Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện CHƯƠNG CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ DÂY DẪN Những thiết bị nhà máy điện trạm điện máy phát, máy biến áp, máy bù khí cụ điện máy cắt điện, dao cách ly, kháng điện nối với dẫn , góp cáp điện Để nối từ đầu cực máy phát đến gian máy ta dùng dẫn cứng Thanh dẫn cứng dòng điện nhỏ thường dùng hình chữ nhật cịn có dịng điện lớn dùng dẫn ghép từ hay hình chữ nhật đơn, cịn có dịng > 3000A dùng dẫn hình máng ( Để giảm hiệu ứng mặt hiệu ứng gần, đồng thời tăng khả làm mát chúng) Tất dây dẫn từ máy biến áp lên góp 220 KV 110 KV ta dùng dây dẫn mềm Nó dây xoắn đồng hay nhôm lõi thép Khi dùng sợi dây khơng đủ tải dịng cần thiết phải dùng chùm dây dẫn mềm I.CHỌN THANH DẪN CỨNG a Chọn thiết bị theo dịng cho phép lâu dài • Dòng cho phép lâu dài dẫn Icp phải lớn dịng cưỡng qua Icb ≤ Icp Icp : Là giá trị dòng cho phép lâu dài hiệu chỉnh theo nhiệt độ h1 r y0 y x x h c b y0 y • Thanh dẫn cứng dùng để nối từ cực máy phát đến máy biến áp Trong chương ta tính dịng cưỡng Icb = 1,05 75 3.10,5 = 4,335 KA • Tra tài liệu “ Thiết kế nhà máy điện ” ta chọn dẫn hình máng đồng có thơng số: h = 125 cm b = 55 cm c =6,5 cm r = 10 cm Tiết diện cực là: 1370 mm2 Nguyễn Thị Tuyết H7B – HTĐ 63 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Mô men trở kháng: Wxx = 50 cm3 Wyy = 9,5 cm3 Wyoyo = 100 cm3 Dòng điện cho phép là: 5500 A • Hiệu chỉnh dòng điện cho phép theo nhiệt độ môi trường θ MT = 250C, nhiệt độ môi trường xung quanh nơi đặt dẫn θ xq = 350C, nhiệt độ cho phép vận hành lâu dài dẫn θ cp = 700C θ cp − θ xq = θ cp − θ MT ⇒ Khc = 70 − 35 = 0,88 70 − 25 Vậy dòng cho phép hiệu chỉnh theo nhiệt độ Ihc cp = khc.Icp = 0,88.5500 = 4840 A > Icb = 4,335 KA thoả mãn điều kiện b.Kiểm tra ổn định nhiệt ngắn mạch Thanh dẫn chọn có Icp = 5500 A > 1000 A nên không cần kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt c.Kiểm tra ổn định động • Điều kiện kiểm tra ổn định động: σ tt ≤ σ cp = 1400 Kg / cm σ cp : ứng suất cho phép dẫn chọn dẫn đồng có σ cp = 1400Kg/cm • Xác định ứng suất dịng ngắn mạch pha Lực tính tốn Ftt tác dụng lên dẫn pha L a Ftt = 1,76 10-8 .i xk ( Kg ) Ixk : Dòng ngắn mạch xung kích L : Khoảng cách sứ liền A : Khoảng cách pha cấp điện áp U = 10,5 KV lấy L = 180 cm, a= 45 cm -8 ⇒ Ftt = 1,76.10 180 (83,34.10 ) = 488,97( Kg ) 45 Mô men uốn M M= Ftt L 488,97.180 = = 8801,46( Kg cm) 10 10 ứng suất tính tốn vật liệu dẫn Nguyễn Thị Tuyết H7B – HTĐ 64 Đồ án tốt nghiệp σ tt = Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện M 8801,46 = = 88,0146 Kg / cm ¦ W yoyo 100 Ta thấy σ tt = 88,0146 Kg / cm < σ cp = 1400 Kg / cm • Khoảng cách miếng đệm (L2) Lực điện động ngắn mạch pha gây đơn vị độ dài: l h f2 = 1,68.10-8 .I m "2 k hd Khd : Hai hàn chặt vào nhau; Khd = h : Bề rộng hình máng; h =17,5 cm -8 ⇒ f2 = 1,68.10 ( 32,74 103)2 = 2,058 Kg/cm 17,5 Khoảng cách miếng đệm L= 12.W yy (σ cp − σ tt ) f2 = 12.9,5.