đồ án phần điện trong nhà máy điện và trạm biến áp

Trường Đại học Điện Lực

Đồ án thiết kế phần điện nhà máy điện

TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN
Thiết kế phần điện cho nhà máy điện gồm 5 tổ máy, công suất của mỗi tổ máy
bằng PđmF = 55 MW. Hệ số tự dùng αTD = 9.2%, cosφ = 0,86. Nhà máy có nhiệm vụ
cung cấp điện cho các phụ tải:
1. Phụ tải cung cấp điện áp máy phát UF
Pmax = 14 MW, cosφ = 0,84. Gồm 2 kép công suất 7 MW, dài 1km. Tại địa
phương dùng máy cắt hợp bộ có dòng điện định mức Icắt = 21 kA, tcắt = 0,7s
và cáp nhôm, vỏ PVC với tiết diện nhỏ nhất bằng 70 mm2.
2. Phụ tải cấp điện áp trung UT ( 110kV )
Pmax = 60 MW; cosφ = 0,84. Gồm 2 kép công suất 30 MW.
3. Phụ tải cấp điện áp cao UC (220kV )
Pmax = 80 MW; cosφ = 0,86. Gồm 2 kép công suất 40 MW.
4. Nhà máy liên lạc với hệ thống điện bằng đường dây kép 220kV dài 8 km
Hệ thống có công suất(không kể nhà máy đang thiết kế) là : SđmHT = 6000
MVA, điện kháng ngắn mạch tính đến thanh góp phía hệ thống : X*HT =
0,85, công suất dự phòng của hệ thống : SdtHT = 100MVA.
5. Công suất phát của toàn nhà máy :
Bảng biến thiên công suất của phụ tải ở các cấp điện áp và toàn nhà máy
T(h)
PUF(%)
PUT(%)
PUC(%)
PTNM(%)

0-4
80
70

70
80

4-6
80
70
70
80

SV: Nguyễn Ngọc Anh
Lớp Đ5H1

6-8
80
90
90
80

8 - 10
70
80
70
80

10 - 12
70
80
90
90

12 -14
80
90
90
100

14 - 16
90
100
70
100

16 - 18
100
90
90
100

18 - 20
90
90
90
90

20 - 22
90
80
100
90

Page 1

22 - 24
80
70
80
90


Trường Đại học Điện Lực

Đồ án thiết kế phần điện nhà máy điện

LỜI MỞ ĐẦU
*******
Điện năng là một phần không thể thiếu trong tất cả các lĩnh vực, từ công
nghiệp cho tới đời sống sinh hoạt, Trong nền kinh tế đang phát triển, ngành công
nghiệp điện năng càng đóng một vai trò quan trọng hơn bao giờ hết, Để xây dựng
một nền kinh tế phát triển thì không thể thiếu một nền công nghiệp điện năng
vững mạnh, do đó khi quy hoạch phát triển các khu dân cư, đô thị hay các khu
công nghiệp… thì cần phải hết sức chú trọng vào phát triển mạnh điện, hệ thống
điện ở đó nhằm đảm bảo cung cấp điện cho các khu vực đó, Hay nói cách khác,
khi lập kế hoạch phát triển kinh tế xã hội thì kế hoạch phát triển điện năng phải đi
trước một bước, thoả mãn nhu cầu điện năng không chỉ trước mắt mà còn cho sự
phát triển trong tương lai.
Khi xã hội phát triển, rất nhiều các nhà máy được xây dựng, việc quy
hoạch thiết kế các nhà máy điện và các trạm biến áp…là một công việc vô cùng
quan trọng, Để thiết kế được một hệ thống điện trong các nhà máy điện và trạm
biến áp một cách hợp lý, an toàn và đảm bảo độ tin cậy cao đòi hỏi người kỹ sư
điện phải có được trình độ và khả năng thiết kế. Xuất phát từ điều đó, bên cạnh

những kiến thức tiếp thu được trên giảng đường, mỗi sinh viên ngành Hệ Thống
Điện đểu được giao đồ án môn nhà máy điện để thiết kế phần điện trong nhà máy
điện. Quá trình thực hiện đồ án giúp chúng ta có hiểu biết tổng quan nhất về hệ
thống điện cũng như các thiết bị trong hệ thống,
Chúng em xin chân thành cảm ơn giáo viên bộ môn NMĐ, cùng các thầy
cô dạy các môn hoc liên quan đã tận tình hướng dẫn em hoàn thành bản đồ án.

