Đề tài Thiết kế phần điện nhà máy thuỷ điện công suất

Chương I tính toán phụ tải và cân bằng công suất Với đề tài thiết kế phần điện nhà máy thuỷ điện công suất: 228 MW, trong chương này ta phải thực hiện các vấn đề sau: I./ Chọn máy phát điện và cân bằng công suất 1)Chọn máy phát điện. Theo nhiệm vụ thiết kế nhà máy nhiệt điện gồm có 4 tổ máy phát công suất mỗi máy là 57 MW. Với các số liệu ban đầu đã cho của mỗi tổ máy là: P = 57 MW ; U = 10,5 kV ; Cos φ = 0,82 Chương II Lựa chọn sơ đồ nối điện cho nhà máy điện Chọn sơ đồ nối điện chính là một khâu quan trọng. Các phương án phải đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cho các phương trình đồng thời thể hiện được tính khả thi và đem lại hiệu quả kinh tế. Dựa vào số liệu tính toán phân bố công suất đồ thị phụ tải các cấp điện áp chúng ta vạch ra các phương án nối điện có thể có của nhà máy điện. Theo kết quả tính toán chương I ta có: +Phụ tải cấp điện áp máy phát: SUFmax = 10,6 (MVA). SUFmin = 6,35 (MVA). +Phụ tải trung áp: STmax = 114,9 (MVA). STmin =74,7 (MVA). + Phụ tải phát vào hệ thống: SVHTmax = 179,3(MVA). SVHTmin = 83,55 (MVA). Mặt khác ta đã có nhận xét và các nguyên tắc để xây dựng các phương án: 1) Công suất dự trữ của hệ thống: SDTquay =15%.SHT = 0,15.3400 = 510 (MVA). 2) Phụ tải địa phương chiếm khoảng Chương iii tính toán dòng điện ngắn mạch Mục đích của việc tính toán ngắn mạch là để chỉnh định RơLe, chọn các khí cụ điện và dây dẫn của nhà máy trong các phương án đảm bảo các tiêu chuẩn ổn định động, ổn định nhiệt khi ngắn mạch. Dòng điện ngắn mạch để tính toán chọn khí cụ điện chỉnh định rơle và chọn dây dẫn là dòng ngắn mạch 3 pha. 4.1).Chọn các đại lượng cơ bản .

doc84 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Ngày: 15/06/2013 | Lượt xem: 1907 | Lượt tải: 3download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đề tài Thiết kế phần điện nhà máy thuỷ điện công suất, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
0,0286 X d /0,0427 X 2 / 0.14 X 4 /0.356 X 6 /0.298 X 10 /0.264 X 11 /0,157 X 3 / 0.14 X 5 /0.356 X 12 /0,157 X 7 /0.298 X 8 /0.298 X 9 /0.298 F1 F2 F3 F4 4.4).TÝnh to¸n dßng ®iÖn ng¾n m¹ch. 4.4.1).LËp s¬ ®å thay thÕ tÝnh to¸n ng¾n m¹ch t¹i ®iÓm N1. V× th«ng sè cña B1 vµ B2(MBATN) gièng hÖt nhau th«ng sè cña c¸c MF còng gièng hÖt nhau nªn s¬ ®å thay thÕ hoµn toµn ®èi xøng so víi ®iÓm ng¾n m¹ch vµ dßng ng¾n m¹ch kh«ng ®i qua kh¸ng. V× vËy ®Ó ®¬n gi¶n ta gËp s¬ ®å vµ bá qua kh¸ng ®­îc s¬ ®å tÝnh to¸n nh­ h×nh 3.3 sau: H×nh 3.3 X 1 /0,0713 HT X 13 / 0.07 X 15 /0.178 F1,2 X 17 /0.2165 X 16 /0.295 F3,4 N1 Víi c¸c ®iÖn kh¸ng ®­îc x¸c dÞnh: X13 = X2 // X3 =0,14/2 = 0,07. X14 = X14’ = X6 + X11 = 0,298 +0,157 =0,455. X16 = X14 // X14’ = 0,383/2 =0,1915. X15 = X4 // X5 = 0,455/2 = 0,175. X17 = X8// X9 = 0,298/2 = 0,149. BiÕn ®æi tiÕp s¬ ®å ta ®­îc s¬ ®å 4.4.1(b) víi c¸c ®iÖn kh¸ng nh­ sau: X18 = X15 + X17 = 0,327 X19 = (X18 // X16) + X13 F 1,2,3,4 X 19 /0.205 X 1 /0,0713 HT N1 H×nh 3.4 Qui ®æi ®iÖn kh¸ng tÝnh to¸n vÒ hÖ t­¬ng ®èi ®Þnh møc ta cã: Xtt1 = X1.= 0,0713. = 2.424 Xtt19= X19.= 0,205. = 0,467 Tra ®­êng cong tÝnh to¸n ta ®­îc cña nhµ m¸y thuû ®iÖn t­¬ng øng víi: Xtt1 = 2.424 ta ®­îc: I∞HT = 0,42; I''HT = 0,445 Xtt19 = 0,467 ta ®­îc: I∞NM = 2.7; I''NM = 2.35 Tõ ®ã ta cã c¸c thµnh phÇn dßng ng¾n m¹ch do phÝa hÖ thèng truyÒn ®Õn ®iÓm ng¾n m¹ch lµ : I''HT = IHT''. = 0,445. = 3,79 (kA). I∞HT = I¥HT. = 0,42.= 3.58 (kA). C¸c thµnh phÇn dßng ng¾n m¹ch do phÝa nhµ m¸y truyÒn ®Õn ®iÓm ng¾n m¹ch lµ: I''NM = I∞NM = VËy c¸c thµnh phÇn dßng ®iÖn ng¾n m¹ch t¹i N1: + Dßng chu k×: I∞N1 = I∞HT + I∞NM = 3.58 + 1,545 = 5,125 (kA). + Dßng siªu qu¸ ®é: I''N1 = I''HT + I''NM = 3,79 + 1,345 = 5,135 (kA) TrÞ sè dßng ®iÖn xung kÝch t¹i ®iÓm N1 lµ: iXK = .KXK.I''N1 = .1,8.5,135 = 13,07(kA) 4.4.2).LËp s¬ ®å thay thÕ tÝnh to¸n ng¾n m¹ch t¹i ®iÓm N2 §iÓm ng¾n m¹ch N2 còng cã tÝnh chÊt ®èi xøng nh­ ®iÓm N1 v× vËy thùc hiÖn t­¬ng tù nh­ ®èi víi ®iÓm N1 ta cung ®­îc s¬ ®å ®¬n gi¶n sau: F 1,2,3,4 X PMF /0.169 X PHT /0,1413 HT N2 H×nh 3.5 Qui ®æi ®iÖn kh¸ng tÝnh to¸n vÒ hÖ t­¬ng ®èi ®Þnh møc ta cã: XttPHT = XPHT.= 0,1413. = 4,8 XttPMF= XPMF.= 0,169. = 0,385 Tra ®­êng cong tÝnh to¸n ta ®­îc cña nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn t­¬ng øng víi: XttPHT = 4,8<3 XttPMF = 0,385 ta ®­îc: I∞NM = 2,85; I''NM = 3,3 Tõ ®ã ta cã c¸c thµnh phÇn dßng ng¾n m¹ch do phÝa hÖ thèng truyÒn ®Õn ®iÓm ng¾n m¹ch lµ I''HT = I∞HT = = = 1,78 (kA). C¸c thµnh phÇn dßng ng¾n m¹ch do phÝa nhµ m¸y truyÒn ®Õn ®iÓm ng¾n m¹ch lµ: I''NM = I∞NM = VËy c¸c thµnh phÇn dßng ®iÖn ng¾n m¹ch t¹i N2: + Dßng chu k×: I∞N2 = I∞HT + I∞NM = 1,78 + 3,26 = 5,04 (kA). + Dßng siªu qu¸ ®é: I''N2 = I''HT + I''NM = 1,78+ 3,78 = 5,56 (kA). TrÞ sè dßng ®iÖn xung kÝch t¹i ®iÓm N2 lµ: iXK = .KXK.I''N1 = .1,8.5,56 = 14,15 (kA) 4.4.3).LËp s¬ ®å thay thÕ tÝnh to¸n ng¾n m¹ch t¹i ®iÓm N3 H×nh3.6 F4 F3 F2 F1 X 9 /0.298 X 8 /0.298 X 7 /0.298 X 12 /0,157 X 5 /0.356 X 3 / 0.14 X 11 /0,157 X 10 /0.264 X 6 /0.298 X d /0,0416 X HT /0,0286 HT N3 C¸c ®iÖn kh¸ng trong s¬ ®å thay thÕ ®­îc x¸c ®Þnh b»ng c¸c phÐp biÕn ®æi t­¬ng ®­¬ng: X20 = X1 + X3 = 0,0713 + 0,14 = 0,2113 GhÐp F3,4 ta ®· cã: X16 = 0,23 BiÕn ®æi ∆(8,9,10) → Y (21 ;22 ;23) D = X8+ X9 + X10 = 0,298 + 0,298 + 0,264 =0,86. X21 X22 X23 (Nh¸nh cã F1,2) TiÕp tôc biÕn ®æi ta cã: X24 = X22 + X5 = 0,0915 + 0,356 = 0,4475. V× HT vµ F3,4 lµ hai nguån kh¸c biÖt kh«ng nªn nhËp song song mµ biÕn ®æi Y (16,20,24) → ∆ thiÕu 25, 26 ta ®­îc s¬ ®å ®¬n gi¶n nh­ h×nh 3.7: Víi:X25 = X20 + X24 + X26 = X16 + X24 + N3 HT X 25 /1,069 F3,4 X 26 /1.165 X 23 /0.693 F1,2 X 21 /0.0915 H×nh 3.7 GhÐp song song F1,2 vµ F3,4 sau ®ã tiÕp tôc biÕn ®æi Y (21,25,27) → ∆ thiÕu 28, 29 ta ®­îc s¬ ®å ®¬n gi¶n cuèi cïng nh­ h×nh 3.8: X27 = X23 // X26 = X28 = X21 + X25 + X29 = X21 + X27 + F 1,2,3,4 X 29 /0.546 X 28 /1,385 HT N3 H×nh 3.8 Qui ®æi ®iÖn kh¸ng tÝnh to¸n vÒ hÖ t­¬ng ®èi ®Þnh møc ta cã: Xtt28 = X28.= 1,385. = 47,09 >3 Xtt29= X29.= 0,564. = 1,286. Tra ®­êng cong tÝnh to¸n ta ®­îc cña nhµ m¸y thuû ®iÖn t­¬ng øng víi: Xtt29 = 0,564 ta ®­îc: I∞NM = 0,84; I''NM = 0,82 - Thµnh phÇn dßng ng¾n m¹ch do phÝa nhµ m¸y truyÒn ®Õn ®iÓm ng¾n m¹ch lµ: I∞NM = I''NM = Thµnh phÇn dßng ng¾n m¹ch do phÝa HT truyÒn ®Õn ®iÓm ng¾n m¹ch lµ: I''HT = I∞HT = = = 3,97 (kA). VËy c¸c thµnh phÇn dßng ®iÖn ng¾n m¹ch t¹i N3: I∞N3 = I∞HT + I∞NM = 3,97 + 10,53 = 14,5 (kA). I''N3 = I''HT + I''NM = 3,97 + 10,28 = 14,25 (kA). TrÞ sè dßng ®iÖn xung kÝch t¹i ®iÓm N3 lµ: iXK3 = .KXK.I''N3 = x1,8x14,25= 36,27 (kA). 