D4H3 - Nguyễn Văn Tuấn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

KHOA HỆ THỐNG ĐIỆN

Nhiệm vụ
THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên:
Lớp:

N u n V n Tuấn

Đ4H3

N ành: Hệ thốn điện

Cán bộ hƣớn dẫn:

Đ tài: Thi t

ThS. Đặn Thành Trun

phần điện tron nhà má điện và thi t
tr m bi n áp ph n phối
đ un ấp ho một tổ h p t nhà hun ƣ 4 KV

4 v

PHẦN I: THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN
Nhà má điện i u : TĐ ồm 5 tổ má x 1
Nhà má

MW

ó nhiệm vụ ấp điện ho á phụ tải s u đ

1.Phụ tải đị phƣơn

ấp điện áp

V: Pmax=18 MW ; osφ=

85

Gồm 1 ép x 1 MW x 4 m và 1 đơn x 6 MW x 4 m
Bi n thiên phụ tải hi trên bản . T i đị phƣơn dùn má ắt h p bộ với I ắt= 1 A và
t ắt= 7 se và áp nhôm vỏ PVC với thi t bị nhỏ nhất là 7 mm2
.Phụ tải ấp điện áp má trun 11
Gồm 1 ép x 1

V: Pmax=14 MW ; osφ=

88

MW và 1 đơn x 4 MW. Bi n thiên phụ tải hi trên bản .

3.Phụ tải ấp điện áp má

o 220 kV: Pmax= 1 MW ; osφ=

88

Gồm 1 ép x 14 MW và 1 đơn x 7 MW. Bi n thiên phụ tải hi trên bản .
4.Nhà má nối với hệ thốn
V bằn đƣờn d
ép dài 1
m. Côn suất hệ thốn (
hôn
nhà má đ n thi t
) : 35 MVA; Côn suất dự ph n ủ hệ thốn : 5
MVA; Điện hán ( ôn suất ) n ắn m h tính đ n th nh óp phí hệ thốn là : X*HT =
1,05.
5.Tự dùn : α = 1 %; osφ=

86

6.Côn suất phát ủ toàn nhà má
SVTH: Nguyễn Văn Tuấn

hi trên bản
GVHD:ThS.Đặng Thành Trung


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
Bản bi n thiên ôn 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 UDP

80

80

80

70

70

80

90

100

90

90

80

S UT

90

90

80

80

90

90

100

90

90

80

80

S UC

90

90

80

80

90

90

90

90

100

90

80

S TNM

Mù mƣ phát(18 n à ) 1

% ôn suất n mù
ôn suất

PHẦN II: THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP PH N PHỐI
M T TỔ H P T A NHÀ CHUNG CƢ
N à

i o nhiệm vụ: 7 thán 1 n m

N à hoàn thành nhiệm vụ: 6 thán
Trƣởn

ho

TS. Trần Th nh Sơn

SVTH: Nguyễn Văn Tuấn

hô (185 n à ) hỉ phát 8 %

4 V Đ

CUNG CẤP CHO

13
1n m

14
Giáo viên hƣớn dẫn

Ths. Đặn Thành Trun

GVHD:ThS.Đặng Thành Trung


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
LỜI MỞ ĐẦU

Điện năng là một nguồn năng lƣợng quan trọng của hệ thống năng lƣợng quốc gia, nó đƣợc
sử dụng rộng rãi trên hầu hết các lĩnh vực nhƣ: sản xuất kinh tế, đời sống sinh hoạt, nghiên cứu
khoa học… Hiện nay nƣớc ta đang phát triển theo hƣớng công nghiệp hóa, hiện đại hóa, nên nhu
cầu về điện năng đòi hỏi ngày càng cao về số lƣợng cũng nhƣ chất lƣợng. Để đáp ứng đƣợc về số
lƣợng thì ngành điện nói chung phải có kế hoạch tìm và khai thác tốt các nguồn năng lƣợng có
thể biến đổi chúng thành điện năng.
Sau khi học xong chƣơng trình của ngành Hệ Thống Điện, và xuất phát từ nhu cầu thực tế,
tôi đƣợc giao nhiệm vụ thiết kế với các nội dung sau:
Phần I: Thiết kế phần điện trong nhà máy thủy điện, gồm 5 tổ máy với công suất mỗi tổ máy
là 100MW, cung cấp điện cho phụ tải địa phƣơng 22 kV, phụ tải cấp điện áp trung áp 110 kV,

phụ tải cấp điện áp cao áp 220 kV và phát về hệ thống qua đƣờng dây kép dài 100 Km.
Phần II: Thiết kế trạm biến áp phân phối 22 0, 4 kv để cung cấp cho một tổ hợp tòa nhà
chung cƣ 4 KV
xin chân thành cám ơn: Các thầy, cô giáo Trƣờng Đại Học Điện Lực đã tận tâm truyền đạt kiến
thức cho tôi trong quá trình học tập. Đặc biệt tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới Th.S
Đặng Thành Trung đã trực tiếp hƣớng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình hoàn thành đồ án tốt
nghiệp.
Do thời gian và khả năng có hạn, tập đồ án này không thể tránh khỏi những khiếm quyết về
nội dung và hình thức, tôi mong nhận đƣợc những ý kiến đóng góp của quý thầy, cô và các bạn
để rút kinh nghiệm và bổ xung kiến thức còn thiếu.
Tôi xin trân trọng cảm ơn !
Hà Nội n à 06 thán 01 n m
Sinh viên thực hiên

14

Nguyễn Văn Tuấn

SVTH: Nguyễn Văn Tuấn

GVHD:ThS.Đặng Thành Trung


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
NHẬN XÉT
(Giáo viên hƣớng dẫn)

..............................................................................................................

..............................................................................................................
..............................................................................................................
..............................................................................................................
..............................................................................................................
..............................................................................................................
..............................................................................................................
..............................................................................................................
..............................................................................................................
..............................................................................................................
..............................................................................................................
..............................................................................................................
..............................................................................................................
..............................................................................................................
..............................................................................................................
.............................................................. ................................................
..............................................................................................................
..............................................................................................................
..............................................................................................................
................................................................... ...........................................
..............................................................................................................
...................................................................................................... ........
..............................................................................................................
..............................................................................................................
..............................................................................................................
..............................................................................................................
..............................................................................................................
............................................................................... ...............................
................................................................................................ ..............
..............................................................................................................
..............................................................................................................

..............................................................................................................

Hà Nội, ngày

tháng

năm

Giáo viên hướng dẫn

SVTH: Nguyễn Văn Tuấn

GVHD:ThS.Đặng Thành Trung


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
NHẬN XÉT
(Giáo viên phản biện)

..............................................................................................................
..............................................................................................................
..............................................................................................................
..............................................................................................................
..............................................................................................................
..............................................................................................................
..............................................................................................................
..............................................................................................................
..............................................................................................................

..............................................................................................................
..............................................................................................................
..............................................................................................................
..............................................................................................................
..............................................................................................................
..............................................................................................................
..............................................................................................................
..............................................................................................................
..............................................................................................................
..............................................................................................................
..............................................................................................................
..............................................................................................................
..............................................................................................................
..............................................................................................................
..............................................................................................................
..............................................................................................................
..............................................................................................................
..............................................................................................................
..............................................................................................................
..............................................................................................................
..............................................................................................................
..............................................................................................................
..............................................................................................................

Hà Nội, ngày

tháng

năm

Giáo viên phản biện

SVTH: Nguyễn Văn Tuấn

GVHD:ThS.Đặng Thành Trung


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
MỤC LỤC

CHƢƠNG 1................................................................................................................................... 1
TÍNH TOÁN PHỤ TẢI VÀ CHỌN SƠ ĐỒ NỐI DÂY ................................................................ 1
1.1. Chọn máy phát điện ........................................................................................................... 1
1.2. Tính toán cân bằng công suất ............................................................................................ 1
1.3. Chọn các phƣơng án nối dây ............................................................................................. 6
CHƢƠNG 2................................................................................................................................. 10
TÍNH TOÁN CHỌN MÁY BIẾN ÁP ......................................................................................... 10
2.1. Phân bố công suất các cấp điện áp của máy biến áp ....................................................... 10
2.2. Chọn loại và công suất định mức của MBA .................................................................... 10
2.3. Tính toán tổn thất điện năng trong MBA ........................................................................ 12
2.4. Tính toán cụ thể cho từng phƣơng án .............................................................................. 12
CHƢƠNG 3................................................................................................................................. 25
TÍNH TOÁN KINH TẾ-KỸ THUẬT,CHỌN PHƢƠNG ÁN TỐI ƢU ...................................... 25
3.1. Chọn sơ đồ thiết bị phân phối .......................................................................................... 25
3.2. Tính toán kinh tế-kỹ thuật, chon phƣơng án tối ƣu ......................................................... 26
3.3. Lựa chọn phƣơng án tối ƣu .............................................................................................. 28
CHƢƠNG 4................................................................................................................................. 30
TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH ...................................................................................................... 30

4.1. Chọn điểm ngắn mạch ..................................................................................................... 30
4.2. Lập sơ đồ thay thế ............................................................................................................ 30
4.3. Tính toán ngắn mạch theo điểm....................................................................................... 35
CHƢƠNG 5................................................................................................................................. 42
CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ DÂY DẪN ....................................................................................... 42
5.1. Tính toán dòng cƣỡng bức ............................................................................................... 42
5.2. Chọn máy cắt và dao cách li ............................................................................................ 43
5.3. Chọn thanh cứng đầu cực máy phát................................................................................. 44
5.4. Chọn thanh góp,thanh dẫn mềm ...................................................................................... 48
5.5. Chọn máy biến áp và cáp cho phụ tải địa phƣơng ........................................................... 52
5.6. Chọn máy biến áp đo lƣờng ............................................................................................. 58
5.8. Chọn chống sét van .......................................................................................................... 62
CHƢƠNG 6................................................................................................................................. 64
TÍNH TOÁN ĐIỆN TỰ DÙNG .................................................................................................. 64
6.1. Chọn sơ đồ tự dùng .......................................................................................................... 64
6.2. Chọn các thiết bị điện và khí cụ điện cho tự dùng .......................................................... 64
PHẦN II ........................................................................................................................................................................... 67
THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP PHÂN PHỐI 22 0,4 KV ĐỂ CUNG CẤP CHO MỘT TỔ H P
T A NHÀ CHUNG CƢ ............................................................................................................................................ 67
PHẦN II ........................................................................................................................................................................... 69

SVTH: Nguyễn Văn Tuấn

GVHD:ThS.Đặng Thành Trung


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP PHÂN PHỐI 22 0,4 KV ĐỂ CUNG CẤP CHO MỘT KHU ĐÔ
THỊ MỚI ......................................................................................................................................................................... 69
CHƢƠNG 1 .................................................................................................................................70
XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN ...........................................................................................70
1.1. Tính toán phụ tải cho từng hộ gia đình ............................................................................70
1.2. Xác định phụ tải tính toán cho khu đô thị mới .................................................................73
CHƢƠNG 2 .................................................................................................................................75
CHỌN SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ TÍNH TOÁN LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ.........................75
2.1. Chọn máy biến áp .............................................................................................................75
2.2. Chọn thiết bị trung thế ......................................................................................................75
2.3. Chọn thiết bị hạ áp ...........................................................................................................78
2.4. Chọn kích thƣớc trạm biến áp hợp bộ ..............................................................................85
2.5. Thiết kế cách lắp đặt.........................................................................................................86
CHƢƠNG 3 .................................................................................................................................87
TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT CHO TRẠM BIẾN ÁP .........................................................................87
3.1. Điện trở nối đất của thanh: ...............................................................................................87
3.2. Điện trở nối đất của cọc ...................................................................................................87
3.3. Điện trở nối đất của hệ thống thanh cọc...........................................................................88

SVTH: Nguyễn Văn Tuấn

GVHD:ThS.Đặng Thành Trung


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
DANH MỤC CÁC BẢNG SƠ ĐỒ HÌNH VẼ

PHẦN I

Chƣơn 1:
Bản 1.1. Thôn số ỹ thuật ủ má phát thủ điện.
Bản 1. . bi n thiên ôn suất á phụ tải nhà má
Bản 1.3. Côn suất phụ tải toàn nhà má
Bản 1.4. Côn suất phụ tải đị phƣơn
Bản 1.5. Phụ tải ấp điện áp trun
Bản 1.6. Phụ tải ấp điện áp

o

Bản 1.7. Tổn h p phụ tải toàn nhà má
Hình 1.1. Đồ thị phụ tải tổn h p nhà má
Hình 1. . Phƣơn án I
Hình 1.3. Phƣơn án II
Hình 1.4. Phƣơn án III
Hình 1.5. Phƣơn án IV
Chƣơn

:

Bản

.1. Ph n ôn suất MBA tự n ẫu tron mù mƣ phƣơn án I

Bản

. . Ph n bố ôn suất MBA tự n ẫu tron mù

Bản

.3. Thôn số MBA

Bản

.4. ôn suất thừ tron n à phƣơn án I

Bản

.5. Thôn số MBA tự n ẫu phƣơn án I

Bản

.6.Tổn thất điện n n tron má bi n áp tự n ẫu mù mƣ phƣơn án I

Bản

.7. Tổn thất điện n n tron má bi n áp tự n ẫu mù

Bản

.8. Ph n ôn suất MBA tự n ẫu tron mù mƣ

Bản

.9. Ph n ôn suất MBA tự n ẫu tron mù

SVTH: Nguyễn Văn Tuấn

uộn d

hô phƣơn án I

phƣơn án I

hô phƣơn án I

hô
GVHD:ThS.Đặng Thành Trung


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

Bản

.1 . Thôn số MBA

uộn d

phƣơn án II

Bản

.11. ôn suất thừ tron n à phƣơn án II

Bản

.1 . Thôn số MBA tự n ẫu phƣơn án II

Bản

.13. Tổn thất điện n n tron má bi n áp tự n ẫu mù mƣ PA II

Bản

.14. Tổn thất điện n n tron má bi n áp tự n ẫu mù

hô PA II

Bản : .15. Tổn tổn thất điện n n phƣơn án I và II
Hình .1. Ch độ tru n tải ôn suất ủ MBA Tự n ẫu
Hình . . Sự ố hỏn 1 MBA

d

quấn phƣơn án I

Hình .3. Sự ố hỏn 1 MBA tự n ẫu phƣơn án I
Hình .4. Sự ố hỏn 1 MBA

d

quấn phƣơn án II

Hình .5. Sự ố hỏn 1 MBA tự n ẫu phƣơn án II
Chƣơn 3
Bản 3.1. Thốn

ê và tính toán vốn đầu tƣ MBA phƣơn án I

Bản 3. . Thốn

ê và tính toán vốn đầu tƣ thi t bị ph n phối phƣơn án I

Bản 3.3. Thốn

ê và tính toán vốn đầu tƣ MBA phƣơn án II

Bản 3.4. Thốn

ê và tính toán vốn đầu tƣ thi t bị ph n phối phƣơn án II

Bản 3.5. Bản tổn

t phƣơn án

Hình 3.1. Sơ đồ thi t bị ph n phối phƣơn án I
Hình 3. . Sơ đồ thi t bị ph n phối phƣơn án II
Chƣơn 4
Bản 4.1. K t quả tính toán á đi m n ắn m h phƣơn án II
Hình 4.1. Sơ đồ á đi m n ắn m h phƣơn án II
Hình 4. . Sơ đồ th

th phƣơn án II

Hình 4.3. Sơ đồ th

th đầ đủ số liệu phƣơn án II

Hình 4.4. Sơ đồ tính toán n ắn m h đi m N1
Hình 4.5. Sơ đồ tính toán n ắn m h đi m N1 s u hi đã rút ọn
SVTH: Nguyễn Văn Tuấn

GVHD:ThS.Đặng Thành Trung


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

Hình 4.6. Sơ đồ tính toán n ắn m h đi m N2
Hình 4.7. Sơ đồ tính toán n ắn m h N s u hi đã rút ọn
Hình 4.8. Sơ đồ tính toán n ắn m h đi m N3
Hình 4.9. Sơ đồ tính toán n ắn m h N3 s u hi đã rút ọn
Hình 4.1 . Sơ đồ tính toán n ắn m h đi m N3’
Chƣơng 5:
Bản 5.1. D n

ƣỡn bứ

Bản 5. . Thôn số má

á

ấp điện áp phƣơn án II

ắt phƣơn án II

Bản 5.3. Thôn số d o á h l phƣơn án II

Bản 5.4. Thôn số ủ th nh dẫn ứn đƣ
Bản 5.5. Thôn số th nh dẫn m m đƣ

họn

họn

Bản 5.6. Thôn số MBA đị phƣơn
Hình 5.7. Sơ đồ un

ấp điện ho phụ tải đị phƣơn

Bản 5.8. Thôn số họn ho áp đơn
Bản 5.9. Thôn số họn ho áp ép
Bản 5.1 . Thôn số má

ắt trƣớ MBA phụ tải đị phƣơn

Bản 5.11. Thôn số d o á h l trƣớ MBA phụ tải đị phƣơn
Bản 5.1 . Thôn số má

ắt s u MBA phụ tải đị phƣơn

Bản 5.13. Thôn số má

ắt MC1

Bản 5.14 . Thôn số BI ấp điện áp

V

Bản 5.15. Thôn số BI ấp điện áp 11

V

Bản 5.16 . Thôn số BI ấp điện áp 13 8 V
Bản 5.17. Thôn số á dụn

ụ phụ tải ủ BI

Bản 5.18 . Thôn số BU ấp điện áp

V

Bản 5.19 . Thôn số BU ấp điện áp 11

V

Bản 5.

. Thôn số á dụn

SVTH: Nguyễn Văn Tuấn

ụ phụ tải ủ BU
GVHD:ThS.Đặng Thành Trung


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

Bản 5. 1. Thôn số BU ấp điện áp 13 8 V
Bản 5.

. Thôn số hốn sét v n đƣ

họn

Hình 5.1. Th nh dẫn hình mán
Hình 5. . Sứ đỡ th nh dẫn ứn
Hình 5.3. Sơ đồ un

ấp điện ho phụ tải đị phƣơn

Hình 5.4. Sơ đồ đi m n ắn m h đƣờn d
Hình 5.5 . Sơ đồ nối á dụn

V

ụ đo vào bi n điện áp

và bi n d n điện m h má phát
Chƣơn 6
Bản 6.1. Thôn số MBA tự dùn riên
Bản 6. . Thôn số MBA tự dùn
Bản 6.3. Thôn số má

hun

ắt tự dùn

Bản 6.4. Thôn số d o á h l tự dùn
Bản 6.5. Thôn số ptom t tự dùn
Hình 6.1. Sơ đồ nối điện tự dùn

PHẦN II
Chƣơn 1 :

Bảng 1.1. Các thiết bị điện của căn hộ loại I
Bảng 1.2. Số liệu tính toán của căn hộ loại I
Bảng 1.3. Các thiết bị điện của căn hộ loại II
Bảng 1.4. Số liệu tính toán của căn hộ loại II
Bảng 1.5. Các thiết bị điện của căn hộ loại III
Bảng 1.6. Số liệu tính toán của căn hộ loại III
Chương 2 :
Bảng 2.1. Thông số kỹ thuật máy biến áp
Bảng 2.2. Thông số kỹ thuật của cầu chì cao áp
SVTH: Nguyễn Văn Tuấn

GVHD:ThS.Đặng Thành Trung


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

Bảng 2.3. Thông số chống sét van phía cao áp
Hình 2.1. Sơ đồ nguyên lý ngăn trung thế TBA
Hình 2.2. Sơ đồ tính toán ngắn mạch phía cao áp

Bảng 2.4. Thông số sứ hạ áp
Bảng 2.5. Thông số của máy biến dòng điện
Hình 2.4. Sơ đồ nguyên lý ngăn hạ thế
Bảng 2.6. Thông số kỹ thuật của cáp cao áp
Bảng 2.7. Thông số kỹ thuật của cáp hạ áp
Hình 2.5. Hình chiếu đứng, hình chiếu cạnh TBA hợp bộ
Hình 2.6. Hình chiếu bằng TBA hợp bộ
Chương 3 :
Hình 3.1. Sơ đồ mặt bằng bố trí tiếp địa

SVTH: Nguyễn Văn Tuấn

GVHD:ThS.Đặng Thành Trung


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
DANH MỤC VIẾT TẮT

HTĐ

Hệ thốn điện

TĐ

Thuỷ điện

NMĐ

Nhà má điện

MF

Má phát

MBA

Má bi n áp

TĐK

Đi u hỉnh í h từ

MBA TN

Má bi n áp tự n ẫu

MC

Má

ắt

CL

D o á hl

tđ d

Tƣơn đối ơ bản

BI

Má bi n d n điện

BU

Má bi n điện áp

SVTH: Nguyễn Văn Tuấn

GVHD:ThS.Đặng Thành Trung


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

PHẦN I: THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN

SVTH: Nguyễn Văn Tuấn

GVHD:ThS.Đặng Thành Trung


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
Chƣơn 1

TÍNH TOÁN PHỤ TẢI VÀ CHỌN SƠ ĐỒ NỐI D Y

1.1. Chọn má phát điện
Với nhiệm vụ thiết kế phần điện cho nhà máy thủy điện gồm 5 tổ máy với công suất mỗi tổ
máy 100(MW) ta chọn máy phát thủy điện đồng bộ tuabin nƣớc, kiểu CB-835/180-36 có các
thông số kỹ thuật theo phụ lục 1.2 [1, tr 117] nhƣ sau:
Sđm
Pđm
Uđm Iđm
nđm X”d X’d Xd
Loại MF
Cosφ
(MVA)

CB-835/180-36

1.2. Tính toán

(MW)

(kV)

(kA)

(v/ph)

