Đồ án tốt nghiệp ngành hệ thống điện ngo thanh tung

ĐỒÁNTỐTNGHIỆPTRƯỜNGĐẠIHỌCĐIỆNLỰC


GVHD:ThS.ĐặngThànhTrung1SVTH:NgôThanhTùng


















PHẦN I: THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN


















ĐỒÁNTỐTNGHIỆPTRƯỜNGĐẠIHỌCĐIỆNLỰC


GVHD:ThS.ĐặngThànhTrung2SVTH:NgôThanhTùng

CHƯƠNG 1
TÍNH TOÁN CÂN BẰNG CÔNG SUẤT, ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY
1.1. Chọn máy phát điện
Căncứvàoyêu cầuthiếtkếchonhàmáynhiệtđiệnngưnghơigồm4tổmáy,
côngsuấtmỗitổmáylà100MW,tachọnmáyphátđiệncócácthôngsốghitrênbảng
sau:
Bảng 1.1. Thông số kỹ thuật của máy phát điện
Loạimáy
S P n U
cos


X
d
’’
 X

d
’ X
d

(MVA)

(MW)

(v/p) (kV)
TBΦ-120-2 125 100 3000 10,5 0,8 0,192 0,273 1,907

1.2. Tính toán cân bằng công suất
Đểđảmbảochấtlượngđiệnnăngtạimỗithờiđiểm,côngsuấtdocácnhàmáy
điệnphátraphảihoàntoàncânbằngvớicôngsuấttiêuthụ(kểcảtổnthấtcôngsuất
trongcácmạngđiện).Côngthứcchungđểtínhtoánthiếtkếnhưsau:
 
max
%( ) %( )
. .
100 100.
dm
S t S t
S t S P
Cos


 
(1-1)
Trong đó:
S(t):Côngsuấtbiểukiếncủaphụtảiởtừngcấpđiệnáptạithờiđiểmt.

S
%
(t):
Côngsuấttínhtheo%củacôngsuấtcựcđạitạithờiđiểmt.
cos

:Hệsốcôngsuấtphụtải.
P
max
:Côngsuấttácdụngcựcđại.
Bảng 1.2: Bảng biến thiên công suất
Giờ
0-
4
4-6

6-8

8-10

10-
12
12-
14
14-16
16-
18
18-
20
20-

22
22-
24
SU
F
 80 80 80 70 70 80 90 100 90 90 80
SU
T
 90 90 80 80 90 90 100 90 90 80 80
SU
C
 70 70 80 80 90 90 90 90 100 90 80
S
TNM
 80 80 80 80 90 100 100 100 90 90 90

1.2.1. Phụ tải toàn nhà máy
VớiP
TNMmax
=n.P
dmF
=4.100=400MW;cos

=0,8
Phụtảitoànnhàmáytạithờiđiểmtừ0-4hđượcxácđịnhtheocôngthức(1-1):
 
0 4
80 400
400( )
100 0,8

TNM
S MVA

  

ĐỒÁNTỐTNGHIỆPTRƯỜNGĐẠIHỌCĐIỆNLỰC


GVHD:ThS.ĐặngThànhTrung3SVTH:NgôThanhTùng

1.2.2. Phụ tải tự dùng
Phụtảitựdùngđượcxácđịnhtheocôngthứcsau:
S
TD
(t)
=
100
%

.
)
.
.6,04,0(
cos
.
)(
dmF
t
TNM
TD

dmF
Sn
SPn


(1-2)
Với:
TD

cos
=0,84,

= 8%,n=4.
S
TD
(0-4)=
8 4.100 400
. .(0,4 0,6. ) 33,52
100 0,84 4.125
 
(MVA)
1.2.3. Tính toán phụ tải ở các cấp điện áp
a. Phụ tải cấp 220 kV.
Theobàicho:P
UCmax
=150MW;cos=0,85
Côngsuấtphụtảicaoáp220kVđượcxácđịnhtheocôngthức(1-1):
(0 4)
max
(0 4)

%
70 150
. . 123,53
100 cos 100 0,85
UC
UC
UC
S
P
S MVA



  

b. Phụ tải trung áp 110 kV
Tacó:P
UTmax
=140MW;cos=0,86
Phụtảitrungáptạithờiđiểmtừ0h–4hđượcxácđịnhtheocôngthức(1-1):
(0 4)
max
(0 4)
%
90 140
. . 146,51
100 cos 100 0,86
UT
UT
UT

S
P
S MVA



  

c. Phụ tải cấp điện áp máy phát
Với:P
DPmax
=14MW;cos=0,85
Phụtảiđịaphươngtạithờiđiểmtừ0h–4hđượcxácđịnhtheocôngthức(1-1):
(0 4)
max
(0 4)
%
80 14
. . 13,18
100 cos 100 0,85
UF
F
F
S
P
S MVA



  


1.2.4. Công suất phát về hệ thống
Dựatrênnguyêntắctổngcôngsuấtphátbằngcôngsuấtthutacó:
Côngsuấtphátvàohệthốngđượcxácđịnhtheocôngthứcsau:
S
VHT
(t) = S
TNM
(t) - [ S
TD
(t) + S
UT
(t) + S
UF
(t) + S
UC
(t)](1-2)
S
VHT
(0-4)=400–(33,52+146,51+13,18+123,53)=83,26(MVA)
Tínhtoánchocácthờiđiểmtươngtựtacóbảngtổnghợpphụtảisau:






ĐỒÁNTỐTNGHIỆPTRƯỜNGĐẠIHỌCĐIỆNLỰC


GVHD:ThS.ĐặngThànhTrung4SVTH:NgôThanhTùng

Bảng 1.3:Tổng hợp phụ tải các cấp điện áp và công suất phát về hệ thống
t,h 0-4 4-6 6-8 8-10 10-12 12-14 14-16 16-18 18-20 20-22 22-24
S
TNM

400 400 400 400 450 500 500 500 450 450 450
S
TD
33,52 33,52 33,52 33,52 35,81 38,10 38,10 38,10 35,81 35,81 35,81
S
UC
123,53

123,53

141,18

141,18

158,82

158,82

158,82

158,82

176,47


158,82

141,18

S
UT
 146,51

146,51

130,23

130,23

146,51

146,51

162,79

146,51

146,51

130,23

130,23

S

F
 13,18 13,18 13,18 11,53 11,53 13,18 14,82 16,47 14,82 14,82 13,18
S
VHT

83,26 83,26 81,89 83,54 97,33 143,39

125,47

140,10

76,38 110,31

129,60



Hình 1.1: Đồ thị phụ tải nhà máy
Nhận xét:
Nhà máy thiết kế gồm có 4 tổ máy. Tổng công suất toàn nhà máy là S =
500MVA.Cungcấpđiệnchocácphụtảiđiệnápmáyphát10,5kV,trungáp110kV,
220kVvàtựdùngchonhàmáy.Ngoàiracònphát1lượngcôngsuấtvềhệthống.
Phụtảiđiệnápmáyphát:S
max
=16,47MVA,S
min
=11,53MVA
Phụtảitrungáp110kV:S
max
=162,79MVA,S

min
=130,23MVA
ĐỒÁNTỐTNGHIỆPTRƯỜNGĐẠIHỌCĐIỆNLỰC


GVHD:ThS.ĐặngThànhTrung5SVTH:NgôThanhTùng

Phụtảicaoáp220kV:S
max
=176,47MVA,S
min
=123,53MVA
Côngsuấtphátvềhệthống:S
max
=143,39MVA,S
min
=76,38MVA
1.3. Đề xuất các phương án nối điện
Cóthểđưaramộtsốnguyêntắcđểđềxuấtcácphươngánnốiđiệncủanhàmáy
điệnnhưsau:
1. Có hay không sử dụng thanh góp điện áp máy phát
Giảthiếtphụtảiđịaphươngtríchđiệntừđầucực2tổmáyphát,khiđólượng
côngsuấtđượcphéprẽnhánhtừđầucựcmáyphátsẽlà:
max
.100%
16, 47
.100% 6, 59% 15%
2. 2.125
UF
dmF

S
S
  

Không cần thanh góp điện áp đầu cực máy phát, phụ tải điện áp máy phát
được lấy điện từ phía hạ áp máy biến áp liên lạc.
2. Chọn số lượng và loại máy biến áp làm liên lạc
- Hệsốcólợi:
220 110
0,5
220
C T
C
U U
U



  

- Lướiđiệnápphíatrung110kV,phíacao220kVđềulàlướicótrungtính
trựctiếpnốiđất.
Vậy dùng 2 MBA tự ngẫu, có bộ điều chỉnh điện áp dưới tải làm liên lạc.
3. Chọn số lượng bộ MF-MBA hai cuộn dây trên thanh góp điện áp phía
trung
-Phụtảicấpđiệnáp110kVcócôngsuất:S
UTmax
=162,79MVA
S
UTmin

=130,23MVA
Mà:S
dmF
=125MVA
Vậy có thể ghép từ 12 bộ MF - MBA ba pha hai cuộn dây lên thanh góp
điện áp phía trung.
Trên cơ sở phân tích trên, ta có thể đưa ra một số phương án nối dây như sau:

1.3.1. Phương án 1(Hình 1.2)
Ởphươngánnàyđểliênlạcgiữa3cấpđiệnáptadùnghaimáybiếnáptựngẫu
(B1,B2).TaghéphaibộMF-MBAhaicuộndâyvàophíatrungáp110kV(F3-B3,
F4-B4)đểcungcấpđiệnchophụtảitrungáp.

ĐỒÁNTỐTNGHIỆPTRƯỜNGĐẠIHỌCĐIỆNLỰC


GVHD:ThS.ĐặngThànhTrung6SVTH:NgôThanhTùng


Hình 1.2: Sơ đồ nối điện của phương án 1
Ưu điểm:
-Sơđồnốiđiệnđơngiản,cungcấpđủcôngsuấtchocácphụtải
-Chỉcóhaichủngloạimáybiếnáp.
-MBAvàmáycắtphíacaoápítnênvốnđầutưít.
Nhược điểm:
-Côngsuấtcủahaibộmáyphát-máybiếnáplớnhơncôngsuấtlớnnhấtcủa
phụtảiphíatrungápnênnguồncôngsuấtthừađivềphíahệthống.Dođótổnthất
côngsuấttrongmáybiếnápcao.
1.3.2. Phương án 2(Hình 1.3)
Tadùng2máybiếnáptựngẫuđểliênlạcgiữa3cấpđiệnáp,ởphía110kVta

chỉdùngmộtbộMF-MBAvàchuyểnmộtbộMF-MBAsangbênthanhcáiđiệnáp
cao220kVđểcungcấpthêmnguồncôngsuấtphátvềhệthống.
ĐỒÁNTỐTNGHIỆPTRƯỜNGĐẠIHỌCĐIỆNLỰC


GVHD:ThS.ĐặngThànhTrung7SVTH:NgôThanhTùng


Hình 1.3: Sơ đồ nối điện của phương án 2
Ưu điểm:
-Côngsuấtphátcủacácmáyphátvớicácphụtảilàtươngứng.
-TổnthấtcôngsuấtvàtổnthấtđiệnnăngtrongcácMBAít.Khiphụtải
trungvàcaoápthayđổi
Nhược điểm:
-DocóhaibộMBA–MFởphíatrungvàphíacaonênviệcvậnhànhvàthaythế
phứctạphơn.
1.3.3. Phương án 3(Hình 1.4)
DùnghaiMBAtựngẫuđểliênlạcgiữacáccấpđiệnápbêncaovàbêntrungđồng
thờiđượctríchmộtphầnđểcungcấpchophụtảiđịaphương.TadùngmộtbộMF-
MBAđểcungcấpđiệnchophụtảiđiệnáptrung110kV,bêncao220kVtadùngba
bộMF-MBA.
ĐỒÁNTỐTNGHIỆPTRƯỜNGĐẠIHỌCĐIỆNLỰC


GVHD:ThS.ĐặngThànhTrung8SVTH:NgôThanhTùng


  Hình 1.4: Sơ đồ nối điện của phương án 3
Ưu điểm:
- Đảmbảocungcấpđiệnliêntục.

