Tìm hiểu công tác thử nghiệm điện áp một chiều tăng cao và đo điện trở cách điện của cáp 24 kv

BỘ CÔNG THƢƠNG

TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN
----------------

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY
NHIỆT ĐIỆN CƠNG SUẤT 6 x 50 MW
Chun đề: Tìm hiểu cơng tác thử nghiệm điện áp một
chiều tăng cao và đo điện trở cách điện của cáp 24 kV
Giảng viên hƣớng
dẫn:
Sinh viên thực hiện:
Mã sinh viên:
Ngành:
Chun ngành:
Lớp:
Khóa:

TS. VŨ HỒNG GIANG
NGUYỄN THÀNH LONG
18810110015
Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử
Hệ thống điện
D13H1
2018 - 2023

Hà Nội, tháng 01 năm 2023

TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do – Hạnh phúc

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN
I. Thông tin chung
Họ và tên ngƣời hƣớng dẫn: Vũ Hoàng Giang
Đơn vị công tác: Khoa Kỹ thuật điện, Trƣờng Đại học Điện lực
Học hàm, học vị: TS
Họ và tên sinh viên: Nguyễn Thành Long

Ngày sinh: 18/08/2000

Mã sinh viên: 18810110015

Lớp: D13H1

Tên đề tài: Thiết kế phần điện trong nhà máy nhiệt điện công suất 6 x 50 MW
Chun đề: Tìm hiểu cơng tác thử nghiệm điện áp một chiều tăng cao và đo điện trở
cách điện của cáp 24 kV
II. Nhận xét về đồ án tốt nghiệp
2.1. Nhận xét về hình thức: Đồ án đƣợc trình bày theo quy định, gồm có: phần 1 gồm
có 6 chƣơng và phần 2 gồm có 1 chƣơng; ngồi ra có các danh mục, mục lục và phụ
lục. Đồ án trình bày cẩn thận, sạch đẹp.
2.2. Mục tiêu và nội dung: Đồ án đã đáp ứng đƣợc mục tiêu với đầy đủ nội dung theo
đề bài giao.
2.3. Kết quả đạt đƣợc: Đầy đủ và tin cậy
2.4. Kết luận và kiến nghị: Kết quả của đồ án đã xây dựng đƣợc sơ đồ nối điện chính

và tự dùng của một nhà máy điện 6 x 50 MW; trong đó đã tính tốn lựa chọn sơ đồ và
thơng số của các phần tử đáp ứng đƣợc các yêu cầu về kinh tế, kỹ thuật. Các tìm hiểu,
tính tốn và lựa chọn đã thực hiện có ý nghĩa thực tế trong công tác thiết kế, vận hành
và bảo dƣỡng các phần tử trong phần điện của nhà máy điện và trạm biến áp; cơng tác
thí nghiệm cáp điện lực trong thực tế.
III. Nhận xét tinh thần và thái độ làm việc của sinh viên
Sinh viên thể hiện đƣợc sự chăm chỉ, cố gắng và nỗ lực trong quá trình thực hiện
nhiệm vụ đƣợc giao; có ý thức tốt trong tiếp thu, góp ý của ngƣời hƣớng dẫn và
thực hiện chỉnh sửa; có thái độ làm việc tích cực đảm bảo tiến độ theo kế hoạch.
IV. Đề nghị


Đƣợc báo cáo:
Không đƣợc báo cáo:



Hà Nội, ngày

tháng 01 năm 2023

Giảng viên hƣớng dẫn

TS. VŨ HOÀNG GIANG


TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do – Hạnh phúc

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN
I. Thông tin chung
Họ và tên ngƣời phản biện: .............................................................................................
Đơn vị công tác:...............................................................................................................
Học hàm, học vị:..............................................................................................................
Họ và tên sinh viên:……………………………Ngày sinh: ...........................................
Mã sinh viên:……………………………………. Lớp: ..............................................
Tên đề tài: ........................................................................................................................
.........................................................................................................................................
II. Nhận xét về đồ án tốt nghiệp
2.1. Nhận xét về hình thức: (kết cấu, phƣơng pháp trình bày)
2.2. Mục tiêu và nội dung: (cơ sở lý luận, tính thực tiễn, khả năng ứng dụng)
2.3. Kết quả đạt đƣợc:
2.4. Kết luận và kiến nghị: (các hướng nghiên cứu của đề tài có thể tiếp tục phát triển
cao hơn)
III. Nhận xét tinh thần và thái độ làm việc của sinh viên
…………………………………………………………………………………………
IV. Đề nghị
Đƣợc báo cáo:
Không đƣợc báo cáo:



Hà Nội, ngày….tháng…năm 20…
Giáo viên phản biện


PHIẾU NHIỆM VỤ (các TRANG ĐỀ BÀI ĐÃ GIAO (bản in ký), khi đóng quyển

sẽ kẹp thay cho trang này)


LỜI CẢM ƠN
Đất nƣớc ta đang bƣớc vào thời kì cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa, ngành điện giữ
một vai trò rất quan trọng trong việc phát triển nền kinh tế của đất nƣớc. Trong cuộc
sống hiện đại, điện năng rất cần cho cuộc sống sinh hoạt và phục vụ sản xuất.
Nền kinh tế càng phát triển thì nhu cầu điện năng càng tăng lên. Nhiệm vụ đặt ra
cho ngành điện là phải đáp ứng kịp thời nhu cầu điện năng ngày càng tăng đó. Vì vậy
việc xây dựng và mở rộng thêm các nhà máy điện, các trạm biến áp và các đƣờng dây
tải điện là không thể thiếu đối với mỗi quốc gia. Việc giải quyết đúng đắn vấn đề kinh
tế - kỹ thuật trong thiết kế nhà máy điện các trạm biến áp, … sẽ mang lại lợi ích khơng
nhỏ đối với nền kinh tế quốc dân nói chung cũng nhƣ hệ thống điện nói riêng.
Xuất phát từ nhu cầu thực tế cùng những kiến thức chuyên ngành đã đƣợc học,
em đã lựa chọn thực hiện Đồ án tốt nghiệp Nhà Máy Điện với nội dung sau:
Thiết kế: Phần điện cho nhà máy nhiệt điện công suất 6 x 50 MW.
Chun đề: Tìm hiểu cơng tác thử nghiệm điện áp một chiều tăng cao và đo điện
trở cách điện cả cáp 24 kV
Em xin chân thành cảm ơn quý thầy, cô trong khoa Kỹ thuật điên, Trƣờng Đại
Điện Lực trong quá trình học tập đã cung cấp cho em những kiến thức quý báu để em
làm đồ này. Đặc biệt là thầy VŨ HOÀNG GIANG đã dành thời gian quý báu, tận tình
hƣớng dẫn em thực hiện hoàn thành đồ án này đúng thời hạn.
SINH VIÊN THỰC HIỆN

NGUYỄN THÀNH LONG


MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT .........................................5
DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ........................................................................10

CHƢƠNG 1. TÍNH TỐN CÔNG SUẤT, ĐỀ XUẤT PHƢƠNG ÁN NỐI
ĐIỆN CHO NHÀ MÁY ..................................................................................................1
1.1.

Chọn máy phát điện .................................................................................1

1.2.

Tính tốn cân bằng cơng suất ..................................................................1

1.2.1. Cơng suất tồn nhà máy .....................................................................1
1.2.2. Cơng suất phụ tải tự dùng...................................................................2
1.2.3. Công suất phụ tải các cấp điện áp ......................................................2
1.2.4. Phân bố cơng suất hình vẽ..................................................................3
1.3.

Đề xuất các phƣơng án nối điện ..............................................................5

1.3.1. Cơ sở chung để đề xuất các phƣơng án nối điện................................5
1.3.2. Đề xuất các phƣơng án nối điện .........................................................5
CHƢƠNG 2. TÍNH TỐN CHỌN MÁY BIẾN ÁP........................................10
2.1.

Phƣơng án 1 ...........................................................................................10

2.1.1. Phân bố công suất của MBA ............................................................10
2.1.2. Chọn loại và công suất định mức của máy biến áp ..........................11
2.1.3. Kiểm tra điều kiện quá tải của MBA................................................13
2.1.4. Tính tốn tổn thất điện năng trong máy biến áp...............................16
2.2.

