Thiết kế phần điện nhà máy điện công suất 500W

N TT NGHIP THIT K PHN IN NH MY NHIT IN
Lời nói đầu
Lời nói đầu

Trong thời kỳ công nghiệp hoá-hiện đại hoá đất nớc, ngành điện giữ một vai trò rất
quan trọng đối với việc phát triển kinh tế và nâng cao mọi mặt đời sống xã hội. Trong đời
sống, điện năng rất cần cho sinh hoạt và phục vụ sản xuất. Trớc sự phát triển mạnh mẽ
của xã hội, đòi hỏi phải có thêm nhiều nhà máy điện để đáp ứng cho nhu cầu tiêu thụ điện
ngày càng tăng, tạo điều kiện cho sự phát triển của đất nớc.
Trong hệ thống điện, các nhà máy điện có nhiệm vụ biến đổi năng lợng sơ cấp nh than,
dầu, khí đốt, thuỷ năngthành điện năng. Hiện nay ở nớc ta lợng điện năng đợc sản xuất
hàng năm bởi các nhà máy nhiệt điện không còn chiếm tỉ trọng lớn nh thập kỷ 80. Tuy
nhiên, với thế mạnh nguồn nguyên liệu nh ở nớc ta, tính chất phụ tải đáy của nhà máy
nhiệt điệnthì việc củng cố và xây dựng mới các nhà máy nhiệt điện vẫn đang là một
nhu cầu đối với giai đoạn phát triển hiện nay.
Là sinh viên ngành Hệ thống điện, việc thực hành và rèn luyện kỹ năng thiết kế nhà
máy điện là rất quan trọng. Đồ án tốt nghiệp thiết kế phần điện nhà máy điện là một cơ
hội để mỗi sinh viên ôn luyện, trau dồi kiến thức chuyên ngành, phục vụ hữu ích cho công
việc thực tế sau này.
Đồ án thiết kế tốt nghiệp gồm có 2 phần:
Phần I: Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện công suất 500MW.
Phần II: Phân bố tối u công suất cho các tổ máy trong nhà máy theo
phơng pháp quy hoạch động.
Mặc dù đã rất cố gắng song kiến thức và kinh nghiệm bản thân còn hạn chế nên bản đồ
án thiết kế tốt nghiệp của em có thể còn nhiều thiết sót, em rất mong nhận đợc sự góp ý
của các thầy, cô.
Em xin chân thành cảm ơn thầy Đào Quang Thạch cùng các thầy cô giáo khác trong
bộ môn HTĐ đã nhiệt tình hớng dẫn để em có thể hoàn thành đồ án này.
Hà Nội, ngày 01 tháng 01 năm 2011
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Văn Vinh

NGUYN VN VINH - LP HT3 - K51
5
N TT NGHIP THIT K PHN IN NH MY NHIT IN
Phần i:
thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện
CHƯƠNG I
Chọn máy phát điện - tính toán phụ tải - cân bằng công suất
1.1. Chọn máy phát điện
Theo nhiệm vụ thiết kế, nhà máy nhiệt điện gồm 5 tổ máy, mỗi tổ máy có công suất
100MW cung cấp cho phụ tải địa phơng cấp 10kV, phụ tải trung áp 110kV, phụ tải cao áp
220kV và nối với hệ thống ở cấp 220kV, công suất tự dùng cực đại bằng 6,1% công suất
định mức của nhà máy với hệ số công suất của phụ tải tự dùng là 0,85. Để thuận tiện cho
việc xây dựng và vận hành ta chọn các máy phát điện cùng loại. Căn cứ vào các yêu cầu
trên ta chọn 5 máy phát loại TB -100 - 2 với các thông số kỹ thuật đợc ghi trong bảng
sau:
Bảng 1-1
dm
S
(MVA)
dm
P
(MW)
n
(V/p)
dm
U
(kV)
cos
dmStator
I

(kA)
X
d

X
d
'
X
d
117,65 100 3000 10,5 0,85 6,475 0,183 0,263 1,79
1.2. Tính toán phụ tải và cân bằng công suất
Điện năng là một dạng năng lợng đặc biệt, nó ít có khả năng tích lũy với công suất lớn
bởi vậy điện năng sản xuất ra đến đâu phải tiêu thụ đến đó. Lợng điện năng do các nhà
máy điện phát ra phải cân bằng với lợng điện năng tiêu thụ của phụ tải tại mọi thời điểm.
Trong thực tế mức độ tiêu thụ điện năng của phụ tải luôn thay đổi theo thời gian. Do đó
việc tìm đợc đồ thị phụ tải là một việc rất quan trọng với ngời thiết kế và ngời vận hành,
vì nhờ có đồ thị phụ tải ta có thể lựa chọn đợc phơng án, sơ đồ nối điện phù hợp để đảm
bảo các chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện. Ngoài ra đồ thị
phụ tải còn cho phép chọn đúng dung lợng của máy biến áp, phân bố đợc công suất tối u
giữa các nhà máy điện hoặc giữa các tổ máy trong một nhà máy điện. Để chọn đúng dung
lợng và tính toán tổn thất điện năng trong máy biến áp, cần thiết lập sơ đồ phụ tải ngày
của nhà máy. Máy biến áp đợc chọn theo công suất biểu kiến, mặt khác hệ số cos của
các cấp điện áp khác nhau không nhiều nên cân bằng công suất có thể tính toán dạng
công suất biểu kiến ở các cấp điện áp của nhà máy thiết kế.
1.2.1. Đồ thị phụ tải nhà máy (NM)
Nhà máy nhiệt điện gồm 5 tổ máy, mỗi tổ máy có công suất định mức là 100MW với hệ
số công suất định mức cos
F
= 0,85.
NGUYN VN VINH - LP HT3 - K51

6
N TT NGHIP THIT K PHN IN NH MY NHIT IN
Công suất đặt của toàn nhà máy là:
S
đmNM
= 5.S
đmF
= 5.

cos
mF
P
= 5.
85,0
100
= 588,235 (MVA)
Công suất phát của nhà máy tại các thời điểm t trong chế độ làm việc bình thờng đợc
tính toán theo công thức sau:
S
NM
(t) =
100
%
NM
P
. 5.

cos
mF
P

(MVA)
Trong đó:
- S
NM
(t) : Công suất biểu kiến của phụ tải nhà máy tại thời điểm t (MVA)
- P
đmF
: Công suất tác dụng định mức của máy phát (MW)
- P
NM
(t)% : Công suất tác dụng của nhà máy tính theo % công suất tác dụng cực đại
của nhà máy tại các thời điểm trong ngày.
- cos
F
: Hệ số công suất định mức của máy phát; cos
F
= 0,85.
Phụ tải nhà máy tại các thời điểm t đợc tổng kết trong bảng sau:
Bảng 1-2
t (h) 0 7 7 12 12 15 15 20 20 - 24
P
NM
% 80 90 85 100 85
S
NM
(t)(MVA) 470,588 529,412 500,000 588,235 500,000
Hình 1: Đồ thị phụ tải nhà máy
1.2.2. Đồ thị phụ tải tự dùng của nhà máy
Theo nhiệm vụ thiết kế, ta có công suất tự dùng cực đại bằng 6,1% công suất định mức
của nhà máy với hệ số công suất cos

td
= 0,85.
NGUYN VN VINH - LP HT3 - K51
7
N TT NGHIP THIT K PHN IN NH MY NHIT IN
Công suất tự dùng lớn nhất của nhà máy là:
S
tdmax
=
td
dmF
P


cos
.5.
100
%
=
85,0
100
.5.
100
1,6
= 35,882 MVA
Công suất tự dùng theo thời gian đợc xác định theo công thức sau:
S
td
(t) =
)

)(
.6,04,0(
cos
.
100
%
dmNM
NM
td
dmNM
S
tSP
+


(MVA)
Trong đó:
- S
td
(t) : Công suất biểu kiến của phụ tải tự dùng tại thời điểm t (MVA)
- P
đmNM
: Công suất tác dụng định mức của nhà máy; P
đmNM
= 5.P
đmF
= 5.100 =
500MW
- S
đmNM

: Công suất đặt của nhà máy; S
đmNM
= 588,2353 MVA
- S
NM
(t) : Công suất phát của nhà máy tại thời điểm t (MVA)
- %: Phần trăm công suất điện tự dùng cực đại; % = 6,1%
Bảng 1-3
t (h) 0 7 7 12 12 15 15 20 20 - 24
S
NM
(t)(MVA) 470,588 529,412 500,000 588,235 500,000
S
td
(t) (MVA) 31,576 33,729 32,653 35,882 32,653
Hình 2: Đồ thị phụ tải tự dùng của nhà máy
1.2.3. Đồ thị phụ tải địa phơng (10kV)
Phụ tải địa phơng của nhà máy có: U
đmđp
= 10kV, P
đpmax
= 18 MW, cos
đp
= 0,86.
Dựa vào bảng biến thiên phụ tải địa phơng hàng ngày ta xác định phụ tải địa phơng tại
từng thời điểm theo công thức sau:
S
đp
(t) =
dp

dp
P
tP

cos
.
100
)%(
max
(MVA)
NGUYN VN VINH - LP HT3 - K51
8
N TT NGHIP THIT K PHN IN NH MY NHIT IN
Trong đó:
-S
đp
(t) : công suất biểu kiến của phụ tải địa phơng tại thời điểm t (MVA)
-P
max
: công suất tác dụng cực đại của phụ tải địa phơng (MW)
-P
đp
%(t) : công suất tác dụng tính theo % của công suất tác dụng cực đại của phụ
tải địa phơng tại thời điểm t (%).
-cos
đp
: hệ số công suất trung bình của phụ tải địa phơng.
Biến thiên phụ tải địa phơng đợc tổng kết trong bảng sau:
Bảng 1-4
t (h) 0 8 8 12 12 16 16 20 20 - 24

P
dp
%(t) 65 85 100 80 60
S
dp
(t) (MVA) 13,605 17,791 20,930 16,744 12,558
Hình 3: Đồ thị phụ tải địa phơng
1.2.4. Đồ thị phụ tải trung áp (110kV)
Phụ tải trung áp của nhà máy có: U
đmT
= 110 kV, P
Tmax
= 180 MW, cos
T
= 0,89.
Phụ tải trung áp tại các thời điểm t đợc tính toán theo công thức sau:
S
T
(t) =
T
T
T
P
tP

cos
.
100
)%(
max

(MVA)
Trong đó:
- S
T
(t) : công suất biểu kiến của phụ tải trung áp tại thời điểm t (MVA)
- P
Tmax
: công suất tác dụng của phụ tải trung áp cực đại (MW)
NGUYN VN VINH - LP HT3 - K51
9
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN
- P
T
%(t): % c«ng suÊt cùc ®¹i cña phô t¶i trung ¸p t¹i thêi ®iÓm t (%)
- cosφ
T
: hÖ sè c«ng suÊt trung b×nh cña phô t¶i trung ¸p.
BiÕn thiªn phô t¶i trung ¸p ®îc tæng kÕt trong b¶ng sau:
B¶ng 1-5
t (h) 0 – 7 7 – 11 11 – 15 15 – 20 20 - 24
P
T
%(t) 65 90 85 100 70
S
T
(t) (MVA) 131,461 182,022 171,910 202,247 141,573
H×nh 4: §å thÞ phô t¶i trung ¸p
1.2.5. §å thÞ phô t¶i cao ¸p (220kV)
Phô t¶i cao ¸p cña nhµ m¸y cã: U
C®m

= 220kV, P
Cmax
= 160MW, cosφ
C
= 0,88
Phô t¶i t¹i c¸c thêi ®iÓm t ®îc tÝnh nh sau:
S
C
(t) =
C
C
C
P
tP
ϕ
cos
.
100
)%(
max
(MVA)
Trong ®ã:
- S
C
(t) : c«ng suÊt biÓu kiÕn cña phô t¶i cao ¸p t¹i thêi ®iÓm t (MVA)
- P
Cmax
: c«ng suÊt t¸c dông cùc ®¹i cña phô t¶i cao ¸p (MW)
- P
C

%(t) : % c«ng suÊt cùc ®¹i cña phô t¶i cao ¸p t¹i thêi ®iÓm t (%)
- cosφ
C :
hÖ sè c«ng suÊt trung b×nh cña phô t¶i cao ¸p.
BiÕn thiªn phô t¶i cao ¸p ®îc tæng kÕt trong b¶ng sau:

NGUYỄN VĂN VINH - LỚP HTĐ3 - K51
10
N TT NGHIP THIT K PHN IN NH MY NHIT IN
Bảng 1-6
t (h) 0 7 7 12 12 14 14-18 18-24
P
C
%(t) 70 100 80 85 70
S
C
(t) (MVA) 127,273 181,818 145,455 154,545 127,273
Hình 5: Đồ thị phụ tải cao áp
1.2.6. Công suất phát vào hệ thống (HT)
Công thức cân bằng công suất toàn nhà máy nh sau:
S
NM
(t) = S
TD
(t) + S
f
(t) + S
T
(t) + S
C

(t) + S
HT
(t) + S(t)
Trong đó : S
HT
(t): công suất phát về hệ thống tại thời điểm t (MVA)
S
NM
(t): công suất phát của nhà máy tại thời điểm t (MVA)
S
f
(t): công suất phụ tải địa phơng tại thời điểm t (MVA)
S
T
(t): công suất phụ tải trung áp tại thời điểm t (MVA)
S
C
(t): công suất phụ tải cao áp tại thời điểm t (MVA)
S
TD
(t): công suất tự dùng của nhà máy tại thời điểm t (MVA)
S(t) : tổn thất công suất tronghệ thống tại thời điểm t (MVA)
Do tổn thất công suất rất nhỏ so với công suất các phụ tải nên thờng bỏ qua trong tính
toán cân bằng công suất sơ bộ.
Từ đó ta tính toán đợc công suất phát vào hệ thống nh sau:
S
HT
(t) = S
NM
(t) - [ S

TD
(t) + S
T
(t) + S
C
(t) + S
dp
(t) ] (MVA)
NGUYN VN VINH - LP HT3 - K51
11
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN
C«ng suÊt tæng phÝa cao ¸p:
S
CΣ
(t) = S
C
(t) + S
HT
(t) (MVA)
TÝnh to¸n theo c¸c c«ng thøc trªn ta thu ®îc b¶ng kÕt qu¶ tÝnh to¸n nh sau:
B¶ng 1-7: B¶ng kÕt qu¶ tÝnh to¸n c©n b»ng c«ng suÊt
t S
T
(t) S
C
(t) S
dp
(t) S
td
(t) S

NM
(t) S
HT
(t)
(h) (MVA) (MVA) (MVA) (MVA) (MVA) (MVA)
0 – 7 131,461 127,273 13,605 31,576 470,588 166,673 293,946
7 – 8 182,022 181,818 13,605 33,729 529,412 118,238 300,056
8 – 11 182,022 181,818 17,791 33,729 529,412 114,052 295,870
11 – 12 171,91 181,818 17,791 33,729 529,412 124,164 305,982
12 – 14 171,91 145,455 20,93 32,653 500 129,052 274,507
14 – 15 171,91 154,545 20,93 32,653 500 119,962 274,507
15 – 16 202,247 154,545 20,93 35,882 588,235 174,631 329,176
16 - 18 202,247 154,545 16,744 35,882 588,235 178,817 333,362
18 – 20 202,247 127,273 16,744 35,882 588,235 206,089 333,362
20 - 24 141,573 127,273 12,558 32,653 500 185,943 313,216
H×nh 6: §å thÞ c«ng suÊt ph¸t vÒ hÖ thèng
NGUYỄN VĂN VINH - LỚP HTĐ3 - K51
12
N TT NGHIP THIT K PHN IN NH MY NHIT IN
Nhận xét:
Qua kết quả tính toán và các đồ thị phụ tải ta có các nhận xét chung nh sau:
- Nhà máy thiết kế có công suất đặt S
dmNM
= 588,235 MVA , phát công suất cực đại S
dmNM
= 588,235 MVA vào khoảng thời gian 15 20 h, phát công suất cực tiểu S
NMmin
=
470,588 MVA vào khoảng thời gian 0 7h.
- Phụ tải trung áp 110kV:

Đạt cực đại S
Tmax
= 202,247 MVA vào khoảng thời gian 15 20h.
Đạt cực tiểu S
Tmin
= 131,461 MVA vào khoảng thời gian 0 7h.
- Phụ tải cao áo 220kV:
Đạt cực đại S
Cmax
= 181,818 MVA vào khoảng thời gian 7 12h.
Đạt cực tiểu S
Cmin
= 127,273 MVA vào khoảng thời gian 0 7h và 18 24h.
- Công suất phát về hệ thống:
Đạt cực đại S
HTmax
= 206,089 MVA vào khoảng thời gian 18 20h.
Đạt cực tiểu S
HTmin
= 114,052 MVA vào khoảng thời gian 8 11h.
- Phụ tải địa phơng:
Đạt cực đại S
dpmax
= 20,930 MVA vào khoảng thời gian 12-16h.
Đạt cực tiểu S
dpmin
= 12,558 MVA vào khoảng thời gian 20-24h.
- Phụ tải tự dùng:
Đạt cực đại S
tdmax

= 35,882 MVA vào khoảng thời gian 15 20h.
Đạt cực tiểu S
tdmin
= 31,576 MVA vào khoảng thời gian 0 7h.
Qua kết quả tính toán và các đồ thị phụ tải ta nhận thấy phụ tải nhà máy phân bố không
đều trên cả ba cấp điện áp.
Công suất tổng của hệ thống (không kể nhà máy thiết kế) là 5100 MVA, dự trữ quay
của hệ thống là 357 MVA( tức 7% công suất tổng của hệ thống). Giá trị này lớn hơn trị số
công suất cực đại mà nhà máy phát về hệ thống S
HTmax
= 206,089 MVA và lớn hơn công
suất định mức của một máy phát.
Phụ tải cao áp và trung áp đều khá lớn do đó việc đảm bảo cung cấp điện cho các phụ
tải này là rất quan trọng.
Từ bảng tính toán tổng hợp trên ta xây dựng đợc đồ thị phụ tải tổng hợp của toàn nhà
máy nh sau:
NGUYN VN VINH - LP HT3 - K51
13
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN
H×nh 7: §å thÞ phô t¶i tæng hîp cña toµn nhµ m¸y
NGUYỄN VĂN VINH - LỚP HTĐ3 - K51
14
N TT NGHIP THIT K PHN IN NH MY NHIT IN
CHƯƠNG ii
Xác định CáC PHƯƠNG áN và ChọN máy biến áp
2.1. Đề xuất các phơng án
Chọn sơ đồ nối điện chính là một khâu rất quan trọng trong thiết kế nhà máy điện, các
phơng án đa ra phải đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cho các phụ tải đồng thời phải thể
hiện tính khả thi và đem lại hiệu quả kinh tế.
Theo nhiệm vụ thiết kế, nhà máy điện có 5 tổ máy với công suất định mức của mỗi tổ

