Thiết kế nhà máy nhiệt điện gồm 4 tổ máy, công suất mỗi máy là 100MW

LỜI NÓI ĐẦU
Đất nước ta đang trong thời kì công nghiệp hóa, hiện đại hóa. ngành điện giữ
một vai trò quan trọng trong việc phát triển nền kinh tế quốc dân. Trong cuộc
sống hiện nay điện rất cần cho sinh hoạt và phục vụ sản suất. với sự phát triển
của xã hội ngày nay cũng như nhằm đáp ứng nhu cầu phát triển của đất nước đòi
hỏi nước ta phải xây dựng các nhà máy điện để đáp ứng nhu cầu hiện nay.
Xuất phát từ thực tế và sau khi học xong chương trình của nghành hệ thống điện
em được nhà trường và bộ môn hệ thống điện giao nhiệm vụ thiết kế nhà máy
nhiệt điện với những yêu cầu sau:
Thiết kế nhà máy nhiệt điện gồm 4 tổ máy, công suất mỗi máy là 100MW. Nhà
máy có nhiệm vụ cung cấp điện cho phụ tải điện áp máy phát, phụ tải điện áp
trung và phát công suất thừa nên hệ thống 220kV. Bốn tổ máy được kết cấu theo
sơ đồ bộ. trong đó có 2 tổ máy đấu nối nên tram biến áp 220kV , 2 tổ máy đấu
nối nên trạm 110kV. Các máy phát có điện áp đầu cực là 10kV.
Sau thời gian làm đồ án với sự lỗ lực của bản thân, được sự giúp đỡ tận tình của
các thầy cô giáo trong khoa, các bạn cùng lớp, đặc biệt là sự giúp đỡ và hướng
dẫn tận tình của thầy PGS.TS lê xuân Thành đến nay em đã hoàn thành bản đồ
án. Vì thời gian có hạn. với kiến thức còn hạn chế nên bản đồ án của em không
tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy em rất mong nhận được sự góp ý bổ sung của
các thầy giáo và các bạn cùng làm đồ án để em ngày càng hoàn thiện hơn.
Em xin gửi tới thầy giáo hướng dẫn cùng toàn thể thầy cô trong bộ môn lời cảm
ơn chân thành nhất!
Sinh viên : đàm trọng chính.


CHƯƠNG I
TÍNH TOÁN PHỤ TẢI VÀ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT
Tại mỗi thời điểm điện năng do nhà máy phát ra phải cân bằng với điện năng
tiêu thụ của phụ tải kể cả các tổn thất của phụ tải. trong thực tế điện năng tiêu
thụ cảu các hộ dùng điện thay đổi liên tục, vì thế việc tìm được đồ thị phụ tải là
rất quan trọng với việc thiết kế và vận hành.

Dựa vào đò thị phụ tải ta có thể chọn được phương án nối điện hợp lý, đảm bảo
các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật. đồ thị phụ tải còn cho ta chọn đúng công suất của
mấy biến áp(MBA) và phân bố tối ưu công suất giữa các tổ máy với nhau và giữ
các nhà máy điện với nhau.
I.1. chọn mấy phát điện.
Theo yêu cầu thiết kế nhà máy điện có bốn tổ mấy mỗi tổ mấy là 100MW( tổng
4 tổ máy là : 400MW). Do đó đã biết số lượng và công suất của từng tôt máy ta
chỉ cần chú ý một số điểm sau:
+ chọn điện áp định mức của máy phát lớn thì dòng điện định mức, dòng ngắn
mạch ỏa các cấp điện áo sẽ nhỏ và do đó yêu cầu với các loại khí cujsex giảm
thấp.
+ để thuận tiện việc xây dựng cũng như vận hành nên chọn máy mát cùng loại từ
đó ta chọn theo số tay loai máy phát với thông số sau :
TBΦ-120-2 thông số Sđm= 125MVA cosϕ=0,8 Iđm= 6,875kA Uđm= 10,5 kV
I.2. tính toán phụ tải ở các cấp điện áp.
Để đảm bảo vân hành an toàn, tại mỗi thời điểm điện năng do các nhà máy phát
điện phát ra phải hoàn toàn cân bằng với điện năng tiêu thụ ở các hộ tiêu thụ kể
cả tổn thất điện năng.