Phƣơng án 2 ...........................................................................................19

2.2.1. Phân bố công suất của MBA ............................................................19
2.2.2. Chọn loại và công suất định mức của máy biến áp ..........................20
2.2.3. Kiểm tra các MBA khi bị sự cố........................................................22
2.2.4. Tính tốn tổn thất điện năng trong máy biến áp...............................26
CHƢƠNG 3.
TỐI ƢU
3.1.

TÍNH TỐN KINH TẾ - KỸ THUẬT, CHỌN PHƢƠNG ÁN
29

Chọn sơ đồ thiết bị phân phối................................................................29

3.1.1. Phƣơng án 1......................................................................................29
3.1.2. Phƣơng án 2......................................................................................30


3.2.

Tính tốn kinh tế - kỹ thuật. Lựa chọn phƣơng án tối ƣu......................31

3.2.1. Tổng quan chung ..............................................................................31
3.2.2. Chi phí vận hành hàng năm..............................................................32
3.2.3. Tính tốn cụ thể cho từng phƣơng án...............................................33
3.3.

Chọn phƣơng án tối ƣu ..........................................................................35

CHƢƠNG 4. TÍNH TỐN NGẮN MẠCH .....................................................36
4.1.

Tính tốn ngắn mạch .............................................................................36

CHƢƠNG 5. CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ DÂY DẪN ......................................38
5.1.

Dòng điện làm việc và dòng điện cƣỡng bức ........................................38

5.1.1. Cấp điện áp 220kV ...........................................................................38
5.1.2. Cấp điện áp 110kV ...........................................................................39
5.1.3. Cấp điện áp 10kV .............................................................................40
5.2.

Chọn máy cắt và dao cách ly .................................................................41

5.2.1. Chọn máy cắt....................................................................................41
5.2.2. Chọn dao cách ly ..............................................................................42
5.3.

Chọn thay dẫn cứng đầu cực máy phát.................................................43

5.3.1. Chọn thanh góp cứng .......................................................................43
5.3.2. Chọn sứ đỡ thanh góp cứng..............................................................46
5.4.

Chọn dây dẫn, thanh góp mềm phía điện áp cao và trung.....................47

5.4.1. Chọn tiết diện dây dẫn và thanh góp mềm .......................................48
5.4.2. Kiểm tra ổn định nhiệt khi ngắn mạch .............................................48
5.4.3. Kiểm tra điều kiện vầng quang ........................................................52
5.5.

Chọn cáp và kháng điện đƣờng dây.......................................................54

5.5.1. Chọn cáp...........................................................................................54
5.5.2. Chọn kháng điện...............................................................................57
5.6.

Chọn máy biến áp đo lƣờng...................................................................61

5.6.1. Chọn BU...........................................................................................61
5.6.2. Chọn máy biến dòng BI....................................................................63
5.7.

Chọn chống sét van (CSV) ....................................................................66

5.7.1. Chọn chống sét van cho thanh góp...................................................66


5.7.2. Chọn chống sét van cho MBA .........................................................66
CHƢƠNG 6. TÍNH TOÁN ĐIỆN TỰ DÙNG .................................................68
6.1.

Sơ đồ cung cấp điện tự dùng .................................................................68

6.1.1. Cấp điện áp 6,3 kV ...........................................................................68
6.1.2. Cấp điện áp 0,4 kV ...........................................................................69

6.2.

Chọn máy biến áp ..................................................................................69

6.2.1. MBA cấp 6,3 kV ..............................................................................69
6.2.2. MBA cấp 0,4 kV. .............................................................................70
6.3.

Chọn máy cắt và khí cụ điện..................................................................70

6.3.1. Chọn MC tự dùng cấp điện áp MPĐ................................................70
6.3.2. Chọn MC tự dùng cấp 6,3 kV ..........................................................71
6.4.