máy là 100MW, có nhiệm vụ cung cấp điện cho phụ tải các cấp điện áp (10kV, 110kV,
220kV) và tải công suất thừa lên hệ thống.
Theo nhận xét cuối chơng I ta thấy phụ tải trung áp và cao áp đều khá lớn nên việc đảm
bảo cung cấp điện liên tục cho các phụ tải này là rất quan trọng đối với nhà máy. Công
suất phát về hệ thống cực đại S
HTmax
= 206,089 MVA cũng rất lớn. Phụ tải địa phơng
chiếm một lợng nhỏ trong tổng công suất phát của nhà máy. Do đó để đơn giản cho vận
hành ta sử dụng sơ đồ bộ máy phát - máy biến áp, phụ tải địa phơng lấy từ phía hạ của các
máy biến áp liên lạc, phụ tải tự dùng lấy từ đầu cực các máy phát.
Nhận xét:
- Nhà máy thiết kế cung cấp điện cho phụ tải trung áp 110kV, phụ tải cao áp 220kV và
cấp lên hệ thống 220kV. Trung tính mạng điện cấp điện áp 220kV và 110kV đều nối đất
trực tiếp nên ta sử dụng máy biến áp tự ngẫu để liên lạc giữa 3 cấp điện áp (220kV;
110kV; 10,5kV). Hệ số có lợi khi dùng máy biến áp tự ngẫu (MBATN) là:
=
C T
C
U U 220 110
0,5
U 220

= =
- Phụ tải địa phơng lấy từ phía hạ của hai máy biến áp liên lạc, có công suất cực đại là:
S
dpmax
= 20,903 MVA.
Ta có:
%15%9,8
65,117.2

903,20
.2
max
<==
mF
p
S
s

Vậy để cung cấp điện cho phụ tải địa phơng không cần sử dụng thanh góp điện áp máy
phát.
- Ta có: 2. S
đmF
= 2.117,65 = 235,3 MVA > S
Tmax
= 202,247 MVA
Do đó có thể ghép từ 1 đến 2 bộ máy phát - máy biến áp hai cuộn dây lên thanh góp
điện áp phía trung hoặc không cần ghép bộ máy phát máy biến áp bên trung nếu ta sử
dụng 2 máy biến áp tự ngẫu liên lạc giữa 2 cấp điện áp 110kV 220kV.
NGUYN VN VINH - LP HT3 - K51
15
N TT NGHIP THIT K PHN IN NH MY NHIT IN
Từ các nhận xét trên ta có thể đề xuất các phơng án nối điện cho nhà máy thiết kế nh
sau:
2.1.1. Phơng án I
ở phơng án I ta dùng hai bộ máy phát - máy biến áp hai cuộn dây nối vào thanh góp
110kV, một bộ máy phát - máy biến áp hai cuộn dây nối vào thanh góp 220kV. Để liên
lạc giữa 3 cấp điện áp 10,5 kV, 110 kV, 220 kV ta dùng hai máy biến áp tự ngẫu 3 pha.
Phụ tải địa phơng đợc cấp điện từ phía hạ áp của các máy biến áp liên lạc. Phụ tải tự dùng
lấy từ đầu cực của các máy phát.

Ưu điểm: Chỉ dùng một bộ máy phát - máy biến áp cấp 220kV nên thiết bị phân phối
phía cao áp đơn giản, vận hành linh hoạt, vốn đầu t nhỏ.
Nh ợc điểm : Công suất của hai bộ máy phát - máy biến áp hai cuộn dây lớn hơn công
suất phụ tải phía trung cả vào thời điểm phụ tải cực đại nên nguồn công suất thừa đi về
phía cao áp 220kV, dòng công suất đi qua hai máy biến áp, do đó tổn thất công suất trong
các máy biến áp lớn.
2.1.2. Phơng án II
ở phơng án II ta dùng hai máy biến áp tự ngẫu 3 pha để liên lạc giữa các cấp điện áp
10,5 kV, 110kV và 220kV. Dùng một bộ máy phát - máy biến áp hai cuộn dây nối vào
thanh góp 110kV và chuyển một bộ máy phát - máy biến áp hai cuộn dây sang bên thanh
cái 220kV để cung cấp cho phụ tải cao áp và thêm nguồn công suất phát về phía hệ thống.
Phụ tải địa phơng đợc lấy từ phía hạ áp các máy biến áp liên lạc. Phụ tải tự dùng lấy từ
đầu cực các máy phát.
NGUYN VN VINH - LP HT3 - K51
16
N TT NGHIP THIT K PHN IN NH MY NHIT IN
Ưu điểm: Do một bộ máy phát - máy biến áp hai cuộn dây không đủ công suất để cấp
cho phụ tải trung áp trong các thời điểm phụ tải lớn nên dòng công suất qua máy biến áp
tự ngẫu đi từ hạ áp lên trung áp và cao áp, do đó hạn chế đợc tổn thất công suất.
Nh ợc điểm : Phơng án II dùng hai máy biến áp hai cuộn dây nối vào thanh góp 220kV,
phụ tải phía trung áp 110kV đợc cung cấp thêm công suất nhờ hai máy biến áp tự ngẫu
nên vốn đầu t ban đầu so với phơng án II sẽ lớn hơn và các thiết bị phân phối điện phía
điện áp cao phức tạp hơn.
2.1.3. Phơng án III
Do dự trữ quay của hệ thống lớn hơn tổng công suất định mức của hai máy phát:
S
dtHT
= 357 MVA > 2.S
đmF
= 2.117,65 = 235,3 MVA

Do đó có thể ghép bộ hai máy phát điện - một máy biến áp tự ngẫu. Nh vậy phơng án
này dùng hai bộ hai máy phát - một máy biến áp tự ngẫu và một bộ máy phát - máy biến
áp hai cuộn dây.
NGUYN VN VINH - LP HT3 - K51
17
N TT NGHIP THIT K PHN IN NH MY NHIT IN
Ưu điểm: Phơng án III giảm đợc số máy biến áp và số máy cắt ở cao áp so với hai ph-
ơng án I và II, chủng loại máy biến áp ít nên thuận lợi cho vận hành, bảo dỡng và sửa
chữa các thiết bị.
Nh ợc điểm :
- Phải có thiết bị phân phối điện áp máy phát làm cho sơ đồ phức tạp, độ tin cậy cung cấp
điện giảm xuống và giá thành tăng lên.
- Dòng ngắn mạch trên thanh góp 10,5kV rất lớn do ghép đôi hai máy phát, do đó khó
khăn cho việc chọn thiết bị và khó thực hiện hòa các máy phát điện vào lới bằng phơng
pháp tự đồng bộ.
- Khi hỏng 1 trong 2 máy biến áp tự ngẫu thì mất 2 máy phát điện nối vào máy biến áp tự
ngẫu đó, do đó lợng công suất phát bị giảm đi một lợng lớn mặc dù vẫn nhỏ hơn dự trữ
quay của hệ thống.
2.1.4. Phơng án IV
Trong phơng án IV, ta dùng ba bộ máy phát - máy biến áp hai cuộn dây nối vào thanh
cái 220kV để cung cấp điện cho phụ tải 220kV và thêm nguồn công suất phát vào hệ
thống, dùng hai bộ máy phát - máy biến áp hai dây quấn nối vào thanh cái 110kV. Để liên
lạc giữa các cấp điện áp 10,5kV, 110kV, 220kV ta dùng hai máy biến áp tự ngẫu 3 pha.
Phụ tải địa phơng đợc cấp điện từ các máy biến áp liên lạc. Phụ tải tự dùng lấy từ đầu cực
của các máy phát.
NGUYN VN VINH - LP HT3 - K51
18
N TT NGHIP THIT K PHN IN NH MY NHIT IN
Ưu điểm: Sơ đồ làm việc tin cậy, chắc chắn, đảm bảo tính linh hoạt cho các trạng thái
vận hành. Phụ tải địa phơng đợc lấy ra từ phía hạ áp của máy biến áp liên lạc nên đảm bảo

đợc cung cấp điện liên tục.
Nh ợc điểm : phơng án này phải sử dụng nhiều máy biến áp hai dây quấn, dòng công suất
phải qua hai lần máy biến áp để cấp cho phụ tải địa phơng. Do đó vốn đầu t ban đầu cho
phơng án này lớn và tổn thất cao, thiết bị phân phối cao áp phức tạp và đắt tiền.
Nhận xét:
Qua phân tích sơ bộ u nhợc điểm của các phơng án, ta nhận thấy rằng phơng án I và II
đơn giản và kinh tế hơn so với các phơng án còn lại, đồng thời vẫn đảm bảo về mặt 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 I và phơng án II để tính toán cụ thể để chọn phơng án tối u.
2.2. Tính toán chọn máy biến áp
2.2.1. Phơng án I
a. Chọn máy biến áp
- Điều kiện chọn công suất máy biến áp hai cuộn dây trong bộ máy phát - máy biến áp
hai cuộn dây là: S
đmB
S
đmF
= 117,65 MVA
- Điều kiện chọn công suất máy biến áp tự ngẫu:
S
đmTN

1

.S
đmF
; : Hệ số có lợi của máy biến áp tự ngẫu.

C T
C

U U 220 110
0,5
U 220

= = =

Yêu cầu: S
đmTN

1
.117,65
0,5

= 235,3 MVA
NGUYN VN VINH - LP HT3 - K51
19
N TT NGHIP THIT K PHN IN NH MY NHIT IN
Bảng 2-1: Bảng tham số máy biến áp cho phơng án I
Loại
MBA
dm
S
(MVA)
dm
U
(kV)
U
N
%
P

0
P
N
(kW)
C T H C-T C-H T-H C-T C-H T-H
T
125
24
2
_ 10,5 _ 11 _ 115 _ 380 _ 0,5
ATTH
250
24
2
121 10,5 11 32 20 120 520 _ _ 0,5
T
125
12
1
_ 10,5 _ 10,5 _ 100 _ 400 _ 0,5
b. Phân bố công suất cho các máy biến áp (MBA)
Việc phân bố công suất cho các máy biến áp cũng nh cho các phía của chúng đợc tiến
hành theo nguyên tắc cơ bản là phân công suất cho máy biến áp trong sơ đồ bộ máy phát-
máy biến áp hai cuộn dây (MF-MBA hai cuộn dây) bằng phẳng trong suốt 24h, phần thừa
thiếu còn lại do máy biến áp liên lạc đảm nhận trên cơ sở đảm bảo cân bằng công suất,
không xét đến tổn thất trong máy biến áp.
Nguyên tắc trên đợc đa ra để đảm bảo vận hành đơn giản, không cần chọn máy biến áp
trong sơ đồ bộ máy phát-máy biến áp hai cuộn dây loại có điều chỉnh dới tải, làm hạ vốn
đầu t đáng kể.
Theo nhận xét ở trên ta phân bố công suất cho các máy biến áp nh sau:

- Các bộ máy phát - máy biến áp hai cuộn dây cho vận hành với phụ tải bằng phẳng suốt
trong năm với:
S
BC
= S
BT
= S
đmF
-
1
5
.S
tdmax
= 117,65 -
1
5
.35,882 = 110,474 MVA
- Công suất truyền qua một máy biến áp tự ngẫu:
Để đơn giản ta xem hệ số công suất các phía của máy biến áp tự ngẫu là nh nhau. Khi
đó công suất các phía của một máy biến áp tự ngẫu đợc tính toán nh sau:
Công suất truyền qua phía cao: S
CTN
(t) =
2
1
.[ S
HT
(t) + S
C
(t) - S

BC
]
Công suất truyền qua phía trung: S
TTN
(t) =
2
1
.[ S
T
(t)

2.S
BT
]
Công suất truyền qua phía hạ: S
HTN
(t) = S
TTN
(t) + S
CTN
(t)
Thực hiện tính toán theo các công thức trên ta có bảng kết quả sau:
NGUYN VN VINH - LP HT3 - K51
20
N TT NGHIP THIT K PHN IN NH MY NHIT IN
Bảng 2-2: Bảng phân bố công suất của phơng án I trong chế độ bình thờng
t
h
S
T

(t)
MVA
S
C
(t)
MVA
S
NM
(t)
MVA
S
HT
(t)
MVA
S
CTN
(t)
MVA
S
TTN
(t)
MVA
S
HTN
(t)
MVA
S
C

(t)

