Thiết kế phần điện cho nhà máy nhiệt điện có tổng công suất 400MW, gồm 4 tổ máy, mỗi tổ máy có công suất là 100MW.DOC

Đồ án tốt nghiệp
Phần I : Thiết kế nhà máy nhiệt điện
Chơng I
Tính toán phụ tải ,cân bằng công suất
I. Chọn máy phát điện.
Theo yêu cầu thiết kế phần điện cho nhà máy nhiệt điện có tổng công suất
400MW, gồm 4 tổ máy, mỗi tổ máy có công suất là 100MW. Từ đó ta chọn đợc
máy phát điện có các thông số đợc ghi trong bảng sau :
Bảng 1-1 :
Loại máy
phát
S
MVA
P
MW
U
KV
COS
dm

I
kA
X
d
X
d
X
d
Loại kích
thích
TB

-100-
3600
117,5 100 10,5 0,85 6,475 0,1593 0,2243 1,6493
BTT-
1200-420
II. Tính toán phụ tải và cân bằng công suất.
Để đảm bảo vận hành an toàn , tại mỗi thời điểm điện năng do các
nhà máy phát điện phát ra phải hoàn toàn cân bằng với lợng điện năng tiêu thụ ở
các hộ tiêu thụ kể cả tổn thất điện năng
Trong thực tế lợng điện năng tiêu thụ tại các hộ dùng điện luôn luôn thay
đổi. Việc nắm đợc quy luật biến đổi này tức là tìm đợc đồ thị phụ tải là điều rất
quan trọng đối với việc thiết kế và vận hành.
Nhờ vào công cụ là đồ thị phụ tải mà ta có thể lựa chọn đợc các phơng án
nối điện hợp lý , đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật , nâng cao độ tin cậy
cung cấp điện.
Ngoài ra dựa vào đồ thị phụ tải còn cho phép chọn đúng công suất các
máy biến áp và phân bố tối u công suất giữa các tổ máy phát điện trong cùng
một nhà máy và phân bố công suất giữa các nhà máy điện với nhau.
Trong nhiệm vụ thiết kế đã cho đồ thị phụ tải của nhà máy và đồ thị phụ
tải của các cấp điện áp dới dạng bảng theo phần trăm công suất tác dụng P
max
và
Đỗ Văn Đức- HTĐ3 - K45
Đồ án tốt nghiệp
hệ số cos của từng phụ tải tơng ứng từ đó ta tính đợc phụ tải của các cấp điện
áp theo công suất biểu kiến nhờ công thức sau :
Trong đó :
P(t) là công suất tác dụng của phụ tải tại thời điểm t.
S(t) là công suất biểu kiến của phụ tải tại thời điểm t.

P% là công suất tác dụng của phụ tải cho dới dạng %
cos là hệ số công suất của phụ tải.
S
u220
HT S
u110
S
uF
S
td
I.1. Tính toán phụ tải và cân bằng công suất cấp điện áp máy phát:
-Theo nhiệm vụ thiết kế cho Pmax = 15MW và cos = 0,9.
Đỗ Văn Đức HTĐ3 K45
2
1)-(1
cos100
%
)(
max

P
x
P
tS
=
2)-(1
100
%
)(
max

xP
P
tP
=
Máy biến áp
Đồ án tốt nghiệp
- áp dụng công thức (1-1)và (1-2) ta có kết quả tính toán ghi ở bảng :
t(h)
0- 4
4-8 8-16 16-20
20 -24
P%(t)
60 70 90 80 70
P
uF
(t) 9 10,5 13,5 12 10,5
S
uF
(t) 10 11,67 15 13,33 11,67
Dựa vào bảng tính toán ở trên ta vẽ đợc đồ thị :
11.67
13.33
15
11.67
10
2
4
6
8
10

12
14
16
18
20
0 4 8 12 16 20 24
II.2. Tính toán phụ tải và cân bằng công suất cấp điện áp trung 110kV :
-Theo nhiệm vụ thiết kế cho Pmax = 100 MW; P% (t) và cos = 0,8.
- áp dụng công thức (1-1)và (1-2) ta có kết quả tính toán ghi ở bảng:
t(h)
0- 4
4-8 8-16 16-20
20 -24
P%(t)
70 80 90 90 75
P
u110
(t) 70 80 90 90 75
S
u110
(t) 87,5 100 112,5 112,5 93,75
Dựa vào bảng tính toán ở trên ta vẽ đợc đồ thị :
Đỗ Văn Đức HTĐ3 K45
3
Đồ án tốt nghiệp
93.75
112 .5
112 .5
100
87.5

50
60
70
80
90
100
110
120
0 4 8 12 16 20 24
II.3. Tính toán phụ tải và cân bằng công suất cấp điện áp cao 220kV :
-Theo nhiệm vụ thiết kế cho Pmax = 90 MW; P% (t) và cos = 0,85.
- áp dụng công thức (1-1)và (1-2) ta có kết quả tính toán ghi ở bảng:
t(h)
0- 4
4-8 8-16 16-20
20 -24
P%(t)
75 70 80 80 70
P
u220
(t) 67,5 63,00 72,00 72,00 63
S
u220
(t) 79,41 74,12 84,71 84,71 74,12
Dựa vào bảng tính toán ở trên ta vẽ đợc đồ thị :
Đỗ Văn Đức HTĐ3 K45
4
Đồ án tốt nghiệp
74.12
84.71

84.71
74.12
79.41
50
60
70
80
90
100
0 4 8 12 16 20 24
II.4. Tính toán công suất phát toàn nhà máy:
P
max
=P
nm
=4.100=400W
cos =cos
đm
= 0,85
S
max
= P
max
/ Cos =400/0,85 =470 MVA
t(h)
0- 4
4-8 8-16 16-20
20 -24
P%(t)
70 75 95 85 80

S
nm
(t) 329,41 352,94 447,06 400 376,47
Đồ thị:
376.47
400
329 .41
352.94
447 .06
100
150
200
250
300
350
400
450
500
0 4 8 12 16 20 24
Đỗ Văn Đức HTĐ3 K45
5
Đồ án tốt nghiệp
1.2.4. Tính toán công suất tự dùng nhà máy:
công suất tự dùng của nhà máy đợc tính theo công thức:
).6,004.(.
nmdm
nm
nmdmtd
S
S

SS
+=


Trong đó :
S
nmdm
=470 MVA;=5%
Dựa vào số liệu S
nm
(t)và công thc trên ta tính đợc bảng:
t(h)
0- 4
4-8 8-16 16-20
20 -24
S
nm
(t) 329,41 352,94 447,06 400 376,47
S
td
(t) 19,28 19,99 22,81 21,4 20,69
Đồ thị:
20.69
21.4
19.28
19.99
22.81
0
5
10

15
20
25
0 4 8 12 16 20 24
1.2.5. Xác định đồ thị công suất phát về hệ thống :
- Công suất phát về hệ thống đợc xác định theo công thức sau:
S
HT
(t)=S
nm
(t)-[S
uF
(t)+S
u110
(t)+S
u220
(t)+S
td
(t)] (1-3)
Trong đó:
S
HT
(t): Tổng công suất phát về hệ thống tại thời điểm t
Đỗ Văn Đức HTĐ3 K45
6
Đồ án tốt nghiệp
S
nm
(t): Tổng phụ tải của nhà máy tại thời điểm t
S

td
(t): Phụ tải tự dùng của nhà máy tại thời điểm t
S
u110
(t): Phụ tải ở cấp điện áp trung 110 kV
S
u220
(t): Phụ tải ở cấp điện áp trung 220 kV
S
uF
(t): Phụ tải ở cấp điện áp máy phát
áp dụng công thức trên để tính toán ta có kết quả ghi ở bảng sau:
t 0-4 4-8 8-16 16-20 20-24
S
nm
329,41 352,94 447,06 400 376,47
S
uF
10 11,67 15 13,33 11,67
S
u110
87,5 100 112,5 112,5 93,75
S
u220
79,41 74,12 84,71 84,71 74,12
S
td
19,28 19,99 22,81 21,4 20,69
S
HT

133,22 147,16 212,04 168,06 176,24
Đồ thị phụ tải tổng hợp toàn nhà máy nh sau:
Đỗ Văn Đức HTĐ3 K45
7
Đồ án tốt nghiệp
176 .24
168.06
133.22
147.16
212.04
100
120
140
160
180
200
220
240
0 4 8 12 16 20 24
III.Nhận xét chung:
1) Nhà máy thiết kế có tổng công suất là:S
NMđm
= 4.100 = 400 (MVA)
So với công suất của hệ thống S
HT
= 8000 (MVA) thì nhà máy thiết kế
chiếm : 5,88% công suất toàn hệ thống.
2)công suất cực đại phát về hệ thống là:212,04MVA;
phụ tải điện áp trung cực đại là 112,04MVA;dự trữ hệ thống là
10%S

td
=0,1.8000=800MVA.Do đó khi nhà máy bị sự cố thì hệ thống vẫn làm việc
ổn định và đảm bao cung cấp điện liên tục cho phụ tải điên áp trung
3)Từ đồ thị công suất phát toàn nhà máy ta có thể tính đợc lợng điện năng nhà
máy phát ra trong một năm nh sau:
A=365P
nmi
*t
i
=365(280.4+300.4+380.8+340.4+320.4).10
3
=2920000.10
3
KWh
Đỗ Văn Đức HTĐ3 K45
8
Đồ án tốt nghiệp
Chơng 2:
các phơng án nối dây cho nhà máy điện:
1 )Đề SUấT PHƯƠNG áN
Chọn sơ đồ nối điện chính là một trong những nhiệm vụ hết sức quan trọng trong
thiết kế nhà máy điện. Sơ đồ nối điện hợp lý không những đem lại những lợi ích
kinh tế lớn lao mà còn phải đáp ứng đợc các yêu cầu kỹ thuật .
Cơ sở để để xác định các phơng án có thể là số lợng và công suất máy phát điện ,
công suất hệ thống điện , sơ đồ lới và phụ tải tơng ứng , trình tự xây dựng nhà
máy điện và lới điện
Khi xây dựng phơng án nối dây sơ bộ ta có một số nguyên tẵc chung sau :
Nguyên tắc 1
Có hay không có thanh góp điện áp máy phát
Nếu S

uF
max
nhỏ và không có nhiều dây cấp cho phụ tải địa phơng thì không cần
thanh góp điện áp máy phát . S
uF
max
30% S
đm 1F
Đỗ Văn Đức HTĐ3 K45
9
Đồ án tốt nghiệp
Nguyên tắc 2
Nếu có thanh góp điện áp máy phát thì số lợng máy phát nối vào thanh góp phải
đảm bảo sao cho khi một tổ máy lớn nhất bị sự cố thì những máy phát còn lại
phải đảm bảo phụ tải địa phơng và tự dùng.
Nguyên tắc 3
Nếu phía điện áp cao , trung có trung tính nối đất và hệ số có lợi 0,5 thì nên
dùng hai máy biến áp tự ngẫu làm liên lạc giữa các cấp.
Nguyên tắc 4
Sử dụng số lợng bộ máy phát máy biến áp hai cuộn dây hai phía cao và trung
sao cho tơng ứng với công suất cực đại cấp đó
Nguyên tắc 5
Có thể ghép chung một số máy phát với một máy biến áp nhng phải đảm bảo
S
bộ
S
dự phòng ht
.
+Nhận xét:
1-Đây là nhà máy nhiệt điện,phụ tải cấp điện áp máy phát nhỏ nên không dùng

thanh góp điện áp máy phát.Phụ tải địa phơng và tự dùng lấy từ đầu cực máy
phát.
2-Do các cấp điện 220kV và 110kV đều có trung tính nối đất trực tiếp,mặt khác
hệ số có lợi = 0,5 nên ta dùng máy biến áp tự ngẫu vừa để truyền tải công suất
liên lạc giữa các cấp điện áp vừa để phát công suất lên hệ thống.
3-Nhà máy gồm 4 tổ máy có công suất 4.100MW.
Với nhận xét trên ta có các phơng án nối đIện cho nhà máy nh sau:
1. Phơng án 1 :
Đỗ Văn Đức HTĐ3 K45
10
F1
~
~
~
~
F2 F3
F4
TD+ĐP
TD+ĐP TD TD
B1
B2
B3
B4
220kV
110kV
Đồ án tốt nghiệp
Nhận xét:
- Phơng 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 lợng và chủng loại máy biến áp ít, 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.
+Nhợc điểm:
-Nếu phụ tải bên trung nhỏ công suất truyền qua tự ngẫu sang bên cao,gây
tổn thất lớn
2. Phơng án 2:
Đỗ Văn Đức HTĐ3 K45
11
Đồ án tốt nghiệp


Nhận xét: Phơng án 2 khác với phơng án 1 ở chỗ chỉ có một bộ máy phát điện -
máy biến áp 2 cuộn dây nối lên thanh góp 110 kV. Nh 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
+ Nhợc điểm:
-nhiều máy biến áp cao áp hơn.
3. Phơng án3:

Đỗ Văn Đức HTĐ3 K45
12
F1
~

~
~
~
F2
F3
F4
TD TD TD
TD
B1 B2
B3
B4
220kV 110kV
F1
~
~
~
~
F2
F3
F4
TD
TD
TD
B1 B2
B3
B4
220kV
110kV
HT
Đồ án tốt nghiệp

Nhận xét: Phơng án 3 khác với phơng án 2 ở chỗ không có máy biến áp 2 cuộn
dây nối lên thanh góp 110 kV. Nh vậy ở phía thanh góp 220 kV có đấu 2 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 nên tổn
thất công suất nhỏ,không gây quá tải máy biến áp tự ngẫu.
- Đảm bảo về mặt kỹ thuật, cung cấp điện liên tục
- Vận hành đơn giản
+ Nhợc điểm:
-nhiều máy biến áp.
-chi phí lớn.
4. Phơng án 4:

Đỗ Văn Đức HTĐ3 K45
13
F1
~
~
~
~
F2
F3
F4
TD
TD
B1
B2
B3
B4

220kV 110kV
Đồ án tốt nghiệp

Nhận xét: Phơng án 4 khác so với các phơng án trên,lấy hạ áp maý biến áp tự
ngẫu cung cấp cho phụ tải địa phơng.
+ Ưu điểm:
- Đảm bảo về mặt kỹ thuật, cung cấp điện liên tục
- Vận hành đơn giản
+ Nhợc điểm:
-rất nhiều máy biến áp.
-chi phí lớn.
* Kết luận:
Qua 4 phơng án đã đợc đa ra ở trên ta có nhận xét rằng 2 phơng án 1 và 2
đơn giản và kinh tế hơn so với phơng án 3,4. Tuy vậy nó vẫn đảm bảo về mặt kỹ
thuật 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 phơng án 1 và phơng án 2 để tính toán cho các phần
sau.
Đỗ Văn Đức HTĐ3 K45
14
Đồ án tốt nghiệp
chơng iii:
TíNH TOáN CHọN MáY BIếN áP tính tổn thất công
suất và tổn thất điện năng các phơng án
A.PHƯƠNG áN I:
I : Chọn máy biến áp:
- Công suất của các máy biến áp đợc chọn phải đảm bảo cung cấp điện
trong tình trạng làm việc bình thờng tơng 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.
. Chọn máy biến áp liên lạc B3và B4 :
Điều kiện chọn: S
đmB3
= S
đmB3
S
đmF
=117,5 MVA
Vậy ta chọn máy biến áp loại TPH có S
đm
=125 MVA
Tham số
Sđm
(MVA)
U (kV) Po
(Kw)
Pn (kW) Un%
I
O
%
Mã hiệu C T H C-T C-H T-H C-T C-H T-H
TPH
125 115 10,5 100 400 10,5 0,55
. Chọn máy biến áp liên lạc B1và B2 :
Với nhận xét nh 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

H
S
Trong đó : là hệ số có lợi của máy biến áp tự ngẫu
Đỗ Văn Đức HTĐ3 K45
15
Đồ án tốt nghiệp
=
220
110220
U
UU
c
Tc

=

= 0,5
S
H
:công suất đa vào phía hạ áp của MBA tự ngẫu
S
H
=S
fđm
S
uFmin
/2-S
tdmax
/4=117,5-10/2-22,81/4=106,8MVA

S
đmB
là công suất định mức của máy biến áp tự ngẫu đợc
chọn:
S
đmB

6,213
5,0
8,106

==
H
S
S
đmB
213,6 (MVA)
Ta chọn đợc máy biến áp tự ngẫu ba pha B1,B2có tham số ghi ở bảng sau :
Tham số
Sđm
(MVA)
U (kV) Po
(Kw)
Pn (kW) Un%
I
O
%
Mã hiệu C T H C-T C-H T-H C-T C-H T-H
ATTH
250 230 121 11 120 520 - - 11 32 20 0,5

II. Kiểm tra quá tải của các máy biến áp :
+Quá tải thờng xuyên :
Các máy biến áp đã chọn có công suất định mức lớn hơn công suất cực đại nên
ta không phải kiểm tra quá tải bình thờng.
+Quá tải sự cố:
a.Sự cố B
3
(hoặc B
4
) .
Trờng hợp nguy hiểm nhất là khi S
ut
=

S
utmax
=112.5MVA

(8-20h).
Trong trờng hợp này để đảm bảo cung cấp điện cho phụ tải điện áp trung thì
cuộn dây điện áp trung của máy biến áp B1( B2 ) phải tải một lợng công suất là:
S
TB1(B2)
= [S
u110max
-(S
đmF
-S
tdmax
/4)]/2 =[112.5-(117,5-22,81/4)]/2=0.35 (MVA)

Đỗ Văn Đức HTĐ3 K45
16
Đồ án tốt nghiệp
Công suất đa vào phía hạ của máy biến áp tự ngẫu
S
H(B1)
=S
H(B2)
=S
đmF
-
4
maxtd
S

2/33,134/81,225,117.
2
1
=
uF
S
= 105,13(MVA)
Maý biến áp tự ngẫu làm việc ở chế độ công suất truyền từ hạ lên cao và
trung,mà S
H
=105,13<.S
đm
=0,5.250=125 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)
= 105.13-0.35=104.78 (MVA)
Lợng công suất phát về hệ thống là:
S
HT
=2.S
cB1(B2)
-S
u220
=2x104.78-84,71=128.85 MVA
So với công suất phát lên hệ thống vào thời điểm này khi vận hành bình thờng thì
lợng công suất có thể bị thiếu hụt là :
S
th
=212.04-124.85=87.19 (MVA) nhỏ hơn dự trữ quay của hệ thống thiếu
nhiều.Vậy hệ thống vẫn làm việc ổn định.
b.Máy biến áp tự ngẫu B1 hoặc B2 bị sự cố :
Ta có S
u110max
/S
u110min
=112.5/87.5 nếu ta vẫn cho hai máy phát F3, F4 làm việc
với công suất định mức thì công suất truyền lên thanh góp trung áp qua các máy
biến áp B
3
,B

4
là S
B3
+S
B4
=2(S
đmF
-S
tdmax
/4)=2(117,5-22,81/4)=223,6 MVA. Do đó
công suất luôn truyền từ phía trung sang phía cao. Khi S
u110min
thì công suất
Đỗ Văn Đức HTĐ3 K45
17
TD
B1
B4
110kV
F1
~
~
~
~
F2 F3
F4
TD
84,71
0,35
0,35

104.78
105.13
112.5
111,8
124.8
5
S
HT
Đồ án tốt nghiệp
truyền từ trung sang cao là lớn nhất.Vậy trờng hợp nặng nề nhất là khi S
u110min
(0-
4h).
Công suất truyền từ thanh góp trung áp sang phía cao áp của máy biến áp B
2
là.
S
TB2
= (S
B3
+ S
B4
) -S
u110min
= 223,6-87.5 =136.1 (MVA).
Khi đó nếu máy phát F2 phát công suất định mức thì cuộn hạ của máy biến
áp B2 sẽ tải một lợng công suất là:
S
H(B2)
= S

đmF
-
4
maxtd
S
-S
uF
=117,5-22,81/4-10 =101,8(MVA)
Công suất qua cuộn cao của máy biến áp tự ngẫu B2 truyền về thanh cái 220 là :
S
c(B2)
= S
H(B2)
+ S
T(B2)
= 101,8+136.1=237,9 (MVA)
Maý biến áp làm việc ở chế độ truyền công suất từ hạ ,trung lên cao;mà
S
C(B2)
<S
đm
=250 MVA
Lợng công suất phát về hệ thống là:
S
HT
=S
C(B2)
-S
U220
=237,9-79,41=158,49 MVA

Lớn hơn công suất phát lên hệ thống vào thời điểm này khi vận hành bình th-
ờng . Nh vậy máy biến áp đã chọn ở trên đạt yêu cầu.
Đỗ Văn Đức HTĐ3 K45
18
111,8
TD
B4
110kV
F1
~
~
~
~
F2 F3
F4
TD+ĐP
B1
B2
B3
79,41
V
111,8
87.5
237,9
101.8
5
139,1
158.49
44
HT

Đồ án tốt nghiệp
III. Phân bố công suất cho các máy biến áp khi làm việc bình thờng :
+. 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 nối bộ đợc tính :
S
B3
= S
B4
= S
đmF
- S
tdmax
/4 = 117,5-22,81/4=111,8 (MVA)
- Tổng phụ tải của 2 máy biến áp B 3 và B4 là :
S
B3
+ S
B4
= 2.111,8 = 223,6 (MVA)
+.Phân bố công suất cho các cuộn dây của hai máy biến áp tự ngẫu B1và B2:
- Phía điện áp cao 220kV : Công suất của cuộn dây điện áp cao đợc phân bố theo
biểu thức sau :
S
c(B1)
= S
c(B2)
=
2

1
(S
HT
+S
U220
)
- Phía điện áp trung 110kV : Công suất của cuộn dây điện áp trung đợc phân bố
theo biểu thức sau :
S
T(B1)
= S
T(B2)
=(S
U110
-S
B3
-S
B4
)/2=(S
U110
-223,6)/2
- Phía điện áp hạ của máy biến áp : Công suất đợc 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 bố công suất cho các cuộn dây của B1, B2 đợc ghi trong
bảng:
t 0-4 4-8 8-16 16-20 20-24
S
HT
133,2 147,16 212,04 168,06 176,24
S
U110
87,5 100 112,5 112,5 93,75
S
U220
79,41 74,12 84,71 84,71 74,12
S
C
106,35 110,64 148,37 126,385 125,18
S
T
-68,05 -61,8 -55,55 -55,55 -64,925
S
H
38,265 48,84 92,825 70,835 60,255
IV. Tính tổn thất điện năng trong các máy biến áp :
Đỗ Văn Đức HTĐ3 K45
19
Đồ án tốt nghiệp

a. MBA hai dây quấn B3, B4:
Tổn thất điện năng trong máy biến áp bộ đợc tính theo công thức.
T.
S
S
.PT.PAA
2
dm
3B
n043








+==

Trong đó:
P
0
: tổn thất không tải, P
0
=100 MW
P
n
: tổn thất ngắn mạch, P
n

=400 MW
Thay vào công thức trên ta đợc:
57,36790298760
125
8,111
4008760100
2
43
=






+== xxxAA
kWh
b. Tổn thất điện năng trong máy biến áp tự ngẫu tính theo công thức sau:
A
B1
= A
B2

= P
0
. T +

+

+










ti
S
S
P
S
S
P
S
S
P
dmB
H
i
H
N
dmB
T
i

T
N
dmB
C
i
C
N

222
.365
Trong đó :
- A : Tổn thất điện năng trong máy biến áp (kWh)
- Po : tổn thất không tải máy biến áp (kW)
-
C
N
P
,
T
N
P
,
H
N
P
: tổn thất ngắn mạch trong cuộn dây cao, trung,
hạ của máy biến áp tự ngẫu.
-
H
i

T
i
C
i
S,S,S
công suất cuộn cao, trung, hạ ở thời điểm t đã tính đợc
ở phần phân bố công suất (MVA)
- t : là thời gian trong ngày tính theo giờ.

TC
N
P

= 520 kW

HC
N
P

=
HT
N
P

= 0,5.520 kW = 260 (kW)
Đỗ Văn Đức HTĐ3 K45
20
Đồ án tốt nghiệp
S
đmB

= 250 (MVA)
)(260
5,0
260
5,0
260
5205,0




5,0
2222
MW
PP
PP
TH
N
CH
N
CT
N
C
N
=

+=






+=
)(260
5,0
260
5,0
260
5205,0




5,0
2222
MW
PP
PP
CH
N
TH
N
CT
N

T
N
=






+=






+=
)(780520-
5,0
260
5,0
260
5,0




-5,0
2222
MW

PP
PP
TH
N
CH
N
CT
N
H
N
=






+=






++=
Tổn thất điện năng trong máy biến áp tự ngẫu là:
A
B1
= A
B2

=
= 120.8760 +365.
.}.
200
780
200
.260
200
260. {
222
















+

+









ti
SSS
H
i
T
i
c
i

=2067628,2 (kWh).
- Vậy tổn thất điện năng trong máy biến áp của phơng án 1 là:
A
P1
=A
B1

+ A
B2

= 2.2067628,2=4135256,4(kWh)
-Tổn thất điện năng phơng án 1 tính theo phần trăm:
A
%=
100.
10.1518400
4,4135256
3
=0,27%
V, Tính dòng điện c ỡng bức.
1. Mạch 10 kV :
+ Tại cực máy phát điện :
I
lvcb
= 1,05 . I
đm
= 1,05 .2,76 = 2,9 (kA)
+Đờng dây kép phụ tảI địa phơng:
I
cbkép
=
U
S
kép
.3
=
86,0.5,10.3

5,2
=0,17(kA)
Đỗ Văn Đức HTĐ3 K45
21
Đồ án tốt nghiệp
2. Mạch 110kV :
I
cbmax
=
115.3
S
maxcb
(kA)
Trong đó: S
cbmax
=MAX{S
kép
,;S
scB1
).
S
kép
=
87,0
30
= 34,5 (MVA)
Sự cố 1 bộ liên lạc:S
tscmax
=91,9(MVA)
S

cbmax
= 91,9(MVA)
I
cbmax
=
115.3
S
maxcb
= 0,6 (kA)
3. Mạch 220 kV :
I
cbmax
=
230.3
S
maxcb
(kA)
Trong đó: S
cbmax
=MAX{S
đơn
,

; S
bt
;S
scB1
;S
ht
}

S
ht
=123,38 (MVA)
Sự cố 1 bộ liên lạc B2:S
c(B1)
=2.S
fđm
-S
td
/2-S
uf
Max
/2-S
ut
min
= 30,14 (MVA)
S
cbmax
= 123,38 (MVA)
I
cbmax
=
230.3
38,123
= 0,32 (kA)
Bảng tổng kết dòng cỡng bức các mạch phơng án1:
Cấp điện áp,kV 220 110 10
Dòng cỡng bức,kA 0,32 0,48 2,9
B.Phơng án II.
I. Chọn công suất cho máy biến áp :

Đỗ Văn Đức HTĐ3 K45
22
Đồ án tốt nghiệp
1) Chọn máy biến áp nối bộ B3, B4 :
- Công suất máy biến áp nối bộ 2 cuộn dây đợc lựa chọn theo điều kiện :
S
đmB
S
đmF

S
đmF
= 50 (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 số trong bảng sau:
Tham số
Mã hiệu
Sđm
MVA
Uc
kV
Uh
kV
Po
kW

Pn
kW
Un% Io%
TPH
63 115 10,5 59 245 10,5 0,6
2). Chọn máy biến áp liên lạc :
Với nhận xét nh 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


H
S
Trong đó : là hệ số có lợi của máy biến áp tự ngẫu
=
220
110220
U
UU
c
Tc

=

= 0,5
- S
đmB
là công suất định mức của máy biến áp tự ngẫu đợc chọn:
S

đmB

6,98
5,0
4/82,250
4/

=

=

=

tdFdm
H
SS
S
S
đmB
98,6 (MVA)
Ta chọn đợc máy biến áp tự ngẫu ba pha có tham số ghi ở bảng sau :
Đỗ Văn Đức HTĐ3 K45
23
Đồ án tốt nghiệp
Tham số
Sđm
(MVA)
U (kV) Po
(Kw)
Pn (kW) Un%

I
O
%
Mã hiệu C T H C-T C-H T-H C-T C-H T-H
ATTH 100 230 121 11 75 290 - - 11 31 19 0,5
II. Kiểm tra quá tải của các máy biến áp :
Các máy biến áp bộ có công suất định mức lớn hơn công suất định mức của máy
phát điện nên không cần kiểm tra quá tải.Chỉ kiểm tra máy biến áp liên lạc
Các máy biến áp liên lạc đã chọn có công suất định mức lớn hơn công suất cực
đại nên ta không phảI kiểm tra quá tảI bình thờng,ta chi kiểm tra quá tảI sự cố
a) Quá tảI sự cố B3 và B4 :
+ 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
= 91,9 (MVA) .Đay là trờng hợp nguy hiểm nhất.
Đỗ Văn Đức HTĐ3 K45
24
F1
~
~
~
~
F2 F3
F4
TD+DP TD TD
B1
B2
B3
B4
220kV

110kV
21,3
21,3
23,9
45,2
49,3
49,3
Đồ án tốt nghiệp
+ Cuộn trung áp của máy biến áp B1 (B2) phải truyền tải sang thanh góp 110kV.
S
TB1(B2)
=
2
)4/82,250(9,91
2
)4/_(
max

=

tdmdmFUT
SSS
= 21,3 (MVA)
+ Công suất cuộn hạ của máy biến áp tự ngẫu
S
H(B1)
= S
H(B2)
= S
đmF

-
4
S
maxtd

2
1,8
4
82,2
50.
2
1
=
UF
S
= 45,2(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)
= 45,2-21,3=23,9(MVA)
Trong khi đó thì khả năng tải của cuộn cao 100(MVA); cuộn trung và
cuộn hạ đợc phép tải là .S
đm
=0,5.100 = 50 (MVA)
Cuộn cao , trung và hạ của máy biến áp tự ngẫu không bị quá tải.
+Lợng công suất phát về hệ thống:

S
HT
=2.S
c(B1)
=2.23,9=49,8(MVA
+So với công suất phát lên hệ thống vao thời điểm này khi vận hành bình thờng
thì công suất bị thiếu hụt:
S
th
=123,38-49,8=73,6(MVA) <S
dtrữ
Qua phân tích và tính toán ta thấy máy biến áp đã chọn đạt yêu cầu.
b) Giả thiết máy biến áp tự ngẫu B1 hoặc B2 bị sự cố :
Đỗ Văn Đức HTĐ3 K45
25