Chọn Aptomat và khí cụ phía hạ áp 0,4kV............................................72

CHƢƠNG 7. CHUYÊN ĐỀ TÌM HIỂU CƠNG TÁC THỬ NGHIỆM ĐIỆN
ÁP MỘT CHIỀU TĂNG CAO VÀ ĐO ĐIỆN TRỞ CÁCH ĐIỆN CỦA CÁP 24kV. 74
7.1.

Giới thiệu chung về máy biến áp ...........................................................74

7.1.1. Khái niệm máy biến áp.....................................................................74
7.1.2. Thơng số của cáp..............................................................................80
7.2.

Tìm hiểu về thiết bị và cơng tác thí nghiệm ..........................................80

7.2.1. Thiết bị Kyoritsu KEW 3125A/3025A dùng để đo điện trở cách điện
80

7.2.2. Thiết bị HVTS 50/70 dùng để thử điện áp một chiều tăng cao của
cáp 24kV 82
7.3. Thí nghiệm đo điện trở cách điện của cáp 24kV sử dụng máy Kyoritsu
KEW 3125A/3025A ..................................................................................................84
7.3.1. Mục đích...........................................................................................84
7.3.2. Phƣơng pháp đo................................................................................84
7.3.3. Trình tự đo........................................................................................85
7.3.4. Đánh giá kết quả...............................................................................86
7.4.
50/70

Thử nghiệm điện áp một chiều tăng cao cáp 24kV bằng thiết bị HVTS
87

7.4.1. Mục đích...........................................................................................87


7.4.2. Phƣơng pháp đo................................................................................87
7.4.3. Trình tự đo........................................................................................87
7.4.4. Đánh giá kết qủa...............................................................................90
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................94
PHỤ LỤC: TÍNH TỐN NGẮN MẠCH PHƢƠNG ÁN 1 ................................95


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
PdmTNM công suất tác dụng phát định mức của toàn nhà máy (MW)
PTNM(t) cơng suất tác dụng của tồn nhà máy tại thời điểm t (MW)
PTNM%

phần trăm công suất tác dụng của tồn nhà máy (%)

SdmTNM cơng suất biểu kiến phát định mức của tồn nhà máy (MVA)
S (t) cơng suất biểu kiến phát tồn nhà máy tại thời điểm t (MVA)
TNM

PdmF
SdmF
STD(t)


cơng suất tác dụng định mức của một máy phát (MW)
công suất biểu kiến định mức của một tổ MF
phụ tải tự dùng tại thời điểm t
lƣợng điện phần trăm tự dùng. ( = 0,9 %)

cosφ TD hệ số công suất phụ tải tự dùng (cosφTD = 0,85)
số tổ máy phát (n=6)
n
Spt(t)
Pmax
cosφ P
%(t)
PUG %
PUT%
PUC %
SUG
SUT
SUC
SVHT(t)

công suất phụ tải tại thời điểm t
công suất cực đại của phụ tải
hệ số công suất

phần trăm công suất phụ tải tại thời điểm t
phần trăm công suất tác dụng của cấp điện áp máy phát
phần trăm công suất tác dụng của cấp điện áp trung
phần trăm công suất tác dụng của cấp điện áp cao
công suất biểu kiến của cấp điện áp máy phát
công suất biểu kiến của cấp điện áp trung
công suất biểu kiến của cấp điện áp cao
công suất phát về hệ thống tại thời điểm t, (MVA)
cơng suất phát của tồn nhà máy tại thời điểm t, (MVA)

STNM(t) công suất phụ tải địa phƣơng tại thời điểm t, (MVA)
SUG(t)

công suất phụ tải cấp điện áp trung tại thời điểm t, (MVA)

SUT(t)

công suất phụ tải cấp điện áp cao tại thời điểm t, (MVA)

SUC(t)

công suất phụ tải tự dùng tại thời điểm t, (MVA)

STD(t)

tổng cơng suất phát lên thanh góp điện áp cao tại thời điểm t

S∑C(t)

máy phát

MF
MBA
TG

máy biến áp
thanh góp


HT

hệ thống

DP

dự phịng

MC

máy cắt

DCL

dao cách ly

STDmax

cơng suất tự dùng cực đại

Sbo

công suất của một bộ

SCC(t)

công suất cuộn cao của MBA tại thời điểm t

SCT(t)
SCH(t)
SdmB
SdmTN
kqtsc

công suất cuộn trung của MBA tại thời điểm t
công suất cuộn hạ của MBA tại thời điểm t
công suất định mức của máy biến áp
công suất định mức của máy biến áp tự ngẫu
hệ số quá tải sự cố
hệ số có lợi, α = 0,5

