Tài liệu Đề Tài: "Nhà máy điện và Trạm BA" 2 pdf

Đồ án


Đề Tài:


Nhà máy điện và
Trạm BA-2
* ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V
Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38
1
CHƯƠNG I
TÍNH TOÁN PHỤ TẢI VÀ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT

Tính toán phụ tải và cân bằng công suất là một phần quan trọng trong
nhiệm vụ thiết kế nhà máy điện. Nó quyết định tính đúng, sai của toàn bộ quá
trình tính toán sau. Ta sẽ tiến hành tính toán cân bằng công suất gần đúng
theo công suất biểu kiến S dựa vào đồ thị các cấp điện áp hàng ngày vì hệ số
công suất các cấp không khác nhau nhiều.
1.1. Chọn máy biến áp
Nhà máy điện gồm 5 tổ máy phát, công suất mỗi máy 600MW ta s
ẽ
chọn các máy phát cùng loại, điện áp định mức bằng 10,5KV.

Loại MP
Thông số định mức Điện kháng
Loại kích
từ
PMW SMV
A
NV/P UKV Cosep I(A) X
d''
X
d'
X
d
TBφ60 2
60 75 3000 10,5 0,8 4,1 0,132 0,24 2,2 BT-450-
300

1.2. Tính toán phụ tải và cân bằng công suất
1.2.1. Cấp điện áp máy phát: U
đm
= 10,5 KV
Ta tính theo công thức:

()
(
)
()
()
UF max
UF t
UF

UF t
P% t
PP
100
Pt
S
cos
=
=
ϕ

P
max
= 10MW
cosϕ = 0,85
Do đó ta có bảng biến thiên công suất phụ tải như sau: B1-2
t(h) 0 - 6 6 -12 12 - 18 18 - 20 20 - 24
P(%) 80 100 70 80 60
* ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V
Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38
2
P
I
(MW) 8 9 7 8 6
S
UF
(MVA) 9,41 11,76 8,2 9,41 7,1


ĐỒ THỊ PHỤ TẢI CẤP ĐIỆN ÁP MÁY PHÁT

1.2.2. Cấp điện áp trung áp 110KV
P
max
= 105 MW; cosϕ = 0,87
Công thức tính:

()
()
()
()
Tmax
Tt
T
UT t
P% t
PP
100

Pt
S
cos
=
=
ϕ

Bảng 1- 3

t(h) 0 - 8 8 -12 12 - 16 16 - 20 20 - 24
P(%) 60 70 100 80 60
S(MVA)
9,412
11,76
8,82
9,41
7,1
0 6 12 18 20 24 t(h)
* ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V
Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38
3
P
I
(MW) 63 73,5 105 84 63
S
UT
(MV
A)
72,41 84,48 120,68 96,55 72,41

1.2.3. Cấp điện cấp điện áp 220KV
P
max
= 130 MW; cosϕ = 0,86
Công thức tính:

()
(
)
T
UC t
Pt
S
cos
=
ϕ

Bảng biến thiên công suất và đồ thị phụ tải.

Bảng 1-3:
t(h) 0 - 8 8 -12 12 - 18 18 - 24
P(%) 70 100 80 60
()
(
)
Tmax
UC t
P% t
PP
100
=
72,41
06
S(MVA)
96,55
12 18
120,68
20 24
72,41
84,48
t(h)
* ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V
Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38
4
P
i
(MW) 91 130 104 78
S
UT

(MVA) 105,81 151,162 120,93 105,81












1.2.4. Phụ tải toàn nhà máy.
P
max
= 60 MW; cosϕ = 0,86

()
(
)
Tmax
NM t
P% t
PP
100
=
, MW với P
max
= 300MW

()
(
)
NM
NM t
Pt
S
cos
=
ϕ
, MVA
Bảng biến thiên công suất phụ tải toàn nhà máy.
Bảng 1 - 4:

t(h) 0 - 7 7 -12 12 - 20 20 - 24
P(%) 80 90 100 80
0 18
105,81

8 12
120,93
S(MVA)