(1400 − 88,0146) = 269cm 2,058 So sánh Lmax = 269 cm với khoảng cách L = 180 cm ta thấy sứ đỡ đặt thêm miếng đệm mà dẫn đảm bảo ổn định động có ngắn mạch II.CHỌN THANH DẪN MỀM 1.Chọn dây dẫn từ máy biến áp tự ngẫu lên góp 220KV • Điều kiện Icp ≥ Ilvcb Ilvcb = S HT max 3.U = 145,35 3.220 = 0,38 KA • Tra tài liệu “ Thiết kế nhà máy điện ” chọn dây nhơm lõi thép AC-300 có Icp = 690 A d = 29,2 mm ( Đường kính dây dẫn ) • Hiệu chỉnh dịng điện theo nhiệt độ mơi trường với Khc = 0,78 Ihc CP = 0,78.690 = 538 ( A ) Ihc CP = 538 A > Icb = 380 A • Kiểm tra điều kiện vầng quang Uvq ≥ Uđm = 220 KV Uvq : Điện áp tới hạn phát sinh vầng quang Dây dẫn đặt mặt phẳng nằm ngang ta có Uvq =.84.m.r.lg a (KV) r m : Hệ số xét tới bề mặt nhẵn dây dẫn m= 0,85 r : Bán kính ngồi dây dẫn r = 29,2/2=14,6 mm = 1,46cm Nguyễn Thị Tuyết H7B – HTĐ 65 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện a : Khoảng cách trục dây dẫn a = 500 cm ⇒ Uvq = 84.0,85.1,46.log 500 = 264,2 KV 1,46 Uvq > Uđm = 220 KV ⇒ Điều kiện vầng quang thoả mãn • Kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt Xung lượng nhiệt ngắn mạch đựơc xác định theo biểu thức t BN = ∫ I t dt A2s Một cách gần ta lấy It giá trị hiệu dụng tức thời dòng ngắn mạch It2 = Ickt2 + ikckt2 ICKt : Giá trị hiệu dụng tức thời dòng ngắn mạch thành phần chu kỳ iKCKt : Giá trị tức thời dòng ngắn mạch thành phần không chu kỳ It2 = I CKt + i KCKt t t t 0 BN = ∫ I t dt = ∫ I CK t dt + ∫ I KCK t dt BN = BNCK + BNKCK BNCK : Xung lượng nhiệt dòng ngắn mạch chu kỳ BNKCK : Xung lượng nhiệt dịng ngắn mạch khơng chu kỳ Xác định BNCK dùng phương pháp giải thích đồ thị Tìm giá trị hiệu dụng dòng ngắn mạch thành phần chu kỳ ICKt thời điểm khác 0; 0,1; 0,2 s giá trị I0; I0,1; I0,2 đến thời điểm t Biểu diễn đồ thị ta có diện tích giới hạn đường cong với trục toạ độ BNCK Một cách gần diện tích xác định theo đường bậc thang hố Itbi 2 I + Ii = i −1 Δt BNCK = n ∑I i =1 TBi Δt Δt : Khoảng chia thời gian từ ngắn mạch cắt xong ngắn mạch Ở phần tính tốn ngắn mạch điểm N1 ta có : X1 X16 0,078 0,116 EHT * Nhánh hệ thống X1 = 0,078 Xtt = X1 S HT S cb Nguyễn Thị Tuyết H7B – HTĐ 66 E1234 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện 3000 = 2,34 100 = 0,078 Tra đường cong tính tốn ta có I0 = 0,425 I0,1= 0,41 I0,2 = 0,4 Chuyển sang đơn vị có tên: 120 I0 = 0,425 I0,1 = 0,41 I0,2 = 0,4 230 3000 3.230 3000 3.230 = , KA = 3,1KA = 3KA * Nhánh máy phát điện Xtt = X16 ∑S dmMF S cb = 0,116 300 = 0,348 100 Tra đường cong tính tốn ta có I0 = 2,9 I0,1 = 2,45 I0,2 = 2,2 Chuyển sang đơn vị có tên 300 I0 = 2,9 = 2,18 KA 3.230 300 I0,1 = 2,45 = 1,85 KA 3.230 300 I0,2 = 2,2 = 1,66 KA 230 ⇒ Vậy dòng ngắn mạch điểm N1 hệ thống nhà máy cung cấp I0N1 = 3,2 + 2,18 = 5,38KA I0,1N1 = 3,1 + 1,85 = 4,95 KA I0,2N1 = + 1,66 = 4,66 KA Bình phương trị số dịng điện có tên I02N1= 28,9 KA2 I0,12N1 = 24,5 KA2 I02,2N1 = 21,7 KA2 Tìm trị số trung bình bình phương Itb12 = Itb22 = I + I 0,1 I 0,1 2 2 + I 0, 2 28,9 + 24,5 = 26,7 KA 2 24,5 + 21,7 = 32,1KA = = Vậy ta có xung lượng nhiệt thành phần chu kỳ: Nguyễn Thị Tuyết H7B – HTĐ 67 Đồ án tốt nghiệp BNCK = Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện ∑I tbi Δt i = (26,7 + 23,1).106.0,1 = 4,98.106A2.S Xung lượng nhiệt dịng điện ngắn mạch thành phần khơng chu kỳ BNKCK = I”.Ta Ta : Hằng số thời gian tương đương lưới Đối với lưới có U ≥ 1000V lấy Ta = 0,05s 6 ⇒ BNKCK = 0,05.5,36.10 = 1,45.10 A s Vậy ta có xung lượng nhiệt tồn phần BN = BNCK + BNKCK = 4,98.106 + 1,45.106 = 6,43.106 A2s Để đảm bảo ổn định nhiệt dây dẫn chọn phải có tiết diện nhỏ là: Smin = BN C với dây nhơm lõi thép C = 88 As1/2/mm2 ta có: 6,43.10 = 28,8mm 88 Mà ta chọn dây AC-240 ⇒ thoả mãn điều kiện: Schọn > Smin = 28,8 mm2 Smin = 2.Chọn dẫn cho cấp 110KV a.Điều kiện phát nóng lâu dài • Dòng điện cưỡng cấp điện áp này: Icb = 0,413 KA • Dây dẫn ta chọn phải thoả mãn điều kiện: Icphc > Icb ⇒ Icp.Khc ≥ Icb ⇒ Icp ≥ I cb 0,413 = = 0,53KA 0,78 K hc • Tra sách “ Thiết kế nhà máy điện ” chọn dây AC-240 có Icp = 610 A có đường kính dây dẫn 21,6 mm • Hiệu chỉnh dịng điện theo nhiệt độ mơi trường với Khc = 0,78 Icphc = 0,78.610 = 475,8 A Icphc > Icb = 0,413 KA ⇒ Điều kiện phát nóng lâu dài thoả mãn b.Điều kiện vầng quang • Uvq ≥ Uđm • Uvq : Điện áp tới hạn để phát sinh vầng quang Nếu dây dẫn pha bố trí mặt phẳng nằm ngang ta tính theo cơng thức • Uvq = 84.m.r.lg a KV r Ta có m = 0,87; r = 21,6/2= 10,8 mm = 1,08cm; D = 400 cm 400 = 202,7 KV 1,08 Như Uvq = 202,7 > Uđm = 110 KV ⇒ Điều kiện vầng quang thoả mãn ⇒ Uvq = 84.0,87.1,08.lg Nguyễn Thị Tuyết H7B – HTĐ 68 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện c.Điều kiện ổn định nhiệt Hoàn toàn tương tự cấp điện áp 220 KV ta tính dịng ngắn mạch N2 thời điểm t=0; 0,1; 0,2 Itbi2 = 2 I i −1 + I i Δt BNCK = n ∑I i =1 TBi Δt Δt : Khoảng chia thời gian từ ngắn mạch cắt xong ngắn mạch Ở phần tính tốn ngắn mạch điểm N2 ta có : X17 X18 EHT 0,05 0,114 E1234 * Nhánh hệ thống X1 = 0,114 Xtt = X17 S HT 3000 = 0,114 = 3,42 KA S cb 100 Ta cos Xtt > nên khơng tra đường cong tính tốn mà tính I0= I0,1= I0,2= I” = 0,5 = 4,39 KA 0,114 * Nhánh máy phát điện Xtt = X18 ∑S dmMF S cb = 0,15 Tra đường cong tính tốn ta có I0 = I0,1 = 5,2 I0,2 = 4,3 Chuyển sang đơn vị có tên I0 = 300 = 10,5 KA 3.115 300 