đồ án kỹ thuật điện điện tử Thiết kế phần điện trong nhà máy nhiệt điện gồm 4 tổ máy, công suất mỗi tổ là 60 MW cấp điện cho phụ tải các cấp điện áp ,và phát vào hệ thống.

ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN
Lời nói đầu
* * *
Đất nước ta đang bước vào thời kỳ công nghiệp hoá, hiện đại hoá, ngành điện
giữ một vai trò quan trọng trong việc phát triển nền kinh tế quốc dân. Trong
cuộc sống điện rất cần cho sinh hoạt và phục vụ sản xuất. Với sự phát triển của
xã hội do vậy đòi hỏi phải có thêm nhiều nhà máy điện mới đủ để cung cấp điện
năng cho phụ tải.
Đồ án môn học NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP của em làm nhiệm vụ thiết kế
gồm nội dung sau:
Thiết kế phần điện trong nhà máy nhiệt điện gồm 4 tổ máy, công suất mỗi tổ là
60 MW cấp điện cho phụ tải các cấp điện áp ,và phát vào hệ thống.
Sau thời gian làm đồ án với sự lỗ lực của bản thân, được sự giúp đỡ tận tình
của các thầy cô giáo trong khoa, các bạn cùng lớp. Đặc biệt là sự giúp đỡ và
hướng dẫn tận tình của thầy giáo PGS.TS LÃ VĂN ÚT đến nay em đã hoàn
thành bản đồ án. Vì thời gian có hạn, với kiến thức còn hạn chế nên bản đồ án
của em không tránh những thiếu sót. Vì vậy em rất mong nhận được sự góp ý
bổ sung của các thầy cô giáo và các bạn đông nghiệp để đồ án của em ngày
càng hoàn thiện hơn.
Em xin gửi tới thầy giáo hướng dẫn cùng toàn thể thầy cô giáo trong bộ
môn HTĐ lời cảm ơn chân thành nhất!
Sinh viên

SINH VIÊN :
1
ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN
CHƯƠNG I
TÍNH TOÁN PHỤ TẢI VÀ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT
Việc cân bằng công suất trong hệ thống điện là một điều vô cùng cần thiết, điện
năng do nhà máy phát ra phải cân bằng với điện năng tiêu thụ tại các hộ dùng
điện và lượng điện năng tổn thất (bởi điện năng là dạng năng lượng không thể

cất trữ, sản xuất ra bao nhiêu phải tiêu thụ hết bấy nhiêu). Trong thực tế lượng
điện năng luôn luôn thay đổi, do vậy người ta phải dùng phương pháp thống
kê dự báo lập nên đồ thị phụ tải. Nhờ đó mà có thể lập nên phương thức vận
hành phù hợp, chọn sơ đồ nối điện phù hợp, đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện,
chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật.
I.CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN :
Theo đầu bài yêu cầu là thiết kế phần điện của nhà máy điện có công suất là
240 MW , gồm có 4 tổ máy phát điện, tức mỗi máy có công suất là 60 MW
Ta chọn máy phát điện loại TB
Φ
-60-2.Máy này có các thông số:
N(v/p)
S
đm
(MVA)
P
đm
(MW)
U
đm
(kV)
cos
ϕ
đm
I
đm
(kA)
X
d
’’ X

d
’ X
d
3000 75 60 10,5 0,8 4,125 0,146 0,22 1,691
II.TÍNH TOÁN PHỤ TẢI VÀ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT:
Từ bảng biến thiên phụ tải ta xây dựng đồ thị phụ tải của các cấp điện áp :
áp dụng công thức :
P
t
= P%.P
max
S
t
= P
t
/cosφ
II.1.Tính toán phụ tải và cân bằng công suất cấp điện áp máy phát :
P
max
= 16,2 MW ; cosφ = 0,8
phụ tải bao gồm các đường dây : 3 kép X 3,4 MW X 4 km.
5 đơn X 1,2 MW X 3 km
S
max
= P
max
/cosφ =
8,0
2,16
=20,25 (MW)

SINH VIÊN :
2
ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN
Ta có bảng sau :
Thời gian(h) 0 ữ6 6ữ10 10ữ14 14ữ18 18ữ24
P
umf
(%) 65 80 90 100 70
P
umf
(MW) 10,53 12,96 14,58 10,2 11,34
S
umf
(MVA) 13,136 16,2 18,225 20,25 14,175
Từ bảng ta có đồ thị phụ tải cấp điện áp máy phát nh sau :
T (h)
umf
(MVA)
14,175
20,25
18,225
16,2
13,163
10 241814
6
20
10
II.2.Tính toán phụ tải và cân bằng công suất cấp điện áp trung :
P
max

=130 ; cosφ = 0,8
Phụ tải bao gồm các đường dây : 1 kép + 4 đơn
S
max
= P
max
/ cosφ =
8,0
130
= 162,5 (MVA) .
Ta có bảng sau :
Thời gian(h) 0 ữ4 4ữ10 10ữ14 14ữ18 18ữ24
P
uT
(%) 75 90 100 85 75
P
uT
(MW) 97,5 117 130 110,5 97,5
SINH VIÊN :
3
ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN
S
uT
(MVA) 121.75 146,25 162,5 138,125 121.875
Từ bảng trên ta có đồ thị phụ tải cấp điện áp trung nh sau :
s
T (h)
ut (MVA)
121,875
138,125

162,5
146,25
121,875
10
24
1814
4
160
120
II.3.Tính toán công suất toàn nhà máy :
Công suất đặt của toàn nhà máy là : 240 MW/ cosφ =0 là : 300 (MVA)
số lượng phát gồm có 4 tổ
P
fđm
= 60 (MW) ; cosφ = 0,8
Từ đó ta có bảng sau :
Thời gian(h) 0 ữ8 8ữ12 12ữ14 14ữ20 20ữ24
P
nm
(%) 75 85 95 100 70
P
nm
(MW) 180 204 228 240 168
S
nm
(MVA) 225 255 285 300 210
Từ bảng trên ta có đồ thị phụ tải sau :
SINH VIÊN :
4
ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN

s
T (h)
umf
(MVA)
210
300
285
255
225
12 242014
8
300
200
II.4.Tính toán công suất tự dùng nhà máy :
Công suất tự dùng nhà máy được cho bởi công thức sau :
S
tdt
=
( )








+
nm
nm

S
S
tnm
S
.6,04,0.
α
Trong đó :
S
tdt
: phụ tải tự dùng tại thời điểm t
S
nm
: công suất đặt toàn nhà máy
S
nm
(t) : công suất của nhà máy phát ra tại thời điểm t

α
:số phần trăm điện tự dùng
α
= 8%
theo đầu bài ra ta có điện tự dùng của nhà máy nh sau :
Thời gian(h) 0 ữ8 8ữ12 12ữ14 14ữ20 20ữ24
P
nm
(%) 75 85 95 100 70
S
nm
(MWA) 225 255 285 300 210
S

tdt
(MVA) 20,4 21,84 23,28 24 19,68
Đồ thị phụ tải điện tự dùng của nhà máy có dạng nh sau :
SINH VIÊN :
5
ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN
s
T (h)
tdt
(MVA)
19,68
24
23,28
21,84
20,4
12 242014
8
24
20
II.5.Tính công suất phát về hệ thống :
Công thức phát về hệ thống cho bởi công thức sau :
S
ht
= S
nm
– (S
umf
+ S
ut
+ S

uc
+S
td
)
trong đó
S
ht
: công suất phát về hệ thống
S
nm
: công suất đặt của nhà máy
S
umf
: công suất cấp điện áp máy phát
S
ut
:công suất điện áp trung
S
uc
: công suất điện áp cao
S
td
: công suất điện tự dùng toàn nhà máy
Thời
gian
0ữ4 4ữ6 6ữ8 8ữ10 10ữ12 12ữ14 14ữ18 18ữ20 20ữ24
S
nm
225 225 225 255 255 285 300 300 210
S

td
20,4 20,4 20,4 21,84 21,84 23,28 24 24 19,68
S
umf
13,163 13,163 16,2 16,2 18,225 18,225 20,25 14,175 14,175
S
ut
121,87
5
146,25 146,25 146,25 162,5 162,5
138,12
5
121,87
5
121,87
5
S
ht
69,562 45,187 42,15 70,71 52,435 80,995
117,62
5
139,95 54,27
SINH VIÊN :
6
ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN
CHƯƠNG II
CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH NHÀ MÁY
I.CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH :
Chọn sơ đồ nối điện chính là một khâu quan trọng . Các phương án vạch ra
phải đảm bảo cung cấp điện liên tục cho các hộ dùng điện , thể hiện được tính

khả thi và kinh tế.
Với nhiệm vụ thiết kế đặt ra nhà máy gồm 4 tổ máy , mỗi tổ máy có công suất
đặt là 60 MW,
Theo các kết quả tính toán ở chương 1 ta có ;
*Phụ tải cấp điện áp máy phát :
s
umfmax
= 20,25 (MW) và S
umfmin
= 13,163 (MW)
*Phụ tải cấp điện áp trung :
S
utmax
= 162,5 (MW) và S
utmin
= 121,875 (MW)
*Phụ tải tự dùng :
S
tdmax
= 24 (MW) và S
tdmin
= 19,68 (MW)
*Phô taỉ phát vào hệ thống :
S
htmax
= 139,95 (MW) và S
htmin
= 42,15 (MW)
Ta thấy rằng phụ tải cấp điện áp máy phát và tự dùng là ;

%3027,0
60
2,16
<≈=
nm
umf
P
P
nên ta không sử dung thanh góp điện áp máy phát.
A)Phương án 1 :
SINH VIÊN :
7
ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN
*N hận xét :
- Phương án này có hai bộ máy phát điện - máy biến áp 2 cuộn dây nối lên
thanh góp điện áp 110kV để cung cấp điện cho phụ tải 110kV. Hai bộ máy phát
điện - máy biến áp tự ngẫu liên lạc giữa các cấp điện áp, vừa làm nhiệm vụ
phát công suất lên hệ thống, vừa truyền tải công suất thừa hoặc thiếu cho phía
110kV.
+ Ưu điểm:
-Số lượng và chủng loại máy biến áp Ýt, các máy biến áp 110kV có giá
thành hạ hơn giá máy biến áp 220kV.
-Vận hành đơn giản, linh hoạt đảm bảo cung cấp điện liên tục.
+ Nhược điểm: Tổn thất công suất lớn khi S
Tmin
.
B)phương án 2 :
SINH VIÊN :
8
F1

~
~
~
~
F2 F3
F4
TD+§P
TD+§P TD TD
B1
B2
B3
B4
220kV
N
2
ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN

*Nhận xét: Phương án 2 khác với phương án 1 ở chỗ chỉ có một bộ máy phát
điện - máy biến áp 2 cuộn dây nối lên thanh góp 110 kV. Như vậy ở phía thanh
góp 220 kV có đấu thêm một bộ máy phát điện - máy biến áp 2 cuộn dây.
+ Ưu điểm:
-Công suất truyền tải từ cao sang trung qua máy biến áp tự ngẫu nhỏ nên tổn
thất công suất nhỏ.
- Đảm bảo về mặt kỹ thuật, cung cấp điện liên tục
- Vận hành đơn giản
+ Nhược điểm: Có một bộ máy phát điện -máy biến áp bên cao nên đắt tiền
hơn.
C) Phương án 3:
SINH VIÊN :
9

F1
~
~
~
~
F2
F3
F4
TD TD TD
TD
B1 B2
B3
B4
220kV 110kV
ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN
S
C
S
T
F
3
F
4
B
1
B
2
B
6
B

5
B
4
F
2
F
1
B
3
S
HT
Ghép hai bộ máy phát điện -máy biến áp hai cuộn dây lên thanh góp trung áp
110kV.
Ghép hai bộ máy phát điện -máy biến áp hai cuộn dây lên thanh góp cao áp
220kV.
Để liên lạc giữa hai cấp điện áp cao và trung ta dùng hai máy biến áp tự ngẫu.
Phía hạ của máy biến áp liên lạc cấp điện cho phụ tải địa phương và tự dùng.
Ghép hai bộ máy phát điện -máy biến áp hai cuộn dây lên thanh góp trung áp
110kV.
Ghép hai bộ máy phát điện -máy biến áp hai cuộn dây lên thanh góp cao áp
220kV.
Để liên lạc giữa hai cấp điện áp cao và trung ta dùng hai máy biến áp tự ngẫu.
Phía hạ của máy biến áp liên lạc cấp điện cho phụ tải địa phương và tự dùng.
*Nhận xét:- Cả 4 bộ máy phát điện - máy biến áp đều nối vào thanh góp 220
để cung cấp cho phía 220kV. Phần 110kV sẽ được cung cấp bởi 2 bộ máy phát
điện - máy biến áp tự ngẫu.
+ Ưu điểm: Cũng đảm bảo cung cấp điện liên tục
SINH VIÊN :
10
ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN

+ Nhược điểm: Do tất cả các máy biến áp đều nối vào phía 220kV, nên để đảm
bảo cung cấp điện cho phía 110 kV công suất của máy biến áp tự ngẫu có thể
phải lớn hơn so với các phương án khác. Do vậy sẽ tăng vốn đầu tư. Khi có
ngắn mạch xẩy ra ở thanh góp hệ thống thì dòng điện ngắn mạch lớn gây nguy
hiểm cho thiết bị.
- Tất cả 4 bộ máy phát điện - máy biến áp đều ở phía 220kV nên tiền đầu tư vào
thiết bị rất cao.
* Kết luận:
Qua 3 phương án đã được đưa ra ở trên ta có nhận xét rằng 2 phương
án 1 và 2 đơn giản và kinh tế hơn so với phương án 3. Tuy vậy nó vẫn đảm bảo
cung cấp điện liên tục; an toàn cho các phụ tải và thoả mãn các yêu cầu kỹ
thuật. Do đó ta sẽ giữ lại phương án 1 và phương án 2 để tính toán cho các
phần sau.
II.TÍNH TOÁN CHỌN MÁY BIẾN ÁP
A.PHƯƠNG ÁN I:
2.1a: Chọn máy biến áp:
- Công suất của các máy biến áp được chọn phải đảm bảo cung cấp điện
trong tình trạng làm việc bình thường tương ứng với phụ tải cực đại khi tất cả
các máy biến áp đều làm việc.
- Mặt khác khi có một máy biến áp bất kỳ nào phải nghỉ do sự cố hoặc do
sửa chữa thì các máy biến áp còn lại với khả năng quá tải sự cố phải đảm bảo
tải đủ công suất cần thiết.
I. Chọn công suất cho máy biến áp :
1) Chọn máy biến áp nối bộ B3, B4 :
SINH VIÊN :
11
ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN
- Công suất máy biến áp nối bộ 2 cuộn dây được lựa chọn theo điều kiện
S
đmB

≥
S
đmF

S
đmF
= 75 (MVA)
Trong đó : - S
đmF
là công suất định mức máy phát
- S
đmB
là công suất định mức của máy biến áp chọn.
Máy biến áp đã chọn có mã hiệu và tham sè trong bảng sau:
Tham sè
Mã hiệu
Sđm
MVA
Uc
kV
Uh
kV
Po
kW
Pn
kW
Un% Io%
TДЦH
80 115 10,5 70 310 10,5 0,55

2). Chọn máy biến áp liên lạc :
Với nhận xét như ở phần trên ta chọn máy biến áp liên lạc B1 và B2 là
máy biến áp tự ngẫu theo điều kiện sau :
S
đmB

≥

α
mF®
S
Trong đó :
α
là hệ số có lợi của máy biến áp tự ngẫu
α
=
220
110220
U
UU
c
Tc
−
=
−
= 0,5
- S
đmB
là công suất định mức của máy biến áp tự ngẫu được chọn:
S

đmB

≥

150
5,0
75
α
==
dmF
S
(MVA)
S
đmB

≥
150(MVA)
Ta chọn được máy biến áp tự ngẫu ba pha có tham sè ghi ở bảng sau :
SINH VIÊN :
12
ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN
S
đm
(MVA)
U(kv)
P
o
(kw)
P
n

(kw) U
n
% I
o
%
(i)
C T H
C
T
C
H
T
H
C
T
C
H
T
H
ATДЦTH
160 230 121 10,5 85 380 - - 11 32 20 0,5
II. PHÂN BỐ CÔNG SUẤT CHO CÁC MÁY BIẾN ÁP KHI LÀM VIỆC
BÌNH THƯỜNG :
a) Đối với máy biến áp nối bộ B3 và B4 :
- Đối với bộ máy phát điện - máy biến áp ta cho phát hết công suất từ 0 - 24h
lên thanh góp, tức là bộ này làm việc liên tục với phụ tải bằng phẳng. Khi đó
công suất tải qua máy biến áp mỗi bộ được tính :
S
B3
= S

B4
= S
đmF
-
4
24
75
4
max
−=
td
S
= 69 (MVA)
b) Phân bố công suất cho các cuộn dây của hai máy biến áp tự ngẫu B1
và B 2 :
- Phía điện áp cao 220kV : Công suất của cuộn dây điện áp cao được
phân bố theo biểu thức sau :
S
c(B1)
= S
c(B2)
=
2
1
S
HT
- Phía điện áp trug 110kV : Công suất của cuộn dây điện áp trung được
phân bố theo biểu thức sau :
S
T(B1)

= S
T(B2)
=
2
)(
43 BBUT
SSS +−
SINH VIÊN :
13
Lo¹i m¸y
biÕn ¸p
ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN
- Phía điện áp hạ của máy biến áp : Công suất được phân bố theo biểu
thức sau:
S
H(B1)
= S
H(B2)
= S
C(B1)
+ S
T(B1)
= S
C(B2)
+ S
T(B2)

- Kết quả tính toán phân bổ công suất cho các cuộn dây của B1, B2
được ghi trong bảng:
Thời gian

0ữ4 4ữ6 6ữ8 8ữ10 10ữ12 12ữ14 14ữ18 18ữ20 20ữ24
S
C
(MVA
)
34,78
1
22,6 21,08
35,35
5
26,21
7
40,49
7
58,81
2
69,97
5
27,13
5
S
T
(MVA) -8,062 4,125 4,125 4,125 12,25 12,25 0,062 -8,062 -8,062
S
H
(MVA
)
26,71
8
26,72

5
25,20
5
39,48
38,46
7
52,74
7
58,87
4
61,91
2
19,72
5
Dấu (-) trước công suất của cuộn dây trung có nghĩa là chỉ chiều truyền tải
công suất từ phía trung sang cuộn cao áp.
III. KIỂM TRA QUÁ TẢI CỦA CÁC MÁY BIẾN ÁP :
1) Các máy biến áp nối bộ B3 và B4 :
- Vì 2 máy biến áp này đã được chọn lớn hơn hoặc bằng công suất định
mức của máy phát điện. Đồng thời từ 0 - 24h luôn cho 2 bộ này làm việc với
phụ tải bằng phẳng như đã trình bày trong phần trước, nên đối với 2 máy biến
áp B3 và B4 ta không cần phải kiểm tra quá tải.
2) Các máy biến áp liên lạc B1 và B2 :
*Quá tải thường xuyên : Công suất định mức của B1 và B2 đã được chọn
lớn hơn công suât thừa cực đại nên không cần kiểm tra điều kiện quá tải
thường xuyên.
*Quá tải sự cố :
a) Giả thiết sự cố 1 máy biến áp bộ B3 hoặc B4 ứng với thời điểm phụ tải
điện áp trung cực đại S
UTmax

= 162,5 (MVA) trong thời điểm 12h
÷
14h.
SINH VIÊN :
14
ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN
+ Cuộn trung áp của máy biến áp B1 (B2) phải truyền tải sang thanh góp
110kV.
S
TB1(B2)
=
2
695,162
2
_
4max
−
=
BUT
SS
= 46,75 (MVA)
- Công suất cuộn hạ của máy biến áp tự ngẫu
S
H(B1)
= S
H(B2)
= S
đmF
-
4

S
maxtd

2
225,18
4
24
75.
2
1
−−=−
UMF
S
= 59,89 (MVA)
- Công suất qua cuộn cao của máy biến áp tự ngẫu truyền về hệ thống là :
S
CB1(B2)
= S
HB1(B2)
- S
TB1(B2)
= 59,89 – 46,75 =13,14 (MVA)
Trong khi đó thì khả năng tải của cuộn cao 160 (MVA); cuộn trung và
cuộn hạ được phép tải là
α
.S
đm
=0,5.160= 80 (MVA)
⇒
Cuộn cao , trung và hạ của máy biến áp tự ngẫu không bị quá tải.

-Lượng công suất thừa của nhà máy là:
S
thừa
=2S
CB1
=2.13,14=26,28(MVA)
- So với công suất phát lên hệ thống vào thời điểm này khi vận hành
bình thường là 80,995 (MVA) thì lượng công suất bị thiếu hụt là :
80,995 – 26,28 = 54,715 (MVA) < S
dtHT
( S
dtHT
=12%.3200 = 384
MVA)
⇒
Hệ thống làm việc ổn định.
Qua phân tích và tính toán ta thấy máy biến áp đã chọn đạt yêu cầu.
SINH VIÊN :
15
ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN
b) Giả thiết máy biến áp tự ngẫu B1 hoặc B2 bị sự cố :
+Ứng với lúc phụ tải trung cực đại :
S
UTmax
= 162,5 (MVA) vào thời điểm 12
÷
14h
- Cuộn trung áp của máy biến áp tự ngẫu B2 phải cung cấp sang bên
trung là :
S

T(B2)
= S
UTmax
- (S
B3
+ S
B4
)
= 162,5 –2.69 = 24,5(MVA).
- Khi đó cuộn hạ của máy biến áp B2 sẽ tải một lượng công suất :
S
H(B2)
= S
đmF
-
4
S
maxtd
-S
UMF
225,18
4
24
75 −−=
=50,775 (MVA)
SINH VIÊN :
16
B1
F1
~

~
~
~
F2 F3
F4
TD TD TD TD
B2
B3
B4
220kV
110kV
46,75
46,75
13,14
59,89
69
162,5
ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN
- Công suất qua cuộn cao của máy biến áp tự ngẫu B2 truyền về hệ
thống là :
S
c(B2)
= S
H(B2)
- S
T(B2)
= 50,775 – 24,5 = 26,275 (MVA)
Nh vậy các cuộn dây của máy biến áp tự ngẫu đều không bị quá tải.
-Lượng công suất thừa của nhà máy là:
S

thừa
=S
CB2
=26,275 (MVA)
- So với công suất cần phát lên hệ thống vào thời điểm này khi vận hành
bình thường vào mùa mưa là 80,995 (MVA) thì lượng công suất thiếu hụt là :
80,995 – 26,725 = 54,72 (MVA) < S
dtHT
= 384 (MVA)
⇒
Hệ thống vẫn làm việc ổn định.
Ta có hình vẽ dưới đây :
SINH VIÊN :
17
69
F1
~
~
~
~
F2 F3
F4
TD TD TD TD
B1
B2
B3
B4
220kV
110kV
69

162,5
26,275
50,775
24,5
ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN
+Ứng với lúc phụ tải trung cực tiểu :
S
UTmin
= 121,875 (MVA)
- Cuộn trung áp của máy biến áp tự ngẫu B2 phải tải :
S
T(B2)
= S
UTmin
- (S
B3
+ S
B4
)
= 121,875 –2.69 = -16,128 (MVA).
- Khi đó cuộn hạ của máy biến áp B2 sẽ tải một lượng công suất :
S
H(B2)
= S
đmF
-
4
maxtd
S
-S

UMF
163,13
4
24
75 −−=
=55,837 (MVA)
- Công suất qua cuộn cao của máy biến áp tự ngẫu B2 truyền về hệ
thống là :
S
c(B2)
= S
H(B2)
- S
T(B2)
= 55,837 - (-16,125) = 71,962 (MVA)
Nh vậy các cuộn dây của máy biến áp tự ngẫu không bị quá tải.
-Lượng công suất thừa của nhà máy là:
S
thừa
=S
CB2
= 71,962 (MVA)
- So với công suất cần phát lên hệ thống vào thời điểm này khi vận hành
bình thường là 139,95 (MVA) thì lượng công suất thiếu hụt là :
139,95 –71,962= 68,33 (MVA) < S
dtHT
= 384 (MVA)
còn lại 3 trường hợp công suất lên hệ thống < 139,95 cung sẽ đều thoả mãn
⇒
Hệ thống vẫn làm việc ổn định.

Như vậy máy biến áp đã chọ ở trên đạt yêu cầu.
SINH VIÊN :
18
ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN
2.2a. Tính tổn thất điện năng trong các máy biến áp :
+ Tổn thất điện năng trong 2 máy biến áp 2 dây cuốn B3 và B4 : Như đã
nói ở phần trên, để vận hành đơn giản cho bộ máy phát điện - máy biến áp
mang tải bằng phẳng trong suốt năm:
S
B3
= S
B4
= 69 (MVA)
∆
A
B3
=
∆
A
B4
=(
∆
P
0
+
∆
P
n
.
2

2
mB
b
S
S

).8760
Trong đó :
- S
đmB
: là công suất định mức của máy biến áp
- Sb: phụ tải bằng phẳng của máy biến áp
-
∆
P
0
,
∆
P
N
: Tổn thất không tải và tổn thất ngắn mạch của máy
biến áp (nhà chế tạo đã cho).
- Thay giá trị tính toán ta có :
SINH VIÊN :
19
69
69
F1
~
~

~
~
F2 F3
F4
TD TD TD TD
B1
B2
B3
B4
220kV
110kV

12121,87512
1,875
71,962
55,837
16,125
ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN
∆
A
B3
=
∆
A
B4
= 8760.[0,07 + 0,31
2
)
80
69

(
]= 2633,35 (MWh)
Vậy tổn thất điện năng trong máy biến áp B3 và B4 là :
∆
A =
∆
A
B3
+
∆
A
B4
= 2.2633,35 = 5266,7 (MWh)
+ Tổn thất điện năng trong máy biến áp tự ngẫu tính theo công thức sau:
∆
A
B1
=
∆
A
B2

=
∆
P
0
. T +
{ }
[ ]
∑

∆+∆+∆

iiHNHiTNTiCNC
mB
tSPSPSP
S

365
222
Trong đó :
-
∆
A : Tổn thất điện năng trong máy biến áp
-
∆
Po : tổn thất không tải máy biến áp
-
∆
NC
P
,
∆
NT
P
,
∆
NH
P
: tổn thất ngắn mạch trong cuộn dây cao,
trung, hạ của máy biến áp tự ngẫu.

-
iHiTiC
SSS ,,
: công suất cuộn cao, trung, hạ ở thời điểm t đã
tính được ở phần phân bố công suất
- t : là thời gian trong ngày tính theo giê.
∆
TNC
P
−
=380 kW = 0,38 (MW)
∆
HNC
P
−
=
∆
HNT
P
−
= 0,5.0,38 = 0,19 (MW)
S
đmB
= 160 (MVA)
19,0
5,0
19,0
5,0
19,0
38,05,05,0

2222
=






−+=






∆
−
∆
+∆=∆
−−
−
αα
HNTHNC
TNCNC
PP
PP
(MW)
19,05,0
22
=







∆
−
∆
+∆=∆
−−
−
αα
HNCHNT
TNCNT
PP
PP
(MW)
SINH VIÊN :
20
ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN
57,05,0
22
=







∆
+
∆
+∆−=∆
−−
−
αα
HNCHNT
TNCNT
PP
PP
(MW)
Ta có bảng giá trị sau :
Thời gian
0ữ4 4ữ6 6ữ8 8ữ10 10ữ12 12ữ14 14ữ18 18ữ20 20ữ24
S
C
(MVA
)
34,78
1
22,6 21,08
35,35
5
26,21
7
40,49
7
58,81
2

69,97
5
27,13
5
S
T
(MVA) -8,062 4,125 4,125 4,125 12,25 12,25 0,062 -8,062 -8,062
S
H
(MVA
)
26,71
8
26,72
5
25,20
5
39,48
38,46
7
52,74
7
58,87
4
61,91
2
19,72
5
Theo công thức
{ }

[ ]
978,1204 57,0.19,0.19,0
160
365
8760.085,0
222
2
21
=+++=∆=∆
∑
iIHITICBB
tSSSAA
(MWh)
vậy tổn thất điện năng trong MBA của phương án 1 la :
656,767635,1633.2978,1204.2
1
=+=∆
PA
A
(MWh)
2.3a Tính dòng điện cưỡng bức.
1. Mạch 11 kV :
+ Tại cực máy phát điện :
)1(
cb
I
= 1,05 . I
đm
= 1,05
5,10.3

75
= 4,33 (kA)
2. Mạch 110kV :
*
)2(
cb
I
=1,05.
413,0
110.3
75
.05,1
.3
==
T
fdm
U
S
(kA)
*
T
cb
cb
U
S
I
.3
)3(
=
trong đó S

cb
= S
max
{sự cố máy biến áp liên lạc,1 MBA bộ bên
trung}
SINH VIÊN :
21
ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN
S
cb
= max(46,75 và 24,5)
⇒
I
cb
(3)
=
245,0
110.3
75,46
=
(kA)
* I
cb
(4)
=
ϕ
cos 3.
.2
max
T

t
Un
P
Trong đó
P
maxt
: công suất cực đại bên trung.
N : số mạch đường dây đơn (gồm có 1 kép và 4 đơn)
I
cb
(4)
=
284,0
8,0.110.3.6
130.2
=
(kA)
Vậy dòng cương bức bên trung là :
I
cbmax
(trung) = 0,413 (kA)
3.Mạch 220 KV :
I
cbmax
(cao) = I
max
(I
cb
(5)
; I

cb
(6)
)
I
cb
(5)
=
367.0
220.3
95,139
.3
max
==
c
HT
U
S
(kA)
I
cb
(6)
=
C
U.3
S
cb
Trong đó thì S
cb
= {sự cố máy biến áp liên lạc,1 MBA bé }
S

cb
= (13,14 và 71,962)
⇒
I
cb
(6)
=
188,0
220.3
962,71
=
(kA)
Vậy I
cbmax
(cao) = 0,367 (kA)
B.PHƯƠNG ÁN II:
2.1b: Chọn máy biến áp:
I. Chọn công suất cho máy biến áp :
1) Chọn máy biến áp nối bộ B3và B4:
- Công suất máy biến áp nối bộ 2 cuộn dây được lựa chọn theo điều kiện :
S
đmB

≥
S
đmF

SINH VIÊN :
22
ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN

S
đmF
= 75 ( MVA)
Trong đó : - S
đmF
là công suất định mức máy phát
- S
đmB
là công suất định mức của máy biến áp chọn.
Từ đó ta chọn được để ý tới B
3
nối với cấp 110 KV , còn MBA B
4
nối với
cấp 220 KV
Máy biến áp B3:
Tham sè
Mã hiệu
Sđm
MVA
Uc
kV
Uh
kV
∆
Po
kW
Pn
kW
Un% Io%

TДЦH
80 115 10,5 70 310 10,5 0,55
Máy biến áp B4:
Tham sè
Mã hiệu
Sđm
MVA
Uc
kV
Uh
kV
∆
Po
kW
Pn
kW
Un% Io%
TДЦ
80 242 10,5 320 760 11 0,6
2) Chọn máy biến áp liên lạc :
Với nhận xét như ở phần trên ta chọn máy biến áp liên lạc B1 và B2 là
máy biến áp tự ngẫu được ghép bộ với máy phát điện, được chọn theo điều kiện
sau :
S
đmB

≥

α
mF®

S
Trong đó :
α
là hệ số có lợi của máy biến áp tự ngẫu
SINH VIÊN :
23
ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN
α
=
220
110220
U
UU
c
Tc
−
=
−
= 0,5
- S
đmB
là công suất định mức của máy biến áp tự ngẫu được chọn:
S
đmB

≥

150
5,0
75

α
==
dmF
S
(MWA)
S
đmB

≥
150 (MVA)
Ta chọn được máy biến áp tự ngẫu ba pha có tham sè ghi ở bảng sau :
II. Phân bố công suất cho các máy biến áp khi làm việc bình thường :
a) Đối với máy biến áp nối bộ B3 và B4 :
- Đối với bộ máy phát điện - máy biến áp ta cho phát hết công suất từ 0 - 24h
lên thanh góp, tức là bộ này làm việc liên tục với phụ tải bằng phẳng. Khi đó
công suất tải qua máy biến áp mỗi bộ được tính :
S
B3
= S
B4
= S
đmF
-
4
24
75
4
max
−=
td

S
= 69 (MVA)
b) Phân bố công suất cho các cuộn dây của hai máy biến áp tự ngẫu B1
và B 2 :
SINH VIÊN :
Tham sè
Sđm
(MVA)
U (kV)
Po
(Kw)
Pn (kW) Un%
Mã hiệu C T H C-T C-H T-H C-T C-H T-H
ATДЦTH
160
23
0
121 10,5 85 380 - - 11 32 20 0,5
24
ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN
- Phía điện áp cao 220kV : Công suất của cuộn dây điện áp cao được
phân bố theo biểu thức sau :
S
c(B1)
= S
c(B2)
=
2
1
(S

Ht
– S
B4
)
- Phía điện áp trug 110kV : Công suất của cuộn dây điện áp trung được
phân bố theo biểu thức sau :
S
T(B1)
= S
T(B2)
=
2
3BUT
SS −
- Phía điện áp hạ của máy biến áp : Công suất được phân bố theo biểu
thức sau:
S
H(B1)
= S
H(B2)
= S
C(B1)
+ S
T(B1)
= S
C(B2)
+ S
T(B2)

- Kết quả tính toán phân bổ công suất cho các cuộn dây của B1, B2

được ghi trong bảng:
Thời gian
0ữ4 4ữ6 6ữ8 8ữ10 10ữ12 12ữ14 14ữ18 18ữ20 20ữ24
S
C
(MVA
)
0,218 -11,90 -13.42 0,855 -8,282 5,997
24,31
2
35,47
5
-7,365
S
T
(MVA)
26,43
7
38,62
5
38,62
5
38,62
5
46,75 46,75
34,56
2
26,43
7
26,437

S
H
(MVA
)
26,71
8
26,71
9
24,77 39,48
38,46
7
52,74
7
58,87
4
61,91
2
19,072
5
Dấu (-) trước công suất của cuộn dây cao có nghĩa là chỉ chiều truyền tải công
suất từ phía cao sang cuộn trung và hạ.
III. Kiểm tra quá tải của các máy biến áp :
1) Các máy biến áp nối bộ B3 và B4 :
SINH VIÊN :
25