vạch sơ đồ và phân tích sơ bộ các phương án nối dây

Đồ án tốt nghiệp Hệ thống điện
- Khoá 40
Vạch sơ đồ và phân tích sơ Bộ các phương án nối dây
Chương 1
CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN, TÍNH TOÁN PHỤ TẢI VÀ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT
Trong nhiệm vụ thiết kế đã cho biết hệ số công suất, biểu đồ phụ tải hằng ngày
của phụ tải ở các cấp điện áp và cho biết biểu đồ phát công suất hằng ngày của nhà máy.
Sau khi tính toán được lượng công suất tiêu thụ ở các cấp điện áp, phần công suất
trích ra dành cho tự dùng ta lập được biểu đồ phụ tải tổng của toàn nhà máy.
Căn cứ vào nhiệm vụ phát công suất của nhà máy theo biểu đồ và biểu đồ phụ tải
tổng của toàn nhà máy ta sẽ có được biểu đồ cân bằng công suất giữa công suất phát của
nhà máy và công suất tiêu thụ của phụ tải, trong biểu đồ này chỉ rõ lượng công suất phát
thiếu hay đủ cung cấp cho phụ tải của nhà máy đang thiết kế.
1. Chọn máy phát điện.
Theo nhiệm vụ thiết kế, nhà máy nhiệt điện ngưng hơi sẽ thiết kế có công suất
200MW, gồm 4 tổ máy. Mỗi tổ máy sẽ có công suất định mức là 50MW, hệ số công
suất của mỗi tổ máy là 0,85 và điện áp định mức là 10,5KV.
Chọn máy phát điện đồng bộ tuabin hơi có các thông số sau:
Loại máy phát Thông số định mức Điện kháng tương đối
n
v/ph
S
MVA
P
MW
U
KV
cosϕ
I
KA
x”

d
x’
d
x
d
TB - 50 - 2
3000 58,824 50 10,5 0,85 5,73 0,135 0,3 1,84
2. Tính toán phụ tải.
Dựa vào biểu đồ phụ tải đã cho và áp dụng công thức sau để tính toán:
( )
( )
S t
P t
P
=
%
.cos
.
max
100
ϕ
trong đó : P(t) là lượng công suất tác dụng ở thời điểm t trong ngày.
P%(t) là trị số phần trăm của lượng công suất ở thời điểm t so với giá trị
công suất cực đại
P
max
là giá trị công suất cực đại
cosϕ là hệ số công suÊt tương ứng.
1) Phụ tải cấp điện áp 220 KV(kí hiệu S
220

).
Phần 1: Thiết kế phấn điện nhà máy nhiệt điện
4
Đồ án tốt nghiệp Hệ thống điện
- Khoá 40
Cho P
max
= 120MW, cosϕ = 0,8 nên
S
P
MVA
max
max
cos ,
= = =
ϕ
120
0 8
150
.
thay số vào ta có : từ 0 đến 6 giê :
S MVA
220
60 150
100
90
= =
.
từ 6 đến 10 giê :
S MVA

220
90 150
100
135
= =
.
từ 10 đến 14 giê :
S MVA
220
100 150
100
150
= =
.
từ 14đến 18 giê :
S MVA
220
80 150
100
120
= =
.
từ 18 đến 24 giê :
S MVA
220
60 150
100
90
= =
.

Biểu đồ phụ tải:
2) Phụ tải cấp điện áp 110 KV(kí hiệu S
110
).
Cho P
max
= 170MW, cosϕ = 0,8 nên
S
P
MVA
max
max
cos ,
,
= = =
ϕ
170
0 8
212 5
.
thay sè vào ta có : từ 0 đến 4 giê :
S MVA
110
60 212 5
100
127 5
= =
. ,
,
từ 4 đến 10 giê :

S MVA
110
80 212 5
100
170
= =
. ,
từ 10 đến 18 giê :
S MVA
110
100 212 5
100
212 5
= =
. ,
,
từ 18 đến 24 giê :
S MVA
110
70 212 5
100
148 75
= =
. ,
,
Biểu đồ phụ tải:
Phần 1: Thiết kế phấn điện nhà máy nhiệt điện
5
(MVA)
0

4 10
18
24
(giê)
127,
5
148,75
170
212,5
0
6 10 14 18 24
(giê)
90
120
135
150
(MVA)
Đồ án tốt nghiệp Hệ thống điện
- Khoá 40
3) Khả năng phát công suất của nhà máy tại từng thời điểm (kí hiệu S
NM
).
Công suất đặt của nhà máy là S
đ
=
4
50
0 85
235 294.
,

,
=
MVA
thay số vào ta có : từ 0 đến 8 giê :
S MVA
NM
= =
60 235 294
100
141176
. ,
,
từ 8 đến 12 giê :
S MVA
NM
= =
100 235 294
100
235 294
. ,
,
từ 12 đến 14 giê :
S MVA
NM
= =
90 235 294
100
211 765
. ,
,

từ 14 đến 20 giê :
S MVA
NM
= =
100 235 294
100
235 294
. ,
,
từ 20 đến 24 giê :
S MVA
NM
= =
70 235 294
100
164 706
. ,
,
Biểu đồ biểu diễn:
4) Phụ tải tự dùng của nhà máy (kí hiệu S
td
) .
Công thức tính :
S S
S t
S
td NM
NM
NM
= +α

. .( , , .
( )
)0 4 0 6
trong đó : S
td
(t) là phụ tải tự dùng tại thời điểm t
S
NM
là công suất đặt của nhà máy
S
NM
(t) là công suất phát ra của nhà máy ở thời điểm t
α là trị số phần trăm lượng điện tự dùng.
ta có : từ 0 đến 8 giê :
S MVA
td
= + =
8%.235 294 0 4 0 6
141176
235 294
14 306, .( , , .
,
,
) ,
từ 8 đến 12 giê :
S MVA
td
= + =
8%.235 294 0 4 0 6
235 294

235 294
18 824, .( , , .
,
,
) ,
từ 12 đến 14 giê :
S MVA
td
= + =
8%.235 294 0 4 0 6
211 765
235 294
17 695, .( , , .
,
,
) ,
Phần 1: Thiết kế phấn điện nhà máy nhiệt điện
6
(MVA)
0
8
12
20
24
(giê)
141,176
164,706
211,765
235,294
14

Đồ án tốt nghiệp Hệ thống điện
- Khoá 40
từ 14 đến 20 giê :
S MVA
td
= + =
8%.235 294 0 4 0 6
235 294
235 294
18 824, .( , , .
,
,
) ,
từ 20 đến 24 giê :
S MVA
td
= + =
8%.235 294 0 4 0 6
164 706
235 294
15 436, .( , , .
,
,
) ,
Biểu đồ biểu diễn:
3. Cân bằng công suất .
Biểu thức biểu diễn sự cân bằng công suất phát của nhà máy thiết kế và phụ tải
tiêu thụ: S
NM
(t) = S