MVA
0 7 131,461 127,273 470,588 166,673 91,736 -44,744 46,993 293,946
7 8 182,022 181,818 529,412 118,238 94,791 -19,463 75,328 300,056
8 11 182,022 181,818 529,412 114,052 92,698 -19,463 73,235 295,870
11 12 171,91 181,818 529,412 124,164 97,754 -24,519 73,235 305,982
12 14 171,91 145,455 500 129,052 82,0165 -24,519 57,498 274,507
14 15 171,91 154,545 500 119,962 82,0165 -24,519 57,498 274,507
15 16 202,247 154,545 588,235 174,631 109,351 -9,351 100,001 329,176
16 - 18 202,247 154,545 588,235 178,817 111,444 -9,351 102,094 333,362
18 20 202,247 127,273 588,235 206,089 111,444 -9,351 102,094 333,362
20 - 24 141,573 127,273 500 185,943 101,371 -39,688 61,684 313,216
Dấu - ở đây có ý nghĩa là chỉ chiều truyền tải công suất từ trung áp sang cao áp của
máy biến áp tự ngẫu.
c. Kiểm tra quá tải
Do các máy biến áp hai dây quấn đều mang tải bằng phẳng nhỏ hơn công suất định mức
trong mọi chế độ nên không cần kiểm tra quá tải. Ta chỉ cần kiểm tra quá tải máy biến áp
tự ngẫu trong chế độ làm việc bình thờng và sự cố.
Đối với máy biến áp tự ngẫu thì công suất của cuộn hạ là công suất tính toán thiết kế
do đó mà cuộn hạ của máy biến áp tự ngẫu không bị quá tải trong mọi trờng hợp.
- Khi làm việc bình thờng:
Qua bảng 2-2 ta nhận thấy trong chế độ làm việc bình thờng, hai máy biến áp tự ngẫu
AT1, AT2 luôn làm việc theo chế độ tải công suất từ hạ và trung lên cao, do đó cuộn nối
tiếp của máy biến áp tự ngẫu mang tải nặng nhất.
Công suất lớn nhất tải qua cuộn nối tiếp là:
S
ntmax
= max{.S
CTN
} = 0,5.111,444 = 55,722 MVA
Ta có:

nt max
S
= 55,722 MVA <
tt
S
=
dmTN
.S 0,5.250 125 = =
MVA
Vậy máy biến áp tự ngẫu lựa chọn không bị quá tải khi làm việc bình thờng.
- Khi sự cố:
Khi đó tất cả các máy phát đều cho phát với công suất định mức, tơng ứng phụ tải tự
dùng của máy phát có giá trị cực đại.
c.1. Sự cố một bộ máy phát - máy biến áp bên trung
Khi sự cố một bộ trung, trờng hợp nặng nề nhất là sự cố xảy ra khi phụ tải trung áp cực
đại.
Khi phụ tải trung áp cực đại (15-20h):
NGUYN VN VINH - LP HT3 - K51
21
N TT NGHIP THIT K PHN IN NH MY NHIT IN
S
Tmax
= 202,247 MVA
S
tdmax
= 35,882 MVA
S
dp
= 16,774 MVA
S

C
= 333,362 MVA
S
BC
= S
BT
= S
dmF
-
5
1
.S
td
= 117,65 -
5
1
.35,882 = 110,474 MVA
Để đơn giản ta xem hệ số công suất các phía của máy biến áp tự ngẫu là nh nhau.
Khi đó công suất các phía của một máy biến áp tự ngẫu đợc tính toán nh sau:
Công suất tải qua phía hạ của máy biến áp tự ngẫu là:
S
HTN
= S
mF
-
.
2
1
S
p

-
5
1
S
td
= 117,65 -
.
2
1
16,774 -
5
1
.35,882 = 102,087 MVA
Công suất tải qua phía trung của máy biến áp tự ngẫu là:
S
TTN
=
2
1
.(S
Tmax
- S
BT
) =
2
1
.(202,247 110,474) = 45,887 MVA
Công suất tải qua phía cao của máy biến áp tự ngẫu là:
S
CTN

= S
HTN
S
TTN
= 102,087 45,887 = 56,2 MVA
Ta thấy rằng: S
HTN
> S
TTN
và S
CTN
> 0, do đó máy biến áp tự ngẫu làm việc trong chế độ
truyền công suất từ hạ áp lên trung áp và cao áp nên cuộn hạ mang tải nặng nhất và từ
nhận xét ta suy ra máy biến áp tự ngẫu không bị quá tải.
Lợng công suất hệ thống thiếu là:
S
thiếu
= S
C
- (S
BC
+ 2.S
CTN
) = 333,362 (110,474 + 2.56,2) = 110,488 MVA
Nhận thấy:


S
thiếu
= 110,488 MVA < S

dtHT
= 357 MVA (công suất dự trữ quay của hệ thống)
Vì lợng công suất thiếu này nhỏ hơn công suất dự trữ quay của hệ thống nên hệ thống
bù đủ lợng công suất thiếu hụt.
Sơ đồ phân bố công suất cho các máy biến áp trong trờng hợp này nh sau:
NGUYN VN VINH - LP HT3 - K51
22
N TT NGHIP THIT K PHN IN NH MY NHIT IN
c.2. Sự cố một máy biến áp tự ngẫu (AT1)
Khi sự cố một máy biến áp tự ngẫu, trờng hợp nặng nề nhất có thể là sự cố xảy ra
khi phụ tải trung áp cực đại hoặc cực tiểu.
Khi phụ tải trung áp cực đại (15-20h):
S
Tmax
= 202,247 MVA
S
tdmax
= 35,882 MVA
S
dp
= 16,774 MVA
S
C
= 333,362 MVA
S
BC
= S
BT
= S
dmF

-
5
1
.S
tdmax
= 117,65 -
5
1
.35,882 = 110,474 MVA
Để đơn giản ta xem hệ số công suất các phía của máy biến áp tự ngẫu là nh nhau.
Khi đó công suất các phía của một máy biến áp tự ngẫu đợc tính toán nh sau:
Công suất tải qua phía hạ của máy biến áp tự ngẫu là:
S
HTN
= S
mF
- S
p
-
5
1
S
td
= 117,65 - 16,774 -
5
1
.35,882 = 93,7 MVA
Công suất tải qua phía trung của máy biến áp tự ngẫu là:
S
TTN

= S
Tmax
2.S
BT
= 202,247 2.110,474 = -18,701 MVA
Nh vậy, trờng hợp này máy biến áp sẽ tải công suất từ hạ và trung áp lên cao áp. Do đó,
cuộn nối tiếp của máy biến áp sẽ mang tải nặng nề nhất.
Công suất tải qua phía cao của máy biến áp tự ngẫu là:
S
CTN
= S
HTN
S
TTN
= 93,7 (-18,701) = 112,401 MVA
Có: S
CTN
< S
đmTN
nên cuộn nối tiếp của máy biến áp sẽ không bị quá tải nên máy biến áp
sẽ không bị quá tải trong tờng hợp này.