Trong thực tế năng lượng tiêu thụ tại các hộ dùng điện luôn luôn thay đổi. việc
nắm được quy luật biến đổi này tức là tìm được đồ thị phụ tải là điều rất quan
trọng đối với thiết kế và vận hành. Nhờ vào công cụ là đồ hị phụ tải mà ta có thể
chọn phương án nối dây hợp lý, đảm bảo chỉ tiêu kinh tế ký thuật, nâng cao độ
tin cậy cung cấp điện, ngoài ra dựa vào đồ thị ta có thể chọn được máy phát điện
hợp lý, máy biến áp và phân bố tối ưu công suất phát giữa các tổ máy và máy.
Trong nhiệm vụ thiết kế đã cho đồ thị phù tải dưới dạng phần trăm công suất
theo thời gian và công suất Pmax , cosϕtb của tùng phụ tải ứng với đó ta tính được
tải của các cấp điện áp theo công suất biểu kiến nhờ công thức sau :

St =

Pt   
cosφtb

với Pt =

p%. Pmax
100

Trong đó : St là công suất biểu kiến của phụ tải tại thời điểm t (MVA)
cosϕtb : là hệ số cosphi của từng phụ tải.
p% : công suất tác dụng phần trăm tương ứng với mỗi thời điểm.
Pmax : công suất cực đại của phụ tải (MW).
I.2.1. Đồ thị phụ tải toàn nhà máy.
Nhà máy gồm bốn tổ máy có Pđm = 400 (MW) ; cosϕ= 0.8
Từ đó ta tính được bảng như sau :
Bảng :1-2
thời gian
P(%)

0-7
0.7

7-14
0.8

14-20
1

S nhà máy
350
400
500
Ta có đồ thị công suất của nhà máy(Hình 1-1 ) :

20-24
0.7
350


Hình 1-1 : đồ thị phụ tải toàn nhà máy.
I.2.2. công suất và đồ thị phụ tải tự dùng :
Tự dùng max của toàn nhà máy bằng 8% công suất định mức của nhà máy với
cosϕ= 0.8 đươc xác định theo công thức sau :
S(t )

Std(t) = Stdmax.(0,4+0,6.

S đm

)

Với Stdmax = αtd . Snm = 0,08.500 = 40 (MVA)
Trong đó :
Std(t) : phụ tải tự dùng nhà máy tại thời điểm t.
Sđm : công suất định mức của nhà máy MVA.
S(t) : phụ tải tồn tại thời điểm t theo bảng 1-2
Từ số liệu tính toán ở phần I.2.1 và công thức trên ta tính được tự dùng như sau :
Bảng 1-3

thời gian
P(%)
S nhà máy
S tự dùng

0-7
0.7
350
32.8

7-14
0.8
400
35.2

14-20
1
500
40

20-24
0.7
350
32.8

Hình 1-2: đồ thị tự dùng toàn nhà máy.
I.2.3. phụ tải địa phương :
Như nhiệm vụ thiết kế đã cho Pmax = 15MW , cosϕ = 0.8 với công thức sau :

St =

Pt
cosφtb

với Pt =

p %. Pmax
100


Ta có kết quả cho ở bẳng 1-4 và đồ thị tải địa phương hình 1-3.
Bảng 1-4
thời gian
0-7
P(%)
0.7
Sđịa phương
13.1
đồ thị phụ tải địa phương (hình 1-3) :

7-14
0.85
15.9

14-20
1
18.8

20-24
0.6

11.3

Hình 1-3 : công suất tải địa phương.
I.2.4. phụ tải trung áp :
Như nhiệm vụ thiết kế đã cho Pmax = 180MW , cosϕ = 0.85 với công thức sau :

St =

Pt   
cosφtb

với Pt =

p%. Pmax
100

Ta có kết quả cho ở bảng 1-5 và đồ thị tải địa phương hình 1-4.
Bảng 1-5
thời gian