220
(t) + S
110
(t) + S
td
(t) + S
HT
(t) (Bá qua tổn thất)
trong đó:
S
NM
(t) là công suất phát ra của nhà máy tại thời điểm t
S
220
(t) là công suất tiêu thụ của phụ tải phía điện áp cao 220KV tại thời điểm t
S
220
(t) là công suất tiêu thụ của phụ tải phía điện áp trung 110KV tại thời điểm t
S
td
(t) là lượng công suất dành cho tự dùng của nhà máy tại thời điểm t
S
HT
(t) là lượng công suất phát vào hay lấy ra từ lượng dự trữ của hệ thống tại
từng thời điểm t.
Biểu thức có thể viết lại như sau : S
HT
(t) = S
NM
(t) - [S

220
(t) + S
110
(t) + S
td
(t) ]
trong đó vế bên phải là các giá trị đã biết như vậy ta có thể tính toán được lượng công
suất phát vào hay lấy ra từ dự trữ của hệ thống.
Thành lập bảng cân bằng công suất:
0 ÷ 4
giê
4 ÷ 6
giê
6 ÷ 8
giê
8 ÷ 10
giê
10 ÷ 12
giê
12÷ 14
giê
14 ÷ 18
giê
18 ÷ 20
giê
20 ÷ 24
giê
S
220
(MVA)

90 90 135 135 150 150 120 90 90
S
110
(MVA)
127,5 170 170 170 212,5 212,5 212,5 148,75 148,75
S
td
(MVA)
14,306 14,306 14,306 18,824 18,824 17,695 18,824 18,824 15,436
S
NM
(MVA)
141,176 141,176 141,176 235,294 235,294 211,765 235,294 235,294 164,706
S
HT
(MVA)
-90,63 -133,13 -178,13 -88,53 -146,03 -168,43 -116,05 -22,28 -89,48
Phần 1: Thiết kế phấn điện nhà máy nhiệt điện
7
(MVA)
0
8 12
20
24
(giê)
14,306
15,436
17,695
18,824
14

T/gian
Phô t¶i
Đồ án tốt nghiệp Hệ thống điện
- Khoá 40
Biểu đồ biểu diễn tổng:
Chú thích các nét vẽ:
là đường biểu diễn công suất phát của nhà máy thiết kế.
là đường biểu diễn lượng công suất dành cho tự dùng của nhà máy.
là đường biểu diễn tổng công suất của lượng tự dùng và phụ tải cấp trung
áp 110KV.
là đường biểu diễn tổng công suất của lượng tự dùng, phụ tải cấp trung áp
110KV và phụ tải cấp cao áp 220KV.
Nhận xét:
Nhìn vào biểu đồ tổng biểu diễn công suất chung ở trên ta thấy đường biểu diễn
lượng công suất phát ra của nhà máy luôn luôn nằm dưới đường biểu diễn tổng công
suất của lượng tự dùng, phụ tải cấp trung áp 110KV và phụ tải cấp cao áp 220KV điều
này có nghĩa là nhà máy đang thiết kế không đủ khả năng cung cấp cho toàn bộ phụ tải
ở các cấp điện áp và tự dùng của nhà máy. Như vậy một phần phụ tải sẽ được cung cấp
từ lượng công suất dự trữ của hệ thống.
Phần 1: Thiết kế phấn điện nhà máy nhiệt điện
8
(MVA)
0
8 12
20
24
(giê)
144 10 18
381,324
231,806

274,306
319,306
323,824
380,195
351,324
257,574
254,186
141,806
184,306
188,824
231,324
167,574
164,706
164,186
141,176
235,294
S
NM
211,765
( S
TD
+ S
220
+ S
110
)
Đồ án tốt nghiệp Hệ thống điện
- Khoá 40
Chương 2
VẠCH SƠ ĐỒ VÀ PHÂN TÍCH SƠ BỘ CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY

Chọn sơ đồ nối điện chính của nhà máy điện là một khâu quan trọng trong quá
trình thiết kế nhà máy. Các phương án vạch ra phải đảm bảo cung cấp điện liên tục cho
các hộ tiêu thụ, phải khác nhau về cách ghép nối máy biến áp với các cấp điện áp, khác
nhau về số lượng, dung lượng của máy biến áp, số máy phát ghép bộ với máy biến áp…
thể hiện tính khả thi, hiệu quả kinh tế và khả năng phát triển trong tương lai.
Dựa vào các số liệu ban đầu, bảng cân bằng công suất và một số nhận xét sau đây
để tiến hành vạch các phương án nối dây có thể :
-Nhà máy thiết kế không có phụ tải cấp điện áp máy phát cho nên trong các
phương án nối dây sẽ không có thanh góp máy phát, tất cả sẽ nối theo sơ đồ bộ.
-Phụ tải có 2 cấp điện áp là 110 và 220KV trung tính nối đất trực tiếp nên sẽ
dùng máy biến áp tự ngẫu để liên lạc giữa các cấp điện áp đó.
-Phụ tải ở các cấp điện áp đều có tính chất quan trọng cho nên đòi hỏi độ tin cậy
cung cấp điện cao.
- Để sơ đồ thiết bị phân phối không quá phức tạp nên dùng 2 máy biến áp tự ngẫu
để làm máy biến áp liên lạc.
Nhiệm vụ đặt ra là thiết kế nhà máy điện gồm 5 tổ máy, công suất mỗi tổ máy là
S
Fđm
= 58,824MVA. Theo kết quả tính toán ở chương 1 ta đã có:
- Phụ tải phía cao áp 220KV: S
220max
= 150 MVA
S
220min
= 90 MVA
- Phụ tải phía trung áp 110KV: S
110max
= 212,5 MVA
S
110min

= 127,5 MVA
- Tự dùng cho nhà máy: S
td max
= 18,824 MVA
S
td min
= 14,306 MVA
Các phương án nối dây có thể của nhà máy thiết kế, phân tích ưu, nhược điểm
của từng phương án.
Phương án 1
Phần 1: Thiết kế phấn điện nhà máy nhiệt điện
9
Đồ án tốt nghiệp Hệ thống điện
- Khoá 40
Sử dông 2 bộ máy phát - máy biến áp cung cấp trực tiếp cho phụ tải phía trung
áp, một phần sẽ được cung cấp từ hai máy biến áp liên lạc.
Phụ tải trong chế độ cực đại phía trung áp S
110max
= 212,5 MVA, với công suất
máy phát là 58,824 MVA thì 2 bộ có thể đáp ứng được một nửa lượng công suất trong
chế độ này, nửa còn lại sẽ được phân phối đều cho 2 mạch cuộn trung áp máy biến áp
liên lạc. Như vậy công suất phân bố trong các mạch là xấp xỉ nhau và khá bé, dòng
ngắn mạch nhỏ nên công suất định mức của máy biến áp liên lạc và các thiết bị khác
nhỏ, nhiều thiết bị có cùng cấp điện áp với nhau nên việc chọn mua thiết bị dễ dàng, vốn
đầu tư Ýt, hiệu quả kinh tế cao.
Sơ đồ bảo đảm cung cấp điện tin cậy khi có sự cố hay khi cần thao tác sửa chữa,
vận hành linh hoạt.
Phương án 2
Sơ đồ nối dây
Trong sơ đồ này sử dụng một bộ máy phát - máy biến áp cung cấp trực tiếp lên

