đm
= 160 (MVA), với các thông số cơ bản sau:
U
C
(kV)
U
T
(kV)
U
H
(kV)
∆P
0
(kW)
∆P
N
(kW)
U
N
% I
0
%
C-T C-H T-H C-T C-H T-H

230 121 11 85 380 11 32 20 0,5
3.1.2. Phân bố công suất cho các máy biến áp
Để đảm bảo vận hành kinh tế
các máy biến áp ta cho hai MBA
bộ B
3
và B
4
làm việc với đồ thị
phụ tải bằng phẳng cả năm như
sau:
S
B3
= S
B4
= S
MFdm
-
4
maxtd
S

= 78,75 -
4
05,22
= 73,24 (MVA)
Đồ thị phụ tải của B
3
và B
4

Nhận thấy: S
B3
= S
B4
= 73,24 < S
đmB3
= 80 (MVA). Vậy ở điều kiện làm việc
bình thường máy biến áp B
3
và B
4
không bị quá tải.
Đối với các máy biến áp tự ngẫu B
1
và B
2
công suất truyền tải lên các cấp
điện áp được tính theo công thức sau:
+ Công suất truyền tải lên cao áp mỗi máy là:
- 14 -
S
CB1
= S
CB2
=
2
1
(S
VHT
)

+ Công suất truyền tải lên trung áp mỗi máy là:

2
)(
43110
21
BB
TBTB
SSS
SS
+−
==
+ Công suất truyền tải lên cuộn hạ áp mỗi máy:
S
HB1
= S
HB2
= S
CB1
+ S
TB1
= S
CB2
+S
TB2
Dựa vào bảng phân bố công suất toàn nhà máy ta tính được công suất
truyền tải lên các cấp điện áp cho từng thời điểm, theo các công thức trên ta
có bảng kết quả:
S
MVA

0÷8 8÷12 12÷14 14÷20 20÷24
S
B3
=S
B4
73,24 73,24 73,24 73,24 73,24
S
C(B1,B2)
56,975 74,210 59,592 82,946 56,975
S
T(B1,B2)
-32,064 -20,299 -20,299 -14,416 -32,064
S
H(B1,B2)
24,911 53,911 39,293 68,53 24,911
Dấu “_” chứng tỏ công suất được đưa từ thanh góp 110 kV sang thanh góp
220 kV
Qua bảng phân bố trên ta nhận thấy:
S
Cmax
= 82,946< S
đm B1,B2
= 160 (MVA)
S
Tmax
= 32,064< S
M
= α.S
đmB1
= 160 . 0,5 = 80 (MVA)

S
Hmax
= 68,53 < S
M
= α.S
đmB1
= 80 (MVA)
Vậy ở điều kiện làm việc bình thường các máy biến áp B
1
, B
2
không bị quá
tải.
3.1.3. Kiểm tra khả năng mang tải của các máy biến áp
Công suất định mức của MBA chọn lớn hơn công suất thừa cực đại nên
không cần kiểm tra điều kiện qúa tải bình thường.
Kiểm tra sự cố: Sự cố nguy hiểm nhất là khi S
110
= S
110max
= 117,647(MVA)
Ta xét các sự cố sau:
+ Sự cố B4 (hoặc B3)
- 15 -
~ ~ ~ ~
Khi sự cố máy biến áp B4 (hoặc B3) mỗi máy biến áp tự ngẫu cần phải tải
một lượng công suất là:
- Phía trung áp:
S
T(B1;B2)

=
2
24,73647,117
2
)S - (S
B3110max
−
=
= 22,20 (MVA)
- Phía hạ áp:
S
H(B1;B2)
= S
MFdm
-
2
1
S
dp
-
4
1
S
td
= 78,75 -
2
1
.9,411 -
4
1

.22,05 = 68,532 (MVA)
- Phía cao áp:
S
C(B1;B2)
= S
H(B1;B2)
- S
T(B1;B2)
= 68,532 - 22,20 = 46,332 (MVA)
Khi đó công suất phát lên hệ thống của nhà máy thiếu so với lúc bình thường
một lượng là:
S
th
=S
VHT
- (S
C(B1)
+ S
C(B2)
) = 165,892 - 2.46,332 = 73,228 (MVA)
Ta thấy: S
dtHT
> S
thiếu
⇒ hệ thống làm việc bình thường.
+ Sự cố B1 (hoặc B2)
- 16 -
~ ~ ~ ~
Khi có sự cố máy biến áp B1 (hoặc B2) máy biến áp tự ngẫu còn lại phải tải
một lượng công suất là:

Phía trung áp:
S
T(B2)
= S
110max
- S
B3
- S
B4
= 117,647 - (73,24.2) = -28,833 (MVA)
Phía hạ áp:
S
H(B2)
= S
MFdm
- S
dp
-
4
1
S
tdmax
= 78,75 - 9,411 -
4
1
.22,05 = 63,826 MVA
Phía cao áp:
S
C(B2)
= S

H(B2)
- S
T(B2)
= 62,826 - (-28,833) = 92,659 MVA
Lượng công suất phát về hệ thống của nhà máy còn thiếu so với lúc bình
thường một lượng là:
S
thiếu
= S
VHT
- S
C(B2)
= 165,892 - 92,695 = 73,232 MVA
Nhận thấy: S
dtHT
> S
thiếu
⇒ hệ thống làm việc bình thường
Kết luận:
Các máy biến áp đã chọn cho phương án 1 hoàn toàn đảm bảo yêu cầu kỹ
thuật, làm việc tin cậy, không có tình trạng máy biến áp làm việc quá tải.
3.1.4. Tính toán tổn thất điện năng trong các máy biến áp
- 17 -
Tổn thất trong máy biến áp gồm hai phần:
- Tổn thất sắt không phụ thuộc vào phụ tải của máy biến áp và bằng tổn thất
không tải của nó.
- Tổn thất đồng trong dây dẫn phụ thuộc vào phụ tải của máy biến áp.
Công thức tính tổn thất điện năng trong máy biến áp ba pha hai cuộn dây
trong một năm:
∆A

B3
= ∆A
B4
= ∆P
0
.t + ∆P
N
2
dm
b
S
S








.t
Đối với máy biến áp tự ngẫu:
∆A
TN
= ∆P
0
.t +
( )
ti.S.Pti.S.Pt.S.P
S

365
2
HiNH
2
tiNTi
2
CiNC
2
dmB
∆+∆+Σ∆
Trong đó:
S
Ci
, S
ti’
S
Hi
: công suất tải qua cuộn cao, trung, hạ của mỗi máy biến áp tự ngẫu
trong khoảng thời gian t
i
.
S
b
: công suất tải qua mỗi máy biến áp hai cuộn dây trong khoảng thời gian t
i
.
∆P
NC
= 0,5







α
∆
−
α
∆
+∆
−−
−
2
HNT
2
HNC
TNC
PP
P
= 0,5








−+

22
5,0
380.5,0
5,0
380.5,0
380
=190 kW
∆P
NT
= 0,5






α
∆
−
α
∆
+∆
−−
−
2
HNC
2
HNT
TNC
PP

P
= 0,5








−+
22
5,0
380.5,0
5,0
380.5,0
380
=190 kW
∆P
NH
= 0,5






∆−
α
∆

+
α
∆
−
−−
TNC
2
HNC
2
HNT
P
PP
= 0,5








−+ 380
5,0
380.5,0
5,0
380.5,0
22
= 570 kW
Dựa vào bảng thông số máy biến áp và bảng phân phối công suất ta tính tổn
thất điện năng trong các máy biến áp như sau:

- 18 -
• Máy biến áp ba pha hai cuộn dây:
Máy biến áp B3 và B4 luôn cho làm việc với công suất truyền tải qua nó
S
b
= 73,24 MVA trong cả năm. Do đó
∆A
B3
= ∆A
B4
= 8760 (70+ 310
2
2
80
24,73
) = 2909,186.10
3
kWh.
• Máy biến áp tự ngẫu:
Ta có:
∆A = ∆P
0
.T +
( )
ti.S.Pti.S.Pti.S.P
S
365
2
HiNH
2

TiNT
2
CiNC
2
dm
∆+∆+∆Σ
Bảng giá trị:
MVA.
h 0÷8 8÷12 12÷14 14÷20 20÷24
∑
S
Ci
2
.t
i.
25969,20
4
22028,49
6
7102,41
2
41280,23
3
12984,60
2
109364,9
4
S
Ti
2

.t
i
8224,8 1648,197 824,098 1246,926 4112,4 16056,42
1
S
Hi
2
.t
i
4964,46 11625,58
3
3087,87
9
28178,16
5
2482,231 50338,31
8
∆A = 85.8760.10
-3
+
2
160
365
.10
-3
.(190.109364,94 + 190.16056,421 +
570.50338,318)
=744,6 + 748,86 = 1493,46 (MWh)
Như vậy tổng tổn thất điện năng một năm trong các máy biến áp là:
∆A

Σ

= ∆A
B1
+ ∆A
B2
+ ∆A
B3
+ ∆A
B4
= 2. ∆A
B1
+ 2. ∆A
B3
= 2. 1493,46 + 2.2909,186 = 8805,26 (MWh)
- 19 -
3.2. Phương án 2
~ ~ ~ ~
3.2.1. Chọn máy biến áp
1. Bộ máy phát - máy biến áp ba pha hai cuộn dây
S
đmB3, B4
≥ S
đmF
= 78,75 MVA
2. Máy biến áp tự ngẫu
S
đmB1
= S
đmB2

≥
α
1
S
MFđm

Với α =
C
TC
U
UU −
=
220
110220 −
= 0,5 là hệ số có lợi
S
đmB1
= S
đmB2
≥
5,0
1
. 78,75 = 157,5 (MVA)
- 20 -
Từ đó ta có bảng tham số máy biến áp cho phương án 2 như sau:
Cấp
điện
áp
khu
vực

(kV)
Loại S
đm
MVA
Điện áp cuộn
dây (kV)
Tổn thất (kW) U
N
% I%
P
0
P
N
C T H C-
T
C-
H
T-
H
C-
T
C-H T-
H
220
ATдцTH
160 23
0
121 11 8
5
38

0
11 32 2
0
0,5
110
Tдц
80 121 10,5 7
0
31
0
10,5 0,55
220
Tдц
80 242 10,5 8
0
32
0
11 0,6
3.2.2. Phân bố công suấ i cho các máy biến áp
1. Phân bố công suất cho bộ MF_MBA: F
3
_B
3
và F
4
_B
4
Để vận hành thuận tiện và kinh tế
ta cho B3, B4 làm việc với đồ thị
phụ tải bằng phẳng suốt năm do

đó công suất tải qua mỗi máy là:
S
B3
= S
B4
= S
đmF
-
4
maxtd
S

= 78,75 -
4
05,22
= 73,24 (MVA)
2. Phân bố công suất cho MBA B
1
, B
2
:
Phía trung áp: S
T
(t) =
2
1
(S
110
- S
B3

)
Phía cao: S
C
(t) =
2
1
(S
VHT
- S
B4
)
Phía hạ: S
H
(t) = S
T
(t) + S
C
(t)
- 21 -
Ta có bảng phân bố công suất:
S(MVA) Thời gian(h)
0÷8 8÷12 12÷14 14÷20 20÷24
S
B3
= S
B4
73,24 73,24 73,24 73,24 73,24
S
C(B1)
= S

C(B2)
20,355 37,59 22,97 46,326 20,355
S
T(B1)
= S
T(B2)
4,556 16,321 16,321 22,203 4,556
S
H(B1)
= S
H(B2)
24,911 53,911 39,291 68,529 24,911
Cuộn hạ có tải lớn nhất, được xác định theo công thức:
S
H(B1=B2)
= S
H
→
T
+ S
H
→
C
= 22,203 + 46,326 = 68,529 (MVA)
S
H(B1=B2)
= 68,529< S
H(B1=B2)đm
= α.S
(B1=B2)đm

= 0,5.160 = 80 (MVA)
Vậy MBA đã chọn là thoả mãn.
3.2.3. Kiểm tra khả năng mang tải của các máy biến áp khi bị sự cố
• Công suất định mức của MBA chọn lớn hơn công suất thừa cực đại nên
không cần kiểm tra điều kiện quá tải bình thường.
• Kiểm tra sự cố
Sự cố nguy hiểm nhất là khi S
110
= S
110
max

= 117,647 MVA
Ta xét các sự cố sau:
+ Xét sự cố bộ F
3
- B
3
- 22 -
~ ~ ~ ~
Phía trung của MBA tự ngẫu phải tải một lượng công suất là:
S
TB1(B2)
= S
TB1(B2)
=
2
1
S
110max

= 0,5.117,647= 58,823 MVA
Lượng công suất từ máy phát F
1
(F
2
) cấp lên phía hạ của B
1
(B
2
):
S
H(B1=B2)
= S
MFđm
-
2
1
S
đp
-
4
1
S
tdmax
= 78,75 - 0,5.9,411 - 0,25.22,05 = 63,02 MVA
Lượng công suất phát lên phía cao của B1 (B2)
S
C(B1=B2)
= S
H(B1=B2)