4.4.4).LËp s¬ ®å thay thÕ tÝnh to¸n ng¾n m¹ch t¹i ®iÓm N4 ChØ do m¸y ph¸t F1 truyÒn ®Õn nªn s¬ ®å thay thÕ nh­ sau: N4 F1 X F1 /0,298 H×nh 3.9 Ta cã: X ttF1 = 0,679.Tra ®­êng cong tÝnh to¸n ng¾n m¹ch cña m¸y ph¸t nhiÖt ®iÖn øng víi : XF = 0,298 ta nhËn ®­îc: I∞ = 1,7 ; I'' =1,55 - C¸c thµnh phÇndßng ng¾n m¹ch tõ m¸y ph¸t F1 truyÒn ®Õn ®iÓm ng¾n m¹ch lµ: I∞N4 = I''N4 = TrÞ sè dßng ®iÖn xung kÝch t¹i ®iÓm N4 lµ: iXK4 = .KXK.I''N4 = x1,9x5,7= 15,32(kA). 4.4.5).LËp s¬ ®å thay thÕ tÝnh to¸n ng¾n m¹ch t¹i ®iÓm N4’ F4 F3 X 9 /0.298 X 7 /0.298 X 12 /0,157 X 5 /0.356 X 3 / 0.14 X 11 /0,157 X 10 /0.264 X 6 /0.298 X 4 /0.356 X 2 / 0.14 X d /0,0427 X HT /0,0286 HT F2 N4' H×nh 3.10 Ta ®· cã: X1 = 0,0713 ; X13 = X2// X3 = 0,07 → X30 = X1 + X13 =0,1413 Vµ nh¸nh gåm F3,4 cã: X16 = 0,23 Thùc hiÖn biÕn ®æi ∆(4,5,10) → Y (31 ;32 ;33) ta cã: D = X4 +X5 + X10 = 0,356+0,356+0,264 =0,976 Nªn: X31 = X32 = X33 = Vµ nh¸nh F2 cã: X34= X33 + X9 = 0,0963+0,298 = 0,3943. Do ®ã ta ®­îc s¬ ®å ®¬n gi¶n nh­ sau (H×nh 3.11): TiÕp tôc biÕn ®æi Y(16;30;32) → ∆ thiÕu (35,36): X35 = X32 + X30 + X36 = X32 + X16 + X 32 / 0.1298 N4' HT X 30 /0,1413 F3,4 X 16 /0.23 X 34 /0.3943 F2 X 31 /0.0963 H×nh 3.11 GhÐp song song F2 vµ F3,4 ta ®­îc: X37 = X36 // X34 = Cuèi cïng biÕn ®æi tiÕp Y(31;35;37) → ∆ thiÕu (38,39) ta ®­îc s¬ ®å ®¬n gi¶n nhÊt: X38 = X31 + X35 + X39 = X31 + X37 + F 2,3,4 X 39 /0.393 X 38 /0,592 HT N4 H×nh 3.12 Qui ®æi ®iÖn kh¸ng tÝnh to¸n vÒ hÖ t­¬ng ®èi ®Þnh møc ta cã: Xtt38 = X38.= 0,592. = 20,128 >3 Xtt39= X39.= 0,393. = 0,79 Tra ®­êng cong tÝnh to¸n ta ®­îc cña nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn t­¬ng øng víi: Xtt39 = 0,79 ta ®­îc: I∞NM = 1,4; I''NM = 1,45 Thµnh phÇn dßng ng¾n m¹ch do phÝa nhµ m¸y truyÒn ®Õn ®iÓm ng¾n m¹ch lµ: I∞NM = I''NM = Thµnh phÇn dßng ng¾n m¹ch do phÝa HT truyÒn ®Õn ®iÓm ng¾n m¹ch lµ: I''HT = I∞HT = = = 9,288 (kA). VËy c¸c thµnh phÇn dßng ®iÖn ng¾n m¹ch t¹i N4’: I∞N4’ = I∞HT + I∞NM = 9,288 + 15,47 = 24,76 (kA). I''N4’ = I''HT + I''NM = 9,288 + 16,03 = 25,318 (kA). TrÞ sè dßng ®iÖn xung kÝch t¹i ®iÓm N4’ lµ: iXK4’ = .KXK.I''N4’ = x1,8x25,318= 64,45(kA). So s¸nh trÞ sè dßng siªu qu¸ ®é tai 2 ®iÓm ng¾n m¹ch N4 vµ N4’ ta lÊy: I''N4 =25,318 (kA) 4.4.6).LËp s¬ ®å thay thÕ tÝnh to¸n ng¾n m¹ch t¹i ®iÓm N5’ Trong tr­êng hîp MBA TN B1 vµ m¸y ph¸t F1 nghØ ta cã s¬ ®å thay thÕ nh­ sau: §iÖn kh¸ng c¸c nh¸nh t­¬ng ®­¬ng ®· ®­îc x¸c ®Þnh: X20 = X1 + X3 = 0,0713 + 0,14 = 0,2113 GhÐp F3,4 ta ®· cã: X16 = 0,23 TiÕp tôc biÕn ®æi Y(16;20;5) → ∆ thiÕu (40,41): X40 = X5 + X20 + X41 = X5 + X16 + GhÐp song song F2 vµ F3,4 ta ®­îc: X42 = X9 // X 41 = 0,198. Cuèi cïng biÕn ®æi tiÕp Y(10;40;42) → ∆ thiÕu (43,44) ta ®­îc s¬ ®å ®¬n gi¶n nhÊt víi: X43 = X10 + X40+ F4 F3 X 9 /0.298 X 7 /0.298 X 12 /0,157 X 5 /0.356 X 3 / 0.14 X 11 /0,157 X 10 /0.264 X 6 /0.216 X d /0,0427 X HT /0,0286 HT F2 N5 H×nh 3.13 X44 = X42 + X10+ F 2,3,4 X 44 /0.52 X 43 /2,35 HT N5 H×nh 3.14 Qui ®æi ®iÖn kh¸ng tÝnh to¸n vÒ hÖ t­¬ng ®èi ®Þnh møc ta cã: Xtt43 = X43.= 2,35. = 79,9>3 Xtt44= X44.= 0,520. = 1,045 Thµnh phÇn dßng ng¾n m¹ch do phÝa HT truyÒn ®Õn ®iÓm ng¾n m¹ch N5 lµ: I''HT = I∞HT = = = 2,34(kA). Tra ®­êng cong tÝnh to¸n ta ®­îc cña nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn t­¬ng øng víi: Xtt44 = 1,045ta ®­îc: I∞NM = 1,25; I''NM = 1,17 Thµnh phÇn dßng ng¾n m¹ch do phÝa nhµ m¸y truyÒn ®Õn ®iÓm ng¾n m¹ch : I∞NM =  ; I''NM = VËy c¸c thµnh phÇn dßng ®iÖn ng¾n m¹ch t¹i N5: I∞N5 = I∞HT + I∞NM = 2,34 + 13,815 = 16,155(kA). I''N5 = I''HT + I''NM = 2,34 + 12,268 = 14,608 (kA). TrÞ sè dßng ®iÖn xung kÝch t¹i ®iÓm N5 lµ: iXK5 = .KXK.I''N5 = x1,8x14,608= 37,186 (kA). 4.4.7).LËp s¬ ®å thay thÕ tÝnh to¸n ng¾n m¹ch t¹i ®iÓm N6’ §èi víi m¹ch tù dïng ta cã thÓ dÔ dµng tÝnh ®­îc dßng ng¾n m¹ch theo c«ng thøc: I’’N6 = I’’N4 + I’’N4’ = 5,7 + 25,318 = 31,018 (kA). TrÞ sè dßng ®iÖn xung kÝch t¹i ®iÓm N6 lµ: iXK6= .KXK.I''N6 = x1,8x31,018= 78,96 (kA). 4.5) Ph­¬ng ¸n II 4.5.1) S¬ ®å ®Æt ®iÓm ng¾n m¹ch ®Ó chän khÝ cô ®iÖn: ( h×nh 3.15) 4.5.2).TÝnh ®iÖn kh¸ng trong thay thÕ cho c¸c phÇn tö. §iÖn kh¸ng cña hÖ thèng lµ XHT =0,0286 Xd©y = X0.L = 0,4x113x = 0,0427 + §iÖn kh¸ng cña MBA TN (B1, B2).Gi¶ thiÕt c¸c gi¸ trÞ ®iÖn ¸p ng¾n m¹ch vÉn lµ ®¹i l­îng tÝnh to¸n ch­a hiÖu chØnh theo S®mTN do ®ã ta tÝnh ®iÖn kh¸ng theo c¸c c«ng thøc sau: - §iÖn kh¸ng cuén cao X2=X3= XC = (UNC-T + - ) = (11 + - ) = 0,0875 HT F1 F3 F4 220 kV 110 kV B1 B2 B3 N 1 N 2 N 3 N 5 N 6 F2 N 4 N' 4 H×nh 3.15 - §iÖn kh¸ng cuén trung XT = (UNC-T + - ) = (11 + - ) = - 0,0325 < 0 → XT = 0. - §iÖn kh¸ng cuén h¹ X4=X5= XH = ( + - UNC-T) = ( + - 11) = 0,2325 - §iÖn kh¸ng m¸y ph¸t X6 = X7 = X8 = X9 = XF = X’’d. = 0,2 x = 0,298. -§iÖn kh¸ng cña kh¸ng ®iÖn X10 = X11= XK = = 0,165. §iÖn kh¸ng cña m¸y biÕn ¸p hai d©y cuèn X12= XB3 = = 0,157. 4.5.3) S¬ ®å thay thÕ cña m¹ch: H×nh 3.16 HT X HT /0,0286 X d /0,0427 X 2 / 0.0875 X 4 /0.2906 X 10 /0.165 X 3 / 0.0875 X 5 /0.2906 X 12 /0,157 X 7 /0.298 X 8 /0.298 X 9 /0.298 F1 F3 F4 F2 X 6 /0.298 X 11 /0.165 H×nh 3.16 4.5.4).TÝnh to¸n dßng ®iÖn ng¾n m¹ch. 1).LËp s¬ ®å thay thÕ tÝnh to¸n ng¾n m¹ch t¹i ®iÓm N1. V× th«ng sè cña B1 vµ B2(MBATN) gièng hÖt nhau th«ng sè cña c¸c MF còng gièng hÖt nhau nªn s¬ ®å thay thÕ hoµn toµn ®èi xøng so víi ®iÓm ng¾n m¹ch . V× vËy ®Ó ®¬n gi¶n ta gËp s¬ ®å vµ bá qua F2 ®­îc s¬ ®å tÝnh to¸n nh­ h×nh 3.17 víi c¸c ®iÖn kh¸ng ®­îc tÝnh nh­ sau: X1 = X HT + Xd = 0,0286 + 0,0427 = 0,0713. X13 = X2 // X3 =0,0875/2 = 0,04375 X14 = X7 + X11 = 0,216 +0,167 =0,383. X15 = X4 // X5 = 0,2325/2 = 0,11625 X16 = X10 // X11 = 0,165/2 = 0,0825. X17 = X8// X9 = 0,298/2 = 0,149. BiÕn ®æi tiÕp ®­îc s¬ ®å ®¬n gi¶n nh­ h×nh 3.18: X18 = X6 + X16 = 0,298 + 0,0825 = 0,3805. X19 = X18 // X17 = 0,107. X20 = X19 + X15 = 0,107 + 0,1453 = 0,2523. X21 = X20 // X14 = 0,162. X22 = X21 + X13 = 0,162 + 0,04375 = 0,2095. X 1 /0,0713 HT X 13 / 0.04375 X 15 /0.1453 F1,3 X 17 /0.149 X 14 /0.455 F4 X 6 /0.298 F2 X 16 /0.0825 N1 N1 HT X 1 /0,0713 X 22 /0.2095 F 1,2,3,4 H×nh 3.17 H×nh 3.18 Qui ®æi ®iÖn kh¸ng tÝnh to¸n vÒ hÖ t­¬ng ®èi ®Þnh møc ta cã: Xtt1 = X1.= 0,0713. = 2,424 Xtt22= X22.= 0,2095. = 0,56 Tra ®­êng cong tÝnh to¸n ta ®­îc cña nhµ m¸y thuû ®iÖn t­¬ng øng víi: Xtt1 = 2,424 ta ®­îc: I∞HT = 0,46; I''HT = 0,45. Xtt22 = 0,56 ta ®­îc: I∞NM = 1,95; I''NM = 2,1. Tõ ®ã ta cã c¸c thµnh phÇn dßng ng¾n m¹ch do phÝa hÖ thèng truyÒn vµ NM ®Õn ®iÓm ng¾n m¹ch lµ: I''HT = IHT''. = 0,45. = 3,84 (kA). I∞HT = I¥HT. = 0,46.=3,96 (kA). I''NM = ; I∞NM = VËy c¸c thµnh phÇn dßng ®iÖn ng¾n m¹ch t¹i N1: + Dßng chu k×: I∞N1 = I∞HT + I∞NM = 3,93 + 1,312 = 5,245 (kA). + Dßng siªu qu¸ ®é: I''N1 = I''HT + I''NM = 3,84 + 1,413 = 5,253 (kA) TrÞ sè dßng ®iÖn xung kÝch t¹i ®iÓm N1 lµ: iXK = .KXK.I''N1 = x1,8x5,235= 13,37 (kA). 2).LËp s¬ ®å thay thÕ tÝnh to¸n ng¾n m¹ch t¹i ®iÓm N2. T­¬ng tù nh­ ®iÓm N1 ta còng cã s¬ ®å thay thÕ vµ s¬ ®å ®¬n gi¶n nh­ sau: X 1 /0,0713 HT X 13 / 0.04375 X 15 /0.1453 F1,3 X 17 /0.149 X 14 /0.455 F4 X 6 /0.298 F2 X 16 /0.0825 N2 N2 HT X 23 /0,115 X 21 /0.162 F 1,2,3,4 H×nh 3.20 H×nh 3.19 → Xtt23 = X23.= 0,1115. = 3,91> 3 Xtt21= X21.= 0,162. = 0,434 Tra ®­êng cong tÝnh to¸n ta ®­îc cña nhµ m¸y thuû ®iÖn t­¬ng øng víi: Xtt21 = 0,434 ta ®­îc: I∞NM = 2,52; I''NM = 2,9. Nªn: I∞HT = I''HT =. =. = 4,366(kA). I''NM = → I''N2 = I''HT + I''NM = 4,366+3, 9 = 8,266 (kA). Vµ I∞NM = → I∞N2 = I∞HT + I∞NM =4,366 + 3,39 = 7,756(kA). TrÞ sè dßng ®iÖn xung kÝch t¹i ®iÓm N2lµ: iXK = .KXK.I''N2 = x1,8x7,756 = 19,74 (kA). 3).LËp s¬ ®å thay thÕ tÝnh to¸n ng¾n m¹ch t¹i ®iÓm N3. Dùa vµo h×nh 3.21 ta cã: X24 = X1 + X3 = 0,0713+0,0875=0,1588 Sau ®ã ta biÕn ®æi ∆ (6 ;9 ;11) → Y(25 ; 26 ; 27) ta ®­îc h×nh 3.22: D = X6 + X9 + X11 = 0,298 +0,298 + 0,165 = 0,761. X25 X26 X27 Ta dÔ thÊy: X28 = X10 + X25 = 0,165 + 0,0646 = 0,2296 X29 = X5 + X26 = 0,2906 + 0,0646 = 0,3552. Råi tiÕp tôc biÕn ®æi ∆ (8 ;28;27) → Y(30 ; 31 ; 32) D = 0,298 +0,2296+ 0,783= 1,3106 X 11 /0.165 X 6 /0.298 F4 X 9 /0.298 X 8 /0.298 X 7 /0.298 X 12 /0,157 X 5 /0.2906 X 3 / 0.0875 X 10 /0.165 X d /0,0416 X HT /0,0286 HT N3 N3 HT X 24 /0,1588 X 10 /0.165 X 5 /0.2906 X 16 /0.455 X 8 /0.298 X 27 /0.783 F4 X 26 /0.0646 X 25 /0.0646 F2,3 F1 F3 F2 F1 H×nh 3.21 H×nh3.22 X30 X31 X32 Ta cã: X33 = X31 + X29 = 0,173 + 0,3552 = 0,4922. BiÕn ®æi tiÕp ∆ (16;32;33) → Y(34 ; 35 ; 36) D = X14 + X32 +X33 = 0,455 +0,178 + 0,4922 = 1,1252 X34 X35 X36 (Nh¸nh cã F1,2,3,4) Vµ: X37 = X30 + X34 = 0,0522 + 0, 0779 = 0,1301(Nh¸nh SC) X38 = X35 + X24 = 0,199 + 0,1588 = 0,3578 (Nh¸nh HT) Cuèi cïng biÕn ®æi Y(36, 37, 38) → ∆ thiÕu (39, 40) ta cã: X40 = X36 + X37 +( NM) X41 = X36 + X38 + ( HT) N3 HT X 41 /0,6278 X 40 /0.228 F 1,2,3,4 H×nh 3.23 → Xtt41 = X41= 0,6278 = 21,3456 > 3 Xtt40= X40.= 0,228. = 0,611 Tra ®­êng cong tÝnh to¸n ta ®­îc cña nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn t­¬ng øng víi: Xtt40 = 0,611 ta ®­îc: I∞NM = 1,72; I''NM = 1,95. Nªn  : I''HT = I∞HT = = =8,759 (kA). I''NM = → I''N3 = I''HT + I''NM =8,759+28,74=37,499 (kA). Vµ I∞NM = → I∞N3 = I∞HT + I∞NM = 8,759 + 25,346 = 34,105 (kA) TrÞ sè dßng ®iÖn xung kÝch t¹i ®iÓm N3 lµ: iXK = .KXK.I''N3 = x1,8x37,499= 116,91 (kA). 4).LËp s¬ ®å thay thÕ tÝnh to¸n ng¾n m¹ch t¹i ®iÓm N4 N4 F1 X F1 /0,298 H×nh 3.24 ChØ do m¸y ph¸t F1 truyÒn ®Õn nªn t­¬ng tù nh­ ph­¬ng ¸n I ta cã: C¸c thµnh phÇndßng ng¾n m¹ch tõ m¸y ph¸t F1 truyÒn ®Õn ®iÓm ng¾n m¹ch lµ: I∞N4 = I''N4 = TrÞ sè dßng ®iÖn xung kÝch t¹i ®iÓm N4 lµ: iXK4 = .KXK.I''N4 = x1,9x5,7= 15,316(kA). 5).LËp s¬ ®å thay thÕ tÝnh to¸n ng¾n m¹ch t¹i ®iÓm N4’ HT X 1 /0,0713 X 2 / 0.0875 X 4 /0.2906 X 10 /0.165 X 3 / 0.0875 X 5 /0.2906 X 16 /0.455 X 9 /0.298 F3 F4 X 11 /0.165 N4' F2 X 6 /0.298 X 23 /0,115 HT F4 X 16 /0.455 F2,3 X 42 /0.783 X 29 /0.3552 N4' X 28 /0.2296 X 4 /0.2906 H×nh 3.24 H×nh 3.25 BiÕn ®æi b­íc ®Çu t­¬ng tù nh­ víi ®iÓm ng¾n m¹ch N3 ta ®­îc s¬ ®å nh­ h×nh 3.25.BiÕn ®æi tiÕp ∆ (4; 28;29) → Y(43 ; 44 ; 44) D = X4 + X28 + X29 = 0,2906 + 0,296 + 0,3552 = 0,8754 X43 X44 X45 Ta thÊy X45 nt X42 nªn: X46 = X45 + X42 = 0,093+0,783=0,876 (H×nh 3.26) TiÕp tôc biÕn ®æi Y(23, 16, 44) → ∆ thiÕu (47, 48) ta cã: X47 = X23 + X44 +(HT) X48 = X16 + X44 +(F4) X49 = X46 // X48 = 0,4753.(Nh¸nh F2,3,4) Cuèi cïng biÕn ®æi Y(43, 47, 49) → ∆ thiÕu (50, 51) ta ®­îc s¬ ®å ®¬n gi¶n nh­ h×nh 3.27: X50 = X43 + X47 +(HT) X51 = X43 + X49 +(F2,3,4) Qui ®æi vÒ gi¸ trÞ ®Þnh møc: Xtt50 = X50= 0,381 = 12,954 > 3 Xtt51= X51.= 0,6888. = 1,384 F 2,3,4 X 51 /0.6888 X 50 /0,381 HT N4' X 23 /0,115 HT F4 X 16 /0.455 X 44 /0.1179 N4' X 43 /0.076 F 2,3 X 46 /0.876 H×nh 3.26 H×nh 3.27 Tra ®­êng cong tÝnh to¸n ta ®­îc cña nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn t­¬ng øng víi: Xtt51 = 1,384 ta ®­îc: I∞NM = 0,765; I''NM = 0,82. Nªn  : I''HT = I∞HT = = =14,432 (kA). I''NM = → I''N4’ = I''HT + I''NM =14,432+13,478=27,91(kA). Vµ I∞NM = → I∞N4’ = I∞HT + I∞NM = 14,432 + 8,455 = 22,887 (kA) TrÞ sè dßng ®iÖn xung kÝch t¹i ®iÓm N4’ lµ: iXK = .KXK.I''N4’ = x1,9x27,91= 74,994 (kA). 6) LËp s¬ ®å thay thÕ tÝnh to¸n ng¾n m¹ch t¹i ®iÓm N5 Trong tr­êng hîp MBA TN B1 vµ m¸y ph¸t F1 nghØ ta cã s¬ ®å thay thÕ nh­ h×nh3.28: T­¬ng tù nh­ c¸c tr­êng hîp trªn biÕn ®æi ∆(6 ;9 ;11) → Y(25 ; 26 ; 27) ta ®­îc h×nh 3.29 . Ta dÔ thÊy: X28 = X10 + X25 = 0,165 + 0,0646 = 0,2296 X29 = X5 + X26 = 0,2906 + 0,0646 = 0,3552 TiÕp tôc biÕn ®æi Y(24, 16, 29) → ∆ thiÕu (52, 53) ta cã: X52 = X24 + X29 + X53 = X16 + X29 + X54 = X53 // X27 = 0,274 X 11 /0.165 X 6 /0.298 F4 X 9 /0.298 X 16 /0.455 X 5 /0.2906 X 10 /0.165 X 24 /0,1588 HT N5 N5 HT X 24 /0,1588 X 10 /0.165 X 5 /0.2906 X 16 /0.455 X 27 /0.783 F4 X 26 /0.0646 X 25 /0.0646 F2,3 F3 F2 H×nh 3.28 H×nh3.29 Cuèi cïng biÕn ®æi Y(28, 52, 54) → ∆ thiÕu (55, 56) ta cã: X55 = X28 + X52 + X56 = X28 + X54 + Qui ®æi ®iÖn kh¸ng tÝnh to¸n vÒ hÖ t­¬ng ®èi ®Þnh møc ta cã: Xtt55 = X55.= 1,4022. = 47,67 >3 Xtt56 = X56.= 0,6022. = 1,21 Tra ®­êng cong tÝnh to¸n ta ®­îc cña nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn t­¬ng øng víi: Xtt56 = 1,21 ta ®­îc: I∞NM = 0,82; I''NM = 0,94 F 2,3,4 X 56 /0.6022 X 55 /1,4022 HT N5 X 24 /0,1588 HT F4 X 16 /0.455 X 29 /0.3503 N4' X 28 /0.2298 F 2,3 X 27 /0.783 H×nh 3.30 H×nh 3.31 Thµnh phÇn dßng ng¾n m¹ch do phÝa HT truyÒn ®Õn ®iÓm ng¾n m¹ch N5 lµ: I''HT = I∞HT = = = 3,922 (kA). Thµnh phÇn dßng ng¾n m¹ch do phÝa nhµ m¸y truyÒn ®Õn ®iÓm ng¾n m¹ch N5 lµ: I''NM = → I''N5 = I''HT + I''NM =3,922+10,383=14,311 (kA). Vµ I∞NM = → I∞N5 = I∞HT + I∞NM = 3,922+ 9,063 = 12,985 (kA) TrÞ sè dßng ®iÖn xung kÝch t¹i ®iÓm N5 lµ: iXK5 = .KXK.I''N5 = x1,8x12,985= 33,054 (kA). 