Hà Nội, ngày…tháng…năm….
SINH VIÊN

SV: Nguyễn Ngọc Anh
Lớp Đ5H1

Page 2


Trường Đại học Điện Lực

Đồ án thiết kế phần điện nhà máy điện

CHƯƠNG I: CÂN BẰNG CÔNG SUẤT VÀ ĐỀ SUẤT CÁC
PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY
*******

Cân bằng công suất tác dụng trong hệ thống điện là rất cần thiết đảm bảo
cho hệ thống làm việc ổn định, tin cậy và đảm bảo chất lượng điện năng, Công suất
do nhà máy điện phát ra phải cân bằng với công suất yêu cầu của phụ tải, Trong
thực tế lượng điện năng luôn thay đổi do vậy người ra phải dùng phương pháp
thống kê dự báo lập nên đồ thị phụ tải, nhờ đó định ra phương pháp vận hành tối
ưu, chọn sơ đồ nối điện phù hợp, đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện…Đồ thị phụ tải

còn giúp ta chọn đúng công suất máy biến áp và phân bố tối ưu công suất giữa các
tổ máy với nhau và giữa các nhà máy khác.

1.1

Chọn máy phát điện

Theo đề bài yêu cầu thiết kế nhà máy nhiệt điện gồm 5 tổ máy, mỗi tổ máy
có công suất là 55 MW, Tra bảng 1,1 trang 113 - Thiết kế phần điện nhà
máy điện và trạm biến áp của PGS-TS Phạm Văn Hòa, ta chọn máy phát loại
TBø-55-2 có các thông số như bảng dưới đây:
Sđm

Pđm

Uđm

nđm

Loại MF
MVA MW KV v/ph
TBø-55-2

1.2

68,75

55

cos



X’’d

X’d

Xd

X2

X0

11,5 3000 0,8 0,123 0,182 1,452 0,15 0,0645

Cân bằng công suất các cấp điện áp

Trong nhiệm vụ thiết kế đã cho đồ thị phụ tải của nhà máy và đồ thị phụ tải
các cấp điện áp dưới dạng bảng theo phần trăm công suất tác dụng Pmax và
hệ số cos  của từng phụ tải tương ứng từ đó ta tính được phụ tải của các cấp
điện áp theo công suất biểu kiến.Các tính toán được trình bày như sau:
SV: Nguyễn Ngọc Anh
Lớp Đ5H1

Page 3


Trường Đại học Điện Lực

Đồ án thiết kế phần điện nhà máy điện

1. Công suất phụ tải các cấp
Công suất phụ tải các cấp tại từng thời điểm được xác định theo công thức:
S (t ) 

Pmax
.P %(t )
cos

Trong đó:
S(t)- công suất phụ tải tại thời điểm t
pmax- công suất max của phụ tải
cos  - hệ số công suất
p%(t)- phần trăm công suất phụ tải thời điểm t.
 Đối với phụ tải địa phương
Số liệu ban đầu: Pmax = 14MW, cos  =0,84
SĐPmax =

=

,

= 16,67 MVA

Bảng số liệu tính toán
Giờ

0÷4

4÷6

6÷8

P%

80

80

80

SĐP

8÷10 10÷12 12÷14 14÷16 16÷18 18÷20 20÷22 22÷24
70

70

13,33 13,33 13,33 11,67 11,67

SV: Nguyễn Ngọc Anh
Lớp Đ5H1

80

90

100

90

90

80

13,33

15

16,67

15

15

13,33

Page 4


Trường Đại học Điện Lực

Đồ án thiết kế phần điện nhà máy điện

Đồ thị phụ tải các cấp
 Đối với phụ tải cấp điện áp máy trung
Số liệu ban đầu: U = 110kV, Pmax = 60MW, cos  =0,84
SUTmax =