0-7

7-14

14-20

20-24

P(%)

60

90

100

60

Sphụ tải 110kv

127.1

190.6

211.8

127.1

đồ thị phụ tải địa phương (hình 1-4) :

Hình 1-4 : công suất tải trung áp.
I.3. cân bằng công suất toàn nhà máy và xác định công suất phát vào hệ
thống.
Phương trình cân bằng công suất toàn nhà máy :
StoànNM(t) = Sđph(t) + SUT(t) + SUC(t) + Std(t)+ SvềHT(t)


Với : SUC(t) = 0 do nhà máy không có phụ tải phía cao.
Bỏ qua tổn thất trong máy biến áp ta tính được công suất thừa phát nên hệ
thống : SvềHT(t) = StoànNM(t) – [ Sđph(t) + SUT(t) + SUC(t) + Std(t)]

Từ đó ta lập được kết quả tính toán phụ tải và cân bằng công suất toàn nhà
máy như bảng 1-6 và đồ thị hình 1-5 :
Bảng 1-6
thời gian
S nhà máy
S tự dùng
Sđịa phương
Sphụ tải 110kv
S về hệ thống
đồ thị toàn hệ thống :

0-7
350
32,8
13,1
127,1
177,0

7-14
400
35,2
15,9
190,6
158,3

14-20
500
40
18,8
211,8

229,5

20-24
350
32,8
11,3
127,1
178,9

Hình1-5.

I.4. các nhận xét.
I.4.1. tình trạng tải ở các cấp điện áp.
Công suất thừa của nhà máy luôn lớn hơn công suất của một tổ máy tại mọi
thời điểm, ta có thể cho một tổ máy luôn vận hành với công suất định mức và
phát công suất về hệ thống.
Phụ tải ở cấp điện áp máy phát nhỏ hơn 30% công suất của một tổ máy nên
không cẩn sử dụng thanh góp hạ áp ở đầu cực máy phát.
Ta thấy phụ tải phân bố không đều ở các cấp điện áp. ở cấp điện áp máy phát
phụ tải Pmax =15MW, nhỏ hơn nhiều so với công suất một máy phát P=
100MW và toàn nhà máy
ở phụ tải trung áp ta luôn cho mộ máy hoạt động hết công suất do phụ tải
trung áp lớn hoặc bằng công suất phát ra cả một máy phát của nhà máy.
I.4.2. dự trữ của hệ thống
Ta có dự trữ của hệ thống S= 200MVA, lớn hơn so với công cuất của một máy
phát. Công suất của hệ thống cũng tương đối lớn Sht = 2000MVA.
I.4.3. điện áp.
Nhà máy thiết kế có 3 cấp điện áp :
Cấp cao áp là 220kV

Cấp trung áp là 110kV
Cấp hạ áp là 10,5kV.


CHƯƠNG II.
CÁC PHƯƠNG ÁN VÀ CHỌN MBA.
II.1. nêu các phương án.
Chọn sơ đồ nối điện chính là một trong những nhiệm vụ hết sức quan trọng
trong thiết kế nhà máy điện. sơ đồ nối điện hợp lí không những đem lại những
lợi ích kinh tế lớn lao mà còn phải đáp ứng được yêu cầu kĩ thuật.
Cơ sở để xác định các phương án có thể là số lượng và công sutas máy phát
điện, công suất hệ thống điện, sơ đồ lưới và phụ tải tương ứng, trình tự xây
dựng nhà máy điện và lưới điện……
Khi xay đựng phương án nối dây sơ bộ ta có một số nguyên tắc chung sau :
Nguyên tắc 1 :
Có hay không có thanh góp điện máy phát
Nếu Sufmax nhỏ và không có nhiều dây cấp cho phụ tải địa phương thì không
cần thanh góp điện áp máy phát. Sufmax ≤ 30%SđmF
Nguyên tắc 2 :
Nếu có thanh góp điện áp máy phát thì số lượng máy phát nối vào thanh góp
phải đảm bảo sao cho khi một tổ máy lớn nhất bị sự cố thì những máy phát
còn lại phải đảm phát cho phụ tải địa phương và tự dùng cũng như trung áp.
Nguyên tắc 3 :
Nếu phía điện áp cao , trung có trung tính nối đất và hệ số có lợi α≤ 0,5 thì
nên dùng hai máy biến áp tự ngẫu làm liên lạc giữa các cấp.
Nguyên tắc 4 :
Sử dụng số lượng bộ máy phát, máy biến áp hai cuộn dây hai phía cao và
trung sao cho tương ứng với công suất cực đại cấp đó.
Nguyên tắc 5 :

Có thể ghép chung một số máy phát với một máy biến áp chung phải đảm bảo
ΣSbộ ≤ Sdự phòng ht.
Theo nhiệm vụ thiết kế nhà máy có bốn tổ máy. Công suất mỗi tổ máy là
100MW có nhiệm vụ cấp điện cho phụ tải trung áp và phụ tải địa phương
cùng cấp điện áp, truyền tải công suất thừa nên hệ thống 220k.
Từ những nguyên tắc trên ta có những đề suất một số phương án như sau :
Phương án I.


Hình 2-1 :
ph? t?i 110kV

HT

220kV

110kV

B1

B3

B2

F1

F2
ph? t?i d?a
phuong

B4

F3
ph? t?i d?a
phuong

F4
ph? t?i d?a
phuong

ph? t?i d?a
phuong

Nhận xét : sơ đồ đơn giản dễ vận hành, khả năng cung cấp điện cao, về mặt
kinh tế không tốn nắm.
Phương án II.
Hình 2-2:


ph? t?i 110kV

HT

220kV

110kV

B1

B2

F1

B3

BDF

B4

F3

F2

F4

ph? t?i d?a
phuong

Nhận xét : sơ đồ trên phụ tải địa phương được cấp nguồn từ nguồn về hệ
thống nên được đảm bảo về mặt cung cấp điện hơn so với phụ tải địa phương
nối vào máy phát trong trường hợp máy phát sự cố hoặc sửa chữa. song về
mặt kinh tế phải cần một máy biến áp hạ xuống điện
Phương án III.
Hình 2-3:


ph? t?i 110kV

HT

220kV

110kV

B1

B2

F1

BDF

F2

B3

B4

F3

F4

ph? t?i d?a
phuong

Nhận xét:
=>Từ những lợi thế kinh tế kỹ thuật và yêu cầu của đồ án ta chọn phương án
một làm phương án tính toán cho các bước tiếp theo.
II.2.chọn máy biến áp.
II.2.1. chọn công suất máy biến áp.

Máy biến áp là một thiết bị quan trong trong hệ thống điện. tổng công suất các
máy biến áp gấp từ 4-5 lần tổng công suất các máy phát điện. chọn máy biến
áp trong nhà máy điện là loại, số lượng, công suất định mức và hệ số biến áp.
MBA được chọn phải đảm bảo hoạt động an toàn trong điều kiện bình thường
và khi xảy ra sự cố nặng nề nhất.
Nguyên tắc chung để chọn máy biến áp là trước tiên chọn S đmB ≥ công suất
cực đại có thể qua máy biến áp trong điều kiện làm việc bình thường, sau đó
kiểm tra lại điều kiện sự cố có thể kể đến hệ số quá tải của mba. Xác định
công suất thiếu về hệ thống phải nhỏ hơn dự trữ quay của hệ thống. ta lần lượt
chọn các máy cho phương án trên với giả thiết các máy biến áp được chế tạo
phù hợp với điều kiện nhiệt độ môi trường nơi lắp đặt của nhà máy. Do vậy
không cần chỉnh lại công suất định mức của mba.
a)

Chọn máy biến áp 2 cuộn cho phía trung áp 110kV.
Điều kiện : SđmB ≥ SđmF – StdMF ≈ SđmF


Chọn loại không cần điều chỉnh dưới tải vì có thể điều chỉnh điện áp nhờ
điều chỉnh kích từ.
SđmB ≥ SđmF – StdMF ≈ SđmF = 125 (MVA)
b)chọn máy biến áp tự ngẫu phía cao áp 220kV.

Điều kiện chọn SđmB =

α
2

Sthừa

Trong đó :
α là hệ số có lợi (α=0.5)
Sthừa : công suất thừa phát nên hệ thống sau tải địa phương và tải tự dùng của nhà
máy và được xác định như sau :
Sthừa = ΣSđmF – SUFmax – Std (*)
ΣSđmF : tổng công suất máy phát điện nối vào máy biến áp
ΣSđmF : phụ tải cự đại cấp điện áp máy phát.
Stdmax : phụ tải tự dùng cực đại của máy phát.
Vậy từ (*) ta suy ra :
Sthừa = 250 – 18,8 – 40 = 220,6(MVA).
Nên : SđmB = 220,6(MVA).
Từ đó ta chọn được công suất MBA theo phụ lục “thiết kế nhà máy điện và trạm
biến áp”:
U®m (KV)
Lo¹i
MBA

250

C

T

H

CT

C-H

TH

12
1
23
0

_

10,
5
11

_

10,
5
32

_

12
1

11

II.2.2.kiểm tra khả năng quá tải của máy biến áp:

∆PN

∆P0

S®m
MVA

125
TДЦ
ATДЦ
TH

UN%

20

10
0
12
0

I0
%

C-T

CH

T-H

_

40

0
_

_

520

_

0,
5
0,
5


a) xét phân bố công suất cho các MBA trong trường hợp làm việc bình thường:
-máy biến áp 2 cuộn phía trung áp :
Khi vận hành bằng phẳng ta có :
Sbộ= SFđm –.Std - .Sđf = 125 - .40 - .18,8= 110,3 (MVA) < 125(MVA) của máy
biến áp
Do đó trong điều kiện bình thường MBA 2 cuộn dây không bị quá tải.
-MBA tự ngẫu :
Tính phân bố công suất trong các cuộn cao trung hạ theo các công thức sau :
+ phía trung : SPT = .[ SUT(t) – 2.Sbộ ]
+phía cao : SPC = .Svht(t)
+phía hạ : SPH = SPT + SPC
Với Sbộ = SđmF – ¼.Sđf – ¼.Std.
Từ đó ta tổng hợp kết quả tính được bảng như sau :
thời gian

0-7
114

7-14
112

14-20
110

20-24
114

-49.99

-16.92

-4.43

-50.46

88.51

79.14

114.74

89.45

Sbộ
SPT

SPC

38.52
62.22
110.31
38.99
SPH
Nhận xét : qua bảng phân bố công suất ta thấy chế độ truyền tải của BATN là từ
phía trung , hạ do đó cần tính :
Sntmax = α.( SPH+ SPT) = 0,5.(110,3 1- 4.43 ) = 52,94 < 0,5.125 (MVA)
Như vậy ở điều kiện vận hành bình thường MBA tự ngẫu không bị quá tải.
b)

Xét trong trường hợp sự cố.

Để kiểm khả năng của máy biến áp trong trường hợp sự cố ta xét khi đó tải trung
áp làm việc ở tải cực đại.
*)hỏng một máy biến áp 2 cuộn:


Ta đã có : STmax = 211,8 ( MVA); Sđf =18,8(MVA); Svht = 229,5(MVA).
+ điều kiện đối với máy biến áp liên lạc là :
2.Kqt.α.SđmB ≥ STmax
Kqt : hệ số quá tải
α : Tỉ số có lợi các cấp điện áp.
SđmB : công suất định mức của máy biến áp.
Ta thay vào : 2.1,4.0,5.250 = 350 > 211,8 (MVA).
Vậy điều kiện được thỏa mãn.
+ phân bố cồng suất khi đó :
-

Công suất truyền tải từ phía trung MBATN lên thanh góp 110kV là :
SPT = ½.[STmax –( Sđmf – ¼.Sđf – ¼.Std )] = 50,72(MVA)


-

Công suất truyền tải từ phía hạ nên MBATN là :
SCH = (Sđmf – ¼.Sđf – ¼.Std) = 110,3(MVA)

-

Công suất truyền qua phía cao áp của MBATN là :
SPC = SCH - SPT = 59,58(MVA)

-

Công suất toàn nhà máy về phía hệ thống còn thiếu so với bình thường là :
Sthiếu = Svht – 2. SPC = 110,3 (MVA) < Sdtruhethong =200(MVA)

Bảng phân bố công suất của máy biến áp tự ngẫu như sau :
s bộ

113.525

112.225

110.3

113.975

S phís trung

6.7875

39.1875

50.75

6.5625

S phía cao

106.7375

73.0375

59.55

107.4125

S phía hạ

113.525

112.225

110.3

113.975

Nhận xét : chế độ truyền tải của máy biến áp tự ngẫu là từ hạ lên cao và trung
là :
SCH = 110,3 (MVA) < α.SđmB =125(MVA).
Từ đó ta thấy máy biến áp tự ngẫu vẫn làm việc bình thường trong trường
hợp xảy ra hỏng một máy biến áp 2 cuộn.
*)Sự cố hỏng một máy biến áp tự ngẫu :


Lúc này máy biến áp còn lại cần kiểm tra theo điều kiện sau :
Kqtsc.α.SđmTN + ΣSbộ ≥ STmax
Với : Sbộ = SđmF – ¼.Sđf – ¼.Std
Kiểm tra: 1,4.0.5.250+110,3 = 285,3 ≥ 229,5 (MVA).
Điều kiện thỏa mãn.
Phân bố công suất khi đó:
-công suất truyền qua cuộn trung :
SPT = STmax – 2.Sbộ =211,8-2.110,3= -8,8(MVA)
-công suất truyền của cuộn hạ :
SPH = Sbộ = 110,3(MVA)


-công suất truyền nên cao :
SPC = SPH- SPT =110,3 +8,8 = 119,1 (MVA)
Từ đó ta tổng hợp được bảng phân bố công suất qua tự ngẫu như sau:
s bộ
S phí trung

113.525
-99.95

112.225
-33.85

110.3
-8.8

113.975
-100.85

S phía cao

213.475

146.075

119.1

214.825

S phía hạ

113.525

112.225

110.3

113.975

Nhận xét :

Công suất được chuyền từ phía hạ và trung nên cao.
Công suất còn thiếu phát nên hệ thống so với bình thường là :
Sthiếu = Svht - SPC = 110,4 (MVA) < Sdtht = 200(MVA).


Từ kết quả trên ta thấy rằng MBATN còn lại vẫn làm việc đảm bảo trong
trường hợp sự cố.

II.2.3) tính toán tổn thất điện năng trong các máy biến áp.
Tổn thất điện năng là một vấn đề không thể thiếu được trong đánh giá một
phương án về kỹ thuật – kinh tế. tổn thất điện năng chủ yếu do các máy biến
áp gây lên.
Tổn thất trong máy biến áp gồm 2 phần :
+tổn thất phần từ hóa trong dây dẫn phụ thuộc vào phụ tải của máy biến áp.
+tổn thất đồng trong dây dẫn phụ thuộc vào phụ tải của máy biến áp.
+công thức tính tổn thất điện năng trong 1 máy biến áp bap ha hai cuộn dây
trong một năm. Khi làm việc với phụ tải không đổi.

∆A2cd = ∆P0.T + ∆PN.

 S bô 


 S đm 

2

.T

Trong đó : ∆P0 : tổn thất không tải máy biến áp 2 cuộn.
∆PN : tổn thất ngắn mạch của máy biến áp 2 cuộn.
Sbộ : công suất phát nên máy biến áp khi đã truyền qua tự dùng và tải địa
phương.
T : thời gian vận hành máy biến áp
+công thức tính tổn thất điện năng trong 1 năm của máy biến áp tự ngẫu.

Thông số máy như sau :
U®m (KV)
Lo¹i
MBA

TДЦ
ATДЦ
TH

∆PN

UN%
∆P0

S®m
MVA
C

T

H

CT

C-H

TH

125

121

_

10,5

_

10,5

_

250

230 121

11

11

32

20

I0
%

C-T

CH

T-H

100

_

400

_

0,5

120

520

_

_

0,5

•

Máy biến áp hai cuộn.

Máy B3,4 luôn làm việc với công suất truyền tải qua máy biến áp với công
suất tải max với Sbộ =110,3 (MVA) trong cả năm. Do đó :

∆A2cd = ∆P0.T + ∆PN.

 S bô 


 S đm 

2

.T

Thay vào ta được : ∆A2cd = 100.8760 + 400.(110,3/125)2.8760
=3604318.7(KWh).
Vậy hai máy : Σ∆A2cd =2. 3604318.7=7208,6374(MWh)
•

Máy biến áp tự ngẫu.

Ta có thông số máy như sau :
U®m (KV)
Lo¹i
MBA

UN%

C

T

ATДЦ 250 230 121
TH
ΔPo=120(kW)=0,12 (MW)

H

CT

C-H

TH

11

11

32

20

ΔPNC-T = 520(kW)=0,52(MW).
ΔPNC-H = ΔPNT-H = ΔPNC-T .α = 0,5.520 =260(kW)
T=8760 giờ.

Ta có :

∆PN

∆P0

S®m
MVA

120

I0
%

C-T

CH

T-H

520

_

_

0,5


Với phụ tải hoạt độngbằng phẳng trong năm ta có công suất đi qua máy biến áp

tự ngẫu như sau :

thời gian
Sbộ
SPT
SPC
SPH

0-7
114

7-14
112

14-20
110

20-24
114

-49.99

-16.92

-4.43

-50.46

88.51

79.14

114.74

89.45

38.52

62.22

110.31

38.99

Khi đó:
ΔPNC.ΣS2ci.ti = 0,62.[88,512.7+79,142.7+114,742.6+89,452.4] =54516,002
ΔPNT.ΣS2ti.ti=0,62.[(-49,99)2.7+(-16,92)2.7+(-4,43)2.6+(-50,46)2.4]=7747,89
ΔPNHΣS2ti.ti=0,78.[38,522.7+62,222.7+110,312.6+38,992.4]=90929,66


ATN= 0,12.8760+(365/250).( 54516,002+7747,89+90929,66) =1945,85
MWh.

-Tổng tổn thất điện năng trong các máy biến áp tự ngẫu :
ΣΔATN = 2. ATN =3891,7(MWh)
-Tổng tốt thất điện qua tất cả máy biến áp trong một năm như sau :
ΣΔA= ΣΔATN+ Σ∆A2cd =3891,7+7208,6374 =11100,34(MWh).


CHƯƠNG III:

TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH VÀ CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN CHO SƠ ĐỒ
ĐIỆN.
Mục đích của việc tính toán ngắn mạch là để chỉnh định RƠLE, chọn các khí cụ
điện và dây dẫn của nhà máy trong các phương án đảm bảo các tiêu chuẩn ổng
định động, ổn định nhiệt khi ngắn mạch. Dòng điện ngắn mạch để tính toán
chọn khí cụ điện chỉnh định rowle và chọn dây dẫn là dòng ngắn mạc 3 pha.
III.3.1)tính toán ngắn mạch:
chọn các đại lượng cơ bản :
Tính toán các điện kháng trong hệ đơn vị tương đối
Chọn hệ cơ bản với các đại lượng như sau:
Scb = 100 MVA
Ucb = Utb các cấp:
Trong đó:
Cấp 220 kV: Utb220 = 230 kV

Dòng cơ bản: IcbC =

100
3.230

= 0,25 (kA)

Cấp 110 kV: Utb110 = 115,5 kV

Dòng cơ bản: IcbT =

100
3.115

= 0,5 (kA)

Cấp 10,5 kV: Utb10 = 10,5 kV

Dòng cơ bản: IcbH =

100
3.10,5

= 5,5 (kA)

a)Điện kháng hệ thống.
Điện kháng hệ thống trong hệ tương đối cơ bản được tính như sau:


X HT * =

Scb 100
=
= 0, 05
S N 2000

b)Tính điện kháng đường dây 220 kV.
Điện kháng đường dây 220 kV trong hệ tương đối cơ bản:
X d = X dm .

Scb
100
= 2, 5.
= 0, 0047
2

U cb
2302

c)Điện kháng máy phát.
=> Trong khi tính ngắn mạch, điện kháng của máy phát được thay thế bằng
điện kháng siêu quá độ. Với máy phát TBΦ-120-2
Có thông số Sđm= 125MVA, cosϕ=0,8, Iđm= 6,875kA, Uđm= 10,5 kV
Xd” = 0,192 và SFđm = 125 MVA ta tính được điện kháng tương đối trong hệ cơ
bản :

X F = X d"

S cb
100
= 0,192.
= 0,154
S Fdm
125

d)Điện kháng máy biến áp 2 cuôn dây.

XB =

U N % Scb
.
100 SFdm

Với MBA loại TДЦ 125 - 121/10,5 ta có:
UN% = 10,5%
SBđm = 125 MVA

XB =
Do đó:

U N % Scb 10,5 100
.
=
.
= 0,084
100 SFdm 100 125

f)Điện kháng máy biến áp tự ngẫu.
Trước hết tính điện kháng ngắn mạch từng cuộn dây:
U NC % =

1
( U N.C-T %+ U N.C−H %− U N.T−H %)
2


U NT % =

1
( U N.C-T % + U N.T−H % − U N.C−H %)
2

U NH % =

1
( U N.T-H % + U N.C−H % − U N.C-T %)

2

Với MBA tự ngẫu 3 pha loại: ATДЦTH 250 ta có
UN.C-T = 11% ; UN.C-H = 32% ; UN.T-H = 20%
Từ đó tính được:
1
U NC % = (11 + 32 − 20) = 11,5%
2
1
U NT % = (11 + 20 − 32) = 0,5%
2
1
U NH % = (20 + 32 − 11) = 20,5%
2
Điện kháng tương đối định mức các cuộn dây MBA tự ngẫu:
XC =

U NC % Scb
11,5 100
=
.
= 0, 046
100 STNdm 100 250

XT =

U NT % S cb
0,5 100
=
.

= 0, 002
100 STNdm 100 250

XH =

U NH % Scb
20,5 100
=
.
= 0, 082
100 STNdm 100 250

-khi lập sơ đồ để tính dòng ngắn mạch đối với mỗi khí cụ điện, cần chọn
chế độ làm việc nặng nề nhất nhưng phải phù hợp với điều kiện làm việc
thực tế. điểm ngắn mạch tính toán là điểm mà khi xảy ra ngắn mạch tại đó
thì dòng ngắn mạch đi qua khí cụ điện là lớn nhất. trên cơ sở đó ta chọn
các điểm tính toán ngắn mạch của phương án như sau :
+ điểm N1: ngắn mạch tại thanh cái phía cấp điện áp 220 kV.
+ điểm N2: ngắn mạch tại đầu cực máy phát F1 or F2.
+điểm N3 : ngắn mạch tại thanh cái phía cấp điện áp 110kV.
+điểm N4: ngắn mạch tại đầu cực máy phát F3 or F4.
-Các sơ đồ như sau :


1)sơ đồ thay thế :
P
HT
N3
Xht

N1

Xdd
Xdd

Xdd

Xcc

Xcc

Xdd

Xb

Xb

N4
Xct

N4

Xct

Xch

Xch
N2

xmf

xmf

N2
F3

xmf

xmf

F1

F4

F2

Hình 3.1a: sơ đồ các điểm ngắn mạch
Ta thấy sơ đồ là đối xứng nên có thể giản thể như hình sau:


HT

Xht

N1

Xdd/2

N3

Xdd/2

Xcc/2
Xb/2
Xct/2
N4

Xch/2
N2

xmf/2

xmf/2

F3,4

F1,2

Hình 3.1b:sơ đồ rút gọn.
III.3.2) tính cụ thể từng điểm ngắn mạch:
a)điểm ngắn mạch N1: