Thiết kế hệ thống điện của nhà máy điện

ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC                                          GVHD: PHÙNG T.THANH MAI 
 
NHÀ MÁY ĐIỆN 
ĐỒ ÁN MÔN HỌC 
Lời nói đầu : 
Ngành điện nói riêng và ngành năng lượng nói chung đóng góp một vai trò hết 
sức quan trọng trong quá trình công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước. Nhà máy 
điện là một phần tử vô cùng quan trọng trong hệ thống điện.Cùng với sự phát triển 
của hệ thống điện, cũng như sự phát triển hệ thống năng lượng quốc gia là sự phát 
triển của các nhà máy điện. Việc giải quyết đúng đắn vấn đề kinh tế kĩ thuật trong 
thiết kế nhà máy điện sẽ mang lại lợi ích không nhỏ đối với nền kinh tế quốc dân nói 
chung cũng như hệ thống điện nói riêng. 
Là  một  sinh  viên  theo  học  ngành  hệ  thống  điện  thì  việc  làm  đồ  án  thiết  kế 
phần điện nhà máy điện giúp em biết cách thiết kế đúng kĩ thuật, tối ưu về kinh tế 
trong bài toán thiết kế phần điện nhà máy điện cụ thể, hướng dẫn sinh viên biết cách 
đưa ra phương án nối điện đúng kĩ thuật, biết phân tích, biết so sánh chọn ra phương 
án tối ưu và biết lựa chọn khí cụ điện phù hợp. 
Với đồ án thiết kế phần điện nhà máy điện đã phần nào giúp em làm quen dần 
với việc thiết kế đề tài tốt nghiệp sau này. Trong thời gian làm bài, với sự cố gắng của 
bản thân, đồng thời với sự giúp đỡ của các thầy cô trong bộ môn hệ thống điện và đặc 
biệt với sự giúp tận tình của cô Phùng T. Thanh Mai, em đã hoàn thành tốt đồ án môn 
học của mình. Song do thời gian và kiến thức còn hạn chế nên bài làm không tránh khỏi 
những thiếu sót. Do vậy kính mong nhận được sự góp ý, chỉ bảo của các thầy cô để em 
có được những kinh nghiệm chuẩn bị cho công việc sau này. 
Em xin chân thành cám ơn cô giáo Phùng T.Thanh Mai cùng toàn thể các 
thầy cô giáo trong bộ môn. 
 
 Hà Nội, ngày  tháng năm 2012 
 

 Sinh viên 

 

 

 

 

 

 

 

Nguyễn Quỳnh Dương 

 

SVTH: NGUYỄN QUỲNH DƯƠNG
 

Page 1


ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC                                          GVHD: PHÙNG T.THANH MAI 
 
 
CHƯƠNG I:  
CÂN BẰNG CÔNG SUẤT ,ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY 

1.1 :CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN  
Nhà máy Nhiệt điện gồm 4 tổ máy công suất mỗi tổ máy là 60 MW. Máy 
phát được chọn từ phụ lục, các thông số ghi trong bảng sau: 
Bảng 1.1 : Các thông số của một tổ máy phát 
Loại   Sđm 
Pd  Uđm  cosφ  X”d  X’d  X2 
X0 
Xd 
Iđm 
MF  MVA  MVA  kV 
kA 
TBΦ75 
60  10,5  0,8  0,146  0,22  0,178  0,077  1,691  4,125 
60-2  MVA  MW  kV 
 
1.2 :TÍNH TOÁN CÂN BẰNG CÔNG SUẤT
1.2.1: Phụ tải toàn nhà máy: 
(t )
S nm


P %(t ). PdmF
cos

 

Bảng 1.2: Bảng biến thiên công suất nhà máy trong ngày 
4÷8 
8-10  10÷12  12÷16  16÷18  18÷20  20÷22  22÷24 

Thời 
0÷4 
gian 
Sđm 
270 
(MVA) 

270 

270 

300 

300 

285 

300 

285 

270 

305
300
295
290
285
280
275

270
265
0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

 
Đồ thị công suất phát nhà máy

SVTH: NGUYỄN QUỲNH DƯƠNG
 

Page 2


ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC                                          GVHD: PHÙNG T.THANH MAI 
 
 
1.2.2: Đồ thị phụ tải tự dùng:
Std  Stdmax .(0, 4  0, 6.

S Ft
) 
Sd

Trong đó : - Stdmax :Công suất tự dùng cực đại =α%. Sđ 
- Sđ = Số tổ máy xSđm 1 tổ máy. 
- Snm(t) : Công suất nhà máy tại thời điểm t 
Bảng 1.3: Bảng biến thiên công suất phụ tải tự dùng trong ngày: 
Thời 
0÷4  4÷8  8÷10  10÷12  12÷16  16÷18  18÷20  20÷22  22÷24 
gian 
Std 
25,38  25,38  25,38  27 
27  26,19  27  26,19  25,38 
(MVA) 
27.5
27

26.5
26
25.5
25
0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

 
Đồ thị biến thiên công suất phụ tải tự dùng
1.2.3: Đồ thị phụ tải cấp điện áp máy phát (10,5 kV):
S( t ) 

Pmax
.P % ( t )
cos
 

Bảng 1.4: Bảng biến thiên công suất phụ tải cấp điện áp máy phát
trong ngày:
Thời  0÷4 
gian 
SUF 
11,43 
(MVA) 

4÷8 
10 

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

SVTH: NGUYỄN QUỲNH DƯƠNG
 

11,43  12,86  14,29  14,29  12,86  11,43 

Page 3

ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC                                          GVHD: PHÙNG T.THANH MAI 
 
16
14
12
10
8
6
4
2
0
0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

 
Đồ thị phụ tải địa phương
1.2.4: Đồ thị phụ tải cấp điện áp trung áp (110 kV)
Bảng 1.5: Bảng biến thiên công suất phụ tải cấp điện áp trung áp trong 
ngày 
Thời  0÷4  4÷8  8÷10  10÷12  12÷16  16÷18  18÷20  20÷22  22÷24 
gian 
SUT 
47,62  47,62  53,57  53,57  56,55  53,57  53,57  53,57  47,62 
(MVA) 
 
58
56
54
52
50
48
46
44
42
40

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

 
Đồ thị công suất phụ tải phía trung
1.2.5: Đồ thị phụ tải cấp điện áp cao áp (220 kV) 

SVTH: NGUYỄN QUỲNH DƯƠNG
 

Page 4


ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC                                          GVHD: PHÙNG T.THANH MAI 
 
Bảng 1.6: Bảng biến thiên công suất phụ tải cấp điện áp cao áp trong ngày 
Thời  0÷4 
4÷8  8÷10  10÷12  12÷16  16÷18  18÷20  20÷22  22÷24 
gian 
SUC  76,19  85,71  85,71  85,71  90,5  85,71  85,71  76,19  76,19 
MVA 
95

90

85

80

75

70
0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

 
Đồ thị công suất phụ tải phía cao
1.2.6: Đồ thị công suất phát về hệ thống:
Theo nguyên tắc cân bằng công suất tại mọi thời điểm (công suất phát 
bằng công suất thu) , không xét đến công suất tổn thất trong MBA ta có: 
(t )
t
(t )
(t )

(t )
SVHT  Stnm
 ( S DP
 SUT
 SUC
 STD
) 

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. 
 
 

SVTH: NGUYỄN QUỲNH DƯƠNG
 

Page 5


ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC                                          GVHD: PHÙNG T.THANH MAI 
 
Bảng 1.7: Bảng biến thiên công suất phát về hệ thống trong ngày
Thời  0÷4 
4÷8  8÷10  10÷12  12÷16  16÷18  18÷20  20÷22  22÷24 
gian 
SVHT  109,38  101,29  95,34  122,29  113,09  105,24  119,43  116,19  109,38 
MVA 

Y-Values
140
120
100
80
Y-Values

60
40
20
0
0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

Đồ thị công suất phát về hệ thống 
Nhận xét :Nhà máy phát điện về hệ thống. 
Bảng 1.8 : Bảng cân bằng công suất tổng hợp.
Giờ 

0-4 

8-10 

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

SUC(MVA)  76,19  85,71 

85,71 

85,71 

SUT(MVA)  47,62  47,62 

53,57 

53,57  56,55  53,57  53,57  53,57  47,62 

10 

11,43  12,86  14,29  14,29  12,86  11,43 

SUF(MVA)  11,43 

4-8 

10 

STD (MVA)  25,38  25,38 
SFNM(MVA)  270 

270 

90,5 

85,71  85,71  76,19  76,19 

25,38 

27 

27 

26,19 

27 

270 

300 

300 

285 

300 

26,19  25,38 
285 

270 

SVHT(MVA)  109,38  101,29  95,34  122,29  113,09  105,24  119,43  116,19  109,38 

SVTH: NGUYỄN QUỲNH DƯƠNG
 

Page 6


ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC                                          GVHD: PHÙNG T.THANH MAI 
 

S(MVA)

SVHT

STD

SDP
SUT
SUC
SFNM

4

8

10 12

16 18

20 22 24

Đồ thị phụ tải tổng hợp

SVTH: NGUYỄN QUỲNH DƯƠNG
 

Page 7

t(h)

 


ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC                                          GVHD: PHÙNG T.THANH MAI 
 
1.3: Xây dựng các phương án nối dây :

1.3.1 Cơ sở đề xuất các phương án nối dây
- Nguyên tắc 1: Sơ đồ có hay không thanh góp điện áp máy phát 
Kiểm tra:  
max
S UF
14, 29
.100% 
 9,53  15%  
2.S dmF
2.75

 Không cần thanh góp điện áp máy phát 
- Nguyến tắc 3:
+ Lưới điện áp phía trung và phía cao đều là lưới trung tính trực tiếp nối đất.  


U C  U T 220  110

 0,5 =>   Nên sử dụng MBATN
UC
220
 

- Nguyên tắc 4: Chọn số lượng bộ MF- MBA 2 dây quấn ghép thẳng lên thanh góp 
cấp điện C-T trên cơ sở công suất cung cấp và tải tương ứng 
1.3: Đề xuất các phương án nối điện :
Sơ đồ hình vẽ các phương án: 
 
 
SUC

SUT

 
 
Phương án 1

SVTH: NGUYỄN QUỲNH DƯƠNG
 

Page 8


ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC                                          GVHD: PHÙNG T.THANH MAI 
 

SUT

SUC

Phương án 2
SUC

SUT

 
Phương án 3
SUT

 

Phương án 4
Nhận xét :Do phương án 4 sử dụng nhiều máy biến áp , máy biến áp 2 
cuộn dây cao áp lớn hớn phía trung áp cùng công suất, do đó chọn phương 
án 1,2 để tính toán. 
 

SVTH: NGUYỄN QUỲNH DƯƠNG
 

Page 9


ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC                                          GVHD: PHÙNG T.THANH MAI 
 
CHƯƠNG II:
TÍNH TOÁN CHỌN MÁY BIẾN ÁP
A. Phương án I
2.1a:Phân bố công suất các cấp điện áp của máy phát
2.1.1: MBA hai cuộn dây trong sơ đồ bộ MF-MBA hai cuộn dây 
1 max
1
Sbo  S dmF  .STD
 75  .27  68, 25 (MVA)(2.1) 
n
4

2.1.2: Máy biến áp liên lạc: 
 ( t ) 1 (t )
B4
 SCT  2  SUT  Sbo 


 ( t ) 1 (t )
(t )
(t )
 SCC   SVHT  SUC  Sbo  (2.2) 
2

(t )
(t )
(t )
 SCH
 SCC
 SCT



Áp dụng công thức (2.2) ta có bảng phân bố công suất máy biến áp liên lạc như sau: 
Bảng 2.1: Bảng biến thiên công suất phụ tải phía trung,cao,hạ của 
máy biến áp liên lạc: 
Thời 
0÷4 
4÷8  8÷10  10÷12  12÷16  16÷18 
gian 
SCT(t)  -10,32  -10,32  -7,34  -7,34  -5,85  -7,34 
(MVA) 
SCC(t)  58,66  59,375  56,4  69,88  67,67  61,35 
(MVA) 
SCH(t)  48,34  49,05  49,06  62,54  61,82  54,01 
(MVA) 
2.2a: Chọn loại và công suất định mức của MBA: 

18÷20 

20÷22  22÷24 

-7,34 

-7,34 

-10,32 

68,55 

62,1 

58,66 

61,21 

54,76 

48,34 

2.2.1: MBA hai cuộn dây không có điều chỉnh dưới tải: 
S dmB  S dmF 

1 1F
STD  S dmF  75MVA  
n

 Chọn MBA 2 cuộn dây có công suất định mức là 80 MVA với các thông 
số như sau: 
SVTH: NGUYỄN QUỲNH DƯƠNG
 

Page 10


ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC                                          GVHD: PHÙNG T.THANH MAI 
 
Bảng 2.2: Bảng thông số MBA 2 cuộn dây: 
MBA 
Loại 
Điện áp   Tổn thất 
UN% 
I0% 
MBA 
kV 
(kW) 
C  H  ∆P0  ∆PN 
 
B1 
TДЦ  242  10,5  80  320 
11 
0,6 
B4 
TДЦ  121  10,5  70  310 
10,5 
0,55 
2.2.2: MBA liên lạc tự ngẫu:

max
 Sthua
 S dmF  75MVA  

1

max

 SdmTN  .Sthua



1
.75  150( MVA)  
0,5

Bảng 2.3: Thông số của MBA tư ngẫu: 
Điện áp (kV) 

Tổn thất (kW) 
UN% 

Sđm 
Loại MBA 
(MVA) Cao  Trung  Hạ  ΔP0 

ΔPN 

I0% 

C-T  C-H  T-H  C-T  C-H  T-H 
ATДЦTH  160  230  121 

11 

85  380    

  

11 

32 

20 

0,5 

2.2.3: Kiểm tra quá tải MBA:
a, Máy biến áp 2 dây quấn: 
Không cần phải kiểm tra phụ tải. 
b, MBA liên lạc:
-Hỏng một bộ bên trung khi phụ tải phía trung cực đại: 

SUT
B1

B2

B3

B4

 

SVTH: NGUYỄN QUỲNH DƯƠNG
 

Page 11


ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC                                          GVHD: PHÙNG T.THANH MAI 
 
+ Điều kiện quá tải: 
max
SUT
 2.Kqtsc . .SdmTN  

 56,55≤  2.1,4.0,5.160= 224 (MVA)   thoả mãn . 
+ Phân bố lại công suất khi sự cố:  
1
1

 SCT  2 SUT max  2 .56,55  28, 275( MVA)


 UT max 1 UT max 1 UT max 
 SCH   S FDM  S DF  STD   61,82( MVA)
2
4




 SCC  SCH  SCT  61,82  28, 275  33, 545( MVA)


 

Khi sự cố, MBA làm việc tải công suất từ hạ lên trung và cao nên cuộn hạ mang tải 
nặng nhất ,do đó: 
UT max
UT max
SCH
 Max SCH
  61,82( MVA) < K qt . .SdmB  1, 4.0, 5.160  112( MVA)  (thoả mãn). 

Xác định công suất thiếu phát về hệ thống: 
UT max
UT max
Sthieu  SVHT
 SUC
 2 SCC  Sbo

 113, 09  90,5  2.33,545  68, 25  68, 25( MVA) Sdp  120( MVA)

 

 Hệ thống bù đủ công suất thiếu. Hệ thống vẫn làm việc ổn định. 
-Trường hợp hỏng một MBA liên lạc B2 tại thời điểm phụ tải trung cực đại: 

SUT

B1

B2

B3

B4

 
max
- Kiểm tra điều kiện quá tải : K qtsc . .SdmB  SboB 4  SUT
 

max
=> 1,4.0,5.160+80 =150 > SUT
=56,55 (MVA) => thoả mãn. 

SVTH: NGUYỄN QUỲNH DƯƠNG
 

Page 12


ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC                                          GVHD: PHÙNG T.THANH MAI 
 
- Phân bố công suất khi sự cố: 
max
 SCT  SUT
 SboB 4  56, 55  68, 25  11, 7( MVA)


1 UT max

UT max
 55,39( MVA) .Lúc này MBA làm việc theo chế độ tải 
 SCH  S dmF  S DP  .STD
4

 SCC  SCH  SCT  55, 39  11, 7  67, 09( MVA)

công suất từ hạ ,trung lên cao do đó cuộn nối tiếp mang tải nặng nhất: 
max
(t )
(t )
  0, 5.55,39  11, 7   33,545  
 Sthua
 S ntmax   .  SCH
 SCT

 Công suất thiếu phát về hệ thống là: 
UT max
UT max
Sthieu  SVHT
 SUC
 SboB1  SCC

 113, 09  90,5  68, 25  67, 09  68, 25  Sdp  120 MVA

 

=> Hệ thống bù đủ công suất thiếu. 

2.2.4:Tính toán tổn thất điện năng trong MBA
a, Tính toán tổn thất điện năng trong sơ đồ bộ MF-MBA 2 cuộn dây:
MBA mang tải bằng phẳng Sbộ cả năm (8760 h), tổn thất điện năng được xác định 
theo công thức sau: 
2

 Sbo  

A  P0  PN 
  .8760

 Sdm  
 
2

 68, 25  
Abo1  80  320. 
  .8760  2741, 031( MWh)
 80  


 

2

 68, 25  
Abo 2   70  310. 
  .8760  2589, 674( MWh)
 80  


 

b, Tính toán tổn thất điện năng trong MBA tự ngẫu:
1
2

Do chỉ có  PNCT  260kW nên ta lấy  PNCH  PNTH  PNCT  0,5.380  190(kW ) .Từ đây ta 
có tổn thất điện năng trong MBA tự ngẫu được tính theo công thức:
2
2
2

 SC 
 ST 
 SH  
A  8760.P0  365.  PNC .  i   PNT .  i   PNH .  i  .ti (MWh). 
i24 
 SdmB 
 SdmB 
 SdmB  


Trong đó: 

SVTH: NGUYỄN QUỲNH DƯƠNG
 

Page 13

ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC                                          GVHD: PHÙNG T.THANH MAI 
 
 C 1  CT PNCH  PNTH  1 
190  190 
 190( kW )
PN   PN 
   380 
2
2

2
0,52 





TH
CH
190  190 
 T 1  CT PN  PN  1 
 190(kW )  
PN   PN 
   380 
2
2

0,52 
 2



CH
 TH


PNH  1  PN 2PN  PNCT   1  190  190
 380   570(kW )
2

2

2
0,5



2

C
N

 P

.(

SiC
) .ti
S dm

2
2
2
2

190  58, 66  .4   59,375 .4   56, 4  .2   69,88  .2

 

1602    67, 67 2 .4   61,35 2 .2   68,55 2 .2   62,12 .2   58, 66 2 .2 


 696, 405

2

 ST 
 PNT . S i  .ti
 dm 
(10,32) 2 .4  (10,32) 2 .4  (7,34) 2 .2  (7,34) 2 .2 

 

2
2
2
2
2 
(5,85) .4  (7,34) .2  (7,34) .2  (7,34) .2  (10,32) .2
 11,32



190
1602

2

 SH 
 PNH .  S i  .ti
 dm 
 (48,34)2 .4  (49, 05) 2 .4  (49, 06)2 .2

 

2
2
2
2
2
2 
 (62,54) .2  (61,82) .4  (54, 01) .2  (61, 21) .2  (54, 76) .2  (48,34) .2 
 1578, 456


570
1602

 ∆ATN=8760.85+365.(696,406+11,32+1578,456) = 1579,056(MWh) 
2.2.5a. Dòng điện làm việc bình thường, dòng điện làm việc cưỡng bức: 
a. Các mạch điện phía điện áp cao 220kV:

- Đường dây nối giữa nhà máy và hệ thống bằng 2 lộ đường dây: 
I bt 

max
SVHT
122, 29

 0,16(kA)
2. 3.U dm 2. 3.220
 

I cb  2.I bt  2.0,16  0,321  

 

SVTH: NGUYỄN QUỲNH DƯƠNG
 

Page 14


ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC                                          GVHD: PHÙNG T.THANH MAI 
 
max
SCC
69,88

 0,183( kA)  
3.U dm
3.220

-Mạch cao áp của MBA tự ngẫu:  I bt 

-Dòng điện làm việc khi hỏng một bộ lúc phụ tải phía trung max là: 
I lv 

SC1
SCC

3.220



33,55
 0, 088(kA)  
3.220

-Dòng điện làm việc khi hỏng một MBA tự ngẫu khi phụ tải phía trung max là: 
I lv 

SC 2
SCC

3.220



67, 09
 0,176(kA)  
3.220

- Máy biến áp trong sơ đồ bộ MF-  MBA 2 dây quấn 
I
I

=

Sđ

=

√3. Uđ

= 1,05. I

75
√3. 220

= 0,197(kA) 

= 1,05.0,197 = 0,207(kA) 

Vậy dòng điện cưỡng bức phía điện áp cao 220kV là 
I

= max(0,321; 0,183; 0,088; 0,176; 0,207) = 0,321(kA)

b. Các mạch phía điện áp trung:
-Mạch trung áp của MBA tự ngẫu : I lv 

I

=

max(S

;S

;S

)

√3. Uđ
= 0,148(kA) 

=

max
SCT
10,32

 0, 054(kA)  
3.U dmT
3.110

max(10,32; 28,275; 11,7)
√3. 110

=

28,275
√3. 110

- Mạch máy biến áp trong sơ đồ bộ MF- MBA hai dây quấn 
I

=

Sđ

=

√3. Uđ

75
√3. 110

= 0,394(kA) 

 
I

= 1,05. I

= 1,05.0,394 = 0,414(kA)

- Trên mạch đường dây phụ tải trung áp 

SVTH: NGUYỄN QUỲNH DƯƠNG
 

Page 15


ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC                                          GVHD: PHÙNG T.THANH MAI 
 
I

=

S
2√3Uđ

I

=

= 2. I

59,52
2√3. 110.0,84

= 0,186(kA) 

= 2.0,186 = 0,372(kA) 

Vậy dòng điện cưỡng bức phía điện áp trung 110kV là 
I

= max(0,372; 0,414; 0,148) = 0,414(kA) 

c. Các mạch phía điện áp 10,5 kV
- Mạch máy phát: 
Sđ

I

=

I

= 1,05. I

=

√3. Uđ

75
√3. 10,5

= 4,124(kA) 

= 1,05.4,124 = 4,33(kA) 

Vậy dòng điện cưỡng bức ở mạch máy phát: 4,33(kA) 
B.Phương án 2:
2.1b: Phân bố công suất các cấp điện áp của MBA:
2.1.1b: MBA hai cuộn dây trong sơ đồ bộ MF-MBA hai cuộn dây
1 max
1

Sbo  S dmF  .STD
 75  .27  68, 25 (MVA) 
n
4

2.1.2b: MBA liên lạc:
 ( t ) 1 (t )
 SCT  2 .( SUT  2Sbo )

 ( t ) 1 (t )
(t )
 SCC   SVHT  SUC  (2.4) 
2

(t )
(t )
(t )
 SCH
 SCC
 SCT



 
Áp dụng công thức (2.4) ta có bảng tổng hợp kết quả phân bố công suất cho các 
MBA liên lạc dưới đây: 
                                     Bảng 2…. : Bảng phân bố công suất các MBA liên lạc 

SVTH: NGUYỄN QUỲNH DƯƠNG
 

Page 16


ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC                                          GVHD: PHÙNG T.THANH MAI 
 
Thời 
0÷4 
4÷8 
gian 
SCT(t)  -44,44  -44,44 
(MVA) 
SCC(t)  92,79  93,5 
(MVA) 
SCH(t)  48,35  49,06 
(MVA) 
 

8÷10  10÷12  12÷16  16÷18  18÷20  20÷22  22÷24 
-41,47  -41,47  -39,98  -41,47  -41,47  -41,47  -44,44 
90,53 

104 

101,8 

95,5 

102,57  96,19 

92,79 

49,06 

62,53 

61,82 

54,03 

61,1 

48,35 

54,72 

2.2b: Chọn loại và công suất định mức của MBA:
2.2.1b: MBA hai cuộn dây không có điều chỉnh dưới tải:
S dmB  S dmF 

1 1F
STD  S dmF  75MVA  
n

 Chọn 2 MBA 2 cuộn dây có công suất định mức là 80 MVA với các thông 
số như sau: 
Bảng 2.4: Bảng thông số MBA 2 cuộn dây: 
Loại 
Điện áp   Tổn thất 
UN% 

I0% 
MBA 
kV 
(kW) 
C  H  ∆P0  ∆PN 
 
TДЦ  121  10,5  70  310 
10,5 
0,55 
2.2.2b: MBA liên lạc tự ngẫu:
SdmTN 

1



max
.Sthua


1



.SdmF 

75
 150MVA  
0,5

Bảng 2.5: Thông số của MBA tự ngẫu 160 MVA 
Điện áp (kV) 

Tổn thất (kW) 
UN% 

Sđm 
Loại MBA 
(MVA) Cao  Trung  Hạ  ΔP0 

ΔPN 

I0% 

C-T  C-H  T-H  C-T  C-H  T-H 
ATДЦTH  160  230  121 

11 

85  380    

  

11 

32 

20 

0,5 

 
2.2.3b: Kiểm tra quá tải MBA:

SVTH: NGUYỄN QUỲNH DƯƠNG
 

Page 17


ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC                                          GVHD: PHÙNG T.THANH MAI 
 
a, Máy biến áp 2 dây quấn: không cần phải kiểm tra phụ tải. 
b, MBA liên lạc:
-Hỏng một bộ bên trung khi phụ tải phía trung cực đại: 
 
SUC

SUT

B3
B1

B4

B2

 
 
+ Điều kiện quá tải: 

max
2.K qtsc . .SdmB  Sbo  2.1, 4.0,5.160  68, 25  292, 25  SUT
 56,55 => Thoả mãn. 

Phân bố lại công suất khi sự cố: 
1 max
1


 SCT  2  SUT  Sbo 
 SCT  2  56,55  68, 25  5,85


1 UT max 1 UT max
1
1


 SCH  SdmF  .S DP  STD   SCH  75  .12,86  .27  61,82  
2
4
2
4


S

S

S

S

61,82

5,85

67,
67
 CC
 CC
CH
CT





MBA làm việc ở chế độ tải công suất từ hạ và trung lên cao nên cuộn nối tiếp mang 
tải nặng nhất và được xác định như sau: 





max
UT max
UT max

 Sthua
 Sntmax    SCH

 SCT
 
 0,5. 61,82  5,85  33,84( MVA)

Xác định công suất thiếu phát về hệ thống: 
UT max
UT max
Sthieu  SVHT
 SUC
 2.SCC  113,09  90,5  2.67, 67  68, 25  Sdp  120( MVA) => Hệ thống 

bù đủ công suất thiếu và vẫn làm việc ở chế độ ổn định. 

SVTH: NGUYỄN QUỲNH DƯƠNG
 

Page 18


ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC                                          GVHD: PHÙNG T.THANH MAI 
 
-Trường hợp hỏng một MBA liên lạc B1tại thời điểm phụ tải trung cực đại:

SUC

SUT

B3
B1

B4

B2

max
- Kiểm tra điều kiện quá tải : K qtsc . .SdmB  SboB 4  SboB1  SUT
 

max
=> 1,4.0,5.125+2.68,25 =224 MVA = > SUT
=56,55 (MVA) => thoả mãn. 

-Phân bố công suất khi sự cố: 
max
 SCT  SUT
 2.Sbo  56,55  2.68, 25  79,95

1 UT max
1

UT max
 75  12, 6  .27  55, 65  
 SCH  S dmF  S DF  .STD
4
4

 SCC  SCH  SCT  55, 65  79,95  135, 6

Trong chế độ sự cố MBA làm việc ở chế độ tải công suất từ hạ và trung lên cao nên 
cuộn nối tiếp sẽ mang tải nặng nhất và được xác định theo công thức dưới đây: 





max
UT max
UT max

 Sthua
 Sntmax    SCH
 SCT
 
 0,5.56,55  79, 95  68, 25( MVA)

Xác định công suất thiếu phát về hệ thống: 
UT max
UT max
Sthieu  SVHT
 SUC
 SCC  113, 09  90,5  135,6  67,99  Sdp  120(MVA) => Hệ thống bù 

đủ công suất thiếu và vẫn làm việc ở chế độ ổn định. 
2.2.4:Tính tổn thất điện năng trong MBA
a, Tính toán tổn thất điện năng trong sơ đồ bộ MF-MBA 2 cuộn dây: 

SVTH: NGUYỄN QUỲNH DƯƠNG
 

Page 19

ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC                                          GVHD: PHÙNG T.THANH MAI 
 
MBA mang tải bằng phẳng Sbộ cả năm (8760 h), tổn thất điện năng được xác định 
theo công thức sau: 
2

S  
A   P0  PN  bo   .8760  

 Sdm  
2

 68, 25  
Abo  2.  70  310. 
  .8760  5179, 348( MWh)  
 80  


b, Tính toán tổn thất điện năng trong MBA tự ngẫu:
1
2

Do chỉ có  PNCT  380kW nên ta lấy  PNCH  PNTH  PNCT  0,5.380  190(kW ) .Từ đây ta 
có tổn thất điện năng trong MBA tự ngẫu được tính theo công thức: 
2
2
2


 SC 
 ST 
 SH  
A  8760.P0  365.  PNC .  i   PNT .  i   PNH .  i  .ti (MWh). 
i24 
 SdmB 
 SdmB 
 SdmB  


P CH  PTH  1 
1
190  190 
PNC   PNCT  N 2 N    380 
 190(kW )  
2

0,52 
 2
PTH  P CH  1 
1
190  190 
PNT   PNCT  N 2 N    380 
 190(kW )  
2

0,52 
 2
 1  190  190
1  PTH  P CH


PNH   N 2 N  PNCT   
 380   570( kW )  
2
2

2
0,5



2

T
N

 P

.(

SiT
) .ti
S dm

2
2
2
2

190  44, 44  .4   44, 44  .4   41, 47  .2   41, 47  .2



2
2
2
2
2
2
160    39,98  .4   41, 47  .2   41, 47  .2   41, 47  .2   44, 44  .2 


 321, 667



2

C
N

 P


570
1602

.(

SiC
) .ti

S dm

 48,35 2 .4   49, 06 2 .4   49, 06 2 .2   62,532 .2


 
2
2
2
2
2
   61,82  .4   54, 03 .2   61,1 .2   54, 72  .2   48,35  .2 

 1577,919

SVTH: NGUYỄN QUỲNH DƯƠNG
 

Page 20


ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC                                          GVHD: PHÙNG T.THANH MAI 
 
 ∆ATN=8760.75+365.(1661,698+321,667+1577,919) =2044,47 (MWh) 
2.2.5b. Dòng điện làm việc bình thường, dòng điện làm việc cưỡng bức:
a. Các mạch điện phía điện áp cao 220kV:
- Đường dây nối giữa nhà máy và hệ thống bằng 2 lộ đường dây: 
I bt 

max

SVHT

2. 3.U dm



122, 29
 0,16(kA)  
2. 3.220

I cb  2.I bt  2.0,16  0,321  
max
SCC
104

 0, 273(kA)  
3.U dm
3.220

-Mạch cao áp của MBA tự ngẫu:  I bt 

-Dòng điện làm việc khi hỏng một bộ lúc phụ tải phía trung max là: 
I lv 

SC1
SCC

3.220



67, 67
 0,178( kA)  
3.220

-Dòng điện làm việc khi hỏng một MBA tự ngẫu khi phụ tải phía trung max là: 
I lv 

SC 2
SCC

3.220



135, 6
 0, 356(kA)  
3.220

Vậy dòng điện cưỡng bức phía điện áp cao 220kV là: 
I

= max(0,321; 0,273; 0,178; 0,356) = 0,356(kA)

b. Các mạch phía điện áp trung:
-Mạch trung áp của MBA tự ngẫu : I lv 

I

=

max(S

;S

;S

)

√3. Uđ

=

max
SCT

3.U dmT

44, 44
 0, 233(kA)  
3.110



max(44,44; 5,85; 79,95)
√3. 110

=

79,95

√3. 110

= 0,42(kA) 

- Mạch máy biến áp trong sơ đồ bộ MF- MBA hai dây quấn 
I
I

=

Sđ

=

√3. Uđ

= 1,05. I

75
√3. 110

= 0,394(kA) 

= 1,05.0,394 = 0,414(kA)

SVTH: NGUYỄN QUỲNH DƯƠNG
 

Page 21

ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC                                          GVHD: PHÙNG T.THANH MAI 
 
- Trên mạch đường dây phụ tải trung áp 
I

S

=

2√3Uđ

I

=

= 2. I

59,52
2√3. 110.0,84

= 0,186(kA) 

= 2.0,186 = 0,372(kA) 

Vậy dòng điện cưỡng bức phía điện áp trung 110kV là 
I

= max(0,372; 0,414; 0,42) = 0,42(kA) 

c. Các mạch phía điện áp 10,5 kV
- Mạch máy phát: 
Sđ

I

=

I

= 1,05. I

=

√3. Uđ

75
√3. 10,5

= 4,124(kA) 

= 1,05.4,124 = 4,33(kA) 

Vậy dòng điện cưỡng bức ở mạch máy phát: 4,33(kA) 
CHƯƠNG III:
TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH
3.1: Chọn điểm ngắn mạch:
Mục đích tính dòng ngắn mạch là để chọn các khí cụ  điện và dây dẫn theo tiêu 
chuẩn ổn định nhiệt và ổn định động khi dòng ngắn mạch qua chúng. Vì vậy phải 
chọn điểm ngắn mạch sao cho dòng ngắn mạch qua các khí cụ điện và dây dẫn là lớn 

nhất. Sau đây sẽ xét việc chọn điểm ngắn mạch cho các phương án: 
- Để chọn khí cụ điện và dây dẫn phía cao áp, chọn điểm ngắn mạch N1, nguồn cấp 
là các MF của nhà máy và hệ thống. 
- Để chọn các khí cụ điện và dây dẫn phía trung áp, chọn điểm ngắn mạch N2, 
nguồn cấp là các MF của nhà máy và hệ thống. 
- Để chọn khí cụ điện và dây dẫn phía hạ mạch MF , chọn điểm ngắn mạch N3, N3’. 
 Đối với N3,nguồn cấp là các MF của nhà máy ,trừ máy phát F2 và hệ thống. 
 Đối với N3’, nguồn cấp chỉ là máy phát F2 

SVTH: NGUYỄN QUỲNH DƯƠNG
 

Page 22


ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC                                          GVHD: PHÙNG T.THANH MAI 
 
Trong hai điểm ngắn mạch này , giá trị dòng ngắn mạch nào lớn sẽ được dùng để 
chọn khí cụ điện và dây dẫn. 
- Để chọn khí cụ điện và dây dẫn phía hạ áp mạch tự dùng, phụ tải địa phương, chọn 
điểm ngắn mạch N4, nguồn cấp là các MF của nhà máy và hệ thống. Dễ dàng nhận 
thấy : 
I N 4  I N 3  I N 3'  

3.2: Chọn sơ đồ nối điện chính: 
SUT
N2

N1

N4

N3'

 
Sơ đồ ngắn mạch phương án 1
 
SUT

N1

N2

N3'

 
Sơ đồ ngắn mạch phương án 2
3.3: Tính dòng ngắn mạch tại các điểm của phương án 1:
 Tính điện kháng của các phần tử trong sơ đồ thay thế: 
Chọn Scb=100MVA , Ucb=Utbcác cấp 
*
- Hệ thống:  X ht  X HT
.

Scb
100
 1, 2.
 0, 034  
S HT
3500

SVTH: NGUYỄN QUỲNH DƯƠNG
 

Page 23


ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC                                          GVHD: PHÙNG T.THANH MAI 
 
- Đường dây: Nhà máy nối với hệ thống 220 kV bằng hai lộ đường dây, chiều dài 
l Scb
80 100
 0, 4. .
 0,03  
2 U cb2
2 2302

mỗi lộ: 80km.  X d  X 0 . .
-MBA B1:  X B1 

U N % .Scb 11.100

 0,137  
100.S dmB 100.80

-MBA B4:  X B 4 

U N % .Scb 10,5.100

 0,131

100.S dm
100.80
 

-MBA liên lạc B2,B3 : Giả sử  U NC  H ;U NT  H cho theo công suất định  mức nên α=1. 
1 C T
1
 C
C H
T H
U N %  2 U N  U N  U N   2 11  32  20  11,5

1
1

=> U NT %  U NC T  U NT  H  U NC  H   11  20  32  0,5  
2
2

1 C H
1
 H
T H
C T
U N %  2 U N  U N  U N   2 32  20  11  20,5


U NC %.Scb 11,5.100

 0, 072

XC 
100.SdmB 100.160


U T %.Scb 0,5.100

 3,125.103  0  
=>  X T  N
100.
S
100.160
dmB


U NH %.Scb 20,5.100
XH 

 0,128
100.Sdm
100.160


- Điện kháng máy phát: X F  X d' .

Scb
100
 0, 22.
 0, 293  
S dmF
75

 Xét điểm ngắn mạch N1: 
HT
1
0,034
2
0,03
3
0,137
4
0,293
E1

6
0,128
7
0,293
E2

SVTH: NGUYỄN QUỲNH DƯƠNG
 

10
0,072

N1

5
0,072
8

0,131

11
0,128

9
0,293

12
0,293

E4

E3

 

Page 24


ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC                                          GVHD: PHÙNG T.THANH MAI 
 
X13=X1+X2 =0,034+0,03 = 0,064 
X14=X3+X4 =0,137+0,293= 0,43 
X15=X6+X7=0,128+0,293=0,421 
X16=X8+X9=0,131+0,293=0,424 
X17=X11+X12=0,128+0,293=0,421 
Do tính chất đối xứng của sơ đồ ngắn mạch ,nên có thể gập đôi sơ đồ thay thế và ta 
có sơ đồ tương tự sau:  
HT

13
0,064

14
0,43
E1

N1

18
0,036

19
0,211

16
0,424

E2

1
2

E4

 

1
2

X18=X5// X10 = .X5 = .0, 072  = 0,036 
1
2

1
2

X19= X15//X17 = . X 15  .0, 421  0, 211  
Gộp nguồn E2,3 và E4: 
X20= X19//X16 =

0, 424.0, 211
 0,141 
0, 424  0, 211

X21=X20+X18 = 0,141+0,036= 0,177 
Tổng hợp điện kháng các nhánh MF: 
X22= X21// X14=

X 21. X 14
0,177.0, 43

 0,125
X 21  X 14 0,177  0, 43
 

SVTH: NGUYỄN QUỲNH DƯƠNG
 

Page 25