Nhược điểm:
- Cácđấunốisơđồphứctạp.
- Vốnđầutưchomáybiếnáplớn,sốlượng,chủngloạiMBAnhiều.
- Tổnthấtcôngsuấtlớn.
- TrongquátrìnhvậnhànhxácsuấtsựcốMBAtăng.
1.3.4. Phương án 4(Hình 1.5)
SơđồsửdụngbốnbộMF-MBA,trongđóbabộnốivớithanhcái220kVvàmột
bộnốivớithanhcái110kV.DùnghaiMBAtựngẫuliênlạcgiữahaicấpđiệnápbên
caovàbêntrungđồngthờiđểcungcấpđiệnchophụtảiđịaphương.

ĐỒÁNTỐTNGHIỆPTRƯỜNGĐẠIHỌCĐIỆNLỰC


GVHD:ThS.ĐặngThànhTrung9SVTH:NgôThanhTùng


Hình 1.5: Sơ đồ nối điện của phương án 4
Ưu điểm:
- Đảmbảocungcấpđiệnliêntục.
Nhược điểm:
- Cáchđấunốisơđồphứctạp.
- VốnđầutưchoMBArấtcao,sốlượng,chủngloạiMBAnhiều.
- Tổnthấtcôngsuấtlớn.
- TrongquátrìnhvậnhànhxácsuấtsựcốMBAtăng.
- KhisựcốMBAliênlạcthìphụtảiđịaphươngcónguycơbịthiếuhụtcôngsuất.
- KhisựcốbêntrungthìkhảnăngMBAtựngẫuchịuquátải.
Nhận xét:Nhìntổngquancóthểnhậnthấyphươngán3,phươngán4làphức
tạphơncả,đồngthờivốnđầutưlớndođósẽloạihaiphươngánnàyvàtiếnhành
phântíchhaiphươngáncònlại.Phươngán1vàphươngán2gầnnhưtươngđương:
SốlượngMBAnhưnhautuynhiênđặcđiểmkhácnhaucănbảnlàsốlượngbộMF-

MBAnốivàobêntrungvàlượngcôngsuấttruyềntảiquaMBAtựngẫu.Đểtìmđược
phươngántốiưuhơntatiếnhànhphântíchcụthểtừngphươngán.



ĐỒÁNTỐTNGHIỆPTRƯỜNGĐẠIHỌCĐIỆNLỰC


GVHD:ThS.ĐặngThànhTrung10SVTH:NgôThanhTùng

CHƯƠNG 2
TÍNH TOÁN CHỌN MÁY BIẾN ÁP
Ởchươngnàytasẽtínhtoánvàlựachọncôngsuấtchocácmáybiếnápchohai
phươngánđãđượcchọn,máybiếnáp đượcchọnphảiđảmbảohoạtđộngantoàn
trongđiềukiệnbìnhthườngvàkhixảyrasựcốnặngnềnhất.
A. Phương án 1.

Hình 2.1: Sơ đồ nối điện phương án 1
2.1.A. Phân bố công suất các cấp điện áp trong máy biến áp
Việc phân bố công suất cho các máy biếnápđược thực hiện theo nguyên tắc:
Phâncôngsuấtchomáybiếnáptrongsơđồbộmáyphát-máybiếnáphaicuộndây
làbằngphẳngtrongsuốt24h,phầnthừacònlạidomáybiếnápliênlạcđảmnhiệm
trêncơsởđảmbảocânbằngcôngsuấtphátbằngcôngsuấtthu,khôngxétđếntổnthất
trongmáybiếnáp.
2.1.A.1. MBA 2 cuộn dây trong sơ đồ bộ MF-MBA
CôngsuấtcủacácmáybiếnápB3,B4đượcxácđịnhtheo(côngthức2.1-Tr21-Sách
ThiếtkếphầnđiệnnhàmáyđiệnvàTrạmbiếnáp):
max
3 4
1 1

125 .38,10 115,48
4 4
bo B B đmF TD
S S S S S MVA
      

2.1.A.2. MBA liên lạc
TổmáyphátđiệnF1,F2cungcấpchotựdùng,phụtảiđịacấpđiệnápmáyphát,
phầncònlạiđưalênthanhgóp110kVhoặc220kV.Vớiphânbốcôngsuấtnhưtrên,
tatínhluồngcôngsuấtchảyquacáccấpđiệnápcủa2máybiếnáptựngẫu:
(Ápdụngcôngthức2.2-Tr22-SáchThiếtkếphầnđiệnnhàmáyđiệnvàTrạmbiếnáp)
ĐỒÁNTỐTNGHIỆPTRƯỜNGĐẠIHỌCĐIỆNLỰC


GVHD:ThS.ĐặngThànhTrung11SVTH:NgôThanhTùng

     
 
1
.
2
CC VHT UC bo
S t S t S t S
  

   
 
1
. 2.
2

CT UT bo
S t S t S
 

S
)(t
CH
=S
)(t
CC
+S
)(t
CT

Trong đó:
S
UC
(t):Côngsuấtphụtảiphíacaotạithờiđiểmt.
S
)(t
VHT
:Côngsuấtphátvềphíahệthốngtạithờiđiểmt.
S
)(t
CC
:Côngsuấttruyềnquaphíacaocủamáybiếnáptựngẫutạithờiđiểmt.
S
)(t
CT
:Côngsuấttruyềnquaphíatrungcủamáybiếnáptựngẫutạithờiđiểmt.

S
( )
CH
t
:Côngsuấttruyềnquaphíahạápcủamáybiếnáptựngẫutạithờiđiểmt.
S
UT
(t):Côngsuấtphụtảiphíatrungáptạithờiđiểmt.
Saukhitínhtoánthuđượckếtquảghiởbảng2.1:
Bảng 2.1: Phân bố công suất cho các cấp điện áp của máy biến áp tự ngẫu
t,h 0-4 4-6 6-8 8-10 10-12 12-14 14-16 16-18 18-20 20-22 22-24
S
CC
,
MVA

103,39

103,39

111,53

112,36

128,07

151,11

142,15


149,46

126,43

134,57

135,39

S
CT
,
MVA

-42,22

-42,22

-50,36

-50,36

-42,22

-42,22

-34,08

-42,22

-42,22


-50,36

-50,36

S
CH
,
MVA

61,17 61,17 61,17 62,00 85,86 108,89

108,07

107,24

84,21 84,21 85,03

2.2.A. Chọn loại và công suất định mức của máy biến áp
2.2.A.1. MBA 2 cuộn dây trong sơ đồ bộ MF-MBA
Máybiếnáp2cuộndâymangtảibằngphẳngnênkhôngcónhucầuđiềuchỉnh
điệnápphíahạ.CôngsuấtđịnhmứccủaMBAđượcchọntheocôngthứcsau:
(Ápdụngcôngthức2.3-Tr23-SáchThiếtkếphầnđiệnnhàmáyđiệnvàTrạmbiếnáp)
S
dmB
 S
dmF
-
max
1

4
TD dmF
S S

=125MVA
Trabảng2.5SáchThiếtkếphầnđiệntrongnhàmáyđiệnvàtrạmbiếnáptachọn
máybiếnápTДЦ-125000-121/10,5cócácthôngsốnhưbảng2.2.




ĐỒÁNTỐTNGHIỆPTRƯỜNGĐẠIHỌCĐIỆNLỰC


GVHD:ThS.ĐặngThànhTrung12SVTH:NgôThanhTùng

Bảng 2.2: Thông số kỹ thuật của máy biến áp hai cuộn dây
Loại S
dm
 U
Cdm
 U
Hdm


P



P



U
N
% I
0
%
Máy (MVA)

(kV) (kV) (kW) (kW)
ТДЦ 125 121 10,5 100 400 10,5 0,5

2.2.A.2. MBA tự ngẫu
MBAtựngẫulàloạiMBAcóđiềuchỉnhdướitảibởitấtcảcácphíacủaMBA
mangtảikhôngbằngphẳngnênsẽcónhucầuđiềuchỉnhđiệnáptấtcảcácphía.
CôngsuấtcủaMBAtựngẫudượcxácđịnhtheocôngsuấttảilớnnhấttrongsuốt
24hcủatừngcuộndây.Khiđócôngsuấtcủamáyđượcchọntheocôngthức:
max
1 1 1
.125 250
0,5
dmTN thua dmF
S S S MVA
 
     

Trong đó:
 S
dmF
:Côngsuấtđịnhmứccủamáyphátđiện.

S
dmAT
:Côngsuấtđịnhmứccủamáybiếnáptựngẫuđượcchọn.
Hệsốα:0,5 
Trabảng2.6-SáchThiếtkếphầnđiệntrongnhàmáyđiệnvàtrạmbiếnáptachọn
máybiếnáptựngẫuATДЦTH-200000-230/121/11nhưbảng2.3:
Bảng 2.3: Thông số kỹ thuật của máy biến áp tự ngẫu
Loạimáy
S
dm

Điệnáp(kV)

P



P


I%

(MVA)


(kW) (kW) U
N
%
U
C

 U
T
 U
H
   C-T C-H T-H
ATДЦTH

250 230 121 11 120 520 0,5 11 32 20

1. Kiểm tra quá tải của MBA:
a. Kiểm tra quá tải bình thường:
Docácmáybiếnápđượcchọntheocôngsuấtđịnhmứccủamáyphátnênkhông
cầnkiểmtraquátảikhilàmviệcbìnhthường.
b. Kiểm tra quá tải khi sự cố:
Sự cố 1:GiảsửhỏngbộMF-MBA(F4-B4)bêntrungtạithờiđiểm14h-16hphụ
tảitrungcựcđại
max
UT
S
=162,79MVA
Khiđó:S
VHT
=125,47MVA;S
UC
=158,82MVA;S
UF
=14,82MVA
S
bo
=115,48MVA;

TD
S
=38,10MVA
(Ápdụngcôngthức2.11-SáchThiếtkếphầnđiệnnhàmáyđiệnvàTBA)
ĐỒÁNTỐTNGHIỆPTRƯỜNGĐẠIHỌCĐIỆNLỰC


GVHD:ThS.ĐặngThànhTrung13SVTH:NgôThanhTùng

+Điềukiệnkiểmtra:2.

.K
SC
qt
. S
dmTN
+
bo
S
 S
max
UT

Với:
4,1
SC
qt
K
;
5,0



;
250MVA
dmTN
S


Vậytacó:2.0,5.1,4.250+115,48=465,48MVA>S
max
UT
=162,79MVA

Máybiếnápkhôngbịquátải
+Phânbốcôngsuấtquacáccấpđiệnápcủamáybiếnáptựngẫukhixảyrasự
cố:
S
CT
=
 

2
1
2
1
max
boUT
SS
[162,79-115,48]=23,66MVA
S

CH
= S
dmF

2
1
.S
UF
max
4
1
TD
S
=125
1 1
.14,82 .38,10
2 4
 
=108,07MVA
S
CC
= S
CH

S
CT
=108,07–23,66=84,41MVA
Tacóhìnhvẽphânbốcôngsuấtkhisựcốnhưsau:
Hìn
h 2.2: Phân bố công suất khi sự cố 1 phương án 1


Chếđộtảitừhạápsangcaovàtrungáp

Vậycuộnhạtảinặngnhất.
Tacó:S
CH
=108,07MVA
. . 1,4.0,5.250 175 MVA S 108,07
qt dmTN CH
K S

   
MVA

VậycáccuộndâycủaMBAtựngẫukhôngbịquátải.
+Côngsuấtthiếuphátvềhệthốngsovớilúcbìnhthường:
 S
thiếu
=S
VHT
+ S
UC
– 2.S
CC
=125,47+158,82-2.84,41=115,47MVA 
S
thiếu
=115,47MVA<S
dự trữ
=200MVA,nênkhibịsựcố1MBAbêntrungáp

thìhệthốnghuyđộngđủlượngcôngsuấtthiếuhụt.
ĐỒÁNTỐTNGHIỆPTRƯỜNGĐẠIHỌCĐIỆNLỰC


GVHD:ThS.ĐặngThànhTrung14SVTH:NgôThanhTùng

Sự cố 2:GiảsửhỏngMBAtựngẫuB2tạithờiđiểm14h-16hkhiphụtảitrung
cựcđại
max
UT
S
=162,79MVA.
Ápdụngcôngthứctươngtựsựcố1tacó:
+Điềukiệnkiểmtraquátải:
max
. . 2
SC
qt dmTN bo UT
K S S S

 

Với:
SC max
qt dmTN UT
K 1,4;
α 0,5; S 250 MVA; S 186, 05 MVA
   

Thaysố:1,4.0,5.250+2.115,48=405,96MVA>

max
UT
S
=162,79MVA

Máybiếnápkhôngbịquátải.
+Phânbốcôngsuấtquacáccấpđiệnápcủamáybiếnáptựngẫukhixảyrasựcố:
S
CT
=
max
UT
S
– 2.S
bo
=162,79–2.115,48=-68,17MVA
S
CH
= S
dmF
– S
UF
–
max
4
1
TD
S
=125–14,82–
4

1
.38,10=100,660MVA
S
CC
= S
CH
– S
CT
=100,660–(-68,17)=168,83MVA
Vậytacóhìnhvẽphânbốcôngsuấtkhisựcố:


Hình 2.3: Phân bố công suất khi sự cố 2 phương án 1

Chếđộtảihạvàtrungápsangcaoáp

Cuộnnốitiếptảinặngnhất.
Côngsuấtcủacuộndâynốitiếp:
.( ) 0,5.(100, 66 68,17) 84, 415 MVA K . . 1, 4.0,5.250 175
CH CT qt dmTN
S S S MVA
 
      

Vậycáccuộndâycủamáybiếnáptựngẫukhôngbịquátải.
+Côngsuấtthiếuphátvềhệthốngsovớilúcbìnhthường:
S
thiếu
= S
VHT

+ S
UC
– S
CC
=125,47+158,82–168,83=115,46MVA
S
thiếu
=115,46MVA<S
dự trữ
=200MVA,nênkhibịsựcố1MBAtựngẫuthìhệ
thốngcũnghuyđộngđủlượngcôngsuấtthiếuhụt.
ĐỒÁNTỐTNGHIỆPTRƯỜNGĐẠIHỌCĐIỆNLỰC


GVHD:ThS.ĐặngThànhTrung15SVTH:NgôThanhTùng

Sự cố 3:GiảsửhỏngMBAtựngẫuB2tạithờiđiểm6h-8hkhiphụtảitrungcực
tiểuS
min
UT
=130,23MVA
Khiđó:S
VHT
=81,89MVA;S
UC
=141,18MVA;S
UF
=13,18MVA
S
bo

=115,48MVA;
TD
S 33,52

MVA

+Phânbốcôngsuấtquacáccấpđiệnápcủamáybiếnáptựngẫukhixảyrasựcố:
min
2. 130,23 2.115,48 100,73 MVA
1 1
. 125 13,18 .33,52 103,44 MVA
4 4
103,44 ( 100,73) 204,17 MVA
CT UT bo
CH dmF UF TD
CC CH CT
S S S
S S S S
S S S
     
      
     

Tacóhìnhvẽphânbốcôngsuấtkhisựcố:

Hình 2.4: Phân bố công suất khi sự cố 3 phương án 1


Chếđộtảitrungvàhạsangcao


Cuộnnốitiếptảinặngnhất.
.( ) 0,5.(103,44 100,73) 102,085MVA K . . 1,4.0,5.250 175
CH CT qt dmTN
S S S MVA
 
      

VậycáccuộndâycủaMBAtựngẫukhôngbịquátải.

Côngsuấtthiếuphátvềhệthốngsovớilúcbìnhthường:
S
thiếu
= S
VHT
+ S
UC
– S
CC
=81,89+141,18–
204,17
=18,84MVA
S
thiếu
=18,84MVA<S
dự trữ
=200MVA,nênkhibịsựcố1MBAtựngẫuthìhệ
thốngcũnghuyđộngđủlượngcôngsuấtthiếuhụt.
Kết luận: Các máy biến áp đã chọn là phù hợp.
2.3.A. Tính toán tốn thất điện năng trong máy biến áp
Tổnthấttrongmáybiếnáphaicuộndâyvàmáybiếnáptựngẫugồmhaiphần:

+Tổnthấtsắtkhôngphụthuộcvàophụtảicủamáybiếnápvàbằngtổnthất
khôngtảicủanó.
ĐỒÁNTỐTNGHIỆPTRƯỜNGĐẠIHỌCĐIỆNLỰC


GVHD:ThS.ĐặngThànhTrung16SVTH:NgôThanhTùng

+Tổnthấtđồngtrongdâydẫnphụthuộcvàotảicủamáybiếnáp.
2.3.A.1. Tính tổn thất điện năng trong MBA 2 cuộn dây.
(Ápdụngcôngthức2.29a-SáchThiếtkếphầnđiệnnhàmáyđiệnvàtrạmbiếnáp)
Côngthứctínhnhưsau:A=8760.
2
0
Δ Δ .
bo
N
dmB
S
P P
S
 
 
 

 
 
 
 

Trong đó:

P
0
:Tổnthấtkhôngtảicủamáybiếnáp.
P
N
:Tổnthấtngắtmạchcủamáybiếnáp.
S
bo
:Côngsuấttảiquamáybiếnáp.
Vìcó2MBA2cuộndâygiốngnhaunênA
Σ
=2A
Thaysốvàotacó:

A=0,1.8760+0,4.
2
115,48
125
 
 
 
.8760=3866,60MWh
Suyra:A
Σ
=2.3866,60=7733,20MWh
2.3.A.2. Tính tổn thất điện năng trong MBA tự ngẫu.
Côngthứctínhnhưsau:

A =


P
0
.T + 365.
2 2 2
24
1
C Τ
C T H
i i i
Ν Ν Ν
dmTN dmTN dmTN
S S S
ΔΡ ΔΡ ΔΡ
S S S

 
     
 
    
     
 
     
 

.t
i
Trong đó: 
T:Sốgiờlàmviệctrong1nămcủamáybiếnáp,(T=8760h).
C
i

S
,
T
i
S
,
H
i
S
:Côngsuấtchảyquacuộncao,trung,hạởthờiđiểmt.
P
0
:Tổnthấtkhôngtảimáybiếnáp.
P
C
N
,P
T
N
,P
H
N
:Tổnthấtngắnmạchtrongcuộndâycao,trung,hạcủamáy
biếnáptựngẫu.
t
i
:Làthờigiantrongngàytínhtheogiờ
Tacó:
P 520kW
C T

N

 
   
P
520
2 2
C T
C H
N

 



   
=260kW
P
2 2
1 1 190 190
520
2 2 0,5
C H T H
C C
N
P

 



 
 
 

 
    
 
 
 
 
=260kW=0,26MW
P
















2
2

1

HCHT
CT
=
2
1 190 190
520
2 0,5

 

 
 
=260kW=0,26MW
ĐỒÁNTỐTNGHIỆPTRƯỜNGĐẠIHỌCĐIỆNLỰC


GVHD:ThS.ĐặngThànhTrung17SVTH:NgôThanhTùng

P



















C
HTHC
H
2
2
1

=
2
1 260 260
520
2 0,5

 

 
 
=780kW=0,78MW
Talạicó:
2
2

2
382677,18
47565,29
165265,7
( ) .
( ) .
( )
8
.
C
i i
T
i i
H
i i
S t
S t
S t
  
  
  



A
AT
=2.(0,12.8760+
2
365
250

.(0,26.382677,18+0,26.47565,29+0,78.165265,78)
=2x2457,299=4914,60MWh
Vậy tổng tổn thất điện năng của phương án 1 là:

A
1

=
ΔA
Σ
+ΔA
AT
=4914,60+7733,20=12647,8MWh

B. Phương án 2:

Hình 2.5: Sơ đồ nối điện phương án 1
2.1.B. Phân bố công suất các cấp điện áp
TươngtựnhưphươngánAtacótínhtoánphânbốcôngsuấtnhưsau:
2.1.1.B. MBA 2 cuộn dây trong sơ đồ bộ MF-MBA
CôngsuấtchạyquaMBAB3,B4đượcxácđịnhtheocôngthức:
3 4
1
125 .38,10 115,48
4
rieng
bo B B đmF TD
S S S S S MVA
      


2.1.2.B. MBA liên lạc
TổmáyphátđiệnF1,F2cungcấpchotựdùngriêng,phụtảiđịaphương,phần
cònlạiđẩylênthanhgóp110kVhoặc220kV.Vớiphânbốcôngsuấtnhưtrên,tatính
luồngcôngsuấtchảyquacáccấpđiệnápcủa2máybiếnáptựngẫu:
ĐỒÁNTỐTNGHIỆPTRƯỜNGĐẠIHỌCĐIỆNLỰC


GVHD:ThS.ĐặngThànhTrung18SVTH:NgôThanhTùng

( ) ( ) ( )
;
2 2
VHT UC bo UT bo
CC CT
S t S t S S t S
S S
  
 

S
)(t
CH
=S
)(t
CC
+S
)(t
CT

Saukhitínhtoánthuđượckếtquảghiởbảng2.4:

Bảng 2.4: Phân bố công suất cho các cấp điện áp của máy biến áp tự ngẫu
t,h 0-4 4-6 6-8 8-10 10-12

12-14 14-16 16-18
18-
20
20-22

22-24

S
CC
,
MVA
45,66

45,66

53,80

54,62

70,34

93,37 84,41 91,72 68,69

76,83 77,65
S
CT
,

MVA
15,52

15,52

7,38 7,38 15,52

15,52 23,66 15,52 15,52

7,38 7,38
S
CH
,
MVA
61,17

61,17

61,17

62,00

85,86

108,89

108,07

107,24


84,21

84,21 85,03

2.2.B. Chọn loại và công suất định mức của máy biến áp
2.2.B.1. MBA 2 cuộn dây trong sơ đồ bộ MF-MBA
- Máy biến áp B1 được ghép bộ với máy phát điện F1:
Đượcchọntheocôngthứcsau:
S
dmB
 S
dmF
-
max
1
4
TD dmF
S S

=125MVA
Trong đó:
S
dmF
:Côngsuấtđịnhmứccủamáyphátđiện.
S
dmB
:Côngsuấtđịnhmứccủamáybiếnápđượcchọn.
VậytachọnmáybiếnápTДЦ-125000-242/10,5cócácthôngsốnhưbảng2.5.
Bảng 2.5: Thông số kỹ thuật của máy biến áp hai cuộn dây B1
Loại S

dm
 U
Cdm
 U
Hdm


P



P


U
N
% I
0
%
Máy (MVA)

(kV) (kV) (kW) (kW)
TДЦ-125000-
242/10,5
125 242 10,5 115 380 11 0,5

- Máy biến áp B4 được ghép bộ với máy phát điện F4
.
:
TươngtựtachọnMBA:TДЦ-125000-121/10,5cóthôngsốkỹthuậtnhưbảng2.6:




ĐỒÁNTỐTNGHIỆPTRƯỜNGĐẠIHỌCĐIỆNLỰC


GVHD:ThS.ĐặngThànhTrung19SVTH:NgôThanhTùng

Bảng 2.6: Thông số kỹ thuật của máy biến áp hai cuộn dây B4
Loại S
dm
 U
Cdm
 U
Hdm


P



P


U
N
% I
0
%
Máy (MVA)


(kV) (kV) (kW) (kW)
TДЦ-125000-
121/10,5
125 121 10,5 100 400 10,5 0,5

2.2.B.2. MBA tự ngẫu
Côngsuấtđịnhmức củamáybiếnáptự ngẫu được chọntheocôngsuấtđịnh
mứccủamáyphátđiện:
max
1 1 1
125 250
0,5
dmTN thua dmF
S S S MVA
 
      

VậytachọnmáybiếnáptựngẫuATДЦTH-250000-230/121/11cócácthôngsố
kỹthuậtnhưbảng2.7
Bảng 2.7: Thông số kỹ thuật của máy biến áp tự ngẫu
Loạimáy
S
dm

Điệnáp(kV)

P




P


I%

(MVA)


(kW) (kW) U
N
%
U
C
 U
T
 U
H
   C-T C-H T-H
ATДЦTH

250 230 121 11 120 520 0,5 11 32 20

1. Kiểm tra quá tải của MBA:
a. Kiểm tra khi làm việc bình thường:
Domáybiếnápđượcchọntheocôngsuấtđịnhmứcmáyphátnênkhôngcầnkiểm
traquátải.
b. Kiểm tra khi có sự cố MBA:
Sự cố 1:GiảsửhỏngbộMF-MBA(F4-B4)bêntrungtạithờiđiểm14h-16hphụ
tảitrungcựcđại

max
UT
S
=162,79MVA.
Khiđó:S
VHT
=125,47MVA;S
UC
=158,82MVA;S
UF
=14,82MVA
S
bo
=115,48MVA;
TD
S
=38,10MVA
+Điềukiệnkiểmtra:2.

.K
SC
qt
. S
dmTN
 S
max
UT

Với:
4,1

SC
qt
K
;
5,0


;
250MVA
dmTN
S


Vậytacó:2.0,5.1,4.250=350MVA>S
max
UT
=162,79MVA

Máybiếnápkhôngbịquátải.
+Phânbốcôngsuấtquacáccấpđiệnápcủamáybiếnáptựngẫukhixảyrasựcố:
ĐỒÁNTỐTNGHIỆPTRƯỜNGĐẠIHỌCĐIỆNLỰC


GVHD:ThS.ĐặngThànhTrung20SVTH:NgôThanhTùng

S
CT
=
max
1 1

162,79 81,4 MVA
2 2
UT
S   

  S
CH
=S
dmF
–
14,82 38,10
125
2 4 2 4
UF
TD
S
S
   
=108,07MVA
S
CC
=S
CH
– S
CT
=108,07–81,4=26,67MVA
Vậytacóhìnhvẽphânbốcôngsuấtkhixảyrasựcố:

Hình 2.6: Phân bố công suất khi sự cố 1 phương án 2


Chếđộtảitừhạápsangcaovàtrungáp

Vậycuộnhạtảinặngnhất.
Tacó:
 . . 1,4.0,5.250 175MVA 107,54(MVA)
qt dmTN CH
K S S

   

VậycáccuộndâycủaMBAtựngẫukhôngbịquátải.
+Côngsuấtthiếuphátvềhệthốngsovớilúcbìnhthường:
S
thiếu
= S
VHT
+S
UC
–2.S
CC
– S
bo
=125,47+158,82–2.26,14–115,48=116,53MVA
ThấyS
thiếu
=116,53MVA<S
dự trữ
=200MVA,nênkhibịsựcốcủamáybiếnáp
bêntrungápthìhệthốnghuyđộngđủlượngcôngsuấtthiếuhụt.
Sự cố 2:GiảsửhỏngbộMBAtựngẫu(F2-B2)bêntrungtạithờiđiểm14h-16h

phụtảitrungcựcđại
max
UT
S
=162,79MVA
Khiđó:S
VHT
=125,47MVA;S
UC
=158,82MVA;S
UF
=14,82MVA
S
bo
=115,48MVA;
TD
S
=38,10MVA
+Điềukiệnkiểmtraquátải:
max
. .
SC
qt dmTN bo UT
K S S S

 

Với:
SC max
qt dmTN UT

K 1,4;
α 0,5;S 250MVA;S 114, 05MVA
   

Thaysố:1,4.0,5.250+115,48=290,48MVA>
max
UT
S
=162,79MVA

Máybiếnápkhôngbịquátải.
ĐỒÁNTỐTNGHIỆPTRƯỜNGĐẠIHỌCĐIỆNLỰC


GVHD:ThS.ĐặngThànhTrung21SVTH:NgôThanhTùng

+Phânbốcôngsuấtquacáccấpđiệnápcủamáybiếnáptựngẫukhixảyrasựcố:
S
CT
=S

max
UT
S
bo
=162,79–115,48=47,31MVA
  S
CH
=S
dmF

– S
UF
–
4
TD
S
=125–14,82–
38,10
4
=100,660MVA
 
S
CC
=S
CH
– S
CT
=100,660–47,31=53,345MVA
Tacóhìnhvẽphânbốcôngsuấtkhisựcố:

Hình 2.7: Phân bố công suất khi sự cố 2 phương án 2

Chếđộtảitừhạápsangcaovàtrungáp

Cuộnhạtảinặngnhất.
Tacó:
. . 1,4.0,5.250 175MVA 99,60MVA
qt dmTN CH
K S S


   

Vậykhôngcócuộnnàocủamáybiếnáptựngẫubịquátải.
+Côngsuấtthiếuvềphíahệthốngsovớilúcbìnhthường:
S
thiếu
=S
VHT
+ S
UC
– S
CC
– S
bo
=125,47+158,82–53,345–115,48=115,47MVA
S
thiếu
=115,47MVA<S
dự trữ
=200MVA
Nênkhibịsựcốcủamáybiếnáptựngẫuthìhệthốnghuyđộngđủlượngcôngsuất
thiếuhụt.
Kết luận: Các máy biến áp đã chọn là phù hợp.
2.3.B. Tính toán tốn thất điện năng trong máy biến áp
TươngtựnhưphươngánAtacó:
+TổnthấtđiệnnăngtrongmáybiếnápB1:


















2
1
0
dmT
bo
N
S
S
ΔΡΔΡΔΑ
.8760
Trong đó:

P
o
=115kW=0,115MW;



P
N
=380kW=0,38MW;S
bo
=115,48MVA
ĐỒÁNTỐTNGHIỆPTRƯỜNGĐẠIHỌCĐIỆNLỰC


GVHD:ThS.ĐặngThànhTrung22SVTH:NgôThanhTùng

TừsốliệutatínhđượctổnthấtđiệnnănghàngnămcủamáybiếnápB1:
2
1
115,48
0,115 0,38. .8760 3848, 47 MWh
125
B
ΔΑ
 
 
  
 
 
 
 
 

+TổnthấtđiệnnăngtrongmáybiếnápB4:
2
4 0

4
bo
B N
dmT
S
ΔΑ ΔΡ ΔΡ
S
 
 
 
 
 
 
 
 
.8760
Trong đó:
P
0
=100kW,P
N
=400kW,S
bo
=115,48MVA
TừcácsốliệuđótatínhđượctổnthấtđiệnnănghàngnămcủamáybiếnápB4:
2
4
115,48
0,1 0,4. .8760 3866,60 MWh
125

B
ΔΑ
 
 
  
 
 
 
 
 

+TổnthấtđiệnnăngcủamáybiếnápB2vàB3:
24
2 2 2
( 2 3) 0
2
1
365
2.[ . . ( .( ) .( ) .( ) ). ]
C C T T H H
B B N i N i N i i
dmTN
ΔΑ P T P S P S P S t
S

      


Trong đó:
∆P

o
=120kW=0,12MW
H
N
T
N
C
N
PPP  ,,
:Tổnthấtngắnmạchtrongcáccuộndâycao,trung,hạ
P 520kW
C T
N

 
   
P
520
2 2
C T
C H
N

 



   
=260kW=0,26MW
2 2

1 1 190 190
520 260 0,26
2 2 0,5
C H T H
C C
N
P
P kW MW

 


 
 
  

 
       
 
 
 
 

P

















2
2
1

HCHT
CT
=
2
1 190 190
520 260 0,26
2 0,5
kW MW

 
  
 
 

P



















C
HTHC
H
2
2
1

=
2
1 260 260
520 780 0,78
2 0,5
kW MW


 
  
 
 

Talạicó:
2
2
2
115970,80
( ) .
( )
4926,41
165265
.
( )
,78
.
C
i i
T
i i
H
i i
S t
S t
S t
  
  

  

Suyra:∆A
(B2+B3)
=2.(0,12.8760+
2
160
365
.
250
340,59
)=3975,18MWh
Vậy tổng tổn thất điện năng của phương án 2 là:
2 1 4 2 3B B B B
A A A A
 
      
=3866,60+3848,47+3975,18=11690,25MWh

ĐỒÁNTỐTNGHIỆPTRƯỜNGĐẠIHỌCĐIỆNLỰC


GVHD:ThS.ĐặngThànhTrung23SVTH:NgôThanhTùng

Vậytacóbảngtổnghợpkếtquảchương2nhưsau:
Phươngán1
Tênmáybiếnáp ΔA,MWh
ТДЦ125000/121 4914,60
ATДЦTH25000/230 7733,20
Tổng 12647,8

Phươngán2
Tênmáybiếnáp ΔA,MWh
ТДЦ125000/121 3848,47
ТДЦ125000/230 3866,60
ATДЦTH25000/230 3975,18
Tổng 11690,25

ĐỒÁNTỐTNGHIỆPTRƯỜNGĐẠIHỌCĐIỆNLỰC


GVHD:ThS.ĐặngThànhTrung24SVTH:NgôThanhTùng

CHƯƠNG 3
TÍNH TOÁN KINH TẾ KỸ THUẬT, CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU
3.1. Lựa chọn sơ đồ thiết bị phân phối
3.1.1. Phương án 1
Chọnsơđồthiếtbịphânphốichomạchđiệnphíađiệnápcaovàphíađiệnáp
trungđượcchọncăncứvàosốmạchđườngdâyvàmạchmáybiếnápđấunốivào
chúng.Tacó:
 -Phía220kV:Gồmcó1lộképx150MWchophụtảivà1lộképtruyềntải
côngsuấtvềhệthống.
Vậy:Có2mạchmáybiếnápvà4mạchđườngdâynêntadùngsơđồhaihệ
thốngthanhgóp.
-Phía110kV:Gồmcó1lộképx90MWvà1lộđơnx50MW.
Vậy:Có4mạchmáybiếnápvà3mạchđườngdâynêntadùngsơđồhaihệ
thốngthanhgóp.
Vậytacósơđồthiếtbịphânphốichophươngán1nhưsau:

Hình 3-1 : Sơ đồ thiết bị phân phối phương án 1
3.1.2. Phương án 2

Tươngtựphươngán1tacũngcó:
ĐỒÁNTỐTNGHIỆPTRƯỜNGĐẠIHỌCĐIỆNLỰC


GVHD:ThS.ĐặngThànhTrung25SVTH:NgôThanhTùng

-Phía220kV:Gồmcó1lộképx150MW.Đườngdâylộképtruyềntảicôngsuất
vềhệthống.
Vậy:Có3mạchmáybiếnápvà4mạchđườngdâynêntadùngsơđồhaihệ
thốngthanhgópcóthanhgópđườngvòng
-Phía110kV:Gồmcó1lộképx90MWvà1lộđơnx50MW.
Vậy:Có3mạchmáybiếnápvà3mạchđườngdâynêntadùngsơđồhaihệ
thốngthanhgópcóthanhgópđườngvòng.
Vậytacósơđồthiếtbịphânphốichophươngán2nhưsau:


Hình 3-2 : Sơ đồ thiết bị phân phối phương án 2
3.2. Tính toán kinh tê, kỹ thuật. Chọn phương án tối ưu
Phươngántốiưuđượcchọnphảicăncứvàovốnđầutưmáybiếnáp,thiếtbị
phânphốivàchiphívậnhànhhàngnăm.Việctínhtoánvềvốnđầutưvàchiphívận
hànhđượcthểhiệnnhưsau:
3.2.1. Các chỉ tiêu kinh tế của phương án I
1. Vốn đầu tư cho các máy biến áp
V
B
=k
B
.v
B


Trongđó:
-k
B
làhệsốxétđếnviệcvậnchuyểnvàlắprápmáybiếnáp.