151,163
t(h)24
105,81
* ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V
Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38
5
P

i
(MW) 240 270 300 240
S
NM
(MVA) 297,4 313,95 348,83 279

















1.2.5. Tự dùng của nhà máy.
Công suất tự dùng của nhà máy có thể tính theo công thức:

()
(
)
nm
NM

td
td NM
St
P
%
Pt 0,40,6
100 cos S
⎛⎞
α
=+
⎜⎟
ϕ
⎝⎠

Trong đó:
+
α = 6% là phần trăm điên tự dùng của nhà máy.
+ 0,4 là % công suất tự dùng không phụ thuộc vào phụ tải của nhà máy.
348,83
07
279
12
313,95
S(MVA)
20 24
300
t(h)
* ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V
Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38
6

+ 0,6 là 60% công suất tự dùng thay đổi theo phụ thuộc của nhà máy ở
từng thời điểm t.
Từ đó ta có bảng biến thiên công suất và đồ thị điện tự dùng như sau:

Bảng 1 - 5:

t(h) 0 - 7 7- 12 12 - 20 20 - 24
S
TD
(MVA
)
16,744 18,83 20,93 16,744
















1.2.6. Cân bằng công suất toàn nhà máy, công suất phát vào hệ thống.
Bỏ qua tổn thất công suất, từ phương trình cân bằng công suất ta có:

20,33
07
16,744
12
18,83
S(MVA)
20 24
16,744
t(h)
* ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V
Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38
7
Công suất hệ thống:
S
HT
(t) = S
NM
(t) - S
UF
(t) - S
UC
(t) - S
TD
(t), từ đó ta có bảng tính phụ tải và
cân bằng công suất toàn nhà máy.
* ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V
Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38
8
Bảng 1.6:

Công suất
Thời gian
0 - 6 6 - 8 8 - 12 12 - 16 16 - 18 18 - 20 20 - 24
S
NM
(t) (MVA) 297,94 313,92 313,92 348,8 348,8 348,8 279,94
S
UF
(t) (MVA) 9,412 11,76 11,76 8,2 8,2 9,41 7,1
S
UT
(t) (MVA) 72,41 72,41 84,48 120,68 96,55 96,55 72,41
S
UC
(t) (MVA) 105,81 105,81 151,162 120,93 120,93 105,81 105,81
S
TD
(t) (MVA) 16,744 16,744 18,83 20,93 20,93 20,93 16,744
S
HT
(t) (MVA) 75,564 107,196 47,688 78,26 102,19 116,1 77,876

0 6 8 12 16 18 20 24 t(h)
75,564
107,196
47,688
78,26
102,19
77,876
116,1
S(MVA)
* ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V
Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38
9


Công suất phía cao áp được xác định từng khoảng thời gian như sau:
S
CΣ
(t) = S
UC
(t) + S
HT

(t)
Kết quả tính toán ở bảng 1.7

Công suất
Thời gian
0 - 6 6 - 8 8 - 12 12 - 16 16 - 18 18 - 20 20 - 24
S
CΣ
(MVA)
157,184 167,074 163,806 231,625 231,625 209,505 157,187

Bảng tổng kết các giá trị phụ tải cực đại (S
max
) và cực tiểu (S
min
) của
các loại công suất (MVA):

Công suất S
TD
S
UF
S
UT
S
UC
S
HT
S
NM

S
CΣ

S
max

(MVA)
20,93 11,765 120,68 151,163 110,695 348,8 231,625
S
min
(MVA) 16,74 7,1 72,41 105,81 47,688 279,94 157,187

Đồ thị phụ tải tổng hợp: Biểu đồ của các loại công suất trên cùng một
trục thời gian, giá trị của từng loại công suất riêng biệt và được vẽ chồng lên
nhau khoảng cách giữa 2 đồ thị của 2 công suất kề nhau là giá trị của loại
công suất tương ứng. Giá trị thực của từng loại công suất được ghi cụ thể phía
trên đường đồ thị
ở từng khoảng thời gian. Đồ thị tránh sự chồng chéo nhau
giữa các loại công suất.
* ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V
Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38
10
* ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V
Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38
11
CHƯƠNG II
XÁC ĐỊNH CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY - CHỌN MÁY BIẾN ÁP

1. XÁC ĐỊNH CÁC PHƯƠNG ÁN.

Chọn sơ đồ nối điện chính của nhà máy điện là một khâu quan trọng
trong quá trình thiết kế nhà máy điện. Nó quy định đặc tính kinh tế và kỹ
thuật của nhà máy thiết kế. Cơ sở để vạch ra các phương án là bảng phụ tải
tổng hợp. Đồng thời tuân theo những yêu cầu kỹ thuật chung.
- Phụ tải máy phát không lớn 11,765 MVA so với công suất của 1 máy
phát thì lượng công suất này chi
ếm tỷ lệ là:

UF max
tmF
S
11,765
100% 15,687% 20%
S75
== <

Lượng công suất này sẽ được lấy rẽ nhánh từ đầu cực máy phát của các
bộ. Vậy trong các phương án sẽ không cần dùng thanh góp điện áp máy phát
mà sẽ dùng các sơ đồ nối bộ máy phát và máy biến áp.
- Tổng công suất phía cao áp (gồm S
UC
và S
HT
) tương đối lớn:
S
CΣmax
= 231,625 MVA.
S
CΣmin
= 157,184 MVA.

Nên có thể ghép nhiều bộ máy phát và máy biến áp vào thanh góp 220kV.
- Công suất phụ tải trung áp 110kV:
S
UTmax
= 120,69 MVA
S
UTmin
= 72,41MVA
Nên có thể ghép 2 bộ máy phát và máy biến áp vào thanh góp 110kV vì
phụ tatỉ cực tiểu này lớn hơn công suất định mức của một máy phát hoặc cũng
có thể lấy từ bên thanh góp 220kV qua máy biến áp liên lạc.
- Cấp điệ áp cao áp (220kV) và trung áp (110kV) là lưới trung tính trực
tiếp nối đất nên có thể dùng máy biến áp liên lạc là máy biến áp tự ngẫu sẽ có
lợi hơn.
- Công suất phát lên của hệ thống.
* ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V
Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38
12
S
HTmax
= 110,695 MVA
S
HTmin
= 57,999 MVA
Trong khi đó công suất dự trữ quay của hệ thống là:
S
dt
= 7% x 4000 = 280 MVA.
Do đó những biến động về công suất của NM cũng đều không ảnh
hưởng tới công suất của hệ thống.

- Tổng công suất phía cao áp S
CΣmax
= 231,625 MVA không nhỏ hơn
nhiều dự trữ quay của hệ thống do đó cần đặt 2 MB tự ngẫu liên lạc.
- Khả năng phát triển của nhà máy phụ thuộc vào nhiều yếu tốt như vị
trí nhà máy, địa bàn phụ tải, nguồn nguyên liệu. Riêng về phần điện nhà máy
hoàn toàn toàn có khả năng phát triển thêm phụ tải ở các cấp điện áp sẵn có.
Từ các nhận xét trên ta có thể đề
xuất các phương án nối dây sau:
• Phương án I:
a. Sơ đồ nối dây.


















∼

F
3
B
3



∼
F
4
B
4

∼
F
1
∼
F
2
B
1
B
2
∼
F
5
B
5
220kV

110kV

231,625
MVA
157,184

120,69
MVA
72,41

H
T

* ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V
Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38
13

b. Thuyết minh.
Xuất phát từ yêu cầu tổng công suất phía cao áp S
CΣ
lớn nên phía
thanh góp 220kV ghép trực tiếp 2 bộ máy phát điện và máy biến áp (F
3
-
B
3
) và (F
4
- B
4

) cung cấp công suất trực tiếp cho phụ tải cao áp.
Làm nhiệm vụ liên lạc giữa phía cao và trung áp ta dòng 2 bộ máy phát
điện và máy biến áp tự ngẫu (F
1
- B
1
) và (F
2
- B
2
) hai bộ này làm nhiệm vụ cc
cho phụ tải cao áp, vừa liên lạc cung cấp công suất cho thanh góp 110kV.
- Phía thanh góp 110kV của ghép trực tiếp 1 bộ máy phát điện - máy
biến áp (F
5
- B
5
) cung cấp cho phụ tải trung áp.
- Phụ tải địa phương được trích ra từ đầu cực 2 máy phát F
1
và F
2
nối
với cuộn hạ áp máy biến áp liên lạc B
1
và B
2
.
Với phương án này vào giờ cao điểm (S
UTđm

= 120,69MVA) thì bộ F
5
-
B
5
chỉ cung cấp được 1/2 công suất yêu cầu cho phụ tải trung áp, phần còn lại
được cấp từ các máy biến áp liên lạc B
1
và B
2
. Như vậy luôn tận dụng được
khả năng phát công suất định mức của bộ F
5
- B
5
.
Các bộ F
3
- B
3
và F
4
- B
4
cũng như các bộ liên lạc F
1
-B
1
và F
2

-B
2
phát
công suất trực tiếp lên thanh góp cao áp và truyền tải sang thanh góp 11-kV
nên tổn thất trong các máy biến áp B
1
, B
2
, B
3
, B
4
tương đối thấp.
Sơ đồ đảm bảo tính cung cấp điện. Tuy nhiên do có 2 bộ máy phát điện
và máy biến áp nối với thanh góp 220kV nên vốn đầu tư cho thiết bị tương
đối lớn, đắt tiền. Để khắc phục điều này ta xét phương án 2.

* ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V
Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38
14
• Phương án 2:
a. Sơ đồ nối dây.

∼
F
3
B
3
∼
F

4
B
4
∼
F
1
∼
F
2
B
1
B
2
∼
F
5
B
5
220kV

110kV

231,625
MVA
157,184

120,69
MVA
72,41

HT

S
UF
S
UF

b. Thuyết minh.
Xuất phát từ yêu cầu giảm vốn đầu tư về thiết bị ở phương án này ta
ghép các bộ F
3
- B
3
, F
4
- B
4
và F
5
- B
5
nối trực tiếp với thanh góp 110kV.
- Phía thanh góp 220kV, ta ghép 2 bộ máy phát điện - máy biến áp tự
ngẫu (F
1
- B
1
) và (F
2
- B

2
) hai bộ này làm nhiệm vụ cung cấp công suất cho
phụ tải cao áp, vừa liên lạc với thanh góp 110kV.
Các bộ F
3
- B
3
, F
4
- B
4
và F
5
- B
5
có nhiệm vụ cung cấp trực tiếp công
suất cho phụ tải trung áp, phần còn lại thông qua máy biến áp tự ngẫu liên lạc
B
1
và B
2
, truyền công suất sang thanh góp 220kV cung cấp cho phụ tải cap áp
và phát công suất về hệ thống.
* ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V
Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38
15
Phụ tải địa phương được tách ra từ đàu cực 2 máy phát F
1
và F
2

nối với
cuộn hạ áp máy biến áp liên lạc B
1
và B
2
.
Phương án này có vốn đầu tư thiết bị thấp hơn nhiều so với phương án
1 vì không có bộ máy phát - máy biến áp hai dây quấn nối trực tiếp vốn thanh
góp cao áp. Tuy nhiên vào giờ thấp điểm thì bên thanh góp 110kV thừa một
lượng công suất rất lớn do 3 bộ F
3
- B
3
, F
4
- B
4
và F
5
- B
5
phát định mức.
Lượng công suất này phải truyền qua các biến áp tự ngẫu liên lạc B
1
và B
2
để
phát lên thanh góp 220kV và về hệ thống. Do đó tổn thất công suất và tổn thất
điện năng tăng lên đáng kể. Vì vậy ta cần phải cân nhắc lựa chọn nguồn vốn
đầu tư và tổn thất xem vấn đề nào có lợi hơn.

• Phương án 3.
a. Sơ đồ nối dây.
∼
F
5
B
5
∼
F
3
B
3
∼
F
1
∼
F
2
B
1
B
2
∼
F
4
B
4
220kV

110kV

231,625
MVA
157,184

120,69
MVA
72,41

HT

S
UF

* ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V
Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38
16
b. Thuyết minh.
Xuất phát từ yêu cầu giảm bớt tổn thất công suất và điện năng của các
phương án 2, ở phương án này ngoài 2 bộ liên lạc (F
1
- B
1
) và (F
2
- B
2
) nối với
thanh góp 220kV và bộ F
3

- B
3
bộ này phát trực tiếp công suất lên thanh góp
220kV.
Hai bộ F
4
- B
4
và F
5
- B
5
nối với thanh góp 110kV có nhiệm vụ phát
công suất cho phụ tải trung áp, phần còn lại được truyền qua các biến áp tự
ngẫu liên lạc B
1
và B
2
phát về hệ thống.
Phụ tải địa phương được tách ra từ đầu cực 2 máy phát F
1
và F
2
nối với
cuộn hạ áp máy biến áp liên lạc B
1
và B
2
. Với phương án này thì tổn thất công
suất và tổn thất điện năng có giảm hơn nhiều so với phương án 2 nhưng lại do

có bộ F
3
- B
3
nối trực tiếp với thanh góp cao áp 220kV nên vốn đầu tư lại tăng
lên so với phương án 2. Do đó ta cũng cần phải cân nhắc lựa chọn giữa vốn
đầu tư và tổn thất xem vấn đề nào có lợi hơn.
• Phương án 4.
a. Sơ đồ nối dây.
* ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V
Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38
17
∼
F
3
∼
F
4
∼
F
1
∼
F
2
B
1
B
2
∼
F

5
B
5
220kV

110kV

231,625
MVA
157,184

120,69
MVA
72,41

HT

S
UF
S
UF

b. Thuyết minh.
Xuất phát từ yêu cầu giảm bớt vốn đầu tư thiết bị và giảm bớt tổn thất
công suất và điện năng của các phương án 1 và 2 ở phương án này ta ghép
song song các máy phát F
1
và F
2
; F

3
và F
4
sau đó nối bộ với các máy biến áp
tự ngẫu liên lạc ta được 2 bộ (F
1
+ F
2
) - B
1
và (F
3
+ F
4
) - B
2
. Hai bộ này làm
nhiệm vụ phát công suất cung cấp cho phụ tải cao áp và hệ thống đồng thời
truyền công suất sang thanh góp 110kV cung cấp cho phụ tải trung áp cùng
với bộ F
5
- B
3
nối trực tiếp vào thanh góp 110kV.
- Phụ tải địa phương được trích ra từ đầu cực 2 bộ máy phát (F = F
2
) và
(F
3
+ F

4
) nối với cuộn hạ áp máy biến áp liên lạc B
1
và B
2
.
Phương án này chỉ dùng có 3 máy biến áp. Do đó vốn đầu tư cũng như
các tổn thất giảm nhiều so với các phương án khác.
Tuy nhiên do việc ghép song song các máy phát (F
1
+ F
2
) và (F
3
+ F
4
)
mà các máy phát lại có công suất lớn, mà công suất chọn cho các máy biến áp
tự ngẫu liên lạc B
1
và B
2
là quá lớn. Không thể chọn được máy biến áp tự
* ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V
Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38
18
ngẫu ba pha mà phải dùng máy biến áp tự ngẫu 1 pha nên giá thành sẽ rất đắt
và vận hành không hiệu quả ở cấp 220kV này.
Kết luận:
Qua phân tích nhận xét các phương án đã nêu ta đi đến một số kết luận

sau đây:
- Đối với phương án 1 thì vốn đầu tư quá lớn, sơ đồ thanh góp 220kV
sẽ phức tạp, đắt tiền.
- Đối với phương án 4 thì tuy sơ đồ đơn giả
n, ít máy biến áp nhưng
công suất của máy biến áp tự ngẫu 3 liên lạc quá lớn không thể chọn được
máy biến áp tự ngẫu 3 pha mà phải dùng máy biến áp tự ngẫu 1 pha nên giá
thành sẽ rất đắt.
Từ 2 lý do trên ta loại bỏ phương án 1 và 4 giữ lại phương án 2 va fpa 3
để tiếp tục tính toán. So sánh các chỉ tiêu kỹ, kỹ thuật và chọn lấy 1 phương
án tối ưu nhất để hoàn thành thiết kế. Và từ đây để
thuận tiện cho tên gọi
phương án ta đổi tên phương án 2 thành phương án 1 và đổi tên phương án 3
thành phương án 2 trong quá trình tính toán chọn phương án tối ưu.

II. TÍNH TOÁN CHỌN MÁY BIẾN ÁP CHO CÁC PHƯƠNG ÁN
A. ĐỐI VỚI PHƯƠNG ÁN 1.

* ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V
Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38
19

∼
F
3
B
3
∼
F
4

B
4
∼
F
1
∼
F
2
B
1
B
2
∼
F
5
B
5
220kV

110kV

231,625
MVA
157,184

120,69
MVA
72,41

HT

S
UF
S
UF


A.1. Chọn máy biến áp.
* Máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây B
3
, B
4
, B
5
.
- Điều kiện chọn S
đm
≥ S
đmF
= 75MVA.
- Căn cứ điều kiện ta chọn các máy biến áp B
3
, B
4
, B
5
cùng 1 loại ТДЦ-80-
121/10,5 có các thông số kỹ thuật sau:

Bảng A1.a.

S
đm

(MVA)
U
C

(kV)
U
H

(kV)
ΔP
0
ΔP
N

U
N
% I
0
%
Giá thành
10
9
VNĐ
* ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V

Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38
20
(kW) (kW)
80 121 10,5 100 400 10,5 0,5 7

* Máy biến áp tự ngẫu liên lạc B
1
và B
2
.
- Điều kiện chọn S
đmB2
= S
đmB3
≥
1
0,5
S
đmF
α =
220 110
0,5
220
−
=

- Hệ số có lợi của MBA tự ngẫu.
Vậy S
đmB2
= S

đmB3
≥
75
0,5
= 150MVA.
Ta chọn loại ATДTH125 - 242/121/10,5 có các thông số sau:
Bảng A.1.b.
S
đm

MVA
Điện áp cuộn dây (kV) Tổn thất (kW) U
N
%
I%
Giá thành
10
9
VNĐ
C T H
ΔP
0

ΔP
N

C-T
C-T C-H T-H
160 242 121 10,5 120 520 11 32 20 0,5 21,5

A.2. Phân bố công suất tải cho các máy biến áp.
Để vận hành thuận tiện và kinh tế ta cho bộ F
3
- B
3
, F
4
- B
4
và F
5
- B
5

vận hành với đồ thị phụ tải bằng phẳng suốt năm tức là các bộ này phát công
suất định mức suốt năm. Lượng công suất thừa từ thanh góp 110kV được
truyền tải qua máy biến áp tự ngẫu liên lạc B
1
và B
2
lên thanh góp 220kV.
Phân bố lượng công suất như sau:
+ Đối với máy biến áp 2 dây quấn B
3
, B
4
, B
5
:
S

B3
= S
B4
= S
B5
= S
đmF
- S
TDmax
= 75 -
20,93
5
= 70,814 MVA
* ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V
Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38
21
+ Đối với các máy biến áp tự ngẫu liên lạc B
1
và B
2
.
Công suất truyền qua các cuộn dây ở từng thời điểm như sau:
Cuộn cao: S
CB1
(t) = S
CB2
(t) =
C
1
S(t)

2
Σ

Cuộn trung: S
TB1
(t) = S
TB2
(t) =
[]
UT B3 B4 B5
1
S(t)(S S S)
2
−++

Cuộn hạ: S
HB1
(t) = S
HB2
(t) = S
T
(t) + S
C
(t).
Ta có bảng phân bổ công suất trong các biến áp như sau:
Bảng A.2.a.

MBA
S
(MVA)

Thời gian
0 - 6 6 - 8 8 - 12 12 - 16 16 - 18 18 - 20 20 - 24
B
3
.B
4
.B
5
S
C
= S
H
70,814 70,814 70,814 70,814 70,814 70,814 70,814
S
C
78,529 83,537 81,903 115,812 115,812 109,759 78,529
B
1
.B
2
S
T
-57,921 -45,876 -45,876 -63,980 -63,981 -57,920 -70
S
H
20,608 37,661 36,03 51,831 51,831 51,831 8,5

Từ các kết quả trong bảng ta thấy rằng phụ tải của cuộn trung áp của
các máy biến áp liên lạc ở các thời điểm đều mang dấu (-), điều này có nghĩa
rằng trong tình trạng làm việc bình thường thì các máy liên lạc này phải làm

nhiệm vụ tải công suất từ các máy phát F
1
; F
2
ghép bộ với các máy biến áp
này từ cuộn hạ áp lên cao áp.

Ta có:
S
đmB1.B2
= 160MVA và S
ttB1.B2
= 80MVA.
* ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V
Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38
22
Như vậy ở tất cả các thời điểm trong ngày thì:
S
Cmax
< S
đm
và S
Tmax
; S
Hmax
< S
tt
.
Tức là các máy biến áp tự ngẫu liênlạc B
1

, B
2
làm việc bình thường.
A.3. Kiểm tra khả năng tải của các máy biến áp khi sự cố.
A.3.1. Với các máy B
3
, B
4
, B
5
.
+ Tổng công suất phát lên thanh góp 110kV của 3 bộ này là:

ΣS
T
= ΣS
đmF
- ΣS
TD
= (3 x 75) -
20,93
3x
5
⎛⎞
⎜⎟
⎝⎠
= 222,442 MVA.
+ Phụ tải trung áp: S
UTmax
= 120,69 MVA và S

UTmin
= 72,41MVA.
Như vậy trong cả 2 trường hợp S
UTmax
và S
UTmin
thì lượng công suất
phát lên thanh góp 110kV luôn thừa. Trong trường hợp hỏng một trong các bộ
B
3
, B
4
, B
5
công suất của 2 bộ còn lại là 70,8 x 2 = 141,6 MVA vẫn lớn hơn
phụ tải cực đại phía trung áp S
Tmax
= 120,69 MVA do đó không cần xét trong
trường hợp hỏng một bộ phía trung áp. Thực vậy, khi hỏng máy biến áp B
5
ta
có:
* ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V
Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38
23

∼
F
3
B

3
∼
F
4
B
4
∼
F
1
∼
F
2
B
1
B
2
∼
F
5
B
5
220kV

110kV

231,625
MVA
157,184

120,69

MVA
72,41

HT

S
UF
S
UF

+ Lượng công suất phát lên thanh góp 110kV của 2 bộ còn lại là:
(2 x 75) -
20,93
2.
5
⎛⎞
⎜⎟
⎝⎠
= 141,628 MVA.
Lượng công suất này không những cung cấp đủ cho phụ tải S
UTmax
mf
còn thừa 20,99 MVA để đưa lên thanh góp 220kV.
Lượng công suất thừa từ thanh góp 110kV phát lên qua cuộn cao của
mỗi máy biến áp tự ngẫu liên lạc B
1
, B
2
là 20,99/2 = 10,495 MVA. Đồng thời
lúc này cuộn cao của các máy B

1
và B
2
đã mang một lượng công suất do F
1
,
F
2
phát lên thanh góp 220kV là:
S
HCB1,B2
= S
đmF
- (S
UF
+ S
TD
) = 75 -
20,93
4,706
5
⎛⎞
+
⎜⎟
⎝⎠
= 66,12 MVA.
Và S
CB1,B2
= S
HB1,B2

= 66,12 + 10,495 = 76,615 MVA.
* ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V
Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38
24
Vậy cuộn cao áp của các máy biến áp tự ngẫu B
1
và B
2
không bị quá
tải.

A.3.2. Đối với các máy biến áp tự ngẫu liên lạc B
1
, B
2
.
Theo bảng phân bố phụ tải thì các máy B
1
, B
2
chủ yếu làm nhiệm vụ
truyền tải công suất từ trung áp và hạ áp lên cao áp, vậy ta xét trường hợp
nặng nề nhất là khi phụ tải trung áp cực tiểu.
Giả sử hỏng máy B
1
trong thời điểm S
UTmin
các máy F
3
, F

4
, F
5
phát công
suất định mức, kiểm tra khả năng tải của B
2
.

∼
F
3
B
3
∼
F
4
B
4
∼
F
1
∼
F
2
B
1
B
2
∼
F

5
B
5
220kV

110kV

231,625
MVA
157,184

120,69
MVA
72,41

HT

S
UF
S
UF

+ Lượng công suất thừa sẽ truyền tải qua cuộn trung của B
2
sang cuộn
cao lên thanh góp 220kV.
S
thừa
= ΣS
T

- S
UTmin
= 222,442 - 72,49 = 149,952 MVA.