7) LËp s¬ ®å thay thÕ tÝnh to¸n ng¾n m¹ch t¹i ®iÓm N6’ §èi víi m¹ch tù dïng ta cã thÓ dÔ dµng tÝnh ®­îc dßng ng¾n m¹ch theo c«ng thøc: I’’N6 = I’’N4 + I’’N4’ = 27,91 + 5,7 = 33,61(kA). TrÞ sè dßng ®iÖn xung kÝch t¹i ®iÓm N6 lµ: iXK6= .KXK.I''N6 = x1,8x33,61= 85,557 (kA). Sau khi tÝnh to¸n ng¾n m¹ch t¹i c¸c ®iÓm ®· xÐt ë trªn ta ®­îc b¶ng kÕt qu¶ tÝnh to¸n ng¾n m¹ch nh­ sau B¶ng 3.1 §iÓm NM Ph­¬ng ¸n N1 N2 N3 N4 N4’ N5 N6 I I∞N (kA) 5,125 5,05 14,5 6,26 24,76 16,155 31,02 I''N (kA) 5,135 5,56 14,25 5,7 25,318 14,608 31,018 ixk (kA) 13,07 14,15 36,27 15,32 64,45 37,186 78,96 II I∞N (kA) 5,242 7,756 34,105 6,26 22,887 12,985 29,147 I''N (kA) 5,253 8,266 37,499 5,7 27,91 14,311 33,61 ixk (kA) 13,37 19,74 116,91 15,316 74,994 33,054 85,557 4.6). Chän m¸y c¾t ®iÖn: M¸y c¾t ®iÖn ®­îc chän theo c¸c ®iÒu kiÖn sau: - Lo¹i m¸y c¾t:. - §iÖn ¸p U®mMC³ UdmL - Dßng ®iÖn I®mMC ³ Icb. - Dßng ®iÖn c¾t: Ic¾t MC ³ I” - æn dÞnh nhiÖt Inh2. tnh ³ BN - æn ®Þnh lùc ®iÖn ®éng:ildd ³ ixk Dùa vµo kÕt qu¶ tÝnh to¸n dßng c­ìng bøc vµ dßng ng¾n m¹ch ta chän m¸y c¾t ®iÖn cho c¸c ph­¬ng ¸n ®­îc thiÕt kÕ: +PhÝa cao : chän cïng lo¹i MC theo gi¸ trÞ tÝnh to¸n ®iÓm ng¾n m¹ch N1 (Ta sÏ chän lo¹i m¸y c¾t SF6) +PhÝa trung: chän cïng lo¹i MC theo gi¸ trÞ tÝnh to¸n ®iÓm ng¾n m¹ch N2 (Ta sÏ chän lo¹i m¸y c¾t SF6). +PhÝa h¹ : theo c¸c th«ng sè tÝnh to¸n ng¾n m¹ch t¹i c¸c ®iÓm trªn ph­¬ng ¸n thiÕt kÕ ta sÏ lùa chän c¸c chñng lo¹i MC phôc vô cho phÝa h¹ ¸p nh­ sau: *C¸c MC phÝa h¹ ¸p cña c¸c MBA liªn l¹c ®­îc chän theo ®iÓm ng¾n m¹ch N3. *M¸y c¾t gi÷a c¸c ph©n ®o¹n ®­îc chän theo ®iÓm ng¾n m¹ch N5. *C¸c MC ®Æt ë ®Çu ra c¸c m¸y ph¸t F1, F2 (®èi víi ph­¬ng ¸n 1) vµ c¸c m¸y ph¸t F1,F2,F3 (®èi víi ph­¬ng ¸n 2) ®­îc chän theo Max(N4; N4’) . * C¸c m¸y c¾t ë m¹ch tù dïng chän theo ®iÓm ng¾n m¹ch N6. Vµ dßng c­ìng bøc ®­îc x¸c ®Þnh ) cho c¶ 2 ph­¬ng ¸n 4.6.1).Ph­¬ng ¸n 1: Ta chän ®­îc c¸c MC theo b¶ng sau: B¶ng 3.2 §iÓm ng¾n m¹ch Th«ng sè tÝnh to¸n Lo¹i MC Th«ng sè ®Þnh møc U®m (kV) Icb (kA) I” (kA) ixk (kA) U®m (kV) I®m (kA) Ic¾t (kA) il®® (kA) N1 220 0,304 5,039 12,827 3AQ1 245 4 40 100 N2 110 0,344 8,055 20,5 3AQ1-FE 123 3,15 31,5 80 N3 10 4,812 37,8 96,223 8BK40 12 5 63 160 N4 10 3,608 25,77 69,244 8BK40 12 5 63 160 N5 10 2,302 14,328 36,473 8BK20 12 4 50 125 N6 10 0,275 50,354 128,18 8BK40 12 5 63 160 Kh«ng cÇn kiÓm tra æn ®Þnh nhiÖt ®èi víi c¸c m¸y c¾t v× chóng cã dßng ®iÖn dÞnh møc lín h¬n 1000A. Dßng I®m vµ dßng Ic®m kh«ng lín nªn chän m¸y c¾t dÔ dµng. Ta ®Òu dïng m¸y c¾t kh«ng khÝ vµ SF6. 4.6.2).Ph­¬ng ¸n 2: Ta chän ®­îc c¸c MC theo b¶ng sau: B¶ng 3.3 §iÓm ng¾n m¹ch Th«ng sè tÝnh to¸n Lo¹i MC Th«ng sè ®Þnh møc U®m (kV) Icb (kA) I” (kA) ixk (kA) U®m (kV) I®m (kA) Ic¾t (kA) il®® (kA) N1 220 0,304 4,945 12,588 3AQ1 245 4 40 100 N2 110 0,344 7,573 19,278 3AQ1-FE 123 3,15 31,5 80 N3 10 6,158 55,449 141,15 8BK41 12 12,5 80 225 N4 10 3,608 32,086 86,215 8BK40 12 5 63 160 N5 10 3,34 18,84 47,96 8BK20 12 4 50 125 N6 10 0,275 57,856 247,27 MΓ-10-5000/1800 10 5 105 300 Kh«ng cÇn kiÓm tra æn ®Þnh nhiÖt v× c¸c m¸y c¾t ®Òu cã dßng ®iÖn dÞnh møc lín h¬n 1000A. Do dßng lµm viÖc c­ìng bøc cña m¹ch tù dïng lín nªn chän khÝ cô ®iÖn nÆng nÒ. Ta ph¶ichän m¸y c¾t Ýt dÇu lo¹i MΓ-10-5000/1800. 4.6.3) NhËn xÐt: Qua viÖc chän m¸y c¾t cho 2 ph­¬ng ¸n ta thÊy c¸c m¸y c¾t gÇn nh­ ®­îc chän cïng lo¹i ë cïng c¸c cÊp ®iÖn ¸p. Do ®ã khi tÝnh ph­¬ng ¸n tèi ­u ta chØ xÐt ®ªn sè l­îng m¸y c¾t ë tõng ph­¬ng ¸n vµ coi chi phÝ mua 1 m¸y c¾t ë tõng cÊp ®iÖn ¸p lµ nh­ nhau. Kh«ng cÇn kiÓm tra æn ®Þnh nhiÖt víi DCL cã dßng ®Þnh møc 4.7). Lùa chän s¬ ®å thiÕt bÞ ph©n phèi: *PhÝa 220 kV: V× chØ cã mét ®­êng d©y kÐp trë vÒ hÖ thèng nªn ta dïng s¬ ®å hÖ thèng 2 thanh gãp liªn l¹c víi nhau b»ng m¸y c¾t liªn l¹c. * PhÝa 110 kV: Cung cÊp cho phô t¶i ®iÖn ¸p trung b»ng 1 ®­êng d©y kÐp vµ 4 ®­êng d©y ®¬n .V× vËy ta dïng hÖ thèng 2 thanh gãp víi thanh gãp vßng . * PhÝa 10,5 kV: Dïng thanh gãp m¸y ph¸t. Ch­¬ng IV So s¸nh kinh tÕ kü thuËt Lùa chän ph­¬ng ¸n tèi ­u Môc ®Ých cña ch­¬ng nµy lµ so s¸nh ®¸nh gi¸ c¸c ph­¬ng ¸n vÒ mÆt kinh tÕ tõ ®ã lùa chän ph­¬ng ¸n tèi ­u ®¶m b¶o c¸c ®iªï kiÖn kü thuËt c¸c chØ tiªu kinh tÕ cao. Thùc tÕ vèn ®Çu t­ vµo thiÕt bÞ chñ yÕu phô thuéc vèn ®Çu t­ MBA vµ c¸c m¹ch cña thiÕt bÞ ph©n phèi mµ vèn ®Çu t­ cho thiÕt bÞ ph©n phèi chñ yÕu lµ m¸y c¾t ®iÖn. Nh­ vËy vèn ®Çu t­ (V) cña mét ph­¬ng ¸n ®­îc tÝnh nh­ sau: 1) V = VB +VTBPP VB: Vèn ®Çu t­ cho m¸y biÕn ¸p ®­îc x¸c ®Þnh: VB = vB.kB vB: TiÕn mua MBA . kB: hÖ sè tÝnh ®Õn tiÒn chuyªn chë l¾p ®Æt MBA. (hÖ sè nµy phô thuéc vµo c«ng suÊt ®Þnh møc vµ ®iÖn ¸p cuén cao MBA). VTBPP: Vèn ®Çu t­ xËy dùng thiÕt bÞ ph©n phèi. VTBPP = n1. VTBPP1 + n2. VTBPP2 +.... n1, n2,... sè m¹ch cña thiÕt bÞ ph©n phèi øng víi cÊp ®iÖn ¸p, U1, U2,... trong s¬ ®å nèi ®iÖn. VTBPP1, VTBPP2,.. gi¸ thµnh mçi m¹ch cña thiÕt bÞ ph©n phèi t­¬ng øng víi mçi cÊp ®iÖn ¸p U1, U2,.. Bao gåm c¶ tiÒn mua, tiÒn chuyªn chë l¾p ®Æt. 2) PhÝ tæn vËn hµnh hµng n¨m P = PK + PP + Pt Trong ®ã *PK: KhÊu hao hao mßn hµng n¨m vÒ vèn ®Çu t­ vµ söa ch÷a lín. PK = +a(%): HÖ sè khÊu hao. +V: vèn ®µu t­ cña mét ph­¬ng ¸n *PP: Chi phÝ phôc vô thiÕt bÞ bao gåm söa ch÷a th­êng xuyªn vµ tr¶ l­¬ng c«ng nh©n. Chi phÝ nµy phô thuéc nhiÒu yÕu tè chiÕm mét phÇn kh«ng ®¸ng kÓ so víi tæng chi phÝ s¶n xuÊt nªn bá qua khi tÝnh to¸n so s¸nh. *Pt: Chi phÝ do tæn thÊt ®iÖn n¨ng hµng n¨m trong thiÕt bÞ ®iÖn mµ chñ yÕu lµ m¸y biÕn ¸p Pt = bDA b: TiÒn tæn thÊt ®iÖn n¨ng cña 1 KWh. DA: Tæn thÊt ®iÖn n¨ng hµng n¨m cña ph­¬ng ¸n Sau ®©y chóng ta tiÕn hµnh tÝnh to¸n chØ tiªu kinh tÕ cho tõng ph­¬ng ¸n: 4.1). Ph­¬ng ¸n I. *) PhÝa cao ¸p (220 kV). Ta ®· chän m¸y c¾t lo¹i 3AQ1 víi c¸c th«ng sè: U®m(kv) I®m(kA) ICdm(kA) I®dm(kA) Gi¸(103USD) 245 4 40 100 80 *) PhÝa trung ¸p (110 kV). Ta ®· chän m¸y c¾t lo¹i 3AQ1-FE víi c¸c th«ng sè: U®m(kv) I®m(kA) ICdm(kA) I®dm(kA) Gi¸(103 USD) 123 3,15 31,5 80 50 *) PhÝa h¹ ¸p (10,5 kV). Ta ®· chän m¸y c¾t lo¹i 8BK40 víi c¸c th«ng sè  U®m(kv) I®m(kA) Ic¾t®m(kA) I«®(kA) Gi¸(103 USD) 12 5 63 160 30 4.2).Ph­¬ng ¸n II: *) PhÝa cao ¸p (220 kV). Ta ®· chän m¸y c¾t lo¹i 3AQ1 víi c¸c th«ng sè: U®m(kv) I®m(kA) ICdm(kA) I®dm(kA) Gi¸(103USD) 245 4 40 100 80 *) PhÝa trung ¸p (110 kV). Ta ®· chän m¸y c¾t lo¹i 3AQ1-FE víi c¸c th«ng sè: U®m(kv) I®m(kA) ICdm(kA) I®dm(kA) Gi¸(103 USD) 123 3,15 31,5 80 50 *) PhÝa h¹ ¸p (10,5 kV). Ta ®· chän m¸y c¾t lo¹i 8BK40 vµ 8BH41 víi c¸c th«ng sè  Lo¹i U®m(kv) I®m(kA) Ic¾t®m(kA) I«®(kA) Gi¸(103 USD) 8BK40 12 5 63 160 30 8BK41 12 12,5 80 225 30 4.3).TÝnh to¸n kinh tÕ cho ph­¬ng ¸n I 4.3.1).TÝnh vèn ®Çu t­ cho thiÕt bÞ (V) Vèn ®Çu t­ m¸y biÕn ¸p Hai m¸y biÕn ¸p tù ngÉu ATДЦTH_125000/230/121/11 gi¸: 7,4.109 VN§/ m¸y. Víi KB = 1,4 (c¶ 2 ph­¬ng ¸n ®Òu cã 2 m¸y). * M¸y biÕn ¸p 2 d©y cuèn TPДЦH_63000/110 gi¸:3,64.109 VN§ / m¸y. Víi KB = 1,5 (Ph­¬ng ¸n 1 nhiÒu h¬n ph­¬ng ¸n 2 mét m¸y). VËy tæng vèn ®Çu t­ cho m¸y biÕn ¸p lµ: VB = 2 x 1,4 x 7,4.109 + 1,5 x 3,64.109 = 26,18. 