I0,1 = 5,2 = 7,83KA 3.115 300 I0,2 = 4,3 = 6,48 KA 3.115 Vậy dòng ngắn mạch điểm N2 hệ thống nhà máy cung cấp I0N2 = 4,39 + 10,5 = 14,89 KA I0,1N2 = 4,39 + 7,83 = 12,22 KA I0,2N2 = 4,39 + 6,48 = 10,87 KA Nguyễn Thị Tuyết H7B – HTĐ 69 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Bình phương trị số dịng điện có tên I 2N2= 221,7KA2 I0,12N2 = 149,3 KA2 I0,22N2 = 118,2 KA2 Tìm trị số trung bình bình phương Itb12 = Itb22 = I + I 0,1 I 0,1 2 221,7 + 149,3 = 185,5 KA 2 149,3 + 118,2 = 133,7 KA = = 2 + I 0, 2 Vậy ta có xung lượng nhiệt thành phần chu kỳ: BNCK = ∑I tbi Δt i =(185,5 + 133,7).0,1.106 = 31,92.106 A2s Xung lượng nhiệt dòng điện ngắn mạch thành phần không chu kỳ BNKCK = I”.Ta Ta : Hằng số thời gian tương đương lưới Đối với lưới có U ≥ 1000V lấy Ta = 0,05s 6 ⇒ BNKCK = 0,05.14,39.10 = 10,35.10 A s Vậy ta có xung lượng nhiệt tồn phần BN = BNCK + BNKCK = 31,92.106 + 10,35.106 = 42,27.106 A2s Để đảm bảo ổn định nhiệt dây dẫn chọn phải có tiết diện nhỏ là: Smin = BN C với dây nhôm lõi thép C = 88 As1/2/mm2 ta có: 42,27.10 = 73,88mm Smin = 88 Mà ta chọn dây AC-240 ⇒ thoả mãn điều kiện: Schọn > Smin = 73,88 mm2 3.Chọn sứ đỡ cho dẫn • Loại sứ nhà • Uđm Sứ ≥ Uđm mang = 10KV Tra bảng chọn loại sứ đỡ Φ -10-4250KBY3 có Uđm = 10KV Fph = 4250Kg H = 235 mm = 23,5 cm Thanh dẫn Ftt F't t Nguyễn Thị Tuyết H7B – HTĐ 70 H'=29,75 mm Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện • Kiểm tra ổn định động Điều kiện F’tt < 0,6 Fph F’tt xác định F’tt = Ftt H' H Ftt = 488,97 Kg tính h = 12,5 cm ( Chiều cao dẫn ) Vậy H’ = H + F’tt = 12,5 h = 23,5 + = 29,75cm 2 488,97.29,75 = 619 KG 23,5 Vậy F’tt = 619Kg < 0,6.Fph = 2550 Kg ⇒ Sứ chọn đảm bảo yêu cầu 4.Chọn chống sét van Chống sét van dùng để giảm điện áp tới mức điện áp dư mà cách điện thiết bị điện chịu đựng Ta chọn chống sét van cho góp mạch phía 110 kV, 220 kV trung tính máy biến áp Chọn loại chống sét van sau : FP-220 FP-110 5.Chọn cáp cho phụ tải 10,5 KV • Phụ tải cấp điện áp 10,5 KV gồm : đường dây cáp kép P = 2,5 MW Cosϕ = 0,85 S= P 2,5 = = 2,9 MVA Cosϕ 0,85 đường dây cáp đơn P = MVA Cosϕ = 0,85 S= P = = 2,35MVA Cosϕ 0,85 • Tiết diện cáp chọn theo tiêu chuẩn mật độ dòng điện kinh tế Jkt Nguyễn Thị Tuyết H7B – HTĐ 71 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện I lvbt J kt Scáp = Ilvbt : Dịng điện làm việc bình thường * Chọn tiết diện cáp đơn Các đường cáp đơn có S = 2,35 MVA nên dịng điện làm việc bình thường là: Ilvbt = 2,35 3.10,5 = 0,129 KA Từ đồ thị phụ tải địa phương ta tính thời gian sử dụng công suất cực đại: 24 Tmax = ∑ P T i S max i 365 = 365 6,4.8 + 8.4 + 5,6.6 + 6,4.2 + 4,8.4 = 5771,7h 9,41 Tra bảng có Tmax = 5771,7 h ta chọn cáp lõi nhôm cách điện giấy tẩm dầu đặt đất có Jkt = 1,3A/mm2 Tiết diện cáp trường hợp Scáp = 129 = 99mm2 1,3 Tra bảng chọn loại cáp ba lõi nhôm cách điện giấy tẩm dầu nhựa thông chất dẻo khơng cháy, vỏ chì S = 95 mm2 Uđm = 10 KV Icp = 205 A Kiểm tra cáp theo điều kiện phát nóng lâu dài K1.K2.Icp ≥ Ilvbt t K1 : Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ K1 = θ cp − θ 0' θ cp − θ 0 θ cp : Nhiệt độ phát nóng cho phép cáp θ cp = 60 C θ 0' : Nhiệt độ thực tế nơi đặt cáp θ 0' = 25 C θ : Nhiệt độ tính tốn tiêu chuẩn θ = 15 C K1 = k2=1 60 − 25 = 0,88 60 − 15 K2 : Hệ số hiệu chỉnh theo số cáp đặt song song với cáp đơn có ⇒ 0,88.1.205 = 180 A > Ilvbt = 129 A Vậy cáp chọn thoả mãn điều kiện phát nóng lâu dài cho phép * Chọn tiết diện cáp kép có S= 2,9 MVA Dịng điện làm việc bình thường qua cáp Ilvbt = S 3.U dm = 2,9 3.10,5 Nguyễn Thị Tuyết H7B – HTĐ = 0,08 A 72 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Có Jkt = 1,3A/mm2 Tiết diện cáp chọn Scáp = I lvbt 80 = = 61,5mm J kt 1,3 Tra bảng chọn loại cáp ba pha lõi nhôm cách điện giấy tẩm dầu nhựa thơng chất dẻo khơng cháy vỏ chì đặt đất Uđm = 10 KV S = 70 mm2 Icp = 165 A • Tương tự ta kiểm tra cáp theo điều kiện phát nóng lâu dài K1.K2.Icp ≥ Ilvbt K1 = 0,88 K2 = 0,9 ( Với cáp đặt song song ) ⇒ 0,88.0,9.165 = 130 A > 80 A = Ilvbt Vậy điều kiện phát nóng lâu dài thoả mãn • Kiểm tra cáp theo điều kiện phát nóng cưỡng : Icb = S 3.U dm = 0,16 A Theo quy trình thiết bị điện cáp có cách điện giấy tẩm dầu điện áp không 10 KV điều kiện làm việc bình thường dịng điện qua chúng khơng vượt q 80% dịng cho phép hiệu chỉnh cố cho phép tải 30% thời gian khơng q ngày đêm Vậy ta có 1,3 0,88 0,9 165 = 169 A > Icb = 160 A ⇒ Điều kiện phát nóng cố thoả mãn Kết luận : Cáp chọn đảm bảo yêu cầu kỹ thuật 6.Chọn kháng điện Sơ đồ cung cấp điện cho phụ tải địa phương: Chọn MC đầu đường dây MC1 Các MC đầu đường dây chọn loại Dịng cưỡng qua máy cắt tính toán cho đường dây kép đường dây bị cố Icb = S 3.U = 9,41 10,5 = 0,52 A Tra bảng chọn loại máy cắt 8DA-10 có Uđm=12 KV Iđm=3150 A Icắt đm=40 KA Mục đích việc chọn kháng điện đường dây để hạn chế dịng ngắn mạch hộ tiêu thụ đến mức đặt máy cắt 8DA - 10 cáp lưới điện phân phối có tiết diện nhỏ 50 mm2 theo yêu cầu đầu Kháng điện chọn theo điều kiện Uđm K ≥ Umạng = 10,5 KV Nguyễn Thị Tuyết H7B – HTĐ 73 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Iđm ≥ Icb B2 B1 B2 B2 10,5 KV = = đơn 2,35 MVA kép 2,9 MVA đơn 2,35 MVA * Xác định dòng cưỡng qua kháng: Dòng cưỡng qua kháng giả thiết cố kháng điện Lúc công suất qua kháng lại là: Squa K = ∑ S- ∑ S đơn Ta có: Nguyễn Thị Tuyết H7B – HTĐ 74 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Công suất qua kháng MVA Bình thường Sự cố kháng Sự cố kháng Kháng Kháng 5,25 9,41 5,25 9,41 Dòng cưỡng qua kháng là: IcbK = S max K 3.U dm 9,41 = 3.10,5 = 0,52 KA Tra bảng ta chọn kháng đơn PbA-10-600 có dịng điện IđmK = 600A * Xác định XK% kháng XHT EHT XK N5 XC1 N6 XC2 N7 Trong chương tính ngắn mạch ta tính dịng ngắn mạch điểm N5 IN5” = 60,94 KA Vậy điện kháng hệ thống tính đến điểm ngắn mạch N5 là: XHT = I cb = " IN6 100 3.10,5.60,94 = 0,09 Điện kháng cáp là: XC1 = X0.l S cb 100 = 0,07.2,5 = 0,16 10,5 U tb Dòng ổn định nhiệt cáp InhS1 = S1 C1 t1 S1: Tiết diện cáp 70 mm2 C1: Hệ số cáp nhôm C= 85As1/2/mm2 t1 : Thời gian cắt máy cắt tcắt MC1 = tcắt MC2 + Δ t = 0,7 + 0,4 = 1,1 sec ⇒ InhS1 = 70.85 1,1 = 5,673KA Dòng ổn định nhiệt cáp Nguyễn Thị Tuyết H7B – HTĐ 75 Đồ án tốt nghiệp InhS2 = Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện S C t2 = 50.85 0,7 = 5,0797 KA Ta phải chọn kháng có XK% cho hạn chế dịng ngắn mạch nhỏ hay dòng cắt định mức máy cắt chọn đồng thời đảm bảo ổn định nhiệt cho cáp có tiết diện chọn: IN7” ≤ ( ICđm1, Inhs1 ) IN8” ≤ ( ICđm2, InhS2 ) Chọn máy cắt đầu đường dây MC1: Các máy cắt đầu đường dây chọn loại Dòng cưỡng qua máy cắt tính tốn cho đường dây kép đường dây bị cố Icb = S 3.U dm = 100 3.10,5 = 5,5 KA Tra bảng chọn máy cắt 8DA10 có: Iđm = 3150 A Icắt đm = 40 KA Uđm = 12KV ” ⇒ IN6 ≤ ( 40 KA; 5,673 KA ) IN7” ≤ ( 20 KA; 5,0797 KA ) Vậy ta chọn kháng có XK% cho ngắn mạch N7 có dòng ngắn mạch IN7” ≤ 5,0797 KA Khi ngắn mạch N7 điện kháng tính đến điểm ngắn mạch là: I 5,5 = "cb = = 1,08 ∑ I N 5,0797 Mà ta có X ∑ = XHT + XK + XC1 ⇒ XK = X ∑ - XHT - XC1 = 1,08 - 0,09 - 0,16 = 0,83 X Nên ⇒ XK% = XK I Kdm 0,6 100 = 0,83 .100 = 9,05 5,5 I cb Vậy ta chọn kháng đơn dây nhôm PbA-10-600-10 XK% = 10% Iđm = 600A * Kiểm tra kháng vừa chọn Điện kháng tương đối kháng điện vừa chọn XK = XK% I cb 5,5 = 0,1 = 0,917 I dm 0,6 Dòng ngắn mạch N6 I”N6 = I cb 5,5 = = 5,46 KA ⇒ Thoả mãn điều kiện: X HT + X K 0,09 + 0,917 I”N6 ≤ Icắt đm1= 40KA Nguyễn Thị Tuyết H7B – HTĐ 76 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện I”N6 ≤ InhS1 = 5,673KA Dòng ngắn mạch N7 I”N7 = X HT I cb 5,5 = = 4,71KA + X K + X C1 0,09 + 0,917 + 0,16 Thoả mãn điều kiện: I”N7 < ICắt đm2= 20KA I”N7 < InhS2 = 5,0797KA Kết luận: Vậy kháng chọn đảm bảo yêu cầu 7.Chọn máy biến áp máy biến dòng a.Chọn máy biến điện áp BU Chọn BU cho cấp điện áp 10,5 KV Sơ đồ nối dây kiểu nối BU phải chọn phù hợp với nhiệm vụ Để cấp cho cơng tơ ta dùng hai BU pha nối hình V/V _ để kiểm tra cách điện góp 10,5 KV ta dùng loại máy biến điện áp pha trụ λ/ λ0/Δ Điều kiện Uđm BU = Umạng Cấp xác: chọn phù hợp với nhiệm vụ BU Công suất định mức tổng phụ tải nối vào biến điện áp S2 bé hay công suất định mức biến điện áp với cấp xác chọn S2 ≤ Sđm BU * Chọn dây dẫn nối BU dụng cụ đo: Tiết diện dây dẫn chọn cho tổn thất điện áp khơng q 0,5% Uđm thứ cấp có cơng tơ 3% khơng có cơng tơ Theo điều kiện bền tiết diện tối thiểu 1,5 mm2 dây đồng 2,5 mm2 với dây nhôm Căn vào điều kiện sơ đồ bố trí thiết bị đo lường ta chọn BU cho cấp điện áp 10,5 KV sau Dụng cụ đo phía thứ cấp công tơ nên dùng hai biến điện áp pha nối hình V/V Uđm =10,5 KV Cấp xác 0,5 Phụ tải BU cần phải phân bố đồng cho hai biến điện áp theo bảng sau: Tên đồng hồ Ký hiệu Vôn kế B_2 Nguyễn Thị Tuyết H7B – HTĐ Phụ tải BU pha AB Phụ tải BU pha BC W(P) VAR (Q) W(P) VAR (Q) 7,2 77 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Oát kế Oát kế phản kháng Oát kế tự ghi Tần số kế Công tơ Công tơ phản kháng Cộng 341 1,8 342/1 1,8 -33 8,3 -340 -670 0,66 WT_672 0,66 20,4 1,62 1,62 3,24 1,8 1,8 8,3 6,5 0,66 0,66 19,72 1,62 1,62 3,24 Biến điện áp AB S2 = 20,4 + 3,24 = 20,7 (VA) Cos ϕ = 20,4 = 0,98 20,7 Biến điện áp BC S2 = 19,72 + 3,24 = 19,9 (VA) Cosϕ = 19,72 = 0,99 19,9 Vậy chọn BU có thơng số sau: Kiểu Điện áp định mức (V) Cuộn sơ cấp Cuộn thứ cấp HOM_10 10000 100 Công suất định mức Cấp 0,5 Cấp1 75 150 * Chọn dây dẫn nối từ BU đến đồng hồ đo Xác định dòng điện dây dẫn S ab 20,7 = 0,207 A = U ab 100 S 19,9 = 0,199 A Ic = bc = U bc 100 Ia = Để đơn giản ta coi Ia = Ic = 0,2 A; Cosϕab = Cosϕbc = Như dòng Ib = Ia = x 0,2 = 0,34 A Điện áp giảm dây a b Lς ΔU = (Ia + Ib )r = (Ia +Ib) S Giả sử khoảng cách L từ BU đến dụng cụ đo 40 m bỏ qua góc lệch pha Ia Ib mạch có cơng tơ nên ΔU = 0,5% Tiết diện dây dẫn cần phải chọn là: S≥ Ia + Ib (0,34 + 0,2) × 0,0175 × 40 = 0,756 mm2 Lς = ΔU 0,5 Nguyễn Thị Tuyết H7B – HTĐ 78 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Để đảm bảo yêu cầu độ bền học ta chọn dây đồng có tiết diện S = 1,5 mm2 Chọn BU cho cấp điện áp 110 220 KV Phụ tải phía thứ cấp BU phía 110 220 KV thường cuộn dây điện áp dây đồng hồ vơn mét có tổng trở tương đối lớn nên cơng suất thường nhỏ, khơng cần tính tốn phụ tải ⇒ dây dẫn thường chọn cho đảm bảo độ bền học Nhiệm vụ để kiểm tra cách điện đo lường điện áp nên thường chọn BU pha đấu λ0/ λ0/Δ Căn vào nhận xét ta chọn BU: Loại BU HKφ_110_ 58 HKφ_220_ 58 Cấp Điện áp mức (KV) điện áp KV Cuộn Cuộn Cuộn sơ thứ phụ 110 66/ 0,1/ 0,1/3 Công suất theo CCS 0,5 Công suất max VA 400 600 2000 220 400 600 2000 150/ 0,1/ 0,1/3 b Chọn máy biến dòng điện BI Máy biến dòng điện chọn theo điều kiện sau: • Sơ đồ nối dây kiểu máy: Sơ đồ nối dây tuỳ thuộc vào nhiệm vụ biến dòng Kiểu biến dòng phụ thuộc vào vị trí đặt BI • Điện áp định mức UđmBI ≥ Umạng • Dịng điện định mức UđmBI ≥ Ucb • Cấp xác chọn phù hợp với yêu cầu dụng cụ đo • Phụ tải thứ cấp tương ứng với cấp xác biến dịng có phụ tải định mức Z2 = Zdc + Zdd ≤ ZđmBI Trong Zdc: tổng phụ tải dụng cụ đo Zdd: tổng trở dây dẫn nối từ BI đến dụng cụ đo Nguyễn Thị Tuyết H7B – HTĐ 79 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Chọn biến dòng cho cấp điện áp máy phát (10,5 KV) Từ sơ đồ nối dây dụng cụ đo lường vào BI hình vẽ ta xác định phụ tải thứ cấp BI pha Tên dụng cụ Kiểu Am Pe mét Oát kế tác dụng Oát kế tác dụng tự ghi Oát kế phản kháng Công tơ tác dụng Công tơ phản kháng Cộng Phụ tải (VA) A 10 2,5 2,5 26 302 341 33 342/1 670 B 0 0 C 10 2,5 2,5 26 Phụ tải pha là: Pha A: SA = 26 (VA) Pha B: SB = (VA) Pha C: SC = 26 (VA) Như phụ tải lớn pha A C Điện áp định mức BI UđmBI ≥ UF = 10,5 KV Dòng định mức BI IđmBI ≥ Icb = 3,6 KA Cấp xác 0,5 (vì mạch có cơng tơ) Căn vào tính tốn ta chọn BI sau loại TWA_20_1 có thơng số Z2đm = 1,2 Ω Uđm = 20 KV Iđm sơ = 4000 A Cấp xác 0,5 Iđm thứ = A * Chọn dây dẫn từ BI đến phụ tải Lấy khoảng cách từ BI đến phụ tải L = 40 m Vì BI nối dây theo sơ đồ cho hoàn toàn chiều dài tính tốn Ltt = L = 40 m Tổng trở dụng cụ đo mắc vào pha A pha C Zdc = S max I 2 dmthucap = 26 = 1,044 Ω 52 Để đảm bảo độ xác yêu cầu tổng phụ tải phía thứ cấp Z2 (tính dây dẫn) khơng vượt phụ tải định mức biến dòng nghĩa là: Z2 = Zdc + Zdd ≤ ZđmBI ⇒ Zdd = ZđmBI – Zdc ≈ rdd = Nguyễn Thị Tuyết H7B – HTĐ SL S 80 Đồ án tốt nghiệp S≥ Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện SL 40 × 0,0175 = 4,48 mm2 = Z dmBI − Z dc 1,2 − 1,044 Chọn dây dẫn đồng có tiết diện mm2 làm dây dẫn từ BI đến dụng cụ đo Máy biến dịng chọn khơng cần kiểm tra ổn định nhiệt có dịng định mức sơ cấp lớn 1000A BI chọn không cần kiểm tra ổn định động định điều kiện ổn định động dẫn mạch máy phát Chọn BI cho cấp 110 220 KV Theo điều kiện • Uđm ≥ Umạng • Iđm ≥ Icb Với điện áp 110 KV Icb = 0,413 KA Với điện áp 220 KV Icb = 0,38 KA Vậy chọn loại BI có thơng số sau: Thơ Loại BI ng số Uđm 110 T Φ 220 H_110M TΦ H_220+3T Uđm Bội số KV ổn định động Bội số ổn định nhiệt Iđm (A) Sơ 110 150 43,3/3 400 Cấ p Thứ C X 0,5 Ph Iiđđ Inh ụ /tnh KA tải Ω 1,2 14 0,5 1,2 54 20,4 220 75 60/1 500 Sơ đồ nối dụng cụ đo vào BU BI A A A W VAR W Wh WARh A B C T Π Wд a b c 2xHOM-10 Nguyễn Thị Tuyết H7B – HTĐ UdmMF=10,5KV V f 81 ... VAR (Q) 7,2 77 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện Oát kế Oát kế phản kháng Oát kế tự ghi Tần số kế Công tơ Công tơ phản kháng Cộng 3 41 1,8 342 /1 1,8 -3 3 8,3 -3 40 -6 70 0,66 WT_672... phần tính tốn ngắn mạch điểm N1 ta có : X1 X16 0,078 0 ,11 6 EHT * Nhánh hệ thống X1 = 0,078 Xtt = X1 S HT S cb Nguyễn Thị Tuyết H7B – HTĐ 66 E1234 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt. .. nhiệt thành phần chu kỳ: Nguyễn Thị Tuyết H7B – HTĐ 67 Đồ án tốt nghiệp BNCK = Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện ∑I tbi Δt i = (26,7 + 23 ,1) .10 6.0 ,1 = 4,98 .10 6A2.S Xung lượng nhiệt dòng điện