đồ án thiết kế nhà máy thủy điện

Đồ án thiết kế nhà máy điện

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU

Trường đại học Bách Khoa – HN. Khoa điện - Bộ môn hệ thống điện

1


Đồ án thiết kế nhà máy điện

CHƯƠNG 1 : THIẾT KẾ MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN
1) Chọn Máy phát điện
Theo phụ lục2 trang 99 tra được máy phát điện CB – 505/190 – 16T có các thông
số sau:
Sdm

Pdm

(MVA)

(MW)

66,7

60

Cos ϕ
0,9

Udm

Idm

(kV)

(kA)

11

3,5

Xd”
0,14

2) Tính toán phụ tải điện áp máy phát
Pmax = 7 MW ; cosϕ = 0,85

→

S ma =

Pma
7
=
cos ϕ 0,85

= 8,24 MVA

Bảng biến thiên phụ tải ở các khoảng thời gian

P%

80

80

80

70

70

80

90

100

90

90

80

P(M W)

5,6

5,6

5,6

4,9

4,9

5,6

6,3

7

6,3

6,3

5,6

S(MVA) 6,59 6,59 6,59

5,76

5,76

6,59

7,41

8,24

7,41

7,41

6,59

Trường đại học Bách Khoa – HN. Khoa điện - Bộ môn hệ thống điện

2


Đồ án thiết kế nhà máy điện

3) Tính toán phụ tải cấp điện áp trung 110kV
Pmax = 70 MW ; cosϕ = 0,88

→

S ma =

Pma
70
=
cos ϕ 0,88

= 79,55 MVA

Bảng biến thiên phụ tải ở các khoảng thời gian

P%

90

90

80

80

90

90

100

90

90

80

80

P(M W)

63

63

56

56

63

63

70

63

63

56

56

71,59

71,59

79,55

71,59

71,59

63,64

63,64

S(MVA) 71,59 71,59 63,64 63,64

Trường đại học Bách Khoa – HN. Khoa điện - Bộ môn hệ thống điện

3


Đồ án thiết kế nhà máy điện

4) Tính toán phụ tải cấp điện áp cao 220kV
Pmax = 100 MW ; cosϕ = 0,89

→

S max =

Pmax
cos ϕ

=

100
0,89

= 112,36 MVA

Bảng biến thiên phụ tải ở các khoảng thời gian

P%

90

90

90

100

100

90

90

80

80

80

80

P(M W)

90

90

90

100

100

90

90

80

80

80

80

112,4

101,1

101,1

89,9

89,9

89,9

89,9

S(MVA) 101,1 101,1 101,1 112,4

Trường đại học Bách Khoa – HN. Khoa điện - Bộ môn hệ thống điện

4


Đồ án thiết kế nhà máy điện

5) Tính công suất phát của nhà máy điện
5 tổ máy x 60 MW → Công suất tổng : Pnm = 5 x 60 = 300 MW
Trong mùa mưa ( 180 ngày ) phát 100% công suất
→ Tổng công suất phát của toàn nhà máy trong mùa mưa
Pnm(mưa) = 300 M W

S nm ( m ) =

Pnm
300
=
= 333,33 MVA
cos ϕ nm 0,9

Trong mùa khô ( 185 ngày ) phát 80% công suất
→ Tổng công suất phát của toàn nhà máy trong mùa khô
Pnm(khô) = 300 x 80% = 240 M W

S nm ( kh ) =

Pnm
240
=
= 266,67 MVA
cos ϕ nm 0,9

6) Tính công suất tự dùng nhà máy điện
Vì nhà máy thuỷ điện điện tự dùng chủ yếu phục vụ cho phần chung của nhà
máy, ít liên quan đến công suất phát của từng tổ máy, chỉ một phần nhỏ cho từng tổ
máy nên công suất tự dùng của nhà máy thuỷ điện có thể tính theo công thức:

Trường đại học Bách Khoa – HN. Khoa điện - Bộ môn hệ thống điện

5


Đồ án thiết kế nhà máy điện
Σ
1,2 300
α 00
Pnm
⋅
S td ( t ) =
⋅
=
= 4,39 MVA
100 0,82
100 cos ϕ td

7) Tính công suất phát về hệ thống
Svht = Snm – ( Suf + Sut + Suc + Std )
a) Trong mùa mưa

Snm

333,3
3

333,3
3

333,3
3

333,3
3

333,3
3

333,3
3

333,3
3

333,3
3

333,3
3

333,3
3

333,33

Suf

6,59

6,59

6,59

5,76

5,76

6,59

7,41

8,24

7,41

7,41

6,59

Sut

71,59

71,59

63,64

63,64

71,59

71,59

79,55

71,59

71,59

63,64

63,64

Suc

101,1

2

101,1
2

101,1
2

112,3
6

112,3
6

101,1
2

101,1
2

89,89

89,89

89,89

89,89

Std

4,39

4,39

4,39

4,39

4,39

4,39

4,39

4,39

4,39

4,39

4,39

157,5
9

147,18

139,2
3

149,64 140,86

159,2
3

160,05 168,01 168,83

Sht

149,64 149,64

b) Trong mùa khô

Snm

266,6
7

266,6
7

266,6
7

266,6
7

266,6
7

266,6
7

266,6
7

266,6
7

266,6
7

266,6
7

266,67

Suf

6,59

6,59

6,59

5,76

5,76

6,59

7,41

8,24

7,41

7,41

6,59

Sut

71,59

71,59

63,64

63,64

71,59

71,59

79,55

71,59

71,59

63,64

63,64

Suc

101,1
2

101,1
2

101,1
2

112,3
6

112,3
6

101,1
2

101,1
2

89,89

89,89

89,89

89,89

Std

4,39

4,39

4,39

4,39

4,39

4,39

4,39

4,39

4,39

4,39

4,39

Sht

82,97

82,97

90,93

80,52

72,56

82,97

74,20

92,56

93,39

101,34 102,16

Trường đại học Bách Khoa – HN. Khoa điện - Bộ môn hệ thống điện

6


Đồ án thiết kế nhà máy điện

Trường đại học Bách Khoa – HN. Khoa điện - Bộ môn hệ thống điện

7


Đồ án thiết kế nhà máy điện

Trường đại học Bách Khoa – HN. Khoa điện - Bộ môn hệ thống điện

8


Đồ án thiết kế nhà máy điện
Nhận xét :
* Phụ tải cấp điện áp máy phát :
- Phụ tải cực đại : Sufmax = 8,24 MVA
- Phụ tải cực tiểu : Sufmin = 5,76 MVA
Phụ tải cấp điện áp máy phát gồm 2 lộ kép là phụ tải cấp 1 và 2 lộ đơn là phụ tải cấp 2
* Phụ tải cấp điện áp trung :
- Phụ tải cực đại : Sutmax = 79,55 MVA
- Phụ tải cực tiểu : Sutmin = 63,64 MVA
Phụ tải cấp điện áp trung gồm 1 lộ kép là phụ tải cấp 1
* Phụ tải cấp điện áp cao :
- Phụ tải cực đại : Sucmax = 112,36 MVA
- Phụ tải cực tiểu : Sucmin = 89,39 MVA
Phụ tải cấp điện áp cao gồm 1 lộ kép là phụ tải cấp 1
* Công suất phát về hệ thống :
- Công suất cực đại : Sht mưamax = 168,83 MVA , Sht khô max = 102,16 MVA
- Công suất cực tiểu : Sht mưamin = 139,23 MVA , Sht khô min= 72,56 MVA
* Công suất phát của toàn nhà máy
- Công suất phát của toàn nhà máy mùa mưa : Snm(mưa) = 333,33 MVA

- Công suất phát của toàn nhà máy mùa khô : Snm(kh) = 266,67 MVA
Như vậy công suất phát lớn nhất của toàn nhà máy chiếm khoảng
333,33
⋅ 100% = 10% công suất của cả hệ thống ( bao gồm cả nhà máy)
333,33 + 3000
Như vậy vai trò của nhà máy trong hệ thống là khá lớn

Trường đại học Bách Khoa – HN. Khoa điện - Bộ môn hệ thống điện

9


Đồ án thiết kế nhà máy điện

CHƯƠNG 2 : LỰA CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY
I. Đề xuất các phương án
1) Sufmax = 8,24 MVA
Giả sử phụ tải lấy điện ở 2 đầu cực máy phát
→

S max
uf
2

=

8,24
= 4,12 MVA
2

Sđmmf = 66,7 MVA
→

4,12
⋅ 100% = 6,18% < 15% → Không cần thanh góp máy phát
66,7

2) Lưới phía cao (220kV) và lưới phía trung (110kV) là lưới trung tính trực tiếp nối đất
Uc − UT
220 − 110
và α =
=
= 0,5
Uc
220
→ sử dụng 2 máy biến áp tự ngẫu làm liên lạc
3) Sutmax = 79,55 MVA
Sutmin = 63,64 MVA
Sđmmf = 66,7 MVA
→ ghép 1-2 bộ MF-MBA 2 cuộn dây lên thanh góp 110 kV
4) STGcaomax = ( Suc + Sht )max = 112,36 + 147,18 = 259,54 MVA
STGcaomin = ( Suc + Sht )min = 101,12 + 140,86 = 241,99 MVA
Sđmmf = 66,7 MVA
→ ghép 3-4 MF cấp điện cho thanh góp 220 kV
•

Vậy ta có các phương án nối dây
kV

kV

Phu ong án 1
Trường đại học Bách Khoa – HN. Khoa điện - Bộ môn hệ thống điện

10


Đồ án thiết kế nhà máy điện
kV

kV

Phu o ng án 2
kV

kV

Sdp
Phu o ng án 3

5) Ưu nhược điểm các phương án
* Phương án 1:
- Ưu điểm :
• Số lượng 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 tương ứng lên hai cấp điện
áp cao và trung
• Công suát của các bộ MFĐ – MBA hai dây quấn nối với phía trung áp
có thể lớn hơn phụ tải cực tiểu ở cấp điện áp này
• 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 , lượng công suất phải tải qua 2 lần MBA
nhỏ
Trường đại học Bách Khoa – HN. Khoa điện - Bộ môn hệ thống điện

11


Đồ án thiết kế nhà máy điện
- Nhược điểm :
• 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
* Phương án 2:
- Ưu điểm :
• Phương án 2 có hầu hết các ưu điểm của phương án 1
• Số lượng MBA và máy cắt cao áp của phương án 2 ít hơn phương án
1 do có một MBA bộ chuyển từ phía cao sang phía trung do đó cũng làm giảm
vốn đầu tư
- Nhược điểm :
• Phương án 2 cũng có nhược điểm của phương án 1
• Khi một MBA tự ngẫu không làm việc lượng công suất thừa cần tải qua
MBA tự ngẫu còn lại sẽ lớn gây quá tải MBA và có thể gây ứ đọng công suất
* Phương án 3:
- Ưu điểm :
• Khi sự cố một MBA tự ngẫu chỉ ảnh hưởng đến việc truyền tải công
suất giữa hai cấp điện áp, các máy phát vẫn làm việc bình thường
- Nhược điểm :
• Số lượng MBA và tổng công suất của các MBA lớn, số lượng máy cắt
cao áp lớn, vốn đầu tư 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 lượng công suất
thừa hoặc thiếu phía trung áp luôn phải qua hai lần MBA và làm tăng tổn thất
đồng trong các MBA
• Phương án này thường chỉ hợp lý khi công suất của các MFĐ không
lớn trong khi điện áp phía cao lại rất lớn( 400 – 500 kV )
Như vậy trong 3 phương án thì phương án 1 và 2 có nhiều ưu điểm nổi trội hơn
so với phương án 3 do đó ta chon phương án 1 và 2 để tính toán
II.Chọn MBA cho các phương án
1) MBA bộ trong sơ đồ MF- MBA 2 cuộn dây
- Điện áp phía đầu ra khá ổn định, chỉ yêu cầu điều chỉnh phía cao của bộ
và việc điều chỉnh này chỉ bằng điều chỉnh dòng kích từ máy phát nên không
phải chọn MBA điều chỉnh dưới tải → về kinh tế rẻ và vận hành đơn giản
- Chỉ cần máy cắt phía cao của bộ vì hỏng một trong hai ( MBA hoặc MF )
thì hỏng cả bộ
- Công suất định mức MBA được chọn
SđmB ≥ SđmF = 66,7 MVA
Trường đại học Bách Khoa – HN. Khoa điện - Bộ môn hệ thống điện

