Thiết kế phần điện nhà máy điện công suất 500W

N TT NGHIP THIT K PHN IN NH MY NHIT IN
MụC LụC
MụC LụC
Lời nói đầu .....................................................................................................................................................5
Phần i: thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện công suất 500mw
Chơng I. Chọn máy phát điện - tính toán phụ tải và cân bằng công suất
1.1. Chọn máy phát điện..............................................................................................................6
1.2. Tính toán phụ tải và cân bằng công suất..................................................................... 6
1.2.1. Đồ thị phụ tải toàn nhà máy ...................................................................................6
1.2.2. Đồ thị phụ tải tự dùng của nhà máy.....................................................................7
1.2.3. Đồ thị phụ tải địa phơng......................................................................................... 8
1.2.4. Đồ thị phụ tải cấp 110kV..........................................................................................9
1.2.5. Đồ thị phụ tải cấp 220kV........................................................................................10
1.2.6. Đồ thị công suất phát vào hệ thống ...................................................................11
Chơng II. Xác định các phơng án - chọn máy biến áp
2.1. Đề xuất các phơng án....................................................................................................... 15
2.1.1. Phơng án 1................................................................................................................... 16
2.1.2. Phơng án 2................................................................................................................... 16
2.1.3. Phơng án 3................................................................................................................... 17
2.1.4. Phơng án 4................................................................................................................... 18
2.2. Tính toán chọn máy biến áp.............................................................................................19
2.2.1. Ph ơng án I ..................................................................................................................... 19
a. Chọn máy biến áp (MBA) ....................................................................................... 19
b. Phân phối công suất cho các MBA và các cuộn dây MBATN ...............20
c. Kiểm tra quá tải ........................................................................................................... 20
2.2.2. Ph ơng án II ................................................................................................................... 24
a. Chọn máy biến áp........................................................................................................ 24
b. Phân phối công suất các MBA và các cuộn dây MBATN ........................24
c. Kiểm tra quá tải .......................................................................................................... 25
2.3. Tính tổn thất điện năng.......................................................................................................29
2.3.1. Ph ơng án I ................................................................................................................... 30

2.3.2. Ph ơng án II .................................................................................................................. 31
2.4. Tính toán dòng cỡng bức................................................................................................ 32
HONG TH THU H - LP HT1 - K50 1
N TT NGHIP THIT K PHN IN NH MY NHIT IN
2.4.1. Ph ơng án I .................................................................................................................... 33
2.4.2. Ph ơng án II .................................................................................................................. 34
Chơng III. Tính toán ngắn mạch
3.1. Ph ơng án I .............................................................................................................................. 37
3.1.1. Điểm ngắn mạch N
1
............................................................................................. 39
3.1.2. Điểm ngắn mạch N
2
............................................................................................. 41
3.1.3. Điểm ngắn mạch N
3
............................................................................................. 43
3.1.4. Điểm ngắn mạch N
4
............................................................................................. 45
3.1.5. Điểm ngắn mạch N
5
..............................................................................................45
3.2. Ph ơng án II ........................................................................................................................... 46
3.2.1. Điểm ngắn mạch N
1
............................................................................................. 47
3.2.2. Điểm ngắn mạch N
2
............................................................................................. 49

3.2.3. Điểm ngắn mạch N
3
............................................................................................ 51
3.2.4. Điểm ngắn mạch N
4
..............................................................................................53
3.2.5. Điểm ngắn mạch N
5
............................................................................................. 53
Chơng IV. Tính toán kinh tế kỹ thuật - chọn phơng án tối u
4.1. Lựa chọn sơ đồ thiết bị phân phối .................................................................................53
4.2. Chọn máy cắt cho các mạch ............................................................................................ 55
4.3. Tính toán kinh tế - kỹ thuật, chọn phơng án tối u ............................................. 56
4.3.1. Các chỉ tiêu kinh tế của phơng án I ............................................................... 57
4.3.2. Các chỉ tiêu kinh tế của phơng án II ............................................................. 59
4.4. So sánh chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật và chọn phơng án tối u .............................. 60
Chơng V. Chọn khí cụ điện và dây dẫn
5.1. Chọn thanh dẫn cứng đầu cực máy phát ................................................................... 61
5.2. Chọn sứ đỡ cho thanh dẫn cứng .................................................................................... 64
5.3. Chọn thanh góp và thanh dẫn mềm ............................................................................. 65
5.4. Chọn máy cắt trong mạch điện chính.......................................................................... 71
5.5. Chọn dao cách ly trong mạch điện chính ................................................................. 72
5.6. Chọn cáp và kháng đờng dây cho phụ tải địa phơng ...................................... 72
5.6.1. Chọn cáp cho phụ tải địa phơng .................................................................... 72
5.6.2. Chọn kháng đờng dây cho phụ tải địa phơng ....................................... 75
HONG TH THU H - LP HT1 - K50 2
N TT NGHIP THIT K PHN IN NH MY NHIT IN
5.6.3. Chọn máy cắt sau kháng điện ........................................................................... 81
5.6.4. Chọn dao cách ly trên kháng điện (mạch địa phơng) .......................... 82
5.7. Chọn chống sét van cho các cấp điện áp ................................................................82

5.8. Chọn BU và BI .................................................................................................................. 83
5.8.1. Cấp điện áp 220kV ................................................................................................83
5.8.2. Cấp điện áp 110kV .............................................................................................. 84
5.8.3. Cấp điện áp 10,5kV ............................................................................................ 85
Chơng VI. Chọn sơ đồ và các thiết bị tự dùng
6.1. Sơ đồ tự dùng ...................................................................................................................... 90
6.2. Chọn các thiết bị điện và khí cụ điện tự dùng ......................................................91
6.2.1. Chọn máy biến áp tự dùng 10,5 / 6,3 kV ......................................................91
6.2.2. Chọn máy cắt 10,5kV ............................................................................................92
6.2.3. Chọn dao cách ly 10,5kV ....................................................................................92
6.2.4. Chọn máy biến áp tự dùng 6,3/0,4 kV ............................................................93
6.2.5. Chọn máy cắt 6,3 kV .............................................................................................93
6.2.6. Chọn Aptômat .......................................................................................................... 95
PHầN II
KHảO SáT ổn định động khi ngắn mạch ba pha tại một đầu đ-
ờng dây (phía nhà máy) nối với hệ thống
1.Tính toán các thông số và sơ đồ thay thế ....................................................................98
1.1. Máy phát .........................................................................................................................99
1.2. Máy biến áp tự ngẫu ba pha....................................................................................99
1.3. Máy biến áp ba pha hai cuộn dây ......................................................................100
1.4. Đờng dây nối thanh góp 220kV với hệ thống ........................................... 100
1.5. Tính toán phụ tải trong hệ đơn vị tơng đối cơ bản .................................. 102
2. Tính sức điện động đẳng trị
E'

của nhà máy ...........................................................103
2.1.Tính sức điện động đẳng trị
1,2
E'

.........................................................................104
2.2.Tính sức điện động đẳng trị
3,4
E'

.........................................................................105
2.3.Tính sức điện động đẳng trị
5
E'

............................................................................107
3. Ghép đẳng trị các máy phát ............................................................................................ 108
4. Khảo sát ổn định động của hệ thống khi ngắn mạch ba pha tại
HONG TH THU H - LP HT1 - K50 3
N TT NGHIP THIT K PHN IN NH MY NHIT IN
đầu đờng dây nối nhà máy với hệ thống .............................................................112
4.1. Đặc tính công suất trong chế độ xác lập trớc khi ngắn mạch ............. 112
4.2. Đặc tính công suất khi ngắn mạch ba pha tại đầu đờng dây
nối nhà máy với hệ thống ...................................................................................114
4.3. Đặc tính công suất sau khi ngắn mạch ba pha tại đầu đờng
dây nối nhà máy với hệ thống ........................................................................116
5. Tính góc cắt giới hạn .............................................................................................................118
6. Tính thời gian cắt ngắn mạch cho phép ........................................................................ 120
TàI LIệU THAM KHảO ..................................................................................................................... 122
HONG TH THU H - LP HT1 - K50 4
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: Khảo sát ổn định động khi ngắn mạch ba pha tại một đầu đờng dây (phía
nhà máy) nối với hệ thống.
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 Hệ thống điện đã nhiệt tình hớng dẫn để em có thể hoàn thành đồ án này.
Hà Nội, ngày 23 tháng 5 năm 2010
Sinh viên thực hiện
Nguyễn văn vinh lớp htĐ3 k51
HONG TH THU H - LP HT1 - K50 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, 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.
Công suất đặt của toàn nhà máy là:
HONG TH THU H - LP HT1 - K50 6
N TT NGHIP THIT K PHN IN NH MY NHIT IN

dmNM
S
=
= = =

dmF
dmF
P
100
5.S 5. 5. 558,2353
cos 0,85
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:

NM
S (t)
=
NM dmF
F
P %(t) (5.P )
.
100 cos
(MVA)
Trong đó:
-
NM
S (t)
: Công suất biểu kiến của phụ tải nhà máy tại thời điểm t (MVA)
-
dmF
P
: Công suất tác dụng định mức của máy phát (MW)
-

NM
P %(t)
: Công suất tác dụng tại thời điểm t tính bằng % công suất cực đại (%)
- 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) 0-8 8-12 12-14 14-18 18-24
NM
P
%(t) 85 100 85 100 80
NM
S (t)
(MVA) 500 588,2353 500 588,2353 470,5882
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.
Công suất tự dùng lớn nhất của nhà máy là:
HONG TH THU H - LP HT1 - K50 7
N TT NGHIP THIT K PHN IN NH MY NHIT IN
tdmax
S
=
dmNM

td
P% 6,1 5.100
. . 35,8824
100 cos 100 0,85

= =

MVA
Công suất tự dùng theo thời gian đợc xác định theo công thức sau:
td
S (t)
=
dmNM NM
t dmNMd
P S (t)%
. (0,4 0,6. )
100 cos S

+

(MVA)
Trong đó:
-
td
S (t)
: Công suất biểu kiến của phụ tải tự dùng tại thời điểm t (MVA)
-
dmNM
P
: Công suất tác dụng định mức của nhà máy;

dmNM
P
= 5.100 = 500MVA
-
dmNM
S
: Công suất đặt của nhà máy;
dmNM
S
= 588,2353MVA
-
NM
S (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) 0-8 8-12 12-14 14-18 18-24
NM
P
%(t) 85 100 85 100 80
NM
S (t)
(MVA) 500 588,2353 500 588,2353 470,5882
td
S (t)
(MVA) 32,6529 35,8824 32,6529 35,8824 31,5765

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:
dmdp
U
= 10kV,
max
P
= 23MW, cos
dp

= 0,84.
HONG TH THU H - LP HT1 - K50 8
N TT NGHIP THIT K PHN IN NH MY NHIT IN
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:
dp
S (t)
=
dp
max
dp
P %(t)
.P
100.cos
(MVA)
Trong đó:
-
dp
S (t)

: công suất biểu kiến của phụ tải địa phơng tại thời điểm t (MVA)
-
max
P
: công suất tác dụng của phụ tải địa phơng cực đại (MW)
-
dp
P %(t)
: % công suất cực đại của phụ tải địa phơng tại thời điểm t (%).
- cos
dp

: 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) 0-7 7-12 12-15 15-20 20-24
Pdp%(t) 70 85 100 90 65
Sdp(t) (MVA) 19,1667 23,2738 27,3809 24,6429 17,7976
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:
dmT
U
= 110 kV,
max
P
= 120 MW, cos
T

= 0,89.

Phụ tải trung áp tại các thời điểm t đợc tính toán theo công thức sau:
T
S (t)
=
max
T
T
PP %(t)
.
100 cos
(MVA)
HONG TH THU H - LP HT1 - K50 9
N TT NGHIP THIT K PHN IN NH MY NHIT IN
Trong đó:
-
T
S (t)
: công suất biểu kiến của phụ tải trung áp tại thời điểm t (MVA)
-
max
P
: công suất tác dụng của phụ tải trung áp cực đại (MW)
-
T
P %(t)
: % công suất cực đại của phụ tải trung áp tại thời điểm t (%)
- cos
T

: hệ số công suất trung bình của phụ tải trung áp.

Biến thiên phụ tải trung áp đợc tổng kết trong bảng sau:
Bảng 1-5
t (h) 0-8 8-12 12-15 15-20 20-24
T
P %(t)
65 100 85 90 60
T
S (t)
(MVA) 87,6404
134,831
5
114,6067 121,3483 80,8989
Hình 4: Đồ thị phụ tải trung áp
1.2.5. Đồ thị phụ tải cao áp (220kV)
Phụ tải cao áp của nhà máy có:
dmC
U
= 220kV,
max
P
= 310MW, cos
C

= 0,87
Phụ tải tại các thời điểm t đợc tính nh sau:

C
S (t)
=
C max

C
P %(t) P
.
100 cos
(MVA)
Trong đó:
-
C
S (t)
: công suất biểu kiến của phụ tải cao áp tại thời điểm t (MVA)
-
max
P
: công suất tác dụng của phụ tải cao áp cực đại (MW)
HONG TH THU H - LP HT1 - K50 10
N TT NGHIP THIT K PHN IN NH MY NHIT IN
-
C
P %(t)
: % công suất cực đại của phụ tải cao áp tại thời điểm t (%)
- cos
C

: hệ số công suất trung bình của phụ tải cao áp.
Biến thiên phụ tải cao áp đợc tổng kết trong bảng sau:
Bảng 1-6
t (h) 0-7 7-11 11-14 14-18 18-24
C
P %(t)
60 85 85 100 70

C
S (t)
(MVA) 213,7931 302,8736 302,8736 356,3218 249,4253
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)
HONG TH THU H - LP HT1 - K50 11
N TT NGHIP THIT K PHN IN NH MY NHIT IN

Công suất tổng phía cao áp:

C C HT
S (t) S (t) S (t)

= +
(MVA)
Tính toán theo các công thức trên ta thu đợc bảng kết quả tính toán nh sau:
Bảng 1-7: Bảng kết quả tính toán cân bằng công suất
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
87,6404 213,7931 19,1667 32,6529 500
146,7469 360,5400
7-8
87,6404 302,8736 23,2738 32,6529 500
53,5593 356,4329
8-12

134,8315 302,8736 23,2738 35,8824 588,2353
91,3740 394,2476
12-14
114,6067 302,8736 27,3809 32,6529 500
22,4859 325,3595
14-15
114,6067 356,3218 27,3809 35,8824 588,2353
54,0435 410,3653
15-18
121,3483 356,3218 24,6429 35,8824 588,2353
50,0399 406,3617
18-20
121,3483 249,4253 24,6429 31,5765 470,5882
43,5952 293,0205
20-24
80,8989 249,4253 17,7976 31,5765 470,5882
90,8899 340,3152
Hình 6: Đồ thị công suất phát về hệ thống
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
dmNM
S 558,2353 MVA=
, phát công suất cực đại
NM max
S 558,2353 MVA=
vào khoảng thời gian 8-12h và 14-18h, phát công suất cực tiểu
NM min
S 470,5882 MVA=
vào khoảng thời gian 18-24h.

- Phụ tải trung áp 110kV:
HONG TH THU H - LP HT1 - K50 12
N TT NGHIP THIT K PHN IN NH MY NHIT IN
Đạt cực đại S
Tmax
= 134,8315 MVA vào khoảng thời gian 8-12h.
Đạt cực tiểu S
Tmin
= 80,8989 MVA vào khoảng thời gian 20-24h.
- Phụ tải cao áo 220kV:
Đạt cực đại S
Cmax
= 356,32 MVA vào khoảng thời gian 14-18h.
Đạt cực tiểu S
Cmin
= 213,79 MVA vào khoảng thời gian 0-7h.
- Công suất phát về hệ thống:
Đạt cực đại S
HTmax
= 146,7469 MVA vào khoảng thời gian 0-7h.
Đạt cực tiểu S
HTmin
= 22,4859 MVA vào khoảng thời gian 12-14h.
- Phụ tải địa phơng:
Đạt cực đại S
dpmax
= 27,3809 MVA vào khoảng thời gian 12-15h.
Đạt cực tiểu S
dpmin
= 17,7976 MVA vào khoảng thời gian 20-24h.

- Phụ tải tự dùng:
Đạt cực đại S
tdmax
= 35,8824 MVA vào khoảng thời gian 8-12h và 14-18h
Đạt cực tiểu S
tdmin
= 31,5765 MVA vào khoảng thời gian 18-24h.
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 3900MVA, dự trữ quay của
hệ thống là 250MVA. Giá trị này lớn hơn trị số công suất cực đại mà nhà máy phát về hệ
thống S
HTmax
= 146,7469 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:
HONG TH THU H - LP HT1 - K50 13
N TT NGHIP THIT K PHN IN NH MY NHIT IN
0 2 4
6
8 10 12 14
16
18 20 22 24
t (h)
50
100
150
200

250
300
350
400
450
500
550
600
S
HT
S
C
S
T
S
td
S
đp
Chú thích:
S (MVA)
S
NM
Hình 7: Đồ thị phụ tải tổng hợp của toàn nhà máy
HONG TH THU H - LP HT1 - K50 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
= 146,7469 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.
- 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
= 27,3809 MVA.
Ta có:
dpmax

dmF
S
27,3809
.100% .100% 11,637% 15%
2.S 2.117,65
= = <
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
= 134,8315 MVA
S
Tmin
= 80,8989 MVA< S
đmF
= 117,65 MVA < S
Tmax
= 134,8315 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.
HONG TH THU H - LP HT1 - K50 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.
F1
F2 F3 F4
F5
T1
T4
T5
AT1 AT2
S
C
S
T
410,3682
325,3559
MVA
134,8315
80,8989
MVA
220kV
110kV
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.
HONG TH THU H - LP HT1 - K50 16
N TT NGHIP THIT K PHN IN NH MY NHIT IN
F1
F3 F4
F5
T1
T5
AT1 AT2
S
C
S
T
410,3682
325,3559
MVA
134,8315
80,8989
MVA
220kV
110kV
F2
T2
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:
dtHT dmF
S 250MVA 2.S 2.117,65 235,3MVA= > = =
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.
80,8989
MVA
110kV220kV
F5
T5
AT1 AT2
F1 F2 F3 F4
S
C
410,3682
325,3559
MVA
S
T
134,8315
HONG TH THU H - LP HT1 - K50 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.
S
dp
S
dp
S
C
410,3682
325,3559
MVA
S
T
134,8315
80,8989
MVA

220kV 110kV
F1
T1
F2
T2
F3
T3
F4
T4
F5
T5
AT1 AT2
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.
HONG TH THU H - LP HT1 - K50 18
N TT NGHIP THIT K PHN IN NH MY NHIT IN
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

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 các cấp điện áp của máy biến áp (MBA)
Việc phân bố công suất cho các máy biến áp cũng nh cho các cấp điện áp của chúng đ-
ợc 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.
HONG TH THU H - LP HT1 - K50 19
N TT NGHIP THIT K PHN IN NH MY NHIT IN
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 = 110,4736 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:
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 87,6404 213,7931 500 146,7469 125,0332 -66,6534 58,3798 360,5369
7-8 87,6404 302,8736 500 53,5593 122,9797 -66,6534 56,3263 356,4293
8-12 134,8315 302,8736 588,2353 91,3740 141,8870 -43,0579 98,8292 394,2487
12-14 114,6067 302,8736 500 22,4859 107,4429 -53,1703 54,2727 325,3559
14-15 114,6067 356,3218 588,2353 54,0435 149,9459 -53,1703 96,7756 410,3682
15-18 121,3483 356,3218 588,2353 50,0399 147,9441 -49,7995 98,1446 406,3646
18-20 121,3483
249,4253
470,5882 43,5952
91,2735 -49,7995 41,4740
293,0205
20-24 80,8989
249,4253
470,5882 90,8899
114,9208 -70,0242 44,8967
340,3217
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.
- 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:
HONG TH THU H - LP HT1 - K50 20
N TT NGHIP THIT K PHN IN NH MY NHIT IN
nt max TTN HTN CTN
S Max{ .(S S )} Max{0,5.S } 0,5.149,9459 74,9729 MVA= + = = =

Ta có:
nt max
S
= 74,9729 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 có thể là sự cố xảy ra khi phụ tải trung
áp cực đại hoặc cực tiểu.
- Xét sự cố xảy ra khi phụ tải trung áp cực đại (8-12h):

ptT max
S 134,8315 MVA=
;
dp
S 23,2738 MVA=


td max
S 35,8824 MVA=
;
C
S 394,2487 MVA

=

Do
ptT max
S 134,8315=
MVA >
BT
S 110,4736=
MVA nên dòng công suất truyền từ
phía hạ lên phía trung và cao của máy biến áp tự ngẫu. Khi đó cuộn hạ mang tải lớn nhất
nên máy biến áp tự ngẫu không bị quá tải trong trờng hợp này (do công suất máy biến áp
tự ngẫu đợc tính toán lựa chọn theo chế độ cuộn hạ mang tải lớn nhất).
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:

HTN dmF td max df (8 12)
1 1 1 1
S S S S 117,65 .35,8824 .23,2738 98,8366 MVA
5 2 5 2

= = =
Công suất tải qua phía trung của máy biến áp tự ngẫu là:
S
TTN
=
1
2
.(S
ptTmax
- S
BT
) =
1
.(134,8315 110,4736) 12,1789 MVA
2
=

Công suất tải qua phía cao của máy biến áp tự ngẫu là:

CTN HTN TTN
S S S 98,8366 12,1798 86,6568 MVA= = =

Lợng công suất hệ thống thiếu là:

thiếu C CTN BC
S S (2S S ) 394,2487 (2.86,6568 110,4736) 110,4615 MVA

= + = + =
Nhận thấy:


S
thiếu
= 110,4615 MVA < S
dtHT
= 250 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:
HONG TH THU H - LP HT1 - K50 21
N TT NGHIP THIT K PHN IN NH MY NHIT IN
~
F1
T1
AT1 AT2
S
C
220kV 110kV
~ ~~ ~
T4
T5
F2 F3 F4

F5
S
Tmax
=
134,8315MVA

=
283,7872MVA
110,4736
86,6568 86,6568
12,1789 12,1789
107,4736
98,8366 98,8366
TD TD+ĐP TD+ĐP TD TD
- Xét sự cố xảy ra khi phụ tải trung áp cực tiểu (20-24h):

ptT min
S 80,8989=
MVA;
dp
S 17,7976=
MVA

td max
S 35,8824=
MVA;
C
S 340,3217

=

MVA
Do
ptT min
S 80,8989=
MVA <
BT
S 110,4736=
MVA nên dòng công suất truyền từ phía
hạ và trung sang phía cao của máy biến áp tự ngẫu, khi đó cuộn nối tiếp của máy biến áp
tự ngẫu sẽ mang tải nặng nhất. Ta cần kiểm tra quá tải cuộn này.
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:

HTN dmF td max dp(20 24)
1 1 1 1
S S S S 117,65 .35,8824 .17,7976 101,5747
5 2 5 2

= = =
MVA
Công suất tải qua phía trung của máy biến áp tự ngẫu là:
S
TTN
=
1
2
.(S
ptTmin
- S
BT

) =
1
.(80,8989 110,4736) 14,7874
2
=
MVA
Công suất tải qua phía cao của máy biến áp tự ngẫu là:

CTN HTN TTN
S S S 101,5747 ( 14,7874) 116,3621= = =
MVA
Nhận thấy:
CTN
S 116,3621=
MVA <
dmTN
S 250=
MVA nên cuộn nối tiếp của máy
biến áp tự ngẫu không bị quá tải trong trờng hợp này.
Lợng công suất hệ thống thiếu là:
S
thiếu
=
C CTN BC
S (2S S ) 340,3217 (2.116,3621 110,4736) 2,8761

+ = + =
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:

HONG TH THU H - LP HT1 - K50 22
N TT NGHIP THIT K PHN IN NH MY NHIT IN
~
F1
T1
AT1 AT2
SC
220kV 110kV
~ ~~ ~
T4
T5
F2 F3 F4
F5
S
Tmin
= 80,8989MVA
= 343,1978MVA
110,4736 116,3621 116,3621
14,7874 14,7874
110,4736
101,5747 101,5747
TD TD+ĐP TD+ĐP TD TD
c.2. Sự cố một máy biến áp tự ngẫu (AT1)
Ta có:
ptT max
S 134,8315=
MVA <
BT
2.S 2.110,4736 220,9472= =
MVA.

Nên dòng công suất truyền từ phía hạ và trung lên phía cao của máy biến áp tự ngẫu
AT2, do đó cuộn nối tiếp của máy biến áp tự ngẫu mang tải nặng nhất.
Trờng hợp nặng nề nhất là sự cố AT1 khi phụ tải trung áp cực tiểu (20-24h) với các
thông số nh sau:
ptT min
S 80,8989=
MVA;
dp
S 17,7976=
MVA

tdmax
S 35,8824=
MVA;
C
S 340,3217

=
MVA
Khi đó phân bố công suất các phía của máy biến áp tự ngẫu đợc tính toán nh sau:
Công suất tải qua phía trung của AT2 là:

TTN ptT min BT
S S 2.S 80,8989 2.110,4736 140,0483= = =
MVA
Công suất tải qua phía hạ của AT2 là:

HTN dmF td max dp
1 1
S S S S 117,65 .35,8824 17,7976 92,6759

5 5
= = =
MVA
Công suất tải qua phía cao của AT2 là:

CTN HTN TTN
S S S 92,6759 ( 140,0483) 232,7242= = =
MVA
Nhận thấy:
CTN
S 232,7242=
MVA <
dmTN
S 250=
MVA nên cuộn nối tiếp của máy
biến áp tự ngẫu không bị quá tải trong trờng hợp này.
Lợng công suất hệ thống thiếu là:
S
thiếu
=
C CTN BC
S (S S ) 340,3217 (232,7242 110,4736) 2,8761

+ = + =
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:
HONG TH THU H - LP HT1 - K50 23
N TT NGHIP THIT K PHN IN NH MY NHIT IN
~

F1
T1
AT1
AT2
S
C
220kV 110kV
~ ~~ ~
T4
T5
F2 F3 F4
F5
S
Tmin
= 80,8989MVA
= 343,1978MVA
110,4736 232,7242 140,0483 110,4736
92,6759
TD TD+ĐP TD+ĐP TD TD
110,4736
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
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 các máy biến áp
- Các bộ máy phát - máy biến áp hai cuộn dây cho vận hành với phụ tải bằng phẳng suốt
trong năm với công suất là:
HONG TH THU H - LP HT1 - K50 24
N TT NGHIP THIT K PHN IN NH MY NHIT IN
S
BC
= S
BT
= S
đmF
-
1
5
.S
tdmax
= 117,65 -
1
5
.35,882 = 110,4736 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 của máy biến áp tự ngẫu là:
S
CTN
(t) =
2

1
.[ S
HT
(t) + S
C
(t) - 2. S
BC
]
Công suất truyền qua phía trung của máy biến áp tự ngẫu là:
S
TTN
(t) =
2
1
.[ S
T
(t)

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

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 87,6404 213,7931 500 146,7469 69,7964 -11,4166 58,3798 360,5369
7-8 87,6404 302,8736 500 53,5593 67,7429 -11,4166 56,3263 356,4293
8-12 134,8315 302,8736 588,2353 91,3740 86,6502 12,1790 98,8292 394,2487
12-14 114,6067 302,8736 500 22,4859 52,2061 2,0666 54,2727 325,3559
14-15 114,6067 356,3218 588,2353 54,0435 94,7091 2,0666 96,7756 410,3682
15-18 121,3483 356,3218 588,2353 50,0399 92,7073 5,4374 98,1446 406,3646
18-20 121,3483
249,4253
470,5882 43,5952
36,0367 5,4374 41,4740
293,0205
20-24 80,8989
249,4253
470,5882 90,8899
59,6840 -14,7874 44,8967
340,3217
Dấu - ở đây có ý nghĩa là chỉ chiều truyền công suất từ phía 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.
- Khi làm việc bình thờng:
Từ kết quả tính toán phân bố công suất trong chế độ làm việc bình thờng, ta nhận thấy

dòng công suất qua máy biến áp tự ngẫu đi từ phía hạ lên phía cao và trung hoặc từ phía
hạ và trung sang phía cao.
- Khi công suất đi từ phía hạ sang phía cao và trung ( 8-20h ) thì cuộn hạ của máy biến
áp tự ngẫu sẽ mang tải nặng nhất. Công suất máy biến áp tự ngẫu đợc lựa chọn khi xem
cuộn hạ mang tải lớn nhất, do đó máy biến áp tự ngẫu không bị quá tải trong trờng hợp
này.
HONG TH THU H - LP HT1 - K50 25