Lợng công suất hệ thống thiếu là:
NGUYN VN VINH - LP HT3 - K51
23
N TT NGHIP THIT K PHN IN NH MY NHIT IN
S
thiếu
= S
C

- (S
BC
+ S
CTN
) = 333,362 (110,474 + 112,401) = 110,487 MVA
Nhận thấy:


S
thiếu
= 110,487 MVA < S
dtHT
= 357 MVA (công suất dự trữ quay của hệ thống)
Vì lợng công suất thiếu này nhỏ hơn công suất dự trữ quay của hệ thống nên hệ thống
bù đủ lợng công suất thiếu hụt.
Sơ đồ phân bố công suất cho các máy biến áp trong trờng hợp này nh sau:
- Xét sự cố xảy ra khi phụ tải trung áp cực tiểu (0 - 7h):
S
Tmin
= 131,461 MVA
S
tdmax
= 35,882 MVA
S
dp
= 13,605 MVA
S
C
= 293,946 MVA
Ta có:

S
BC
= S
BT
= S
dmF
-
5
1
.S
td
= 117,65 -
5
1
.35,882 = 110,474 MVA
Công suất các phía của một máy biến áp tự ngẫu đợc tính toán nh sau: Công suất tải
qua phía hạ của máy biến áp tự ngẫu là:
S
HTN
= S
mF
- S
p
-
5
1
S
td
= 117,65 - 13,605 -
5

1
.35,882 = 96,869 MVA
Công suất tải qua phía trung của máy biến áp tự ngẫu là:
S
TTN
= S
Tmin
2.S
BT
= 131,461 2.110,474 = -89,487 MVA
Công suất tải qua phía cao của máy biến áp tự ngẫu là:
S
CTN
= S
HTN
S
TTN
= 96,869 (-89,487) = 186,356 MVA
Nh vậy, S
TTN
< 0 nên máy biến áp sẽ làm việc trong chế độ truyền công suất từ hạ và trung
áp lên cao áp nên cuộn nối tiếp của máy biến áp sẽ mang tải nặng nề nhất. Mà S
CTN
< S
đmTN
NGUYN VN VINH - LP HT3 - K51
24
N TT NGHIP THIT K PHN IN NH MY NHIT IN
nên cuộn nối tiếp của máy biến áp tự ngẫu sẽ không bị quá tải do đó máy biến áp không
bị quá tải trong trờng hợp này.

Lợng công suất hệ thống thiếu là:
S
thiếu
= S
C
- (S
BC
+ S
CTN
) = 293,946 (110,474 + 186,356) = -2,884 MVA
Tức là hệ thống không bị thiếu công suất trong trờng hợp này.
Sơ đồ phân bố công suất cho các máy biến áp trong trờng hợp này nh sau:
Qua quá trình tính toán kiểm tra trên ta nhận thấy các máy biến áp chọn không bị quá
tải khi xảy ra sự cố trong nhà máy và hệ thống luôn bù đủ công suất thiếu hụt.
2.2.2. Phơng án II
a. Chọn máy biến áp
- Điều kiện chọn công suất máy biến áp hai cuộn dây trong bộ máy phát - máy biến áp
hai cuộn dây là: S
đmB
S
đmF
= 117,65 MVA
- Điều kiện chọn công suất của máy biến áp tự ngẫu là:
S
đmTN

1

.S
đmF

với - Hệ số có lợi,
C T
C
U U 220 110
0,5
U 220

= = =
.
Yêu cầu: S
đmTN

1
.117,65
0,5

= 235,3 MVA

NGUYN VN VINH - LP HT3 - K51
25
N TT NGHIP THIT K PHN IN NH MY NHIT IN
Bảng 2-4: Bảng tham số máy biến áp cho phơng án II
Loại
MBA
dm
S
(MVA)
dm
U
(kV)

U
N
%
P
0
(kW)
P
N
(kW)
I
0
%
C T H C-T C-H T-H C-T C-H T-H
T
125
24
2
_ 10,5 _ 11 _ 115 _ 380 _ 0,5
ATTH
250
24
2
121 10,5 11 32 20 120 520 _ _ 0,5
T
125
12
1
_ 10,5 _ 10,5 _ 100 _ 400 _ 0,5
b. Phân bố công suất cho các máy biến áp (MBA)
Việc phân bố công suất cho các máy biến áp cũng nh cho các phía của chúng đợc tiến

hành theo nguyên tắc cơ bản là phân công suất cho máy biến áp trong sơ đồ bộ máy phát-
máy biến áp hai cuộn dây (MF-MBA hai cuộn dây) bằng phẳng trong suốt 24h, phần thừa
thiếu còn lại do máy biến áp liên lạc đảm nhận trên cơ sở đảm bảo cân bằng công suất,
không xét đến tổn thất trong máy biến áp.
Nguyên tắc trên đợc đa ra để đảm bảo vận hành đơn giản, không cần chọn máy biến áp
trong sơ đồ bộ máy phát-máy biến áp hai cuộn dây loại có điều chỉnh dới tải, làm hạ vốn
đầu t đáng kể.
Theo nhận xét ở trên ta phân bố công suất cho các máy biến áp nh sau:
- Các bộ máy phát - máy biến áp hai cuộn dây cho vận hành với phụ tải bằng phẳng suốt
trong năm với:
S
BC
= S
BT
= S
đmF
-
1
5
.S
tdmax
= 117,65 -
1
5
.35,882 = 110,474 MVA
- Công suất truyền qua một máy biến áp tự ngẫu:
Để đơn giản ta xem hệ số công suất các phía của máy biến áp tự ngẫu là nh nhau. Khi
đó công suất các phía của một máy biến áp tự ngẫu đợc tính toán nh sau:
Công suất truyền qua phía cao: S
CTN

(t) =
2
1
.[ S
HT
(t) + S
C
(t) 2.S
BC
]
Công suất truyền qua phía trung: S
TTN
(t) =
2
1
.[ S
T
(t)

S
BT
]
Công suất truyền qua phía hạ: S
HTN
(t) = S
TTN
(t) + S
CTN
(t)
Thực hiện tính toán theo các công thức trên ta có bảng kết quả sau:

NGUYN VN VINH - LP HT3 - K51
26
N TT NGHIP THIT K PHN IN NH MY NHIT IN
Bảng 2-5: Bảng phân bố công suất của phơng án II trong chế độ bình thờng
t
h
S
T
(t)
MVA
S
C
(t)
MVA
S
NM
(t)
MVA
S
HT
(t)
MVA
S
CTN
(t)
MVA
S
TTN
(t)
MVA

S
HTN
(t)
MVA
S
C

(t)
MVA
0 7 131,461 127,273 470,588 166,673 36,499 10,494 46,993 293,946
7 8 182,022 181,818 529,412 118,238 39,554 35,774 75,328 300,056
8 11 182,022 181,818 529,412 114,052 37,461 35,774 73,235 295,87
11
12
171,91 181,818 529,412 124,164 42,517 30,718 73,235 305,982
12
14
171,91 145,455 500 129,052 26,7795 30,718 57,498 274,507
14
15
171,91 154,545 500 119,962 26,7795 30,718 57,498 274,507
15
16
202,247 154,545 588,235 174,631 54,114 45,887 100,001 329,176
16 - 18 202,247 154,545 588,235 178,817 56,207 45,887 102,094 333,362
18
20
202,247 127,273 588,235 206,089 56,207 45,887 102,094 333,362
20 - 24 141,573 127,273 500 185,943 46,134 15,550 61,684 313,216
c. Kiểm tra quá tải

Do các máy biến áp hai dây quấn đều mang tải bằng phẳng nhỏ hơn công suất định mức
trong mọi chế độ nên không cần kiểm tra quá tải. Ta chỉ cần kiểm tra quá tải máy biến áp
tự ngẫu trong chế độ làm việc bình thờng và sự cố.
Đối với máy biến áp tự ngẫu thì công suất của cuộn hạ là công suất tính toán thiết kế
do đó mà cuộn hạ của máy biến áp tự ngẫu không bị quá tải trong mọi trờng hợp.
- Khi làm việc bình thờng:
Qua bảng 2-5 ta nhận thấy trong chế độ làm việc bình thờng, hai máy biến áp tự ngẫu
AT1, AT2 luôn làm việc theo chế độ tải công suất từ hạ lên trung và cao, do đó cuộn hạ
của máy biến áp tự ngẫu mang tải nặng nhất.
Vậy máy biến áp tự ngẫu lựa chọn không bị quá tải khi làm việc bình thờng.
- Khi sự cố:
Khi đó tất cả các máy phát đều cho phát với công suất định mức, tơng ứng phụ tải tự
dùng của máy phát có giá trị cực đại.
c.1. Sự cố một bộ máy phát - máy biến áp bên trung
Khi sự cố một bộ trung, trờng hợp nặng nề nhất là sự cố xảy ra khi phụ tải trung áp cực
đại.
Khi phụ tải trung áp cực đại (15-20h):
NGUYN VN VINH - LP HT3 - K51
27
N TT NGHIP THIT K PHN IN NH MY NHIT IN
S
Tmax
= 202,247 MVA
S
tdmax
= 35,882 MVA
S
dp
= 16,774 MVA
S

C
= 333,362 MVA
S
BC
= S
BT
= S
dmF
-
5
1
.S
tdmax
= 117,65 -
5
1
.35,882 = 110,474 MVA
Để đơn giản ta xem hệ số công suất các phía của máy biến áp tự ngẫu là nh nhau.
Khi đó công suất các phía của một máy biến áp tự ngẫu đợc tính toán nh sau:
Công suất tải qua phía hạ của máy biến áp tự ngẫu là:
S
HTN
= S
mF
-
.
2
1
S
p

-
5
1
S
tdmax
= 117,65 -
.
2
1
16,774 -
5
1
.35,882 = 102,087 MVA
Công suất tải qua phía trung của máy biến áp tự ngẫu là:
S
TTN
=
2
1
.S
Tmax
=
2
1
.202,247 = 101,124 MVA
Công suất tải qua phía cao của máy biến áp tự ngẫu là:
S
CTN
= S
HTN

S
TTN
= 102,087 101,124 = 0,963 MVA
Ta thấy rằng: S
HTN
> S
TTN
và S
CTN
> 0, do đó máy biến áp tự ngẫu làm việc trong chế độ
truyền công suất từ hạ áp lên trung áp và cao áp nên cuộn hạ mang tải nặng nhất và từ
nhận xét ta suy ra máy biến áp tự ngẫu không bị quá tải.
Lợng công suất hệ thống thiếu là:
S
thiếu
= S
C
- (2.S
BC
+ 2.S
CTN
) = 333,362 (2.110,474 + 2.0,963) = 110,488 MVA
Nhận thấy:


S
thiếu
= 110,488 MVA < S
dtHT
= 357 MVA (công suất dự trữ quay của hệ thống)

Vì lợng công suất thiếu này nhỏ hơn công suất dự trữ quay của hệ thống nên hệ thống
bù đủ lợng công suất thiếu hụt.
Sơ đồ phân bố công suất cho các máy biến áp trong trờng hợp này nh sau:
NGUYN VN VINH - LP HT3 - K51
28
N TT NGHIP THIT K PHN IN NH MY NHIT IN
c.2. Sự cố một máy biến áp tự ngẫu (AT1)
Khi sự cố một máy biến áp tự ngẫu, trờng hợp nặng nề nhất có thể là sự cố xảy ra
khi phụ tải trung áp cực đại hoặc cực tiểu.
Khi phụ tải trung áp cực đại (15-20h):
S
Tmax
= 202,247 MVA
S
tdmax
= 35,882 MVA
S
dp
= 16,774 MVA
S
C
= 333,362 MVA
S
BC
= S
BT
= S
dmF
-
5

1
.S
tdmax
= 117,65 -
5
1
.35,882 = 110,474 MVA
Để đơn giản ta xem hệ số công suất các phía của máy biến áp tự ngẫu là nh nhau.
Khi đó công suất các phía của một máy biến áp tự ngẫu đợc tính toán nh sau:
Công suất tải qua phía hạ của máy biến áp tự ngẫu là:
S
HTN
= S
mF
- S
p
-
5
1
S
tdmax
= 117,65 - 16,774 -
5
1
.35,882 = 93,7 MVA
Công suất tải qua phía trung của máy biến áp tự ngẫu là:
S
TTN
= S
Tmax

S
BT
= 202,247 110,474 = 91,773 MVA
Công suất tải qua phía cao của máy biến áp tự ngẫu là:
S
CTN
= S
HTN
S
TTN
= 93,7 91,773 = 1,927 MVA
Có: S
CTN
> 0 và S
TTN
> 0 nên máy biến áp làm việc trong chế độ truyền công suất từ hạ lên
cao áp và trung áp, do đó cuộn hạ của máy biến áp sẽ chịu tảI nặng nhất, mà theo nhận
xét thì cuộn hạ không bị quá tảI trong mọi trờng hợp. Vậy máy biến áp không bị quá tải.
Lợng công suất hệ thống thiếu là:
S
thiếu
= S
C
- (2.S
BC
+ S
CTN
) = 333,362 (2.110,474 + 1,927) = 110,487 MVA
Nhận thấy:

S
thiếu
= 110,487 MVA < S
dtHT
= 357 MVA (công suất dự trữ quay của hệ thống)
Vì lợng công suất thiếu này nhỏ hơn công suất dự trữ quay của hệ thống nên hệ thống
bù đủ lợng công suất thiếu hụt.
Sơ đồ phân bố công suất cho các máy biến áp trong trờng hợp này nh sau:
NGUYN VN VINH - LP HT3 - K51
29