(Tiểu luận) đồ án môn học nhà máy điện thiết kế phần điện trong nhà máy thủy điện 2

BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
NHÀ MÁY ĐIỆN
THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN

Sinh viên thực hiện:
Mã sinh viên:
Giảng viên hướng dẫn:
Ngành:

ĐỒN DUY LONG
2072010014
TS. MA THỊ THƯƠNG HUYỀN
CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT
ĐIỆN - ĐIỆN TỬ
Chuyên ngành: HỆ THỐNG ĐIỆN
Lớp: D15H17B
Khoá: 2020-2024

Hà Nội, tháng 12 năm 2022



LỜI CAM ĐOAN
Tơi, Đồn Duy Long, cam đoan những nội dung trong đồ án này là do tôi thực
hiện dưới sự hướng dẫn của TS. Ma Thị Thương Huyền. Các số liệu và kết quả trong
đồ án là trung thực và chưa được cơng bố trong các cơng trình khác. Các tham khảo

trong đồ án đều được trích dẫn rõ ràng tên tác giả, tên cơng trình, thời gian và nơi
công bố. Nếu không đúng như đã nêu trên, tôi hồn tồn chịu trách nhiệm về đồ án
của mình.
Hà Nội, ngày . . . tháng . . . năm 2022
Người cam đoan
(Ký và ghi rõ họ tên)



LỜI CẢM ƠN
Trước tiên em xin gửi lơi cam ơn chân thanh nhất đên cac thầy giao, cô giao cua
trương Đại hoc Điên lưc, đặc biêt la cac thầy cô trong khoa Kĩ thuật điện, cac thầy cô
đa diu dắt, trang bi kiên thức quy bau cho em trong suôt qua trinh hoc tâp tại trương.
Nhưng kiên thức quy bau va sư giup đỡ cua cac thầy cô sẽ là hành trang giup em hoan
thanh tôt nhiêm vụ cua môt ki sư trong tương lai cũng như trong cuôc sông.
Đặc biêt em xin chân thanh cam ơn cô TS. Ma Thị Thương Huyền đa hướng dẫn
tận tình giúp em có kiến thứ́c sâu rộng về bộ môn Nhà Máy Điện để em hoàn thành tốt
bản đồ án tốt nghiệp này.
Trong quá trình làm bài, với sự cố gắ́ng của bản thân và nhiều sự trợ giúp của
các thầ̀y cô, bạṇ bè em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình. Tuy nhiên do kiến
thứ́c cịn hạṇ chế nên bài làm của em cịn nhiều thiếu sót. Do vậy kính mong nhận
được sự góp ý, chỉ bảo của các thầ̀y cơ giáo để em có thể hồn thiện bản đồ án cũ̃ ng
như có thêm kinh nghiệm cho mai sau.
Em xin chân thành cam ơn !
Hà Nội, ngày . . . tháng . . . năm 2022
Sinh viên
(Ký và ghi rõ họ tên)

MỤC LỤC
CHƯƠNG 1 : TÍNH TỐN CÂN BẰNG CƠNG SUẤT, ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN
NỐI ĐIỆN..................................................................................................................... 1
1.1 Chọn máy phát điện................................................................................................ 1
1.2 Tính tốn cân bằng cơng ś́t tồn nhà máy............................................................ 1
1.2.1 Cơng ś́t phát ra của tồn nhà máy......................................................................
1.2.2 Cơng suấ́t điện tự dùng..........................................................................................
1.2.3 Công suấ́t phụ ̣ tải trung áp.....................................................................................
1.2.4 Công suấ́t phụ ̣ tải cao áp........................................................................................
1.2.5 Cân bằng cơng ś́t tồn nhà máy.........................................................................
1.3 Đề x́́t các phương án nối điện cho nhà máy......................................................... 5
1.3.1 Cơ sở chung để đề xuấ́t các phương án nối điện...................................................
1.3.2 Đề xuấ́t các phương án..........................................................................................
CHƯƠNG 2 : TÍNH TỐN CHỌN MÁY BIẾN ÁP................................................. 10
2.2 Phân bố công suấ́t các cấ́p điện áp của MBA........................................................ 10
2.3 Chọn loạị và công suấ́t định mứ́c của MBA.......................................................... 11
2.4 Tính tốn tổn thấ́t điện năng trong MBA.............................................................. 17
CHƯƠNG 3 : TÍNH TỐN KINH TẾ - KỸ THUẬT................................................ 20
3.1 Chọn sơ đồ thiết bị phân phối................................................................................ 20
3.2 Tính toán kinh tế - kỹ thuật chọn phương án tối ưu............................................... 21
3.2.1 Tổng quan chung.................................................................................................
3.2.2 Tính tốn cụ ̣ thể phương án.................................................................................
CHƯƠNG 4 : TÍNH TỐN NGẮN MẠCH............................................................... 23
4.1 Chọn điểm ngắ́n mạch...........................................................................................
23
̣
4.2 Kết quả tính tốn ngắ́n mạch.................................................................................
24
̣
CHƯƠNG 5 : CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ DÂY DẪN............................................... 25

5.1 Dịng điện làm việc và dòng điện cưỡ̃ng bứ́c........................................................ 25
5.1.1 Cấ́p điện áp cao 220 kV......................................................................................
5.1.2 Cấ́p điện áp trung 110 kV....................................................................................
5.1.3 Cấ́p điện áp 13,8..................................................................................................
5.2 Chọn máy cắ́t và dao cách ly................................................................................. 27
5.2.1 Chọn máy cắ́t (MC).............................................................................................
5.2.2 Chọn dao cách ly (DCL).....................................................................................
5.3 Chọn thanh góp cứ́ng đầ̀u cực máy phát............................................................... 28
5.3.1 Chọn thanh góp cứ́ng..........................................................................................
5.3.2 Chọn sứ́ đỡ̃ thanh góp cứ́ng.................................................................................
5.4 Chọn dây dẫn, thanh góp mềm phía điện áp cao và trung..................................... 31
5.4.1 Chọn tiết diện dây dẫn và thanh góp mềm...........................................................


5.4.2 Kiểm tra ổn định nhiệt khi ngắ́n mạch
̣
.................................................................
5.4.3 Kiểm tra điều kiện vầ̀ng quang
............................................................................
5.5 Chọn máy biến áp đo lường.................................................................................. 33
5.5.1 Chọn máy biến điện áp BU
.................................................................................
5.5.2 Chọn máy biến dòng điện BI
...............................................................................
5.6 Chọn chống sét van............................................................................................... 37
CHƯƠNG 6 : TÍNH TỐN LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN VÀ SƠ ĐỒ CUNG CẤP
ĐIỆN TỰ DÙNG........................................................................................................ 38
6.1 Sơ đồ nối điện tự dùng.......................................................................................... 38
6.2 Chọn máy biến áp................................................................................................. 39
6.2.1 Chọn máy biến áp tự dùng riêng .........................................................................

6.2.2 Chọn máy biến áp tự dùng chung........................................................................
6.3 Chọn khí cụ ̣ điện của sơ đồ tự dùng...................................................................... 40
6.3.1 Chọn máy cắ́t
.......................................................................................................
6.3.2 Chọn dao cách ly
.................................................................................................
6.3.3 Chọn aptomat và cầ̀u dao ....................................................................................
PHỤ LỤC: TÍNH TỐN NGẮN MẠCH................................................................... 43
1. Tính tốn điện kháng cho các phầ̀n tử̉ trong sơ đồ thay thế.................................... 43
2. Tính dịng ngắ́n mạch
̣ theo điểm............................................................................. 44
2.1 Tính tốn cho điểm ngắ́n mạch
̣ N1 .........................................................................
2.2 Tính tốn cho điểm ngắ́n mạch
̣ N2 .........................................................................
2.3 Tính tốn cho điểm ngắ́n mạch
̣ N3 .........................................................................
2.4 Tính tốn cho điểm ngắ́n mạch
̣ N3’
.......................................................................
2.5 Tính tốn cho điểm ngắ́n mạch
̣ N4 .........................................................................
PHỤ LỤC 2: TÍNH XUNG LƯỢNG NHIỆT CỦA DỊNG NGẮN MẠCH..............52
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................... 55


DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1: Thông số máy phát điện...............................................................................1
Bảng 1.2: Cơng ś́t tồn nhà máy...............................................................................2
Bảng 1.3: Cơng ś́t điện tự dùng.................................................................................2

Bảng 1.4: Công suấ́t phụ ̣ tải trung áp............................................................................3
Bảng 1.5: Công suấ́t phụ ̣ tải cao áp...............................................................................4
Bảng 1.6: Công suấ́t phát về hệ thống..........................................................................4
Bảng 2.2: Phân bố công suấ́t MBA liên lạc̣ AT2, AT3............................................... 11
Bảng 2.3: Thông số MBA 2 cuộn dây T1, T4 và T5................................................... 12
Bảng 2.4: Thông số MBA liên lạc̣ tự ngẫu AT2, AT3................................................ 13
Bảng 2.5: Tổng hợp công suấ́t các cấ́p ứ́ng với

13

Bảng 2.6: Tổng hợp công suấ́t các cấ́p ứ́ng với
16
Bảng 2.7: Tổn thấ́t điện năng trong bộ MPĐ-MBA 2 cuộn dây T1,T4,T5..................18
Bảng 2.8: Tổn thấ́t công suấ́t ngắ́n mạch
̣ của MBA tự ngẫu....................................... 18
Bảng 2.9: Tổn thấ́t điện năng trong MBA tự ngẫu...................................................... 19
Bảng 3.1: Vốn đầ̀u tư MBA phương án 2................................................................... 22
Bảng 3.2: Vốn đầ̀u tư TBPP phương án 2................................................................... 22
Bảng 3.3: Tổng hợp vốn đầ̀u tư và chi phí vận hành của phương án..........................22
Bảng 4.1: Bảng tổng hợp giá trị dòng ngắ́n mạch
̣ tạị các điểm................................... 24
Bảng 5.1: Bảng tổng kết dịng cưỡ̃ng bứ́c................................................................... 27
Bảng 5.2: Thơng số các loạị máy cắ́t.......................................................................... 27
Bảng 5.3: Thông số các loạị dao cách ly..................................................................... 28
Bảng 5.4: Thơng số thanh góp cứ́ng đầ̀u cực máy phát............................................... 29
Bảng 5.5: Thông số của sứ́ đỡ̃ thanh cứ́ng.................................................................. 30
Bảng 5.6: Thơng số dây dẫn và thanh góp mềm cấ́p điện áp 220kV và 110kV..........32
Bảng 5.7: Thông số các phụ ̣ tải của BU...................................................................... 34
Bảng 5.8: Thông số của BU cấ́p điện áp 13,8 kV....................................................... 34
Bảng 5.9: Thông số của BU cấ́p điện áp 110kV và 220kV......................................... 35

Bảng 5.10: Thông số của BI cấ́p điện áp 13,8 kV....................................................... 36
Bảng 5.11: Phụ ̣ tải đồng hồ cấ́p điện áp 13,8 kV........................................................ 36
Bảng 5.12: Thơng số BI cấ́p điện phía 110kV và 220kV............................................ 37
Bảng 5.13: Thông số CSV.......................................................................................... 37
Bảng 6.1: Thông số MBA tự dùng riêng..................................................................... 39
Bảng 6.2: Thông số MBA tự dùng chung................................................................... 39
Bảng 6.3: Thông số máy cắ́t phía tự dùng................................................................... 40
Bảng 6.4: Thơng số dao cách ly phía tự dùng............................................................. 41
Bảng 6.5: Thơng số aptomat....................................................................................... 42


Bảng 6.6: Thông số cầ̀u dao hạ ̣ áp.............................................................................. 42


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1: Đồ thị phụ ̣ tải tổng hợp tồn nhà máy...........................................................5
Hình 1.2: Sơ đồ nối điện phương án 1..........................................................................7
Hình 1.3: Sơ đồ nối điện phương án 2..........................................................................8
Hình 1.4: Sơ đồ nối điện phương án 3..........................................................................9
Hình 2.1: Sơ đồ phân bố cơng ś́t phương án............................................................ 10
Hình 2.2: Phân bố lạị công suấ́t khi bị sự cố 1............................................................ 14
Hình 2.3: Phân bố lạị cơng ś́t khi bị sự cố 2............................................................ 15
Hình 2.4: Phân bố lạị cơng ś́t khi bị sự cố 3............................................................ 17
Hình 3.1: Sơ đồ TBPP của phương án........................................................................ 20
Hình 4.1: Lựa chọn các điểm ngắ́n mạch....................................................................
23
̣
Hình 5.1: Thanh góp tiết diện hình máng.................................................................... 28
Hình 5.2: Sứ́ đỡ̃ cho thanh góp cứ́ng........................................................................... 31
Hình 5.3: Sơ đồ nối các dụng

̣ cụ ̣ đo vào BU và BI mạch
̣ máy phát............................34
Hình 6.1: Sơ đồ tự dùng nhà máy thủy điện................................................................ 38
Hình P.1: Sơ đồ thay thế của điểm ngắ́n mạch
̣ N1...................................................... 44
Hình P.2: Sơ đồ thay thế của điểm ngắ́n mạch
̣ N2...................................................... 46
Hình P.3: Sơ đồ thay thế của điểm ngắ́n mạch
̣ N3...................................................... 48


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
Snm(t)
P%(t)

Cơng ś́t phát của tồn nhà máy tạị thời điểm t.
Phầ̀n trăm công suấ́t phát của tồn nhà máy tạị thời điểm t
Hệ số cơng ś́t định mứ́c của MPĐ

Pđm∑
n
STD(t)
α%
cos TD
PdmF
SdmF
Sdp(t)
cos dp

Tổng công suấ́t tác dụng

̣ định mứ́c của nhà máy
Số tổ máy
Phụ ̣ tải tự dùng tạị thời điểm t
Lượng điện phầ̀n trăm tự dùng ( 6 %)
Hệ số công suấ́t phụ ̣ tải tự dùng (0,85)
Công suấ́t tác dụng
̣ của một tổ máy phát
Công suấ́t biểu kiến định mứ́c của một tổ máy phát
Phụ ̣ tải địa phương tạị thời điểm t
Hệ số công suấ́t phụ ̣ tải địa phương (0,85)
Phầ̀n trăm công suấ́t địa phương tạị thời điểm t

Pdpmax
SUT (t)
cos UT

Công suấ́t lớn nhấ́t của phụ ̣ tải địa phương (11 MW)
Phụ ̣ tải trung áp tạị thời điểm t
Hệ số công suấ́t phụ ̣ tải trung áp (0,86)
Phầ̀n trăm công suấ́t trung áp tạị thời điểm t

PUTmax
SUC (t)
cos UC
PUC %
PUCmax
SVHT(t)

Công suấ́t lớn nhấ́t của phụ ̣ tải trung áp (90 MW)
Phụ ̣ tải cao áp tạị thời điểm t

Hệ số công suấ́t phụ ̣ tải cao áp (0,85)
Phầ̀n trăm công suấ́t cao áp tạị thời điểm t
Công suấ́t lớn nhấ́t của phụ ̣ tải cao áp (100 MW)
Công suấ́t phát về hệ thống tạị thời điểm t
Công suấ́t bộ truyền qua các MBA T1, T2, T3; (MVA)
Công suấ́t của mỗi tổ máy phát; (MVA)
Công suấ́t của phụ ̣ tải tự dùng cực đại;̣ (MVA)
Cơng ś́t của phụ ̣ tải phía trung áp tạị thời điểm t; (MVA)
Công suấ́t của phụ ̣ tải phía cao áp tạị thời điểm t; (MVA)
Cơng ś́t phía cao của MBA tự ngẫu tạị thời điểm t; (MVA)
Công suấ́t phía trung của MBA tự ngẫu tạị thời điểm t; (MVA)
Cơng ś́t phía hạ ̣ của MBA tự ngẫu tạị thời điểm t; (MVA)
Công suấ́t phát về hệ thống tạị thời điểm t; (MVA)


Tổn thấ́t điện năng
Tổn thấ́t công suấ́t không tải trong máy biến áp (MW).
Tổn thấ́t công suấ́t ngắ́n mạch
̣ của máy biến áp (MW).
Công suấ́t định mứ́c của máy biến áp (MVA)
Tổn thấ́t công suấ́t ngắ́n mạch
̣ cao – trung.
Tổn thấ́t công suấ́t ngắ́n mạch
̣ cao – hạ.̣
Tổn thấ́t công suấ́t ngắ́n mạch
̣ trung – hạ.̣
Tổn thấ́t ngắ́n mạch
̣ cuộn cao.
Tổn thấ́t ngắ́n mạch
̣ cuộn trung.

Tổn thấ́t ngắ́n mạch
̣ cuộn hạ.̣
V
VB
VTBPP
P1
P2
Ibt
Icb
Jkt
Tmax

Hệ số có lợi của MBATN,
.
Vốn đầ̀u tư
Vốn đầ̀u tư MBA
Vốn đầ̀u tư xây dựng các mạch
̣ thiết bị phân phối
Tiền khấ́u hao hàng năm về vốn đầ̀u tư và sử̉a chữa lớn, đ/năm
Chi phí do tổn thấ́t điện năng hàng năm trong các thiết bị điện
Dòng điện làm viêc bình thường
Dịng điện làm việc cưỡ̃ng bứ́c
Mật độ dịng điện kinh tế
Thời gian sử̉ dụng
̣ cơng ś́t cực đạị
Dịng điện ổn định nhiệt

tnh
BN
F

Thời gian ổn định nhiệt
Là xung lượng nhiệt của dòng ngắ́n mạch.
̣
Tiết diện cáp được chọn theo mật độ dòng điện kinh tế
Nhiệt độ cho phép của vật liệu làm thanh góp

θo

Nhiệt độ của mơi trường xung quanh
Nhiệt độ định mứ́c (nhiệt độ tiêu chuẩn)
Ứng ś́t tính tốn do lực động điện giữa các pha tạọ ra
Ứng suấ́t tính tốn do lực động điện giữa 2 thanh dẫn trong


cùng 1 pha tạọ ra

σ

cp

Ứng suấ́t cho phép

Fph

Lực phá hoạị cho phép của sứ́

F’tt
S

Lực điện động đặ̣t lên đầ̀u sứ́ khi ngắ́n mạch
̣ 3 pha
Tiết diện của thanh dẫn mềm

C

Hằng số phụ ̣ thuộc vào nhiệt độ dây dẫn
Là hằng số thời gian tắ́t dầ̀n của dịng ngắ́n mạch
̣ khơng chu kì

m

Hệ số phụ ̣ thuộc vào bề mặ̣t dây dẫn

r

Bán kính ngồi của dây dẫn

a

Khoảng cách giữa các pha của dây dẫn

Zdc

Tổng phụ ̣ tải của dụng
̣ cụ ̣ đo nối vào thứ́ cấ́p BI

Zdd

Tổng trở dây dẫn nối từ BI đến dụng

̣ cụ ̣ đo


CHƯƠNG 1 : TÍNH TỐN CÂN BẰNG CƠNG SUẤT, ĐỀ XUẤT PHƯƠNG
ÁN NỐI ĐIỆN
Mục̣ đích của tính tốn cân bằng công suấ́t khi thiết kế nhà máy điện để cân
bằng cơng ś́t và đảm bảo được tính kinh tế trong xây dựng và vận hành. Đây chính
là cơ sở để thành lập các phương án nối dây của nhà máy nhằm đảm bảo độ tin cậy
cung cấ́p điện và các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật.
Từ những vấ́n đề đó đặ̣t ra nhiệm vụ ̣ trước hết cho người thiết kế là phải tiến
hành các công việc: chọn máy phát điện, tính tốn phụ ̣ tải và cân bằng công suấ́t một
cách hợp lý nhấ́t.
1.1 Chọn máy phát điện
Thiết kế phầ̀n điện cho nhà máy thủy điện gồm 5 tổ máy, công suấ́t mỗi tổ máy
PđmG=100(MW), hệ số tự dùng αtd = 0,5%, hệ số công suấ́t cosφtd = 0,85.
Tra Bảng Máy phát thủy điện, chọn loạị máy phát điện có thơng số như bảng 1.1:
Bảng 1.1: Thơng số máy phát điện

Loạị máy phát
CB-835/180-36

N

Sđm

Pđm

Uđm

vg/ph

MVA

MW

kV

166,7

111

100

13,8

cosφđm

0,9

Iđm

Điện kháng tương đối

kA

x”d

x’d

xd

4,65

0,22

0,3

0,94

1.2 Tính tốn cân bằng cơng suất tồn nhà máy
1.2.1 Cơng suất phát ra của tồn nhà máy
Cơng ś́t đặ̣t của tồn nhà máy:
(1.1)
(MVA)
Trong đó
Snm(t): cơng ś́t phát của tồn nhà máy tạị thời điểm t.
P%(t): Phầ̀n trăm cơng ś́t phát của tồn nhà máy tạị thời điểm t
: Hệ số công suấ́t định mứ́c của MPĐ
Pđm∑: Tổng công suấ́t tác dụng
̣ định mứ́c của nhà máy
Pđm∑ = n. PđmF
Ở đây PđmF: Công suấ́t định mứ́c của 1 tổ máy
n:

Số tổ máy
Ta có: PđmG = 100 MW, n = 5 => Pnm = n. PđmG = 5. 100 = 500 MW


Chương 1: tính tốn cân bằng cơng suất, đề xuất phương án nối điện

Ta có:

Tính tốn tương tự theo cơng thứ́c, công suấ́t phát ra của nhà máy tạị từng thời
điểm như bảng sau:
Bảng 1.1: Cơng ś́t tồn nhà máy

t (h)

0-4

4-7

7-11

11-13

Pnm MW

500

cos φ

0,9

Pnm(%)

70

Snm(MVA)

80

100

13-17

17-21

21-24

90

100

80

80

388,889 444,444 555,556 444,444 500,000 555,556 444,444

1.2.2 Công suất điện tự dùng
(1.2)
Trong đó:
STD(t): phụ ̣ tải tự dùng tạị thời điểm t
α%: lượng điện phầ̀n trăm tự dùng
cos TD: hệ số công suấ́t phụ ̣ tải tự dùng
n: số tổ máy phát
PdmH: công suấ́t tác dụng
̣ định mứ́c của một tổ máy phát
Ta có :

Tính tốn tương tự ta có bảng sau:
Bảng 1.1: Cơng ś́t điện tự dùng

t (h)

0-4

4-7

7-11

11-13

13-17

17-21

21-24

PdmF

100 MW

Cos φtd

0,85

αtd

0,5%

SNM(MVA)

388,889 444,444 555,556 444,444 500,000 555,556 444,444

Std (MVA)

2,941

2,941

2,941

2,941

2,941

2,941

2,941


Chương 1: tính tốn cân bằng cơng suất, đề xuất phương án nối điện

1.2.3 Công suất phụ tải trung áp
(1.3)
Trong đó:
SUT (t): phụ ̣ tải trung áp tạị thời điểm t
cos

UT

hệ số công suấ́t phụ ̣ tải trung áp

:

: Phầ̀n trăm công suấ́t trung áp tạị thời điểm
PUTmax: t Công suấ́t lớn nhấ́t của phụ ̣ tải trung áp
Ta có :

Tính theo cơng thứ́c ta có bảng:
Bảng 1.1: Cơng ś́t phụ ̣ tải trung áp

t (h)

0-4

4-7

7-11

11-13

PUTmax MW

180 MW

Cos φUT

0,87

PUT %

70

SUT (MVA)

80

144,828 165,517

13-17

17-21

21-24

100

90

90

100

80

206,897

186,207

186,207

206,897

165,517

1.2.4 Cơng suất phụ tải cao áp
(1.4)
Trong đó:
SUC (t): Phụ ̣ tải cao áp tạị thời điểm t
cos

UC:

Hệ số công suấ́t phụ ̣ tải cao áp

PUC %: Phầ̀n trăm công suấ́t cao áp tạị thời điểm t
PUCmax: Công suấ́t lớn nhấ́t của phụ ̣ tải cao áp
Ta có :


Chương 1: tính tốn cân bằng cơng suất, đề xuất phương án nối điện

Tính theo cơng thứ́c ta có bảng:
Bảng 1.1: Công suấ́t phụ ̣ tải cao áp

t (h)

0-4

4-7

7-11

PUCmax MW

11-13

13-17

17-21

21-24

80

80

100

70

142,222

142,222

177,778

124,444

160 MW

Cos φUC
PUC%
SUC(MVA)

0,9
60

80

90

106,667 142,222 160,000

1.2.5 Cân bằng cơng suất tồn nhà máy
SNM(t)= Std(t) + Sđp(t) + SUT(t) + SUC(t) + SVHT(t)
=>
SVHT(t)= SNM(t) - [Std(t) + Sđp(t) + SUT(t) + SUC(t)]

(1.5)

Trong đó :
SVHT(t) : Công suấ́t phát về hệ thống tạị thời điểm t
SNM(t): Cơng ś́t phát của tồn nhà máy tạị thời điểm t
Sđp(t): Công suấ́t phụ ̣ tải địa phương tạị thời điểm t.
SUT(t): Công suấ́t phụ ̣ tải cấ́p điên áp trung tạị thời điểm t.
SUC(t): Công suấ́t phụ ̣ tải cấ́p điên áp cao tạị thời điểm t.
Tính theo cơng thứ́c ta có bảng:

Bảng 1.1: Cơng ś́t phát về hệ thống

t (h)

0-4

4-7

7-11

11-13

13-17

17-21

21-24

SNM (MVA)

388,889

444,444

555,556

Std (MVA)

2,941

2,941

2,941

2,941

2,941

2,941

2,941

Sđp (MVA)

0,000

0,000

0,000

0,000

0,000

0,000

0,000

SUT (MVA)

144,828

165,517

206,897

186,207 186,207 206,897 165,517

SUC (MVA)

106,667

142,222

160,000

142,222 142,222 177,778 124,444

SVHT (MVA)

134,453

133,764

185,718

113,074 168,630 167,940 151,542

444,444 500,000 555,556 444,444

Nhận xét:
Vào tấ́t cả các khoảng thời gian, nhà máy luôn phát công suấ́t thừa lên hệ
thống.
Công suấ́t phụ ̣ tải ở các cấ́p điện áp nhỏ hơn so với cơng ś́t tồn nhà máy


Chương 1: tính tốn cân bằng cơng suất, đề xuất phương án nối điện

S(MVA)
600

500

Svht
Sut

400

Sdp

300

Std

200

100

0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

t(h)

Hình 1.1: Đồ thị phụ ̣ tải tổng hợp toàn nhà máy

1.3 Đề xuất các phương án nối điện cho nhà máy
Chọn sơ đồ nối điện chính của nhà máy là một khâu quan trọng trong quá trình
thiết kế cho phụ ̣ tải nhà máy điện. Các phương án phải đảm bảo độ tin cậy cung cấ́p
điện cho phụ ̣ tải đồng thời thể hiện được tính khả thi và đem lạị hiệu quả kinh tế.
Dựa vào các số liệu đã tính tốn ở phầ̀n phân bố công suấ́t, đồ thị phụ ̣ tải các cấ́p
điện áp đã tính tốn ở phầ̀n 1.2 chúng ta vạch
̣ ra các phương án nối điện cho nhà máy
được trình bày như sau.
1.3.1 Cơ sở chung để đề xuất các phương án nối điện
Có một số nguyên tắ́c phục̣ vụ ̣ cho đề xuấ́t các phương án nối điện của nhà máy
điện như sau:
 Nguyên tắc 1
Khi phụ ̣ tải địa phương có cơng ś́t nhỏ thì khơng cầ̀n thanh góp điện áp máy phát,
mà chúng được cấ́p điện trực tiếp từ đầ̀u cực máy phát, phía trên máy cắ́t của máy
biến áp (MBA) liên lạc.
̣ Quy định về mứ́c nhỏ công suấ́t địa phương là: cho phép rẽ
nhánh từ đầ̀u cực máy phát một lượng công suấ́t không quá 15% công suấ́t định mứ́c
của một tổ máy phát. Vậy khi đó, giả thiết phụ ̣ tải địa phương trích điện từ đầ̀u cực hai
tổ máy phát, ta có:


Chương 1: tính tốn cân bằng cơng suất, đề xuất phương án nối điện

(1.6)
Thì khẳng định điều giả sử̉ trên là đúng, cho phép khơng cầ̀n thanh góp điện áp máy

phát. Nếu khơng thỏa mãn thì phải có thanh góp điện áp máy phát.
Thay số vào công thứ́c (1.6) ta có:

Vì vậy điều giả sử̉ trên là đúng nên khơng cầ̀n thanh góp điện áp máy phát.
 Nguyên tắc 3: Lựa chọn máy biến áp liên lạc
Theo đề bài, nhà máy cầ̀n thiết kế gốm 3 cấ́p điện áp (điện áp máy phát UG =13,8 kV;
điện áp trung UT =110kV; điện áp cao UC =220kV), xét 2 điều kiện sau đây:
Lưới điện áp phía trung và phía cao đều là lưới trung tính trực tiếp nối đấ́t.
-

Hệ số có lợi :

Vì vậy thích hợp dùng hai MBA tự ngẫu làm liên lạc̣ phía trung và cao áp


Nguyên tắc 4: Chọn số lượng bộ MPĐ – MBA hai cuộn dây Vì chọn MBA liên

lạc̣ là MBA tự ngẫu. Ta xét điều kiện sau:

Nên ta có thể ghép từ 1 đến 2 bộ MPĐ – MBA hai cuộn dây lên thanh góp điện áp
phía trung.
 Nguyên tắc 7: Xét điều kiện ổn định hệ thống điện
Đối với nhà máy điện phải đảm bảo nguyên tắ́c tổng công suấ́t các tổ MPĐ phải nhỏ
hơn cơng ś́t dự phịng quay của hệ thống, cụ ̣ thể là:
(1.7)
Kiểm tra thử̉ ghép 2 MPĐ lên cùng 1MBA ta có: 2.SdmG= 2. 111 = 222(MVA)
Suy ra chỉ có thể ghép 1 MPĐ lên 1 MBA.
1.3.2 Đề xuất các phương án
Từ những nhận xét trên ta có thể đề xuấ́t một số phương án nối điện như sau:
1, Phương án 1

- Nối 2 bộ MPĐ – MBA 2 cuộn dây vào thanh góp cao áp 220 kV.
- Nối 1 bộ MPĐ – MBA 2 cuộn dây vào thanh góp trung áp 110 kV.
- Dùng 2 bộ MPĐ – MBATN làm liên lạc̣ giữa các cấ́p điện áp.