109 (VN§). *Vèn ®Çu t­ cho thiÕt bÞ ph©n phèi. Qua s¬ ®å nèi ®iÖn chÝnh cña hai ph­¬ng ¸n ta thÊy vÒ c¬ b¶n s¬ ®å lµ gièng nhau(Chñnglo¹i m¸y c¾t ®iÖn vµ thanh gãp gièng nhau). ChØ kh¸c vÒ sè l­îng m¸y c¾t. Do ®ã khi tÝnh to¸n vèn ®Çu t­ cho thiÕt bÞ ph©n phèi ta chØ tÝnh ®Õn gi¸ thµnh cña c¸c m¹ch m¸y c¾t ®iÖn kh¸c biÖt ë 2 ph­¬ng ¸n.ThËt vËy: + CÊp ®iÖn ¸p 110 kV H¬n ph­¬ng ¸n 2 mét m¹ch m¸y c¾t ®iÖn 3AQ1-FE gi¸ 50x15.106= 0,75.109 VN§/ m¹ch. VËy vèn ®Çu t­ cho thiÕt bÞ ph©n phèi lµ: VTBPP = 1,2 x 109 (VN§). → Tæng vèn ®Çu t­: V=vB+VTBPP=(26,18+0,75).109 = 26,93. 109 (VN§). 3.2.2).TÝnh phÝ tæn vËn hµnh hµng n¨m (P). KhÊu hao hµng n¨m vÒ vèn ®Çu t­ vµ söa ch÷a lín: PK = a. 26,93. 109 (VN§). Chän a = 8,4% ta cã: PK = . 8,4x26,93. 109 = 2,262 x 109 (VN§). Chi phÝ do tæn thÊt ®iÖn n¨ng: LÊy b = 500 VN®/KWh vµ DA1 = 7392,99 x 103 KWh (®· tÝnh ë ch­¬ng II) Pt = 500 x 7392,99 x 103 = 3,696. 109 (VN§). → PhÝ tæn vËn hµnh hµng n¨m cña ph­¬ng ¸n 1 lµ: P = PK + Pt = (2,262 + 3,696).109 = 5,958. 109 (VN§). 3.3).TÝnh to¸n kinh tÕ cho ph­¬ng ¸n II 3.3.1).TÝnh vèn ®Çu t­ cho thiÕt bÞ (V) Vèn ®Çu t­ m¸y biÕn ¸p + Hai m¸y biÕn ¸p tù ngÉu ATДЦTH_160000/230/121/11 gi¸ 8,4.109 VN§/ m¸y Víi KB1 = 1,4; VËy tæng vèn ®Çu t­ cho m¸y biÕn ¸p lµ: VB = 2 x 1,4 x 8,4.109 = 23,52 x 109 (VN§). Vèn ®Çu t­ cho thiÕt bÞ ph©n phèi Qua s¬ ®å nèi ®iÖn chÝnh cña ph­¬ng ¸n ta nhËn thÊy. CÊp ®iÖn ¸p 10,5 (kV) h¬n 2 m¹ch m¸y c¾t lo¹i 8BK20 (m¸y c¾t kh«ng khÝ) gi¸ 0,45.109 VN§/ m¹ch. VTBPP = 2 x 0,45x 109 = 0,9 x 109 (VN§). → Tæng vèn ®Çu t­: V = vB + VTBPP =(23,52 + 0,9). 109 = 24,42. 109 (VN§). 3.3.2).TÝnh phÝ tæn vËn hµnh hµng n¨m - KhÊu hao hµng n¨m vÒ vèn ®Çu t­ vµ söa ch÷a lín: T­¬ng tù nh­ ph­¬ng ¸n I ta cã: PK = . 8,4 x 24,42.109 = 2,051. 109 (VN§). - Chi phÝ do tæn thÊt ®iÖn n¨ng lµ: b = 500 VN§/KWh vµ D A2 = 2761,73 x 103 (KWh) (®· tÝnh ë ch­¬ng II) → Pt = 500 x 2761,73 x 103 = 1,38. 109 (VN§). VËy phÝ tæn vËn hµnh hµng n¨m cña ph­¬ng ¸n 2 lµ: P = PK + Pt = (2,051 + 1,38). 109 = 3,421. 109 (VN§). Ta cã b¶ng tæng hîp so s¸nh kinh tÕ. Ph­¬ng ¸n Vèn ®Çu t­ (V) 109 VN§ PhÝ tæn vËn hµnh P 109 VN§ I 26,93 5,958 II 24,42 3,421 NhËn xÐt: Qua b¶ng kÕt qu¶ trªn ta thÊy ph­¬ng ¸n 1 cã vèn ®Çu t­ (V) vµ phÝ tæn vËn hµnh (P) lín h¬n ph­¬ng ¸n 2. V× vËy chóng ta quyÕt ®Þnh chän ph­¬ng ¸n 2 lµm ph­¬ng ¸n tèi ­u cho ®Ò ¸n thiÕt kÕ. Ch­¬ng V Chän khÝ cô ®iÖn vµ thanh dÉn, d©y dÉn. C¸c khÝ cô ®iÖn vµ c¸c phÇn cã dßng ®iÖn ch¹y qua (thanh dÉn, d©y dÉn, thanh gãp vµ c¸p) cÇn ph¶i ®¶m b¶o vËn hµnh an toµn, ch¾c ch¾n trong chÕ ®é lµm viÖc b×nh th­êng vµ ph¶i æn ®Þnh (æn ®Þnh nhiÖt, æn ®Þnh ®éng) khi cã sù cè. Ta tiÕn hµnh chän thanh dÉn mÒm,thanh gãp mÒm ë cÊp ®iÖn ¸p 110kVvµ 220kV ;thanh dÉn cøng ë cÊp ®iÖn ¸p 10kV, sø ®ì, m¸y biÕn dßng,m¸y biÕn ®iÖn ¸p vµ chèng sÐt van trªn thanh gãp,trung tÝnh m¸y biÕn ¸p. 5.1). Chän thanh dÉn cøng vµ sø ®ì ®Çu cùc m¸y ph¸t: Thanh dÉn cøng dïng ®Ó nèi tõ ®Çu cùc m¸y ph¸t ®iÖn ®Õn cuén h¹ ¸p m¸y biÕn ¸p tù ngÉu vµ m¸y biÕn ¸p hai cuén d©y.TiÕt diÖn thanh dÉn ®­îc chän theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng l©u dµi cho phÐp. §Ó tËn dông diÖn tÝch mÆt b»ng ta chän thanh dÉn ®ång nh»m gi¶m kÝch th­íc vµ kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c pha. 5.1.1) Chän thanh dÉn cøng ®Çu cùc m¸y ph¸t. * §iÒu kiÖn chän: ³Icb Ta cã Icbmax= 3,608 (kA) theo tÝnh to¸n ë trªn. Do dßng trong kho¶ng (3000-8000)A nªn ta chän thanh dÉn ®ång tiÕt diÖn h×nh m¸ng. . Ta hiÖu chØnh dßng cho phÐp l©u dµi theo nhiÖt ®é m«i tr­êng l¾p ®Æt. Víi Khc = Trong ®ã: Khc lµ hÖ sè hiÖu chØnh theo nhiÖt ®é m«i tr­êng xung quanh. qcp: nhiÖt ®é cho phÐp cña vËt liÖu lµm thanh dÉn, qcp = 70oC q0 : NhiÖt ®é cña m«i tr­êng xung quanh ®Æt thanh dÉn lµ q0 = 35oC(VN) q®m: NhiÖt ®é ®Þnh møc cña m«i tr­êng q®m = 25oC Thay sè vµo ta cã: Khc = = 0,88 Nªn: Ta cÇn: hay . Tra b¶ng Phô Lôc XII.3 ta chän thanh dÉn ®ång tiÕt diÖn h×nh m¸ng cã s¬n, cã c¸c th«ng sè sau: B¶ng 5.1 KÝch th­íc (mm) TiÕt diÖn mét cùc mm2 M« men chèng uèn (cm3) M« mem qu¸n tÝnh (cm4) Dßng ®iÖn cho phÐp c¶ hai thanh (A) h b c r Mét thanh Hai thanh Wy0-y0 Jxx Jyy Jy0-y0 Wxx Wyy 100 45 64 8 1010 27 5,9 58 135 18,5 290 4300 h1 y y y y y0 yo x x b c h §©y lµ thanh dÉn h×nh m¸ng tiÕt diÖn b»ng ®ång * KiÓm tra ®iÒu kiÖn æn ®Þnh ®éng cña thanh dÉn. Ta lÊy kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c pha vµ kho¶ng c¸ch c¸c sø ®ì liÒn nhau cña mét pha víi U=10 kV lµ: a=90 cm ; l=180 cm +Khi ®ã lùc tÝnh to¸n t¸c dông lªn pha gi÷a trªn chiÒu dµi kho¶ng v­ît: (kG) . ixk lµ dßng ng¾n m¹ch xung kÝch N(3)t¹i ®Çu cùc m¸y ph¸t. (kG). + M« men uèn t¸c dông: (sè nhÞp ) M=== 3563,46 (kG.cm) + øng suÊt tÝnh to¸n trong vËt liÖu thanh dÉn: s1==(kG/cm2). + So s¸nh stt vµ scp ta thÊy: stt = 61,44 < scp= 1400 (kG/cm2). Do ®ã thanh dÉn cøng ®­îc chän tho¶ m·n c¸c ®iÒu kiÖn kiÓm tra. 5.2).Chän sø ®ì thanh dÉn §iÒu kiÖn chän sø : - Lo¹i sø (chän theo vÞ trÝ ®Æt) - §iÖn ¸p Usø ³ U®mHT Theo ®iÒu kiÖn trªn ta chän ®­îc sø ®Æt trong nhµ lo¹i Of-10-2000Y3 cã: +CÊp ®iÖn ¸p:U®mS =10 kV +Lùc ph¸ ho¹i:Fph=2000 kG +ChiÒu cao:H=134mm HH'=184mm Thanh dÉn Sø F1 Ftt HH=134mm KiÓm tra æn ®Þnh ®éng: Sù bÒn v÷ng cña sø ®­îc x¸c ®Þnh theo lùc tÝnh to¸n trªn ®Çu sø. §iÒu kiÖn ®é bÒn cña sø lµ: Trong ®ã Ffh lµ lùc ph¸ ho¹i ®Þnh møc cña sø. Ta cã:Ftt’=Ftt.