α

tổn thất công suất ngắn mạch trong MBA

∆P0
∆PN

∆t
PCN
PNT
PNH

tổn thất công suất ngắn mạch trong MBA
khoảng thời gian có cùng sơng suất Sbo
tổn thất công suất ngắn mạch của cuộn cao
tổn thất công suất ngắn mạch của cuộn trung
tổn thất công suất ngắn mạch của cuộn hạ

C T

tổn thất công suất ngắn mạch cao-trung

C H

tổn thất công suất ngắn mạch cao-hạ

T H

tổn thất công suất ngắn mạch trung-hạ

PN 
PN 
PN 

SiC

công suất cuộn cao tƣơng ứng với khoảng thời gian t i

SiT

công suất cuộn trung tƣơng ứng với khoảng thời gian t i

SiH

công suất cuộn hạ tƣơng ứng với khoảng thời gian t i

I0 %
UN%
VB
Vb
KB
VTBPP

dịng điện khơng tải phần trăm
điện áp ngắn mạch phần trăm
vốn đầu tƣ MBA
tiền mua MBA
hệ số tính đến vận chuyển và xây lắp MBA
vốn đầu tƣ xây thiết bị phân phối


ni

số mạch cấp điện áp i

vTBPPi

giá thành mỗi mạch TBPP cấp điện áp i

atc

hệ số tiêu chuẩn, lấy atc=8,4%

V

vốn đầu tƣ

ΔA

tổng tổn thất điện năng trong máy biến áp

β

giá thành trung bình điện năng. Lấy β = 1500 (VNĐ/kWh)

Scb

cơng suất cơ bản

Ucb

điện áp cơ bản

Utb
S
BN
BNck

BNkck
C
Icp
khc

θcp
θ0
θ dm
''

IN

i xk
I N

Udm
Idm
Tmax
cp

Jkt
UdmSC
Udmmạng

điện áp trung bình
tiết diện của thanh dẫn
xung lƣợng nhiệt của dịng ngắn mạch (A2.s)
xung lƣợng nhiệt của dòng ngắn mạch thành phần chu kỳ
xung lƣợng nhiệt của dòng ngắn mạch thành phần không chu kỳ
hằng số phụ thuộc vào nhiệt độ dây dẫn (A.s1/2/mm2).

dịng điện cho phép của thanh góp ở nhiệt độ tiêu chuẩn
hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ
nhiệt độ cho phép của vật liệu làm thanh góp, lấy θcp = 700 C
nhiệt độ của môi trƣờng xung quanh, lấy θ 0 = 350C;
nhiệt độ định mức (nhiệt độ tiêu chuẩn), lấy θ dm = 250C.
dòng ngắn mạch siêu quá độ
dịng ngắn mạch xung kích
dịng ngắn mạch duy trì
điện áp định mức
dịng điện định mức
thời gian sử dụng cơng suất cực đại
ứng suất cho phép
mật độ dòng điện kinh tế phụ thuộc vào loại cáp và Tmax
điện áp sơ cấp định mức
điện áp mạng điện định mức


DANH MỤC BẢNG BIỂU

án

Bảng 1.1: Bảng thông số của một tổ máy phát

1

Bảng 1.2: Bảng biến thiên công suất nhà máy trong ngày

1

Bảng 1.3: Bảng biến thiên phụ tải tự dùng của nhà máy

2

Bảng 1.4: Bảng phụ tải cấp điện áp máy phát

2

Bảng 1.5: Bảng phụ tải cấp điện áp trung áp

3

Bảng 1.6: Bảng phụ tải cấp điện áp cao áp

3

Bảng 1.7: Bảng tổng hợp phụ tải các cấp điện áp

4

Bảng 2.1: Phân bố công suất cho các cuộn dây MBA tự ngẫu

11

Bảng 2.2: Bảng thông số máy biến áp 2 cuộn dây

12

Bảng 2.3: Thông số máy biến áp tự ngẫu (AT1, AT2)

12

Bảng 2.4: Tổn thất điện năng trong ngày của MBA tự ngẫu

18

Bảng 2.5: Phân bố công suất cho các cuộn dây MBA tự ngẫu

20

Bảng 2.6: Thông số kỹ thuật MBA 2 cuộn dây

21

Bảng 2.7: Thông số kỹ thuật MBA tự ngẫu

21

Bảng 3.1: Vốn đầu tƣ cho MBA phƣơng án 1

33

Bảng 3.2: Vốn đầu tƣ cho MBA phƣơng án 2

34

Bảng 3.3: So sánh vốn đầu tƣ và chi phí vận hành hàng năm của 2 phƣơng
35
Bảng 4.1: Dòng ngắn mạch tại các điểm

37

Bảng 5.1: Dòng điện cƣỡng bức lớn nhất của các cấp điện áp

41

Bảng 5.2: Thông số máy cắt

41

Bảng 5.3: Thông số dao cách ly

42

Bảng 5.4: Thông số kỹ thuật thanh góp đầu cực máy phát

44

Bảng 5.5: Thơng số dây dẫn và thanh góp mềm cấp điện áp 220kV và
110kV

48

Bảng 5.6: Thơng số dây dẫn và thanh góp mềm cấp điện áp 220kV và
110kV đƣợc chọn lại sau khi kiểm tra điều kiện vầng quang

53

Bảng 5.7: Bảng thông số MC1

60

Bảng 5.8: Thông số máy biến điện áp cấp 220kV và 110kV

61

Bảng 5.9: Bảng phụ tải máy biến áp

61


Bảng 5.10: Bảng thông số máy biến áp cấp 10,5 kV

62

Bảng 5.11: Bảng thơng số máy biến dịng cấp 220kV và 110kV

64

Bảng 5.12: Bảng công suất tiêu thụ của các cuộn dây dịng

64

Bảng 5.13: Bảng thơng số của chống sét van

67

Bảng 6.1: Thông số MBA tự dùng cấp 6,3kV

69

Bảng 6.2: Bảng thơng số MBA dự phịng

69

Bảng 6.3: Bảng thơng số MBA tự dùng cấp 0,4kV

70

Bảng 6.4: Bảng thông số máy cắt tự dùng cấp điện áp máy phát

71

Bảng 6.5: Bảng thông số máy cắt tự dùng cấp 6,3 kV

72

Bảng 6.6: Bảng thông số Aptomat M2

73
0

Bảng 7.1: Số liệu thực tế phép đo điện trở cách điện ở nhiệt độ t=25 C

86

Bảng 7.2: Thí nghiệm HVDC cáp có điện áp danh định đến 36kV trƣớc lắp đặt 89


DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 1.1: Đồ thị phụ tải tồn nhà máy

5

Hình 1.2: Sơ đồ nối điện phƣơng án 1

6

Hình 1.3: Sơ đồ nối điện phƣơng án 2

7

Hình 1.4: Sơ đồ nối điện phƣơng án 3

8

Hình 1.5: Sơ đồ nối điện phƣơng án 4

9

Hình 2.1: Sơ đồ nối điện phƣơng án 1 và chiều quy ƣớc của dòng cơng suất
các phía của MBATN.

10

UT max
Hình 2.2: Phân bố lại công suất sau sự cố hỏng MBA T5 khi SUT

13

UT max

Hình 2.3: Phân bố lại cơng suất sau sự cố hỏng MBA AT3 khi SUT

15

UT min
Hình 2.4: Phân bố lại cơng suất sau sự cố hỏng MBA AT3 khi SUT

16

Hình 2.5: Sơ đồ nối điện phƣơng án 2 và chiều quy ƣớc của dịng cơng suất
các phía của MBATN

19

UT max
Hình 2.6: Phân bố lại công suất sau sự cố hỏng MBA T4 khi SUT

23

UT max
Hình 2.7: Phân bố lại cơng suất sau sự cố hỏng MBA AT4 khi SUT

24

Hình 3.1: Sơ đồ thiết bị phân phối phƣơng án 1.

