Đồ án môn học nhà máy điện CHƯƠNG GVHD: TS Nguyễn Nhất Tùng MỤC LỤC TÍNH TOÁN PHỤ TẢI VÀ ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY 1.1 Chọn máy phát điện 1.2 Tính toán phụ tải cân công suất 1.3 Đề xuất phương án nối dây 1.4 Kết luận chương 10 CHƯƠNG LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP 11 2.1 Phương án 11 2.2 Phương án 17 2.3 Kết luận chương 21 CHƯƠNG TÍNH TOÁN LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU 22 3.1 Chọn sơ đồ góp 22 3.2 Tính toán tiêu kinh tế 23 3.3 Tính toán cụ thể cho phương án 24 3.4 Kết luận chương 26 CHƯƠNG TÍNH TOÁN DÒNG ĐIỆN NGẮN MẠCH 27 4.1 Mục đích 27 4.2 Tính toán ngắn mạch 27 4.3 Kết luận chương 36 Sinh viên: Lê Diệu Linh Đồ án môn học nhà máy điện GVHD: TS Nguyễn Nhất Tùng CHƯƠNG TÍNH TOÁN PHỤ TẢI VÀ ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY Đặc thù điện thời điểm, điện nhà máy phát phải cân với điện tiêu thụ phụ tải có tính đến tổn thất điện truyền tải điện lưới điện Do lượng điện tiêu thụ phụ tải luôn thay đổi theo thời gian, việc xác định xác đồ thị phụ tải quan việc thiết kế vận hành nhà máy điện Đồ thị phụ tải sở để lựa chọn phương án nối điện hợp lý, đảm bảo tiêu kinh tế, kỹ thuật, phân bổ tối ưu công suất tổ máy nhà máy điện vận hành tối ưu nhà máy điện hệ thống Các bước để thực việc tính toán phụ tải đề xuất phương án nối dây thực chương I 1.1 Chọn máy phát điện Nhà máy nhiệt điện thiết kế gồm tổ máy có tổng công suất 4×100 MW = 400MW Từ tra Phụ lục – Bảng 1.1 Tài liệu “Thiết kế phần điện Nhà máy điện Trạm biến áp - PGS.TS Phạm Văn Hòa Th.S Phạm Ngọc Hùng” ta chọn máy phát nhiệt điện sau: Bảng 1.1: Thông số máy phát Loại máy phát TBɸ-100-2 Thông số định mức S P U cos (MVA) (MW) (kV) 117,5 100 10,5 0,85 n (v/ph) 3000 I (kA) 6,475 Điện kháng tương đối X’’d X’d Xd (pu) (pu) (pu) 0,183 0,263 1,79 1.2 Tính toán phụ tải cân công suất Ta tính phụ tải cấp điện áp theo công suất biểu kiến công thức sau: P(t) = P( t ) %  Pmax 100 S(t) = P( t ) %  Pmax 100  cosφ (1.1) (1.2) Trong đó: S(t) : Công suất biểu kiến phụ tải thời điểm t, MVA cosφ : Hệ số công suất trung bình phụ tải P(t)% : Công suất phụ tải tính theo phần trăm công suất cực đại thời điểm t Pmax : Công suất phụ tải cực đại, MW 1.2.1 Công suất phát toàn nhà máy Sinh viên: Lê Diệu Linh Đồ án môn học nhà máy điện GVHD: TS Nguyễn Nhất Tùng Nhà máy nhiệt điện gồm tổ máy, tổ máy có công suất 100 (MW) nên: Tổng công suất đặt nhà máy : PNM = 4x100 = 400 (MW) SNM = 4x117,5 =470 (MVA) Theo công thức (1.1) (1.2) ta có SFNM (0  6)  80 400   376, 47(MVA) 100 0,85 Tương tự ta có bảng kết sau: Bảng 1.2: Công suất phát toàn nhà máy thời điểm (t) 0-6 t,h PFNM (%) SFNM (MVA) 6-10 10-12 12-16 80 80 90 376,47 376,47 423,53 1.2.2 Phụ tải tự dùng toàn nhà máy 100 470,59 16-18 18-20 20-22 22-24 100 90 90 90 470,59 423,53 423,53 423,53 Tự dùng cực đại toàn nhà máy 11,2 % công suất định mức nhà máy với cosφtd = 0,85 Phụ tải tự dùng nhà máy nhiệt điện xác định theo công thức sau: Std (t) = SFNM (t)  α PFNM max  ×  0,4 + 0,6  100 cos φ td     SNM  (1.3) Trong : PNM : Tổng công suất tác dụng đặt nhà máy, MW SNM : Tổng công suất đặt toàn nhà máy, MVA SFNM (t) : Công suất nhà máy phát thời điểm t, MVA α% : Số phần trăm lượng điện tự dùng cos td : Hệ số công suất tự dùng Theo công thức (1.3) ta có: Std (0  6)  11, 400  376, 47     0,  0,6    46, 41(MVA) 100 0,85  470  Tương tự ta có bảng kết sau: Bảng 1.3: Công suất phụ tải tự dùng nhà máy thời điểm (t) 0-6 6-10 10-12 12-16 16-18 18-20 20-22 22-24 376,47 376,47 423,53 470,59 470,59 423,53 423,53 423,53 46,41 46,41 49,58 52,75 52,75 1.2.3 Phụ tải cấp điện áp máy phát (phụ tải địa phương) 49,58 49,58 49,58 t(h) SFNM (MVA) Std (MVA) Phụ tải điện áp máy phát có U dm = 10,5 (kV); PUF max = 25 (MW); cos = 0,86 Theo công thức (1.1) (1.2) ta có: Sinh viên: Lê Diệu Linh Đồ án môn học nhà máy điện SUF (0  6)  GVHD: TS Nguyễn Nhất Tùng 80 25   23, 26(MVA) 100 0,86 Tương tự ta có bảng kết sau: Bảng 1.4: Công suất phụ tải địa phương thời điểm (t) 10-12 12-16 16-18 18-20 20-22 22-24 80 80 70 23,26 23,26 20,35 1.2.4 Phụ tải phía điện áp trung 90 26,16 100 29,07 90 26,16 90 26,16 80 23,26 t(h) PUF (%) SUF (MVA) 0-6 6-10 Phụ tải phía trung áp có U đm = 110 (kV); PUT max = 130 (MW); cos = 0,88 Theo công thức (1.1) (1.2) ta có: SUT (0  6)  90 130   162, 21(MVA) 100 0,88 Tương tự ta có bảng kết sau: Bảng 1.5 Công suất phụ tải phía trung áp thời điểm (t) t(h) PUT (%) SUT (MVA) 0-6 90 162,21 6-10 80 144,19 10-12 90 162,21 12-16 90 162,21 16-18 100 180,23 18-20 90 162,21 20-22 90 162,21 22-24 90 162,21 1.2.5 Phụ tải phía điện áp cao Phụ tải phía cao áp có U đm = 220 (kV); PUC max = 150 (MW); cos = 0,87 Theo công thức (1.1) (1.2) ta có: SUC (0  4)  80 105   97,67(MVA) 100 0,86 Tương tự ta có bảng kết sau: Bảng 1.6 Công suất phụ tải phía cao áp thời điểm (t) t(h) PUC (%) SUC (MVA) 0-6 6-10 10-12 12-16 16-18 18-20 20-22 22-24 70 90 90 70 90 90 100 80 120,69 155,17 155,17 120,69 155,17 155,17 172,41 137,93 1.2.6 Cân công suất toàn nhà máy Công suất phát hệ thống thời điểm xác định theo công thức sau : SVHT(t) = SFNM(t) - [SUF(t) + SUC(t) +SUT(t) + Std(t)] Sinh viên: Lê Diệu Linh Đồ án môn học nhà máy điện GVHD: TS Nguyễn Nhất Tùng Bảng 1.7 Bảng tổng kết phân bố công suất nhà máy nhiệt điện t(h) SFNM (MVA) SUF (MVA) SUT (MVA) SUC (MVA) Std (MVA) SVHT (MVA) 0-6 6-10 10-12 12-16 16-18 18-20 20-22 22-24 376,47 376,47 423,53 470,59 470,59 423,53 423,53 423,53 23,26 23,26 20,35 26,16 29,07 26,16 26,16 23,26 103,41 132,95 118,18 147,73 132,95 132,95 118,18 103,41 120,69 155,17 155,17 120,69 155,17 155,17 172,41 137,93 46,41 46,41 49,58 52,75 52,75 49,58 49,58 49,58 82,7 18,68 80,25 123,26 100,65 59,67 57,2 