12


Đồ án thiết kế nhà máy điện

• Phía 110kV
→ Chọn MBA TДЦ có SđmB = 80 MVA có các thông số
Loại MBA Sđm ( MVA)
TДЦ

80

UC ( kV) UH ( kV) ΔPo( kW) ΔPN( kW) UN%
121

10,5

70

310

10,5

Io%
0,55

• Phía 220kV
→ Chọn MBA TДЦ có SđmB = 80 MVA có các thông số
Loại MBA Sđm ( MVA)
TДЦ

80

UC ( kV) UH ( kV) ΔPo( kW) ΔPN( kW) UN% Io%
242

10,5

80

320

11

0,6

2) MBA liên lạc
- Mang tải không bằng phẳng ( do yêu cầu phụ tải phía cao, trung, hạ
không bằng phẳng và do khi bộ đã mang tải bằng phẳng thì phần còn lại là tự
ngẫu phải mang tải không bằng phẳng )
Mang tải không bằng phẳng, lại liên quan đến nhiều cấp điện áp, nếu chỉ dùng
điều chỉnh dòng kích từ thì chưa đủ mà phải huy động đến điều chỉnh dưới tải
của MBA
→ phải chọn MBA có điều chỉnh dưới tải
- Các cấp điện áp của MBA liên lạc đều phải có máy cắt để đảm bảo việc
vận hành linh hoạt
+ Để loại MBA đó khỏi hệ thống khi sự cố
+ Khi mất điện một phía, chỉ phía đó mất điện, hai phía còn lại vẫn liên lạc
với nhau
- Công suất định mức MBA được chọn
1
1
1
66,7 = 133,4 MVA
S dmB ≥ S max
S dmF =
thua =
0,5
α
α
→ Chọn MBA ATДЦTH có SđmTN = 160 MVA có các thông số

Loại MBA

ATДЦTH

Sđm
UC
UT
UH
ΔPo ΔPNCT
MVA ( kV) ( kV) ( kV) ( kW) ( kW)

160

230

121

11

85

380

UN%
CT
11

C-H T-H
32

Trường đại học Bách Khoa – HN. Khoa điện - Bộ môn hệ thống điện

20

0,5

13


Đồ án thiết kế nhà máy điện
III.Kiểm tra khả năng quá tải MBA liên lạc
1) Phương án 1

Suc ( t )

Sut ( t )

Sht ( t )

kV

kV

Sbo
B2

B1

B3

B4

B5

Std ( t ) + Suf ( t )

• Phân bố công suất cho các MBA
- MBA 2 dây quấn
Sb1 = Sb2 = Sb5 = SđmF – 1/5. Stdmax
= 66,7 – 1/5. 4,39 = 65,822 MVA
- MBA liên lạc
1
S CC = ( S uc + S ht − S b1 − S b 2 )
2
1
S CT = ( S ut − S b 5 )
2
SCH = SCC + SCT
Bảng phân bố công suất cho các cuộn dây của tự ngẫu mùa mưa

SCC 59,56

59,56

63,54

63,95

59,97

59,56

55,17

58,74

59,15

63,13

63,54

SCT

2,88

2,88

-1,09

-1,09

2,88

2,88

6,86

2,88

2,88

-1,09

-1,09

SCH 62,44

62,44

62,44

62,86

62,86

62,44

62,03

61,62

62,03

62,03

62,44

Trường đại học Bách Khoa – HN. Khoa điện - Bộ môn hệ thống điện

14


Đồ án thiết kế nhà máy điện
Bảng phân bố công suất cho các cuộn dây của tự ngẫu mùa khô

SCC 26,23

26,23

30,20

30,62

26,64

26,23

21,84

25,40

25,81

29,79

30,20

SCT

2,88

2,88

-1,09

-1,09

2,88

2,88

6,86

2,88

2,88

-1,09

-1,09

SCH 29,11

29,11

29,11

29,52

29,52

29,11

28,70

28,29

28,70

28,70

29,11

•

Xét các trường hợp sự cố
 Sự cố bộ B5 tại Stmax

Suc ( t )

Sht ( t )

Sut ( t )

kV

kV

Sbo

B1

B2

B3

B4

B5

Std ( t ) + Suf ( t )

- Kiểm tra điều kiện mang tải
2. Kqtsc. α. SđmTN ≥ Sutmax
⇔
2. 1,4. 0,5. 160 = 224 ≥ 79,55 thoả mãn
- Phân bố công suất
Sb1 = Sb2 = 65,822 MVA
Tự ngẫu
SCT = 1/2 . Sutmax = 1/2 . 79,55 = 39,775 MVA
SCH = 1/2. ( 2. SđmF - Suf - 2/5. Stdmax )
= 1/2.( 2.66,7 - 7,41 – 2/5 . 4,39 ) = 62,12 MVA
SCC = SCH - SCT =62,12 – 39,775 = 22,345 MVA
- Công suất thiếu
Sthiếu = ( Shtmưa + Suc ) – ( Sb1 + Sb2 + 2. SCC )
= ( 140,86 + 101,12 ) - ( 2.65,822 + 2. 22,345 )
= 65,646 MVA < Sdp = 120 MVA
Trường đại học Bách Khoa – HN. Khoa điện - Bộ môn hệ thống điện

15

Đồ án thiết kế nhà máy điện

 Sự cố tự ngẫu tại Stmax

Suc ( t )

Sht ( t )

Sut ( t )

kV

kV

Sbo
B1

B2

B3

B5

Std ( t ) + Suf ( t )

- Kiểm tra điều kiện mang tải
Kqtsc. α. SđmTN + Sb5 ≥ Sutmax
⇔

1,4. 0,5. 160 + 65,822 = 177,822 ≥ 79,55 thoả mãn

- Phân bố công suất
Sb1 = Sb2 = 65,822 MVA
Tự ngẫu
SCT = Sutmax –Sb5 = 79,55 - 65,822 = 13,728 MVA
SCH = SđmF - Suf - 1/5. Stdmax
= 66,7 - 7,41 – 1/5 . 4,39 = 58,381 MVA
SCC = SCH - SCT =58,381 – 13,728 = 44,653 MVA
- Công suất thiếu
Sthiếu = ( Shtmưa+ Suc ) – ( Sb1 + Sb2 + SCC )
= ( 140,86 + 101,12 ) - ( 2.65,822 + 44,653)
= 65,683 MVA < Sdp = 120 MVA

Trường đại học Bách Khoa – HN. Khoa điện - Bộ môn hệ thống điện

16


Đồ án thiết kế nhà máy điện
•

Tính tổn thất điện năng của MBA


Tổn thất điện năng trong MBA bộ B1 , B2
2

 Sb  




∆A B1 = ∆A B2 = ∆P0 + ∆Pn .
 .T
S

 dm  
2

 65,822  
= 80 + 320.
 .8760
 80  


= 2.598.450,63 kWh


Tổn thất điện năng trong MBA bộ B5
2

 Sb  

 .T
∆A B5 = ∆P0 + ∆Pn .
S

 dm  
2


 65,822  
= 70 + 310.
 .8760
 80  


= 2.451.549,047 kWh


Tổn thất điện năng trong MBA tự ngẫu B3, B4
180
mua
2
2
2
+ ∆A kho = ∆P0 .T + 2 . ∑ ∆PNC .SiC
+ ∆PNT .SiT
+ ∆PNH .SiH
.t i mua +
→ΔATN= ∆A
S dm
185
C 2
T 2
H 2
+ 2 . ∑ ∆PN .SiC + ∆PN .SiT + ∆PN .SiH .t i kho
S dm
180
2

2
2
= ∆P0 .T + 2 . ∑ ∆PNC . SiC
+ SiT
+ ∆PNH .SiH
.t i mu a +
S dm
185
2
2
2
+ 2 . ∑ ∆PNC . SiC
+ SiT
+ ∆PNH .SiH
.t i kho
S dm
= 1.344.041,55 kWh

[(

) ]

[(

) ]

[(

[(

(

(

) ]

)

)

) ]

→ Tổng tổn thất điện năng
ΔA = ∑ ΔA = 2*2.598.450,63 + 2.451.549,047 + 2*1.344.041,55
= 10.336.533,41 kWh

Trường đại học Bách Khoa – HN. Khoa điện - Bộ môn hệ thống điện

17


Đồ án thiết kế nhà máy điện
•

Tính dòng điện cưỡng bức của các mạch
Suc ( t )
Sht ( t )

Sut ( t )

kV

kV

Sbo
B3

B2

B1

B4

B5



Cấp 220 kV
Ở điện áp cao thường chọn 1 loại máy cắt
S max
112,4
(1)
uc
(1) : I cb =
=
= 0,295 kA
3.220
3.U dm C
(2) :

I (cb2)

=

S max
ht
3.U dm C

( 3)
(3) : I cb = 1,05.

=

168,83
3.220

S fdm
3.U dm C

= 0,443 kA

= 1,05.

66,7
3.220

= 0,184 kA

(4) :
+ Trong chế độ làm việc bình trường

I (cb4)

=

max
S CC

=

63,95

= 0,168 kA
3.220
3.U dm C
+ Khi sự cố MBA B5
S CC
22,345
I (cb4) =
=
= 0,059 kA
3.220
3.U dm C
+ Khi sự cố MBA B4
S CC
44,653
I (cb4) =
=
= 0,117 kA
3.220
3.U dm C

( 4)
→ I cb = max ( I cb ) = 0,168 kA
( 4)

220 kV
( 2)
(1)
( 3) ( 4 )
→ I cb
= max { I cb , I cb , I cb , I cb )} = 0,443 kA

Trường đại học Bách Khoa – HN. Khoa điện - Bộ môn hệ thống điện

18


Đồ án thiết kế nhà máy điện


Cấp 110 kV

( 6)
(6) : I cb =

S max
ut
3.U dm T

=

79,55
3.110

= 0,418 kA

(7) :
+ Trong chế độ làm việc bình trường
I (cb7 ) =

max
S CT

=

6,86

= 0,036 kA
3.110
3.U dm T
+ Khi sự cố MBA B5
S CT
39,775
I (cb7 ) =
=
= 0,209 kA
3.U dm T
3.110
+ Khi sự cố MBA B4
S CT
13,728

I (cb7 ) =
=
= 0,072 kA
3.U dm T
3.110
(7)

(7)
→ I cb = max ( I cb ) = 0,209 kA
(8 )
(8) : I cb = 1,05.

S fdm
3.U dm T

= 1,05.

66,7
3.110

= 0,368 kA

110 kV
( 6)
(7)
(8 )
→ I cb
= max { I cb , I cb , I cb } = 0,418 kA

Cấp 10,5 kV

S fdm
66,7
(5)
(5) : I cb = 1,05.
= 1,05.
= 3,851 kA
3.U dm H
3.10,5
2) Phương án 2

Suc ( t )

Sht ( t )

Sut ( t )

kV

kV
Sbo

B1

B2

B3

B4

B5

kV

Std ( t ) + Suf ( t )

Trường đại học Bách Khoa – HN. Khoa điện - Bộ môn hệ thống điện

19


Đồ án thiết kế nhà máy điện
• Phân bố công suất cho các MBA
- MBA 2 dây quấn
Sb1 = Sb4 = Sb5 = SđmF – 1/5. Stdmax
= 66,7 – 1/5. 4,39 = 65,822 MVA
- MBA liên lạc
1
S CC = ( S uc + S ht − S b1 )
2
1
S CT = ( S ut − S b 4 − S b 5 )
2
SCH = SCC + SCT
Bảng phân bố công suất cho các cuộn dây của tự ngẫu mùa mưa

SCC 92,47

92,47

96,45

96,86

92,88

92,47

88,08

91,65

92,06

96,04

96,45

SCT -30,03

-30,03

-34,00

-34,00

-30,03

-30,03

-26,05

-30,03

-30,03

-34,00

-34,00

SCH 62,44

62,44

62,44

62,86

62,86

62,44

62,03

61,62

62,03

62,03

62,44

Bảng phân bố công suất cho các cuộn dây của tự ngẫu mùa khô

SCC 59,14

59,14

63,11

63,53

59,55

59,14

54,75

58,31

58,73

62,70

63,11

SCT -30,03

-30,03

-34,00

-34,00

-30,03

-30,03

-26,05

-30,03

-30,03

-34,00

-34,00

SCH 29,11

29,11

29,11

29,52

29,52

29,11

28,70

28,29

28,70

28,70

29,11

•

Xét các trường hợp sự cố
 Sự cố bộ B5 tại Stmax
Suc ( t )

Sht ( t )

Sut ( t )

kV

kV
Sbo

B1

B2

B3

B4

B5

kV

Std ( t ) + Suf ( t )

Trường đại học Bách Khoa – HN. Khoa điện - Bộ môn hệ thống điện

20


Đồ án thiết kế nhà máy điện
- Kiểm tra điều kiện mang tải
2. Kqtsc. α. SđmTN + Sb4 ≥ Sutmax
⇔
2. 1,4. 0,5. 160 + 65,822 = 289,822 ≥ 79,55 thoả mãn
- Phân bố công suất
Sb1 = Sb4 = 65,822 MVA
Tự ngẫu
SCT = 1/2 . (Sutmax - Sb4 ) = 1/2 . (79,55 - 65,822 ) = 6,864 MVA
SCH = 1/2. ( 2. SđmF - Suf - 2/5. Stdmax )
= 1/2.( 2.66,7 - 7,41 – 2/5 . 4,39 ) = 62,12 MVA
SCC = SCH - SCT =62,12 – 6,864 = 55,256 MVA
- Công suất thiếu
Sthiếu = ( Shtmưa + Suc ) – ( Sb1 + 2. SCC )
= ( 140,86 + 101,12 ) - ( 65,822 + 2. 55,256)
= 65,646 MVA < Sdp = 120 MVA
 Sự cố tự ngẫu tại Stmax

Suc ( t )

Sut ( t )

Sht ( t )

kV

kV
Sbo

B1

B2

B4

B5

kV

Std ( t ) + Suf ( t )

- Kiểm tra điều kiện mang tải
Kqtsc. α. SđmTN + Sb4 + Sb5 ≥ Sutmax
⇔
1,4. 0,5. 160 + 2.65,822 = 243,64 ≥ 79,55 thoả mãn
- Phân bố công suất
Sb1 = Sb4 = Sb5 = 65,822 MVA

Tự ngẫu
SCT = Sutmax –Sb4 –Sb5 = 79,55 – 2. 65,822 = -52,094 MVA
SCH = SđmF - Suf - 1/5. Stdmax
= 66,7 - 7,41 – 1/5 . 4,39 = 58,381 MVA
SCC = SCH - SCT =58,381 –( -52,094 )= 110,475 MVA
- Công suất thiếu
Sthiếu = ( Shtmưa+ Suc ) – ( Sb1 + SCC )
= ( 140,86 + 101,12 ) - ( 65,822 + 110,475)
= 65,683 MVA < Sdp = 120 MVA
Trường đại học Bách Khoa – HN. Khoa điện - Bộ môn hệ thống điện

21


Đồ án thiết kế nhà máy điện

•

Tính tổn thất điện năng của MBA
 Tổn thất điện năng trong MBA bộ B1
2

 Sb  
 .T
∆A B1 = ∆A B2 = ∆P0 + ∆Pn .
S

 dm  
2


 65,822  
= 80 + 320.
 .8760
 80  


= 2.598.450,63 kWh
 Tổn thất điện năng trong MBA bộ B4 , B5
2

 Sb  



∆A B5 = ∆P0 + ∆Pn .
 .T
S

 dm  
2

 65,822  
= 70 + 310.
 .8760
 80  


= 2.451.549,047 kWh
 Tổn thất điện năng trong MBA tự ngẫu B2, B3
ΔPNCT = 380 kW

→ ΔPNCH = ΔPNTH = 1/2. ΔPNCT
ΔPNT = ΔPNC = 1/2. ΔPNCT
= 1/2. 380 = 190 kW
ΔPNH = 3/2. ΔPNCT
= 3/2. 380 = 570 kW
→ΔATN=
∆A mua + ∆A kho = ∆P0 .T +

180
2
S dm

+

[(

185
2
S dm

185
2
S dm

[(

mua

) ]

2
2
2
. ∑ ∆PNC .SiC
+ ∆PNT .SiT
+ ∆PNH .SiH
.t i

= ∆P0 .T +
+

) ]

2
2
2
. ∑ ∆PNC .SiC
+ ∆PNT .SiT
+ ∆PNH .SiH
.t i

180
2
S dm

[(

[(

(

kho

) ]

)

2
2
2
. ∑ ∆PNC . SiC
+ SiT
+ ∆PNH .SiH
.t i

(

)

+

) ]

2
2
2
. ∑ ∆PNC . SiC
+ SiT
+ ∆PNH .SiH
.t i

mu a

+

kho

= 1.663.192 kWh
→ Tổng tổn thất điện năng
ΔA = ∑ ΔA = 2.598.450,63 + 2*2.451.549,047 + 2*1.663.192
= 10.827.932,72 kWh
Trường đại học Bách Khoa – HN. Khoa điện - Bộ môn hệ thống điện

22


Đồ án thiết kế nhà máy điện

•

Tính dòng điện cưỡng bức của các mạch

Suc ( t )

Sut ( t )

Sht ( t )

kV

kV
Sbo
B2

B1

B3

B4

B5

kV

Std ( t ) + Suf ( t )

 Cấp 220 kV
Ở điện áp cao thường chọn 1 loại máy cắt
S max
112,4
(1)
uc
I
=
(1) : cb
=
= 0,295 kA
3.220
3.U dm C
( 2)

(2) : I cb =

S max
ht
3.U dm C

( 3)
(3) : I cb = 1,05.

=

168,83
3.220

S fdm
3.U dm C

= 0,443 kA

= 1,05.

66,7
3.220

= 0,184 kA

(4) :
+ Trong chế độ làm việc bình trường
I (cb4)

=

max
S CC

=

96,86

= 0,254 kA
3.220
3.U dm C
+ Khi sự cố MBA B5
S CC
55,265
I (cb4) =
=
= 0,145 kA
3.220
3.U dm C

Trường đại học Bách Khoa – HN. Khoa điện - Bộ môn hệ thống điện

23


Đồ án thiết kế nhà máy điện
+ Khi sự cố MBA B4
S CC
110,475

I (cb4) =
=
= 0,29 kA
3.220
3.U dm C
( 4)
( 4)
→ I cb = max ( I cb ) = 0,29 kA
220 kV
(1)
( 2)
( 3) ( 4 )
→ I cb
= max { I cb , I cb , I cb , I cb )} = 0,443 kA



Cấp 110 kV

(6) :

I (cb6)

=

S max
ut
3.U dm T

=

79,55
3.110

= 0,418 kA

(7) :
+ Trong chế độ làm việc bình trường
I (cb7 )

=

max
S CT

=

34

= 0,178 kA
3.110
3.U dm T
+ Khi sự cố MBA B5
S CT
6,864
I (cb7 ) =
=
= 0,036 kA
3.U dm T
3.110

+ Khi sự cố MBA B4
S CT
52,094
I (cb7 ) =
=
= 0,273 kA
3.U dm T
3.110
(7)

(7)
→ I cb = max ( I cb ) = 0,273 kA
(8 )
(8) : I cb = 1,05.

S fdm
3.U dm T

= 1,05.

66,7
3.110

= 0,368 kA

110 kV
( 6)
(7)
(8 )
→ I cb

= max { I cb , I cb , I cb } = 0,418 kA

Cấp 10,5 kV
S fdm
66,7
(5)
(5) : I cb = 1,05.
= 1,05.
= 3,851 kA
3.U dm H
3.10,5

Trường đại học Bách Khoa – HN. Khoa điện - Bộ môn hệ thống điện

24


Đồ án thiết kế nhà máy điện

CHƯƠNG 3: TÍNH DÒNG ĐIỆN NGẮN MẠCH
I. Phương án 1

Suc ( t )

Sht ( t )

Sut ( t )

kV

B1

•

kV

B2

B3

B4

B5

Sơ đồ thay thế các phần tử

Trường đại học Bách Khoa – HN. Khoa điện - Bộ môn hệ thống điện

25