Đồ án tốt nghiệp Nhà máy điện

Đồ án nhà máy điện Đại Học Điện Lực


1
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH: Hoàng Văn Trung

LỜI MỞ 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 đòi
hỏi phải có thêm nhiều nhà máy điện mới đủ để cung cấp điện năng cho phụ tải.
Xuất phát từ thực tế và sau khi học xong chương trình của ngành hệ thống điện,
em được nhà trường và bộ môn Hệ thống điện giao nhiệm vụ thiết kế nhà máy thủy
điện.
Sau thời gian làm đồ án với sự nỗ 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 cô giáo Th.s Nguyễn Thị Thu Hiền đến nay em đã hoàn thành bản đồ
án.Do thời gian có hạn, 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 để đồ án của em ngày càng hoàn thiện hơn.
Em xin gửi tới cô giáo hướng dẫn cùng toàn thể thầy cô giáo trong bộ môn lời
cảm ơn chân thành nhất!

Hà Nội, tháng 1 năm 2014
SINH VIÊN
Hoàng Văn Trung

Đồ án nhà máy điện Đại Học Điện Lực


2
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH: Hoàng Văn Trung

Mục Lục Trang

PHẦN I THIẾT KẾ NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN
Chương 1: Tính toán cân bằng công suất và đề xuất các phương án nối dây 5
1.1. Chọn máy phát điện 5
1.2. Tính toán cân bằng công suất 5
1.3. Đề xuất các phương án nối dây 9
Chương 2: Tính toán chọn máy biến áp 14
2.1 Phương án I 14
2.1.1 Phân bố công suất các cấp điện áp của máy biến áp 14
2.1.2. Chọn máy biến áp 15
2.1.3 Kiểm tra khả năng quá tải của máy biến áp

16
2.1.4 Tính toán tổn thất điện năng trong các máy biến áp 20
2.2 Phương án 2 22
2.2.1Phân bố công suất các cấp điện áp của máy biến áp 22
2.2.2 Chọn máy biến áp 23

2.2.3 Tính toán tổn thất điện năng trong các máy biến áp
28
Chương 3 Tính toán chọn phương án tối ưu 30
3.1. Chọn sơ đồ nối thiết bị phân phối cho các phương án 30
3.2. Tính toán kinh tế của các phương án 30
3.2.1. Phương án 1 30
3.2.2. Phương án 2 32
3.3.Lựa chọn phương án tối ưu 34
Chương 4 Tính toán dòng điện ngắn mạch 35
4.1. Chọn các điểm để tính toán ngắn mạch 35
4.2. Tính điện kháng các phần tử trong sơ đồ thay thế 36
4.3.Tính toán ngắn mạch cho phương án 1 38
Chương 5 Chọn khí cụ điện và dây dẫn 49
Tính dòng điện cưỡng bức của các mạch 49
5.1.Chọn máy cắt điện và dao cách ly 51
5.1.1.Chọn máy cắt điện 51
5.1.2.Chọn dao cách ly 52
5.2.Chọn thanh dẫn cứng cho mạch máy phát điện 53
5.3.Chọn sứ đỡ thanh dẫn cứng mạch máy phát điện 56
5.4.Chọn thanh dẫn mềm 57
5.5. Chọn máy biến áp và cáp phụ tải địa phương 62
5.6.Chọn máy biến áp đo lường 69
5.7. Chọn chống sét van 73
Chương 6 Tính toán điện tự dùng 74
6.1.Chọn sơ đồ tự dùng 75
6.2.Chọn máy biến áp tự dùng 75
6.3 Chọn máy cắt và khí cụ điện 76
PHẦN II. THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP
77
Chương 1 Chọn thiết bị và khí cụ điện cho trạm biến áp 77

1.1.Ch
ọn máy biến áp 77
Đồ án nhà máy điện Đại Học Điện Lực


3
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH: Hoàng Văn Trung
1.3.Chọn chống sét van 78
1.4.Chọn dao cách ly 78
1.5.Chọn cầu chì tự rơi 78
1.6.Chọn dây cáp tổng từ máy biến áp ra tủ hạ thế 78
1.7.Chọn áptômát
78
1.8.Chọn thanh cái hạ áp 79
1.9.Chọn sứ đỡ thanh cái
80
1.10.Chọn máy biến dòng
81
1.11.Chọn các đồng hồ đo
81
1.12.Chọn dây dẫn nối từ biến dòng đến các dụng cụ đo
82
1.13.Chọn chống sét van cho phía hạ áp 0,4kV
82
1.14.Chọn cáp đầu ra của các nhánh
82
1.15.Chọn tủ hạ thế
83
Chương 2 Tính toán ngắn mạch 84
2.1.Tính toán ngắn mạch phía cao áp 10kV

84
2.2.Tính toán ngắn mạch phía hạ áp 0,4kV
85
Chương 3 Kiểm tra thiết bị đã chọn
87
3.1 Kiểm tra dao cách ly
87
3.2 Kiểm tra cầu chì tự rơi
87
3.3 Kiểm tra aptomat tổng
87
3.4 Kiểm tra aptomat nhánh
87
3.5 Kiểm tra thanh cái hạ áp
87
3.6 Kiểm tra sứ đỡ thanh cái
88
3.7 Kiểm tra cáp đầu ra máy biến áp
88
3.8 Kiểm tra cáp đầu ra các nhánh
88
Chương 4 Tính toán hệ thống nối đất cho trạm
89
4.1 Điện trở nối đất của thanh
89
4.2 Điện trở nối đất của cọc
90
4.3 Điện trở nối đất của hệ thống thanh cọc
90

Đồ án nhà máy điện Đại Học Điện Lực


4
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH: Hoàng Văn Trung

Danh Mục Bảng Số Liệu Trang
Bảng 1.1: Thông số máy phát điện: 5
Bảng 1.2: Kết quả tính toán phụ tải toàn nhà máy: 5
Bảng 1.3.Kết quải tính toán phụ tải cấp điện áp 110 kV 7
Bảng 1.4 Kết quả tính toán phụ tải cấp điện áp máy phát 8
Bảng 1.5 Kết quả tính toán công suất về hệ thống 9
Bảng 2.1- Phân bố công suất MBA liên lạc phương án 1 15
Bảng 2.2: Thông số MBA 2 cuộn dây phương án I 15
Bảng 2.3: Thông số MBA 2 tự ngẫu phương án I 16
Bảng 2.6 Thông số MBA tự ngẫu phương án II 25
Bảng 3.1: Bảng tổng kết so sánh hai phương án 37
Bảng4.1 Kết quả tính toán ngắn mạch cho phương án 1 49
Bảng 5.1: Tổng kết dòng cưỡng bức các cấp điện áp : 52
Bảng 5.2: Thông số máy cắt điện 53
Bảng 5.3: Thông số máy dao cách ly 54
Bảng 5.4: Chọn thanh dẫn 55
Bảng 5.5: Thống số thanh dẫn mềm phía 220 kV 61
Bảng 5.8: Thông số máy biến áp phụ tải địa phương 63
Bảng 5.9: Thông số đường dây cáp đơn phụ tải địa phương 65
Bảng 5.10: Thông số đường dây cáp kép phụ tải địa phương 66
Bảng 5.11. Thông số máy cắt trước MBA phụ tải địa phương 67
Bảng 5.13 Thông số máy cắt MC1 68

Bảng 5.14 Thống số BU cho cấp điện áp 13,8 kV 72
Bảng 5.15 Thống số BU cho cấp điện áp 220 kV và 110 kV 73
Bảng 5.16 Thông số máy biến dòng cho cấp điện áp 13,8 kV 73
Bảng 5.17 Thông số máy biến dòng cho cấp điện áp 110kV và 220kV 75
Bảng 5.18 Thông số van chống sét 76
Bảng 6.1. Thông số MBA tự dùng chung 78
Bảng 6.2. Chọn máy cắt tự dùng 79
Bảng 6.3. Thông số dao cách ly được chọn 79
Danh mục hình vẽ
Hình 1.1Đồ thị phân bố công suất các cấp điện áp 10
Hình 2.1 Phương án 1 16
Hình 2.2 Phương án 2 23
Hình 3.1:Sơ đồ nối điện chi tiết phương án 1 31
Hình 3.2:Sơ đồ nối điện chi tiết phương án 2 33
Hình 4.1 Các điểm ngắn mạch 37
Hình 5.1 Hình vẽ cáp địa phương 63
Hình 6.1 Sơ đồ nối điện tự dùng của nhà máy 76

Đồ án nhà máy điện Đại Học Điện Lực


5
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH: Hoàng Văn Trung
CHƯƠNG I
TÍNH TOÁN CÂN BẰNG CÔNG SUẤT
VÀ ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY

1.1. Chọn máy phát điện
Thiết kế phần điện cho nhà máy Thủy Điện gồm 5 tổ máy, công suất mỗi tổ máy
bằng P

đmF
= 65 MW.
Chọn máy phát điện đồng bộ turbine nước, chọn máy phát Thủy Điện theo PL1,
bảng 1.2 (Thiết kế phần điện Nhà máy điện và Trạm biến áp-PGS Phạm Văn Hòa).
Thông số, số liệu tra được ghi trong bảng 1.1:

BẢNG 1.1: Thông số máy phát điện:
Loại máy phát

S
đm

(MVA)

P
đm
(MW)

Cosφ

U
đm
(kV)

I
đm
(kA)

n
đm

(v/p)

Đ.kháng tương đ
ối

X
d
’’

X
d
’

X
d

CB-640/170-24 78,8 67 0,85 13,8 3,3 250 0,2 0,26 1,06

1.2. Tính toán cân bằng công suất
1.2.1. Phụ tải toàn nhà máy.
Phụ tải toàn nhà máy được tính theo công thức sau
% %
( ) . . (1 1)
100
100.cos
dmFtnm dmF
F
P S
t
S S

P
ϕ
∑∑
= = −

Trong đó:
S
tnm
(t): Công suất phát của toàn nhà máy tại thời điểm t
S%(t): Phần trăm công suất phát của toàn nhà máy tại thời điểm t
Cosφ
F
: Hệ số công suất định mức của máy phát
S
dm
∑
: Tổng công suất định mức của nhà máy
Với S
dm
∑
= n.

đ 
   

= 5.
 
 , 
= 394,117(MVA)
BẢNG 1.2: Kết quả tính toán phụ tải toàn nhà máy:

t(h)
0-4 4-8 8-10 10-12 12-16 16-18 18-20 20-22 22-24
P%
90 90 90 100 100 90 100 90 90
S
FNM
(MVA)

354,71

354,71

354,71

394,12

394,12

354,71

394,12

354,71

354,71

Đồ án nhà máy điện Đại Học Điện Lực

6
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH: Hoàng Văn Trung
1.2.2. Phụ tải tự dùng
Phần tự dùng nhà máy Thủy Điện gồm phần tự dùng chung, không phụ thuộc vào
công suất của nhà máy và phần tự dùng riêng cho từng tổ máy; trong đó phần tự
dùng chung chiếm đa phần công suất tự dùng của toàn nhà máy, do vậy công suất tự
dùng cho toàn nhà máy Thủy Điện coi như không đổi theo thời gian và được xác
định theo công thức:
%
. (1 2)
100 cos
td dmF
td
TD
P
S
α
ϕ
Σ
= −

Trong đó:
S
td
: phụ tải tự dùng cực đại;
α
td
%: lượng điện phần trăm tự dùng;

%
2 5.67
. . 7,9( )
100 cos 100 0,85
td dmF
td
TD
P
S MVA
α
ϕ
Σ
= = =

1.2.3. Đồ thị phụ tải các cấp điện áp:
Phụ tải các cấp điện áp tính theo công thức
max
( ) . %( )
cos
P
S t S t
ϕ
=
(1-3)
Trong đó:
P
max
:công suất max của phụ tải ở mỗi cấp điện áp;
S(t) :công suất phụ tải tại thời điểm t ở mỗi cấp điện áp;
Cosφ :hệ số công suất ở mỗi cấp điện áp;

S%(t) :phần trăm công suất phụ tải tại thời điểm t ở mỗi cấp điện áp .
1.Phụ tải cấp điện áp 110kV
Với U
T
= 110kV; P
max
= 130MW; Cosφ = 0,83
Gồm 1 kép x 40MW; 3đơn x 30MW
Công suất của phụ tải cấp 110kV tại từng thời điểm được xác định theo công
thức: 1-3
Xét trong khoảng thời gian từ t =(0÷4)h:
130
(0 4) .90% 140,96( )
0,83
S MVA
÷ = =

Tính toán tương tự trong các khoảng thời gian còn lại, kết quả như sau
BẢNG 1.3. KẾT QUẢ TÍNH TOÁN PHỤ TẢI CẤP ĐIỆN ÁP 110kV

t(h)
0-4 4-8 8-10 10-12 12-16 16-18 18-20 20-22 22-24
P%
90 80 90 90 100 90 90 90 80
S
UT
(
MVA
)

140,96

125,30

140,96

140,96

156,63

140,96

140,96

140,96

125,30

Đồ án nhà máy điện Đại Học Điện Lực


7
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH: Hoàng Văn Trung
2.Phụ tải cấp điện áp máy phát:
Với P
max
= 11MW; Cosφ = 0,88 ;
Gồm: 3 kép x 30MW x 6km & 2 đơn x 1MW x 3km. Biến thiên phụ tải ghi bảng.
Công suất của phụ tải cấp điện áp máy phát U
F

tại từng thời điểm được xác định
theo công thức 1-3:
Xét trong khoảng thời gian từ t =(0÷4)h:
11
(0 4) .80% 10( )
0,88
S MVA
÷ = =

Tính toán tương tự trong các khoảng thời gian còn lại, kết quả tính toán như sau:
BẢNG 1.4. KẾT QUẢ TÍNH TOÁN PHỤ TẢI CẤP ĐIỆN ÁP MÁY PHÁT

1.2.4. Đồ thị công suất phát về hệ thống.
Theo nguyên tắc cân bằng công suất tại mọi thời điểm công suất phát bằng công
suất thu, không xét đến tổn thất công suất trong máy biến áp ta có.
S
TNM
(t) + S
VHT
(t) + S
UF
(t) + S
110
(t) + S
td
(t) = 0 (1-4)
→
S
VHT
(t) = S

TNM
(t) – [S
UF
(t) + S
UT
(t) + S
td
(t)] (1-5)
Trong đó:
S
VHT
(t) :công suất phát về hệ thống tại thời điểm t;
S
TNM
(t) : công suất phát của toàn nhà máy tại thời điểm t;
S
UF
(t) :công suất phụ tải điện áp máy phát tại thời điểm t;
S
UT
(t) :công suất phụ tải điện áp 110kV tại thời điểm t;
S
TD
(t) :công suất tự dùng ( S
TD
là hằng số tại mọi thời điểm t).
Công suất phụ tải thanh góp cao áp được tính :
S
TGC
(t) = S

VHT
(t) + S
UC
(t) (1-6)
Vì không có phụ tải cấp điện áp cao nên :
S
TGC
(t) = S
VHT
(t)
Xét trong khoảng thời gian từ t =(0÷4)h:
S
VHT
(t) = S
TNM
(t) – [S
UF
(t) + S
UT
(t) + S
td
(t)]
→
S
VHT
(t) = 354,71– (8,8 + 140,96 + 0 + 7,9) = 69,383 MVA
Tính toán tương tự trong các khoảng thời gian còn lại, kết quả tính toán được như
sau:

t
0-4 4-8 8-10 10-12 12-16

16-18

18-20

20-22

22-24
P%(t)
80 70 70 80 90 100 100 90 80
S
UF
(MVA)

10,00

8,75

8,75

10,00

11,25

12,50

12,50

11,25

10,00

Đồ án nhà máy điện Đại Học Điện Lực


8
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH: Hoàng Văn Trung

BẢNG1.5:KETQUATINHTOANCONGSUATVEHE̣THO NG

t(h) 0-4 4-8 8-10 10-12 12-16 16-18 18-20 20-22 22-24
S
TNM
(MVA)

354,71

354,71

354,71

394,12

394,12

354,71

394,12

354,71

354,71

S
UF
(MVA)

10,00 8,75 8,75 10,00 11,25 12,50 12,50 11,25 10,00
S
110
(MVA)

140,96

125,30

140,96

140,96

156,63

140,96

140,96

140,96

125,30

S
TD
(MVA)

7,9 7,9 7,9 7,9 7,9 7,9 7,9 7,9 7,9
S
VHT
(MVA)

195,84

212,75

197,09

235,25

218,34

193,34

232,75

194,59

211,50


Hình 1.1:Đồ thị phân bố công suất các cấp điện áp

Đồ án nhà máy điện Đại Học Điện Lực


9
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH: Hoàng Văn Trung

1.3. Đề xuất các phương án nối dây
1.3.1 Cơ sở chung để đề xuất các phương án
Phương án nối điện chính của nhà máy điện được đưa ra trên cơ sở những
nguyên tắc sau
Nguyên tắc 1:
Khi phụ tải địa phương có công suất nhỏ: Cho phép rẽ nhánh từ đầu cực máy
phát một lượng công suất không quá 15% công suất định mức của một tổ máy, vì
vậy khi đó giả thiết phụ tải địa phương trích điện từ đầu cực hai tổ máy phát, ta có:
%15%100.
.2
max
≤
dmF
dp
S

S

11/ 0,8
.100% 7,9314% 15%
2.78,8
→ = <

=> Nhà máy không cần thanh góp điện áp máy phát.
Nguyên tắc 2:
Trong trường hợp có thanh góp điện áp máy phát thì phải chọn số lượng tổ máy
phát ghép lên thanh góp này sao cho khi một tổ máy trong chúng nghỉ không làm
việc thì các tổ máy còn lại phải đảm bảo công suất cho phụ tải địa phương và phụ
tải tự dùng cho các tổ máy phát này.
Nguyên tắc 3:
Trong trường hợp có ba cấp điện áp (điện áp máy phát, trung, cao), nếu thỏa mãn
cả hai điều kiện sau:
ü Lưới điện áp phía trung và phía cao đều là lưới trung tính trực tiếp nối đất.
ü Hệ só có lợi
5,0≤
−
=
C
TC
U
UU
α

Thì ta nên dùng hai MBA tự ngẫu làm liên lạc. Nếu một trong hai điều kiện trên
không thỏa mãn thì dùng hai MBA ba cuộn dây làm liên lạc.
Ta thấy:

ü Lưới 220kV (cao) và 110kV(trung áp) đều là lưới trung tính trực tiếp nối
đất:
ü Hệ số
5,0
220
110220
=
−
=
−
=
C
TC
U
UU
α
thỏa mãn điều kiện
Vậy ta dùng MBA tự ngẫu làm liên lạc.
Nguyên tắc 4:
Chọn số lượng bộ máy phát điện - máy biến áp:
min
UT
cacbo
dmF
SS ≤
∑

ü Nếu là MBA tự ngẫu có thể ghép từ 1 đến 2 bộ MFĐ-MBA hai cuộn dây lên
thanh góp điện áp trung.
ü Nếu là MBA liên lạc ba cuộn dây thì chỉ cho phép ghép 1 bộ MFĐ-MBA hai

cuộn dây lên thanh góp điện áp phía trung.
Nguyên tắc 5:
Đồ án nhà máy điện Đại Học Điện Lực


10
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH: Hoàng Văn Trung
Nếu có ba cấp điện áp nhưng công suất phụ tải phía trung quá nhỏ thì không nhất
thiết phải dùng MBA ba cuộn dây hoặc tự ngẫu liên lạc. Khi đó có thể coi đây là
phụ tải được cấp điện từ trạm biến áp với sơ đồ là trạm hai MBA lấy điện trực tiếp
từ hai đầu cực MFĐ hay từ thanh góp phía điện áp cao.
Nguyên tắc 6:
Nếu nhà máy có ba cấp điện áp, trong trường hợp khi lượng công suất trao đổi
giữa các phía cao-trung là không lớn, công suất định mức của tự ngẫu không lớn,
không nhất thiết phải có nối bộ MFĐ-MBA liên lạc. Nhưng khi công suất trao đổi
giữa cao-trung mà lớn thi phải nối bộ MFĐ-MBA liên lạc, nếu không dùng sẽ
không kinh tế bởi công suất của chúng lớn và vận hành phức tạp.
Nguyên tắc 7:
Đối với nhà máy điện có công suất một tổ máy nhỏ có thể ghép một số MFĐ
chung một MBA, nhưng phải đăm bảo nguyên tắc tổng công suất các tổ MFĐ phải
nhỏ hơn công suất dự trữ nóng của hệ thống điện, cụ thể là:
HT
dp
ghep
dmF
SS ≤
∑

Và mỗi tổ MFĐ phải có riêng máy cắt điện để thuận tiện cho hòa MFĐ vào lưới.
1.3.2 Chọn phương án

1. Phương án I

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 va một máy phát hai cuộn
dây nối lên thanh góp 220kV. 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:
Đồ án nhà máy điện Đại Học Điện Lực


11
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH: Hoàng Văn Trung
- Số lượng 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.
Nhược điểm:
- Tổn thất công suất lớn khi S
Tmin
.
Nhược điểm: - Khi cácbộ máy phát điện - máy biến áp bên trung làm việc định
mức, sẽ có một phần công suất từ bên trung truyền qua máy biếnáp tự ngẫu phát lên
hệ thống gây tổn thất qua 2 lần máy biếnáp (lớn nhất khi S
UTmin
) => tổn thất trong
MBA lớn.
2.Phương án II

Phương án 2 có ba bộ máy phátđiện – máy biếnáp 2 cuộn dây nối lên thanh
gópđiệnáp 110kV để cung cấp 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:
- Sơ đồ nối điện đơn giản, vận hành linh hoạt, cung cấp đủ công suất cho phụ tải các
cấp điện áp.
- Số lượngvà chủng loại máy biến áp ít nên dễ lựa chọn thiết bị và vận hành đơn
giản, giá thành rẻ thoả mãn điều kiện kinh tế .



HT
220kV
110kV
F1
F2
F3
F4
F5
Đồ án nhà máy điện Đại Học Điện Lực

12
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH: Hoàng Văn Trung
3.Phương án III

Phương án 3 khác với phương án 2 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
thêm hai bộ máy phát điện - máy biến áp 2 cuộn dây.
Ưu điểm:
- Đảm bảo về mặt kỹ thuật, cung cấp điện liên tục
- Vận hành đơn giản
Nhược điểm:
- Có 2 bộ máy phát điện - máy biến áp bên cao nên đắt tiền hơn.
4. Phương án IV


Đồ án nhà máy điện Đại Học Điện Lực


13
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH: Hoàng Văn Trung
Nhà máy dùng năm bộ máy phát- máy biến áp: ba bộ nối với thanh góp 220kV,
hai bộ nối với thanh góp 110kV. Dùng hai máy biến áp tự ngẫu để liên lạc giữa
thanh gópđiện áp và thanh góp điện áp trung đồng thời để cung cấp điện cho phụ tải
cấp điện áp máy phát .
Ưu điểm:
- Đảm bảo cung cấp điện liên tục
Nhược điểm:
- Số lượng máy biến áp nhiều đòi hỏi vốn đầu tư lớn, đồng thời trong quá trình vận
hành xác suất sự cố máy biến áp tăng, tổn thất công suất lớn.
- Khi sự cố bộ bên trung thì máy biến áp tự ngẫu chịu tải qua cuộn dây chung lớn

so với công suất của nó.
Kết luận: Qua 4 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 các phương án còn lại. Hơn nữa, 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 kinh tế và kỹ
thuật nhằm chọn được sơ đồ nối điện tối ưu cho nhà máy điện.















Đồ án nhà máy điện Đại Học Điện Lực


14
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH: Hoàng Văn Trung
CHƯƠNG II
TÍNH TOÁN CHỌN MÁY BIẾN ÁP

2.1 Phương án I

Hình 2.1 Phương án 1
2.1.1 Phân bố công suất các cấp điện áp của máy biến áp
Đối với các MBA hai cuộn dây trong sơ đồ bộ MFĐ-MBA hai cuộn dây.
Công suất MBA mang tải bằng phẳng trong suốt 24h trong ngày và được tính
theo công thức:
TDđmFbô
S
n
SS .
1
−=
(2-1)
Trong đó:
n :số tổ máy;
S
TD
:công suất tự dùng;
S
đmF
:công suất một tổ máy.
1
.7,978,8 77,22
5
bô
S MVA
= − =

Đối với các MBA liên lạc (MBA tự ngẫu)
Phân bố công suất cho các máy biến áp liên lạc theo từng thời điểm như sau:

1
( ) .[ ( ) 2 ]
2
1
( ) .[ ( ) ] (2.2)
2
( ) ( )
CT UT bôT
CC VHT UC bôC
CH CC CT
S t S t S
S t S t S S
S t S t S

= −



= + −


= +




Xét trong khoảng thời gian từ t =(0÷4)h theo công thức 2-2
1
.( 2.77,21 240 ),96 6,74
2

CT
S MVA
= − = −

220kV 110kV
HTÐ
F1 F2 F3
F4 F5
B1
B2
B3
B4
B5
Đồ án nhà máy điện Đại Học Điện Lực


15
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH: Hoàng Văn Trung
1
.( 0 77,22) 59,3195
2
, 4 18
CC
S MVA
= + − =

6,74 59,31 52,57
CH
S MVA
= − + =

.
Tính toán tương tự trong các khoảng thời gian còn lại, kết quả tính toán như sau:
BẢNG 2.1- Phân bố công suất MBA liên lạc phương án 1
t(h) 0-4 4-8 8-10 10-12 12-16 16-18
18-20 20-22 22-24
S
TNM
(MVA)

354,71

354,71

354,71 394,12

394,12

354,71 394,12

354,71

354,71

S
UF
(MVA)

10,00 8,75 8,75 10,00 11,25 12,50 12,50 11,25 10,00
S
UT

(MVA)

140,96

125,30

140,96 140,96

156,63

140,96 140,96

140,96

125,30

S
TD
(MVA)

7,9 7,9 7,9 7,9 7,9 7,9 7,9 7,9 7,9
S
VHT
(MVA)

195,84

212,75

197,09 235,25

218,34

193,34 232,75

194,59

211,50

S
CT
(MVA)

-6,74 -14,57 -6,74 -6,74 1,09 -6,74 -6,74 -6,74 -14,57
S
CC
(MVA)

59,31 67,77 59,94 79,02 70,56 58,06 77,77 58,69 67,14
S
CH
(MVA)

52,57 53,20 53,20 72,28 71,65 51,32 71,03 51,95 52,57
Dấu “ - ” trước công suất của phía trung có nghĩa là chỉ chiều truyền tải công suất từ
phía trung áp sang phía cao áp của máy biến áp tự ngẫu
2.1.2. Chọn máy biến áp
a) Chọn máy biến áp bộ
Để vận hành thuận tiện và kinh tếta chọn các máy biến áp không có điều chỉnh
dưới tải,các máy biến áp B1 và B4 được nối theo sơ đồ bộ và chọn theo điều kiện

sau :
1 5 4
1
.7,9 77, 2
5
8 278,
bB đm B đm B đm ô
S S S
S MVA
= ≥ = − ==

Ta tra bảng phụ lục 2 (Thiết kế phần điện Nhà máy điện và Trạm biến áp-PGS
Phạm Văn Hòa)để chọn máy biến áp như sau:
BẢNG 2.2: Thông số MBA 2 cuộn dây phương án I
Tên MBA

Loại
MBA

S
đmB
,

MVA

U
đm
,
kV
U

N
%
ΔP
0
,

kW
ΔP
N
,

kW
I
0
%
C T

H C-T

C-H

T-H

C-H
B4
TДЦ 80 121

- 13,8

- 10,5

- 70 310 0,55

B5
TДЦ 80 121

- 13,8

- 10,5

- 70 310 0,55

B1
TДЦ 80 242

- 13,8

11 80 320 0,6
Đồ án nhà máy điện Đại Học Điện Lực


16
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH: Hoàng Văn Trung


b) Chọn máy biến áp tự ngẫu B2, B3
Chọn máy biến áp có TĐK
Công suất máy biến áp tự ngẫu chọn theo điều kiện:
max
.

1
thuađmBTN
SS
α
≥
(2- 3)

Vậy để chọn công suất định mức của MBA tự ngẫu trước hết phải xác định công
suất tải lớn nhất trong suất 24h của từng cuộn dây, được gọi là công suất thừa lớn
nhất
max
thua
S
. Tùy theo chế độ truyền tải công suất giữa các cấp điện áp mà xác định
được công suất tải của từng cuộn dây
Trong thời gian từ 12-16h công suất truyền tải từ hạ đồng thời lên cao và trung
áp nên cuộn hạ mang tải nặng nhất
max
71,65
thua CH
S S MVA
= =
(2-4)
Trong thời gian còn lại, công suất truyền từ trung đồng thời từ hạ lên cao cuộn
nối tiếp mang tải nặng nhất:
[
]
{
}
max

( ) ( ) (2 5)
0,5.(6,724 72,28) 39,950 ).
Max
thua nt CH CT
S S Max S t S t
MVA
α
= ≈ + −
= + =

Như vậy theo công thức (2-3) ta có:
max
1 1
. .71,65 143,33 .
0,5
đmBTN thua
S S MVA
α
≥ = =

Vậy ta chọn MBA tự ngẫu loại ATДЦTH –160; 230/121/11 kV. (Phụ lục 2
sáchThiết kế phần điện Nhà máy điện và Trạm biến áp-PGS Phạm Văn Hòa)
Thông số, số liệu tra được ghi trong bảng:
BẢNG 2.3:Thông số MBA 2 tự ngẫu phương án I

Loại
MBA
S
đmB
,

MVA

U
đm
,
kV
U
N
%
ΔP
0
,

kW
ΔP
N
,
kW
I
0
%

C T H C-T

C-H

T-H

C-T

C-H

T-H

ATДЦTH

160
230 121 13,8
11 32 20
85 380 - - 0,5

2.1.3 Kiểm tra quá tải:
ü Khi làm việc bình thường:
Công suất định mức của các máy biến áp chọn lớn hơn công suất cực đại nên
không cần kiểm tra điều kiện quá tải khi làm việc bình thường.
ü Khi MBA sự cố:
Đối với MBA liên lạc khi sự cố một trong các MBA trong sơ đồ thì MBA
còn lại mang tải nhiều hơn cùng với sự huy động công suất dự phòng của hệ
thống thì mới có thể đảm bảo cung cấp công suất cho phụ tải các cấp cũng như
phát về hệ thống như lúc bình thường.
Đồ án nhà máy điện Đại Học Điện Lực


17
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH: Hoàng Văn Trung
Quá tải sự cố tối đa cho phép như sau:
1,4
sc
qt

k =
với điều kiện làm việc không
quá 6h trong ngày và không vượt quá 5 ngày đêm liên tục.
a. Quá tải bình thường:
Từ bảng phân bốcông suất cho các phía của máy biếnáp tự ngẫu ta thấy công
suất qua các cuộn dây của máy biếnáp tự ngẫuđều nhỏ hơn công suất tính toán :
S
tt
= αS
TNđm
= 0,5.160 = 80MVA (2-6)
Vậy trong điều kiện làm việc bình thường các máy biến áp tự ngẫu B2, B3
không bị quá tải.
b.Quá tải sự cố:
Sự cố 1: Sự cố một máy biến áp 2 cuộn dây bên trung áp khi phụ tải trung
áp cực đại :

Xét sự cố xảy ra trong khoảng thời gian từ 12-16 h khi đó S
UT
= S
UTmax
=
156,63 MVA
Khi đó S
VHT
= 218,34 MVA; S
UF
11,25 MVA; S
TD
= 7,9 MVA.

Phân bố công suất tại các phía của máy biến áp tự ngẫu khi xảy ra sự cố:
-Công suất phía trung áp của máy biến áp tự ngẫu :
max
156,6
1
.( ) ( 77,22) 39,705 (2 7
3
)
2
CT UT B
S S S MVA
= − = − = −

- Công suất phía hạ áp của máy biến áp tự ngẫu :

CH max F
1 1 1
S . . 78,8 .7,9 11,25 65,9
7 (2 8)
5 2 5
Fdm TD U
S S S MVA
= − − = − − = −

- Công suất phía cao áp của máy biến áp tự ngẫu :
S
CC
= S
CH
– S

CT
= 65,97 – 39,705 = 34,48MVA (2-9)
220kV 110kV
HTÐ
F1 F2 F3
F4 F5
B1
B2
B3
B4
B5
Đồ án nhà máy điện Đại Học Điện Lực


18
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH: Hoàng Văn Trung
Trong trường hợp này công suất được tải từ hạ và sang cao ápvàtrung áp nên
cuộn hạ mang tải nặng nhất.
Do S
CH
= 65,97 MVA < S
tt
= K
qt.
αS
TNđm
= 0,5.160 = 80MVA nên máy biến áp tự
ngẫu không bị quá tải.
Trong khi đó công suất cần phát lên hệ thống là S
VHT

= 218,34MVA, vì vậy lượng
công suất còn thiếu là:
S
thiếu
= S
VHT
– 2.S
CC
– S
Bộ
= 218,34– 2.34,48 – 77,22= 77,34 MVA < S
DT
= 140
MVA
Vì lượng công suất này nhỏ hơn công suất dự trữ của hệ thống nên hệ thống
không bị mất ổn định.
Sự cố 2: Sự cố một máy biến áp tự ngẫu khi phụ tải trung áp cực đại:

Xét sự cố xảy ra trong khoảng thời gian từ 12- 16 h khi đó S
UT
= S
UTmax
=
156,63 MVA
Khi đó S
VHT
= 218,34 MVA; S
UF
11,25 MVA; S
TD

= 7,9 MVA.
Phân bố công suất tại các phía của máy biến áp tự ngẫu khi xảy ra sự cố:
- Công suất phía trung áp của máy biến áp tự ngẫu :
max 3
2. 156,63 2.77,22 2,19 (2 10)
CT UT B
S S S MVA= − = − = −

- Công suất phía hạ áp của máy biến áp tự ngẫu :

CH max F
1 1 1 1
S . 78,8 .7,9 .11,25 71,5
95 (2 11)
5 2 5 2
Fdm TD U
S S S MVA= − − = − − = −

220kV 110kV
HTÐ
F1 F2 F3
F4 F5
B1
B2
B3
B4
B5
Đồ án nhà máy điện Đại Học Điện Lực

19
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH: Hoàng Văn Trung
- Công suất phía cao áp của máy biến áp tự ngẫu :
S
CC
= S
CH
– S
CT
= 71,595 – 2,19 = 69,405 MVA (2-12)
Trong trường hợp này công suất được tải từ hạ áp lên cao và trung áp nên cuộn
hạ mang tải nặng nhất.
Do S
CH
= 69,405 MVA < S
tt
= K
qt.
αS
TNđm
= 0,5.160 = 80 MVA nên máy biến áp
tự ngẫu không bị quá tải.
Trong khi đó công suất cần phát lên hệ thống là S
VHT
= 218,34MVA, vì vậy lượng
công suất còn thiếu là:
S
thiếu
= S
VHT

– S
CC
– S
BỘ
= 218,34– 63,78 – 77,22 = 77,34 MVA < S
DP
= 140
MVA
Vì lượng công suất này nhỏ hơn công suất dự trữ của hệ thống nên hệ thống
không bị mất ổn định.
Sự cố 3: Sự cố một máy biến áp tự ngẫu khi phụ tải trung áp cực tiểu:

Xét sự cố xảy ra trong khoảng thời gian từ 4- 8 h khi đó S
UT
= S
UTmin
= 125,30
MVA
Khi đó S
VHT
= 212,75 MVA; S
UF
= 8,75 MVA; S
TD
= 7,9 MVA
Phân bố công suất tại các phía của máy biến áp tự ngẫu khi xảy ra sự cố:
-Công suất phía trung áp của máy biến áp tự ngẫu :
min
2. 125,30 2.77,22 29,14
CT UT Bo

S S S MVA
= − = − = −
(2-13)

- Công suất phía hạ áp của máy biến áp tự ngẫu :

CH max F
1 1 1 1
S . 78,8 .7,9 .8,75 72,845
5 2 5 2
Fdm TD U
S S S MVA
= − − = − − =
(2-14)

- Công suất phía cao áp của máy biến áp tự ngẫu :
220kV 110kV
HTÐ
F1 F2 F3
F4 F5
B1
B2
B3
B4
B5
Đồ án nhà máy điện Đại Học Điện Lực


20
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH: Hoàng Văn Trung

S
CC
= S
CH
– S
CT
= 72,845+29,14= 101,845 MVA (2-15)
Trong trường hợp này công suất truyền từ hạ và trung lên cao nên cuộn nối
tiếp mang tải nặng nhất.Kiểm tra quá tải cuộn nối tiếp.
[
]
3
( ( ) ( ) ) 0,5.(29,14 72,845) 48,57( )
. . 0,5.1,4.160 112( ) 48,57( )
nt CH CT
qt đmB nt
S S t S t MVA
k S MVA S MVA
α
α
= + = + =
= = ≥ =

=>Máy biến áp tự ngẫu thỏa mãn điều kiện quá tải sự cố
Trong khi đó công suất cần phát lên hệ thống là S
VHT
= 212,75 MVA, vì vậy
lượng công suất còn thiếu là:
S
thiếu

= S
VHT
– S
CC
– S
B
= 212,75 – 97,58 – 77,22 = 37,95 MVA < S
DT
= 140
MVA
Vì lượng công suất này nhỏ hơn công suất dự trữ của hệ thống nên hệ thống
không bị mất ổn định.
Kết luận : Các máy biến áp đã chọn cho phương án 1 hoàn toàn đảm bảo điều kiện
quá tải bình thường và quá tải sự cố.
2.1.4Tính toán tổn thất điện năng trong các máy biến áp
a. Tổn thất điện năng trong máy biến áp 2 cuộn dây phía trung B5, B4 :
Do bộ máy biến áp - máy phát điện làm việc với phụ tải bằng phẳng trong suốt cả
năm S
B4
= S
B5
= 77,22 MVA nên tổn thất điện năng trong máy biến áp hai cuộn dây
tính theo công thức:
2
4
2 0
4
. . (2 15)
B
cd N

B dm
S
P T P T
S
 
∆Α = ∆ + ∆ −
 
 

2
4
77,22
70.8760 310. .8760 3143345,057 Wh
80
B
k
 
∆Α = + =
 
 

b. Tổn thất điện năng trong máy biến áp 2 cuộn dây phía cao B1 :
Do bộ máy biến áp - máy phát điện làm việc với phụ tải bằng phẳng trong suốt cả
năm S
B5
= 78,8 MVA nên tổn thất điện năng trong máy biến áp hai cuộn dây
phíacao tính theo công thúc 2-15:
2
2
1

1 0
1
77,22
. . 70.8760 320. .8760
80
32249626,639 Wh
B
B N
B dm
S
P T P T
S
k
 
 
∆Α = ∆ + ∆ = +
 
 
 
 
=

c. Tổn thất điện năng trong máy biến áp tự ngẫu B2, B3 :
Đồ án nhà máy điện Đại Học Điện Lực


21
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH: Hoàng Văn Trung
( )
2 2 2

0
2
365
. . . . (2 16)
TN NC Ci i NT Ti i NH Hi i
TNdm
A P T P S t P S t P S t
S
∆ = ∆ + Σ∆ + Σ∆ + Σ∆ −

Trong đó:
S
Ci
, S
Ti’
S
Hi
: công suất tải qua cuộn cao, trung, hạ của mỗi máy biến áp tự ngẫu
trong khoảng thời gian t
i
.
∆P
NC
, ∆P
NT
, ∆P
NH
: tổn thất công suất ngắn mạch các cuộn cao, trung, hạ.Các loại
tổn thất này được tính theo các công thức sau :
( )

2
2
2
1
( )
2
1
( ) 2 17
2
1
( )
2
CH TH
C CT
N N
N N
TH CH
T CT
N N
N N
CH TH
H CT
N N
N N
P P
P P
P P
P P
P P
P P

α
α
α

∆ − ∆
∆ = ∆ +



∆ − ∆

∆ = ∆ + −



∆ + ∆

∆ = − ∆



1 1
380 ; . .380 190
2 2
CT CH TH CT
N N N N
P kW P P P kW
∆ = ∆ = ∆ = ∆ = =

2 2

1 380 190 190
190 W (2-18)
2 2 0,5
CH TH
CT
N N
NC N
P P
P P k
α
 
∆ − ∆
−
∆ = ∆ + = + =
 
 

2 2
1 380 190 190
190 W
2 2 0,5
TH CH
CT
N N
NT N
P P
P P k
α
 
∆ − ∆

−
∆ = ∆ + = + =
 
 
2 2
1 1 190 190
. 380 570 W (2-20)
2 2 0,5
CH TH
H CT
N N
N N
P P
P P k
α
 
∆ + ∆ +
 
∆ = −∆ = − =
 
 
 
 

Ta có :
2 2 2 2 2 2 2 2
2 2
2 2 2 2 2 2
2 2 2 2
2

. 59,31 .4 67,77 .4 59,94 .2 79,02 .2 70,56 .2 58,0
6 .2 77,77 .2
58,69 .2 67,14 .2 106768,8
. 6,74 .4 14,57 .6 6,74 .8 1,09 .4 6,74 .2 2247,74
. 52,57 .4 53,2 .4 53,2 .2
72,18 .2 51
Ci i
Ti i
Hi i
S t
S t
S t
= + + + + + + +
+ =
= + + + + =
= + + +
+
∑
∑
∑
( )
2 2 2 2 2
2
,32 .4 71,03 .2 51,32 .2 71,03 .2 51,95 .4 85303,74
365
85.8760 . 130.106786,8 130.2247,74 390.85303,74
160
1733183,7781 Wh
TN
k

+ + + + =
⇒ ∆Α = + + +
=

Như vậy tổng tổn thất điện năng một năm trong các máy biến áp của phương án 1
là: ∆A
Σ
= 2.∆A
TN
+ 2.∆A
B5
+ ∆A
B1
(2-20)
Đồ án nhà máy điện Đại Học Điện Lực


22
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH: Hoàng Văn Trung
= 2.31433345,512 + 32249626,369 + 2.1733183,7781
= 13065620,309kWh.
2.2 Phương án 2

Hình 2.2 Phương án 2
2.2.1Phân bố công suất cho các của máy biến áp
Máy biến áp 2 cuộn dây B3, B4, B5:
Để vận hành kinh tế và thuận tiện, đối với bộ máy phát điện - máy biến áp 2
cuộn dây ta cho phát hết công suất từ 0 - 24h lên thanh góp, tức là làm việc liên tục
với phụ tải bằng phẳng. Khi đó công suất tải qua máy biến áp bằng :
B3 4 5

1
S . (2 21)
5
B B Bô Fdm td
S S S S S= = = = − −

Máy biến áp tự ngẫu B1 và B2 :
- Công suất phía cao áp :
VHTC
SBSB .
2
1
)2()1(S
C
==

- Công suất phía trung áp:
).3.(
2
1
)2()1(S
3T BUTT
SSBSB −==
(2-22)

- Công suất phía hạ áp:
)1()1()2()1(S
H
BSBSBSB
TCH

+==

Kết quả tính toán phân bố công suất cho các phía của máy biến áp tự ngẫu B1 và
B2 được cho trong bảng sau :
Bảng 2.4: Phân bố công suất MBA liên lạc phương án 2
220kV 110kV
HTÐ
F5F1 F2 F3 F4
B1
B2
B3
B4
B5
Đồ án nhà máy điện Đại Học Điện Lực


23
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH: Hoàng Văn Trung
t (h) 0-4 4-8 8-10 10-12 12-16 16-18
18-20 20-22 22-24
S
TNM
(MVA)

354,71

354,71

354,71 394,12

394,12

354,71 394,12

354,71

354,71

S
UF
(MVA)

10,00 8,75 8,75 10,00 11,25 12,50 12,50 11,25 10,00
S
UT
(
MVA
)

140,96

125,30

140,96 140,96

156,63

140,96 140,96

140,96

125,30

S
TD
(MVA)

7,9 7,9 7,9 7,9 7,9 7,9 7,9 7,9 7,9
S
VHT
(
MVA
)

195,84

212,75

197,09 235,25

218,34

193,34 232,75

194,59

211,50

S
CC

(MVA)

97,92 106,38

98,55 117,63

109,17

96,67 116,38

97,30 105,75

S
CT
(MVA)

-45,35 -53,18 -45,35 -45,35 -37,52 -45,35 -45,35 -45,35 -53,18
S
CH
(MVA)

52,57 53,20 53,20 72,28 71,65 51,32 71,03 51,95 52,57
Dấu “ - ” trước công suất của phía trung chỉ chiều truyền tải công suất từ phía trung
áp sang phía cao áp của máy biến áp tự ngẫu
2.2.2Chọn máy biến áp
a. Chọn máy biến áp 2 cuộn dây phía 110kV B3, B4, B5 :
Máy biến áp 2 cuộn dây B3, B4, B5được chọn theo điều kiện:
Để vận hành thuận tiện và kinh tế ta chọn các máy biến áp không có điều chỉnh
dưới tải
3 4 5

1
. 77,22
5
B dm B dm B dm Fdm td
BÔ
S S S S S S MVA
= = ≥ = − =

Do đó ta có thể chọn máy biến áp B3, B4, B5 có các thông số kỹ thuật (tra phụ lục 2
sách hướng dẫn thiết kế phần điện nhà máy điện và trạm biến áp –PGS Pham Văn
Hòa):
Bảng 2.5: Thông số MBA 2 cuộn dây phương án II
Tên MBA

Loại
MBA

S
đmB
,

MVA

U
đm
,
kV
U
N
%

ΔP
0
,

kW
ΔP
N
,

kW
I
0
%
C T

H C-T

C-H

T-H

C-H
B3
TДЦ 80 121

- 13,8

- 10,5

- 70 310 0,55

B4
TДЦ 80 121

- 13,8

- 10,5

- 70 310 0,55

B5
TДЦ 80 121

- 13,8

- 10,5

- 70 310 0,55

b. Chọn máy biến áp tự ngẫu B1, B2 :
Đồ án nhà máy điện Đại Học Điện Lực


24
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH: Hoàng Văn Trung
Trong trường hợp này công suất truyền từ trung đồng thời từ hạ lên cao nên
S
thừa
được tính theo công thức sau
[

]
{
}
( ) ( ) 0,5.(45,35 71,28) 58,315
Max Max
Thua nt CH CT
S S Max S t S t MVA
α
= ≈ + = + =

Với α là hệ số có lợi của máy biến áp tự ngẫu:
5,0
220
110220
=
−
=
−
=
C
TC
U
UU
α

Do đó :
1 2
1 1
.58,315 116,63
0,5

B dm B dm thua
S S S MVA
α
= ≥ = =
Từ kết quả tính toán trên ta chọn máy biến áp tự ngẫu B1, B2 có thông số kỹ thuật :
Bảng 2.6 Thông số MBA tự ngẫu phương án II
Loại
MBA
S
đmB
,

MVA

U
đm
,
kV
U
N
%
ΔP
0
,

kW

ΔP
N
,

kW
I
0
%

C T H C-T

C-H

T-H

C-T

C-H

T-H

atДЦth

125
230

121

13,8

11 32 20
75 290

- - 0,5

2.2.3 Kiểm tra khả năng quá tải của máy biến áp
Máy biến áp 2 cuộn dây B3, B4, B5:
Vì công suất củamáy biến áp B3, B4, B5 đã được chọn lớn hơn công suất định mức
của máy phát điện. Đồng thời từ 0 - 24h luôn cho bộ máy phátđiện - máy biếnáp
này làm việc với phụ tải bằng phẳng nên đối với máy biến áp B3, B4, B5 ta không
cần phải kiểm tra khả năng quá tải .

Máy biến áp liên lạc B1 và B2 :
a. Quá tải bình thường:
Từ bảng phân bốcông suất cho các phía của máy biếnáp tự ngẫu ta thấy công
suất qua các cuộn dây của máy biếnáp tự ngẫuđều nhỏ hơn công suất tính toán :
S
tt
= αS
TNđm
= 0,5.125 =62,5MVA
Vậy trong điều kiện làm việc bình thường cácmáy biến áptự ngẫu B1, B2 không
bị quá tải.
b. Quá tải sự cố:
Đồ án nhà máy điện Đại Học Điện Lực


25
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Hiền SVTH: Hoàng Văn Trung
Sự cố 1: Sự cố một máy biến áp 2 cuộn dây bên trung áp khi phụ tải phía
trung cực đại :

Xét sự cố xảy ra trong khoảng thời gian từ 12-16 h khi đó S

UT
= S
UTmax
=
156,63 MVA
Khi đó S
VHT
= 218,34 MVA; S
UF
11,25 MVA; S
TD
= 7,9 MVA.
Phân bố công suất tại các phía của máy biến áp tự ngẫu khi xảy ra sự cố:
- Công suất phía trungáp của máy biến áp tự ngẫu :
max 3
1 1
.( 2. ) .(156,63 2.77,22) 1,095
2 2
CT UT B
S S S MVA
= − = − =

- Công suất phía hạáp của máy biến áp tự ngẫu :

CH max F
1 1 1 1
S . . 78,7 .7,9 .10 72,22
5 2 5 2
Fdm TD U
S S S MVA

= − − = − − =

- Công suất phía cao áp củamáy biến áptự ngẫu :
S
CC
=S
H
– S
T
= 72,22– 1 =71,125 MVA
Trong trường hợp này công suấtđược tải từ hạáp lên cao và trung áp nên cuộn hạ
mang tải nặng nhất.
Do S
hạ
= 72,22MVA < S
tt
= K
qt
.αS
TNđm
= 1,4.0,5.125 =87,5 MVA nên máy biến
áptự ngẫu không bị quá tải.
Trong khi đó công suất cần phát lên hệ thống là S
VHT
=211,5MVA,vì vậy lượng
công suất còn thiếu là:
S
thiếu
= S
VHT

– 2.S
CC
= 211,5– 2.71,125 = 69,25 MVA < S
DT
= 140 MVA
220kV 110kV
HTÐ
F5F1 F2 F3 F4
B1
B2
B3
B4
B5