Nhà máy nhiệt điện gồm 5 tổ máy công suất của mỗi máy là 50 MW

LỜI MỞ ĐẦU
Điện năng là một dạng năng lượng không tái tạo. Hệ thống điện là một phần của
Hệ thống năng lượng nói chung, bao gồm từ các nhà máy điện, mạng điện,... đến
các hộ tiêu thụ điện, trong đó các nhà máy điện có nhiệm vụ biến đổi các dạng
năng lượng sơ cấp như: than, dầu, khí đốt, thủy năng, năng lượng Mặt trời,… thành
điện năng. Hiện nay ở nước ta lượng điện năng được sản xuất hàng năm bởi các
nhà máy nhiệt điện không còn chiếm tỷ trọng lớn như ở những năm 80 của Thế kỷ
trước. Tuy nhiên, với thế mạnh về nguồn nhiên liệu như ở nước ta, tính chất phủ
phụ tải đáy của nhà máy nhiệt điện… thì việc hiện đại hóa và xây mới các nhà máy
nhiệt điện vẫn đang là một nhu cầu lớn đối với giai đoạn phát triển hiện nay.
Vì vậy, thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện và tính toán chế độ vận hành tối ưu
của nhà máy điện không chỉ là nhiệm vụ mà còn là sự củng cố khá toàn diện về
mặt kiến thức đối với mỗi sinh viên ngành Hệ thống điện trước khi xâm nhập vào
thực tế công việc. .
Bản thuyết minh gồm 6 chương trình bày toàn bộ quá trình từ chọn máy phát điện,
tính toán công suất phụ tải các cấp điện áp, cân bằng công suất toàn nhà máy, đề
xuất các phương án nối điện, tính toán kinh tế- kỹ thuật, so sánh để chọn phương
án tối ưu đến chọn khí cụ điện cho phương án được lựa chọn. Phần này có kèm
theo 1 bản vẽ A1.
Với sự thay đổi nhận thức như vậy, việc xây dựng các nhà máy điện không còn
mang tính bao cấp, mà cũng phải đảm bảo hiệu quả kinh tế, tối thiểu là thu hồi vốn
đầu tư, tránh lãng phí hoặc đầu tư không hiệu quả.

Sinh viên

Nguyễn Văn Quân

1


PHẦN I. THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN

CHƯƠNG 1

TÍNH TOÁN CÂN BẰNG CÔNG SUẤT CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI
ƯU
Tính toán phụ tải và cân bằng công suất khi thiết kế nhà máy điện là một việc
không thể thiếu được để đảm bảo kinh tế trong xây dựng và vận hành.
Lượng điện năng do nhà máy phát ra phải cân bằng với điện năng tiêu thụ tại
các hộ dùng điện và điện năng tổn thất.
Trong thực tế lượng điện năng tiêu thụ tại các hộ dùng điện luôn thay đổi. Do
vậy, người ta cần phải biết các đồ thị phụ tải, nhờ đó có thể chọn phương án vận
hành hợp lý, chọn sơ đồ nối điện phù hợp, đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện và các
chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật.
Từ những vấn đề đó đặt ra nhiệm vụ trước hết cho người thiết kế là phải tiến
hành các công việc : chọn máy phát điện, tính toán phụ tải và cân bằng công suất
một cách hợp lý nhất.

1.1.Chọn máy phát điện
Nhà máy nhiệt điện gồm 5 tổ máy công suất của mỗi máy là 50 MW.
Chọn máy phát điện tua bin hơi đồng bộ có các thông số sau :
Loại
máy phát
TB φ -503600

Thông số định mức
n
S
P
v/ph MVA MW
3000 62,5 50

cos ϕ I
KA
0.8
5,73

U
KV
10.5

Điện kháng tương đối
X’’d
X’d
Xd
0,1336 0,178
6

1,4036

1.2.Tính toán cân bằng công suất
Xuất phát từ đồ thị phụ tải ngày ở các cấp điện áp theo phần trăm công suất tác
dụng cực đại Pmax và hệ số công suất cosϕ của phụ tải tương ứng, ta xây dựng được

2


đồ thị phụ tải các cấp điện áp và toàn nhà máy theo công suất biểu kiến theo các
công thức sau :
P (t ) =

P (%)

.Pmax (1)
100

S (t ) =

P (t )
(2)
cos ϕ

Trong đó:
P(t) – công suất tác dụng của phụ tải tại thời điểm t.
S(t) – công suất biểu kiến của phụ tải tại thời điểm t.
cosϕ - hệ số công suất của phụ tải.
1.2.1. Tính toán phụ tải cấp điện áp máy phát ( 10,5 KV )
Phụ tải điện áp máy phát có Udm= 10 kV; PUFmax= 10 MW; cosϕ = 0,85.
Áp dụng các công thức:

P %(t )
Pmax , MW
100
P (t )
S (t ) =
, MVA
cos ϕ
P (t ) =

Trong đó:
Pmax : công suất tác dụng của phụ tải ở chế độ phụ tải cực đại, MW
P(t) : công suất tác dụng của phụ tải tại thời điểm t, MW
S(t) : công suất biểu kiến của phụ tải tại thời điểm t, MVA

cosφ : hệ số công suất của phụ tải.
Sẽ tính được công suất của phụ tải ở các khoảng thời gian khác nhau trong
ngày.
Bảng 1.2. Công suất phụ tải cấp điện áp máy phát
Công
suất

Thời
gian(h)
P(%)
P(MW)
S(MVA)

0-5

5-8

8-11

11-14

14-17 17-20 20-22 22-24

90
9
10.59

90
9
10.59

90
9
10.59

100
10
11.76

100
10
11.76

Từ đó vẽ được biểu đồ phụ tải.

3

100
10
11.76

100
10
11.76

90
9
10.59

Hình 1.1. Đồ thị phụ tải cấp điện áp máy phát

1.2.2. Tính toán phụ tải cấp điện áp trung (110 kv)
Phụ tải cấp điện áp trung:
PUT max

85

PUTmax= 85 MW, cosφ= 0.8 → SUTmax= cos ϕ = 0.8 = 106.25 MVA
Tính toán tương tự như với cấp điện áp máy phát. Các số liệu tính toán được cho
trong bảng sau.

4


Bảng 1.3. Công suất phụ tải cấp điện áp trung

Công
suất

Thời
gian(h)
P(%)
P(MW)
S(MVA)

0-5

5-8

8-11

11-14 14-17 17-20

20-22 22-24

90
63
70

80
56
62.2

80
56
62.2

90
63
70

90
63
70

Hình1.2. Đồ thị phụ tải cấp điện áp trung

5

90
63
70

100
70
77.78

90
63
70


1.2.3. Tính toán phụ tải cấp điện áp phía cao (220 kv)
Phụ tải cấp điện áp trung:
PUT max

70

PUCmax=70 MW, cosφ= 0.89→ SUTmax= cos φ = 0.89 = 78.65 MVA
Tính toán tương tự như với cấp điện áp máy phát. Các số liệu tính toán được cho
trong bảng sau.

Bảng 1.4. Công suất phụ tải cấp điện áp cao

Công
suất

Thời
gian(h)

P(%)
P(MW)
S(MVA)

0-5

5-8

8-11

11-14 14-17

17-20

20-22

22-24

90
63
70.8

80
56
62.9

80
56
62.9

80
56
62.9

100
70
78.65

100
70
78.65

90
63
70.78

6

100
70
78.65


Hỡnh1.3. th ph ti cp in ỏp cao

1.2.4. Tớnh toỏn cụng sut phỏt ca nh mỏy in
Nh mỏy gm 4 mỏy phỏt, mi mỏy cú cụng sut nh mc P Fm = 50 MW. Cụng
sut t ca ton nh mỏy l:
PNMmax = 5 ì 50= 250 MW.
Cụng sut phỏt ca Nh mỏy in c tớnh theo cụng thc:

P%
PNM max , MW
100
P (t )
S NM (t ) = NM
, MVA
Cos
PNM (t ) =

PNM max

250

PNMmax = 250 MW;Cos = 0.8 ; SNMmax= cos = 0.8 = 312,5 MVA
Từ bảng số liệu biến thiên phụ tải toàn nhà máy, áp dụng công thức trên tính cho
từng khoảng thời gian ta có bảng biến thiên công suất phát của nhà máy.
7


Bảng 1.4. Công suất phát của nhà máy
Côn
g
suất

Thời
gian(h)
P(%)
P(MW)

0-5

5-8

90
225

90
225

S(MVA) 281.2
5

281.2
5

811
80
20
0
25
0

11-14

14-17

17-20

20-22

22-24

95
237.5

95
237.5

95
237.5

95
237.5

90
225

296.8
8

296.8
8

296.8
8

296.8
8

281.25

Hình 1.3. Đồ thị phụ tải toàn nhà máy

8


1.2.5. Tớnh toỏn cụng sut t dựng ca nh mỏy
Điện tự dùng nhà máy nhiệt điện thiết kế chiếm 8% công suất định mức của nhà
máy.
Phụ tải tự dùng của nhà máy tại các thời điểm đợc xác định theo công thức sau:


Std(t) = .S NM ì 0.4 + 0.6 ì


S NM (t )
ữ
S NM

Trong ú : - s phn trm lng in t dựng , =6%
Costd = 0.8.
Std(t) : cụng sut t dựng ca nh mỏy ti thi im t, MVA.
SNM(t) : cụng sut nh mỏy phỏt ra ti thi im t, MVA.
0.4 - lợng phụ tải tự dùng không phụ thuộc công suất phát.
0.6

- lợng phụ tải tự dùng phụ thuộc công suất phát.

Từ số liệu về công suất phát của nhà máy áp dụng công thức(1.4) ta có bảng biến
thiên công suất tự dùng và đồ thị phụ tải tự dùng.

Bng 1.5. Cụng sut t dựng ca nh mỏy
Cụn
g
sut

Thi
gian(h)
P(%)
P(MW)

0-5

5-8

811
90
90
80
281.2 281.2 25
5
5
0
S(MVA) 16.125 16.125 15

11-14

14-17

17-20

20-22

22-24

95
296.8
8
16.68

95
296.8
8
16.68

95
296.8
8
16.68

95
296.8
8
16.68

90
281.25

9

16.125

Hình 1.4. Đồ thị phụ tải tự dùng của nhà máy

1.2.6. Công suất phát về hệ thống điện.
C«ng suÊt cña nhµ m¸y ph¸t vÒ hÖ thèng t¹i thêi ®iÓm t ®îc tÝnh theo c«ng thøc:
SVHT(t) = SNM(t) – [Std(t) + SUF(t) + SUT(t)]
Trong đó:
SVHT(t) – Công suất nhà máy phát về hệ thống tại thời điểm t, MVA
Sau khi tính được công suất phát về hệ thống, lập được bảng cân bằng công suất
toàn nhà máy.

10


Bảng 1.6. Bảng cân bằng công suất toàn nhà máy
Thời

0-5

5-8

8-11

11-14

14-17

17-20

20-22

22-24

SNM(t),

281.25

281.25

250

296.88 296.88 296.88 296.88 281.25

(MVA)
SUF(t),

10.59

10.59

10.59

11.76

11.76

11.76

11.76

10.59

(MVA)
SUT(t),

70

62.2

62.2

70

70

77.78

70

70

(MVA)
SUC(t),

70.78

62.9

62.9

78.65

78.65

78.65

78.65

70.78

(MVA)
Std(t),

16.125

16.125

15

16.68

16.68

16.68

16.68

16.125

(MVA)
SVHT(t), (

113.755 129.435 99.31

113.54

119.79

112.05

119.79

113.755

gian,
(h)

MVA)

11


Hình 1.5. Đồ thị phụ tải toàn nhà máy

NHẬN XÉT:
• Phụ tải cấp điện áp maý phát và tự dùng khá nhỏ (S UFmax=11.76 MVA,
SUFmin=10.59 MVA), phụ tải cấp điện áp trung khá lớn (S UTmax=77.78
MVA,SUTmin=62.2 MVA), tuy nhiên nhà máy vẫn đáp ứng đủ công suất
yêu cầu. Phụ tải các cấp điện áp máy phát và điện áp trung đều là các phụ

tải loại 1, được cung cấp điện bằng các đường dây kép.
• Công suất của hệ thống (không kể nhà máy đang thiết kế) là 2500 MVA,
dự trữ công suất của hệ thống là 15% tức là 375 MVA, giá trị này lớn hơn
công suất cực đại mà nhà máy có thể phát về hệ thống S VHTmax=135.54
MVA nên trong trường hợp sự cố hỏng 1 hoặc vàitổ máy phát thì hệ
thống vẫn cung cấp đủ cho phụ tải của nhà máy. Công suất phát của nhà
máy vào hệ thống tương đối nhỏ so với tổng công suất của toàn hệ thống
12


nh mỏy ch cú th chy vn hnh nn v khụng cú kh nng iu
chnh cht lng in nng cho h thng.
Kh nng m rng v phỏt trin ca nh mỏy khụng cao.Ta tip tc duy
trỡ vn hnh ỳng ch tiờu kinh t k thut trong tng lai ỏp ng
mt phn nhu cu in nng ca a phng v phỏt lờn h thng.

1.3 chn phng ỏn ni dõy
Theo kt qu tớnh toỏn trờn ta cú :
Ph ti cp in ỏp mỏy phỏt :

SUFmax = 11,76 MVA.
SUFmin = 10,59 MVA.

Ph ti trung ỏp:

SUTmax = 77,78 MVA.
SUTmin = 62,2 MVA.

Ph ti phỏt v h thng :

SVHTmax = 129,435 MVA.
SVHTmin = 99,31 MVA.

Cụng sut nh mc 1 mỏy phỏt :

SFm= 62.5MVA

Ph ti in t dựng:

STDmax= 16,68 MVA

D tr ca h thng :

SdtHT= 150 MVA

Nhn thy:
Tỉ lệ phần trăm phụ tải địa phơng so với công suất định mức máy phát là :
S dp max
11, 76
*100 = 9,408% < 15 % dùng sơ đồ bộ máy phát
*100 =
P%=
2*62,5
2 * S dmF
máy biến áp.

S khụng dựng h thng thanh gúp.

13

Phương án I :

Phương án này 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 va một máy phát hai 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:
- Số lượng và chủng loại máy biến áp ít, các máy biến áp 110kV có giá thành hạ
hơn giá máy biến áp 220kV.
- Vận hành đơn giản, linh hoạt đảm bảo cung cấp điện liên tục.
Nhược điểm:
- Tổn thất công suất lớn khi STmin

14


Phương án II

Nhận xét:
Phương án 2 khác với phương án 1 ở chỗ chỉ có một bộ máy phát điện - máy biến
áp 2 cuộn dây nối lên thanh góp 110 kV. Như vậy ở phía thanh góp 220 kV có đấu
thêm hai bộ máy phát điện - máy biến áp 2 cuộn dây.
Ưu điểm:
- Bố trí nguồn và tải cân đối
- Công suất truyền tải từ cao sang trung qua máy biến áp tự ngẫu nhỏ nên tổn thất
công suất nhỏ.
- Đảm bảo về mặt kỹ thuật, cung cấp điện liên tục
- Vận hành đơn giản

Nhược điểm:
- Có một bộ máy phát điện - máy biến áp bên cao nên đắt tiền hơn.

Phương án III

15


Nhận xét:
Nhà máy dùng năm bộ máy phát- máy biến áp: ba bộ nối với thanh góp 220kV,
hai bộ nối với thanh góp 110kV. Dùng hai máy biến áp tự ngẫu để liên lạc giưa
thanh góp UC và thanh góp UT đồng thời để cung cấp điện cho phụ tải cấp điện áp
máy phát UF .
Ưu điểm:
- Cũng đảm bảo cung cấp điện liên tục
Nhược điểm:
- Số lượng máy biến áp nhiều đòi hỏi vốn đầu tư lớn, đồng thời trong quá trình vận
hành xác suất sự cố máy biến áp tăng, tổn thất công suất lớn.
- Khi sự cố bộ bên trung thì máy biến áp tự ngẫu chịu tải qua cuộn dây chung lớn
so với công suất của nó.
 Kết luận
Qua 3 phương án đã được đưa ra ở trên ta có nhận xét rằng 2 phương án 1 và 2
đơn giản và kinh tế hơn so với các phương án còn lại. Hơn nab, 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.

16

CHƯƠNG II

TÍNH TOÁN CHỌN MÁY BIẾN ÁP
A. Phương án I :
2.1a : Chọn máy biến áp.

a,Chọn máy biến áp
- Bộ máy phát điện – máy biến áp hai cuộn dây :
SdmB ≥ SdmF = 62,5MVA
Bộ máy phát điện – máy biến áp tự ngẫu :
U C − U T 220 − 110
1
=
= 0,5 )
SđmTN ≥ .SđmF ; α : Hệ số có lợi ; ( α =
UC
220
α
1

Ta có : SđmB ≥ 0,5 . 62,5 = 125 MVA
Bảng thông số của máy biến áp theo phương án I:
Loại
Sđm
Uđra
UN %
MBA
MVA
kv
C

T
H
C-T C -H
115 10, 10,5
TPДЦ 63
5
H
242 11 11
TPДЦ 63
H
ATДЦT 125
230 121 11 11
32
H
b,Phân phối công suất :
17

ΔP0

I0 %

ΔPN

T-H
C-T
59 -

C-H T-H
245 0,6

-

67 -

300

-

0,8

20

75 290

-

-

0,6


Các máy biến áp và cuộn dây .
Các bộ máy phát – máy biến áp hai cuộn dây vận hành với phụ tải bằng phẳng
suốt trong năm :
S BT = S đmF -

1
1
.S tdmax = 62,5 - . 16.68 = 59.164 MVA
5

5

Công suất truyền qua máy biến áp tự ngẫu :
Công suất truyền qua cuộn cao :
1
S c(t) = .[S HT(t) - SBT ]
2
Công suất truyền qua cuộn trung
1
S t(t) = .[S T(t) – 2.S BT]
2
Công suất truyền qua cuộn hạ
S h(t) = S t (t) + S c(t)
Sau khi tính toán ta có bảng phân phối công suất :
Loại
MBA
Tự
ngẫu

Cấp
điện
220
110
10,5

Công
suất
Sc
St
Sh

Thời gian (h)
0-5
27.3
-24.16
3.14

5-8
35.13
-28.06
7.07

8-11
28.06
-20.07
7.99

11-14
38.19
-24.16
14.03

14-17
30.3
-26.14
4.16

17-20
26.4
-20.27

6.13

20-22
30.3
-26.16
4.14

22-24
27.3
-26.16
1.14

Dấu âm chỉ công suất được truyền từ cuộn trung sang cuộn cao của máy biến áp.
c, Kiểm tra quá tải .
* Khi làm việc bình thường :
Công suất định mức của các máy biến áp chọn lớn hơn công suất cực đatị nên
không cần kiểm tra điều kiện quá tải khi làm việc bình thường .
* Khi có sự cố :
 Sự cố một bộ máy phát – máy biến áp bên trung .

18


- Bộ máy phát điện – máy biến áp hai dây quấn bên trung :
SBT = SđmF -

1
1
Std = 62,5 – . 23,53 = 57,749 MVA
5

5

- Điều kiện kiểm tra sự cố :
2αKqt .SđmTN ≥ STmax ⇒ SđmTN ≥
SđmTN ≥

ST max − SBT
2αK qt

139,5349 − 57, 749
= 58,42 MVA
2.0,5.1, 4

SđmTN = 125 MVA > 58,42 MVA nên thoả mãn điều kiện
- Phân bố công suất trên các cuộn dây MBA tự ngẫu khi xảy ra sự cố :
+ Công suất qua cuộn trung của máy biến áp tự ngẫu :
1
1
ST = .(STmax – SBT) = .(139,5349 –57,749 ) = 40,89 (MVA)
2
2
+ Công suất qua cuộn hạ của máy biến áp tự ngẫu :
1
1
1
1
SH = SdmF − Std − Sdf = 62,5 − .23,53 − 9,1954 = 53,1963(MVA).
5
2
5

2

+ Công suất qua cuộn cao của máy biến áp tự ngẫu :
S C = S H − S T = 53,1963 – 40,89 = 12,3063 ( MVA)
Khi đó công suất phát lên hệ thống là 121,8573 MVA , vì thế lượng công suất
thiếu là
Sthiếu = S HT − (2S C + S BT ) = . 121,8573 – ( 2.12,3063 + 57,749 ) = 39,4957
( MVA)
- Lượng công suất thiếu nhỏ hơn dự trữ quay của hệ thống (95 MVA) nên máy
biến áp được chọn thoả mãn .
 Sự cố hỏng máy biến áp liên lạc :

19


- Điều kiện kiểm tra sự cố :
α.Kqt .SđmTN ≥ STmax- 2.SBT ⇒ SđmTN ≥
SđmTN =120 (MVA) ≥

ST max − 2.SBT
αK qt

139,5349 − 2.57,749
= 34,34(MVA) ⇒ thoả mãn điều kiện
0,5.1,4

- Xét phân bố công suất trên các cuộn dây của MBA tự ngẫu khi sự cố :
+Công suất truyền trên cuộn trung :
S T = S Tmax − 2.S BT = 139,5349 – 2. 57,749 = 24,0369 ( MVA )
+Công suất qua cuộn hạ của máy biến áp tự ngẫu :

1
1
SH = SdmF − Std − Sdf = 62,5 − .23,53 − 9,1954 = 48,5986(MVA).
5
5

+Công suất qua cuộn cao của máy biến áp tự ngẫu :
S C = S H − S T = 48,5986 – 24,0369 = 24,5617 (MVA)
Khi đó công suất phát lên hệ thống là 121,8573 MVA , vì thế lượng công suất
thiếu là
Sthiếu = S HT − S C − S BT = 121,8573 – 24,5617 – 57,749 = 39,5466 (MVA)
Lượng công suất thiếu nhỏ hơn dự trữ quay của hệ thống (95MVA) nên máy
biến áp được chọn thoả mãn .

2.2a : Tính toán tổn thất điện năng trong MBA .
Tổn thất trong máy biến áp hai cuộn dây và máy biến áp tự ngẫu gồm hai phần
- Tổn thất sắt không phụ thuộc vào phụ tải của máy biến áp và bằng tổn thất
không tải của nó
- Tổn thất đồng trong dây dẫn phụ tải máy biến áp .

20


Công thức tính tổn thất điện năng trong máy biến ba pha hai cuộn dây trong một
năm :
∑ Si2 .t i
∆A 2cd = 365.(∆Po.t + ∆PN. 2
)
SdmB
Đối với máy biến áp ba pha tự ngẫu :

365
2
2
2
ATN =365.∆Po.t + 2 .∑ (∆PNC .SCi .t i + ∆PNT .STi .t i + ∆PNH .SHi .t i )
SdmB
Trong đó :
SCi , STi , SHi : là công suất qua cuộn cao ,trung , hạ của máy biến áp tự ngẫu trong
thời gian t.
Si : là công suất tải qua máy biến áp hai cuộn dây trong khoảng thời gian t
ΔP0
tổn hao sắt từ .
:
ΔPN tổn thất ngắn mạch .
:
Tổn hao ngắn mạch của các cuộn dây trong máy biến áp tự ngẫu :
∆PN.C−H ∆PN.T −H
−
)
∆PN.C = 0,5.(∆PN.C-T +
α2
α2
∆PN.C−H ∆PN.T−H
+
)
∆PN.T = 0,5.(∆PN.C-T α2
α2
∆PN.C−H ∆PN.T−H
+
)

∆PN.C = 0,5.(- ∆PN.C-T +
α2
α2
Từ các công thức trên của máy biến áp ta tính được tổn thất điện năng trong máy
biến áp :
Phương án I.

Máy biến áp 3,4, 5 luôn làm việc với công suất truyền tải qua là SB =57,749
MVA
57, 7492
) = 2322993 KWh
=
= 8760.(59 + 245.
632
57, 7492
∆AB3
) = 2798536 KWh
= 8760.(67 + 300.
632
∆AB4 ∆AB5

Máy biến áp tự ngẫu :
Có ∆PNC-T do đó ta lấy ∆PNC-H = ∆PNT-H =

1
∆PNC-T = 145 KW
2

145

145

145

145

145

145

∆PNC = 0,5.(290 + 0,52 − 0,52 ) = 145 KW
∆PNT = 0,5.(290 + 0,52 − 0,52 ) = 145 KW
∆PNH = 0,5.(-290 + 0,52 + 0,52 ) = 435 KW.
21


Từ đó ta có :

∑ SCi2 .t i = 17055,13
∑ STi2 .t i = 1131,026
∑ S2Hi .t i = 21201,94
365
(145. 17055,13+ 145. 1131,026 + 435. 21201,94) =
1252

∆ATN = 365.24.75 +

= 934045,8 KWh
Phương án I có tổng tổn thất điện năng là:
∆AI = ∆AB1 + ∆AB2 + ∆AB3 + ∆AB4 + ∆AB5

= 2. 934045,8 +2 .23322993 +2798536
= 9312614 KWh = 9312,614 MVA

2.4a : Tính toán dòng cưỡng bức .
Phương án I.

a, Các mạch phía cao áp 220 KV.
Mạch đường dây :
S HT max

129, 435

SC max

38,19

Ibt = 2 3.U = 2 3.220 = 0,1698( KA)
dm
Icb = 2.Ibt =2.0,1698= 0,3396 (KA).
Máy biến áp liên lạc :
Cuộn cao của máy biến áp liên lạc khi làm việc bình thường :
Ibt = 3.U = 3.220 = 0,1002( KA).
dm
Dòng cưỡng bức được xét trong các trường hợp sau :
Khi sự cố máy biến áp bên trung :
S

12,3063

S

24,5617
= 0, 062( KA)
3.230

C
Icb = 3.U = 3.230 = 0, 031( KA)
dm
Khi sự cố máy biến áp tự ngẫu .
C
Icb = 3.U =
dm

Mạch máy biến áp nối bộ MFĐ- MBA hai dây quấn
S dmF

62,5

Ibt = 3.U = 3.220 = 0,164( KA)
dm
Icb = 1,05.Ibt =1,05.0,164= 0,172 (KA).
⇒Icb = max (0,3396; 0,031 ; 0,062 ; 0,172) = 0,3396 (KA).
b, các mạch phía 110 KV.

22


• Mạch đường dây : Gồm 3 đường dây kép công suất 40 MW
Dòng điện làm việc bình thường
1

S

1

S dmF

62,5

77, 78

T max
Ibt = 2 . 3. 3.U = 2 . .3 3.110 = 0,068 (KA).
dm
Dòng điện làm việc cưỡng bức :
Icb = 2.Ibt = 2.0,068 = 0,136 (KA).
• Mạch nối MBA- MPĐ :

Ibt = 3.U = 3.110 = 0,328( KA)
dm
Icb = 1,05.Ibt =1,05.0,328= 0,344 (KA).
 Máy biến áp liên lạc :
Cuộn trung của máy biến áp liên lạc khi làm việc bình thường :
Ibt =

ST
11,9735
=
= 0, 06( KA)
3.U dm

3.115

Dòng cưỡng bức được xét trong các trường hợp sau :
+) Khi sự cố máy biến áp bên trung :
ST

40,89

ST

24, 0369

S dmF

62,5

Icb = 3.U = 3.115 = 0, 205( KA).
dm
+)Khi sự cố máy biến áp tự ngẫu .
Icb = 3.U = 3.115 = 0,121( KA)
dm
⇒Icb = max (0,344; 0,205 ; 0,121) = 0,344 (KA).

C,Các mạch phía 10,5 KV
Mạch máy phát

Ibt = 3.U = 3.10,5 = 3, 44( KA)
dm
Icb = 1,05.Ibt =1,05. 3,44 = 3,61 (KA).
Tổng hợp các kêt quả ta được :

Cấp điên áp
220 KV
110 KV
Dòng điện
0,366 KA
0,344 KA
Icb (KA)

23

10.5 KV
3,61 KA


B. Phương án I :
2.1b : Chọn máy biến áp.

- Bộ máy phát điện – máy biến áp hai cuộn dây bên trung :
SdmB ≥ SdmF = 62,5MVA
- Bộ máy phát điện – máy biến áp hai cuộn dây bên cao:
SdmB ≥ SdmF = 62,5MVA
Bộ máy phát điện – máy biến áp tự ngẫu :
U C − U T 220 − 110
1
=
= 0,5 )
SđmTN ≥ .SđmF ; α : Hệ số có lợi ; ( α =
UC
220
α

1

- Ta có : SđmB ≥ 0,5 . 62,5 = 125 MVA

Bảng thông số của máy biến áp theo phương án II:
Loại
Sđm
Uđra
UN %
MBA
MVA kv
C
T H
C-T C -H T-H
115 10,5 10,5 TPДЦ 63
H
242 11
11
TPДЦ 63
H
ATДЦT 125
230 12 11
11
32
20
H
1

ΔPN

59

C-T
-

C-H T-H
245 0,6

67

-

300

-

0,8

75

290

-

-

0,6

b,Phân phối công suất : Các máy biến áp và cuộn dây .
24

I0 %

ΔP0


Các bộ máy phát – máy biến áp hai cuộn dây vận hành với phụ tải bằng phẳng
suốt trong năm :
SBC =S BT = S đmF -

1
1
.S tdmax = 62,5 - . 16,68 = 59,164 MVA
5
5

Công suất truyền qua máy biến áp tự ngẫu :
Công suất truyền qua cuộn cao :
S c (t ) =

1
[ S HT (t ) − 2.S BC ]
2

Công suất truyền qua cuộn trung
1
S t(t) = .[S T(t) – S BT]
2
Công suất truyền qua cuộn hạ
S h(t) = S t (t) + S c(t)

Sau khi tính toán ta có bảng phân phối công suất :
Loại
MBA
Tự
ngẫu

Cấp
điện
220
110
10,5

Công
suất
Sc
St
Sh

Thời gian (h)
0-5
-2,287
5,418
3,131

5-8
5,554
1,518
7,072

8-11

-9,509
1,518
7,991

11-14
8,606
5,418
14,024

14-17
0,731
5,418
6,149

17-20
-3,139
9,308
6,169

20-22
0,731
5,418
6,149

22-24
-2,287
5,418
3,131

Dấu âm trước công suất nghĩa là công suất được truyền từ cuộn cao sang cuộn

trung áp của máy biến áp.
C, Kiểm tra quá tải .
* Khi làm việc bình thường :
Công suất định mức của các máy biến áp chọn lớn hơn công suất cực đaị nên
không cần kiểm tra điều kiện quá tải khi làm việc bình thường .

* Khi có sự cố :
 Sự cố máy biến áp phía trung áp:

25