Đồ án thiết kế điện trong nhà máy điện

Chương Tấn Sang Đ4H2-EPU
Chương I:Tính toán phụ tải và chọn sơ đồ nối
dây
Trong cuộc sống hằng ngày của chúng ta phụ tải điện luôn thay đổi một cách liên tục,do
đó việc cân bằng công suất phía nguồn phát và công suất bên phía phụ tải là hết sức quan trọng
vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến tần số của hệ thống điện.Nếu tần số của Hệ thống điện không đúng
với 50Hz( ở nước ta) thì có thể làm giảm tuổi thọ của các thiết bị tiêu thụ điện,nguy hiểm hơn
nữa là làm hỏng thiết bị đó.Việc cân bằng công suất đó trở nên dễ dàng hơn với Đồ thị phụ tải.
Đồ thị phụ tải được xây dựng trên các quy luật biến thiên của phụ tải,ví dụ trong một
ngày thì vào giờ cao điểm nhu cầu sử dụng điện cao hơn so với các thời điểm khác trong
ngày,hay là trong một năm thì mùa mưa nhu cầu sử dụng điện cao hơn so với mùa khô.Việc sử
dụng Đồ thị phụ tải giúp việc vận hành nhà máy hiệu quả hơn,chọn máy biến áp,…
Việc chọn sơ đồ nối dây thực chất là việc mà chúng ta chọn ra phương án tối ưu về mặt kĩ
thuật và có hiệu quả kinh tế cao từ các phương án mà chúng ta đã đề xuất.
1.1 Chọn máy phát điện
Căn cứ vào yêu cầu thiết kế: Nhà máy thủy điện cho gồm 4 tổ máy,công suất mỗi tổ máy phát
bằng P
đmF
=50MW. Tra bảng 1.2
(1)
ta chọn máy phát điện có thông số sau:
Loại
MF
Thông số định mức Đơn vị tương đối
S
đm
(MVA
)
P
đm
(MW)

cosφ U
đm
kV
I
đm
kA
n
đm
v/ph
x’’
d
x’
d
x
d
CB-845/140-
44T
56 50,4 0,9 11 2,945 136,4 0,18 0,26 0,77
1.2 Tính toán cân bằng công suất
1.2.1 Phụ tải cấp điện áp máy phát
Điện áp cấp địa phương U
đp
=11kV.
Công suất tác dụng lớn nhất P
max
=15MW,hệ số công suất cosφ=0,82.
Gồm 4 kép công suất 3MW, dài 2km và 2 đơn công suất 1,5MW dài 1km.
Bảng biến thiên phụ tải cấp máy phát cho dưới dạng %
1
Chương Tấn Sang Đ4H2-EPU

P%
MFĐ
=.100 → = .
Và Công suất toàn phần : S
đp
=
Ta được bảng như sau:
t(h) 0÷5 5÷8 8÷11 11÷14 14÷17 17÷20 20÷22 22÷24
P%
MFĐ
(t) 70 85 80 85 85 100 90 70
(t) 10,500 12,750 12,000 12,750 12,750 15,000 13,500 10,500
S
đp
(t) 12,805 15,549 14,634 15,549 15,549 18,293 16,463 12,805
Từ các số liệu trên,ta xây dựng được đồ thị phụ tải ngày như sau:
Thời gian sử dụng công suất cực đại của phụ tải địa phương:
24
1
ax
ax
365. .
365.(70.5+85.3+80.3+85.3+100.3+90.2+70.2)
6278( )
100
i i
i
m
m
P t

T h
P
=
∆
= = =
∑
1.2.2 Phụ tải điện áp cấp trung áp (U
T
=110kV)
P
Tmax
=55MW,cosφ=0,84.Gồm 4 kép công suất 13MW và 2 kép công suất 6,5 MW.
Đồ án đã cho dưới dạng %.Tính toán về dạng có tên như sau:
2
Chương Tấn Sang Đ4H2-EPU
P%
UT
=.100 → P
UT
=.P
Tmax
Và công suất biểu kiến : S
UT
==
Ta có bảng số liệu tính toán như sau:
t(h) 0÷5 5÷8 8÷11 11÷14 14÷17 17÷20 20÷22 22÷24
P%
UT
(t) 70 80 90 100 80 90 80 70
P

UT
(t) 38,500 44,000 49,500 55,000 44,000 49,500 44,000 38,500
S
UT
(t) 45,833 52,381 58,929 65,476 52,381 58,929 52,381 45,833
Từ số liệu tính toán trên,ta xây dựng đồ thị phụ tải sau:
1.2.3 Phụ tải cấp điện áp cao ( U
C
=220kV)
P
Cmax
=80MW; cosφ=0,83 .Gồm 4 kép công suất 20MW và 2 đơn công suất 10MW.
Bảng biến thiên phụ tải cho dưới dạng %.
P%
UC
=.100 → P
UC
=.P
Cmax
Và công suất toàn phần : S
UC
==
Ta có bảng biến thiên phụ tải như sau :
t(h) 0÷5 5÷8 8÷11 11÷14 14÷17 17÷20 20÷22 22÷24
3
Chương Tấn Sang Đ4H2-EPU
P%
UC
(t) 90 90 90 80 80 90 100 90
P

UC
(t) 72 72 72 64 64 72 80 72
S
UC
(t) 86,747 86,747 86,747 77,108 77,108 86,747 96,386 86,747
Từ bảng số liệu vừa tính toán trên,ta xây dựng đồ thị phụ tải như sau:
1.2.3 Phụ tải tự dùng của nhà máy
Hệ số tự dùng α
TD
=2%; cosφ=0,86
Với nhà máy thủy điện,thì công suất tự dùng được xác định theo công thức :
=.
Trong đó: S
TD
là phụ tải tự dùng.
là lượng điện % tự dùng.
là hệ số công suất phụ tải tự dùng.
n- số tổ máy phát.
– công suất tác dụng định mức của một tổ máy phát.
Như vậy, công suất phụ tải tự dùng của nhà máy là :
=.=4,688 MW
4
Chương Tấn Sang Đ4H2-EPU
Đồ thị phụ tải tự dùng :
1.2.4 Đồ thị phụ tải toàn nhà máy
Công suất toàn nhà máy được xác định theo công thức :
S
∑NM
=S
∑MF

Trong đó: S
∑NM
- công suất tổng của nhà máy.
S
∑MF
– công suất tổng của các tổ máy.
S
∑NM
=4 x 56=224MVA
Đồ thị phụ tải toàn nhà máy như sau:
1.2.5 Đồ thị công suất phát về hệ thống
5
Chương Tấn Sang Đ4H2-EPU
Theo nguyên tắc cân bằng công suất tại mọi thời điểm,không xét đến tổn thất trong máy
biến áp:
-S
tnm
(t)+S
VHT
(t)+S
DP
(t)+S
UT
(t)+S
UC
(t)+S
TD
(t)=0
Hay công suất phát về hệ thống là:
S

VHT
(t)= S
tnm
(t)-[S
DP
(t)+S
UT
(t)+S
UC
(t)+S
TD
(t)]
Dựa vào các số liệu trên ,ta có bảng số liệu sau(đơn vị là MVA):
t(h) 0÷5 5÷8 8÷11 11÷14 14÷17 17÷20 20÷22 22÷24
S
TNM
(t) 224 224 224 224 224 224 224 224
S
DP
(t) 12.805 15.549 14.634 15.549 15.549 18.293 16.463 12.805
S
UT
(t) 45.833 52.381 58.929 65.476 52.381 58.929 52.381 45.833
S
UC
(t) 86.747 86.747 86.747 77.108 77.108 86.747 96.386 86.747
S
TD
(t) 4.688 4.688 4.688 4.688 4.688 4.688 4.688 4.688
S

VHT
(t)
73.927 64.635 59.002 61.179 74.274 55.343 54.082 73.927
Đồ thị công suất phát về hệ thống như sau:
Cũng dựa vào bảng trên ,ta tổng hợp đồ thị phụ tải trên cùng một sơ đồ :
1.3Đề xuất các phương án nối điện
6
Chương Tấn Sang Đ4H2-EPU
t(h) 0÷5 5÷8 8÷11 11÷14 14÷17 17÷20 20÷22 22÷24
S
TNM
(t) 224 224 224 224 224 224 224 224
S
DP
(t) 12.805 15.549 14.634 15.549 15.549 18.293 16.463 12.805
S
UT
(t) 45.833 52.381 58.929 65.476 52.381 58.929 52.381 45.833
S
UC
(t) 86.747 86.747 86.747 77.108 77.108 86.747 96.386 86.747
S
TD
(t) 4.688 4.688 4.688 4.688 4.688 4.688 4.688 4.688
S
VHT
(t)
73.927 64.635 59.002 61.179 74.274 55.343 54.082 73.927
Bảng tổng hợp công suất phụ tải các phía
Nhận xét :

1. =18,293MWA; =56MVA
Và tỉ số .100=.100=16,33% >15% do đó cần phải có thanh góp điện áp MF(theo nguyên
tắc 1).
2. =18,293MWA; =56MVA
Khi nghỉ một máy phát thì máy phát còn lại vẫn đáp ứng đủ công suất cho phụ tải địa
phương , do đó ta chỉ nên ghép nhiều nhất hai MF vào thanh góp cấp điện áp MF.
3. Lưới điện phía trung và phía cao đều là lưới trung tính trực tiếp nối đất và hệ số có lợi
α===0,5.Ta sẽ dùng hai MBA tự ngẫu làm liên lạc.
4. Từ số liệu trên =43,853MVA ; =65,476MVA;=56MVA
==0,783<1 và 1< ==1,169 < 2
Do đó ta chỉ nên ghép 0 hoặc 1 bộ MF-MBA vào bên trung.
5. Công suất dự trữ nóng của HT là =180MVA
4.S
đmF
>>3.
SđmF
ta có thể ghép 2 -3 MF với 1 MBA để làm giảm chi phí sao cho tổng công suất định mức
của các MF bé hơn công suất dự trữ nóng của hệ thống.
Dựa vào các điều nhận xét trên,ta sẽ đề xuất 4 phương án nối điện như sau:
Phương án I :
7
Chương Tấn Sang Đ4H2-EPU
Ở phương án này,ta không ghép bộ MF-
MBA vào phía trung.Tận dụng ghép 2
MF với 1 MBA để làm giảm chi phí lắp
đặt.
Nhược điểm: Độ tin cậy của phương án
chưa cao vì nếu như MBA 2 cuộn dây
trên sơ đồ trên gặp sự cố thì không đảm
bảo sự cung ứng điện cho phụ tải.

Phương án II:
Phương án này đưa ra để khắc phục
nhược điểm của phương án 1 là làm tăng
độ tin cậy của cung cấp điện,nhưng lại
tăng chi phí hơn so với phương án 1 vì có
thêm 1 MBA bộ của phía 220kV.
Phương án III:
8
Chương Tấn Sang Đ4H2-EPU
Phương án này phía cao và trung mỗi bên
sử dụng 1 bộ MBA-MF.
Ưu điểm: Khi = thì do có bộ MF-MBA
bên trung nên giảm bớt được công suất
truyền từ bên phía tự ngẫu sang.
Nhược điểm:Nếu tại thời điểm mà ≤
52,381MVA thì công suất sẽ truyền
ngược lại từ Trung về tự ngẫu gây nên
tổn thất hai lần qua MBA,vì công suất
của MF là 56MVA.
Phương án IV:
Ở phương án này sử dụng 3 bộ
MBA-MF ở bên cao,1 bộ MBA-
MF ở bên trung,cấp điện áp máy
phát được lấy từ thanh góp hạ áp
của 2 MBA tự ngẫu.
Ưu điểm : Độ tin cậy cao.
Nhược điểm: Quá nhiều
MBA,chi phí quá tốn kém,không
cần thiết.
→ Từ những nhận xét trên,ta nên giữ lại 2 phương án II và III để tính toán tiếp.

9
Chương Tấn Sang Đ4H2-EPU
Chương II:Tính toán chọn Máy biến áp
Muốn truyền tải được điện năng đi xa thì chúng ta cần phải có máy biến áp, do đó nó là
một thiết bị rất quan trọng trong hệ thống điện.Đặc biệt là các máy biến áp trong sơ đồ của nhà
máy điện,chúng có công suất rất lớn do đó giá thành của chúng rất cao.Chúng ta luôn mong
muốn số lượng của máy biến áp ít để làm giảm giá thành nhưng vẫn phải đảm bảo độ tin cậy
cung cấp điện.Do đó việc tính toán chọn máy biến áp sao cho hợp lí cũng là một khâu hết sức
quan trọng.
I. Phương án II
 Tính toán công suất bộ:
==56-=54,8MVA
 Tính toán công suất phân bố các phía cho máy biến áp liên lạc:
Từ công thức trên ,ta có bảng tính toán công suất phát về các phía như sau(đơn vị
MVA):
S
UT
(t) 45.833 52.381 58.929 65.476 52.381 58.929 52.381 45.833
10
Chương Tấn Sang Đ4H2-EPU
S
CT
(t) 22.917 26.191 29.465 32.738 26.191 29.465 26.191 22.917
S
UC
(t) 86.747 86.747 86.747 77.108 77.108 86.747 96.386 86.747
S
VHT
(t) 73.927 64.635 59.002 61.179 74.274 55.343 54.082 73.927
S

CC
(t) 25.537 20.891 18.075 14.344 20.891 16.245 20.434 25.537
S
CH
(t) 48.454 47.082 47.540 47.082 47.082 45.710 46.625 48.454
Bảng công suất phát về các phía
1. Máy biến áp 2 cuộn dây trong sơ đồ bộ MF-MBA 2 cuộn dây
Máy biến áp này mang tải bằng phẳng suốt 24h nên không có nhu cầu điều chỉnh điện áp phía
hạ.Chỉ cần điều chỉnh điện áp phía cao áp và được điều chỉnh trực tiếp bằng thay đổi dòng kích
từ của máy phát.
Công suất của máy biến áp được chọn theo công thức:
≥ =56MVA
Do đó ta chọn được 2 MBA B1 và B2 có thông số như sau :
Mã Hiệu S
đm
( MVA )
U
c
( kV )
U
H
( kV )
ΔP
0
( kW )
ΔP
N
( kW )
U
N

% I
o
% Giá 10
6
đ
TPДЦH( TЦ ) 63 230 11 115 380 12 0,8 80,64
2. Máy biến áp tự ngẫu
Với máy biến áp tự ngẫu ta xác định theo công thức sau(với nhà máy thủy điện có công suất nhỏ)
:
≥ (n
1
.S
đmF
- )
Trong đó n
1
: là số tổ máy phát ghép vào thanh góp điện áp máy phát.
n: số tổ máy phát (trường hợp này n=4)
: công suất min của phụ tải địa phương.
: công suất max của phụ tải tự dùng.
Hệ số có lợi α==0,5
≥ (2.56 – - .)=96,851MVA
Mã hiệu S
đm
U ( Kw ) ΔP
o
ΔP
N
(kw) ΔU
N

% I
o
%
11
Chương Tấn Sang Đ4H2-EPU
( MVA)
(Kw)C T H C-T C-H T-H C-
T
C-
H
T-
H
ATдцTH 100 230 121 11 65 260 - - 11 31 19 0,5
3. Kiểm tra sự quá tải của máy biến áp
Ở sơ đồ này thì không có bộ MF-MBA bên trung nên sự cố ta chỉ xét 2 trường hợp là hỏng một
MBA liên lạc tại phụ tải trung cực đại và cực tiểu.
• Sự cố 1: Hỏng một trong hai MBA liên lạc tại phụ tải trung cực đại.
Ứng với =65,476MVA ta có =15,549MVA,=77,108MVA,=61,179MVA
+) Điều kiện kiểm tra quá tải:
.α. ≥
1,4.0,5.100 =70 > 65,476 MVA (thỏa mãn).
+) Phân bố công suất sau khi sự cố:
),.α.}
↔=70MVA
12
Chương Tấn Sang Đ4H2-EPU
Ta nhận thấy công suất truyền tải từ hạ lên đồng thời cao và trung,trong trường hợp này cuộn hạ
sẽ mang tải nặng nề nhất:
=max =48,454MVA
Kiểm tra mức độ quá tải của MBA TN :

Áp dụng công thức : . α. ≥ ↔ 1,4.0,5.100=70> =48,454MVA
(thỏa mãn).
Công suất thiếu phát về hệ thống so với lúc bình thường :
=
=(61,179+77,108)-(2.54,8+4,524)=24,163MVA
Kiểm tra điều kiện : ↔24,163MVA < 180 MVA (thỏa mãn)
 Ở sự cố phụ tải trung cực đại mất một máy biến áp tự ngẫu hệ thống vẫn nằm trong sự
quá tải cho phép và hoạt động bình thường.
• Sự cố 2: Hỏng một trong hai MBA liên lạc tại phụ tải trung cực tiểu.
Ứng với =45,833MVA ta có =12,805MVA,=86,747MVA,=73,927MVA
Đối với sự cố này ta chỉ cần tính phân bố công suất cho MBA liên lạc còn lại:
13
Chương Tấn Sang Đ4H2-EPU
Ta thấy công suất truyền tải từ hạ đồng thời lên cao và trung,do đó cuộn hạ sẽ mang tải nặng nề
nhất:
Kiểm tra sự quá tải :
=
(thỏa mãn)
 Hệ thống làm việc bình thường.
Kết Luận: Ở sơ đồ này,hệ thống vẫn chịu được sự quá tải khi có sự cố mất 1 máy biến áp
liên lạc khi phụ tải trung cực đại và cực tiểu và làm việc bình thường.
4. Tính toán tổn thất điện năng trong máy biến áp
4.1 Tổn thất điện năng trong sơ đồ bộ MF-MBA hai cuộn dây
Trường hợp này,MBA mang tải bằng phẳng suốt cả năm(8760h) nên tổn thất điện năng xác
định theo công thức :
4.2 Tính toán tổn thất trong máy biến áp tự ngẫu
Tính tổn thất công suất ngắn mạch cho từng cuộn dây:
14
Chương Tấn Sang Đ4H2-EPU
Tổn thất công suất trong máy biến áp tự ngẫu xác định theo công thức sau(t=1 năm ):

Ta có kết quả trên bảng tính Excel như sau
(h) 5 3 3 3 3 3 2 2
S
đmB
100 100 100 100 100 100 100 100
S
UC
(t) 86.747 86.747 86.747 77.108 77.108 86.747 96.386 86.747 MW
S
UT
(t) 45.833 52.381 58.929 65.476 52.381 58.929 52.381 45.833 MW
S
UH
(t) 12.805 15.549 14.634 15.549 15.549 18.293 16.463 12.805 (MWh)
240.04
156.50
1
165.69
7
155.98
8
134.01
9
170.84
2
121.91
9 96.016 1810.422
Như vậy tổng tổn thất một năm trong máy biến áp là :
=2. 1810,422+2.3526=10672,880 MWh
5. Tính toán chọn kháng phân đoạn cho phương án II

+) Sơ đồ nối điện chỉ có hai phân đoạn do đó dòng điện làm việc bình thường qua kháng
bằng 0.
+) Tính dòng điện cưỡng bức qua kháng phân đoạn:
• Sự cố 1: Hỏng một máy phát
15
Chương Tấn Sang Đ4H2-EPU
=(-S
ĐP
-S
TD
)=(56-18,293-4,688)=16,510 MVA.
S1’=1,5+4.1,5=7,5MVA
Công suất qua kháng là =+ S1’=16,510+7,5=24,010 MVA
• Sự cố 2: Hỏng một máy biến áp liên lạc
S
TD(3)
=S
TD
=.4,688=1,172 MVA
Khi đó công suất qua kháng là :
=1,4.0,5.S
đmB
+S1’+S
TD(3)
-S
đmF
=
1,4.0,5.100+4,5+1,172-
56=19,672MVA
Dòng điện cưỡng bức qua kháng lớn nhất là :

= = =1,2602kA
Từ các số liệu trên,tra bảng 7.1 trang 172 sách “Thiết kế phần điện nhà máy điện và trạm
biến áp-Phạm Văn Hòa “ ta chọn thông số của kháng phân đoạn như sau:
Loại
Uđm (kV) Iđm (A) X
K
%
PbA - 10 - 1500 - 6 11 1500
6
II. Phương án III
16
Chương Tấn Sang Đ4H2-EPU
 Tính toán công suất bộ:
==56-=54,8MVA
 Tính toán công suất phân bố các phía cho máy biến áp liên lạc:
Từ công thức trên ,ta có bảng tính toán công suất phát về các phía như
sau(đơn vị MVA)
S
UT
(t) 45.833 52.381 58.929 65.476 52.381 58.929 52.381 45.833
S
CT
(t) -3.884 -0.61 2.665 5.938 -0.61 2.665 -0.61 -3.884
S
UC
(t) 86.747 86.747 86.747 77.108 77.108 86.747 96.386 86.747
S
VHT
(t) 73.927 64.635 59.002 61.179 74.274 55.343 54.082 73.927
S

CC
(t) 53.537 48.891 46.075 42.344 48.891 44.245 48.434 53.537
S
CH
(t) 49.653 48.281 48.74 48.282 48.281 46.91 47.824 49.653
Bảng công suất phát về các phía
1. Máy biến áp 2 cuộn dây trong sơ đồ bộ MF-MBA 2 cuộn dây
Công suất của máy biến áp được chọn theo công thức:
≥ =56MVA
17
Chương Tấn Sang Đ4H2-EPU
Do đó ta chọn được 2 MBA B1 và B2 có thông số như sau :
Khu vực Mã Hiệu S
đm
( MVA )
U
c
( kV )
U
H
( kV )
ΔP
0
( kW )
ΔP
N
( kW )
U
N
% I

o
% Giá
10
6
đ
220kV TPДЦH 63 230 11 115 380 12 0,8 80,64
110kV TPДЦH 63 115 10,5 59 245 10,5 0,6 67,17
2. Máy biến áp tự ngẫu
≥ (n
1
.S
đmF
- )
≥ (2.56 – - .)=96,851MVA
Mã hiệu S
đm
( MVA)
U ( Kw ) ΔP
o
(Kw)
ΔP
N
(kw) ΔU
N
% I
o
%
C T H C-T C-H T-H C-
T
C-

H
T-
H
ATдцTH 100 230 121 11 65 260 - - 11 31 19 0,5
3. Kiểm tra sự quá tải của máy biến áp
Cũng giống như cách làm với phương án trên , ta kiểm tra sự quá tải bằng xét các sự cố.
Sự cố 1: hỏng một bộ bên trung tại thời điểm phụ tải trung cực đại
Ứng với =65,476MVA ta có =15,549MVA,=77,108MVA,=61,179MVA
Điều kiện kiểm tra quá tải :
2 α. ≥ ⇔ 2.1,4.0,5.100=140 MVA>65,476MVA (thỏa mãn)
Phân bố công suất khi sự cố là :
=45,682MVA
18
Chương Tấn Sang Đ4H2-EPU
Ta thấy công suất truyền từ phía hạ đồng thời lên trung và cao,do đó trong trường hợp này
cuộn hạ mang tải nặng nề nhất:
ax
thua
ax{ ( )}=47,192MVA
m
CH CH
S S m S t= =
Kiểm tra mức độ non tải hay quá tải của máy biến áp tự ngẫu:
α ≥ ↔0,5.100. 1,4=70 > 49,653 (thỏa mãn)
Khi bị sự cố máy biến áp tự ngẫu không bị quá tải.
Công suất thiếu phát về hệ thống so với lúc bình thường:
(thỏa mãn)
Sự cố 2:hỏng một MBA tự ngẫu B3 tại thời điểm phụ tải trung cực đại
Ứng với =65,476MVA ta có =15,549MVA,=77,108MVA,=61,179MVA
Điều kiện kiểm tra quá tải:

.α. ≥
19
Chương Tấn Sang Đ4H2-EPU
⇔1,4.0,5.100+54,8=124,8MVA>65,476MVA (thỏa mãn)
Phân bố công suất sau khi sự cố :
),.α.}
),.0,5.}=70MVA
Ta thấy công suất truyền tải từ phía hạ lên cao và trung,cuộn hạ mang tải nặng nề nhất.
=47,192MVA <α.=0,5.1,4.100=70MVA (thỏa mãn)
→máy biến áp không bị quá tải khi xảy ra sự cố này.
Xác định công suất thiếu phát về hệ thống:
<=180MVA (thỏa mãn)
Kết luận : ở sơ đồ này, hệ thống vẫn làm việc khi có sự cố.
4. Tính tổn thất điện năng trong máy biến áp
4.1 Tổn thất điện năng trong sơ đồ bộ MF-MBA hai cuộn
dây:
20
Chương Tấn Sang Đ4H2-EPU
4.2 Tổn thất điện năng trong máy biến áp tự ngẫu
Tổn thất công suất trong máy biến áp tự ngẫu xác định theo công thức sau(t=1 năm ):
Ta có kết quả trên bảng tính Excel như sau:
(h) 5 3 3 3 3 3 2 2
S
đmB
100 100 100 100 100 100 100 100
S
UC
(t) 86.747 86.747 86.747 77.108 77.108 86.747 96.386 86.747 MW
S
UT

(t) 45.833 52.381 58.929 65.476 52.381 58.929 52.381 45.833 MW
S
UH
(t) 12.805 15.549 14.634 15.549 15.549 18.293 16.463 12.805 (MWh)
240.04
156.50
1
165.69
7
155.98
8
134.01
9
170.84
2
121.91
9 96.016 1810.422
Như vậy tổng tổn thất trong máy biến áp trong 1 năm là :
=2. 1810,422+3417+2070=9107,84MWh
5. Chọn kháng phân đoạn cho phương án III
Cũng tương tự chọn như phương án II, ta chọn thông số kháng phân đoạn như sau:
Loại
Uđm (kV) Iđm (A) X
K
%
PbA - 10 - 1500 - 6 11 1500
6
21
Chương Tấn Sang Đ4H2-EPU
Chương III:Tính toán kinh tế-kĩ thuật,chọn

phương án tối ưu
Ở trong chương này ta đi tính toán chọn ra một phương án tối ưu trong hai phương án đã
đề xuất ở trên để lấy làm sơ đồ tính toán thiết kế cho nhà máy thủy điện được giao.Từ sơ đồ đó
,ta sẽ đi tính toán ngắn mạch và chọn khí cụ điện được tính toán ở trong phần kế tiếp.
3.1 Chọn sơ đồ thiết bị phân phối
3.1.1 Phương án I:
1. Cấp điện áp cao 220kV
- Có 4 lộ đến từ hai MBA tự ngẫu và hai bộ MF-MBA hai cuộn dây.
- Có 12 lộ ra gồm: một đường dây kép nối với hệ thống ,bốn đường dây kép và hai
đường dây đơn cung cấp điện cho phụ tải phía cao áp
Nên ta chọn sơ đồ thiết bị phân phối cho phía cao áp là sơ đồ hệ thống hai hệ thanh góp có
thanh góp vòng.
2. Cấp điện áp trung 110kV
- Có 2 lộ đến từ hai MBA tự ngẫu.
- Có 10 lộ ra gồm: bốn đường dây kép và hai đường dây đơn cấp điện cho phụ tải phía
trung áp.
Nên ta chọn sơ đồ thiết bị phân phối cho phía trung áp là sơ đồ hệ thống 2 hệ thanh góp
có thanh góp vòng.
22
Chương Tấn Sang Đ4H2-EPU
sơ đồ thiết bị phân phối phương án 1
3.1.2 Phương án II:
a. Cấp điện áp cao 220kV
- Có 3 lộ đến từ hai MBA tự ngẫu và một bộ MF-MBA hai cuộn dây.
- Có 12 lộ ra gồm: một đường dây kép nối với hệ thống ,bốn đường dây kép và hai
đường dây đơn cung cấp điện cho phụ tải phía cao áp.
Nên ta chọn sơ đồ thiết bị phân phối cho phía cao áp là sơ đồ hệ thống 2 hệ thanh góp
có thanh góp vòng
b. Cấp điện áp trung 110kV
- Có 3 lộ đến từ hai MBA tự ngẫu và một bộ MF-MBA hai cuộn dây.

- Có 10 lộ ra gồm: bốn đường dây kép và hai đường dây đơn cấp điện cho phụ tải phía
trung áp.
Nên ta chọn sơ đồ thiết bị phân phối cho phía trung áp là sơ đồ hệ thống hai hệ thanh
góp.
23
Chương Tấn Sang Đ4H2-EPU
Sơ đồ thiết bị phân phối phương án 2
3.2 Tính toán chọn phương án tối ưu
a.Vốn đầu tư
Vốn đầu tư của một phương án như sau:
V = V
MBA
+ V
TBPP
Trong đó : V
MBA
:Vốn đầu tư MBA
V
MBA
= ∑K
Bi
.V
Bi
K
B
: Hệ số tính đến chi phí vân chuyển và xây lắp MBA.
Hệ số này phụ thuộc vào điện áp và công suất định mức của MBA
V
TBPP
:Vốn đầu tư xây dựng thiêt bị phân phối,

V
TBPP
= ∑n
i
.V
TBPPi

n
i
: Số mạch cấp điện áp i
V
TBPPi
: Giá thành thiết bị phân phối ở mỗi cấp điện áp i
24
Chương Tấn Sang Đ4H2-EPU
Cấp 220kV:giá thành mỗi mạch là: 4,2.10
9
(đ)
Cấp 110kV: giá thành mỗi mạch là 1,8.10
9
(đ)
Cấp 11kV: giá thành mỗi mạch có kháng là: 1,2.10
9
(đ),giá thành mỗi mạch không
kháng là 0,9.10
9
(đ)
b. Chi phí vận hành hằng năm
P= ( a
kh

+a
vh
).V +
β
.∆A=P
1
+P
2
Trong đó: V: vốn đầu tư
P
1
: chi phí khấu hao hàng năm về vốn đầu tư và sữa chữa lớn ; (đ/năm)
P
2
: chi phí do tổn thất điện năng hàng năm trong MBA; (đ/năm)
β : giá thành trung bình điện năng trong hệ thống điện ; (đ/kWh)
∆A :tổn thất điện năng hàng năm trong MBA ; (kWh)
Tính toán cụ thể cho từng phương án
3.2.1 Phương án 1
a. Vốn đầu tư
Vốn đầu tư cho trạm biến áp:
Các máy biến áp đều có điện áp định mức là 220kV,tra bảng 4.1 sách “thiết kế phần điện
trong nhà máy điện và trạm biến áp-Phạm Văn Hòa” ta được K
B
=1,4.
Vốn đầu tư 2 MBA bộ bên phía cao áp B1 và B2:
V
1
=2.1,4.109.10
3

.60.10
3
=18,312.10
9
(đ)
Vốn đầu tư 2 MBA tự ngẫu B3 và B4:
V
2
=2.1,4.108,7.10
3
.60.10
3
=18,262.10
9
(đ)
Vậy tổng vốn đầu tư MBA là:
V
MBA
= V
1
+ V
2
=18,312.10
9
+18,262.10
9
=36,574.10
9
(đ)
Vốn đầu tư cho TBPP:

-Phía 220kV có 16 mạch máy cắt: V
220
=16.4,2.10
9
=67,2.10
9
(đ)
-Phía 110kV có 12 mạch máy cắt : V
110
=12.1,8.10
9
=21,6.10
9
(đ)
-Phía 11kV dùng 2 mạch máy cắt có kháng : V
11
=2.1,2.10
9
=2,4 .10
9
(đ)
Vậy tổng chi phí choTBPP : V
TBPP
= V
220
+ V
110
+ V
11
=67,2.10

9
+21,6.10
9
+2,4 .10
9
=91,2.10
9
(đ)
Vậy tổng vốn đầu tư cho phương án 1 :
V
I
= V
MBA
+ V
TBPP
=36,574.10
9
+91,2.10
9
=127,774.10
9
(đ)
25