- S
T(B1=B2)
= 63,02 - 58,823= 4,197 MVA
Lượng công suất toàn bộ nhà máy phát lên hệ thống còn thiếu so với lúc bình
thường là:
S
thiếu
= S
VHT
- S
B4
- 2.S
C(B1=B2)
= 165,892 - 73,24 -2.4,197 = 84,258 MVA
- Công suất dự trữ của hệ thống là S
dtHT
= 110 MVA
Ta thấy S
dtHT
> S
thiếu
⇒ hệ thống làm việc bình thường
- 23 -
+ Xét sự cố B1 (B2)
~ ~ ~ ~
Khi sự cố máy biến áp B1 (hoặc B2) máy biến áp tự ngẫu còn lại phải tải một
lượng công suất là:
S =S
110max
- S

B3
= 117,647 - 73,24 = 44,407 MVA
Thực tế mỗi máy biến áp tự ngẫu phải tải được một lượng công suất là:
S
B2(B3)
= α.S
đmB
= 0,5.160 = 80 MVA
⇒ Vậy nên máy biến áp không bị quá tải.
+ Phân bố công suất khi sự cố B1:
Phía trung của MBA tự ngẫu phải tải sang thanh góp trung áp một lượng
công suất
S
T(B2)
= S
110max
- S
B3
= 117,647 - 73,24= 44,407 MVA
- Lượng công suất từ máy phát F
2
cấp lên phía hạ của B
2
S
H(B2)
= S
MFđm
- S
đp
-

4
1
.S
tdmax
= 78,75 - 9,411 -
4
1
.22,05 = 58,316 MVA
- Lượng công suất phát lên phía cao của B2:
S
C(B2)
= S
H(B2)
- S
T(B2)
= 58,316 - 44,407 = 13,909 MVA
- Lượng công suất toàn bộ nhà máy phát lên hệ thống còn thiếu so với lúc
bình thường là:
S
thiếu
= S
VHT
- 2.S
C(B1=B2)
= 165,892 - 2.46,332 = 73,228 MVA
Ta thấy S
dtHT
> S
thiếu
⇒ hệ thống làm việc bình thường.

- 24 -
Kết luận:
Các máy biến áp đã chọn cho phương án 2 hoàn toàn đảm bảo yêu cầu kỹ
thuật, làm việc tin cậy, không có tình trạng máy biến áp làm việc quá tải.
3.2.4. Tính toán tổn thất điện năng tổng các máy biến áp
Tổn thất trong máy biến áp gồm 2 phần:
- Tổn thất sắt không phụ thuộc vào phụ tải của máy biến áp và bằng tổn thất
không tải của nó.
- Tổn thất đồng trong dây dẫn phụ thuộc vào phụ tải của máy biến áp.
Công thức tính tổn thất điện năng trong máy biến áp ba pha hai cuộn dây
trong một năm:
∆A
B4
= ∆A
B3
= ∆P
0
.T + ∆P
N
2
dm
b
S
S









.t
• Đối với máy biến áp tự ngẫu
∆A
tn
= ∆P
0
.T +
2
dmB
S
365
.Σ(∆P
NC
.
2
Ci
S
.t
i
+ ∆P
nt
.
2
ti
S
.ti + ∆P
ntt
.

2
Hi
S
.ti)
Trong đó:
S
Ci
, S
Ti
. S
Hi
: công suất tải qua cuộn cao, trung, hạ của máy biến áp tự ngẫu
trong tổng thời gian ti.
S
b
: công suất tải qua mỗi máy biến áp hai cuộn dây trong khoảng thời gian t
i
.
∆P
NC
= 0,5.






α
∆
−

α
∆
+∆
−−
−
2
HNT
2
HNC
TNC
PP
P
∆P
NT
= 0,5.






α
∆
−
α
∆
+∆
−−
−
2

HNC
2
HNT
TNC
PP
P
∆P
NH
= 0,5.






∆−
α
∆
−
α
∆
−
−−
TNC
2
HNC
2
HNT
P
PP

Dựa vào bảng thông số máy biến áp và bảng phân phối công suất ta tính tổn
thất điện năng trong các máy biến áp như sau:
• Máy biến áp ba pha hai cuộn dây
Máy biến áp B3 và B4 luôn làm việc với công suất truyền tải qua nó:
- 25 -