109,35 Đồ thị phụ tải tổng hợp toàn nhà máy Sinh viên: Lê Diệu Linh Đồ án môn học nhà máy điện GVHD: TS Nguyễn Nhất Tùng Hình 1-1: Đồ thị phụ tải tổng hợp toàn nhà máy Chú thích: Công suất hệ thống SVHT Phụ tải điện áp cao SUC Phụ tải điện áp trung SUT Phụ tải tự dùng Std Sinh viên: Lê Diệu Linh Đồ án môn học nhà máy điện GVHD: TS Nguyễn Nhất Tùng Phụ tải địa phương SUF 1.3 Đề xuất phương án nối dây - Xét tỉ số: SUF max 29,07 100%   100%  12,37%  15% 2Sđm MFĐ 117,5 Vậy không cần sử dụng góp điện áp máy phát, sơ đồ máy phát nối với máy biến áp, phụ tải địa phương trích từ đầu cực máy phát nối với máy biến áp liên lạc - Chọn loại máy biến áp liên lạc: Trong trường hợp có ba cấp điện áp (điện áp phía máy phát 10,5kV, điện áp phía trung 110kV, điện áp phía cao 220kV) thỏa mãn hai điều kiện sau: + Lưới điện áp 110kV 220kV lưới trung tính trực tiếp nối đất + Hệ số có lợi: α= UC -UT 220-110 = =0,5 UC 220 => Vậy ta dùng hai MBATN làm liên lạc - Chọn số lượng MPĐ-MBA ba pha hai cuộn dây nối góp trung áp 110kV Ta có: SUT max 147,73   1, 26 Sđm MFĐ 117,5 SUT 103, 41   0,88 Sđm MFĐ 117,5 Nên ta ghép từ đến MPĐ - MBA ba pha hai cuộn dây lên góp điện áp phía trung - Đối với nhà máy điện có công suất tổ máy nhỏ ghép số MPĐ chung MBA phải đảm bảm nguyên tắc tổng công suất tổ MPĐ phải nhỏ Sđm MFĐ  Sdt công suất dự trữ nóng hệ thống điện: g hép HT Trong trường hợp này: 2Sđm MFĐ = 2.117,5 = 235 (MVA) > SdtHT  180 (MVA) nên ghép 2MPĐ chung 1MBA Với nhận xét ta có phương án nối điện cho nhà máy sau: Sinh viên: Lê Diệu Linh Đồ án môn học nhà máy điện GVHD: TS Nguyễn Nhất Tùng 1.3.1 Phương án HTĐ SUC SUT 220kV B1 110kV B2 B3 Std 1/2SUF MPĐ1 B4 Std MPĐ2 1/2SUF Std MPĐ3 MPĐ4 Hình 1-2: Phương án + Ưu điểm: Chỉ có hai chủng loại máy biến áp máy biến áp tự ngẫu máy biến áp hai cuộn dây Sơ đồ đơn giản linh hoạt vận hành + Nhược điểm: Có phần công suất truyền qua hai lần máy biến áp làm tăng tổn thất công suất, phía trung thừa công suất nên gây tổn thất lần khí truyền qua máy biến áp máy biến áp tự ngẫu Thật vậy, ta có: Phía trung: 2Sđm MFĐ  2.117,5  235 (MVA)  SUT max  147,73 (MVA) Như vậy, lúc có lượng công suất thừa từ phía trung áp truyền sang MBATN, gây tổn thất thêm lần Sinh viên: Lê Diệu Linh Đồ án môn học nhà máy điện GVHD: TS Nguyễn Nhất Tùng 1.3.2 Phương án HTĐ SUC SUT 220kV 110kV B3 B2 B1 B4 Std Std Std MPĐ4 1/2SUF MPĐ1 MPĐ2 1/2SUF MPĐ3 Hình 1-3: Phương án + Ưu điểm : Sơ đồ kết cấu dây đơn giản vận hành linh hoạt Bố trí nguồn tải cân đối Công suất truyền tải từ phía cao sang phía trung qua MBATN nhỏ nên tổn hao công suất nhỏ + Nhược điểm: Phương án có số lượng MBA MBA, có chủng loại máy khác Chủng loại MBA gây nhiều khó khăn vận hành sửa chữa Vốn đầu tư MBA đắt so với phương án một, giá thành máy biến áp phía cấp điện áp cao 220kV đắt so với phía cấp điện áp trung 110kV Sinh viên: Lê Diệu Linh Đồ án môn học nhà máy điện GVHD: TS Nguyễn Nhất Tùng 1.3.3 Phương án HTĐ SUC SUT 220kV B1 B2 Std Std 110kV B5 B6 B3 B4 Std Std SuF MPĐ1 MPĐ2 MPĐ3 MPĐ4 Hình 1-4: Phương án + Ưu điểm: Phụ tải địa phương không phụ thuộc vào máy phát + Nhược điểm: Số lượng chủng loại MBA nhiều, 6MBA với chủng loại (MBATN, MBA phía cao phía trung) nên lợi mặt kinh tế gây khó khăn tính toán thiết kế vận hành, sửa chữa phức tạp Nhận xét: Qua phân tích sơ ta thấy phương án có nhiều ưu điểm vận hành tin cậy, đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện, đơn giản nên dễ vận hành … phương án Do ta chọn phương án phương án để tính toán cụ thể, so sánh tiêu kinh tế kĩ thuật để chọn phương án tối ưu 1.4 Kết luận chương Ở chương 1, tiến hành chọn máy phát điện đưa phương án nối dây hợp lý Cùng với việc thông qua phân tích đánh giá điều kiện đưa sơ đồ phụ tải, lựa chọn phương án phương án để tính toán tiếp chương Sinh viên: Lê Diệu Linh 10 Đồ án môn học nhà máy điện GVHD: TS Nguyễn Nhất Tùng 3.1.2 Phương án Phụ tải cao áp kép + đơn Phụ tải trung áp kép + đơn lộ kép hệ thống 220kV 110kV B4 B1 MPĐ4 B2 MPĐ2 MPĐ1 B3 B4 MPĐ3 MPĐ4 Hình 3-2:Sơ đồ nối điện phương án 3.2 Tính toán tiêu kinh tế Mục đích chương tính toán so sánh phương án mặt kinh tế để từ lựa chọn phương án vừa đảm bảo tính kỹ thuật vừa thỏa mãn tiêu chí kinh tế nhất.Để so sánh mặt kinh tế phương án ta quan tâm đến: + Vốn đầu tư + Chi phí vận hành hàng năm 3.2.1 Vốn đầu tư Vốn đầu tư phương án tính theo công thức sau: V = VB + VTBPP Trong : + VB : vốn đầu tư máy biến áp, xác định công thức: VB =  K B vB Với : - KB : hệ số xét đến lắp đặt vận chuyển máy biến áp - v B : tiền mua máy biến áp Bảng 3.1: Giá thành máy biến áp giá trị hệ số KB Loại máy biến áp ATДЦTH TДЦ (110 kV) TДЦ (220 kV) Sinh viên: Lê Diệu Linh Sđm, MVA 250 125 125 Giá thành, VNĐ 13,68.109 3,12.109 9,72.109 KB 1,3 1,5 1,4 23 Đồ án môn học nhà máy điện GVHD: TS Nguyễn Nhất Tùng + VTBPP : vốn đầu tư xây dựng thiết bị phân phối VTBPP =  n i vTBPPi với : - n i : số mạch cấp điện áp i - vTBPPi : giá thành mạch TBPP cấp điện áp i 3.2.2 Chi phí vận hành hàng năm Chi phí vận hành phương án tính theo công thức sau: P = Pk + Pp + Pt Trong : + Pk : tiền khấu hao hàng năm vốn đầu tư sửa chữa lớn,đ/năm: Pk = a%V 100 Với : - a : định mức khấu hao %, lấy a = 8,4% - V: vốn đầu tư phương án + PP : chi phí phục vụ thiết bị (sửa chữa thường xuyên tiền lương công nhân đồng/năm) Chi phí tạo nên phần không đáng kể so với tổng chi phí sản xuất, mặt khác khác phương án so sánh nên đánh giá hiệu kinh tế phương án bỏ qua chi phí + Pt : chi phí tổn thất điện hàng năm MBA Pt = β.ΔA Với : - β : giá thành trung bình điện HTĐ, lấy β =1000đồng/kWh -ΔA : tổn thất điện hàng năm MBA, kWh 3.3 Tính toán cụ thể cho phương án 3.3.1 Phương án 3.3.1.1 Vốn đầu tư Phương án sử dụng máy biến áp tự ngẫu, máy biến áp 110 kV VB1  VB2  1,3.13,68.109  17,78.109 (đ) VB3  VB4  1,5.3,12.109  4,68.109 (đ) Do chi phí đầu tư mua máy biến áp là: VB   K B Vb  2.17,78.109  2.4,68.109  44,93.109 đ Phía 220 kV có 10 mạch máy cắt, giá tiền 4,2.109 VNĐ/mạch Sinh viên: Lê Diệu Linh 24 Đồ án môn học nhà máy điện GVHD: TS Nguyễn Nhất Tùng V1  10.4, 2.109  42.109 đ Phía 110 kV có 12 mạch máy cắt, giá tiền 1,8.109 VNĐ/mạch V2  12.1,8.109  21, 6.109 đ Phía điện áp máy phát 10 kV có mạch máy cắt, giá tiền 0,9.109 VNĐ/mạch V3  2.0,9.109  1,8.109 đ Tổng chi phí mua sắm máy cắt là: VTBPP  V1  V2  V3  42.109  21, 6.109  1,8.109  65, 4.109 đ Như vốn đầu tư phương án là: V1  VB  VTBPP  44,93.109  65, 4.109  110,33.109 đ 3.3.1.2 Chi phí vận hành hàng năm Chi phí khấu hao hàng năm vốn đầu tư sửa chữa lớn: Pk a%.V1 100 8, 4.110,33.109 100 9, 27.109 Chi phí tổn thất điện hàng năm: Pt  .A  1000.10796, 89 103  10,80.109 đ Vậy chi phí vận hành hàng năm: P1  Pk  Pt  9, 27.109  10,80.109  20,07.109 đ 3.3.2 Phương án 3.3.2.1 Vốn đầu tư Phương án sử dụng máy biến áp tự ngẫu, máy biến áp 110 kV máy biến áp 220kV VB1  VB2  1,3.13,68.109  17,78.109 (đ) VB3  1,5.3,12.109  4,68.109 (đ) VB3  1, 4.9,72.109  13,61.109 (đ) Do chi phí đầu tư mua máy biến áp là: VB   K B Vb  2.17,78.109  4,68.109  13,61.109  53,86.109 đ Phía 220 kV có 11 mạch máy cắt, giá tiền 4,2.109 VNĐ/mạch V1  11.4, 2.109  46, 2.109 đ Phía 110 kV có 11 mạch máy cắt, giá tiền 1,8.109 VNĐ/mạch V2  11.1,8.109  19, 8.109 đ Phía điện áp máy phát 10 kV có mạch máy cắt, giá tiền 0,9.109 VNĐ/mạch V3  2.0,9.109  1,8.109 đ Sinh viên: Lê Diệu Linh 25 Đồ án môn học nhà máy điện GVHD: TS Nguyễn Nhất Tùng Tổng chi phí mua sắm máy cắt là: VTBPP  V1  V2  V3  46, 2.109  19,8.109  1,8.109  67, 8.109 đ Như vốn đầu tư phương án là: V2  VB  VTBPP  53,86.109  67,8.109  121,66.109 đ 3.3.2.2 Chi phí vận hành hàng năm Chi phí khấu hao hàng năm vốn đầu tư sửa chữa lớn: Pk a%.V2 100 8, 4.121, 66.109 100 10, 22.109 Chi phí tổn thất điện hàng năm: Pt  .A  1000.10045, 08 103  10,05.109 đ Vậy chi phí vận hành hàng năm: P2  Pk  Pt  10, 22.109  10,05.109  20, 27.109 đ 3.3.3 Lựa chọn phương án tối ưu Bảng 3.2: Vốn đầu tư và chi phí vận hành Phương án Vốn đầu tư (109 đ) Chi phí vận hành (109 đ) 110,33 20,07 121,66 20,27 Từ việc tính toán vốn đầu tư chi phí vận hành hàng năm phương án ta có nhận xét sau: + Vốn đầu tư: V1 < V2 + Chi phí vận hành hàng năm: P1 < P2 Vậy ta lựa chọn phương án làm phương án thiết kế nhà máy điện 3.4 Kết luận chương Sau chọn phương án phương án tối ưu mặt kinh tế kỹ thuật Chúng ta bắt đầu tiến hành vào tính toán trường hợp ngắn mạch phương án này, từ để làm sở lựa chọn khí cụ điện dây dẫn chương Sinh viên: Lê Diệu Linh 26 Đồ án môn học nhà máy điện GVHD: TS Nguyễn Nhất Tùng CHƯƠNG TÍNH TOÁN DÒNG ĐIỆN NGẮN MẠCH 4.1 Mục đích Việc tính toán dòng điện ngắn mạch nhằm giúp cho việc chọn khí cụ điện dây dẫn nhà máy đảm bảo tiêu chuẩn ổn định động ổn định nhiệt ngắn mạch xảy Trong chương ta tính toán ngắn mạch cho phương án với dạng ngắn mạch để chọn khí cụ điện ngắn mạch ba pha Sử dụng phương pháp đường cong tính toán để tính dòng ngắn mạch Ta chọn đại lượng bản: Scb = 100 MVA Ucb = Utb - Cấp điện áp 220kV : Utb = 230kV - Cấp điện áp 110kV : Utb = 115kV - Cấp điện áp 10kV : Utb = 10,5kV Từ ta có dòng điện cấp điện áp I(220) = cb Scb = 3U(220) cb 100 = 0,25 kA 3.230 I(110) = cb Scb = 3U(110) cb 100 = 0,5 kA 3.115 I(10) cb = Scb = 3U(10) cb 100 = 5,5 kA 3.10,5 4.2 Tính toán ngắn mạch 4.2.1 Tính toán các thông số - Điện kháng hệ thống X HT = X*HT  Scb 100 = 0,85  = 0,05 SHT 6000 - Điện kháng đường dây đơn nối với hệ thống: Trong tính toán sơ lấy: x  0, 4( / km) ; L = 16 km XD = S 1 100 ×x ×L× cb2 = ×0,4×16× = 0,038 Ucb 2302 - Điện kháng máy biến áp tự ngẫu Sinh viên: Lê Diệu Linh 27 Đồ án môn học nhà máy điện GVHD: TS Nguyễn Nhất Tùng 1 CH TH XCN % = ×(UCT ×(11 + 32 - 20) = 11,5% N + UN - UN ) = 2 1 TH CH XTN % = ×(UCT ×(11 + 20 - 32)  0% N + UN - UN ) = 2 1 TH CT X HN % = ×(UCH N + U N - U N ) = ×(32 + 20 - 11) = 20,5% 2 Từ ta tính điện kháng phía máy biến áp tự ngẫu sau: UCN % Scb 11,5 100 XC = ×  ×  0,046 100 Sđm B 100 250 U TN % Scb 100 XT = ×  × 0 100 Sđm B 100 250 XH = U HN % Scb 20,5 100 ×  ×  0,082 100 Sđm B 100 250 - Điện kháng máy biến áp ba pha hai cuộn dây: U N % U đm S XB = × × cb 100 U cb Sđm X110 B = 10,5 100 ×  0,084 100 125 - Điện kháng máy phát điện: Uđm Scb 100 '' X F =Xd × × = 0,183× = 0,156 Ucb SMFĐ đm 117,5 4.2.2 Tính các điểm ngắn mạch Các điểm ngắn mạch: Sinh viên: Lê Diệu Linh 28 Đồ án môn học nhà máy điện GVHD: TS Nguyễn Nhất Tùng HTĐ SUC SUT N1 220 kV B1 N2 110 kV B2 B3 B4 N’3 N3 N4 Std 1/2SuF MPĐ1 Std Std 1/2SuF MPĐ2 MPĐ4 MPĐ3 Sơ đồ thay lựa chọn điểm ngắn mạch: EHT XHT XD N2 N1 XCB1 XCB2 XHB1 XHB2 XB3 XB4 XF XF XF XTB2 XTB1 N’3 N3 N4 XF E1 E2 E3 E4 Để chọn khí cụ điện dây dẫn phía cao áp ta chọn điểm ngắn mạch N 1: nguồn cấp hệ thống máy phát nhà máy Để chọn khí cụ điện dây dẫn phía trung áp ta chọn điểm ngắn mạch N2: nguồn cấp hệ thống máy phát nhà máy Để chọn khí cụ điện dây dẫn phía hạ mạch máy phát ta chọn điểm ngắn mạch N (nguồn cấp máy phát nhà máy trừ máy F1 hệ thống) điểm ngắn mạch N3’ (nguồn cấp máy phát F1) Để chọn khí cụ điện dây dẫn cho mạch tự dùng, phụ tải địa phương ta chọn điểm ngắn mạch N4: nguồn phát máy phát nhà máy hệ thống Sinh viên: Lê Diệu Linh 29 Đồ án môn học nhà máy điện GVHD: TS Nguyễn Nhất Tùng a Điểm ngắn mạch N1 EHT XHT XD N1 XCB1 XCB2 XHB1 XHB2 XB3 XB4 XF XF XF XF XTB2 XTB1 E1 E2 E3 E4 Do N1 có tính đối xứng nên ta có: X1 = XHT + XD  0,05  0,038  0,088 X2 =XCB1 //XCB2 = XC 0,046 =  0,023 2 X3 = (XHB1 +X F )//(X HB2 +X F ) = X = (X B3 +X F )//(X B4 +X F ) = 0,082 + 0,156 = 0,119 0,084 + 0,156 = 0,12 Ta sơ đồ sau: EHT X1 N1 X2 X4 X3 E12 E34 Ghép nguồn E12, E34 song song ta có: X5 =X3 //X4 = X3×X4 0,119  0,12  = 0,06 X3 +X 0,119 + 0,12 X6 = X2  X5 = 0,023 + 0,06 = 0,083 Sinh viên: Lê Diệu Linh 30 Đồ án môn học nhà máy điện GVHD: TS Nguyễn Nhất Tùng Sơ đồ rút gọn: X6 X1 EHT E1234 N1 Điện kháng tính toán: X tt6 =X6 × SđmΣ4 117,5 = 0,083  = 0,39 Scb 100 Tra đường cong tính toán ta có: Itt6 (0) = 2,52; Itt6 () = Dòng điện ngắn mạch phía hệ thống cung cấp: I''HT (0) = 220 Icb 0,251 = = 4,83 (kA) X1 0,088 Dòng điện ngắn mạch phía nhà máy cung cấp: I''NM (0) =I tt6 (0)× SđmΣ4 117,5 = 2,52  = 2,97 (kA) 3.U tb 3.230 I''NM () =I tt6 ()× SđmΣ4 3.U tb = 2 117,5 = 2,36(kA) 3.230 Dòng ngắn mạch tổng điểm N1: I''N1 (0) = I''HT (0) + I''NM (0) = 4,83 + 2,97 = 7,80 (kA) I''N1 () = I''HT (0) + I''NM () = 4,83 + 2,36 = 7,19 (kA) Dòng ngắn mạch xung kích điểm N1: i xkN1 = 2.k xk I''N1 (0) = 2.1,8.7,80 = 19,86 (kA) b Điểm ngắn mạch N2 EHT XHT XD N2 XCB1 XCB2 XHB1 XHB2 XB3 XB4 XF XF XF XF XTB2 XTB1 E1 Sinh viên: Lê Diệu Linh E2 E3 E4 31 Đồ án môn học nhà máy điện GVHD: TS Nguyễn Nhất Tùng Do N2 có tính đối xứng nên ta có: X1 = XHT + XD  0,05  0,038  0,088 X2 =XCB1 //XCB2 = XC 0,046 =  0,023 2 X3 = (XHB1 +X F )//(X HB2 +X F ) = X = (X B3 +X F )//(X B4 +X F ) = 0,082 + 0,156 = 0,119 0,084 + 0,156 = 0,12 Ta sơ đồ sau: EHT X1 N2 X2 X4 X3 E34 E12 Ghép nguồn E12, E4 song song ta có: X5 =X3 //X4 = X3×X4 0,119  0,12  = 0,06 X3 +X 0,119 + 0,12 X6 =X1  X2 = 0,088 + 0,023 = 0,111 Sơ đồ rút gọn thành: EHT X5 X6 E1234 N2 Điện kháng tính toán: X tt5 =X5× SđmΣ4 117,5 = 0,06   0, 28 Scb 100 Tra đường cong tính toán ta có: Itt5 (0)  3,58;Itt5 ()  2,3 Dòng điện ngắn mạch phía hệ thống cung cấp: I''HT (0) = I110 0,502 cb = = 6,69 (kA) X6 0,111 Dòng điện ngắn mạch phía nhà máy cung cấp: I''NM (0) = I tt5 (0)× Sinh viên: Lê Diệu Linh SđmΣ4 3.U tb = 3,58  117,5 = 8,45 (kA) 3.115 32 Đồ án môn học nhà máy điện I''NM () = I tt5 ()× GVHD: TS Nguyễn Nhất Tùng SđmΣ4 3.U tb = 2,3  117,5 = 5,43(kA) 3.115 Dòng ngắn mạch tổng điểm N2: I''N2 (0) = I''HT (0)  I''NM (0) = 6,69  8, 45 = 15,14 (kA) I''N2 () = I''HT (0)  I''NM () = 6,69  5,43 = 12,12 (kA) Dòng ngắn mạch xung kích điểm N2: i xkN2 = 2.k xk I''N2 (0) = 2.1,8.15,14 = 38,54 (kA) c Điểm ngắn mạch N3 EHT XHT XD XCB1 XCB2 XHB1 XHB2 XB3 XB4 XF XF XF XTB2 XTB1 N3 E2 E3 E4 X1 = XHT + XD  0,05  0,038  0,088 X2 =XCB1 //XCB2 = XC 0,046 =  0,023 2 X3 = (XHB1 +X F )//(X HB2 +X F ) = X = (X B3 +X F )//(X B4 +X F ) = 0,082 + 0,156 = 0,119 0,084 + 0,156 = 0,12 X5 =XHB1 = 0,082 Biến đổi sơ đồ ta có: Sinh viên: Lê Diệu Linh 33 Đồ án môn học nhà máy điện GVHD: TS Nguyễn Nhất Tùng EHT X1 X2 X4 X3 X5 N3 E34 E2 Ghép nguồn E2, E34 song song ta có: X6 =X3 //X4 = X3×X4 0,119  0,12  = 0,06 X3 +X 0,119 + 0,12 Biến đổi – tam giác điện kháng X2, X5, X6 bỏ nhánh cân ta có: X7 =X +X5 + X X5 0,023  0,1082 = 0,023 + 0,082 + = 0,137 X6 0,06 X8 =X6 +X5 + X6 X5 0,06  0,082 = 0,06 + 0,082 + = 0,355 X2 0,023 X9 =X1 +X7 = 0,088 + 0,137 = 0,225 Sơ đồ rút gọn: EHT X8 X9 E234 N3 Điện kháng tính toán: X tt8 =X8× SđmΣ3 117,5 = 0,355  = 1,25 Scb 100 Tra đường cong tính toán ta có: Itt8 (0) = 1; Itt8 () = 1; Dòng điện ngắn mạch phía hệ thống cung cấp: I''HT (0)= I10 5, 499 cb = = 29,16 (kA) X9 0,225 Dòng điện ngắn mạch phía nhà máy cung cấp: I''NM (0) = I tt8 (0)× I''NM () = I tt8 ()× Sinh viên: Lê Diệu Linh SđmΣ3 3.U tb = 1 SđmΣ3 3.U tb 117,5 = 19,38 (kA) 3.10,5 = 1 117,5 = 19,38 (kA) 3.10,5 34 Đồ án môn học nhà máy điện GVHD: TS Nguyễn Nhất Tùng Dòng ngắn mạch tổng điểm N3: I''N3 (0) = I''HT (0) + I''NM (0) = 29,16 + 19,38 = 48,54 (kA) I''N3 () = I''HT (0) + I''NM () = 29,16 + 19,38 = 48,54 (kA) Dòng ngắn mạch xung kích điểm N3: i xkN3 = 2.k xk I''N3 (0) = 2.1,8.48,54 = 123,57 (kA) d Điểm ngắn mạch N’3 Nguồn cung cấp máy phát F1 E1 XF N’3 Điện kháng tính toán nhà máy: X ttF =X F × SđmF 117,5 = 0,156× = 0,18 Scb 100 Tra đường cong tính toán ta có: IttF (0) = 5,76; IttF () = 2,6 Dòng điện ngắn mạch phía nhà máy cung cấp: I''NM (0) = I ttF (0)× Sđm MFĐ 3.U tb I''NM () = I ttF ()× = 5,76  117,5 = 37,21 (kA) 3.10,5 = 2,6  117,5 = 16,80(kA) 3.10,5 SđmF 3.U tb Dòng ngắn mạch xung kích điểm N’3: i xkN' = 2.k xk I''N' (0) = 2.1,91.37, 21 = 100,51 (kA) e Điểm ngắn mạch N4 Dễ dàng nhận thấy: I''N4 (0) = I''N3 (0) + I''N' (0) = 48,54 + 37,21 = 85,75 (kA) Dòng xung kích: i xkN4 = i xkN3 + i xkN' = 123,57 + 100,51 = 224,08 (kA) Vậy ta có bảng thông số dòng ngắn mạch Bảng 4.1: Bảng thông số dòng ngắn mạch Điểm NM N1 N2 N3 N’3 N4 7,8 15,57 19,86 15,14 17,38 38,54 48,54 54,76 123,57 37,21 16,80 100,51 85,75 71,56 224,08 Dòng NM I’’(0) (kA) I’’(∞) (kA) ixk (kA) Sinh viên: Lê Diệu Linh 35 Đồ án môn học nhà máy điện GVHD: TS Nguyễn Nhất Tùng 4.3 Kết luận chương Như chương tính toán giá trị dòng ngắn mạch điểm, từ giúp lựa chọn khí cụ điện dây dẫn thích hợp, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật cho nhà máy điện cần thiết kế Sinh viên: Lê Diệu Linh 36 Đồ án môn học nhà máy điện Sinh viên: Lê Diệu Linh GVHD: TS Nguyễn Nhất Tùng 37 ... án để tính toán cụ thể, so sánh tiêu kinh tế kĩ thuật để chọn phương án tối ưu 1.4 Kết luận chương Ở chương 1, tiến hành chọn máy phát điện đưa phương án nối dây hợp lý Cùng với việc thông qua... tải, lựa chọn phương án phương án để tính toán tiếp chương Sinh viên: Lê Diệu Linh 10 Đồ án môn học nhà máy điện GVHD: TS Nguyễn Nhất Tùng CHƯƠNG LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP Máy biến áp thiết bị... ΔAΣ  = ΔAB3 +ΔAB4  + 2.ΔATN  3316,03  3325,43  1701,81  10045,08 103 kWh 2.3 Kết luận chương Như chương ta chọn máy biến áp, tính toán kỹ thuật, tính tổn thất điện phương án, từ tiến hành