ĐỀ TÀI: Thiết kế phần điện trong nhà máy điện sử dụng mà nhà máy nhiệt điện

Låìi noïi âáöu

Bất kỳ một quốc gia nào trên thế giới vấn đề năng lượng giữ một vai trò cực kỳ
quan trọng đối với an ninh quốc gia và sự phát triển kinh tế ; Năng lượng không
những phục vụ cho sản xuất mà còn phục vụ cho con người, trong đó điện năng là
một phần vô cùng quan trọng trong hệ thống năng lượng . Bất kỳ một ngành kinh
tế nào muốn phát triển cũng cần có điện, vì vậy điện năng phải đi trước một bước.
Trong việc sản xuất truyền tải điện năng , vai trò nhà máy điện cực kỳ quan trọng.
Nhà máy điện chính là nơi sản xuất điện để cung cấp cho hộ tiêu thụ, nó là khâu
quan trọng nhất trong hệ thống điện .
Căn cứ vào nhiên liệu sử dụng cho nhà máy điện người ta chia ra: Nhà máy nhiệt
điện, thủy điện, phong điện, nhà máy điện nguyên tử, nhà máy điện năng lượng
mặt trời ...
Là một sinh viên ngành hệ thống điện em được giao đề tài tốt nghiệp cao đẳng
điện kỹ thuật về thiết kế phần điện trong nhà máy điện kiểu nhiệt điện ngưng hơi
có công suất 240MW gồm 4 tổ máy công suất mỗi tổ 60MW.
Nhà máy nhiệt điện người ta dùng nhiên liệu là than đá hoặc khí, trong đó than
đá dùng rộng rãi nhất. Để quay máy phát điện người ta dùng Tua bin hơi nước,
máy hơi nước, động cơ đốt trong và tua bin khí; Trong đó tua bin hơi nước có khả
năng cho công suất cao, vận hành kinh tế nên được dùng rộng rãi.
Tùy thuộc vào mục đích sử dụng mà nhà máy nhiệt điện được chia ra làm 2 loại:
Nhiệt điện ngưng hơi và nhiệt điện trích hơi.
Riêng đề tài của em sử dụng nhà máy nhiệt điện ngưng hơi là nhà máy sử dụng
toàn bộ hơi để sản xuất điện năng. Vì vậy trong phần thiết kế phần điện trong nhà
máy điện ngoài việc đảm bảo yêu cầu về kỹ thuật cũng cần xét đến yếu tố kinh tế
sao cho nhà máy do mình thiết kế vừa đảm bảo kỹ thuật lại vừa rẻ, đó chính là tiêu
chí trong đề tài thiết kế của em. Với những kiến thức đã học trên lớp do thầy cô
giảng dạy,đặc biệt được sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy Hạ Đình Trúc mà em
đã hoàn thành đề tài của mình. Tuy nhiên do sự hạn chế về kiến thức cũng như
thời gian có hạn nên trong quá trình hoàn thành đề tài cũng không tránh khỏi sự
sai sót, em mong các thầy bỏ qua và góp ý để đề tài của em hoàn thiện hơn . Sau

đây là phần tính toán, thiết kế của em về đề tài mà em đã được nhận .
Đà Nẵng, ngày 26 tháng 6 năm 2006
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Hùng Sơn


Baỡi thi cuọỳi khoaù

GVHD: Haỷ ỗnh Truùc

CHNG I
CN BNG CễNG SUT - CHN PHNG N
TNH TON
1-1 Chn mỏy phỏt in :
Theo nhim v thit k: Thit k phn in trong nh mỏy in kiu nhit in
ngng hi gm 4 t mỏy, Tng cụng sut 240MW, cụng sut mi t mỏy 60MW.
Theo ti liu 1 ta chn c mỏy phỏt in cú thụng s nh bng 1-1.
Bng 1-1.
Loi mỏy
phỏt

n
(v/ph)

S
(MVA)

TB-60-2

3000

75

P
U
cos
(MW) (kV)
60

10,5

0,8

I
(kA)

Xd

Xd

Xd

4,125

0,146

0,22

1,691

1-2. Cõn bng cụng sut:
1-2-1. Ph ti cp in ỏp mỏy phỏt: (UF = 10,5kV).
- th ph ti: Hỡnh 1.
- Cụng sut cc i: PUFmax =50MW, h s cụng sut cosF = 0,8
- Cụng sut biu kin cc i:
P
50
SUFmax = UFmax
62,5 (MVA).
Cos F 0,8
- Cụng sut ph ti ti thi im t:
P 0 (t)
P
SUF(t) = UFmax 0
(MVA).
(1-1)
Cos F 100
Da vo th ph ti: Hỡnh 1; PUFmax, cosF, v cụng sut biu thc
(1-1) ta tớnh phõn b cụng sut cho ph ti cp in ỏp mỏy phỏt. Kt qu c ghi
trong bng 1-2.
Bng 1-2.
Thi
0 4 4 8 8 12 12 16 16 18 18 20 20 22 22 24
gian(h)
70
70
90
90
80

100
90
80
P%
SUF
50
62,5
56,25
50
43,75
43,75
43,75
(MVA) 56,25
1-2-2. Ph ti cp in ỏp trung: (UT =110kV).
- th ph ti: Hỡnh 2.
- Cụng sut cc i: PUTmax =70MW, h s cụng sut cos T = 0,8.
P
70
- Cụng sut biu kin: SUTmax = UTmax
87,5 (MVA).
Cos T 0,8
- Cụng sut ph ti ti thi im t:
P 0 (t)
P
SUT(t) = UTmax 0
(MVA).
(1-2)
Cos T 100
SVTH : Nguyóựn Huỡng Sồn

Trang :1


Baỡi thi cuọỳi khoaù

GVHD: Haỷ ỗnh Truùc

Da vo th ph ti: Hỡnh 2; PUTmax, cosT, v cụng sut biu thc (1-2) ta
tớnh phõn b cụng sut cho ph ti cp in ỏp trung. Kt qu c ghi trong
bng 1-3
Bng 1-3
Thi
0 4 4 8 8 12 12 16 16 20 20 22 22 24
gian(h)
P%
80
80
100
100
90
80
70
SUT (MVA)
70
70
87,5
87,5
78,75
70
61,25

1-2-3. Ph ti cp in ỏp cao: (UC =220kV).
- th ph ti: Hỡnh 3.
- Cụng sut cc i: PUCmax =60MW, h s cụng sut cos T = 0,8.
P
60
75 (MVA).
- Cụng sut biu kin: SUCmax = UCmax
Cos C 0,8
- Cụng sut ph ti ti thi im t:
P 0 (t)
P
SUC(t) = UTmax 0
(MVA).
(1-3)
Cos C 100
Da vo th ph ti: Hỡnh 3; PUCmax, cosC, v cụng sut biu thc (1-3) ta
tớnh phõn b cụng sut cho ph ti cp in ỏp cao. Kt qu c ghi trong
bng 1-4
Bng 1-4
Thi
0 4
4 12 12 16 16 24
gian(h)
P%
90
100
90
80
SUC (MVA)
67,5

75
67,5
60
1-2-4. Cụng sut t dựng ca nh mỏy:
Std(t) = Stdmax(0,4 + 0,6. S F (t) )

S NMõm
S (t)
=.SNMm(0,4 + 0,6. F )
S NMõm

Trong ú:
Std(t) : Ph ti t dựng ti thi im t .
SNMm: Cụng sut nh mc ca nh mỏy.
SNMm = 75.4 = 300 (MVA).
: Phn trm lng in t dựng, = 6%.
SF (t) :Cụng sut phỏt ca nh mỏy ti thi im t.
Stdmax=. S NMõm =0,06.300=18 (MVA)
Vỡ nh mỏy phỏt cụng sut tha v h thng nờn :
SF (t) = S NMõm
Suy ra:Std(t) =Stdmax=18 (MVA)
1-2-5. Cụng sut d tr h thng (DTHT).
SDTHT = kDT%.SHT + SNMm - (SUFmax + SUTmax + SUCmax +Stdmax)
SVTH : Nguyóựn Huỡng Sồn

Trang :2


Baỡi thi cuọỳi khoaù

GVHD: Haỷ ỗnh Truùc

= 2%.5000 + 300 - (62,5 + 87,5 + 75 + 18) = 157 (MVA).
1-2-6. Lp bng cõn bng cụng sut:
T cỏc kt qu tớnh toỏn trờn ta cú bng cõn bng cụng sut ca ton nh mỏy nh
bng 1-6.
Bng 1-6
Thi gian(h)
SUF(t) (MVA)
SUT(t) MVA)
SUC(t)(MVA)
Std(t) (MVA)
Spt (MVA)
SNMm (MVA)
Stha (MVA)

0 4
56,25
70
67,5
18
211,75
300
88,25

48
50
70
75
18

213
300
87

8 12
62,5
87,5
75
18
243
300
57

12 16 16 18 18 20 20 22 22 24
56,25
50
43,75
43,75 56,25
87,5
78,75
78,75
70
61,25
67,5
60
60
60
60
18
18

18
18
18
229,25 206,75 200,5 191,75 195,5
300
300
300
300
300
70,75
93,25
99,5
108,25 104,5

1-2-7. th ph ti tng:
Trong ú:
+ 1: th ph ti t dựng.
+ 2: th ph ti cp in ỏp mỏy phỏt
+ 3: th ph ti cp in ỏp cao
+ 4: th ph ti cp in ỏp trung.
+ 5: th ph ti tng.
+ 6: th ph ti tng cụng sut nh mỏy.
+ Phn gch chộo: Cụng sut tha

SVTH : Nguyóựn Huỡng Sồn

Trang :3


Baỡi thi cuọỳi khoaù

GVHD: Haỷ ỗnh Truùc

S (MVA)

6

300

270

240

210

5

180

150

120
4
90

3

60

2

30

1
T (h)

0

4

8

SVTH : Nguyóựn Huỡng Sồn

12

16

20

24

Trang :4


Baỡi thi cuọỳi khoaù

GVHD: Haỷ ỗnh Truùc

1-3. xut phng ỏn tớnh toỏn:

Yờu cu k thut khi vch phng ỏn ni in:
Thnh phn phn trm cụng sut ph ti cp in ỏp mỏy phỏt so vi tng cụng
sut ca nh mỏy:
S UF 0 0

S UFmax
100 .
S NM

Trong ú SUFmax : cụng sut cc i ca ph ti cp in ỏp mỏy phỏt.
T bng 1-2 ta cú : SUFmax = 62,5 (MVA).
S UF 0 0

62,5
100 20,8% .
300

Ta thy SUF% = 20,8% > 15%: ta xõy dng s thanh gúp cp in ỏp mỏy phỏt.
- Vỡ c 2 phớa cao v trung u trung tớnh trc tip ni t nờn s dng mỏy bin ỏp
t ngu liờn lc.
1-3-1. Phng ỏn 1:
HT

TBPP 220KV

TBPP 110KV

B1

B2

B3

TBPP 10,5KV

F1

F2

F3

F4

a. Mụ t phng ỏn :
Dựng mt MBA 2 cun dõy ni b mỏy phỏt F4 vo thanh gúp trung ỏp 110KV,
3 mỏy phỏt cũn li ni vo thanh gúp cp in ỏp mỏy phỏt, h thng ni vi thanh
gúp cao ỏp 220KV. Dựng 2 MBA t ngu liờn lc gia 3 cp in ỏp: H, trung,
cao.
b. u iờm:
Bo m tin cy yờu cu cung cp in v s liờn lc gia cỏc cp in ỏp,
gia nh mỏy vi h thng. MBA t ngu chn c cụng sut nh do cú ni b
phớa trung. Thit b thanh gúp cp in ỏp mỏy phỏt cú s lng nh do s mỏy ni
vo thanh gúp ớt. Do ni b phớa trung nờn thit b cỏch in r ,MBA ni b nh.
m bo cỏc yờu cu k thut v nguyờn tc chn s .
c. Nhc im:

SVTH : Nguyóựn Huỡng Sồn

Trang :5

Baỡi thi cuọỳi khoaù

GVHD: Haỷ ỗnh Truùc

Dựng MBA t ngu nờn dũng ngn mch ln. Bo v khi ni b MF-MBA vo
phớa trung.
1-3-2: Phng ỏn 2:
HT

TBPP 110KV

TBPP 220KV

B1

B2

B3

TBPP 10,5KV

F1

F2

F3

F4

a. Mụ t phng ỏn :
Dựng 1 MBA 2 cun dõy ni b mỏy phỏt F1 vo thanh cao ỏp 220 KV, 3 mỏy phỏt
cũn li ni vo thanh gúp cp in ỏp mỏy phỏt, h thng ni vi thanh gúp cao ỏp
220 KV. Dựng 2 MBA t ngu liờn lc.
b. u im :
óm bo tin cy v yờu cu cung cp in ,óm bo s liờn lc gia cỏc cp in
ỏp v gia nh mỏy vi h thng .Do cú ni b MBA B1 v mỏy phỏt F1 vo thanh
gúp cao ỏp nờn 2 MBA B2 v B3 cú th chn cụng sut bộ hn ,s mỏy phỏt ni vo
TG cp in ỏp mỏy phỏt gim,TBPPcp UF n gin hn.
c. Nhc im:
Giỏ thnh cỏch in ca MBA 2 cun dõy ni vo phớa cao ỏp ln nờn kộm hiu
qu kinh t.
1-3-3: Phng ỏn 3:
a. Mụ t phng ỏn :
Dựng 2 MBA 2 cun ni b 2 mỏy phỏt F1, F2 ni trc tip vo thanh gúp cp
in ỏp cao. 2 mỏy phỏt cũn li ni vo thanh gúp cp in ỏp mỏy phỏt. Dựng 2
MBA t ngu liờn lc gia cỏc cp in ỏp v cỏc h thng. H thng ni vo
thanh gúp cp in ỏp cao.

SVTH : Nguyóựn Huỡng Sồn

Trang :6


Baỡi thi cuọỳi khoaù

GVHD: Haỷ ỗnh Truùc
HT

TBPP 220KV

B1

B2

TBPP 110KV

B3

B4
TBPP 10,5KV

F1

F3

F2

F4

b. u im :
S lng mỏy phỏt ni vo thanh gúp cp in ỏp mỏy phỏt ớt nờn thanh gúp gn,
gim vn u t gia cỏc cp in ỏp v h thng.m bo c s liờn lc gia
cỏc cp in ỏp v s liờn lc gia nh mỏy vi h thng.
c. Nhc im:
S dng nhiu MBA nờn giỏ thnh cú th tng ,khi mỏy phỏt F3 hoc F4 ngng thỡ
cụng sut cú th khụng cp cho ph ti cp in ỏp mỏy phỏt v t dựng . Dũng
ngn mch ln, bo v khi ni b mỏy phỏt-MBA vo phớa cao.
1-3-4. Phng ỏn 4:
HT

TBPP 110KV

TBPP 220KV

B1

B2
TBPP 10,5KV

F1

F2

F3

F4

a. Mụ t phng ỏn:
C 4 mỏy phỏt ni vo thanh gúp cp in ỏp mỏy phỏt. H thng ni vỏo thanh
gúp cp in ỏp cao. Dựng 2 MBA t ngu liờn lc.
b. u im:
SVTH : Nguyóựn Huỡng Sồn

Trang :7


Baỡi thi cuọỳi khoaù

GVHD: Haỷ ỗnh Truùc

m bo tin cy yờu cu cung cp iờn cng nh s liờn lc gia cỏc cp in
ỏp. S lng MBA ớt nờn n gión trong vic lp t cng nh vn hnh. m bo
cỏc yờu cu k thut v nguyờn tc chn s .
c. Nhc im:
Xõy dng thanh gúp cp in ỏp mỏy phỏt phc tp v tn kộm nờn giỏ thnh cú
th tng.
1-3-5. Kt lun:
Qua phõn tớch trờn ta thy:
Phng ỏn 1 v 4 dự cng cú nhc im nhng ta thy u im ca 2 phng
ỏn ú ni tri, chim u th hn, tha món v mt k thut v kinh t nờn ta chn 2
phng ỏn ny so sỏnh v mt kinh t v k thut.

CHNG II
CHN MY BIN P - CHN KHNG IN PHN
ON TNH TON TN THT IN NNG QUA
MY BIN P
2-1. Chn cụng sut mỏy bin ỏp:
- Cụng sut MBA c chn phi kh nng cung cp in theo yờu cu ca
ph ti trong iu kin bỡnh thng cng nh s c.
2-1-1. Chn cụng sut MBA cho phng ỏn 1:
HT

TBPP 220KV

TBPP 110KV

B1

B2

B3

TBPP 10,5KV

F1

F2

F3

F4

a. Chn MBA B3 :
MBA B3 c chn theo iu kin sau:
SmB3 SmMF = 75 (MVA).
Theo ti liu 1 ta chn c MBA B3 cú thụng s nh bng 2-1.
b. Chn MBA t ngu liờn lc B1 v B2:
c chn theo iu kin:

SVTH : Nguyóựn Huỡng Sồn

Trang :8


Baỡi thi cuọỳi khoaù

GVHD: Haỷ ỗnh Truùc

S õmB1 S õmB2

1 S thổỡa
.
.
2 K cl

3

Vi : Stha =



(SmFi- Stdimax)- SUfmin

i 1

= 3.(75 - 4,5) - 43,75 = 167,75 (MVA)


1 167,75
S õmB1 S õmB2 .
167,75(MVA)
2 0,5

Theo ti liu 1 ta chn c MBA B1, B2 cú thụng s nh bng 2-1.
Bng 2-1
Loi

in ỏp cun
dõy(kW)

Sm
(MVA)

C

T

80

121

A

200

230

T

H

C-T

10,5
121

11

UN%

PN (kW)
T-H

C-H

C-T

310
430

C-H

P0
T-H

10,5
11

32

20

(kW)

I0%

70

0,55

105

0,5

c. Kim tra quỏ ti bỡnh thng:
Vỡ cỏc MBA c chn cú Sm Stớnh toỏn nờn khụng cn kim tra quỏ ti thng.
d. Kim tra quỏ ti s c:
.*. Khi b F4 - B3 ngng lm vic.
Trong trng hp ny cụng sut cung cp cho ph ti phớa trung ly t cun chung
ca hai mỏy bin ỏp t ngu do ú ta phi kim tra cun chung.
iu kin kim tra:
2.K sc
qt .K cl .S õmB1 S UT max (2.3)
Trong ú:
sc
K sc
qt : H s quỏ ti s c, vi MBA t ngu K qt = 1,2
SUTmax: Cụng sut ln nht ca ph ti phớa trung ỏp
T bng 1-3 ta cú SUTtmax = 87,5 (MVA)
Vy 2.K sc
qt .K cl .S õmB1 2.1,2.0,5.200 240 MVA
2.K sc
qt .K cl .S õmB1 S UT max
Vy khi b F4 - B3 ngng lm vic thỡ MBA B1, B2 tho món iu kin quỏ ti s
c.
*. Khi MBA B1 (hoc B2) ngng lm vic:
Gi s B1ngng lm vic thỡ yờu cu MBA B2 cũn li vi kh nng quỏ ti ca nú
phi cung cp cho ph ti phớa trung v phớa cao , khi ú iu kin kim tra l :
K qtsc .K cl .S õmB 2 SUTmax - Sb(F4-B3)+ S (MVA)

Trong ú:
Sb(F4-B3)=SmF4 - StdF4=75 - 4,5 =70,5 (MVA)
SUTmax = 87,5 MVA (theo bng 1-3)
S = SCmax- SDTHT = 75 - 157 = - 82 (MVA) <0
S = 0
1,2.0,5.200=120 > 87,5 - 70,5 =17 (MVA)
Vy MBA B1, B2 m bo iu kin quỏ ti s c
SVTH : Nguyóựn Huỡng Sồn

Trang :9


Baỡi thi cuọỳi khoaù

GVHD: Haỷ ỗnh Truùc

2-1-2. Chn cụng sut MBA cho phng ỏn 4:
HT

TBPP 110KV

TBPP 220KV

B1

B2

TBPP 10,5KV

F1

F2

F3

F4

a. Chn MBA t ngu liờn lc B1 v B2:
c chn theo iu kin:
1 S
S õmB1 S õmB2 . thổỡa .
2 K cl
4

Vi : Stha =



SmFi- SUFmin - Stdmax

i 1

= 4.75 - 43,75 - 18 = 238.25 (MVA)


S õmB1 S õmB2

1 238.25
.
238.25(MVA)

2 0,5

Theo ti liu 1 ta chn c MBA B1, B2 cú thụng s nh bng 2-2.
Bng 2-2
Loi
A

Sm
UC
UT
UH
P0
(MVA) (KV) (KV) (KV) (kW)
250

230

121

11

120

PNC-T
(kW)

I0%

520

0,5

UN%
C-T
11

C-H
32

T-H
20

b. Kim tra quỏ ti bỡnh thng:
Vỡ cỏc MBA c chn cú Sm Stớnh toỏn nờn khụng cn kim tra quỏ ti thng.
c. Kim tra quỏ ti s c:
Gi s s c MBA B1 thỡ yờu cu MBA B2 phi cung cp cho ph ti cp in
ỏp trung,v mt phn ph ti phớa cao ỏp.
SVTH : Nguyóựn Huỡng Sồn

Trang :10


Baỡi thi cuọỳi khoaù

GVHD: Haỷ ỗnh Truùc

iu kin kim tra:
kqtsc.kcl.SmB2 SUTmax - Sõ
vi : Sõ = 0
SUTmax = 87,5 (MVA). (bng 1-3)

1,2.0,5.250 = 150 (MVA) >87,5 (MVA).
Vy MBA B2 khụng b quỏ ti khi s c MBA B1.
2-2. Tớnh toỏn tn tht in nng trong mỏy bin ỏp:
2-2-1. Phng ỏn 1:
a. Tn tht in nng trong MBA B3 .
S i2 t i
.
2
i 1 S õmB3
24

AB3 = P0.t + PN .

Suy ra : Si = Sb(F4-B3) = 70,5 (MVA)
Vy : AB3 = 80.8760 +

310.365
.(70,5)2 . 24
80 2

= 2809739,2 (kWh) = 28097,74 ( MWh).
b: Tn tht in nng trong MBA t ngu B1 v B2.
Vỡ 2 MBA ging nhau v lm vic song song nờn :
AB1,2 = nP0t +

2
2
2
S iC
S iT

S iH
1







t i

P


P


P
NC S
NT
NH
n
S õmB
S õmB
õmB

trong ú: SmB : cụng sut nh mc ca MBA t ngu,
SmB = 200 (MVA).
n: s MBA lm vic song song, n = 2.
SiC, SiT, SiH : cụng sut qua cun cao , trung , h ti mi thi im ti.
P0 tn tht khụng ti MBA , P0 = 105 (KW).
PNC , PNT , PNH : tn tht ngn mch ca cỏc cun cao , trung , h.
Vỡ ta ch bit PNC-T nờn cú th xem:
1
1
PNC-T = .430 = 215 (KW).
2
2
P H PNT H

ta cú : PNC = 0,5 PNCT NC


K 2 cl
K 2 cl


PNC-H = PNT-H =


215 215

215 (KW)
= 0,5 430
0,5 2 0,5 2

PNT = 0,5 PNCT




= 0,5 430


SVTH : Nguyóựn Huỡng Sồn

PNT H PNC H


K 2 cl
K 2 cl

215 215

215 (KW)
0,52 0,52

Trang :11


Baỡi thi cuọỳi khoaù

GVHD: Haỷ ỗnh Truùc

PNCH PNTH


PNCT
2
2
K cl
K cl


PNH = 0,5

215 215


430 645 (KW)
2
2
0,5
0,5


= 0,5

Cụng sut qua cỏc cun cao , trung, h MBA:
3

SH =

(S

õmF

S td max ) SUF (t )

1

= 3.(75 - 4,5) - SUF(t)
ST = SUT (t) - Sb(F4-B3)
SC = SH - ST .
Kt qu tớnh toỏn c ghi trong bng 2-3:
Bng 2-3
T(h)
0 4
SH(MVA) 155,25
ST(MVA) -0,5
SC(MVA) 155,75

48
161,5
-0,5
162

8 12
149
17
132

12 16 16 18 18 20
155,25 161,5

167,75
17
8,25
8,25
138,25 153,25
159,5

20 22 22 24
167,75 155,25
-0,5
-9,25
168,25 164,5

Ta cú:
S2iCti = 155,75 2 .4 +162 2 .4 + 132.4 + 138,25 2 .4 + 153,25 2 .2 + 159,5 2 .2 +
+168,25 2 .2 +164,5 2 .2 = 556744,75
2
S iTti = (-0,5)2 .10 + 172.8 + 8,252 .4+(-9,25)2 .2 = 2757,875
S2iHti = 155,252 .10 +161,52.6 +1492 .4 + 167,752.4 = 598883,375
1 365
.(215.556744,75+215.2757,875+
2 200 2

AB1,2=2.105.8760+ .

+645.598883,375) = 4150838,588(KWA) = 4150,84(MWh).
Vy tn tht in nng trong MBA ca phng ỏn 1 l:
A1 = AB3 + AB1,2 = 2809,74 + 4150,84= 6960,58 ( MWh).
2-2-2: Phng ỏn 4:
Vỡ 2 MBA B1, B2 ging nhau v lm vic song song nờn:

S
1
A = nP0t+ PNC iC
n
S õmB


2


S
PNT iT

S õmB

2


S
PNH iH

S õmB





2

t i


Tng t phng ỏn 1 ta cú:
1
1
PNC-T = .520 = 260 ( KW).
2
2
PNC H PNT H

Suy ra : PNC = 0,5 PNCT 2 2 .
K cl
K cl


PNC-H = PNT-H =



= 0,5 520



260 260

260 (KW)
0,52 0,52

PNT = 0,5 PNCT

SVTH : Nguyóựn Huỡng Sồn

PNT H PNC H


K 2 cl
K 2 cl

Trang :12


Baỡi thi cuọỳi khoaù

GVHD: Haỷ ỗnh Truùc


= 0,5 520


260 260

260 .
0,52 0,52

PNCH PNT H


PNCT

2
2
K cl
K cl


PNH = 0,5

260 260


520 780 (KW)
2
2
0,5
0,5


= 0,5

Cụng sut qua cỏc cun cao , trung, h MBA:
SC = SUC (t).
ST = SUT (t)
SH = SC + S T .
Kt qu tớnh toỏn c ghi trong bng 2-4:
Bng 2-4
T(h)
0 4
ST(MVA)
70

SC(MVA) 67,5
SH(MVA) 137,5

48
70
75
145

8 12
87,5
75
162,5

12 16
87,5
67,5
155

16 18
78,75
60
138,75

18 20 20 22 22 24
78,75
70
61,25
60
60
60

138,75
130
121,25

S2iCti = 702 .10 + 87,52.8 + 78,752 .4+ 61,252 .2 = 142559,38
S2iTti = 67,52 .8 + 752.8 +602 .8 = 110250
S2iHti = 137,52.4 + 1452.4 + 162,52.4 + 1552.4 + 138,752.4 + 1302 .2 +
+121,252 .2 = 501659,4
Vy: AB1,2 = 2.120.8760 +

1 365
(260.142559,38 + 260.110250
.
2 250 2

+780.501659,4) = 3436912,331(kWh) = 3436,91 (MWh).
2-2-3. Kt lun :
T nhng kt qu tớnh toỏn trờn ta cú bng kt qu tớnh toỏn tn tht in nng
nh sau.

Phng n
1
4

Bng 2-5
Tn tht in nng(MWh)
6960,58
3436,91

2-3. Chn khỏng in phõn on:

Khỏng in cú tỏc dng hn ch dũng ngn mch khi s c ngn mch, lm tng
in ỏp d trờn thanh gúp; T ú ta cú th chn c khớ c in hng nh
iu kin chn:
- UmK UmMng
- ImK > Ilvcb .
2-3-1. chn khỏng in phõn on cho phng ỏn 1:
2.3.1.1. Phõn b ph ti cp in ỏp mỏy phỏt cho cỏc phõn on :

SVTH : Nguyóựn Huỡng Sồn

Trang :13


Baỡi thi cuọỳi khoaù

GVHD: Haỷ ỗnh Truùc

B1

B2
K2

K1
PII

PI

5 MW

F1

PIII

5 MW

F3

F2

2 10 MW

2 10 MW

Phng ỏn 1 gm 3 phõn on:
- Phõn on I: 1 ng dõy kộp 10MW = 10MW.
Ta cú: Pmax =10MW, CosF = 0,8.
P
10
+ Smax = max
12,5(MVA)
Cos 0,8
P
10
+ Smin =70%. max 0,7
8,75(MVA)
Cos
0,8
- Phõn on II: 2 ng dõy kộp 10MW = 20MW.
2 ng dõy n 5 MW =10 MW
Ta cú: Pmax =30MW, CosF = 0,8.

Pmax 30

37,5(MVA)
Cos 0,8
Pmax
30
+ Smin =70%.
0,7
26,25(MVA)
Cos F
0,8

+ Smax =

- Phõn on III: Tng t phõn on I.
2.3.1.2 Tớnh dũng in lm vic bỡnh thng qua khỏng:
Lung cụng sut qua khỏng k1, k2 s l:
1
(SmF2 - StdF2 - SPII min)
2
1
=
(75 - 4,5 - 26,25) = 22,125 (MVA).
2

SK1 = SK2 =

Dũng in qua khỏng lỳc bỡnh thng:
SK
22,125

I lvbt

1,22(kA)
3U õmF
3 10,5

SVTH : Nguyóựn Huỡng Sồn

Trang :14


Baỡi thi cuọỳi khoaù

GVHD: Haỷ ỗnh Truùc

2.3.1.3 Tớnh dũng in lm vic cng bc qua khỏng:
a.Xột tỡnh trng 1 mỏy bin ỏp ngng lm vic
Gi s mỏy bin ỏp B2 ngng lm vic, lỳc ny cụng sut qua qua khỏng K2 l ln
nht:
SK2 = SBA + StdF3max + SPIIImin - SmF3 .
Vi: SBA = min(Sthamax , kqtsc.Smu ) .
+ kqtsc .Smu =kqtsc .kcl . SmBAB2 = 1,2.0,5.200 = 120(MVA).
3

+ Sthamax

=

(SmFi - Stdmax) - SUFmim

= 3(75-4,5) - 43,75

i1

= 167,75 (MVA)
SBA = min(167,75 , 120) = 120 (MVA).
Vy ScbK2 = 120 + 12,5 + 4,5 - 75 = 62 (MVA).
b. Trng hp mỏy phỏt F2 ngng lm vic:
Cụng sut truyn qua khỏng K1 , K2 cú giỏ tr nh nhau:
ScbK1 = ScbK2 =

1
(SpIImax + StdF2max) (MVA)
2

1
2

= (37,5 + 4,5 ) = 21 (MVA)
c. Trng hp mỏy phỏt F1 hoc F3 ngng lm vic.
Gi s F3 ngng lm vic:
ScbK2 = SBAB2 + SPIII.
- Khi ph ti cp in ỏp mỏy phỏt cc tiu:
2

1 2
+ SBAB2 = S õmFi S tdmax S UFmin
2 i 1
i 1

=

1
(2.75 - 2.4,5 - 43,75) = 48,625 (MVA).
2

ScbK2 =SBAB2 + SPIIImin = 48,625 + 8,75= 57,375 (MVA).
- Khi ph ti cp in ỏp mỏy phỏt ln nht:
2

1 2
+ SBAB2 = S õmFi S tdmax S UFmax
2 i 1
i 1

=

1
(2.75 - 2.4,5 - 62,5) = 39,25 (MVA).
2

ScbK2 =SBAB2 + SPIIImax =39,25 + 12,5 = 51,75 (MVA).
So sỏnh 2 trng hp trờn ta chn ScbK2 = 57,375 (MVA) .
d. Kt lun:
So sỏnh cỏc trng hp ó xột trờn c lỳc bỡnh thng cng nh s c ta chn
ScbK2 = 62 (MVA) lm c s chn khỏng in phõn on.
S cbK
62
I cbK

3,409(kA) .
3U õmF
3 10,5
Theo ti liu 1 ta chn c loi khỏng k1 , k2 cú cỏc thụng s nh bng 2-6.

SVTH : Nguyóựn Huỡng Sồn

Trang :15


Baỡi thi cuọỳi khoaù

GVHD: Haỷ ỗnh Truùc

Loi khỏng in
PbA-10-4000-8

Um
(kV)
10

Im
(A)
4000

XK%
8

Bng 2-6
Iụ Iụn

Giỏ
(kA) (kA)
67
53

Pm
(kW)
29,7

2.3.1.4. Kim tra lch in ỏp:
a. Vi Xk%=10%
- Lỳc lm vic bỡnh thng
I
1,22
1 0,8 2 1,83% Ucp = 2% .
Ubtk% = Xk%. lvbt .sin = 10.
4
I õmK
- Lỳc lm vic cng bc:
I
3,409
Ucbk% = Xk%. cbK .sin = 10.
1 0,8 2 5,11% Ucp = 5% .
4
I õmK
Khỏng ó chn khụng m bo yờu cu.
b.Vi Xk%=8%
- Lỳc lm vic cng bc:
I
3,409

Ucbk% = Xk%. cbK .sin = 8.
1 0,8 2 4,09% Ucp = 5% .
4
I õmK
Vy khỏng ó chn m bo yờu cu
2-3-2. Chn khỏng in phõn on cho phng ỏn 4:
2.3.2.1: Phõn b ph ti cp in ỏp mỏy phỏt cho cỏc phõn on :
B2

B1
K1
PII

PI

5

K2

10 MW

MW

F1

PVI

PIII

10 MW

5 MW

F3

F2

K4

K3

10 MW

F4

10 MW

Phng ỏn 4 gm 4 phõn on thanh gúp ni vo v phõn b ph ti nh sau:
- Phõn on I: Gm 1 ng dõy kộp 10 MW = 10 MW
1 ng dõy n 5 MW = 5 MW
Ta cú Pmax = 15MW , cosF = 0,8
P
15
+ Smax = max =
= 18,75( MVA)
cos F 0,8
SVTH : Nguyóựn Huỡng Sồn

Trang :16

Baỡi thi cuọỳi khoaù

GVHD: Haỷ ỗnh Truùc

Pmax
15
= 0,7.
= 13,125 ( MVA)
0,8
cos F
Phõn on II :1 ng dõy kộp 10 MW
Ta cú : Pmax = 10MW , cosF = 0,8
P
10
+ Smax = max =
= 12,5 ( MVA)
cos F 0,8
P
10
+ Smin = 70% max = 0,7.
= 8,75 ( MVA).
0,8
cos F
+ Smin = 70%.

Phõn on III tng t phõn on I.
Phõn on IV tng t phõn on II.
Phõn on II v phan on IV ni vo mỏy bin ỏp t ngu.
2.3.2.2.Dũng in lm vic bỡnh thng qua khỏng:

Lung cụng sut qua cỏc khỏng luụn bng nhau:
1
(SmF1 - StdF1 - SPImin ).
2
1
= (75 - 4,5 - 13,125 ) = 28,69 (MVA) .
2

Sk1 = Sk2 = Sk3 = Sk4 =

Dũng in qua khỏng lỳc bỡnh thng:
S K1
28,69
Ik1 = Ik2 = Ik3 = Ik4 =

1,58 (kA).
3U õmF
3 10,5
2.3.2.3.Dũng in lm vic cng bc qua khỏng :
a.Xột tỡnh trng 1MBA ngng lm vic:
Gi s MBA B1 ngng lm vic, lỳc ny cụng sut qua khỏng k3 & k4 l ln nht.
ScbK3 = ScbK4 =

1
(SBAB2 + StdF4 + SPIVmax - SmF4)
2

Vi: SBAB2 = min(kqtsc.Smu ; Sthamax ).
+ kqtsc .Smu =kqtsc .kcl . SmBAB2 = 1,2.0,5.250 = 150 (MVA).
4

+ Sthamax =

S õmFi S tdmaxFi S UFmin
i 1

= 4(75 - 4,5) - 43,75=238,25 (MVA).
SBAB2 = min(150 ; 238,25) = 150 (MVA).
Vy: ScbK3 =ScbK4=

1
(150 + 4,5 + 12,5 - 75) = 46 (MVA).
2

b. khi t mch vũng ti k4.
Lỳc ny lung cụng sut qua khỏng k1 l ln nht.
ScbK1 = SmF1 - SPImin - StdFI
= 75 - 13,125 -4,5 = 57,375 (MVA).
c. Trng hp mỏy phỏt F2 hoc F4 ngng lm vic:
Gi thit F2 ngng lm vic, cụng sut truyn qua khỏng k1, k2:
- Khi ph ti cp in ỏp mỏy phỏt nh nht:

SVTH : Nguyóựn Huỡng Sồn

Trang :17


Baỡi thi cuọỳi khoaù

GVHD: Haỷ ỗnh Truùc

1
2

SBAB1 = SBAB2 =

3
3

S õmFi S tdmaxFi S UFmin
i 1
i 1


1
2

= (3.75 - 3.4,5 - 43,75) = 83,875 (MVA).
Lung cụng sut qua khỏng k1 v k2:
ScbK1 = ScbK2 =

1
(SBAB1 + SPIImin )
2

1
(83,875 + 8,75 ) = 46,31 (MVA).
2

=

- Khi ph ti cp in ỏp mỏy phỏt ln nht:
3

1 3
SBAB1 = SBAB2 = S õmFi S tdmaxFi S UFmax
2 i 1
i 1

1
2

= (3.75 - 3.4,5 - 62,5) = 74,5 (MVA).
Lung cụng sut qua khỏng k1 v k2:
1
(SBAB1 + SPIImax )
2
1
= (74,5 + 12,5) = 43,5 (MVA).
2

ScbK1 = ScbK2 =

So sỏnh 2 trng hp trờn ta chn ScbK1 = 46,31 (MVA) .
d. Trng hp t mỏy phỏt F1 ngh lm vic :
SK1= SK4 =

1
1
( SpImax+ StdF1max) = (18,75 + 4,5 ) = 11,625 (MVA)
2

2

e. Kt lun :
So sỏnh cỏc trng hp ó xột trờn c lỳc bỡnh thng cng nh s c ta chn
ScbK1 = 57,375 (MVA) lm c s chn khỏng in phõn on.
I cbK

S cbK
3U õmF



57,375
3 10,5

3,15(kA) .

Theo ti liu 1 ta chn c loi khỏng k1, k2 , k3, k4 cú cỏc thụng s nh bng 2-7.

Loi khỏng in
PbA-10-4000-8

Um
(kV)
10

Im
(A)
4000

XK%
8

Pm
(kW)
29,7

Bng 2-7
Iụ Iụn
Giỏ
(kA) (kA)
67
53

2.3.2.4. Kim tra lch in ỏp:
a.Vi Xk%=10%:
Lỳc lm vic bỡnh thng:
Ubtk% = Xk%.

I lvbt
1,58
.sin = 10.
1 0,8 2 2,37% Ucp = 2% .
I õmK
4

Vy khỏng ó chn khụng m bo yờu cu.

SVTH : Nguyóựn Huỡng Sồn

Trang :18


Baỡi thi cuọỳi khoaù

GVHD: Haỷ ỗnh Truùc

b.Vi Xk%=8%
- Lỳc lm vic bỡnh thng:
I
1,58
1 0,8 2 1,896% Ucp = 2% .
Ubtk% = Xk%. lvbt .sin = 8.
4
I õmK
- Lỳc lm vic cng bc:
I
3,15
1 0,8 2 3,78% Ucp = 5% .
Ucbk% = Xk%. cbK .sin = 8.
4
I õmK
Vy khỏng ó chn m bo yờu cu.

SVTH : Nguyóựn Huỡng Sồn

Trang :19


Baỡi thi cuọỳi khoaù

GVHD: Haỷ ỗnh Truùc

7CHNG III
TNH TON NGN MCH - TNH XUNG NHIT
V DềNG IN LM VIC TNH TON.
Mc ớch ca vic tớnh toỏn ngn mch l phc v cho vic chn cỏc khớ c
in v cỏc phn t cú dũng in chy qua . Phng phỏp tớnh toỏn ngn mch c
s dng l phng phỏp ng cong tớnh toỏn dựng trong n v tng i.
3-1: tớnh toỏn ngn mch cho phng ỏn 1:
3-1-1: S ụ thay th nh mỏy in:Nh hỡnh 3.1
3.1.1.1.S ni in cú im ngn mch :
HT

N2

N1

B1

B2

N3
K1
N4

P I

B3

K2
P III

PII

N5
N8

N5

N8

E1

N6

E2

N7
E4

E3

Hỡnh 3-1
1 .im ngn mch N1.
-Mc ớch: Chn v kim tra cỏc khớ c in v dõy dn cỏc mch phớa cao ỏp
220KV.
-Tỡnh trng s : Tt c cỏc mỏy phỏt,MBA v h thng u lm vic .
2. im ngn mch N2.
-Mc ớch: Chn v kim tra cỏc khớ c in v dõy dn mch phớa trung

ỏp110kV.
-Tỡnh trng s : Tt c cỏc mỏy phỏt,MBA v h thng u lm vic.
3. im ngn mch N3.
-Mc ớch: Chn v kim tra cỏc khớ c in cho mch h ỏp MBA liờn lc.
-Tỡnh trng s :Tt c mỏy phỏt ,MBA v h thng u lm vic tr MBA B1
ngh.
SVTH:Nguyóựn Huỡng Sồn

Trang:20


Baỡi thi cuọỳi khoaù

GVHD: Haỷ ỗnh Truùc

4. im ngn mch N4.
-Mc ớch: Chn v kim tra cỏc khớ c in cho mch phõn on.
-Tỡnh trng s : Tt c mỏy phỏt,MBA v h thng u lm vic tr mỏy
phỏt F1 , MBA B1.
5. im ngn mch:N5,N5, N6 .
-Mc ớch: Chn v kim tra cỏc khớ c in cho mch mỏy phỏt.
-Tỡnh trng s :
+im N5: Ch cú mỏy phỏt F1 lm vic.
+im N5: Tt c mỏy phỏt,MBA v h thng u lm vic tr mỏy phỏt F1.
+imN6: Ch cú mỏy phỏt F2 lm vic.
INtt = max(IN5 ,IN5 ,IN6).
6. im ngn mch: N8,N8 .
-Mc ớch: Chn v kim tra cỏc khớ c in cho mch t dựng.
-Tỡnh trng s : Tt c mỏy phỏt,MBA v h thng u lm vic bỡnh thng.
INtt = max(IN8,IN8).

7. im ngn mch: N7 .
-Mc ớch: Chn v kim tra cac khớ c in cho mch ni b.
-Tỡnh trng s : cỏc mỏy phỏt,MBA v h thng u lm vic bỡnh thng.
Trong ú: IN3 = IN4 + IN5
IN8 = IN5 + IN5
IN8= IN6 + IN5.
3.1.1.2. S thay th tớnh toỏn :
S thay th nh hỡnh 3-2
3.1.2. xỏc nh cỏc thụng s ca s thay th :
Chn Scb = 100MVA; Ucb= Utb
Ta cú: UcbH = 10,5kV
UcbT = 115kV
UcbC = 230kV
-Dũng in c bn cỏc cp in ỏp :
S cb
Icb=
3U cb
Vy: IcbH =
IcbT =
IcbC =

S cb
3U cbH

S cb
3U cbT
S cb
3U cbC

=

=
=

100
5,5(kA)
3.10,5
100
3.115
100
3.230

= 0,5(kA)
= 0,25(kA)

-in khỏng ca cỏc phn t :
+ in khỏng ca mỏy phỏt in:
X1 = X2 = X3 = X4 = XF1,2,3,4 = xd.

S cb
100
= 0,195
0,146.
S dm
75

+ in khỏng ca khỏng in phõn on
SVTH:Nguyóựn Huỡng Sồn

Trang:21

Baỡi thi cuọỳi khoaù

GVHD: Haỷ ỗnh Truùc

X5 = X6 = Xk1 = Xk2 =
X 14
0,0567

X 10
0,0875
X8
0,233

X9
0

X 13
0,0875

X5
0,11

X6
0,11

X K .% I cbH
8 5,5
= 0,11

.

.
100 I dmk 100 4

X 15
0,005

HT

X 12
0

X7
0,131

X4
0,195
X1
0,195

E1

X3
0,195

X2
0,195

E4

E3

E2

Hỡnh 3-2
+ in khỏng ca MBA B3:
X7 = XB3 =

U N % S cb
10,5 100
= 0,131
.

.
100 S dmB3 100 80

+ in khỏng ca cun h MBA B1, B2
X8 = X11 =

%
S cb
U%
1 U NC
%
H


NT H U NC
T .

200 k cl
k cl
S dmB

X8 = X11 =

1 32 20
100
= 0,233

11.

200 0,5 0,5
200

+ in khỏng ca cun trung MBA 1, B2:
X9= X12 =

U%
U%
1 %
U NC T NT H NC H
200
k cl
k cl

X9= X12 =

1
20 32 100

= -0,032<0

11
.
200
0,5 0,5 200

S cb
.
S dm

X9= X12 = 0
+ in khỏng ca cun cao MBA B1, B2:
X10 = X13 =

U%
U%
1 %
U NC T NC H NT H
200
k cl
k cl

X10 = X13 =

1
32 20 100
= 0,0875

11

.
200
0,5 0,5 200

SVTH:Nguyóựn Huỡng Sồn

S cb
.
S dm

Trang:22


Baỡi thi cuọỳi khoaù

GVHD: Haỷ ỗnh Truùc

+ in khỏng ca ng dõy liờn lc vi h thng:
X14 = XD = Xo.L.
X14 =

S cb
2
U cbC

1
100
= 0,0567
.0,4.150.
2

230 2

+ in khỏng ca h thng:
X15 = Xht = Xht*.
X15 = 0,25.

S cb
S HT

100
= 0,005
5000

3.1.3 Tớnh dũng ngn mch ti cỏc im:
3.1.3.1.im ngn mch N1:
1. S thay th v bin i s :nh hỡnh 3.3
Giỏ tr in khỏng trong quỏ trỡnh bin i:
X16 = X14 + X15 = 0,0567 + 0,005 =0,0617
0,0875
=0,0438
2
0,233
X
X18 = X8//X11 = 8 =
=0,1165
2
2
0,11
X
X19 = X5//X6 = 5 =

= 0,055
2
2
0,195
X
X20 = X1//X3 = 1 =
= 0,0975
2
2

X17 = X10//X13 =

X 10
2

=

X21 = X7 + X4 = 0,131 + 0,195 = 0,3265
X22 = (X19 + X2)// X20 =

( X 19 X 2 ). X 20
X 19 X 2 X 20

=

(0,055 0,195).0,0975
=0,07
0,0975 0,055 0,195

X23 = X22 + X18 = 0,1165 + 0,07 = 0,1865

X24 = X21//X23 =

X 21 . X 23
X 21 X 23

=

0,326.0,1865
= 0,119
0,326 0,1865

X25 = X24 + X17 = 0,119 + 0,0438 = 0,1628

SVTH:Nguyóựn Huỡng Sồn

Trang:23


Baỡi thi cuọỳi khoaù

GVHD: Haỷ ỗnh Truùc

X 16
0,0617

N1

HT

X 10

0,0875

X 13
0,0875

X8
0,233

X7
0,131

X4
0,195

E4

X1
0,195

X5
0,11

E1
N1

N1

X 16
0,0617

X 17
0,0438

X 11
0,233

X 21
0,326

X 18
0,1165

X3
0,195

X 16
0,0617

HT

X2
0,195

X 20
0,0975

E2

E1,3

E3

E2

E4

X 19
0,055

X6
0,11

X2
0,195

HT

E1,2,3

E4
HT

X 17
0,0438

X 21
0,326

X 21
0,326

X 23
0,1865

E4

X 16
0,0617

N1
X 18
0,1165

X 17
0,0438

N1
X 16
0,0617

X 22
0,07

E1,2,3

X 25
0,1628

E1,2,3,4

HT

Hỡnh 3.3
2. Tớnh dũng ngn mch:
in khỏng tớnh toỏn qui i v h n v tng i nh mc:
SVTH:Nguyóựn Huỡng Sồn

Trang:24