30

Hình 3.2: Sơ đồ thiết bị phân phối phƣơng án 2.

31

Hình 4.1: Lựa chọn các điểm ngắn mạch để tính tốn

36

Hình 5.1: Thanh góp tiết diện hình máng

43

Hình 5.2: Sứ đỡ cho thanh góp cứng

47

Hình 5.3: Sơ đồ kháng đơn cấp cho phụ tải địa phƣơng

57

Hình 5.4: Sơ đồ nối các dụng cụ đo vào biến điện áp và biến dòng điện
mạch MFĐ

66

Hình 6.1: sơ đồ nối điện tự dùng NMNĐ

68

Hình 6.2: Sơ đồ thay thế ngắn mạch phía 6,3kV

71

Hình 6.3: Sơ đồ thay thế ngắn mạch phía 0,4 kV

73

Hình 7.1: Cấu tạo của cáp

74

Hình 7.2: Cáp 1 lõi và 3 lõi

75

Hình 7.3: Ruột dẫn của cáp

75

Hình 7.4: Lớp bán dẫn trong của cáp

76


Hình 7.5: Lớp bán dẫn trong của cáp

76

Hình 7.6: Có và khơng có lớp bán dẫn trong.

76

Hình 7.7: Lớp cách điện của cáp.

77

Hình 7.8: Lớp bán dẫn ngồi.

77

Hình 7.9: Lớp bán dẫn ngồi.

78

Hình 7.10: Vỏ nhơm gợn sóng.

78

Hình 7.11: Vỏ chì.

79

Hình 7.12: Màn chăn sợi đồng.

79

Hình 7.13: Vỏ nhơm trơn.

79

Hình 7.14: Thiết bị Kyoritsu KEW 3125A/3025A

80

Hình 7.15: Tổng quan về thiết bị Micro Ohmeter CA6255

81

Hình 7.16: Thiết bị HVTS – 70/50

82

Hình 7.17: Tổng quan về thiết bị HVTS 70/50

83

Hình 7.18: Sơ đồ đo điện trở cách điện

84

Hình 7.19: Kết quả đo thực tế điện trở cách điện lần lƣợt các pha A, B, C.

85

Hình 7.20: Kết quả thử điện áp pha A

89

Hình 7.21: Kết quả thử điện áp pha B

90

1

CHƢƠNG 1. TÍNH TỐN CƠNG SUẤT, ĐỀ XUẤT PHƢƠNG
ÁN NỐI ĐIỆN CHO NHÀ MÁY
Tính tốn phụ tải và cân bằng công suất là một phần rất quan trọng khi thiết kế nhà
máy điện. Bằng việc tính tốn phụ tải ta sẽ khảo sát đƣợc nhu cầu của phụ tải các cấp nhà
máy điện, từ đó làm cơ sở để thành lập các phƣơng án nối dây của nhà máy nhằm đảm
bảo độ tin cậy cung cấp điện và các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật. Các nội dung này sẽ đƣợc
trình bày trong chƣơng 1.
1.1. Chọn máy phát điện
Máy phát điện (MF) là một bộ phận quan trọng của nhà máy điện vì vậy việc lựa
chọn máy phát điện cho phù hợp, thơng thƣờng khi thiết kế thì ngƣời ta đã định lƣợng
trƣớc số lƣợng và công suất MF. Theo đề ra là nhà máy nhiệt điện có 6 tổ máy, mỗi tổ có
cơng suất đặt là 50 MW vì vậy ta tra bảng 1.1, Phụ lục 1, tài liệu [1], ta chọn đƣợc máy
phát điện đồng bộ tuabin hơi có thơng số trong
Bảng 1.1: Bảng thơng số của một tổ máy phát
Loại MF

N
(Vg/ph)

Sđm

Pđm

Uđm

(MVA)

(MW)

(kV)

3000

62,5

50

TBΦ-503600

10,5

Cosφ

Iđm

X’’d

X’d

Xd

(KA)

0,8

3,43

0,1336

0,1786 1,4036

1.2. Tính tốn cân bằng cơng suất
1.2.1. Cơng suất tồn nhà máy
Đồ thị phụ tải tồn nhà máy đƣợc xác định theo cơng thức sau:
STNM (t) 

P

%(t)
dP m 
s
Co

TNM

(1.1)

Dựa vào cơng thức (1.1) và tính toán cho các khoảng thời gian khác nhau trong ngày, ta
có kết quả tổng hợp trong Bảng 1.2.
Bảng 1.2: Bảng biến thiên công suất nhà máy trong ngày
t(h)

0-4

4-10

10-16

16-20

20-24

PTNM%

95

90

100

96

99

STNM(t)(MVA)

356,25

337,5

375

360

371,25

2

1.2.2. Công suất phụ tải tự dùng
Công suất nhà máy nhiệt điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố (dạng nguyên liệu, loại
tuabin, công suất phát của nhà máy, …) và chiếm khoảng 5% đến 10% tổng công suất
phát. Công suất tự dùng gồm 2 thành phần: thành phần thứ nhất (chiếm khoảng 40%)
không phụ thuộc vào công suất phát của nhà máy, phần còn lại (chiếm khoảng 60%) phụ
thuộc vào cơng suất phát của nhà máy.
Một cách gần đúng có thể xác định phụ tải tự dùng của nhà máy nhiệt điện theo
công thức sau:
STD (t) 

% n.Pdm F 
STNM (t)
.
. 0, 4  0,6.
 (1.2)
100 cos 
n.SmFd 

TD

Áp dụng cơng thức (1.2) ta có kết quả nhƣ Bảng 1.3.
Bảng 1.3: Bảng biến thiên phụ tải tự dùng của nhà máy
t (giờ)

0-4

4-10

10-16

16-20

20-24

STNM(t) (MVA)

356,25

337,5

375

360

371,25

STD(t) (MVA)

30,81

29,86

31,76

31,00

31,57

1.2.3. Công suất phụ tải các cấp điện áp
Công suất phụ tải của các cấp điện áp tại từng thời điểm đƣợc xác định theo công
thức sau:
S(t) =

Pm a x
cosφ.100

.P%(t)

(1.3)

a) Công suất phụ tải điện áp máy phát
PmaxUG = 8,5 MVA, cosφUG = 0,84. Thay vào công thức 1.3 ta có kết quả nhƣ sau:
Bảng 1.4: Bảng phụ tải cấp điện áp máy phát
t (giờ)

0-4

4-10

10-16

16-20

20-24

PUT(%)

90

99

94

94

100

SUT(t) (MVA)

9,11

10,02

9,51

9,51

10,12


3

b) Công suất phụ tải điện áp trung áp
PmaxUT = 91 MVA, cosφUT = 0,86. Thay vào công thức 1.3 ta có:
Bảng 1.5: Bảng phụ tải cấp điện áp trung áp
t (giờ)

0-4

4-10

10-16

16-20

20-24

PUT(%)

97

96

95

100

98

SUT(t) (MVA)

102,64

101,58

100,52

105,81

103,70

c) Công suất phụ tải điện áp cao áp
PmaxUC = 91 MVA, cosφUC = 0,86. Thay vào công thức 1.3 ta có:
Bảng 1.6: Bảng phụ tải cấp điện áp cao áp
t (giờ)

0-4

4-10

10-16

16-20

20-24

PUC(%)

99

90

100

97

92

SUC(t) (MVA)

108,32

95,23

105,81

102,64

97,35

1.2.4. Phân bố cơng suất hình vẽ
Theo nguyên tắc cân bằng công suất tại mọi thời điểm (công suất phát bằng công
suất thu) không xét đến tổn thất máy biến áp ta có:
S T N M (t) = S V H T (t) + S U G (t) + S U T (t) + S U C (t) + S T D (t)
h a y S V H T (t) = S T N M (t) -

 S U G ( t ) + S UT ( t ) + S U C ( t ) + S T D (t) 

(1.4
)

Thay vào công thức (1.4) và tính tốn cho các khoảng thời gian khác nhau trong
ngày ta có kết quả tổng hợp trong Bảng 1.7: