SLIDE ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC

TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN
KHOA KỸ THUẬT & CÔNG NGHỆ

CHÀO MỪNG THẦY VÀ CÁC BẠN
ĐẾN VỚI BUỔI BẢO VỆ TỐT NGHIỆP
HÔM NAY !


TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN
Khoa Kỹ thuật & Công nghệ
---------------------------

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN CHO NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN
GỒM 5 TỔ MÁY, MỖI TỔ 57MW

Giáo viên hướng dẫn : TS. HUỲNH ĐỨC HOÀN
Sinh viên thực hiện : NGUYỄN NGỌC THẠCH
Lớp
: KTĐ – ĐT K36A


*NỘI DUNG ĐỒ ÁN

1

• TÍNH TOÁN PHỤ TẢI VÀ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT

2

• CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH CỦA NHÀ MÁY

3

• XÁC ĐỊNH DÒNG LÀM VIỆC CƯỠNG BỨC VÀ TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH

4

• TÍNH TOÁN KINH TẾ - KỸ THUẬT CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU

5

• CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ CÁC PHẦN TỬ CÓ DÒNG ĐIỆN CHẠY QUA

6

• CHỌN SƠ ĐỒ VÀ THIẾT BỊ TỰ DÙNG


Chương 1: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI & CÂN BẰNG CÔNG
SUẤT
1.1. CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN
Với 5 tổ máy, mỗi tổ có công suất 57 MW, ta chọn máy
phát điện: CB-660/185-32 với các thông số cho ở bảng:

Loại MPĐ

S

P

(MVA

(MW

)

)

67,1

57

U

I

(kV)

(kA)

10,5

3,7

Cos

X’’

X’

X

0,85

0,2

0,29

1,04

CB660/18532


Chương 1: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI & CÂN BẰNG CÔNG SUẤT

1.2.TÍNH TOÁN CÂN BẰNG CÔNG SUẤT
1.
2.
3.
4.
5.

Phụ tải nhà máy
Phụ tải điện áp trung áp 110kV
Phụ tải địa phương
Phụ tải tự dùng của nhà máy
Công suất thừa phát lên hệ thống
Bảng biến thiên công suất tổng hợp

Chương 1: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI & CÂN BẰNG CÔNG
SUẤT
1.3.Đồ thị phụ tải tổng hợp
S (MVA)

335,29

335,29

318,52
285

285

268,23

251,47

132,69

144,47

129,25

127

103,68

104,72

96,55

90,14

15,3
4,71
0

6

16,18

20,19

22,99

20,75

19,46

4,71

5,19

5,35

4,87

5,36

8

12

SNM

14

16

17,22
4,87
18

15,14
4,55
20

STD+SUF
+ ST

STD+SUF
STD
24

t(h)


Chương 2: CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH CỦA NHÀ

MÁY ĐIỆN
2.1. ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN
1. PHƯƠNG ÁN 1

-

HT

Ưu điểm:
220kV

- Vận hành đơn giản linh hoạt, đảm bảo
cung cấp điện liên tục trong các trường
hợp
- Số lượng máy biến áp ít, các máy biến
áp 110kV có giá thành thấp hơn máy biếnB1
áp 220kV.

ST

B3

B2

110kV

B5

B4

- Nhược điểm:
Khi phụ tải bên trung áp min sẽ có một
phần công suất từ bên trung áp truyền
qua cuộn trung áp của MBA tự ngẫu phát
lên hệ thống gây tổn thất qua 2 lần MBA.

F1

F2

F3

F4

F5


Chương 2: CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH CỦA NHÀ
MÁY ĐIỆN
2.1. ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN

HT

2. PHƯƠNG ÁN 2

- Ưu điểm:

220kV

ST

110kV

Bố trí nguồn và tải cân đối
Đảm bảo về mặt kỹ thuật,
cung cấp điện liên tục.

B1

B2

B3

B4

B5

Vận hành đơn giản.
- Nhược điểm:
Có 2 bộ máy phát điện - máy
biến áp bên 220kV nên đắt
tiền.

F1

F2

F3

F4

F5


Chương 2: CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH CỦA NHÀ
MÁY ĐIỆN
2.1. ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG
ÁN
HT

3.PHƯƠNG ÁN 3:

Ưu điểm :

220kV

ST

110kV

- Đảm bảo cung cấp điện
liên tục cho phụ tải .
Nhược điểm:
- Số lượng máy biến áp
nhiều đòi hỏi vốn đầu tư

B5
B1

B2

B3

B6

B4

B7

lớn, đồng thời trong quá
trình vận hành xác suất sự
cố máy biến áp tăng, tổn
thất công suất lớn.

F1

F2

F3

STD

F4

F5


Chương 2: CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH CỦA NHÀ
MÁY ĐIỆN
2.2. KẾT LUẬN VÀ CHỌN SƠ BỘ PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU:

Các phương án đã nêu ra đều đảm bảo về mặt kỹ thuật.
So sánh giữa các phương án ta thấy sơ đồ nối dây của phương án 1 và
phương án 2 đều đơn giản, độ tin cậy cung cấp điện cao, đảm bảo về mặt
kỹ thuật.
Phương án 3 có số lượng máy biến áp nhiều nên vốn đầu tư cao nên không
đảm bảo về mặt kinh tế vậy nên em chọn phương án 1 và phương án 2 để
tính toán.


Chương 2: CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH CỦA NHÀ
MÁY ĐIỆN
2.3. TÍNH CHỌN MÁY BIẾN ÁP
1. PHƯƠNG ÁN 1

HT

1.1.Chọn máy biến áp:
220kV
S
110kV
+ Chọn máy biến áp nối bộ B1,
B4, B5
+ Chọn máy biến áp tự ngẫu
B3
B5
B1
B2
B4
B2, B3
1.2.Phân bố công suất cho

các máy biến áp ở chế độ bình
thường
+ Với máy biến áp nối bộ
F4
F3
F5
F1
F2
+ Với máy biến áp tự ngẫu
1.3.Kiểm tra khả năng mang tải Nhận xét:
của máy biến áp:
Các máy biến áp đã chọn đảm bảo cung cấp
+ Sự cố máy biến áp ba pha
đầy đủ điện năng cho các phụ tải ở các chế
hai cuộn dây B5
+ Sự cố máy biến áp tự ngẫu độ.
B2
T


Chương 2: CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH CỦA NHÀ
MÁY ĐIỆN
2.3. TÍNH CHỌN MÁY BIẾN ÁP
PHƯƠNG ÁN 2

HT
220kV

ST

110kV

2.1.Chọn máy biến áp:
+ Chọn máy biến áp nối bộ B1, B2,
B5
B2
B3
B5
+ Chọn biến áp tự ngẫu B3, B4 B1
B4
2.2.Phân bố công suất cho các máy
biến áp ở chế độ bình thường:
+ Máy biến áp hai cuộn dây
+ Máy biến áp tự ngẫu
F1
F2
F3
F4
F5
2.3.Kiểm tra khả năng mang tải của
máy biến áp:
Nhận xét:
+ Sự cố máy biến áp ba pha hai
Các máy biến áp đã chọn đảm bảo cung
cuộn dây B5
cấp đầy đủ điện năng cho các phụ tải ở
+ Sự cố máy biến áp tự ngẫu B3
các chế độ.

Chương 2: CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH CỦA NHÀ
MÁY ĐIỆN

2.4. TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG CÁC MÁY BIẾN ÁP CHO
PHƯƠNG ÁN 1 VÀ 2
Phương
án
Tổn thất
Tổn thất MBA 2
cuộn dây

Phương án 1
2.ΔA1 = 2463,185.103
kWh

ΔA2 = 2610,462.103
kWh
Tổn thất MBA tự 2.ΔA3 = 1222,779. 103
ngẫu
kWh
Tổng tổn thất
ΔA = 9982,39.103 kWh

Phương án 2
ΔA1 = 2463,185.103
kWh
2.ΔA2 = 2610,462.103
kWh
2.ΔA3 = 1084,918.103
kWh

ΔA = 9953,94.103 kWh


Chương 3: XÁC ĐỊNH DÒNG LÀM VIỆC CƯỠNG
BỨC VÀ TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH
3.1. PHƯƠNG ÁN 1
1.Tính dòng điện làm việc cưỡng bức
Dòng cưỡng bức ở cấp điện áp 220kV
Icb max = 0,54 kA
Dòng cưỡng bức ở cấp điện áp 110kV
Icb max = 0,37 kA
Dòng cưỡng bức ở cấp điện áp 10,5kV
Icb max = 3,874 kA
2.Tính điện kháng các phần tử trong sơ đồ thay thế.

• Điện kháng của hệ thống
• Điện kháng của các máy phát điện
• Điện kháng của đường dây 220kV
• Điện kháng của máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây
• Điện kháng của máy biến áp tự ngẫu


Chương 3: XÁC ĐỊNH DÒNG LÀM VIỆC CƯỠNG BỨC VÀ
TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH
3.1. PHƯƠNG ÁN 1 E

H

XH
N1

XD

XB

XC
XH

XF

E2
Dòng điện

Điểm ngắn mạch
N1
N2
N3
N3’
N4

ST

110kV
XB

XC

XB

XH

N3

XF

N3’
XF

XF

E1

N2

220kV

XF

N4

E3

E4

E5

I’’(kA)

I∞(kA)

Ixk(kA)

6,126
10,554
29,958
22,137
52,095

6,353
9,627
33,942
13,651
47,593

15,594
26,866
76,26
56,351
132,61


Chương 3: XÁC ĐỊNH DÒNG LÀM VIỆC CƯỠNG BỨC VÀ TÍNH TOÁN
NGẮN MẠCH
3.2. PHƯƠNG ÁN 2
1.Tính dòng điện làm việc cưỡng bức

• Dòng cưỡng bức ở cấp điện áp 220kV
Icb max = 0,54 kA

• Dòng cưỡng bức ở cấp điện áp 110kV

Icb max = 0,37 kA

• Dòng cưỡng bức ở cấp điện áp 10,5kV
Icb max = 3,874 kA
2.Tính điện kháng các phần tử trong sơ đồ thay thế.

• Điện kháng của hệ thống
• Điện kháng của các máy phát điện
• Điện kháng của đường dây 220kV
• Điện kháng của máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây
• Điện kháng của máy biến áp tự ngẫu


Chương 3: XÁC ĐỊNH DÒNG LÀM VIỆC CƯỠNG BỨC VÀ
TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH
3.2. PHƯƠNG ÁN 2
EH
XH
XD

N1

220kV

XB

XB

N2

XC

XC

XH

XH

ST

110kV

XB

N3
XF

XF

XF

XF
E2

E1

Dòng điện
Điểm ngắn mạch
N1
N2

N3
N3 ’
N4

XF

N3’

E3

N4
E5

E4
I’’(kA)

I∞(kA)

Ixk(kA

6,637
9,568
29,248
22,137
51,385

6,609
9,052
33,233
13,651

46,884

16,895
24,356
74,453
56,371
130,804


Chương 4: TÍNH TOÁN KINH TẾ - KỸ THUẬT CHỌN
PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU
4.1.CHỌN SƠ ĐỒ THIẾT BỊ PHÂN PHỐI
1.PHƯƠNG ÁN 1
110kV
220kV

B1

B3

B4

B5

B2

F1

F2

F3

F4

F5


Chương 4: TÍNH TOÁN KINH TẾ - KỸ THUẬT CHỌN
PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU
4.1. CHỌN SƠ ĐỒ THIẾT BỊ PHÂN PHỐI
2.PHƯƠNG ÁN 2
110kV
220kV

B5

B4
B1

B2

F1

B3

F2

F3

F4

F5


Chương 4: TÍNH TOÁN KINH TẾ - KỸ THUẬT CHỌN
PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU
4.2.SO SÁNH CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU

Nhận xét chung:
• Về mặt kinh tế: Phương án 1 kinh tế hơn phương án 2
• Về mặt kỹ thuật: Cả hai phương án đều đảm bảo cung cấp điện. Phương án 1
có hai bộ máy phát - máy biến áp hai cuộn dây giống nhau nên vận hành linh
hoạt và dễ dàng hơn nhiều ở cấp điện áp 110kV. Do đó, sẽ an toàn hơn cho
người vận hành và thiết bị.
Qua những nhận xét trên ta chọn phương án 1 là phương án tối ưu làm
phương án thiết kế nhà máy điện.


Chương 5: CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ CÁC PHẦN TỬ CÓ
DÒNG ĐIỆN CHẠY QUA
Chọn dao cách ly
Chọn thanh dẫn và thanh góp
Chọn sứ đỡ cách điện
Chọn máy biến điện áp
Chọn máy biến dòng điện
Chọn thiết bị điện cho phụ tải địa phương
Chọn chống sét van


Chương 6: CHỌN SƠ ĐỒ VÀ THIẾT BỊ TỰ DÙNG

CHỌN MÁY BIẾN ÁP

CHỌN MÁY CẮT
CHỌN DAO CÁCH LY

B2

B1

B5

B4

B3

10.5kV

F1

F2

TM-2500

CHỌN APTOMAT TỰ
DÙNG

M40
0,4kV

F3

F4

F5

8BK40


SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH

110kV
220kV

B3

B1

B4

B5

B2

10,5kV

F1

0,4kV

F2

F3

F4

F5


KẾT LUẬN
Đồ án đã hoàn thành việc tính toán, lựa chọn xác
định được phương án thiết kế tối ưu cả về kỹ thuật
lẫn kinh tế.
 Đồ án đã tính toán, lựa chọn và kiểm tra các thiết
bị trong nhà máy theo đúng các yêu cầu về kỹ
thuật, từ đó hoàn thành nhiệm vụ thiết kế phần
điện trong nhà máy thủy điện gồm 5 tổ máy, mỗi tổ
máy có công suất 57MW.


EM XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN