Nhà máy thủy điện nho quế 1 giới thiệu chung về nhà máy thủy điện nho quế 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

ĐỒ ÁN 1

Họ Và Tên

:

Nhóm

:

Mã SV

:

Lớp

:

Giảng Viên Hướng Dẫn

:


Hải Phòng tháng 12 năm 2021
MỤC LỤC
Câu 1 Nhà máy thủy điện sơng cơn: ................................................................ 3
a, thuyết trình sơ đồ nối điện chính ................................................................. 3
b, thuyết trình sơ đồ tự dùng : ....................................................................... 10

+ Thông số kĩ thuật của các thiết bị .............................................................. 10
Câu 2: ............................................................................................................... 18
a, Theo điều kiện q tải bình thường (trường hợp chỉ có 1 MBA). ....Error!
Bookmark not defined.
b) Theo điều kiện quá tải sự cố (trường hợp 2 MBA cấp điện nhưng có 1 MBA
bị sự cố). ............................................................... Error! Bookmark not defined.

2


Câu 1 Nhà máy thủy điện Nho Quế 1 :

+ Giới thiệu chung về nhà máy
Cơng trình nhà máy thủy điện Nho Quế 1 được xây dựng trên Nho Quế – một nhánh
của sơng Gâm, cơng trình thuộc địa phận đặt tại xã Xín Cái và Giàng Chu Phìn tại
huyện Mèo Vạc tỉnh Hà Giang,Thủy điện khởi công năm 2013, hồn thành tháng
6/2015. Chủ đầu tư là Cơng ty cổ phần thủy điện Nho Quế 1.
Bên cạnh nhiệm vụ chính phát điện phục vụ phát triển kinh tế -xã hội tỉnh Hà
Giang với sản lượng điện hàng năm là 129 triệu kWh, hồ chứa của nhà máy
thuỷ điện này còn có tác dụng cắt lũ vùng hạ lưu, điều hịa dòng chảy vào
mùa kiệt, tạo điều kiện thuận lợi cho giao thông và sinh sống của đồng bào
các dân tộc.
a, thuyết trình sơ đồ nối điện chính
Hệ thống điện bao gồm 3 máy phát điện phát lên tủ thiết bị phân phối thông qau các
thiết bị như máy cắt , dao cách ly , qua máy biến áp tăng áp , hạ áp để đi lên lưới
điện quốc gia .

3

Các thiết bị chính trong sơ đồ có thống số kỹ thuật như sau
+ Máy phát điện ( G )
- Công suất định mức : 15MW
- Điện áp định mức : 10,5 KV
- Hệ số công suất định mức : cosφ = 0,85
- Tần số định mức : 50 Hz
Nhiệm vụ:nước từ đập thủy điện xả vào làm quay tua bin của máy phát cung cấp
điện cho lưới điện truyền tải và tự dùng của nhà máy.

4


+ Máy biến dòng điện :
- Nhiệm vụ: biến đổi dịng điện sơ cấp có giá trị lớn về dịng điện thứ cấp theo tiêu
chuẩn quy định dùng cho mạch đo lường và bảo vệ,đồng thời cách ly mạch thứ cấp
khỏi mạch sơ cấp điện áp cao,đồng thời cung cấp tín hiệu cho các thiết bị đo lương
và bảo vệ như rơ le…

- Mã hiệu :

LZZB20G -12

- Điện áp định mức : 12 KV
- Dòng Điện sơ cấp định mức : 50 A
- Dòng điện thứ cấp định mức : 1 A
- Cấp chính xác : 0.2 / 5p20
- Có 3 bộ biến dòng điện : máy phát,tủ trung thế 12kv,thanh dẫn mềm 110kv
+ Cáp lực

- Mã hiệu : CA

5


- Cấp điện áp từ 8,7 / 10 kv

- Tần số : 50 Hz
+ Cầu chì
- Mã hiệu : RN2
- Điện áp định mức : 20 Kv
- Dòng điện định mức : 0,5 A
- Có 3 bộ
+ Dao tiếp địa
- Mã Hiệu : JN4 -10 Q
- Dòng định mức : 1600 A
- khả năng chịu ngắn mạch : 31 ,5 KA
+ Dao cách ly ( DS )
- Mã hiệu : GW41V - 126 (ID)
- Dòng định mức : 1250 A
- Khả năng chịu ngắn mạch : 31,5 KA
+ Máy biến áp chính ( MTR )

- Máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây :
. Mã hiệu : SF9 25999/115
. Kí hiệu : 1MTr và 2MTr
. Số lượng : 2 chiếc
. Công suất : 18 MVA
6


. Cấp điện áp : 115/ 0,5 KV

. Kiểu đấu dây : Ynd 11 ( cuộn cao thế đấu hình sao có dây trung tính nối đất cuộn
hạ áp thế đấu hình tam giác , tổ đấu dây 11h , cuộn hạ áp trễ pha 30 độ so với cuộn
hạ áp )
. Điện áp ngắn mạch cho phép : Ud = 12%
-

Có biến dịng điện: 200/1A ; cấp chính xác: 5P20/5P20

- Máy biến áp 3 pha 3 cuộn dây:
-

Mã hiệu: SFS9-27000/115

-

Ký hiệu trong sơ đồ: 2MTR

-

Số lượng: 1 chiếc

-

Công suất: 27 MVA

-

Cấp điện áp: 115/24.5/10.5 KV

-

Kiểu đấu dây: Ynyn011 (cuộn cao thế và trung thế đấu hình sao có dây trung
tính nối đất, cuộn hạ thế đấu hình tam giác, tổ đấu dây 11 giờ, cuộn hạ áp trễ
pha 30o so với cuộn cao áp và trung áp)

-

Điện áp ngắn mạch cho phép:
- Giữa cuộn cao – hạ: Ud = 12%
- Giữa cuộn cao – trung: Ud = 17%
- Giữa cuộn trung – hạ: Ud = 6.5%

-

Có biến dịng điện:
- 800/1A ; cấp chính xác: 0.5/0.5
- 400/1A ; cấp chính xác: 5P20/5P20
- 100/1A ; cấp chính xác: 5P20/5P20

+ Máy biến áp tự dùng (TD):
MBA Tự dùng 1 và 2:
-

Mã hiệu : SC9-560; ký hiệu: TD1 và TD2

-

Số lượng: 2 chiếc

-

Công suất : 400 KVA

-

Điện áp phía sơ cấp :10.5 kV

-

Điện áp phía thứ cấp:0.4 kV
7


-

Kiểu đấu DYn11

-

Sụt áp trên đường dây: Ud = 6%

-

có biến dịng điện LMZ1-30/ 1/1A

+Thơng số máy biến dịng điện trung tính máy phát:

Hình 1.7
-

Mã hiệu: LDZB9-12

-

Điện áp định mức: 10.5kV

-

Dịng điện phía sơ cấp định nức: 1600A

-

Dịng điện tiêu chuẩn phía thứ cấp : 1A

-

Cấp chính xác:

0,2/5P20/5P20/5P20

+ Thơng số của máy biến áp trung tinh nối đất

Hình 1.8
-

Cơng suất định mức :30KVA

-

Điện áp phía sơ cấp : 10,5/√3 kV

-

Điện áp phía thứ cấp :0,24kV

-

Đơn pha

+Thơng số kĩ thuật của máy cắt chân khơng:

8

Hình 1.6.1


Hình 1.9
Máy cắt điện cao áp (trên 1000V) dùng để đóng cắt mạch khi có
dịng phụ tải và cả khi có dịng ngắn mạch. Đảm bảo việc truyền tải điện
năng khi bình thường và cả cắt các phần tử bị hỏng ra khỏi lưới.
-

Mã hiệu: ZN65-12E2

-

Điện áp định mức : 24KV

-

Dòng điện định mức: 1600A

-

Dòng điện chịu đựng được khi ngắn mạch : 31,5kA

-

Thời gian cắt: không quá 0,15 (s)

-

Thời gian đóng : khơng q 0,126+0,01

+ Máy cắt SF6:
-

Mã hiệu: LW25-126

-

Điện áp định mức: 110kV

-

Dòng điện định mức: 1600A

-

Dòng ngắn mạch: 31,5kA

+ Nguyên lí hoạt động của sơ đồ nối điện chính :
Khi mở cửa xả, thế năng của nước làm tua bin thủy lực quay. Tua bin
làm cho máy phát (1G, 2G) quay phát ra điện năng.
Máy phát 1G và 2G: Khi đóng máy cắt ngăn kéo và dao cách ly, phần
điện năng chính sẽ đi qua MBA tăng áp 1MTr và 2Mtr nâng áp từ 10,5KV
9


lên 115KV, qua cáp truyền tải và lên thanh góp chính 110KV hịa vào lưới
điện. Một phần điện năng được rẽ nhánh qua MBA tự dùng TD1 hạ áp từ
10,5KV xuống 0.4KV cung cấp cho các thiết bị và hệ thống điều khiển trong
nhà máy điện.
MBA tự dùng TD2 hạ áp từ 35KV xuống 0.4KV nguồn lấy từ lưới điện
35kv từ địa phương đến
Máy phát điện Diezen (DG) là phương án dự phòng cho hệ thống điện
tự dùng của nhà máy khi hệ thống này bị sự cố.
Hệ thống bảo vệ:
-

Dao cách ly tiếp địa: Chống ngắn mạch sự cố trên đường truyền tải.

-

Chống sét van: Bảo vệ hệ thống khi xảy ra q điện áp khí quyển.

b, thuyết trình sơ đồ tự dùng :

Sơ đồ cấu trúc sử dụng ba máy biến áp tự dùng , một máy phát Diezen , các thiết bị
đo lường như Ampe mét xoay chiều ,Vol mét xoay chiều ,công tơ tác dụng.

+ Thông số kĩ thuật của các thiết bị
• Máy biến áp tự dùng

10


▪ TD1 và TD2
- Mã hiệu : SC9-560 /10.5
- Công suất : 560 KVA
- Điện áp phía sơ cấp :10.5 kV
- Điện áp phía thứ cấp:0.4 kV
- Tổ đấu dây : DYn11
- Sụt áp trên đường dây: Ud = 4%
- Có biến dịng điện LMZ1-0,5 400/5A, 10P15
▪ TD3
- Mã hiệu : SC9-560 /22
- Công suất : 560 KVA
- Điện áp phía sơ cấp :22 kV
- Điện áp phía thứ cấp:0.4 kV
- Tổ đấu dây : DYn11
- Sụt áp trên đường dây: Ud = 6%
• Máy phát Diezen
- Kí hiệu: DG
- Cơng suất : 100kVA
- Điện áp : 0.4 kV
• Liên động điện

-

Liên động điện sẽ khóa chéo các máy cắt để ngăn máy cắt này đóng khi

máy cắt kia đang hoạt động.
• Các bảo vệ

11


• Bảo vệ quá dòng : 51
• Bảo vệ kém điện áp : 27
• Bảo vệ chạm đất dây quấn phần tĩnh máy phát : 51N
• Ampe mét xoay chiều :

• Vơn mét xoay chiều :

+ Ngun lý hoạt động của sơ đồ tự dùng
Máy biến áp TD1, lấy điện từ tủ phân phối 10.5kV chuyển về điện áp 0.4kV
cấp cho các tự dùng tổ máy 1, tự dùng tổ máy 2 và tự dùng chung nhà máy. Và biến
dòng hạ dòng điện xuống 1A dùng để đo lường.
Khi máy biến áp TD1 hoạt động, máy cắt chân không của 2 máy biến sẽ đóng
lại và được kết nối với 2 máy cắt phân đoạn với đường dây và máy phát Diezen qua
liên động điện sẽ được mở ra để khơng có nguồn cấp từ TD2 hay Diezen khi hệ
thống tự dùng đang hoạt động bình thường.
Khi một trong 1 máy biến áp TD1 bị sự cố thì máy cắt sau máy biến áp TD1 sẽ
cắt ra do đo máy cắt phân đoạn phía bị sự cố sẽ được đóng lại để cấp điện cho phía
bị sự cố. Máy biến áp TD2 lấy điện áp 35kV từ nguồn lưới địa phương 35 qua MBA
34/0,4 chuyển về điện áp 0.4 kV, cấp cho các tự dùng TD1 và ngược lại.Ngoài ra,
máy phát Diezen để dự phịng khi có sự cố khi tất cả các máy biến áp TD1, TD2
không sử dụng được, các máy cắt sẽ được cắt ra và máy cắt liên động với máy cắt
TD2 của máy phát Diezen được đóng lại để cấp điện cho hệ thống tự dùng.

12

Trước mỗi tủ tự dùng tổ máy cũng như tự dùng chung nhà máy có 2 đường dây
từ TD1 và TD2 được nối nhau qua liên động điện cũng được sử dụng để dự trù cho
trường hợp một trong 2 phía TD1 hoặc TD2 gặp sự cố.
Câu 2: Thuyết minh sơ đồ trạm biến áp nhất thứ 5
Giới thiệu chung về nhà máy
Trạm biến áp 110kv Quế Võ 3 xây dựng ở xã Việt Hùng Quế Võ Bắc .Hiện tại, trạm
biến áp 110kV Quế Võ (E27.5) có 02 máy biến áp T1, T2 (2x63000kVA115/38,5/23kV) có 16 lộ xuất tuyến 22kV đang vận hành với công suất
trên 110 MW cơ bản đáp ứng cho nhu cầu sử dụng điện chi Khu công nghiệp Quế
Võ (KCN) và KCN Quế Võ mở rộng cũng là trung tâm KCN của tỉnh Bắc Ninh.
Tuy nhiên, trong thời gian tới với tốc độ tăng trưởng phụ tải hơn 10%, đặc biệt là
các phụ tải của các Doanh nghiệp có vốn đầu tư FDI, các Trung tâm thương mại và
dịch vụ, các khu đô thị mới mọc lên, với các tòa nhà cao tầng, các trung tâm thương
mại lớn của các tập đoàn lớn Hàn Quốc, Trung Quốc, Nhật Bản…. khi đi vào hoạt
động do đó MBA T1, T2 trạm biến áp 110kV Quế Võ sẽ bị q tải cơng suất.
a, thuyết trình sơ đồ nối điện chính
Trạm biến áp lấy nguồn từ 1 lộ dây kép ACSR500/6 qua sơ đồ cầu cấp cho máy biến
áp tự ngẫu AT1,AT2.có điều áp dưới tải có cơng suất 63MVA ,nguồn qua MBATN
được phân bố dều trên sơ đồ 2 thanh góp gồm các lộ đi Thuận Thành,Nam Sơn,Quế
Võ 2,Bình Định,lộ 174,173 cấp điện cho khu công nghiệp Quế Võ 3,Quế Võ 4,Kỉnh
Nổi ngoài ra lộ 175,176 được đấu nối trạm biến áp 220kv Quang Châu. …
Trạm liên lạc qua 2 MBATN 220/110/35kV có cơng suất 63MVA biến đổi xuống
35kv qua tủ phân phối cấp điện cho khu công nghiệp quế võ 3,xã Quế tân bằng
đường dây cáp 38,5kV-Cu/XLPE/PVC,liên lạc giữa 2 tủ phân phối bằng thanh góp
có bố trí các máy cắt phân đoạn
Các thiết bị chính trong sơ đồ có thống số kỹ thuật như sau

13

Các thiết bị chính trong sơ đồ có thống số kỹ thuật như sau
+MBATN điều áp dưới tải 63MVA

- Công suất định mức : 63MVA
- Điện áp định mức : 220/110/35
- Hệ số công suất định mức : cosφ = 0,8
- Tần số định mức : 50 Hz
Nhiệm vụ:Biến đổi điện áp xuống 35kv cung cấp cho KCN Quế Võ,xã Quế Tân

14


+ Máy biến dòng điện :
- Nhiệm vụ: biến đổi dịng điện sơ cấp có giá trị lớn về dịng điện thứ cấp theo tiêu
chuẩn quy định dùng cho mạch đo lường và bảo vệ,đồng thời cách ly mạch thứ cấp
khỏi mạch sơ cấp điện áp cao,đồng thời cung cấp tín hiệu cho các thiết bị đo lương
và bảo vệ như rơ le…

- Mã hiệu :

LZZB20G -12

- Điện áp định mức : 123 KV
- Dòng Điện sơ cấp định mức : 50 A
- Dòng điện thứ cấp định mức : 1 A
- Cấp chính xác : 0.2 / 5p20
- Có 3 bộ biến dòng điện :
+ Cáp lực

- Mã hiệu : CA
15


- Cấp điện áp từ 38,5 kv

- Tần số : 50 Hz
+ Cầu chì
- Mã hiệu : RN2
- Điện áp định mức : 123 Kv
- Dòng điện định mức : 0,5 A
- Có 3 bộ
+ Dao tiếp địa
- Mã Hiệu : JN4 -10 Q
- Dòng định mức : 1600 A
- khả năng chịu ngắn mạch : 31 ,5 KA
+ Dao cách ly ( DS )
- Mã hiệu : GW41V - 126 (ID)
- Dòng định mức : 1250 A
- Khả năng chịu ngắn mạch : 31,5 KA
- + Thông số của máy biến áp trung tinh nối đất

Hình 1.8
Cơng suất định mức :30KVA
-

Điện áp phía sơ cấp : 10,5/√3 kV
16

-

Điện áp phía thứ cấp :0,24kV

-

Đơn pha

+Thơng số kĩ thuật của máy cắt chân khơng:

Hình 1.9
Máy cắt điện cao áp (trên 1000V) dùng để đóng cắt mạch khi có
dịng phụ tải và cả khi có dịng ngắn mạch. Đảm bảo việc truyền tải điện
năng khi bình thường và cả cắt các phần tử bị hỏng ra khỏi lưới.
-

Mã hiệu: ZN65-12E2

-

Điện áp định mức : 24KV

-

Dòng điện định mức: 1600A

-

Dòng điện chịu đựng được khi ngắn mạch : 31,5kA

-

Thời gian cắt: khơng q 0,15 (s)

-

Thời gian đóng : khơng q 0,126+0,01

+ Máy cắt SF6:
-

Mã hiệu: LW25-126

-

Điện áp định mức: 110kV

-

Dòng điện định mức: 1600A

-

Dòng ngắn mạch: 31,5kA

17


Câu 3:
Sơ đồ cung cấp điện cho như hình vẽ dưới đây. Dao cách lý CL1 mở, dao cách ly CL2

đóng và mang dịng điện phụ tải I2. Xác định điện áp trên đầu ra hở mạch U1% khi
nhánh còn lại mang dòng điện:
a. Bằng dòng định mức của kháng và cos = 0,85;
b. Bằng dòng ngắn mạch sau kháng;
c. Khi dòng điện bằng 0 (CL2 mở).
Biết rằng: - Kháng điện loại P AC −10 − 2600 − 6 với k=0.6;
- Nguồn cung cấp có điện áp khơng đổi UHT=10.5 kV.

Bài làm.
a) Cho 𝐼2 = 𝐼𝑘𝑑𝑚 Và 𝐶𝑜𝑠𝜑 = 0,85 => 𝑆𝑖𝑛𝜑 ≈ 0,527
Có 𝑈1% =

𝑈𝑇𝐺
𝑈𝑘𝑑𝑚

=> 𝑈1% =

100 +

𝐼2
𝐼𝑑𝑚

∗ 𝑘 ∗ 𝑋𝑘 % ∗ 𝑆𝑖𝑛𝜑

10,5
600
100 +
∗ 0,6 ∗ 6 ∗ 0,527 = 106,9%
10
600

b) Cho I2=IN
Với Điện áp nguồn cấp là không đổi 𝑈𝑇𝐺 = 10,5(𝐾𝑉 )
=> 𝐸𝐻𝑇 =
=> 𝐼𝑁 =
𝑈1% =

𝑈𝑇𝐺 10,5
=
= 1,05
𝑈𝑐𝑏
10

𝐸𝐻𝑇 ∗ 𝐼𝑐𝑏
1,05 ∗ 0,6
∗ 100 =
∗ 100 = 10,5(𝐾𝐴) = 10500(𝐴)
𝑋𝑘 %
6

𝑈𝑇𝐺
𝐼𝑁
100 +
∗ 𝑘 ∗ 𝑋𝑘 % ∗ 𝑆𝑖𝑛𝜑
𝑈𝑘𝑑𝑚
𝐼𝑑𝑚
18


=> 𝑈1% =

10,5
10500
100 +
∗ 0,6 ∗ 6 ∗ 1 = 168%
10
600

c) Cho I2=0
Với Điện áp nguồn cấp là không đổi 𝑈𝑇𝐺 = 10,5(𝐾𝑉 )
=> 𝐸𝐻𝑇 =
=> 𝐼𝑁 =
𝑈1% =

𝑈𝑇𝐺 10,5
=
= 1,05
𝑈𝑐𝑏
10

𝐸𝐻𝑇 ∗ 𝐼𝑐𝑏
1,05 ∗ 0,6
∗ 100 =
∗ 100 = 10,5(𝐾𝐴) = 10500(𝐴)
𝑋𝑘 %
6

𝑈𝑇𝐺
𝐼𝑁
100 +

∗ 𝑘 ∗ 𝑋𝑘 % ∗ 𝑆𝑖𝑛𝜑
𝑈𝑘𝑑𝑚
𝐼𝑑𝑚
=> 𝑈1% =

10,5
10500
100 +
∗ 0,6 ∗ 6 ∗ 1 = 168%
10
600

Khi dòng điện bằng 0 (CL2 mở)
𝑈𝐴 = (1,2 − 1,5) 𝑈𝐾đ𝑚

=> 𝑈1% =

10,5
10

100 +

10500
600

∗ 0,6 ∗ 6 ∗ 1 = 168% .1,5= 252%

19