=

,

= 71,43 MVA

Ta có bảng số liệu tính toán
Giờ

0÷4

4÷6

6÷8

8÷10

PUT(%)

70

70

90

SUT

50

50

64,29

SV: Nguyễn Ngọc Anh
Lớp Đ5H1

10÷12

12÷14

14÷16

16÷18

18÷20

20÷22

22÷24

80

80

90

100

90

90

80

70

57,14

57,14

64,29

71,43

64,29

64,29

57,14

50

Page 5


Trường Đại học Điện Lực

Đồ án thiết kế phần điện nhà máy điện

Đồ thị phụ tải cấp trung
 Đối với phụ tải cấp điện áp máy cao
Số liệu ban đầu: U = 220kV, Pmax = 80MW, cos  =0,86

SUCmax =

=

,

= 93,02 MVA

Ta có bảng số liệu tính toán
Giờ

0÷4

4÷6

6÷8

8÷10

PUC(%)

70

70

90

SUC

65,11

65,11

83,72

SV: Nguyễn Ngọc Anh
Lớp Đ5H1

10÷12

12÷14

14÷16

16÷18

18÷20

20÷22

22÷24

70

90

90

70

90

90

100

80

65,11

83,72

83,72

65,11

83,72

83,72

93,02

74,42

Page 6


Trường Đại học Điện Lực

Đồ án thiết kế phần điện nhà máy điện

Đồ thị phụ tải cấp cao

2. Đồ thị phụ tải toàn nhà máy
Đồ thị phụ tải toàn nhà máy nhiệt điện được xác định theo công thức:
Stnm (t ) 


Stnm (t ) 

P%(t )
.P
100.cos F dm 

P%(t )
S
100 dm 

Trong đó:
Stnm(t)- công suất phát của toàn nhà máy tại thời điểm t
P%(t)- phần trăm công suất phát của toàn nhà máy tại thời điểm t
cos  - hệ số công suất định mức mủa MF
Sđm  - tổng công suất biểu kiến định mức của nhà máy
Sđm  = n.SđmF
Với:
SđmF - công suất định mức của 1 tổ MF
n- số tổ máy
SđmF =

đ

SV: Nguyễn Ngọc Anh
Lớp Đ5H1

=

,

= 63,953 MVA
Page 7


Trường Đại học Điện Lực

Đồ án thiết kế phần điện nhà máy điện

 Sđm  = n.SđmF = 5.63,953 = 319,765 MVA

Bảng số liệu tính toán cho từng mốc thời gian

Giờ

0÷4

4÷6

6÷8

8÷10

10÷12

12÷14

14÷16

16÷18

18÷20

20÷22

22÷24

Ptnm(%)

80

80

80

80

90

100

100

100

90

90

90

287,8

319,8

319,8

319,8

287,8

287,8

287,8

Stnm

255,8 255,8 255,8 255,8

Đồ thị phụ tải
S,MVA

319,8

287,8

287,8

255,8

0

10

12

18

24

Giờ

Đồ thị phụ tải toàn nhà máy

SV: Nguyễn Ngọc Anh
Lớp Đ5H1

Page 8


Trường Đại học Điện Lực

Đồ án thiết kế phần điện nhà máy điện

3. Đồ thị phụ tải tự dùng
Công suất tự dùng của nhà máy NĐ phụ thuộc vào nhiều yếu tố
Như dạng nhiên liệu, loại tuabin, công suất phát của nhà máy… công suất tự dùng
chiếm khoảng 5-15% tổng công suất phát, Công suất tự dùng gồm có 2 thành phần
là:
 Thành phần không phụ thuộc vào công suất phát của nhà máy chiếm 40%
 Phần còn lại phụ thuộc vào công suất phát của nhà máy chiếm 60%
Theo bài ra lượng điện phần trăm tự dùng là α = 9,2% ta xác định phụ tải
dùng của nhà máy theo công thức:
%

STD(t) =

.