phụ tải 110 KV, dòng công suất ở mạch cuộn trung máy biến áp liên lạc trong chế độ
cực đại của phụ tải phía trung áp khá lớn, dòng ngắn mạch khá lớn nên công suất định
Phần 1: Thiết kế phấn điện nhà máy nhiệt điện
10
HT
220KV
110KV
HT
220KV
110KV
Đồ án tốt nghiệp Hệ thống điện
- Khoá 40
mức của máy biến áp liên lạc, của thiết bị phân phối trong các mạch máy biến áp sẽ lớn
hơn so với phương án 1. Tuy nhiên phương án này vận hành khá linh hoạt, cung cấp
điện tin cậy.
Phương án 3
Phương án này chỉ dùng 2 máy biến áp tự ngẫu. Ghép 2 máy phát thành sơ đồ
khối.
Sơ đồ nối dây phương án này rất đơn giản, thiết bị phân phối điện Ýt và cùng loại
với nhau nhưng do công suất phụ tải phía trung áp 110 KV trong chế độ cực đại lớn, nên
công suất làm việc qua mạch cuộn trung áp của máy biến áp rất lớn, dòng ngắn mạch
lớn do đó công suất định mức của máy biến áp và các thiết bị điện khác rất lớn, đắt tiền
nên phương án này hiệu quả kinh tế thấp.
Về độ tin cậy cung cấp điện của phương án ta thấy rằng khi có sự cố, hoặc sửa
chữa định kì một máy biến áp hoặc một thiết bị phân phối trong các mạch của máy biến
áp này thì công suất nhà máy phát ra sẽ giảm đi một nửa, nếu trong lúc sửa chữa mà xảy
ra sự cố trong các mạch của máy biến áp còn lại thì phụ tải phía 110KV sẽ không được
cung cấp điện hoàn toàn. Như vậy độ tin cậy cung cấp điện của phương án này là rất
kém.
Phương án 4

Sơ đồ nối dây:
Phần 1: Thiết kế phấn điện nhà máy nhiệt điện
11
HT
220KV
110KV
HT
220KV
110KV
Đồ án tốt nghiệp Hệ thống điện
- Khoá 40
Phụ tải 220KV trong chế độ cực đại không lớn đã có liên lạc với hệ thống. Nên
việc bố trí 2 bộ máy phát - máy biến áp bên phía cao áp rõ ràng là Ýt hiệu quả. Trong
khi đó phụ tải phía trung áp 110KV lớn nên công suất truyền tải qua cuộn cao áp và
công suất làm việc qua cuộn trung áp của máy biến áp liên lạc sẽ lớn, dòng ngắn mạch
lớn do đó công suất định mức của máy biến áp và các thiết bị cung cấp điện sẽ lớn.
Ngoài ra các máy biến áp bộ 220KV có vốn đầu tư cao hơn đáng kể so với 110KV. Hiệu
quả kinh tế của phương án này là rất thấp.
Nếu khi đang tiến hành sửa chữa máy biến áp liên lạc hoặc các thiết bị phân phối
điện ở các mạch của một máy biến áp liên lạc mà xảy ra sự cố cố trong máy biến áp liên
lạc kia sẽ làm cho phụ tải phía 110 KV bị ngừng cung cấp điện hoàn toàn. Độ tin cậy
cung cấp điện của phương án này rất kém, giống với phương án 3.
Qua phân tích sơ bộ ở trên ta thấy phương án 1 và 2 có nhiều ưu điểm về hiệu
quả kinh tế, độ tin cậy cung cấp điện … còn phương án 3 và 4 có rất nhiều nhược điểm.
Cho nên sẽ lựa chọn phương án 1 và phương án 2 để tính toán so sánh kinh tế tìm
phương án tối ưu cho nhà máy thiết kế.
Phần 1: Thiết kế phấn điện nhà máy nhiệt điện
12
Đồ án tốt nghiệp Hệ thống điện
- Khoá 40

Chương 3
chọn máy biến áp và tính tổn thất điện năng các phương án
Máy biến áp là thiết bị rất quan trọng trong hệ thống điện. Vốn đầu tư dành cho
máy biến áp chiếm một phần lớn trong trong tổng vốn đầu tư xây dựng của nhà máy
điện, máy biến áp có công suất càng cao càng đắt tiền. Như vậy mục đích của chương
này là tính toán chọn lựa được số lượng máy biến áp và công suất định mức của chúng
sao cho vừa đảm bảo được độ tin cậy cung cấp điện, vận hành an toàn, tổn thất điện
năng nhỏ nhất và hiệu quả kinh tế đạt cao nhất.
1. Thực hiện tính toán cho phương án 1
Sơ đồ nối dây:
1) Chọn máy biến áp
- Chọn máy biến áp hai cuộn dây:
Điều kiện chọn: công suất S
Bđm
≥ S
Fđm

điện áp định mức U
đm
= 110 KV
trong đó: S
Bđm
là công suất định mức của máy biến áp cần chọn.
S
Fđm
là công suất định mức của máy phát điện và S
Fđm
= 58,824 MVA
Phần 1: Thiết kế phấn điện nhà máy nhiệt điện
13

HT
220KV 110KV
Đồ án tốt nghiệp Hệ thống điện
- Khoá 40
Tra bảng B3, trang 89 - sách HDTK Nhà máy điện - xb năm 1968 chọn được máy biến
áp là loại:
Kiểu
S
đm
(MVA)
Điện áp
(KV)
Tổn thất
(KW)
i
o
% U
N
%
Giá
(VN Đồng)
Cao Hạ
∆P
o
∆P
N
T 60 121 10,5
13
5
300 2,6 11,5 1,95.10

9
- Máy biến áp liên lạc:
Điều kiện chọn: công suất định mức S
Bllđm
≥
1
α
S
Fđm

điện áp định mức U
đm
= 220/110/10,5 KV
trong đó: S
Bllđm
là công suất định mức của máy biến áp liên lạc cần chọn.
S
Fđm
là công suất định mức của máy phát điện và S
Fđm
= 58,824 MVA
α là hệ số có lợi của máy biến áp tự ngẫu.
tính hệ số có lợi α:
α =
−
=
−
=
U U
U

C T
C
220 110
220
0 5, .
thay vào ta có: S
Bllđm
≥
1
α
. S
Fđm
=
1
0 5
58 824 117 65
,
. , ,
=
MVA
.
Tra bảng B10, trang 100 - sách HDTK Nhà máy điện - xb năm 1968 chọn được máy
biến áp tự ngẫu là loại:
Kiểu
S
đm
MVA
Điện áp
KV
∆P

o
KW
Tổn thất ngắn
mạch , KW
i
o
%
U
N
% Giá
Đồng
C T H
C-T C-H T-H C-T C-H T-H
T TA
120 242 121 10,5 250 380 220 240 2 10,55 37,2 23,5 2,5.10
9
2) Kiểm tra khả năng tải của máy biến áp
- Chế độ quá tải bình thường:
Khi thực hiện việc chọn máy biến áp hai cuộn dây điều kiện chọn là công suất
định mức của máy biến áp lớn hơn công suất định mức của máy phát điện cho nên ta
không cần kiểm tra khả năng tải của máy biến áp hai cuộn dây trong chế độ làm việc
bình thường.
Đối với máy biến áp liên lạc cần kiểm tra cho cuộn dây trung áp. Ta có trong chế
độ phụ tải phía 110KV cực đại thì tổng lượng công suất truyền tải qua 2 máy biến áp
liên lạc là (S
110 max
- ∑ S
bT
).
Trong đó: S

110 max
là công suất phụ tải phía trung áp 110 KV trong chế độ cực đại
(212,5MVA).
∑ S
bT
là tổng công suất của các bộ phía trung áp trong chế độ cực đại.
Phần 1: Thiết kế phấn điện nhà máy nhiệt điện
14
Đồ án tốt nghiệp Hệ thống điện
- Khoá 40
Công suất mỗi bộ phía trung áp S
bT
= S
F đm
- S
td max
với S
F đm
là công suất định mức của
máy phát, S
td max
là công suất tự dùng trong chế độ làm việc cực đại của mỗi tổ máy.
S
bT
= (58,824 -
1
4
. 18,824) = 54,118 MVA
Vậy S
110 max

- ∑ S
bT
= 212,5 - 2.54,118 = 104,264 MVA, cuộn trung áp mỗi máy biến áp
liên lạc sẽ chịu tải là
104 264
2
52 132
,
,
=
MVA. Trong khi đó công suất định mức cuộn
trung áp mỗi máy biến áp liên lạc là α . S
Bll đm
= 0,5.120 = 60 MVA > 52,132 MVA.
Như vậy trong chế độ vận hành bình thường máy biến áp liên lạc không bị quá tải.
- Chế độ quá tải sự cố:
+ Trường hợp sự cố hỏng một máy biến áp liên lạc:
Trong chế độ phụ tải phía 110KV cực đại thì lượng công suất thiếu cần được
cung cấp từ máy biến áp liên lạc là:
S
110 max
- ∑ S
bT
= 212,5 - 2.54,118 = 104,264 MVA.
Nếu lúc đó xảy ra sự cố hỏng một máy biến áp liên lạc thì cuộn trung áp của máy còn lại
sẽ phải tải toàn bộ lượng công suất trên. Hệ số quá tải của cuộn trung áp sẽ là
104 264
60
,
= 1,74 > 1,4 là hệ số quá tải cho phép của máy biến áp trong chế độ sự cố. Như vậy cần

phải chọn lại máy biến áp liên lạc có công suất định mức lớn hơn công suất định mức
của máy đã chọn.
Chọn lại theo điều kiện sau: k
qtsc
. α . S
Bll đm
≥ S
110 max
- ∑ S
bT
trong đó: k
qtsc
là hệ số quá tải trong chế độ sự cố của máy biến áp, lấy k
qtsc
= 1,4.
α . S
Bll đm
là công suất định mức cuộn trung áp của máy biến áp liên lạc.
ta có: 1,4. 0,5. S
Bll đm
≥ 212,5 - 2. 54,118
⇒ S
Bll đm
≥ 148,949 MVA
+ Trường hợp sự cố hỏng một bộ máy phát - máy biến áp lớn nhất phía
trung áp:
Trong trường hợp này, khi chế độ phụ tải phía 110KV cực đại thì lượng công
suất thiếu cần được cung cấp từ máy biến áp liên lạc là:
S
110 max

- (∑ S
bT
- S
bT max
) = 212,5 - (2.54,118 - 54,118) = 158,382 MVA.
Lượng công suất thiếu này sẽ được phân bố đều cho 2 máy biến áp liên lạc, mỗi cuộn
trung áp của máy biến áp liên lạc sẽ chịu tải là
158 382
2
,
= 79,191 MVA trong khi đó
công suất định mức của cuộn dây trung áp là 60 MVA. Hệ số quá tải của cuộn trung áp
Phần 1: Thiết kế phấn điện nhà máy nhiệt điện
15
Đồ án tốt nghiệp Hệ thống điện
- Khoá 40
sẽ là
79 191
60
,
= 1,32 < 1,4 là hệ số quá tải cho phép của máy biến áp trong chế độ sự cố.
Vậy trong trường hợp sự cố này máy biến áp vẫn được xem như không bị quá tải.
Tóm lại phải chọn lại máy biến áp liên lạc có công suất định mức lớn hơn 148,949
MVA.
Tra bảng B10 trang 101 sách HDTK Nhà máy điện - xb năm 1968 chọn được máy biến
áp tự ngẫu là loại:
Kiểu
S
đm
MVA

Điện áp
KV
∆P
o
KW
Tổn thất ngắn
mạch , KW
i
o
%
U
N
% Giá
Đồng
C T H
C-T C-H T-H C-T C-H T-H
T
TA
180 242 121 10,5 350 530 260 310 3 12,4 31,6 17,7 6,3. 10
9
3) Phân bố công suất trong các máy biến áp
- Phân bố công suất trong máy biến áp hai cuộn dây:
Để vận hành đơn giản và kinh tế giao cho các bộ máy phát - máy biến áp hai
cuộn dây làm việc với đồ thị phụ tải bằng phẳng trong suốt cả năm. Như vậy công suất
làm việc qua các máy biến áp hai cuộn dây hay công suất của mỗi bộ phía trung áp là
không đổi trong ngày và được tính như sau:
S
b
= S
F đm

- S
td max
trong đó: S
b
là công suất làm việc qua mỗi máy biến áp hai cuộn dây
S
F đm
là công suất định mức của mỗi máy phát
S
td max
là công suất tự dùng lớn nhất của mỗi tổ máy phát.
ta có: S
b
= 58,824 -
1
4
.18,824 = 54,118 MVA
- Phân bố công suất trong máy biến áp liên lạc:
+ Phân bố công suất trong cuộn dây cao áp S
C i
:
( ) ( )
[ ]
S S t S t
Ci i HT i
= −
1
2
220
.

trong đó: S
220
(t
i
) là phụ tải cấp điện áp 220 KV
S
HT
(t
i
) là công suất lấy từ lượng dự trữ của hệ thống để cung cấp cho phụ tải
trong từng khoảng thời gian.
Cụ thể:
từ 0 đến 4 giê :
( )
S MVA
C
= − = −
1
2
90 90 63 0 315, ,
từ 4 đến 6 giê :
( )
S MVA
C
= − = −
1
2
90 13313 21 565, ,
Phần 1: Thiết kế phấn điện nhà máy nhiệt điện

16
Đồ án tốt nghiệp Hệ thống điện
- Khoá 40
từ 6 đến 8 giê :
( )
S MVA
C
= − = −
1
2
135 17813 21565, ,
từ 8 đến 10 giê :
( )
S MVA
C
= − =
1
2
135 88 53 23 235, ,
từ 10 đến 12 giê :
( )
S MVA
C
= − =
1
2
150 146 03 1 985, ,
từ 12 đến 14 giê :
( )
S MVA

C
= − = −
1
2
150 168 43 9 215, ,
từ 14 đến 18 giê :
( )
S MVA
C
= − =
1
2
120 116 03 1 985, ,
từ 18 đến 20 giê :
( )
S MVA
C
= − =
1
2
90 22 28 33 86, ,
từ 20 đến 24 giê :
( )
S MVA
C
= − =
1
2
90 89 48 0 26, ,
.

+ Phân bố công suất trong cuộn dây trung áp S
T i
:
( )
[ ]
S S t S
Ti i b
= −
∑
1
2
110
.
trong đó: S
110
(t
i
) là phụ tải cấp điện áp 110 KV
∑S
b
là tổng công suất làm việc của các bộ phía trung áp.
Cụ thể:
từ 0 đến 4 giê :
( )
S MVA
T
= − =
1
2
127 5 2 54 118 9 632, . , ,

từ 4 đến 10 giê :
( )
S MVA
T
= − =
1
2
170 2 54 118 30 882. , ,
từ 10 đến 18 giê :
( )
S MVA
T
= − =
1
2
212 5 2 54 118 52 132, . , ,
từ 18 đến 24 giê :
( )
S MVA
T
= − =
1
2
148 75 2 54 118 20 257, . , ,
+ Phân bố công suất trong cuộn hạ áp S
H i
:
S
H i
= S

C i
+ S
T i
Cụ thể:
từ 0 đến 4 giê :
S MVA
H
= − + =
0 315 9 632 9 317, , ,
từ 4 đến 8 giê :
S MVA
H
= − + =
21 565 30 882 9 317, , ,
từ 8 đến 10 giê :
S MVA
H
= + =
23 235 30 882 54 117, , ,
từ 10 đến 12 giê :
S MVA
H
= + =
1 985 52 132 54 117, , ,
từ 12 đến 14 giê :
S MVA
H
= − + =
9 215 52 132 42 917, , ,
từ 14 đến 18 giê :

S MVA
H
= + =
1 985 52 132 54 117, , ,
từ 18 đến 20 giê :
S MVA
H
= + =
33 86 20 257 54 117, , ,
Phần 1: Thiết kế phấn điện nhà máy nhiệt điện
17
Đồ án tốt nghiệp Hệ thống điện
- Khoá 40
từ 20 đến 24 giê :
S MVA
H
= + =
0 26 20 257 20 517, , ,
.
4) Tính toán tổn thất điện năng trong các máy biến áp .
- Tổn thất trong mỗi máy biến áp hai cuộn dây:
Công thức tính:
∆ ∆
∆
A P T
P
S
S
o
N

Bdm
b
= +
. . .365
2
2
trong đó : ∆P
o
là tổn thất không tải của máy biến áp hai cuộn dây (KW).
∆P
N
là tổn thất ngắn mạch của máy biến áp hai cuộn dây (KW).
S
Bđm
là công suất định mức của máy biến áp hai cuộn dây (MVA).
S
b
là công suất làm việc qua máy biến áp hai cuộn dây (MVA).
T là thời gian làm việc của máy biến áp trong một năm (giờ).
Thay sè:
∆
A MWh
= + =
135 8760 365
300
60
54 118 1271 683
2
2
. . . , , .

- Tổn thất trong mỗi máy biến áp liên lạc:
Công thức tính:
( )
∆ ∆ ∆ ∆ ∆
A P T
S
P S t P S t P S t
o
Bll dm
NC Ci Ci NT Ti Ti NH Hi Hi
i
= + + +
∑
. . . . . . . .
365
2
2 2 2
trong đó: S
C i
, S
T i
, S
H i
là công suất làm việc qua các cuộn dây của máy biến áp (MVA)
∆P
NC
, ∆P
NT
, ∆P
NH

là tổn thất ngắn mạch trong các cuộn dây cao áp, trung áp và hạ
áp của máy biến áp tự ngẫu (KW).
∆P
o
là tổn thất không tải của máy biến áp (KW) .
α là hệ số có lợi của máy biến áp tự ngẫu.
Tổn thất ngắn mạch trong các cuộn dây của máy biến áp tự ngẫu được xác định như sau:
∆ ∆
∆ ∆
P P
P P
NC NC T
NC H NT H
= + −






−
− −
0 5
2 2
, .
α α
= + −







=
0 5 530
260
0 5
310
0 5
165
2 2
, .
, ,
KW

∆ ∆
∆ ∆
P P
P P
NT NC T
NC H NT H
= − +






−
− −

0 5
2 2
, .
α α
= − +






=
0 5 530
260
0 5
310
0 5
365
2 2
, .
, ,
KW

∆ ∆
∆ ∆
P P
P P
NH NC T
NC H NT H
= − + +







−
− −
0 5
2 2
, .
α α
= − + +






=
0 5 530
260
0 5
310
0 5
875
2 2
, .
, ,
KW

Ta có:
Phần 1: Thiết kế phấn điện nhà máy nhiệt điện
18
Đồ án tốt nghiệp Hệ thống điện
- Khoá 40
(
[
∆
A
= + + + + + +
350 8760
365
180
165 0 315 4 21565 4 23 235 2 1 985 6 9 215 2
2
2 2 2 2
2
. . , . , . , . , . , .
) )
(
+ + + + + + +
33 686 2 0 26 4 365 9 632 4 30 882 6 52 132 8 20 257 6
2 2 2 2 2 2
, . , . , . , . , . , .
)
]
(
+ + + + =
875 9 317 8 54 117 10 42 917 2 20 517 4

2 2 2 2
, . , . , . , .
( )
= + + + =
350 8760
365
180
895466 612 11058525 06 30929916 27 3549 106
2
. , , , , MWh
Vậy tổng tổn thất điện năng trong các máy biến áp của phương án 1 là:
∆A
∑
= 2.1271,683 + 2.3549,106 = 9641,578 MWh.
2. Thực hiện tính toán cho phương án 2.
Sơ đồ nối dây:
1) Chọn máy biến áp
- Chọn máy biến áp hai cuộn dây:
Điều kiện chọn: công suất định mức S
Bđm
≥ S
Fđm

điện áp định mức máy biến áp B
1
là 220 KV
điện áp định mức máy biến áp B
4
là 110 KV
trong đó: S

Bđm
là công suất định mức của máy biến áp cần chọn.
S
Fđm
là công suất định mức của máy phát điện và S
Fđm
= 58,824 MVA
Tra bảng B3, trang 89 - sách HDTK Nhà máy điện - xb năm 1968 chọn được máy biến áp B
4
là
loại:
Kiểu
S
đm
(MVA)
Điện áp
(KV)
Tổn thất (KW)
i
o
% U
N
%
Giá
(VN Đồng)
Cao Hạ
∆P
o
∆P
N

T Γ
60 121 10,5 135 300 2,6 11,5 1,95.10
9
Phần 1: Thiết kế phấn điện nhà máy nhiệt điện
19
HT
220KV
110KV
B
1
B
2
B
3
B
4
Đồ án tốt nghiệp Hệ thống điện
- Khoá 40
Tra bảng B4, trang 92 - sách HDTK Nhà máy điện - xb năm 1968 chọn được máy biến
áp B
1
là loại:
Kiểu
S
đm
(MVA)
Điện áp
(KV)
Tổn thất (KW)
i

o
% U
N
%
Giá
(VN đồng)
Cao Hạ
∆P
o
∆P
N
T Γ
60 242 10,5 150 390 4 14 2.10
9
- Máy biến áp liên lạc B
2
và B
3
:
Điều kiện chọn: công suất định mức S
Bllđm
≥
1
α
S
Fđm

điện áp định mức U
đm
= 220/110/10,5 KV

trong đó: S
Bllđm
là công suất định mức của máy biến áp liên lạc cần chọn.
S
Fđm
là công suất định mức của máy phát điện và S
Fđm
= 58,824 MVA
α là hệ số có lợi của máy biến áp tự ngẫu.
tính hệ số α:
α =
−
=
−
=
U U
U
C T
C
220 110
220
0 5, .
ta có: S
Bllđm
≥
1
α
. S
Fđm
=

1
0 5
58 824 117 65
,
. , ,
=
MVA
.
Tra bảng B10, trang 100 - sách HDTK Nhà máy điện - xb năm 1968 chọn được máy
biến áp tự ngẫu là loại:
Kiểu
S
đm
MVA
Điện áp
KV
∆P
o
KW
Tổn thất ngắn
mạch (KW)
i
o
%
U
N
% Giá
(Đồng)
C T H
C-T C-H T-H C-T C-H T-H

T
TA
120 242 121 10,5 250 380 220 240 2 10,55 37,2 23,5 2,5.10
9
2) Kiểm tra khả năng tải của máy biến áp
- Chế độ quá tải bình thường:
Khi thực hiện việc chọn máy biến áp hai cuộn dây điều kiện chọn là công suất
định mức của máy biến áp lớn hơn công suất định mức của máy phát điện cho nên ta
không cần kiểm tra khả năng tải của máy biến áp hai cuộn dây trong chế độ làm việc
bình thường.
Đối với máy biến áp liên lạc cần kiểm tra cho cuộn dây trung áp. Ta có trong chế
độ phụ tải phía 110KV cực đại thì tổng lượng công suất truyền tải qua 2 máy biến áp
liên lạc là (S
110 max
- S
bT
).
Trong đó: S
110 max
là công suất phụ tải phía trung áp 110 KV trong chế độ cực đại
(212,5MVA).
Phần 1: Thiết kế phấn điện nhà máy nhiệt điện
20
Đồ án tốt nghiệp Hệ thống điện
- Khoá 40
S
bT
là công suất của bộ phía trung áp trong chế độ cực đại.
Công suất mỗi bộ phía trung áp S
bT

= S
F đm
- S
td max
víi S
F đm
là công suất định mức của
máy phát, S
td max
là công suất tự dùng trong chế độ làm việc cực đại của mỗi tổ máy.
S
bT
= (58,824 -
1
4
. 18,824) = 54,118 MVA
Vậy: S
110 max
- S
bT
= 212,5 - 54,118 = 158,382 MVA
Mỗi cuộn trung áp mỗi máy biến áp liên lạc sẽ chịu tải là
158 382
2
79 191
,
,
=
MVA.
Trong khi đó công suất định mức cuộn trung áp mỗi máy biến áp liên lạc là α . S

Bll đm
=
0,5.120 = 60 MVA < 79,191 MVA. Hệ số quá tải của cuộn trung áp sẽ là
79 191
60
132
,
,
=
> 1,1 là hệ số quá tải cho phép của máy biến áp trong chế độ quá tải bình
thường. Như vậy trong chế độ vận hành bình thường máy biến áp liên lạc bị quá tải.
Cần chọn lại công suất định mức máy biến áp liên lạc thoả mãn:
1,1. α . S
Bll đm
≥ 79,191 ⇒ S
Bll đm
≥
79191
110 5
143 984
,
, . ,
,
=
MVA
- Chế độ quá tải sự cố:
+ Trường hợp sự cố hỏng một máy biến áp liên lạc B
2
hoặc B
3

:
Trong chế độ phụ tải phía 110KV cực đại thì lượng công suất thiếu cần được
cung cấp từ máy biến áp liên lạc là S
110 max
- S
bT
= 212,5 - 54,118 = 158,382 MVA. Nếu
lúc đó xảy ra sự cố hỏng một máy biến áp liên lạc thì cuộn trung áp của máy còn lại sẽ
phải tải toàn bộ lượng công suất trên. Hệ số quá tải của cuộn trung áp sẽ là
158 382
60
,
=
2,64 > 1,4 là hệ số quá tải cho phÐp của máy biến áp trong chế độ sự cố. Như vậy cần
phải chọn lại máy biến áp liên lạc có công suất định mức lớn hơn công suất định mức
của máy đã chọn.
Chọn lại theo điều kiện sau: k
qtsc
. α . S
Bll đm
≥ S
110 max
- S
bT
trong đó: k
qtsc
là hệ số quá tải trong chế độ sự cố của máy biến áp, lấy k
qtsc
= 1,4.
α . S

Bll đm
là công suất định mức cuộn trung áp của máy biến áp liên lạc.
ta có: 1,4. 0,5. S
Bll đm
≥ 158,382 MVA ⇒ S
Bll đm
≥ 226,26 MVA
+ Trường hợp sự cố hỏng bộ máy phát - máy biến áp phía trung áp:
Trong trường hợp này, khi chế độ phụ tải phía 110KV cực đại thì lượng công
suất thiếu cần được cung cấp từ máy biến áp liên lạc là toàn bộ S
110 max
= 212,5 MVA.
Lượng công suất thiếu này sẽ được phân bố đều cho 2 máy biến áp liên lạc, mỗi cuộn
Phần 1: Thiết kế phấn điện nhà máy nhiệt điện
21
Đồ án tốt nghiệp Hệ thống điện
- Khoá 40
trung áp của máy biến áp liên lạc sẽ chịu tải là
212 5
2
,
= 106,25 MVA trong khi đó
công suất định mức của cuộn dây trung áp là 60 MVA. Hệ số quá tải của cuộn trung áp
sẽ là
106 25
60
,
= 1,77 > 1,4 là hệ số quá tải cho phép của máy biến áp trong chế độ sự cố.
Phải chọn lại công suất định mức máy biến áp liên lạc thoã mãn:
2. k

qtsc
. α . S
Bll đm
≥ S
110 max
⇒ 2. 1,4. 0,5. S
Bll đm
≥ 212,5
⇒ S
Bll đm
≥ 151,786 MVA
Như vậy phải chọn lại máy biến áp liên lạc có công suất định mức lớn hơn giá trị lớn
nhất của tập giá trị (151,786 ; 226,26 ; 143,984 ) là 226,26 MVA.
Tra bảng B10 trang 101 sách HDTK Nhà máy điện - xb năm 1968 chọn được máy biến
áp tự ngẫu là loại:
Kiểu
S
đm
MVA
Điện áp
KV
∆P
o
KW
Tổn thất ngắn
mạch (KW)
i
o
%
U

N
% Giá
(Đồng)
C T H
C-T C-H T-H C-T C-H T-H
T
TA
240 242 121 10,5 480 730 300 380 3 13,5 12,5 18,8 6,425. 10
9
3) Phân bố công suất trong các máy biến áp
- Phân bố công suất trong máy biến áp hai cuộn dây:
Để vận hành đơn giản và kinh tế giao cho các bộ máy phát - máy biến áp hai
cuộn dây làm việc với đồ thị phụ tải bằng phẳng trong suốt cả năm. Như vậy công suất
làm việc qua các máy biến áp hai cuộn dây hay công suất của mỗi bộ phía trung áp là
không đổi trong ngày và được tính như sau:
S
b
= S
F đm
- S
td max
trong đó: S
b
là công suất làm việc qua mỗi máy biến áp hai cuộn dây
S
F đm
là công suất định mức của mỗi máy phát
S
td max
là công suất tự dùng lớn nhất của mỗi tổ máy phát.

ta có: S
b
= 58,824 -
1
4
.18,824 = 54,118 MVA
- Phân bố công suất trong máy biến áp liên lạc:
+ Phân bố công suất trong cuộn dây cao áp S
C i
:
( ) ( )
[ ]
S S t S t S
Ci i HT i b
= − −
1
2
220
.

trong đó: S
220
(t
i
) là phụ tải cấp điện áp 220 KV
S
HT
(t
i
) là công suất lấy từ lượng dự trữ của hệ thống để cung cấp cho phụ tải

trong từng khoảng thời gian.
Phần 1: Thiết kế phấn điện nhà máy nhiệt điện
22
Đồ án tốt nghiệp Hệ thống điện
- Khoá 40
S
b
là công suất làm việc của bộ phía cao áp trong từng khoảng thời gian t
i
.
Cụ thể:
từ 0 đến 4 giê :
( )
S MVA
C
= − − = −
1
2
90 90 63 54 118 27 374, , ,
từ 4 đến 6 giê :
( )
S MVA
C
= − − = −
1
2
90 13313 54 118 48 624, , ,
từ 6 đến 8 giê :
( )
S MVA

C
= − − = −
1
2
135 178 13 54 118 48 624, , ,
từ 8 đến 10 giê :
( )
S MVA
C
= − − = −
1
2
135 88 53 54 118 3 824, , ,
từ 10 đến 12 giê :
( )
S MVA
C
= − − = −
1
2
150 146 03 54 118 25 074, , ,
từ 12 đến 14 giê :
( )
S MVA
C
= − − = −
1
2
150 168 43 54 118 36 274, , ,
từ 14 đến 18 giê :

( )
S MVA
C
= − − = −
1
2
120 116 03 54 118 25 074, , ,
từ 18 đến 20 giê :
( )
S MVA
C
= − − =
1
2
90 22 28 54 118 6 801, , ,
từ 20 đến 24 giê :
( )
S MVA
C
= − − = −
1
2
90 89 48 54 118 26 799, , ,
.
+ Phân bố công suất trong cuộn dây trung áp S
T i
:
( )
[ ]
S S t S

Ti i b
= −
1
2
110
.
trong đó: S
110
(t
i
) là phụ tải cấp điện áp 110 KV
S
b
là công suất làm việc của bộ phía trung áp trong từng khoảng thời gian
t
i

Cụ thể:
từ 0 đến 4 giê :
( )
S MVA
T
= − =
1
2
127 5 54 118 36 691, , ,
từ 4 đến 10 giê :
( )
S MVA
T

= − =
1
2
170 54 118 57 941, ,
từ 10 đến 18 giê :
( )
S MVA
T
= − =
1
2
212 5 54 118 79 191, , ,
từ 18 đến 24 giê :
( )
S MVA
T
= − =
1
2
148 75 54 118 47 316, , ,
+ Phân bố công suất trong cuộn hạ áp S
H i
:
S
H i
= S
C i
+ S
T i
Cụ thể:

từ 0 đến 4 giê :
S MVA
H
= − + =
27 374 36 691 9 317, , ,
từ 4 đến 8 giê :
S MVA
H
= − + =
48 624 57 941 9 317, , ,
Phần 1: Thiết kế phấn điện nhà máy nhiệt điện
23
Đồ án tốt nghiệp Hệ thống điện
- Khoá 40
từ 8 đến 10 giê :
S MVA
H
= − + =
3 824 57 941 54 117, , ,
từ 10 đến 12 giê :
S MVA
H
= − + =
25 074 79 191 54 117, , ,
từ 12 đến 14 giê :
S MVA
H
= − + =
36 274 79 191 42 917, , ,
từ 14 đến 18 giê :

S MVA
H
= − + =
25 074 79 191 54 117, , ,
từ 18 đến 20 giê :
S MVA
H
= + =
6 801 47 316 54 117, , ,
từ 20 đến 24 giê :
S MVA
H
= − + =
26 799 47 316 20 517, , ,
.
4) Tính toán tổn thất điện năng trong các máy biến áp
- Tổn thất trong mỗi máy biến áp hai cuộn dây:
+ Tổn thất trong máy biến áp hai cuộn dây B
4
đã tính ở phương án 1, kết
quả là:
∆A = 1271,683 Mwh
+ Tổn thất trong máy biến áp hai cuộn dây B
1
là:
Công thức tính:
∆ ∆
∆
A P T
P

S
S
o
N
Bdm
b
= +
. . .365
2
2
trong đó : ∆P
o
là tổn thất không tải của máy biến áp hai cuộn dây (KW).
∆P
N
là tổn thất ngắn mạch của máy biến áp hai cuộn dây (KW).
S
Bđm
là công suất định mức của máy biến áp hai cuộn dây.
S
b
là công suất làm việc qua máy biến áp .
T là thời gian làm việc của máy biến áp trong một năm (giờ).
Thay sè:
∆
A MWh
= + =
150 8760 365
390
60

54 118 1429 808
2
2
. . . , ,
- Tổn thất trong mỗi máy biến áp liên lạc:
Công thức tính:
( )
∆ ∆ ∆ ∆ ∆
A P T
S
P S t P S t P S t
o
Bll dm
NC Ci Ci NT Ti Ti NH Hi Hi
i
= + + +
∑
. . . . . . . .
365
2
2 2 2
trong đó: S
C i
, S
T i
, S
H i
là công suất làm việc qua các cuộn dây của máy biến áp (MVA)
∆P
NC

, ∆P
NT
, ∆P
NH
là tổn thất ngắn mạch trong các cuộn dây cao áp, trung áp và hạ
áp của máy biến áp tự ngẫu (KW)
∆P
o
là tổn thất không tải của máy biến áp (KW)
α là hệ số có lợi của máy biến áp tự ngẫu
Tổn thất ngắn mạch trong các cuộn dây của máy biến áp tự ngẫu được xác định như sau:
Phần 1: Thiết kế phấn điện nhà máy nhiệt điện
24
Đồ án tốt nghiệp Hệ thống điện
- Khoá 40
∆ ∆
∆ ∆
P P
P P
NC NC T
NC H NT H
= + −






−
− −

0 5
2 2
, .
α α
= + −






=
0 5 730
300
0 5
380
0 5
205
2 2
, .
, ,
KW

∆ ∆
∆ ∆
P P
P P
NT NC T
NC H NT H
= − +







−
− −
0 5
2 2
, .
α α
= − +






=
0 5 730
300
0 5
380
0 5
600
2 2
, .
, ,
KW

∆ ∆
∆ ∆
P P
P P
NH NC T
NC H NT H
= − + +






−
− −
0 5
2 2
, .
α α
= − + +






=
0 5 730
300

0 5
380
0 5
995
2 2
, .
, ,
KW

Ta có:
(
[
∆
A
= + + + + + +
480 8760
365
240
205 27 374 4 48 624 4 3 824 2 25 074 6 36 274 2
2
2 2 2 2
2
. . , . , . , . , . , .
) )
(
+++++++
6.47,316.879,191.657,941.436,6916004.26,799.26,801
222222

)

]
(
+ + + + =
995 9 317 8 54 117 10 42 917 2 20 517 4
2 2 2 2
, . , . , . , .
( )
= + + + =
480 8760
365
240
4479835 229 53478248 28 35171733 36 4794 946
2
. , , , , MWh
Vậy tổng tổn thất điện năng trong các máy biến áp của phương án 2 là:
∆A
∑
= 1271,683 + 1429,808 + 2. 4794,946 = 12291,383 MWh.
Bảng tổng kết tổn thất điện năng trong máy biến áp của 2 phương án:
Phương án 1 2
Tổn thất MWh 9641,578 12291,383
Chương 4
Tính toán ngắn mạch
Mục đích tính toán dòng điện ngắn mạch là để chọn khí cụ điện. Để tính được
dòng điện ngắn mạch trước hết phải thành lập sơ đồ thay thế các phần tử, tính điện
kháng của chúng trong hệ đơn vị cơ bản. Xác định các điểm ngắn mạch cần tính toán,
biến đổi sơ đồ về dạng đơn giản rồi tiến hành tính toán theo phương pháp.
1. Tính toán ngắn mạch phương án 1
1. Xác định điểm ngắn mạch cần tính toán.
Điểm ngắn mạch tÝnh toán là điểm mà khi xảy ra sự cố ngắn mạch tại đó thì

dòng điện đi qua khí cụ điện là lớn nhất.
Sơ đồ xác định điểm ngắn mạch phương án 1
Phần 1: Thiết kế phấn điện nhà máy nhiệt điện
25
Đồ án tốt nghiệp Hệ thống điện
- Khoá 40
Ở cấp điện áp ≥ 110 KV chọn cùng một loại khí cụ điện nên chỉ cần tính một
điểm ngắn mạch có khả năng gây ra dòng ngắn mạch lớn nhất, đó là điểm ngắn mạch
trên thanh góp.
Chọn khí cụ điện cấp điện áp 220 KV: điểm N
1
Chọn khí cụ điện cấp điện áp 110 KV: điểm N
2
Chọn khí cụ điện mạch hạ áp máy biến áp liên lạc: điểm N
3
và N
4
Chọn khí cụ điện mạch tự dùng: điểm N
5
2. Tham số của các phần tử trong hệ đơn vị tương đối và sơ đồ thay thế.
1) Điện kháng của các phần tử.
Chọn hệ đơn vị tương đối:
Công suất cơ bản S
cb
= 100 MVA
Điện áp cơ bản U
cb
= U
tbđm
với U

tbđm
là điện áp trung bình định mức của
cấp điện áp tương ứng.
a- Điện kháng của máy phát điện:
x x
S
S
F d
cb
Fdm
=
''

trong đó: x
”
d
là điện kháng siêu quá độ dọc trục của máy phát cho trong hệ đơn vị
tương đối định mức.
S
F đm
là công suất định mức của máy phát điện, MVA
ta có:
x
F
= =
0 135
100
58 824
0 23, .
,

,
.
b- Điện kháng của đường dây:
x x l
S
U
D o
cb
cb
=
. .
2
trong đó: x
o
là điện kháng của 1 km chiều dài đường dây, Ω/km.
(đường dây trên không x
o
= 0,4Ω/km )
Phần 1: Thiết kế phấn điện nhà máy nhiệt điện
26
HT
220KV 110KV
N
1
N
2
N
3
N
4

N
5
Đồ án tốt nghiệp Hệ thống điện
- Khoá 40
l là chiều dài đường dây.
ta có:
x
D
= =
0 4 160
100
230
0 121
2
, . . ,
.
c- Điện kháng của hệ thống điện:
x x
S
S
HT HTdm
cb
HT
=
.
trong đó: x
HT đm
là điện kháng tương đối định mức của hệ thống.
S
HT

là công suất của hệ thống, không kể nhà máy đang thiết kế.
ta có:
x
HT
=
0 7
100
2000
0 035, . ,
.
d- Điện kháng của máy biến áp 3 pha, 2 cuộn dây:
x
U S
S
B
N cb
Bdm
= = =
%
.
,
. ,
100
11 5
100
100
60
0 192
e- Điện kháng của máy biến áp tự ngẫu:
x U

U U
S
S
C N C T
N C H N T H
cb
Bdm
= + −






−
− −
1
200
. %
% %
.
α α

x U
U U
S
S
T N C T
N C H N T H
cb

Bdm
= − +






−
− −
1
200
. %
% %
.
α α


x U
U U
S
S
H N C T
N C H N T H
cb
Bdm
= − + +







−
− −
1
200
. %
% %
.
α α

trong đó: S
Bđm
là công suất định mức của máy biến áp tự ngẫu
α là hệ số có lợi của máy biến áp tự ngẫu
Trong bảng chọn máy biến áp, các giá trị điện áp ngắn mạch đã được chia cho hệ số α,
ta có:
( )
x
C
= + − =
1
200
12 4 31 6 17 7
100
180
0 073. , , , . ,

( )

x
T
= − + = − ≈
1
200
12 4 31 6 17 7
100
180
0 0042 0. , , , . ,

( )
x
H
= − + + =
1
200
12 4 31 6 17 7
100
180
0 103. , , , . ,
2) Sơ đồ thay thế
Phần 1: Thiết kế phấn điện nhà máy nhiệt điện
27
N
5
N
3
N
2
N

1
E
4
E
3
E
2
E
1
E
HT
x
D
x
D
x
C1
x
C2
x
H1
x
H2
x
F1
x
F2
x
F4
x

F3
x
HT
x
B3
x
B4
N
4
Đồ án tốt nghiệp Hệ thống điện
- Khoá 40
3. Tính toán cho từng điểm ngắn mạch
1) Điểm ngắn mạch N
1
:
Nguồn cung cấp cho điểm N
1
là hệ thống và các máy phát
Biến đổi sơ đồ:
Đặt x
1
=
x
x
HT
D
+ = + =
2
0 035
0 121

2
0 0955,
,
,
x
2
=
x x x
C C C1 2
1
2
1
2
0 073 0 0365// . . , ,
= = =
x
3
= (x
H1
nt x
F1
) // (x
H2
nt x
F2
) =
0 103 0 23
2
, ,
+

= 0,1665
x
4
= (x
B3
nt x
F3
) // (x
B4
nt x
F4
) =
0 192 0 23
2
, ,
+
= 0,211
E
12
= E
1
= E
2

E
34
= E
3
= E
4

Ta có sơ đồ tương đương:
Đặt x
34
= x
3
// x
4
=
0 1665 0 211
0 1665 0 211
0 093
, . ,
, ,
,
+
=
x
5
= x
34
nt x
2
= 0,093 + 0,0365 = 0,1295
E
1234
= E
12
= E
34

Đi đến sơ đồ cuối cùng:
Phần 1: Thiết kế phấn điện nhà máy nhiệt điện
28
x
1
N
1
E
1234
x
5
E
HT
E
34
E
12
x
2
x
4
N
1
E
HT
x
1
x
3