= Ta thÊy: Ftt’ < 0,6.Fph=0,6x2000=1200(kG) ®VËy ®iÒu kiÖn æn ®Þnh ®éng cña sø ®­îc tho¶ m·n. 5.3) Chän d©y dÉn vµ thanh gãp mÒm phÝa ®iÖn ¸p cao vµ trung ¸p: D©y dÉn ®­îc dïng nèi tõ cuén cao,cuén trung m¸y biÕn ¸p liªn l¹c vµ cuén cao m¸y biÕn ¸p hai cuén d©y ®Õn thanh gãp 110kV vµ 220kV t­¬ng øng.Thanh gãp ë c¸c cÊp ®iÖn ¸p nµy còng ®­îc chän lµ thanh dÉn mÒm.TiÕt diÖn d©y dÉn mÒm còng ®­îc chän theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng l©u dµi cho phÐp nh­ng ph¶i kiÓm tra chèng ph¸t sinh vÇng quang. ë ®©y ta dïng d©y dÉn trÇn cã nhiÖt ®é cho phÐp l©u dµi qcp=70oC.NhiÖt ®é ®Þnh møc cña m«i tr­êng qo®m=25oC vµ ta coi nhiÖt ®é m«i tr­êng xung quanh qo=35oC.Khi ®ã dßng ®iÖn cho phÐp lµm viÖc l©u dµi cÇn hiÖu chØnh theo nhiÖt ®é: I’cp=Khc.Icp ³ Icb Víi Khc = = 0,88 §iÒu kiÖn chän: *I'cp ³ Icb I'cp lµ dßng ®iÖn lµm viÖc l©u dµi cho phÐp cña d©y dÉn ®· hiÖu chØnh theo nhiÖt ®é. Icb: Dßng ®iÖn lµm viÖc c­ìng bøc. Do ®ã Icp³.Icb +M¹ch ®iÖn ¸p 220 kV: Icb=0,304kA =>Icp ³ +M¹ch ®iÖn ¸p 110 kV: Icb=0,344(kA). => Icp³ Tõ ®ã ta chän d©y dÉn vµ thanh gãp mÒm lµ lo¹i AC,cã c¸c th«ng sè trong b¶ng sau: §iÖn ¸p TiÕt diÖn chuÈn Nh«m/thÐp TiÕt diÖn mm2 §­êng kÝnh mm dßng ®iÖn cho phÐp(A) Nh«m ThÐp D©y dÉn Lâi thÐp 220kV 240/39 236 38,6 21,6 8 610 110kV 185/29 181 29 18,8 6,9 510 * KiÓm tra æn ®Þnh nhiÖt khi ng¾n m¹ch: TiÕt diÖn nhá nhÊt ®Ó d©y dÉn æn ®Þnh nhiÖt lµ: S Smin= Víi BN-Xung l­îng nhiÖt cña dßng ng¾n m¹ch(A2.s) C-H»ng sè phô thuéc vµo nhiÖt ®é d©y dÉn(). Víi d©y dÉn AC cã C = 88(). TÝnh xung l­îng nhiÖt: BN= BNCK+BNKCK Gi¶ thiÕt thêi gian tån t¹i ng¾n m¹ch lµ 1 sec.Khi ®ã cã thÓ tÝnh gÇn ®óng xung l­îng nhiÖt cña thµnh phÇn dßng ®iÖn ng¾n m¹ch kh«ng chu k×: BNKCK1=IN1”2. τ =(5,253.103)2.0,05 =1,38.106 (A2.s). BNKCK2=IN2”2. τ =(8,266.103)2.0,05 =3,42.106 (A2.s). Trong ®ã τ lµ h»ng sè thêi gian t­¬ng ®­¬ng cña l­íi ®iÖn. Víi l­íi > 1000V cã tNM > 0,1(s) ta cã thÓ lÊy τ=0,05s. Xung l­îng nhiÖt cña thµnh phÇn dßng ®iÖn ng¾n m¹ch chu kú ®­îc x¸c ®Þnh theo ph­¬ng ph¸p thêi gian t­¬ng ®­¬ng(V× m¸y m¸y ph¸t cã c«ng suÊt = 57 MW) BNCK = I2∞. tt® Víi tt® = f(tc¾t= 1s ; β = ): Thêi gian t­¬ng ®­¬ng thµnh phÇn chu k× cña dßng ng¾n m¹ch. T¹i N1: cã β = ; tra ®­êng cong => tt® = 1,3 (s) BNCK1 = () T¹i N2: Cã β = ; tra ®­êng cong tt® = 0,6 (s) BNCK2 = 7,7562. 0,6 = 36,093 (kA2.s) VËy xung l­îng nhiÖt cña dßng ng¾n m¹ch t¹i N1 vµ N2: BN1=BNCK1+BNKCK1=(35,72+1,38).106 =37,1.106(A2.s) BN2=BNCK2+BNKCK2=(36,093+3,42).106 =39,513.106(A2.s) TiÕt diÖn nhá nhÊt ®¶m b¶o æn ®Þnh nhÖt ë c¸c cÊp 220kV vµ 110kV lµ: SminN1= SminN2= VËy c¸c d©y dÉn vµ thanh gãp ®· chän ®Òu ®¶m b¶o æn ®Þnh nhiÖt. *KiÓm tra ®iÒu kiÖn vÇng quang + §iÒu kiÖn: Trong ®ã: m: hÖ sè kh«ng nh½n cña thanh dÉn, m=0,85. r : b¸n kÝnh ngoµi cña d©y dÉn, cm. a : kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c trôc cña d©y dÉn, cm. Khi ba pha bè trÝ trªn mÆt ph¼ng ngang th× gi¸ trÞ nµy gi¶m ®i 4% ®èi víi pha gi÷a vµ 6% ®èi víi d©y dÉn pha bªn. +§iÖn ¸p 110 kV: - KiÓm tra víi d©y dÉn cã tiÕt diÖn chuÈn 95 mm2 r = 0,94 cm. a = 300 cm. Ta cã ®iÖn ¸p vÇng quang tíi h¹n cña d©y dÉn pha gi÷a khi ba pha bè trÝ trªn ba ®Ønh tam gi¸c ®Òu: Uvq = Tho¶ m·n ®iÒu kiÖn vÇng quang. +§iÖn ¸p 220 kV: - KiÓm tra víi d©y dÉn cã tiÕt diÖn chuÈn 95 mm2 r = 1,08 cm. a = 500 cm. Ta cã ®iÖn ¸p vÇng quang tíi h¹n cña d©y dÉn pha gi÷a khi ba pha bè trÝ trªn ba ®Ønh tam gi¸c ®Òu: Uvq = Tho¶ m·n ®iÒu kiÖn vÇng quang. 5.4). Chän c¸p, m¸y c¾t hîp bé vµ kh¸ng phô t¶i ®Þa ph­¬ng. 5.4.1). Chän tiÕt diÖn cña c¸p ®­êng d©y phô t¶i ®Þªn ¸p m¸y ph¸t Phô t¶i ®Þa ph­¬ng c«ng suÊt Pmax= 19 MW ®­îc cÊp ®iÖn b»ng 3 ®­êng d©y c¸p kÐp x3 MW chiÒu dµi 4 km vµ 5 ®­êng d©y ®¬n x2MW chiÒu dµi 3 km tõ thanh gãp m¸y ph¸t. TiÕt diÖn c¸p ®­îc chän theo ®iÒu kiÖn mËt ®é dßng kinh tÕ: Skt= (mm2) * Víi c¸p ®¬n: Dßng ®iÖn lµm viÖc tÝnh to¸n cña m¹ch ®­îc x¸c ®Þnh: Ibt= Thêi gian sö dông c«ng suÊt cùc ®¹i trong n¨m: Do ®ã ®èi víi c¸p ®iÖn lùc c¸ch ®iÖn b»ng giÊy tÈm dÇu lâi ®ång nhùa th«ng vµ chÊt dÎo kh«ng ch¸y, vá b»ng ch× hay nh«m, ®Æt trong ®Êt(nhiÖt ®é cña ®Êt 150C) cã Jkt=2(A/mm2). TiÕt diÖn c¸p kinh tÕ cña ®­êng d©y ®¬n: Skt= Tra b¶ng ta chän c¸p ®¬n cã S = 70(mm2), t­¬ng øng cã Icp=215(A). +KiÓm tra ®iÒu kiÖn ph¸t nãng b×nh th­êng: Icp’ = K1.K2.Icp ³ Ibt. K1-hÖ sè hiÖu chØnh theo m«i tr­êng ®Æt c¸p. K2-hÖ sè hiÖu chØnh theo sè c¸p ®Æt song song. • Tra c¸c b¶ng trong phô lôc XII. §Æt c¸p trong ®Êt nhiÖt ®é 15OC, nhiÖt ®é ph¸t nãng cña ruét c¸p 10kV cho phÐp lµ 60OC, nhiÖt ®é tiªu chuÈn lµ 25OC, kho¶ng c¸ch gi÷a 2 c¸p ®Æt song song lµ 200mm. Do ®ã: §èi víi d©y c¸p ®¬n K2= 1, Ic¸p = 0,88x1x215 = 189,2(A) > 137,46(A). * Víi c¸p kÐp: Dßng ®iÖn lµm viÖc b×nh th­êng cña ®­êng c¸p kÐp: Ibt= TiÕt diÖn c¸p kinh tÕ cña ®­êng d©y kÐp: Skt= Tra b¶ng ta chän c¸p cña ®­êng c¸p kÐp cã S = 70(mm2), t­¬ng øng cã Icp=215(A). +KiÓm tra ®iÒu kiÖn ph¸t nãng b×nh th­êng: Icp’ = K1.K2.Icp ³ Ibt K1-hÖ sè hiÖu chØnh theo m«i tr­êng ®Æt c¸p. K2-hÖ sè hiÖu chØnh theo sè c¸p ®Æt song song. • Tra c¸c b¶ng trong phô lôc XII. §Æt c¸p trong ®Êt nhiÖt ®é 15OC, nhiÖt ®é ph¸t nãng cña ruét c¸p 10kV cho phÐp lµ 60OC, nhiÖt ®é tiªu chuÈn lµ 25OC, kho¶ng c¸ch gi÷a 2 c¸p ®Æt song song lµ 200 mm. Do ®ã: §èi víi d©y c¸p kÐp : K2= 0,92, Icp’ =0,88x0,92x215 =174,064(A) > 103,1(A). (tho¶ m·n) + KiÓm tra háng 1 ®­êng d©y c¸p:(hÖ sè qu¸ t¶i tra ë b¶ng 19 phô lôc XII víi thêi gian qu¸ t¶i 1(h) ta cã kqt=1,3) + §iÒu kiÖn: Kqt.Icp’ ≥ Icb = 2.Ibt Ta thÊy: Icb =2.Ibt =2x103,1=206,2(A) < Kqt.Icp’= 1,3x174,064 = 226,28(A)(tho¶ m·n) Nh­ vËy tÊt c¶ c¸c lo¹i c¸p cña phô t¶i cÊp ®iÖn ¸p m¸y ph¸t ta ®Òu chon lµ c¸p lâi ®ång cã cïng tiÕt diÖn lµ 70 mm2 tho¶ m·n yªu cÇu ®Ò ra. 5.4.2).Chän kh¸ng ®iÖn phô t¶i ®Þa ph­¬ng: Môc ®Ých cña viÖc chän kh¸ng ®iÖn ®­êng d©y lµ ®Ó h¹n chÕ dßng ng¾n m¹ch t¹i hé tiªu thô ®Õn møc cã thÓ ®Æt ®­îc m¸y c¾t BM∏-10(Ic®m =20 kA) vµ c¸p cña l­íi ®iÖn ph©n phèi cã tiÕt diÖn nhá nhÊt lµ 70 mm2 theo yªu cÇu ®Çu bµi. Kh¸ng ®­îc chän theo ®iÒu kiÖn + U®m K ³ Um¹ng = 10,5 (kV) +I®m K ³ Icb X¸c ®Þnh dßng lµm viÖc c­ìng bøc qua kh¸ng(®­îc x¸c ®Þnh khi mét kh¸ng bÞ sù cè) Dßng c­ìng bøc lín nhÊt qua K2 khi kh¸ng ®­êng d©y K1 bÞ sù cè vµ cã gi¸ trÞ lµ: Icb = = 0,577 (kA). Tra b¶ng chän kh¸ng ®iÖn ®¬n cã cuén d©y b»ng nh«m lo¹i : PbA-10-750 cã I®mK = 750 (A) X¸c ®Þnh XK% cña kh¸ng ®iÖn Chän Scb = 100 (MVA) vµ Ucb = 10,5 (kV) Þ Icb = Scb / .Ucb = 5,5 (kA) H×nh 5.1 Trong ch­¬ng tr×nh ng¾n m¹ch ta ®· tÝnh ®­îc dßng ng¾n m¹ch t¹i ®iÓm N6 cña s¬ ®å trªn lµ: I’’N6 = 33,61 (kA). VËy ®iÖn kh¸ng cña hÖ thèng tÝnh ®Õn ®iÓm ng¾n m¹ch N6 lµ: XHT = = 0,1636 Dßng æn ®Þnh nhiÖt cña c¸p1 lµ: InhS1 = T¹i ®Çu ®­êng c¸p phÝa nhµ m¸y thêi gian c¾t lín h¬n 1 cÊp nªn: t1=t2+Dt =0,6+0,3=0,9 sec S1: tiÕt diÖn c¸p = 70 mm2 C1: hÖ sè víi c¸p ®ång C = 141 AS1/2/S Tc: thêi gian c¾t cña m¸y c¾t phô t¶i ®Þa ph­¬ng: tC = t2= 0,6 sec Thay sè : InhS1 = = 10,4 (kA) Ph¶i chän ®­îc kh¸ng cã XK% sao cho h¹n chÕ ®­îc dßng ng¾n m¹ch nhá h¬n hay b»ng dßng c¾t ®Þnh møc cña m¸y c¾t ®· chän ®ång thêi ®¶m b¶o æn ®Þnh nhiÖt cho c¸p cã tiÕt diÖn ®· chän nghÜa lµ: I’’N8 = Min (Ic1®m vµ InhS1) = Min (20 kA vµ 10,4 kA) = 10,4(kA). Tõ s¬ ®å thay thÕ tÝnh to¸n ng¾n m¹ch ta cã: Khi ng¾n m¹ch t¹i N8 Xå = = 0,528 LÊy ®­êng c¸p dµi l = 3 (km). Xc1 = x0.l. MÆt kh¸c: XS = XHT + XK +XC1 Þ XK =XS - XHT – XC1 = 0,528 - 0,1636- 0,19 = 0,174(t®cb) Þ XK% = XK = 0,174 100 = 2,37 (%) VËy ta chän kh¸ng kÐp d©y nh«m lo¹i PbA-10 -750- 8 víi XK% = 8% * TÝnh to¸n kiÓm tra l¹i kh¸ng ®· chän khi ng¾n m¹ch t¹i N8 §iÖn kh¸ng t­¬ng ®èi cña kh¸ng ®iÖn ®· chän lµ: XK = XK% = 0,586 Dßng ng¾n m¹ch t¹i N8 lµ I’’N8 = = 7,34 (kA) < InhS1 = 10,4 (kA). VËy kh¸ng ®· chän ®¹t yªu cÇu. 5.5).Chän BU,BI 5.5.1) Chän m¸y biÕn ®iÖn ¸p BU + Chän BU cho cÊp ®iÖn ¸p 10,5 kV BU ®­îc chän theo ®iÒu kiÖn: S¬ ®å nèi d©y vµ kiÓu nèi BU ph¶i chän phï hîp víi nhiÖm vô cña nã. §Ó cÊp cho c«ng t¬ ta dïng hai BU mét pha nèi h×nh V/V _ ®Ó kiÓm tra c¸ch ®iÖn trªn thanh gãp 10,5 kV ta dïng lo¹i m¸y biÕn ®iÖn ¸p 3 pha 5 trô λ0/ λ0/Δ §iÒu kiÖn U®m BU ≥ Um¹ng CÊp chÝnh x¸c: chän phï hîp víi nhiÖm vô cña BU C«ng suÊt ®Þnh møc tæng phô t¶i nèi vµo biÕn ®iÖn ¸p S2 bÐ h¬n hay b»ng c«ng suÊt ®Þnh møc cña biÕn ®iÖn ¸p víi cÊp chÝnh x¸c ®· chän: S®m BU ≥ S2. - Chän d©y dÉn nèi gi÷a BU vµ c¸c dông cô ®o: TiÕt diÖn d©y dÉn ®­îc chän sao cho tæn thÊt ®iÖn ¸p kh«ng qu¸ 0,5% U®m thø cÊp khi cã c«ng t¬ vµ 3% khi kh«ng cã c«ng t¬. C¨n cø vµo c¸c ®iÒu kiÖn trªn vµ s¬ ®å bè trÝ thiÕt bÞ ®o l­êng ta chän BU cho cÊp ®iÖn ¸p 10,5 kV nh­ sau: Dông cô ®o phÝa thø cÊp lµ c«ng t¬ nªn dïng hai biÕn ®iÖn ¸p mét pha nèi h×nh V/V. U®m =10,5 kV ; CÊp chÝnh x¸c 0,5 Phô t¶i cña BU cÇn ph¶i ph©n bè ®ång ®Òu cho c¶ hai biÕn ®iÖn ¸p theo b¶ng sau: Ký hiÖu Phô t¶i BU pha AB Phô t¶i BU pha BC W(P) VAR (Q) W(P) VAR (Q) V«n kÕ B_2 7,2 O¸t kÕ 341 1,8 1,8 O¸t kÕ ph¶n kh¸ng 342/1 1,8 1,8 O¸t kÕ tù ghi -33 8,3 8,3 TÇn sè kÕ -340 6,5 C«ng t¬ -670 0,66 1,62 0,66 1,62 C«ng t¬ ph¶n kh¸ng WT_672 0,66 1,62 0,66 1,62 Céng 20,4 3,24 19,72 3,24 BiÕn ®iÖn ¸p AB; BC S 2AB = = 20,7 (VA) vµ cos j = = 0,98 S 2BC = = 19,9 (VA) vµ cosj = = 0,99 VËy chän BU mét pha HOM_10, mçi c¸i cã c«ng suÊt ®Þnh møc 75 VA Chän d©y dÉn nèi tõ BU ®Õn c¸c ®ång hå ®o X¸c ®Þnh dßng ®iÖn trong c¸c d©y dÉn Ia = = 0,207 (A) ; Ic = = 0,199(A) - §Ó ®¬n gi¶n ta coi Ia = Ic = 0,2 A; Cosjab = Cosjbc = 1 Nh­ vËy dßng Ib = Ia = x 0,2 = 0,34 (A) §iÖn ¸p gi¸ng trong d©y a vµ b b»ng: DU = (Ia + Ib)r = (I + I) - §Ó ®¬n gi¶n ta bá qua gãc bªn pha gi÷a Ia vµ Ib, mÆt kh¸c ta lÊy kho¶ng c¸ch tõ BU ®Õn c¸c ®ång hå ®o ®iÖn lµ 60 m. V× theo ®iÒu kiÖn th× DU% £ 5% nªn ta cã: (Ia + Ib). £ 5% Þ F ³ =1,134 (mm2) Do ®ã chän d©y ®ång cã F = 1,5 (mm2) lµ tho¶ m·n. + Chän BU cho cÊp ®iÖn ¸p 110 vµ 220 (kV) Phô t¶i phÝa thø cÊp cña BU phÝa 110 vµ 220 kV th­êng lµ c¸c cuén d©y ®iÖn ¸p cña c¸c d©y ®ång hå v«n mÐt cã tæng trë t­¬ng ®èi lín nªn c«ng suÊt th­êng nhá, kh«ng cÇn tÝnh to¸n phô t¶i Þ d©y dÉn th­êng chän sao cho ®¶m b¶o ®é bÒn c¬ häc. NhiÖm vô chÝnh lµ ®Ó kiÓm tra c¸ch ®iÖn vµ ®o l­êng ®iÖn ¸p nªn th­êng chän 3 BU mét pha ®Êu λ0/ λ0/Δ.C¨n cø vµo c¸c nhËn xÐt trªn ta chän BU: Lo¹i BU CÊp ®iÖn ¸p (kV) §iÖn ¸p møc (kV) C«ng suÊt øng Víi CCX C«ng suÊt max VA Cuén SC TC chÝnh TC phô 0,5 1 HKf_110_58 110 66/ 0,1/ 0,1/3 400 600 2000 HKf_220_58 220 150/ 0,1/ 0,1 400 600 2000 5.5.2) Chän m¸y biÕn dßng ®iÖn BI M¸y biÕn dßng ®iÖn ®­îc chän theo c¸c ®iÒu kiÖn sau: S¬ ®å nèi d©y vµ kiÓu m¸y: S¬ ®å nèi d©y tuú thuéc vµo nhiÖm vô cña biÕn dßng. KiÓu biÕn dßng phô thuéc vµo vÞ trÝ ®Æt BI. §iÖn ¸p ®Þnh møc: U®mBI ³ Um¹ng Dßng ®iÖn ®Þnh møc U®mBI ³ Ucb CÊp chÝnh x¸c chän phï hîp víi yªu cÇu cña dông cô ®o Phô t¶i thø cÊp t­¬ng øng víi mçi cÊp chÝnh x¸c biÕn dßng cã mét phô t¶i ®Þnh møc. Z2 = Zdc + Zdd £ Z®mBI Trong ®ã Zdc: tæng phô t¶i c¸c dông cô ®o zdd: tæng trë cña d©y dÉn nèi tõ BI ®Õn c¸c dông cô ®o Chän biÕn dßng cho cÊp ®iÖn ¸p m¸y ph¸t (10,5 kV) Tõ s¬ ®å nèi d©y c¸c dông cô ®o l­êng vµo BI nh­ h×nh vÏ ta x¸c ®Þnh ®­îc phô t¶i thø cÊp cña BI ë c¸c pha. Tªn dông cô KiÓu Phô t¶i (VA) A B C Am Pe mÐt 302 1 1 1 O¸t kÕ t¸c dông 341 5 0 5 O¸t kÕ t¸c dông tù ghi 33 10 0 10 O¸t kÕ ph¶n kh¸ng 342/1 5 0 5 C«ng t¬ t¸c dông C«ng t¬ ph¶n kh¸ng 670 2,5 2,5 5 0 2,5 2,5 Céng 26 6 26 Phô t¶i ë c¸c pha A, B, C lµ: SA = 26 (VA) ; SB = 6 (VA) ; SC = 26 (VA) Nh­ vËy phô t¶i lín nhÊt lµ ë pha A vµ C §iÖn ¸p ®Þnh møc cña BI U®mBI ³ UF = 10,5 kV Dßng ®Þnh møc cña BI I®mBI ³ Icb = 6,158 kA CÊp chÝnh x¸c 0,5 (v× trong m¹ch cã c«ng t¬) C¨n cø vµo c¸c tÝnh to¸n trªn ta chän BI nh­ sau lo¹i TWΛ_20_1 cã c¸c th«ng sè sau: U®m = 20 kV Z2®m = 1,2 (W) I®m s¬ = 8000 A CÊp chÝnh x¸c 0,5 I®m thø = 5 A Chän d©y dÉn tõ BI ®Õn c¸c phô t¶i  LÊy kho¶ng c¸ch tõ BI ®Õn c¸c phô t¶i lµ L = 40 m. V× c¸c BI nèi d©y theo s¬ ®å sao cho hoµn toµn chiÒu dµi tÝnh to¸n lµ Ltt = L = 40 m Tæng trë c¸c dông cô ®o m¾c vµo pha A hoÆc pha C lµ Zdc = = 1,044(W) §Ó ®¶m b¶o ®é chÝnh x¸c yªu cÇu tæng phô t¶i phÝa thø cÊp Z2 (tÝnh c¶ d©y dÉn) kh«ng ®­îc v­ît qu¸ phô t¶i ®Þnh møc cña biÕn dßng nghÜa lµ: Z2 = Zdc + Zdd £ Z®mBI Þ Zdd = Z®mBI – Zdc » rdd = S ³ = 4,48 mm2 Chän d©y dÉn ®ång cã tiÕt diÖn 5 mm2 lµm d©y dÉn tõ BI ®Õn c¸c dông cô ®o.M¸y biÕn dßng ®· chän kh«ng cÇn kiÓm tra æn ®Þnh nhiÖt v× cã dßng ®Þnh møc s¬ cÊp lín h¬n 1000A BI chän cïng kh«ng cÇn kiÓm tra æn ®Þnh ®éng v× nã quyÕt ®Þnh bëi ®iÒu kiÖn æn ®Þnh ®éng cña thanh dÉn m¹ch m¸y ph¸t. ~ U®mF = 10,5KV TPWA 2.xHOM-10 b c a f VARh Wh W VAR W A A A C B A V S¬ ®å nèi c¸c dông cô ®o vµo biÕn ®iÖn ¸p vµ biÕn dßng ®iÖn S¬ ®å nèi ®iÖn cña BU vµ BI: - Chän BI cho cÊp 110 vµ 220 kV Theo ®iÒu kiÖn: U®m ³ Um¹ng I®m ³ Icb Víi ®iÖn ¸p 110 kV cã Icb = 0,344 (kA) Víi ®iÖn ¸p 220 kV cã Icb =0,304 (kA) VËy chän lo¹i BI cã th«ng sè sau: Th«ng sè tt Lo¹i BI U®m kV Béi sè æn ®Þnh ®éng Béi sè æn ®Þnh nhiÖt I®m (A) CÊp CX Phô t¶i W Ii®® KA Inh /tnh U®m 110 220 S¬ Thø TfH_110M 110 150 43,3/3 600 5 0,5 1,2 145 TfH_220+3T 220 75 60/1 600 5 0,5 1,2 54 20,4 5.6) Chän m¸y c¾t hîp bé cña phô t¶i ®Þa ph­¬ng: §Ó chän m¸y c¾t hîp bé cña phô t¶i ®Þa ph­¬ng ta tÝnh dßng ®iÖn ng¾n m¹ch t¹i ®iÓm N8: I’’N8 = = 10,2 (kA). ixkN8 =.Kxk..IN8”=.1,91.10,2 = 27,55 (kA). VËy dùa vµo dßng ®iÖn lµm viÖc c­ìng bøc khi sù cè mét kh¸ng ®iÖn Icb=1,66(kA) vµ IN8”, ixkN8 ta chän m¸y c¾t cã th«ng sè nh­ sau: Lo¹i m¸y c¾t U®m (kV) I®m (A) Ic¾t (kA) il®® (kA) HVF 12 2000 31,5 80 Ta kh«ng cÇn kiÓm tra ®iÒu kiÖn æn ®Þnh nhiÖt ®èi víi m¸y c¾t cã dßng ®iÖn ®Þnh møc lín h¬n 1000A. Ch­¬ng VI Chän s¬ ®å vµ thiÕt bÞ tù dïng §iÒu kiÖn tù dïng lµ phÇn ®iÖn n¨ng tiªu thô trong nhµ m¸y ®iÖn nh­ng nã gi÷ vai trß rÊt quan träng quyÕt ®Þnh trùc tiÕp ®Õn qu¸ tr×nh lµm viÖc cña nhµ m¸y. Thµnh phÇn m¸y c«ng t¸c cña hÖ thèng tù dïng nhµ m¸y ®iÖn phô thuéc vµo nhiÒu yÕu tè nh­ lo¹i nhiªn liÖu c«ng suÊt cña tæ m¸y vµ nhµ m¸y nãi chung. C¸c m¸y c«ng t¸c vµ c¸c ®éng c¬ ®iÖn t­¬ng øng cña bÊt kú nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn nµo còng cã thÓ chia thµnh hai phÇn. + Nh÷ng m¸y c«ng t¸c ®¶m b¶o sù lµm viÖc cña lß vµ tuèc bin cña c¸ tæ m¸y. + Nh÷ng m¸y phôc vô chung kh«ng liªn quan trùc tiÕp ®Õn lß h¬i vµ tuèc bin nh­ng l¹i cÇn cho sù lµm viÖc cña nhµ m¸y. Trong nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn phÇn lín phô t¶i cña hÖ thèng tù dïng lµ c¸c ®éng c¬ ®iÖn cã c«ng suÊt lín 200 kW trë lªn. C¸c ®éng c¬ nµy cã thÓ lµm viÖc kinh tÕ víi cÊp ®iÖn ¸p 6 kV. C¸c ®éng c¬ c«ng suÊt nhá vµ thiÕt bÞ tiªu thô ®iÖn n¨ng kh¸c cã thÓ nèi vµo ®iÖn ¸p 380/220 V. Do sù ph©n bè phô t¶i nh­ vËy gi÷a l­íi ®iÖn ¸p 6 kV vµ l­íi ®iÖn ¸p 380/220 V th× s¬ ®å cung cÊp ®iÖn hîp lý lµ m¸y biÕn ¸p nèi tiÕp nghÜa lµ tÊt c¶ c«ng suÊt ®­îc biÕn ®æi tõ ®iÖn ¸p cña m¸y ph¸t ®iÖn 10,5 kV ®Õn ®iÖn ¸p l­íi chÝnh cña hÖ thèng 6 kV.TiÕp theo mét phÇn c«ng suÊt nhá ®­îc biÕn tõ ®iÖn ¸p 6kV xuèng ®iÖn ¸p 380/220V.Nh­ vËy cÇn ph©n biÖt c¸c m¸y biÕn ¸p bËc 1 víi ®iÖn ¸p thÊp lµ 6kV vµ m¸y biÕn ¸p bËc 2 (tØ sè biÕn ¸p lµ 6kV/0,4/0,23 kV) §Ó ®¶m b¶o ®é tin cËy cung cÊp ®iÖn mét c¸ch hîp lý ph©n ®o¹n hÖ thèng tù dïng phï hîp víi s¬ ®å nhiÖt vµ ®iÖn cña nhµ m¸y. Trong s¬ ®å nµy dïng 4 m¸y biÕn ¸p cÊp mét cã ®iÖn ¸p 10,5/6 kV trong ®ã cã mét m¸y biÕn ¸p dù tr÷ cã cïng c«ng suÊt ®­îc nèi vµo m¹ch h¹ ¸p cña m¸y biÕn ¸p tù ngÉu liªn l¹c. CÊp tù dïng 380/220 (V) cïng bè trÝ 4 m¸y biÕn ¸p 6/0,4 KV trong ®ã cã mét m¸y biÕn ¸p dù tr÷. 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV Tm- 4000 6,3kV - 60-2T f tb 0,4 kV 6,3 kv TM- 4000 ®c®a §l bvslmp® bvslmba 0 - 60-2T f tb ®c§A ®l bVSLb bVSLn bVqd S¬ ®å nèi ®iÖn tù dïng 6.1) Chän m¸y biÕn ¸p tù dïng cÊp I. C¸c m¸y biÕn ¸p Btd1, Btd2, Btd3 lµ c¸c m¸y biÕn ¸p cÊp I chóng cã nhiÖm vô nhËn ®iÖn tõ thanh gãp 10,5 kV cung cÊp cho c¸c phô t¶i tù dïng cÊp ®iÖn ¸p 6 kV. Cßn l¹i cung cÊp tiÕp cho phô t¶i cÊp ®iÖn ¸p 0,4 kV. Tõ ®ã c«ng suÊt cña chóng cÇn ph¶i chän phï hîp víi phô t¶i cùc ®¹i cña c¸c ®éng c¬ ë cÊp ®iÖn ¸p 6 kV vµ tæng c«ng suÊt cña c¸c m¸y biÕn ¸p cÊp II nèi tiÕp víi nã. §iÒu kiÖn: S®m ³ víi Std max = 20 (MVA) VËy c«ng suÊt cña m¸y biÕn ¸p tù dïng cÊp I ®­îc chän lµ: StdmBI ³ = 5 (MVA) Tra b¶ng chän lo¹i: Lo¹i S®m(kVA) U®m cao (kV) U®m h¹ (kV) DP0 (kW) DPN (kW) UN% I0% TMHC_6300/10,5 6300 10,5 6,3 8 46,5 8 0,9 6.2) Chän m¸y biÕn ¸p dù tr÷ cÊp I. C«ng suÊt cña m¸y biÕn ¸p d÷ tr÷ cÊp I ®­îc chän phï hîp víi chøc n¨ng cña nã. Do nhµ m¸y cã thanh gãp ®iÖn ¸p m¸y ph¸t nªn m¸y biÕn ¸p dù tr÷ chØ lµm chøc n¨ng thay thÕ cho 1 trong c¸c m¸y biÕn ¸p trªn sù cè.VËy m¸y biÕn ¸p nµy ®­îc chän cïng lo¹i víi m¸y biÕn ¸p cÊp I trªn hoÆc cã c«ng suÊt S®mBdp = 1,5StdmBI. §iÓm ®Êu ph¶i b¶o ®¶m lÊy ®iÖn tõ hÖ thèng vÒ (h¹ trªn MC cña m¸y biÕn ¸p liªn l¹c hoÆc TBPP phÝa trung hay phÝa cao). S®mBdp=1,5 xStdmBI= 1,5x6=9 (MVA) Ta cã thÓ chän lo¹i m¸y sau: Lo¹i S®m(kVA) U®mcao (kV) U®mh¹ (kV) DP0 (kW) DPN (kW) UN% I0% TдHC_10000/10,5 10000 10,5 6,3 12,3 85 14 0,8 6.3) Chän m¸y biÕn ¸p tù dïng cÊp II. C¸c m¸y biÕn ¸p tù dïng cÊp II dïng ®Ó cung cÊp cho c¸c phô t¶i cÊp ®iÖn ¸p 380/220V vµ chiÕu s¸ng. C«ng suÊt cña c¸c lo¹i phô t¶i nµy th­êng nhá nªn c«ng suÊt m¸y biÕn ¸p th­êng ®­îc chän lµ lo¹i cã c«ng suÊt tõ 6301000 kVA lo¹i lín h¬n th­êng kh«ng ®­îc chÊp nhËn v× gi¸ thµnh lín dßng ng¾n m¹ch phÝa thø cÊp lín. Kh«ng nhÊt thiÕt mçi lß 1 ph©n ®o¹n riªng (1 m¸y biÕn ¸p riªng). Sè ph©n ®o¹n ®­îc chän trªn c¬ së: + Chän c«ng suÊt ≤ 1000 kVA +Std0,4kV ³ (10 ¸ 15)% Stdmax Sè ph©n ®o¹n n2=.VËy ta chän 4 m¸y 750 kVA. +Dù phßng l¹nh chän m¸y 1000 kVA. Tra b¶ng chän lo¹i m¸y biÕn ¸p do ABB s¶n xuÊt. S®m kVA U®m cao kV U®m h¹ kV DP0 kW DPN kW Un% I0% 750 6,3 0,4 1,75 13 5 2 Dù phßng nãng: Kqtsc(n2-1).S®mBII=1,4x3x1=4,2MVA>3 MVA (Std0,4kV). Nh­ vËy tho¶ m·n dù phßng nãng. 6.4)Chän m¸y c¾t phÝa m¹ch 6,3 kV. XHT EHT Xtd1 N6 N9 TÝnh to¸n dßng ng¾n m¹ch t¹i thanh gãp ph©n ®o¹n 6 kV ®Ó chän m¸y c¾t Theo kÕt qu¶ tÝnh ng¾n m¹ch ë ch­¬ng tr­íc ta cã: I’’N6 = 33,61 (kA). VËy ®iÖn kh¸ng cña hÖ thèng tÝnh ®Õn ®iÓm ng¾n m¹ch N6 lµ: XHT = = 0,1636 §iÖn kh¸ng cña m¸y biÕn ¸p cÊp 1 Xtd1 = = 1,269 ÞXS = XHTS + Xtd1 = 0,1636 + 1,269 = 1,4326 Dßng ng¾n m¹ch siªu qu¸ ®é thµnh phÇn chu kú t¹i N9 lµ I’’N9 = = = 6,397 kA IxkN9 = = 17,19 kA C¨n cø vµo dßng ng¾n m¹ch t¹i N9 ta chän lo¹i m¸y c¾t 3AF 104-4 cã c¸c th«ng sè kü thuËt: Lo¹i m¸y c¾t U®m (kV) I®m (A) Ic®m (k)A Il®® (kA) 3AF 104-4 7,2 630 25 63 Tµi liÖu tham kh¶o 1).ThiÕt kÕ nhµ m¸y ®iÖn vµ tr¹m biÕn ¸p- PhÇn ®iÖn-PGS.NguyÔn H÷u Kh¸i-NXBKHKT. 2). Ng¾n m¹ch vµ ®øt d©y trong hÖ thèng ®iÖn-PGS.Ph¹m V¨n Hoµ-NXBKHKT. 3).Gi¸o tr×nh kÜ thuËt ®iÖn cao ¸p-Vâ ViÕt §¹n-Khoa §¹i Häc T¹i Chøc. 4).B¶o vÖ c¸c hÖ thèng ®iÖn –VS.GS.TSKH TrÇn §×nh Long-NXBKHKT. 5).PhÇn ®iÖn nhµ m¸y ®iÖn vµ tr¹m biÕn ¸p –TrÞnh Hïng Th¸m,§µo Kim Hoa, NguyÔn H÷u Kh¸i,L· V¨n ót, Ph¹m V¨n Hoµ, §µo Quang Th¹ch-NXBKHKT. 6).PhÇn ®iÖn nhµ m¸y ®iÖn vµ tr¹m biÕn ¸p – PGS.Ph¹m V¨n Hoµ-NXBKHKT. 7).Ng¾n m¹ch trong hÖ thèng ®iÖn –L· V¨n ót, NXBKHKT. -

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docThiết kế phần điện nhà máy thuỷ điện công suất- 228 MW Nguyễn Phương Thảo.doc