Đồ án tốt nghiệp - Thiết kế phần điện Nhà máy điện

Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế phần điện Nhà
máy điện












Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện Nhà máy điện
Trần Nam Hà - Lớp HTĐ - N1 - K39
1
CHƯƠNG I: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI VÀ ĐỀ XUẤT PHƯƠNG
ÁN NỐI DÂY

Chúng ta biết rằng điện năng tiêu thụ tại các hộ dùng điện luôn thay
đổi. Do vậy người ta phải dùng các phương pháp thống kê, dự báo, lập nên đồ

thị phụ tải từ đó lựa chọn phương thức vận hành, chọn sơ đồ nối điện hợp lý,
đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện và các chỉ tiêu kinh tế. Người ta căn cứ vào
đồ thị phụ tải để xác định công suất và dòng điện đi qua các thiết bị để tiến
hành chọn thiết bị, khí cụ, sơ đồ nối điện hợp lý.
I. CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN.
- Theo nhiệm vụ thiết kế nhà máy điện có công suất đặt là 400MW,
gồm 4 tổ máy phát điện, mỗi tổ máy có công suất định mức là 100MW
- Chọn máy phát điện đồng bộ tua bin hơi có các thông số sau:
Loại máy
S
(MVA)
P
(MW)
U
(KV)
I
(KA)
cosϕ
X"
d
X'
d
X
d
TBΦ-100-2
117,5 100 10,5 6,475 0,85 0,183 0,263 1,79

II. TÍNH TOÁN CÂN BẰNG CÔNG SUẤT.
Từ các giá trị P
max

ở các cấp điện áp đã cho trước, kết hợp với bảng
biến thiên công suất ta xây dựng đồ thị phụ tải ở các cấp điện áp, công thức
chung để tính toán như sau:

max
P%
P(t) .P
100
=


P(t)
S(t)
cos
=
ϕ

Trong đó:
- S(t): Là công suất biểu kiến của phụ tải tại thời điểm t.
- P(t): là công suất tác dụng của phụ tải tại thời điểm t.
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện Nhà máy điện
Trần Nam Hà - Lớp HTĐ - N1 - K39
2
- Cosϕ: Là hệ số công suất của phụ tải.
1. Phụ tải cấp điện áp máy phát: S
uF
.
U
đm
= 10,5 kV ; P

max
= 10MW ; cosϕ = 0,83
Ta có kết quả tính toán được ghi trong bảng sau:
t(h)
0÷4 4÷6 6÷88÷1
0
10÷1
2
12÷1
4
14÷1
6
16÷1
8
18÷2
0
20÷2
2
22÷2
4
P(%) 80 80 80 70 70 80 90 100 90 90 80
P
UF
(MW) 8 8 8 7 7 8 9 10 9 9 8
S
UF
(MV
A)
9,6
4

9,6
4
9,6
4
8,43 8,43 9,64 10,84 12,05 10,84 10,84 9,64

- Đồ thị phụ tải địa phương như sau:



Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện Nhà máy điện
Trần Nam Hà - Lớp HTĐ - N1 - K39
3
2. Phụ tải trung áp: S
T
.
U
đm
= 110kV; P
max
= 160MW ; cosϕ = 0,84
Ta có kết quả tính toán được ghi trong bảng sau:
t(h)
0÷4 4÷6 6÷8 8÷10 10÷1
2
12÷1
4
14÷1
6
16÷1

8
18÷2
0
20÷2
2
22÷2
4
P(%) 90 90 80 80 90 90 100 90 90 80 80
P
T
(MW
)
144 144 128 128 144 144 160 144 144 128 128
S
T
(MV
A)
171,4
3
171,4
3
152,3
8
152,3
8
171,4
3
171,4
3
190,4

8
171,4
3
171,4
3
152,3
8
152,3
8

- Đồ thị phụ tải trung áp.


Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện Nhà máy điện
Trần Nam Hà - Lớp HTĐ - N1 - K39
4
3. Phụ tải điện áp cao: S
c
.
U
đm
= 220kV; P
max
= 100MW ; cosϕ = 0,88
Ta có kết quả tính toán được ghi trong bảng sau:
t(h)
0÷4 4÷6 6÷8 8÷10 10÷1
2
12÷1
4

14÷1
6
16÷1
8
18÷2
0
20÷2
2
22÷2
4
P(%) 710 80 80 80 80 90 90 90 100 90 80
P
c
(MW) 70 80 80 80 80 90 90 90 100 90 80
S
c
(MVA
)
79,5
5
90,9
1
90,9
1
90,9
1
90,91
102,2
7
102,2

7
102,2
7
113,6
4
102,2
7
90,91

- Đồ thị phụ tải điện áp cao như sau:




Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện Nhà máy điện
Trần Nam Hà - Lớp HTĐ - N1 - K39
5
4. Phụ tải toàn nhà máy
P
max
= 4.100 = 400MW ; cosϕ = 0,85
P(t) =
max
P%
.P
100
; S(t) =
P(t)
cosϕ

Ta có kết quả tính toán công suất của toàn nhà máy trong bảng sau:
t(h)
0÷4 4÷6 6÷8 8÷10 10÷1
2
12÷1
4
14÷1
6
16÷1
8
18÷2
0
20÷2
2
22÷2
4
P(%) 80 80 80 80 90 90 100 100 90 90 80
P
nm
(MW
)
320 320 320 320 360 360 400 400 360 360 320
S
nm
(MV
A)
376,4
7
376,4
7

376,4
7
376,4
7
423,5
3
423,5
3
470,5
9
470,5
9
423,5
3
423,5
3
376,4
7

- Đồ thị phụ tải toàn nhà máy:


5. Phụ tải tự dùng.
Phụ tải tự dùng của nhà máy nhiệt điện được tính theo công thức sau:
S
tdmax
= α .
nm®m
td
P

400
7.
100. cos 100.0,82
=
ϕ
= 34,15MVA.
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện Nhà máy điện
Trần Nam Hà - Lớp HTĐ - N1 - K39
6
S
td(t)
=
nm
td max
nm®m
S(t)
S.0,40,6
S
⎛⎞
+
⎜⎟
⎝⎠

nm®m
nm®m
P
400
S
cos 0,85
==

ϕ
= 470,59 MVA = 470,59MVA.
Trong đó:
Cos
ϕ
td
= 0,82.
P
nmdđ
: Công suất của nhà máy.
S
td
(t): Phụ tải tự dùng tại thời điểm t.
S
nm
(t): Công suất nhà máy phát ra tại thời điểm t.
S
nmđm
: Công suất định mức của nhà máy.
α
: Hệ số % lượng điện tự dùng (Đầu bài đã cho
α
= 7%).
- Từ đó ta có kết quả tính toán công suất tự dùng trong bảng sau:
t(h
)
0÷4 4÷6 6÷8 8÷10 10÷1
2
12÷1
4

14÷1
6
16÷1
8
18÷2
0
20÷2
2
22÷2
4
S
n
m
376,4
7
376,4
7
376,4
7
376,4
7
423,5
3
423,5
3
470,5
9
470,5
9
423,5

3
423,5
3
376,4
7
S
td
30,05 30,05 30,05 30,05 32,10 32,10 34,15 34,15 32,10 32,10 30,05

- Đồ thị phụ tải tự dùng.

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện Nhà máy điện
Trần Nam Hà - Lớp HTĐ - N1 - K39
7

6. Cân bằng công suất cho toàn nhà máy, công suất phát về hệ thống.
Một cách gần gần đúng ta có thể xác định công suất của toàn nhà máy
theo biểu thức sau:
S
ht
(t)

= S
nm
(t) - (S
td
+ S
UF
+ S
C

+ S
T
)
Từ đó ta có kết quả tính toán phụ tải và cân bằng công suất cho toàn
nhà máy trong bảng sau:
t(h)
0÷4 4÷6 6÷8 8÷10 10÷12 12÷14 14÷16 16÷18 18÷20 20÷22 22÷24
S
nm
(MVA) 376,47 376,47 376,47 376,47 423,53 423,53 470,59 470,59 423,53 423,53 376,47
S
T
(MVA)

171,43 171,43 152,38 152,38 171,43 171,43 190,48 171,43 171,43 152,38 152,38
S
td
(MVA) 30,05 30,05 30,05 30,05 32,10 32,10 34,15 34,15 32,10 32,10 30,05
S
UF
(MVA) 9,64 9,64 9,64 8,43 8,43 9,64 10,84 12,05 10,84 10,84 9,64
S
c
(MVA) 79,55 90,91 90,91 90,91 90,91 102,27 102,27 102,27 113,64 102,27 90,91
S
ht
(MVA) 85,80 74,44 93,49 94,70 120,66 108,09 132,85 150,69 95,52 125,94 93,49

- Đồ thị phát về hệ thống.
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện Nhà máy điện

Trần Nam Hà - Lớp HTĐ - N1 - K39
8


Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện Nhà máy điện
Trần Nam Hà - Lớp HTĐ - N1 - K39
9
- Đồ thị phụ tải tổng hợp toàn nhà máy:

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện Nhà máy điện
Trần Nam Hà - Lớp HTĐ - N1 - K39
10
III. ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY.
Một trong những nhiệm vụ hết sức quan trọng trong việc thiết kế nhà
máy điện là chọn sơ đồ nối điện chính. Sơ đồ hợp lý không những đảm bảo về
mặt kỹ thuật mà còn đảm bảo hiệu quả kinh tế.
Nhà máy thiết kế gồm 4 tổ máy, công suất định mức mỗi tổ máy là
100MW cung cấp điện cho phụ tải ở 3 c
ấp điện áp sau.
- Phụ tải cấp điện áp 10kV có:
S
10max
= 12,05 MVA.
S
10min
= 8,43 MVA.
- Phụ tải cấp điện áp 110kV có:
S
110max
= 190,48MVA.

S
110min
= 152,38 MVA.
- Phụ tải cấp điện áp 220kV có:
S
220max
= 113,64 MVA
S
110min
= 79,55MVA
- Trước hết thấy rằng phụ tải địa phương khá nhỏ so với công suất của
một máy phát điện (P
UF
= 10MW, P
Fđm
= 100MW) như vậy phụ tải địa
phương chỉ chiếm 10% công suất của 1 máy phát điện. Do đó nhà máy không
cần dùng thanh góp điện áp máy phát.
- Có U
C
, UT là lưới trung tính trực tiếp nối đất nên có thể dùng máy
biến áp tự ngẫu để liên lạc.
- S
T
= 190,5/152,4 nên có thể sử dụng 1 đến 2 bộ máy phát - máy biến
áp lên thanh góp trung áp.
- Với những nhận xét sơ bộ như trên ta có thể vạch ra một số phương
án nối điện chính của nhà máy như sau:
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện Nhà máy điện
Trần Nam Hà - Lớp HTĐ - N1 - K39

11
1. Phương án I:

Nhận xét:
- Ưu điểm
: Giảm được tối đa số thiết bị nối vào thanh góp nên giá
thành rẻ có lợi về mặt kinh tế, mặt khác chủng loại máy biến áp ít cho nên sơ
đồ rễ lựa chọn thiết bị cũng như lắp đặt, vận hành. Về mặt cung cấp, đảm bảo
độ tin cậy cao.
- Nhược điểm
: S
UT
= 152,38/190,48 mà S
đm
= 117,5 MVA. Do đó công
suất của 2 bộ sau khi cấp cho phụ tải S
UT
còn thừa và cấp về hệ thống qua
máy biến áp tự ngẫu nên tổn thất điện năng sẽ lớn.
2. Phương án II.

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện Nhà máy điện
Trần Nam Hà - Lớp HTĐ - N1 - K39
12
Nhận xét:
- Ưu điểm:
Về mặt công suất khắc phục được nhược điểm của phương
án I, luôn luôn cung cấp đủ công suất cho các phụ tải cho dù một trong các
máy bị sự cố do đó nâng cao độ tin cậy cung cấp điện.
- Nhược điểm:

Sử dụng nhiều loại máy biến áp gây khó khăn trong vận
hành và sửa chữa, hơn nữa đầu tư cho bộ ở cấp điện áp cao hơn sẽ đắt tiền
hơn.
3. Phương án III.


Nhận xét:
- Các bộ máy phát - máy biến áp nối bên 220kV sẽ đắt tiền hơn do đầu
tư cho thiết bị ở điện áp cao hơn đắt tiền hơn.
- Sơ đồ thanh góp 220kV phức tạp hơn do số đường dây vào ra tăng lên
tuy bên 110kV có đơn giản hơn.
- Khi sự cố bộ máy phát - máy biến áp liên lạc thì bộ còn lại chịu quá
tải lớn do yêu cầu phụ tải bên trung lớn.
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện Nhà máy điện
Trần Nam Hà - Lớp HTĐ - N1 - K39
13
Kết luận: Qua phân tích ở trên ta chọn phương án I và II để tính toán
tiếp, phân tích kỹ hơn về mặt kỹ thuật cũng như kinh tế nhằm chọn ra được sơ
đồ nối điện chính tối ưu của nhà máy.
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện Nhà máy điện
Trần Nam Hà - Lớp HTĐ - N1 - K39
14
CHƯƠNG II
TÍNH TOÁN CHỌN MÁY BIẾN ÁP
Máy biến áp là thiết bị rất quan trọng. Vốn đầu từ cho máy biến áp
cũng chiếm tỷ lệ vốn lớn. Vì vậy cần tính toán lựa chọn máy biến áp để bảo
đảm an toàn cung cấp điện với số lượng máy biến áp ít nhất, công suất nhỏ
nhất. Trong tính toán ta giả thiết các máy biến áp được chọn chế tạo theo môi
trường lắp đặt nên không cần hiệu chỉnh lại công suấ
t của máy biến áp.

I. PHƯƠNG ÁN I
1. Chọn máy biến áp cho phương án I
a. Chọn máy biến áp ba pha hai cuộn dây B
3
và B
4

Điều kiện chọn:
S
đmB

≥
S
Fđm
= 117,5
Căn cứ vào điều kiện trên ta chọn máy biến áp B
3
, B
4
có ký hiệu T
Д
Ц-
125/121. Có các thông số kỹ thuật trong bảng sau:
Loại S
đm
(MVA)

U
c
(KV) U

H
(KV)
Δ
P
0
(KW)
Δ
P
N
(KW)
U
N
%I
0
%
TДЦ 125 121 10,5 100 400 10,5 0,5

b. Chọn máy biến áp tự ngẫu B
1
và B
2

Điều kiện chọn

α
≥
®mTN ®mF
1
.
SS

α
: hệ số có lợi

α
−
−
== =
220 110
0,5
220
cT
C
UU
U

Ta có
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện Nhà máy điện
Trần Nam Hà - Lớp HTĐ - N1 - K39
15

=≥
12
®mB ®mB
1
.117,5
0,5
SS
= 235 MVA
Vậy ta chọn máy biến áp tự ngẫu B

3
, B
4
có ký hiệu AT
Д
ЦTH-250 có
các thông số kỹ thuật trong bảng sau:
Loại MBA
S
đm

(MVA)
Điện áp cuộn
dây
Tổn thất (KW) U
N
%
I
0
%
C T H
ΔP
0
C-
T
C-
H
T-
H
C-

T
C-
H
T-
H
ATДЦTH

250 230 121 11 120 520 260 260 11 32 20 0,5

2. Kiểm tra quá tải các máy biến áp.
Công suất định mức của các máy biến áp lớn hơn công suất thừa cực
đại nên không cần kiểm tra điều kiện quá tải bình thường.
Kiểm tra sự cố
Ta cần kiểm tra sự cố trong các trường hợp sau:
- Sự cố hỏng một máy phát – máy biến áp bên trung khi S
T
= S
Tmax

- Sự cố hỏng một máy biến áp tự ngẫu khi S
T
= S
Tmax

- Sự cố hỏng một máy biến áp tự ngẫu khi S
T
= S
Tmin

a. Sự cố hỏng một máy phát – máy biến áp bên trung khi S

T
= S
Tmax

Khi đó: S
Tmax
= 190,48MVA; S
UC
=102,27MVA
S
ht
= 132,85MVA; S
UF
=10,84MVA
Hình vẽ:
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện Nhà máy điện
Trần Nam Hà - Lớp HTĐ - N1 - K39
16

+ Điều kiện kiểm ra sự cố:
2.
α
.k
qt
. S
đmTN

≥
S
Tmax

- S
bt


=− = − =
®mF max
11
117,5 .34,15 108,96
44
bt TD
SS S MVA

⇔
2. 0,5. 1,4. 250 = 350> 190,48 – 108,96 =81,52
⇒
Đạt yêu cầu.
+ Phân bố công suất khi xảy ra sự cố
- Công suất qua cuộn trung của máy biến áp tự ngẫu

()()
=−= −
max
11
190,48 108,96
22
TTbt
SSS
= 40,76 MVA
- Công suất qua cuộn hạ của máy biến áp tự ngẫu
®m max ®p

11 11
117,5. .34,15 .10,84 103,54
42 42
=− − = − =
HF TD
SS S S MVA

- Công suất qua cuộn cao của máy biến áp tự ngẫu
=−= − =
H
103,54 40,76 62,78
CT
SSS MVA

Ta có:
S
CC
= 62,78 MVA < S
đmTN
=250 MVA
S
CT
= 40,76 MVA < S
tt
=125 MVA
S
CH
= 103,54 MVA < S
tt
= 125 MVA

B1
62,78
103,54
F1 F2
B2
B3
108,96
F4F3
B4
40,76
S
Tmax
= 190,48MVA
HT
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện Nhà máy điện
Trần Nam Hà - Lớp HTĐ - N1 - K39
17
⇒
Không cấp nào bị quá tải
+ Khi đó công suất cần phát lên hệ thống là S
HT
= 132,85 MVA. Lượng
công suất bị thiếu là:

( )
( )
=− − = − −
Õu
2 132,85 2.62,78 102,27
thi HT C ptc

SS SS
= 109,56 MVA

S
thiếu
= 109,56< S
dt
= 200 MVA
Vậy máy biến áp đã chọn đạt yêu cầu.
b. Sự cố hỏng một máy biến áp tự ngẫu khi S
T
= S
Tmax

+ Điều kiện kiểm ra sự cố:

α
.k
kt
. S
đmTN

≥
S
Tmax
– 2. S
bt

⇔
0,5. 1,4. 250 = 175 > 190,48 – 108,96. 2 = -27,44

⇒
Đạt yêu cầu.

Hình vẽ


+ Xét phân bố công suất khi xảy ra sự cố
- Công suất qua cuộn trung của máy biến áp tự ngẫu

=−= − =−
max
2. 190,48 2.108,96 27,44
TT bt
SS S

Công suất truyền từ bên trung sang nên mang dấu âm
B2
F1 F2
B1
125,56
S
Tmax

F3
108,96
F4
B3 B4
-27,44
98,12
108,96

HT
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện Nhà máy điện
Trần Nam Hà - Lớp HTĐ - N1 - K39
18
- Công suất qua cuộn hạ của máy biến áp tự ngẫu
=− −= − − =
®m max UF
11
117,5 .34,15 10,84 98,12
44
HF TD
SS S S MVA

- Công suất qua cuộn cao của máy biến áp tự ngẫu
( )
=−= −− =
H
98,12 27,44 125,56
CT
SSS MVA

Ta có:
S
CC
= 125,56 MVA < S
đmTN
=250 MVA
S
CT
= 27,44 MVA < S

tt
=125 MVA
S
CH
= 98,12 MVA < S
tt
= 125 MVA
⇒
Không cấp nào bị quá tải
+ Khi đó công suất cần phát lên hệ thống là S
HT
= 132,85 MVA. Lượng
công suất bị thiếu là:
S
thiếu
= S
HT
- (S
C
– S
ptc
) = 132,85 – (125,56 – 102,27) = 109,56 MVA
S
thiếu
= 109,56< S
dt
= 200 MVA
Vậy máy biến áp đã chọn đạt yêu cầu.
c. Sự cố một máy biến áp tự ngẫu khi S
T

= S
Tmin

S
Tmin
=152,38 MVA



65,54
100,53
B2
F1 F2
B1
166,07
HT
F3 F4
B4B3
108,96
S
Tmax
=152,38
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện Nhà máy điện
Trần Nam Hà - Lớp HTĐ - N1 - K39
19
+ Xét phân bố công suất trên các cuộn dây khi xảy ra sự cố
- Cuộn trung của máy biến áp tự ngẫu sẽ tải lượng công suất là:
S
T
= S

Tmin
= 2. S
bt
= 152,38 – 2.108,96 = -65,54 MVA
- Công suất tải qua cuộn hạ:
=− −= − −=
®m max UF
11
117,5 .34,15 8,43 100,53
44
HF TD
SS S S MVA

- Công suất tải qua cuộn cao:
( )
=−= −− =
H
100,53 65,44 166,07
CT
SSS MVA

Ta có:
S
CC
= 166,07 MVA < S
đmTN
=250 MVA
S
CT
= 65,54 MVA < S

tt
=125 MVA
S
CH
= 100,53 MVA < S
tt
= 125 MVA
⇒
Không cấp nào bị quá tải
3. tính toán dòng phân bố cho các máy biến áp và các cuộn dây.
- Các bộ máy phát – máy biến áp cho vận hành với phụ tải bằng phẳng
suốt trong năm do đó:
S
bt
= S
B3
= S
B4
= S
đmF
-
max
11
117,4 34,15
44
TD
S
= −=
108,96 MVA
- Phần công suất còn lại do các máy biến áp tự ngẫu đảm nhận

+ Phía trung của máy biến áp tự ngẫu

() ()
1
2
2
⎡⎤
=−
⎣⎦
TTbt
St St S

+ Phía cao của máy biến áp tự ngẫu

() ()
1
2
⎡⎤
=+
⎣⎦
CHTptc
St S t S

+ Phía hạ của máy biến áp tự ngẫu

( ) ( ) ( )
HCT
St St St
=+

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện Nhà máy điện
Trần Nam Hà - Lớp HTĐ - N1 - K39
20
Theo công thức trên ta có kết quả phân bổ công suất trong bảng sau:

Loại
MBA
Cấp
điện
áp
Công
suất
(MVA)
Thời gian
0÷4 4÷6 6÷8 8÷10 10÷12 12÷14 14÷16 16÷18 18÷20 20÷22 22÷24
2 dây
quấn
110 S
bt
108,96 108,96 108,96 108,96 108,96 108,96 108,96 108,96 108,96 108,96 108,96
Tự
ngẫu
220 S
C
82,68 82,68 92,20 92,81 105,79 105,18 117,56 126,48 104,58 114,11 92,20
110 S
T
-23,25 -23,25 -32,77 -32,77 -23,25 -23,25 -13,72 -23,25 -23,25 -32,77 -32,77
10 S
H

59,43 59,43 59,43 60,04 82,54 81,93 103,84 103,23 81,33 81,34 59,43
II. PHƯƠNG ÁN II
1. Chọn máy biến áp cho phương án II
a. Chọn máy biến áp ba pha hai quận dây B
1
và B
4

Điều kiện chọn:
S
đmB

≥
S
Fđm
= 117,5
Căn cứ vào điều kiện trên ta chọn máy biến áp B
1
, B
4
có ký hiệu và các
thông số kỹ thuật trong bảng sau:
Loại S
đm
(MVA)

U
c
(KV)
U

H
(KV)
Δ
P
0
(KW)
Δ
P
N
(KW)
U
N
% I
0
%
TДЦ 125 121 10,5 100 400 10,5 0,5
TДЦ 125 242 10,5 115 380 11 0,5
b. Chọn máy biến áp tự ngẫu B
1
và B
2

Điều kiện chọn

α
≥
®mTN ®mF
1
.
SS

α
: hệ số có lợi;
α
= 0,5
Ta có

®mTN
1
.117,5
0,5
S
≥
= 250 MVA
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện Nhà máy điện
Trần Nam Hà - Lớp HTĐ - N1 - K39
21
Vậy ta chọn máy biến áp tự ngẫu B
2
, B
3
có ký hiệu ATДЦTH-250 có
các thông số kỹ thuật trong bảng sau:

Loại MBA
S
đm

(MVA)
Điện áp cuộn

dây
Tổn thất (KW) U
N
%
I
0
%
C T H
ΔP
0
C-
T
C-
H
T-
H
C-
T
C-
H
T-
H
ATДЦTH

250 230 121 11 120 520 260 260 11 32 20 0,5

2. Kiểm tra khả năng quá tải sự cố
- Máy biến áp trong chế độ bình thường không cần kiểm tra khả năng
quá tải vì đã chọn máy biến áp theo điều kiện.
S

đmB

≥
S
đmF
Kiểm tra sự cố: Xét các trường hợp sau:
- Sự cố hỏng một máy phát – máy biến áp bên trung khi S
Tmax

- Sự cố hỏng một máy biến áp tự ngẫu khi S
Tmax

a. Sự cố hỏng một máy phát – máy biến áp bên trung khi S
Tmax

Khi đó: S
Tmax
= 190,48MVA; S
UC
=102,27MVA
S
ht
= 132,85MVA; S
UF
=10,84MVA

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện Nhà máy điện
Trần Nam Hà - Lớp HTĐ - N1 - K39
22

+ Điều kiện kiểm ra sự cố:
2.
α
.k
qt
. S
đmTN

≥
S
Tmax

⇔
2. 0,5. 1,4. 250 = 350
≥
190,48
⇒
Đạt yêu cầu.
+ Phân bố công suất khi xảy ra sự cố
- Công suất qua cuộn trung của máy biến áp tự ngẫu

max
11
190,48
22
TT
SS
==
= 95,24 MVA

- Công suất qua cuộn hạ của máy biến áp tự ngẫu
®m max ®p
11 11
117,5 .34,15 10,84 103,54
42 42
HF TD
SS S S MVA
=− − = − − =

- Công suất qua cuộn cao của máy biến áp tự ngẫu
H
103,54 95,24 8,3
CT
SSS MVA
=−= − =

Ta có:
S
CC
= 8,3 MVA < S
đmTN
=250 MVA
S
CT
= 95,24 MVA < S
H
=125 MVA
S
CH
= 103,54 MVA < S

H
= 125 MVA
Không cấp nào bị quá tải.
B3
F1 F2
B1
108,96
HT
S
Tmax
= 190,48MVA
F4
B4
F2
B2
8,3
103,54
95,24
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện Nhà máy điện
Trần Nam Hà - Lớp HTĐ - N1 - K39
23
+ Lúc đó công suất cần phát vào hệ thống là S
HT
= 132,85 MVA. Thì
lượng công suất bị thiếu là:

( )
()
Õu
2.

132,85 108,96 2.8,3 102,27 109,56
thi HT bc C ptc
SS S SS
MV
A
⎡⎤
=− + −
⎣⎦
⎡⎤
=− +− =
⎣⎦


S
thiếu
= 109,56 < S
dt
= 200 MVA
⇒
Vậy máy biến áp đã chọn đạt yêu cầu
b. Sự cố hỏng một máy biến áp tự ngẫu khi S
Tmax

Khi đó: S
Tmax
= 190,48MVA; S
UC
=102,27MVA
S
ht

= 132,85MVA; S
UF
=10,84MVA



+ Điều kiện kiểm ra sự cố:

α
.k
qt
. S
đmTN

≥
S
Tmax
-S
bt
⇔
0,5. 1,4. 250 = 175
≥
190,48 - 108,96 = 81,52
⇒
Vậy đạt yêu cầu.
+ Phân bố công suất khi xảy ra sự cố
- Công suất qua cuộn trung của máy biến áp tự ngẫu

max
190,48 108,96 81,52

TT bt
SS S
=−= − =
MVA
- Công suất qua cuộn hạ của máy biến áp tự ngẫu
B3
F2F1 F2
B1 B2
108,96 16,6
HT
F4
S
Tmax
= 190,48MVA
B4
108,96
98,12
81,52
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện Nhà máy điện
Trần Nam Hà - Lớp HTĐ - N1 - K39
24
®m max ®p
11
117,5 .34,15 10,84 98,12
44
HF TD
SS S S MVA
=− −= − − =

- Công suất qua cuộn cao của máy biến áp tự ngẫu

H
98,12 81,52 16,6
CT
SSS MVA
=−= − =

Ta có:
S
CC
= 16,6 MVA < S
đmTN
=250 MVA
S
CT
= 81,52 MVA < S
H
=125 MVA
S
CH
= 98,12 MVA < S
H
= 125 MVA
Không cấp nào bị quá tải.
+ Khi đó công suất cần phát lên hệ thống là S
HT
= 132,85 MVA. Lượng
công suất bị thiếu là:
S
thiếu
= S

HT
-
[ ]
bc C ptc
(S + S )-S = 132,85 - (108,96 + 16,6)-102,27
⎡⎤
⎣⎦

= 109,56 MVA
S
thiếu
= 109,56< S
dt
= 200 MVA
⇒
Vậy máy biến áp đã chọn đạt yêu cầu.
3. Tính toán dòng phân bố cho các máy biến áp và các cuộn dây.
- Máy biến áp 2 dây quấn ta vận hành với đồ thị phụ tải bằng phẳng do
đó:
S
bc
= S
bt
= S
đmF
-
max
11
117,4 34,15
44

TD
S
= −=
108,96 MVA
- Máy biến áp tự ngẫu vận hành theo đồ thị phụ tải nhà máy
+ Cuộn trung:

() ()
()
1
2
TTbt
St St S
=−

+ Cuộn cao:

() ()
()
1
2
CHTptc bc
St S t S S
⎡⎤
=+−
⎣⎦

+ Cuộn hạ:

HCT

SSS
=+