111
100
0,9 13,8 4,65 166,7 0,22 0,3

Bảng 1.1. Thông số kỹ thuật của máy phát thủy điện.
n bằn

0,94

ôn suất

Dựa vào các số liệu đã cho, ta xây dựng đồ thị công suất phát của toàn nhà máy, đồ thị phụ
tải tự dùng, đồ thị phụ tải điện áp các cấp và công suất phát về hệ thống. Các tính toán đƣợc trình
bày cụ thể nhƣ sau :
Giờ
0÷4 4÷6 6÷8 8÷10 10÷12 12÷14 14÷16 16÷18 18÷20 20÷22 22÷24
PUĐP%(t) 80 80 80
70
70
80
90
100
90
90
80
PUT%(t)
90 90 80 80
90
90
100
90
90
80
80

PUC%(t)
90 90 80 80
90
90
90
90
100
90
80
Mùa mƣa phát(180 ngày) 100% công suất, mùa khô (185 ngày) phát 80%
PTNM%(t)
công suất

Bảng1.2. Biến thiên công suất các phụ tải nhà máy
1.2.1. Đồ thị phụ tải toàn nhà má
Mùa mƣa phát 100% công suất định mức:

S TNM (m)(t )  n.S đmF  5.111  555(MVA)
Mùa khô phát 80% công suất định mức:

S TNM (kh)(t )  0,8.n.S đmF  0,8.5.111  444(MVA)
Trong đó :
STNM(t)
SđmF
Kết quả tính toán :

: Công suất phát của toàn nhà máy tại thời điếm t;
: Công suất biểu kiến định mức của 1 tổ máy phát.

Giờ

0÷4 4÷6 6÷8 8÷10 10÷12 12÷14 14÷16 16÷18 18÷20 20÷22 22÷24

STNM(m)

555

STNM(kh)

444

Bảng 1.3. Công suất phụ tải toàn nhà máy
1.2.2. Đồ thị phụ tải tự dùn ủ nhà má
Phần tự dùng của nhà máy thủy điện (chiếm khoảng 1%-1,5 % công suất toàn nhà máy)
gồm phần tự dùng chung (chiếm phần lớn) và phần tự dùng riêng cho từng tổ máy, do vậy công
SVTH: Nguyễn Văn Tuấn

1

GVHD:ThS.Đặng Thành Trung


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

suất tự dùng cho toàn nhà máy thủy điện xem nhƣ không đổi theo thời gian và đƣợc xác định theo
công thức:
 % n.PdmF 1, 2 5.100
STD 

.

.
 6,977( MVA)
100 cosTD 100 0,86
Trong đó :
: Phụ tải tự dùng;
: Lƣợng điện phần trăm tự dùng, ( = 1,2 %);
: Hệ số công suất phụ tải tự dùng (costd = 0,86);
: Số tổ máy phát n=5;
: Công suất tác dụng của một tổ MF PđmF =100 (MVA).

STD
%
cosTD
n
PđmF

1.2.3. Đồ thị phụ tải á ấp điện áp
Công suất phụ tải các cấp điện áp từng thời điểm theo công thức 1.4 [1, tr 14]:
P%  t 
P
S (t )  max .
(1.1)
cos  100
Trong đó:
S(t)
: Công suất phụ tải tại thời điểm t;
Pmax
: Công suất max của phụ tải;

Cos φ
: Hệ số công suất;
P%(t)
: Phần trăm công suất phụ tải tại thời điểm t.
1. Phụ tải địa phương cấp điện áp 22kV
Trong khoảng thời gian 0÷4(h) : Pmax=18(MW); Cos φ=0,85, ta có:
(1.1)  S(04) 

18 80
.
 16, 941( MVA)
0,85 100

Tƣơng tự, tính cho các khoảng thời gian khác ta có bảng sau:
Giờ

0÷4

4÷6

6÷8

8÷10

10÷12 12÷14

Pmax

18

cos

0,85

P%

80

80

80

70

70

80

14÷16

16÷18

90

100

18÷20 20÷22 22÷24

90

90

80

SĐP(t) 16,941 16,941 16,941 14,824 14,824 16,941 19,059 21,176 19,059 19,059 16,941

Bảng 1.4. Công suất phụ tải địa phương
2.

Phụ tải cấp điện áp trung 110kV
Xét trong khoảng thởi gian t = 0÷4(h) ta có:
(1.1)  S (t ) 

140 90
.
 143,182( MVA)
0,88 100

Tính toán tƣơng tự trong các khoảng thời gian còn lại.
0÷4

4÷6

6÷8

8÷10

10÷12 12÷14 14÷16

P max

160

cos

0,88

P%

90

90

80

80

90

90

100

16÷18 18÷20 20÷22 22÷24

90

90

80

80

ST(t) 143,182 143,182 127,273 127,273 143,182 143,182 159,091 143,182 143,182 127,273 127,273

SVTH: Nguyễn Văn Tuấn

2

GVHD:ThS.Đặng Thành Trung


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

3.

TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

Bảng 1.5. Công suất phụ tải cấp điện áp trung
Phụ tải cấp điện áp cao 220kV
Xét trong khoảng thởi gian t = 0÷4(h) ta có:
(1.1)  S (t ) 

210 90
.
 214, 773( MVA)
0,88 100

Tính toán tƣơng tự trong các khoảng thời gian còn lại ta có bảng sau:
Giờ

0÷4

4÷6

6÷8

8÷10

10÷12 12÷14

P max

210

cos 

0,88

P%

90

90

80

80

90

90

14÷16

90

16÷18 18÷20

90

100

20÷22

22÷24

90

80

SUC(t) 214,773 214,773 190,909 190,909 214,773 214,773 214,773 214,773 238,636 214,773 190,909

Bảng 1.6. Công suất phụ tải cấp điện áp cao
1.2.4. Đồ thị ôn suất phát v hệ thốn
Theo nguyên tắc cân bằng công suất tại mọi thời điểm (không xét đến công suất tổn thất
trong máy biến áp) [1,tr14] ta có:
Xét trong khoảng thởi gian t = 0÷4(h):
- Mùa mƣa:
SVHT ( m) (t )  STNM ( m) (t )  ( STD (t )  S ĐP (t )  SUT (t )  SUC (t ))

SVHT ( m) (t )  555  (6,977  16,941  143,182  214, 773)  173,127( MVA)
 STGC (t )  SVHT (t )  SUC (t )  173,127  214,773  387,9(MVA)

- Mùa khô:
SVHT ( kh) (t )  STNM ( kh) (t )  ( STD (t )  S ĐP (t )  SUT (t )  SUC (t ))
SVHT ( kh) (t )  444  (6,977  16,941  143,182  214, 773)  62,172( MVA)

 STGC (t )  SVHT (t )  SUC (t )  62,172  214,773  276,9(MVA)

Tính toán tƣơng tự cho các thời điểm khác ta có bảng số liệu tổng hợp sau:

SVTH: Nguyễn Văn Tuấn

3

GVHD:ThS.Đặng Thành Trung


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

Tổng kết tính toán cân bằng công suất:
Giờ

0÷4

4÷6

6÷8

8÷10

10÷12

12÷14

STNM(m)

555

STNM(kh)

444

STD (t)

14÷16

16÷18

18÷20

20÷22

22÷24

6,977

SĐP (t)

16,941

16,941

16,941

14,824

14,824

16,941

19,059

21,176

19,059

19,059

16,941

SUT (t)

143,182

143,182

127,273

127,273

143,182

143,182

159,091

143,182

143,182

127,273

127,273

SUC (t)

214,773

214,773

190,909

190,909

214,773

214,773

214,773

214,773

238,636

214,773

190,909

SVHT(m)(t)

173,127

173,127

212,900

215,018

175,245

173,127

155,101

168,892

147,146

186,919

212,900

STGC(m)(t)

387,900

387,900

403,809

405,927

390,018

387,900

369,873

383,665

385,782

401,691

403,809

SVHT(kh)(t)

62,127

62,127

101,900

104,018

64,245

62,127

44,101

57,892

36,146

75,919

101,900

STGC(kh)(t)

276,900

276,900

292,809

294,927

279,018

276,900

258,873

272,665

274,782

290,691

292,809

Bảng 1.7. Tổng hợp phụ tải toàn nhà máy

SVTH: Nguyễn Văn Tuấn

4

GVHD:ThS.Đặng Thành Trung


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

1.2.5. Đồ thị phụ tải tổn h p
Từ số liệu tính toán trên ta có đồ thị phụ tải tổng hợp cho 2 mùa mƣa và khô nhƣ sau:

a). Mùa mưa

b) Mùa khô
Hình 1.1. Đồ thị phụ tải tổng hợp nhà máy

SVTH: Nguyễn Văn Tuấn

5

GVHD:ThS.Đặng Thành Trung


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

1.3. Chọn á phƣơn án nối d
Dựa vào số liệu tính toán phân bố công suất đồ thị phụ tải các cấp điện áp chúng ta vạch ra
các phƣơng án nối điện cho nhà máy.Các phƣơng án đƣợc chọn phải đảm bảo độ tin cậy cung cấp
điện cho phụ tải, đồng thời thể hiện đƣợc tính khả thi và đem lại hiệu quả kinh tế.
1.3.1. Cơ sở đ xuất á phƣơn án nối d
Dựa theo 7 nguyên tắc [1, tr 16]:
1. Có hay không thanh góp điện áp máy phát
Theo tính toán (bảng 1.7), ta có đƣợc:
Max
SĐP
 21,176( MVA) SĐmF  111(MVA)

Thay số liệu vào ta có:

21,176
.100 0 0  9,54%  15%
2.111

K t luận: Không cần sử dụng thanh góp điện áp máy phát trong sơ đồ, phụ tải địa phƣơng
đƣợc trích từ đầu cực máy phát.
2. Sử dụng máy biến áp liên lạc nào
Nhà máy điện cần thiết kế gồm 3 cấp điện áp nên ta phải sử dụng máy biến áp 3 cuộn dây
hoặc tự ngẫu. Xét 2 điều kiện:


- Hệ số có lợi:

3.

UC  UT 220  110

 0,5
UC
220

- Lƣới điện áp phía trung, phía cao đều là lƣới trung tính trực tiếp nối đất.
K t luận: Dùng MBA tự ngẫu có điều chỉnh dƣới tải làm MBA liên lạc.
Chọn số lượng bộ MF-MBA 2 cuộn dây
Ta có:

max

SUT
159, 091

 1, 25
min
SUT
127, 273

Mà SdmF =111(MVA) và MBA liên lạc là tự ngẫu, nên ta có thể ghép từ 1 tới 2 bộ MFMBA hai cuộn dây trên thanh góp điện áp phía trung.
Do công suất phía trung tƣơng đối lớn nên ta phải lấy điện từ các máy phát ghép bộ và phía
trung của tự ngẫu.
STGCmax = 405,927(MVA)
STGCmin = 258,873(MVA)
SđmF = 111(MVA)
K t luận: ghép 3-4 MF cấp điện cho thanh góp 220 kV.
1.3.2. Đ xuất á phƣơn án nối d
Từ những nguyên tắc trên, ta có một số phƣơng án nối dây nhƣ sau:
1). Phƣơn án I: Dùng hai máy biến áp tự ngẫu làm liên lạc đặt ở phía cao áp. Phía trung đặt
1 bộ MPĐ-MBA hai cuộn dây (hình 1.2).
Ƣu đi m:
- Số lƣợng MBA và máy cắt cao áp ít.
- MBA tự ngẫu vừa làm nhiệm vụ liên lạc giữa hai cấp điện áp cao và trung vừa
làm nhiệm vụ tải công suất của máy phát tƣơng ứng lên hai cấp điện áp cao và trung.
- Công suất của các bộ MF–MBA hai dây quấn nối với phía trung áp có thể lớn
hơn phụ tải cực tiểu ở cấp điện áp này.
SVTH: Nguyễn Văn Tuấn

6

GVHD:ThS.Đặng Thành Trung

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

- Tổn thất công suất và tổn thất điện năng trong các MBA ít . Khi phụ tải trung và
cao áp thay đổi, có thể chỉ xảy ra sự phân bố lại công suất ở các cuộn thứ cấp của các
máy biến áp tự ngẫu , lƣợng công suất phải tải qua 2 lần MBA nhỏ.
Nhƣ đi m:
- Khi sự cố một MBA tự ngẫu, không những mất công suất của máy phát nối vào
nó, mà việc chuyển tải công suất thừa hoặc thiếu phía điện áp trung sẽ bị hạn chế.

Hình 1.2. Phương án I
2). Phƣơn án II: Dùng hai máy biến áp tự ngẫu làm liên lạc đặt ở phía cao áp. Phía trung đặt
2 bộ MPĐ-MBA hai cuộn dây (hình 1.3).

Hình 1.3. Phương án II
Ƣu đi m:
- Phƣơng án 2 có hầu hết các ƣu điểm của phƣơng án I.
- Số lƣợng MBA và máy cắt cao áp của phƣơng án II ít hơn phƣơng án I do có một
MBA bộ chuyển từ phía cao sang phía trung do đó cũng làm giảm vốn đầu tƣ.
Nhƣ

đi m:

- Phƣơng án 2 cũng có nhƣợc điểm của phƣơng án I.
- Khi một MBA tự ngẫu không làm việc lƣợng công suất thừa cần tải qua MBA tự
ngẫu còn lại sẽ lớn có thể gây quá tải MBA và có thể gây ứ đọng công suất.
SVTH: Nguyễn Văn Tuấn

7

GVHD:ThS.Đặng Thành Trung


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

c). Phƣơn án III: Ba bộ MPĐ-MBA 2 cuộn dây đặt ở phía cao áp, hai bộ MPĐ-MBA 2
cuộn dây đặt ở phía trung áp. Sử dụng 2 máy biến áp tự ngẫu làm liên lạc, cung cấp cho phụ tải
địa phƣơng.

Hình 1.4. Phương án III
Ƣu đi m:
- Khi sự cố một MBA tự ngẫu chỉ ảnh hƣởng đến việc truyền tải công suất giữa hai
cấp điện áp, các máy phát vẫn làm việc bình thƣờng.
Nhƣ đi m:
- Số lƣợng MBA và tổng công suất của các MBA lớn, số lƣợng máy cắt cao áp
lớn, vốn đầu tƣ tăng.
- Tổn thất công suất và tổn thất điện năng trong các MBA lớn vì không những tổn
thất không tải tăng lên do sử dụng nhiều MBA, mà lƣợng công suất thừa hoặc thiếu phía
trung áp luôn phải qua hai lần MBA và làm tăng tổn thất đồng trong các MBA.
- Phƣơng án này thƣờng chỉ hợp lý khi công suất của các MFĐ không lớn trong
khi điện áp phía cao lại rất lớn (400 – 500 kV).
d).
Phương án IV:
Bốn bộ MPĐ-MBA 2 cuộn dây đặt ở phía cao áp, hai bộ MPĐ-MBA
2 cuộn dây đặt ở phía trung áp. Sử dụng 2 máy biến áp tự ngẫu làm liên lạc, cung cấp cho phụ tải

địa phƣơng.

SVTH: Nguyễn Văn Tuấn

8

GVHD:ThS.Đặng Thành Trung


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

Hình 1.5. Phương án IV
Ƣu đi m :
- Đảm bảo cung cấp điện liên tục cho các phụ tải ở các cấp điện áp .
- Khi sự cố một MBA tự ngẫu chỉ ảnh hƣởng đến việc truyền tải công suất giữa hai
cấp điện áp, các máy phát vẫn làm việc bình thƣờng.
Nhƣ đi m :
- Vận hành, sửa chữa, bảo dƣỡng khó khăn, phức tạp .
- Số lƣợng MBA và tổng công suất của các MBA lớn, số lƣợng máy cắt cao áp
lớn, vốn đầu tƣ lớn không có lợi về kinh tế khi thiết kế.
K t luận:
Qua 4 phƣơng án đƣa ra ở trên ta nhận thấy: phƣơng án I và II có độ tin cậy cung cấp điện
đảm bảo, sơ đồ đơn giản, vận hành đơn giản, vốn đầu tƣ thấp hơn hai phƣơng án III và IV.
Do đó ta chọn phƣơng án I và II để tính toán chọn phƣơng án tối ƣu.

SVTH: Nguyễn Văn Tuấn

9

GVHD:ThS.Đặng Thành Trung


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

Chƣơn
TÍNH TOÁN CHỌN MÁY BIẾN ÁP

2.1. Ph n bố ôn suất á

ấp điện áp ủ má bi n áp

Việc phân bố công suất cho các MBA cũng nhƣ cho các cấp điện áp của chúng đƣợc tiến
hành theo nguyên tắc : Phân công suất cho MBA trong sơ đồ MF-MBA hai cuộn dây là bằng
phẳng trong suốt 24 giờ, phần thừa thiếu còn lại do MBA liên lạc đảm nhận trên cơ sở đảm bảo
công suất phát bằng công suất thu (phụ tải) (không xét đến tổn thất trong máy biến áp).
Nguyên tắc trên đƣợc đƣa ra để đảm bảo vận hành đơn giản, không cần chọn MBA trong sơ
đồ bộ MF-MBA hai cuộn dây loại không điều chỉnh dƣới tải, làm hạ vốn đầu tƣ đáng kể.
Sau đây sẽ cụ thể hóa nguyên tắc cơ bản trên vào việc phân bố công suất cho MBA trong bộ
MF-MBA hai cuộn dây và MBA liên lạc.
2.1.1. MBA h i uộn d tron sơ đồ bộ MF- MBA h i uộn d
Công suất của MBA này mang tải bằng phằng trong suốt 24 giờ ngày và đƣợc tính theo
riêng
công thức sau: ( lấy STD
=0,25 MVA)

Mùa mƣa:

riêng
Sbô  SđmF  STD

(2.1)

Mùa khô:

riêng
Sbô  SđmF  STD

(2.2)

Trong đó :
n

S

riêng
TD

SđmF

: Số tổ máy;
: Công suất tự dùng riên cho nhà máy;
: Công suất một tổ máy phát.

2.1.2. MBA liên l
Sau khi phân bố công suất cho MBA hai cuộn dây trong bộ MF- MBA hai cuộn dây, phần
công suất còn lại do MBA liên lạc đảm nhận và đƣợc xác định trên cơ sở sơ đồ nối điện và cân

bằng công suất (không xét đến tổn thất trong MBA).
2.2. Chọn lo i và ôn suất định mứ

ủ MBA

2.2.1. MBA h i uộn d tron sơ đồ bộ MF- MBA h i uộn d
1. Loại MBA hai cuộn dây không có điều chỉnh dưới tải
MBA này mang tải bằng phẳng nên không có nhu cầu điều chỉnh điện áp phía hạ . Nhƣ vậy,
chỉ cần điều chỉnh điện áp phía cao áp và đƣợc điều chỉnh trực tiếp bằng tự động điều chỉnh kích
từ (TĐK) của MF.
2. Công suất định mức
Công suất định mức đƣợc chọn theo công thức sau:
riêng
SđmB  SđmF - STD
 SđmF

(2.3)

Đối với MBA này không cần kiểm tra điều kiện quá tải bởi một trong hai phần tử MF hay
MBA bị sự cố thì cả bộ ngừng làm việc, không thể xảy ra hiện tƣợng làm việc trong điều kiện sự

SVTH: Nguyễn Văn Tuấn

10

GVHD:ThS.Đặng Thành Trung


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

cố. Cũng chính vì lý do này nên chỉ cần dùng máy cắt (MC) phía cao áp là đủ, phía hạ áp chỉ cần
dùng dao cách ly (CL) phụ cho sửa chữa.
2.2.2.

MBA liên l : MBA tự n ẫu

Loại MBA có điều chỉnh điện áp dưới tải

1.

Tất cả các phía của MBA mang tải không bằng phẳng, nên có nhu cầu điều chỉnh điện áp tất
cả các phía. Nếu dùng TĐK chỉ điều chỉnh đƣợc phía hạ, nên cần có kết hợp với điều chỉnh dƣới
tải của MBA TN thì mới điều chỉnh điện áp đƣợc tất cả các phía.
Công suất định mức
Công suất của MBA tự ngẫu dƣợc xác định theo công suất tải lớn nhất trong suốt 24h của
từng cuộn dây. Khi đó công suất của máy đƣợc chọn theo công thức:
2.

SdmTN 

1



max
Sthua


1



SdmF

(2.4)

Trong đó:
SdmF : Công suất định mức của máy phát điện.
SdmTN: Công suất định mức của máy biến áp tự ngẫu đƣợc chọn.
α: Hệ số có lợi;  

U C  UT 220  110

 0,5
Uc
220

Kiểm tra quá tải máy biến áp khi sự cố

3.

Đối với MBA liên lạc, khi một trong các MBA trong sơ đồ bị sự cố (MBA bộ hay chính
MBA liên lạc) thì MBA liên lạc còn lại phải mang tải nhiều hơn, cùng với sự huy động công suất
dự phòng của hệ thống thì mới có thể đảm bảo cung cấp công suất cho phụ tải các cấp cũng nhƣ
phát về hệ thống nhƣ lúc bình thƣờng. Bài toán đặt ra là trong những trƣờng hợp này MBA đã
quá tải (gọi là quá tải sự cố) hết mức so với công suất định mức (khi không phải là MBA tự ngẫu
), hay tính toán
(nếu là MBA tự ngẫu).

Quá tải sự cố tối đa cho MBA cho phép quá tải: Kqt = 1,4 với điều kiện làm việc không quá
6 giờ trong ngày và không đƣợc quá 5 ngày đêm liên tục.
 N u ên tắ

hun :

Để kiểm tra quá tải sự cố cho MBA phải tiên hành thực hiện các bƣớc sau:
1. Chọn tình huống sự cố: Phải chọn tình huống sao cho MBA còn lại mang tải nặng nề
nhất.
2. Tiến hành tính toán :
- Kiểm tra điều kiện quá tải.

SVTH: Nguyễn Văn Tuấn

11

GVHD:ThS.Đặng Thành Trung