đ

0,4 + 0,6.

( )

. đ

Trong đó:
STD(t) - phụ tải tự dùng tại thời điểm t
 % - lượng điện phần trăm tự dùng

cos  TD - hệ số công suất phụ tải tự dùng
n- số tổ MF
PđmF, SđmF - công suất tác dụng và công suất biểu kiến định mức của một tổ MF

Stnm(t)- công suất phát của toàn nhà máy tại thời điểm t.
Số liệu ban đầu:  =9,2%, cos  =0,86
STD(0÷4) =

,

.

.
,

. 0,4 + 0,6.

,
.

,

= 25,89 MVA

Tương tự cho từng mốc thời gian ta có bảng số liệu
Giờ

0÷4

4÷6

6÷8

8÷10 10÷12 12÷14 14÷16 16÷18 18÷20 20÷22 22÷24

Stnm

255,8

255,8

255,8

255,8

SV: Nguyễn Ngọc Anh
Lớp Đ5H1

287,8

319,8

319,8

319,8

287,8

287,8

Page 9

287,8

Trường Đại học Điện Lực

Đồ án thiết kế phần điện nhà máy điện

STD 25,89 25,89 25,89 25,89

27,65

29,42

29,42

29,42

27,65

27,65

Đồ thị phụ tải

Đồ thị phụ tải tự dùng
4. Đồ thị công suất phát về hệ thống
Theo nguyên tắc cân bằng công suất tại mọi thời điểm là công suất phát bằng
công suất thu, nếu không xét đến công suất tổn thất trong máy biến áp ta áp dụng
công thức là
SVHT(t) = Stnm(t) – [SDP(t)+SUT(t)+SUC(t)+STD(t)]
Trong đó
SVHT(t)- công suất phát về hệ thống tại thời điểm t
Stnm(t)- công suất phát của toàn nhà máy tại thời điểm t

SĐP(t)- công suất phụ tải địa phương tại thời điểm t
SUT(t)- công suất phụ tải cấp điện áp trung tại thời điểm t

SV: Nguyễn Ngọc Anh
Lớp Đ5H1

Page 10

27,65


Trường Đại học Điện Lực

Đồ án thiết kế phần điện nhà máy điện

Thay số liệu vào tính toán ta có được bảng sau theo từng mốc thời gian

Giờ

0÷4

4÷6

6÷8

8÷10

10÷12

12÷14

14÷16

16÷18

18÷20

20÷22

22÷24

Stnm

255.8

255.8

255.8

255.8

287.8

319.8

319.8

319.8

287.8

287.8

287.8

STD

25.89

25.89

25.89

25.89

27.65

29.42

29.42

29.42

27.65

27.65

27.65

SĐP

13.33

13.33

13.33

11.67

11.67

13.33

15

16.67

15

15

13.33

SUT

50

50

64.29

57.14

57.14

64.29

71.43

64.29

64.29

57.14

50

SUC

65.11

65.11

83.72

65.11

83.72

83.72

65.11

83.72

83.72

93.02

74.42

SVHT

101.47 101.47

68.57

95.99

107.62 129.04 138.84

125.7

97.14

94.99

122.4

SV: Nguyễn Ngọc Anh

Lớp Đ5H1

Page 11


Trường Đại học Điện Lực

Đồ án thiết kế phần điện nhà máy điện

Đồ thị công suất phát về hệ thống

SV: Nguyễn Ngọc Anh
Lớp Đ5H1

Page 12


Trường Đại học Điện Lực

Đồ án thiết kế phần điện nhà máy điện

1.3 Đề suất các phương án nối dây.
1,Cơ sở đề suất các phương án nối dây
Qua quá trình phân tích và tính toán phụ tải ở các cấp điện áp và phụ tải toàn
nhà máy ta có bảng tổng kết công suất sau :

S

Smax

Smin

STD

29.42

25.89

SĐP

16.67

11.67

SUT

71.43

50

SUC

93.02

65.11

STGC

138.84

68.57

Nhận xét
Khi phụ tải địa phương có công suất nhỏ thì không cần đến thanh góp điện
áp MF, mà chúng được cấp điện trực tiếp từ đầu cực MF, phía trên máy cắt của
MBA liên lạc. Vậy lúc đó, giả thiết phụ tải địa phương lấy điện từ đầu cực 2 tổ MF
Ta có:
Đ

.

đ

. 100 =

,

.

,

. 100 = 13,03 ≤ 15%

 vậy không cần thanh góp điện áp MF

Khi có cấp điện áp ( điện áp MF, điện áp trung, điện áp cao) thỏa mãn 2 điều
kiện:
 Lưới điện áp phía cao áp (220kV), điện áp phía trung áp (110kV) đều là
trung tính trực tiếp nối đất.
 Hệ số có lợi =

=
= 0,5
 Dùng 2 MBA tự ngẫu làm liên lạc

SV: Nguyễn Ngọc Anh
Lớp Đ5H1

Page 13


Trường Đại học Điện Lực

Đồ án thiết kế phần điện nhà máy điện

Phụ tải phía điện áp trung SUTmax /SUTmin=71,43/50 MVA,
Mà công suất 1 tổ máy là 55 MVA
 có thể ghép từ 1 đến 2 bộ MF-MBA 2 cuộn dây lên thanh góp điện áp phía

trung.
Từ những nhận xét trên, ta đưa ra các phương án như sau:
1.Phương án 1
HT
220KV

110KV

B2

B1

F1

F2

F3

F4

F5

Phương án 1 có ba bộ máy phát điện – máy biến áp 2 cuộn dây nối lên thanh góp
điện áp 110kV để cung cấp cho phụ tải 110kV. Hai bộ máy phát điện - máy biến áp
tự ngẫu liên lạc giữa các cấp điện áp, vừa làm nhiệm vụ phát công suất lên hệ
thống, vừa truyền tải công suất thừa hoặc thiếu cho phía 110kV.

SV: Nguyễn Ngọc Anh
Lớp Đ5H1

Page 14


Trường Đại học Điện Lực

Đồ án thiết kế phần điện nhà máy điện

Ưu điểm:
- Sơ đồ nối điện đơn giản, vận hành linh hoạt, cung cấp đủ công suất cho phụ tải
các cấp điện áp.
- Số lượng và chủng loại máy biến áp ít nên dễ lựa chọn thiết bị và vận hành đơn
giản, giá thành rẻ thoả mãn điều kiện kinh tế .

Nhược điểm:
- Khi các bộ máy phát điện - máy biến áp bên trung làm việc định mức, sẽ có một
phần công suất từ bên trung truyền qua máy biến áp tự ngẫu phát lên hệ thống gây
tổn thất qua 2 lần máy biến áp (lớn nhất khi SUTmin).
2.Phương án 2

SV: Nguyễn Ngọc Anh
Lớp Đ5H1

Page 15


Trường Đại học Điện Lực

Đồ án thiết kế phần điện nhà máy điện

Phương án 2 có hai bộ máy phát điện - máy biến áp 2 cuộn dây nối lên thanh
góp điện áp 110kV để cung cấp điện cho phụ tải 110kV và một bộ máy phát điện máy biến áp 2 cuộn dây nối lên thanh góp 220kV. Hai bộ máy phát điện - máy biến
áp tự ngẫu liên lạc giữa các cấp điện áp, vừa làm nhiệm vụ phát công suất lên hệ
thống, vừa truyền tải công suất thừa hoặc thiếu cho phía 110kV.

Ưu điểm:
- Sơ đồ nối điện đơn giản, vận hành linh hoạt, cung cấp đủ công suất cho phụ tải
các cấp điện áp.
Nhược điểm:
- Tổn thất công suất qua hai lần máy biến áp nhỏ (chỉ xảy ra khi SUTmin).
- Do có một bộ máy phát điện – máy biến áp 2 cuộn dây nối bên cao nên giá
thành cao hơn và tổn thất nhiều hơn so với phương án 1.
3.Phương án 3

SV: Nguyễn Ngọc Anh
Lớp Đ5H1

Page 16


Trường Đại học Điện Lực

Đồ án thiết kế phần điện nhà máy điện

Phương án 3 có một bộ máy phát điện - máy biến áp 2 cuộn dây nối lên thanh
góp điện áp 110kV để cung cấp điện cho phụ tải 110kV và hai bộ máy phát điện máy biến áp 2 cuộn dây nối lên thanh góp 220kV. Hai bộ máy phát điện - máy biến
áp tự ngẫu liên lạc giữa các cấp điện áp, vừa làm nhiệm vụ phát công suất lên hệ
thống, vừa truyền tải công suất thừa hoặc thiếu cho phía 110kV.
Ưu điểm:
- Sơ đồ nối điện đơn giản, vận hành linh hoạt, cung cấp đủ công suất cho phụ tải
các cấp điện áp.
Nhược điểm:
- Có một phần lớn công suất truy ền qua máy biến áp sang bên trung (lớn nhất khi
SUTmin).
- Do có thêm một bộ máy phát điện – máy biến áp 2 cuộn dây nối bên cao nên giá
thành cao hơn và tổn thất nhiều hơn so với phương án 2.
SV: Nguyễn Ngọc Anh
Lớp Đ5H1

Page 17


Trường Đại học Điện Lực

Đồ án thiết kế phần điện nhà máy điện

4.Kết luận :
Qua 3 phương án ta có nhận xét rằng hai phương án 1 và 2 đơn giản và kinh tế hơn
so với phương án còn lại. Hơn nữa, nó vẫn đảm bảo cung cấp điện liên tục, an toàn
cho các phụ tải và thoả mãn các yêu cầu kỹ thuật. Do đó ta sẽ giữ lại phương án 1
và phương án 2 để tính toán kinh tế và kỹ thuật nhằm chọn được sơ đồ nối điện tối
ưu cho nhà máy điện.

CHƯƠNG II: CHỌN MÁY BIẾN ÁP

2.1 Tính toán chọn máy biến áp cho các phương án
1.Phương án 1

SV: Nguyễn Ngọc Anh
Lớp Đ5H1

Page 18


Trường Đại học Điện Lực

Đồ án thiết kế phần điện nhà máy điện

a.Chọn máy biến áp
Chọn máy biến áp 2 cuộn dây phía 110kV B3, B4, B5 :
Máy biến áp 2 cuộn dây B3, B4, B5 được chọn theo điều kiện:
SB3đm = SB4đm = SB5đm ≥ SđmF = 63,95 MVA
Do đó ta có thể chọn máy biến áp B3, B4, B5 có các thông số kỹ thuật:
Loại

Sđm

MBA
TPдцH

MVA
80

ĐA cuộn dây, kV
C
115

H
10,5

Tổn thất, kW
P0
70

PN
310

UN%

I0%

10,5

0,55

b.Phân bố công suất cho các máy biến áp
Máy biến áp 2 cuộn dây B3, B4, B5:
Để vận hành kinh tế và thuận tiện, đối với bộ máy phát điện - máy biến áp 2
cuộn dây ta cho phát hết công suất từ 0 - 24h lên thanh góp, tức là làm việc liên tục
với phụ tải bằng phẳng. Khi đó công suất tải qua máy biến áp bằng :
SV: Nguyễn Ngọc Anh
Lớp Đ5H1

Page 19


Trường Đại học Điện Lực

Đồ án thiết kế phần điện nhà máy điện

SB3 = SB4 =SB5 = SđmF − .Std max = 63,95 − . 29,42 = 58,07 MVA

Máy biến áp tự ngẫu B1 và B2 :
1
2

- Công suất phía cao áp : S C ( B1)  S C ( B 2)  .SVHT
1
2

- Công suất phía trung áp: S T ( B1)  S T ( B 2)  .( SUT  3.S B 3 )
- Công suất phía hạ áp: S H ( B1)  S H ( B2)  S C ( B1)  ST ( B1)
Kết quả tính toán phân bố công suất cho các phía của máy biến áp tự ngẫu B1
và B2 được cho trong bảng sau :

0-4

4-6

6-8

8-10 10-12 12-14 14-16 16-18 18-20 20-22 22-24

SC(MVA)

50.73

50.73

34.28

47.99

53.81

64.52

69.42

62.85

48.57

47.495

61.2

ST(MVA)

-62.1

-62.1

-54.96

-58.53

-58.53

-54.96

-51.39

-54.96

-54.96

-58.53

-62.1

SH(MVA)

-11.37

-11.37

-20.67

-10.54

-4.725

9.56

18.03

7.89

-6.39

-11.04

-0.90

c.Kiểm tra khả năng quá tải của máy biến áp
 .Máy biến áp 2 cuộn dây B3, B4, B5:
Máy biến áp 2 cuộn dây không cần kiểm tra diều kiện quá tải vì máy phát điện
hay máy biến áp gặp sự cố thì cả bộ ngừng làm việc.
SV: Nguyễn Ngọc Anh
Lớp Đ5H1

Page 20

Trường Đại học Điện Lực

Đồ án thiết kế phần điện nhà máy điện

Chỉ cần dung máy cắt phía cao áp, phía hạ áp chỉ cần dung dao cách ly phục vụ
cho sửa chữa.

 .Máy biến áp liên lạc B1 và B2 :
 Quá tải bình thường:
Ta xét 2 trường hợp sau:
+Trường hợp tải công suất đồng thời từ trung và hạ lên cao, cuộn nối tiếp mang
tải nặng nề nên ta có với hệ số có lợi α = 0,5

Ứng với thời điểm t=(14-16)
max
S CC
= 69,42 MVA

SCH = 18,03 MVA
SCT = -51,39 MVA
max
max
S thua
1 = S nt  Max {[SCH(t) + SCT(t)]} = 0,5.(28,03-51,39) = -11,68 MVA

 Trường hợp tải công suất từ hạ lên cao và lên trung , cuộn hạ mang tải
nặng nề nhất

Ứng với thời điểm t = (14  16)
max

S CH
= 18,03 MVA

SCC = 69,42 MVA
SV: Nguyễn Ngọc Anh
Lớp Đ5H1

Page 21


Trường Đại học Điện Lực

Đồ án thiết kế phần điện nhà máy điện

SCT = -51,39 MVA
max
max
S thua
2 = S CH  18,03 MVA

1 18,03 = 36,06 MVA
max
SđmTN  1 Sthừamax = 1 S thua
2=







0,5

Chọn máy biến áp TN loại TДЦ- 80 có thông số
ĐA cuộn dây, kV
Loại

Tổn thất, kW

UN%

Sđm

MBA

MVA

Tдц

I0%

PN
C

80

242

T

H

-

6,3

P0
C-T

C-H

T-H

-

320

-

80

C-T

C-H

T-H

-

11

-

0,6

 Quá tải sự cố:
Hỏng 1 trong 2 máy biến áp tự ngẫu tại SUT max = 71,43 MVA
Khi đó ứng với thời điểm t =(14÷16)
SVHT =138,84 MVA
SĐP = 15 MVA
 Điều kiện kiểm tra quá tải khi sự cố
2.
. . đ
+
≥
2.1,4.0,5.80+ 58,07 =170,07  71,43 MVA (đạt yêu cầu)

 Phân bố công suất khi sự cố
Công suất cấp trung, hạ và cao của MBA tự ngẫu:
SCT =

1
1
(SUTmax - Sbộ B5)= .(71,43 – 58,07)= 6,68 MVA
2
2

1
1 max
1

1
SCH= SđmF - .SĐPUTmax - STD = 63,95- .15 - .29,42= 50,566 MVA
2

5

2

5

SCC = SCH - SCT = 50,566 - 6,68 = 43,886 MVA
SV: Nguyễn Ngọc Anh
Lớp Đ5H1

Page 22


Trường Đại học Điện Lực

Đồ án thiết kế phần điện nhà máy điện

Vậy ở chế độ sự cố phân bố công suất tải từ hạ lên trung lên cao, nên cuộn hạ là
nặng nề nhất

SCH = 50,566 < Kqtsc.  . SđmTN= 1,4.0,5. 80 = 56 MVA
 Máy biến áp tự ngẫu cho phép quá tải

Ta có công suất về hệ thống lúc này là 138,84 MVA, vậy công suất thiếu là:
Sthiếu = SVHT - Sbộ - 2.SCC = 138,84 – 58,07 - 2. 43,886 = -7,002 MVA
Sthiếu =-7,002 MVA < SDPHT = 100MVA(thỏa mãn)

Vậy phương án 1 hoàn toàn đảm bảo quá tải bình thường và quá tải sự cố.

2.Phương án 2

SV: Nguyễn Ngọc Anh
Lớp Đ5H1

Page 23


Trường Đại học Điện Lực

Đồ án thiết kế phần điện nhà máy điện

a.Chọn máy biến áp
- Máy biến áp tự ngẫu B2, B3 và máy biến áp 2 cuộn dây bên trung áp 110kV
B4, B5 chọn như phương án 1.
- Máy biến áp 2 cuộn dây bên cao áp 220kV B1 được chọn theo điều kiện:
SđmB5≥ SđmF = 63,95 MVA

Do đó ta có thể chọn máy biến áp B1 có các thông số kỹ thuật:
Loại

Sđm

MBA
TPдцH

MVA

100

SV: Nguyễn Ngọc Anh
Lớp Đ5H1

ĐA cuộn dây, kV
C
230

H
11

Tổn thất, kW
P0
94

PN
360

UN%

I0%

12

0,7

Page 24

Trường Đại học Điện Lực

Đồ án thiết kế phần điện nhà máy điện

b.Phân bố công suất cho các máy biến áp
Máy biến áp 2 cuộn dây B1, B4, B5:
Để vận hành kinh tế và thuận tiện, đối với bộ máy phát điện - máy biến áp 2
cuộn dây ta cho phát hết công suất từ 0 - 24h lên thanh góp, tức là làm việc liên tục
với phụ tải bằng phẳng. Khi đó công suất tải qua máy biến áp bằng :
SB1 = SB4 = SB5 = SđmF − . Std max = 63,95 − .29,42 = 58,07 MVA
Máy biến áp tự ngẫu B2 và B3 :
1
2

- Công suất phía cao áp : S C ( B 2)  S C ( B3)  .( SVHT  S B1 )
1
2

- Công suất phía trung áp: S T ( B 2)  S T ( B3)  .( SUT  2.S B 4 )
- Công suất phía hạ áp: S H ( B2)  S H ( B3)  S C ( B 2)  ST ( B2)
Kết quả tính toán phân bố công suất cho các phía của máy biến áp tự ngẫu B2
và B3 được cho trong bảng sau :
0-4

4-6

6-8

8-10

10-12

12-14

14-16

16-18

18-20

20-22

22-24

SC(MVA)

21.7

21.7

5.25

18.96

24.775

35.485

40.385

33.815

19.535

18.46

32.165

ST(MVA)

-33.07

-33.07

-25.925

-29.5

-29.5

-25.925

-22.355

-25.925

-25.925

-29.5

-33.07

SH(MVA)

-11.37

-11.37

-20.675

-10.54

-4.725

9.56

18.03

7.89

-6.39

-11.04

-0.905

SV: Nguyễn Ngọc Anh
Lớp Đ5H1

Page 25