Đồ án Môn học thiết kế nhà máy điện

ột máy phát không cần kiểm tra vì dự trữ của hệ thống điện đủ cung cấp cho phụ tải khi sự cố một máy phát. c. Ph−ơng án III: +Sự cố máy biến áp liên lạc: Công suất thiếu phía cao áp khi sự cố máy biến áp lμ: Sth = STGC  1.4ìSđmB1 = = 169,95  1,4ì80 = 57,95 MVA . Ta thấy Sth = 57,95 MVA < Sdt = 105 MVA . Vậy máy biến áp không bị quá tải khi sự cố máy biến áp liên lạc. +Sự cố máy biến áp B1 : Sth = STGC  1,4.Sđm B2 = 169,95  1,4.125 = -5,05 MVA. Ta thấy Sth = -5,05 MVA < Sdt = 105 MVA . Vậy máy biến áp không bị quá tải khi sự cố máy biến áp BB1. +Sự cố một máy phát không cần kiểm tra vì dự trữ của hệ thống điện đủ cung cấp cho phụ tải khi sự cố một máy phát. II.2. Tính tổn thất điện năng trong máy biến áp. II.2.1. Ph−ơng án I: Tổn thất điện năng của 2 máy biến áp BB1,B2 đ−ợc tính theo công thức: 18 ∑ ììΔì+ìΔì=Δ + 24 1 i 2 i2 dm N O2B1B ).tSS P 365TP(2A Trong đó: Si của máy biến áp trong thời gian ti đ−ợc lấy từ bảng 2-4. ΔPO = 100 KW. ΔPN = 400 KW. Tổng tổn thất điện năng trong máy biến áp của ph−ơng án nμy lμ : ( ) =⎥⎤++++ 6.665,574.945,842.61,605.81,687.665.574.0 222222 ⎦⎢⎣⎡ +=Δ + 125.3658760.1,0.2A 2B1B = 3678.959 MWh. Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ. II.2.2. Ph−ơng án II: •Đối với máy biến áp bộ BB1, tổn thất điện năng đ−ợc tính theo công thức. T S PTPA bNO ì⎟⎟ ⎞ ⎜⎜ ⎛ìΔ+ìΔ=Δ 2 SdmB ⎠⎝ 1 . Trong đó: T: Thời gian lμm việc của máy biến áp T = 8760 h. Sb: Phụ tải của máy biến áp trong thời gian T. Máy biến áp B1có các số liệu sau: + ΔPO = 82 KW. + ΔPN = 390KW. + Sb = 70,765MVA. Từ các số liệu đó ta tính đ−ợc tổn thất điện năng hμng năm của máy biến áp B1. ( ) ( ) Mw .h48,3391876080 765,7039.08760082.0A 2 2 =ìì+ì=Δ . • Tổn thất điện năng của máy biến áp BB2vμ B3 đ−ợc tính theo công thức: ∑ ììΔì+ìΔì=+ 24 1 i 2 i2 dm N O)3B2B( ).tSS P 365TP(2ΔA Trong đó: Si của máy biến áp trong thời gian ti đ−ợc lấy từ bảng 2-5. ΔPO = 70 KW. ΔPN = 290 KW. Tổn thất điện năng của máy biến áp B2,B3 lμ: 19 ( )⎤29.0 22222 =⎥⎦⎢⎣⎡ +++++=Δ + 6.28,224.59,492.3,255.43,337.28,2263.3658760.07,0.2A 23B2B = 2461.23 MWh. Vậy tổng tổn thất điện năng hμng năm của ph−ơng án II lμ: ΔA∑ = ΔAB1 +ΔAB2,B3 = 3391.48 + 2461.23 = 5852,705 MWh. 2.3 Ph−ơng án III : Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ. Máy biến áp B1 giống ph−ơng án II. Máy biến áp B2 công thức tính giống ph−ơng án II : ∑ 1 ii2 dm O ).tSS 365TP( ììΔì+ìΔ=Δ 24 2N2B PA Trong đó: Si của máy biến áp trong thời gian ti đ−ợc lấy từ bảng 2-6 (ch−a lập  với Si = 2Si ph−ơng án II ) ΔPO = 100 KW. ΔPN = 400 KW. Do đó 20 ( ) =⎥⎦⎤⎢⎣⎡ +++++=Δ 6.56,444.18,992.6,505.86,667.56,441254.0.3658760.1,0A 2222222B = 1741,55 MWh. Vậy tổng tổn thất điện năng hμng năm của ph−ơng án III lμ: ΔA∑ = ΔAB1 +ΔAB2 = 3391,48 + 1741,55 = 5133,028 MWh Bảng 2-6 Ph−ơng án Ph−ơng án I Ph−ơng án II Ph−ơng án III ΔA,MWh 3678,959 5852,705 5133,028 Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ. 21 Ch−ơng III So sánh kinh tế, kỹ thuật chọn các ph−ơng án tối −u. Việc quyết định chọn một ph−ơng án nμo cũng đều phải dựa trên cơ sở so sánh về mặt kinh tế vμ kỹ thuật . Về mặt kinh tế đó chính lμ tổng vốn đầu t− cho ph−ơng án , phí tổn vận hμnh hμng năm , thiệt hại hμng năm do mất điện .Nếu việc tính toán thiệt hại hμng năm do mất điện khó khăn thì ta có thể so sánh các ph−ơng án theo ph−ơng thức rút gọn , bỏ qua thμnh phần thiệt hại Về mặt kĩ thuật dể đánh giá một ph−ơng án có thể dựa vμo các điểm sau : + Tính đảm bảo cung cấp điện khi lμm việc bình th−ờng cũng nh− khi sự cố. + Tính linh hoạt trong vận hμnh , mức độ tự động hoá. + Tính an toμn cho ng−ời vμ thiết bị Trong các ph−ơng án tính toán kinh tế th−ờng dùng thì thì ph−ơng pháp thời gian thu hồi vốn đầu t− chênh lệch so với phí tổn vân hμnh hμng năm đ−ợc coi lμ ph−ơng pháp cơ bản để đμnh giá về mặt kinh tế của ph−ơng án . Vốn đầu t− cho ph−ơng án bao gồm vốn đầu t− cho mba vμ vốn đầu t− cho thiết bị phân phối . Vμ thực tế , vốn đầu t− vμo thiết bị phân phối chủ yếu phụ thuộc vμo giá tiền của máy cắt , vì vậy để chọn các mạch thiết bị phân phối cho từng ph−ơng án phải chọn sơ bộ loại máy cắt . Để chọn sơ bộ loại máy cắt ta phải tính dòng c−ỡng bức cho từng cấp điện áp I./ Xác định dòng c−ỡng bức a. Ph−ơng án I: hình 3-1. • Dòng c−ỡng bức phía cao áp: ∗ Mạch đ−ờng dây về hệ thống. Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ. 22 G1 G1 G2 G3 1 B TD Sc B1 B2 TD TD TD Sđp 110kv Dòng lμm việc c−ỡng bức đ−ợc tính với điều kiện một đ−ờng dây bị đứt. Hình 3-1: Sơ đồ nối điện ph−ơng án I. .KA892,0 1103 95,169 U3 S I cdm maxHT' cb =ì=ì= Với: SHTtmax lμ công suất tải về hệ thống qua đ−ờng dây kép, SHTtmax= 169.95 MVA . ∗ Mạch máy biến áp liên lạc. Khi sự cố một máy biến áp, khả năng tải của máy biến áp còn lại lμ: KqtscìSđmB = 1.4ì125 = 175 MVA . Dòng c−ỡng bức qua máy biến áp . KA9185,0 1103 175 U3 S4.1 I cdm dmB'''' cb =ì=ì ì= Vậy dòng điện lμm việc c−ỡng bức lớn nhất ở phía điện áp cao lμ: Icb1 = 0,9185 kA. • Dòng c−ỡng bức ở cấp điện áp máy phát: ∗ Mạch máy biến áp phía hạ áp. . KA623,9 5.103 1254,1 U3 SK I hdm dmBqtsc 2cb =ì ì=ì ì= ∗ Mạch máy phát phía hạ áp. .KA33,4 5.103 7505.1 U3 S05,1 I hdm dmG 3cb =ì ì=ì ì= ∗ Dòng c−ỡng bức qua kháng khi sự cố một máy phát G2. Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ. Xét hai tr−ờng hợp: phụ tải max vμ phụ tải min. + Phụ tải max: Dòng công suất c−ỡng bức qua kháng khi phụ tải max lμ: MVA94,6194,52 3 17,12 3 294,5275 =ì+⎟⎠ ⎞ì−−ì2 2 1 S 3 1S 3 2SS2 2 1S maxdFmaxTDmaxdFdmG ' cb ⎜⎝ ⎛ì= =ì+⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ ì−−ìì= +Khi phụ tải min: Dòng công suất c−ỡng bức qua kháng khi phụ tải min lμ: MVA47,6576,31 3 17,12 3 276,31752 2 1 S 3 1S 3 2SS2 2 1S mindFmaxTDmindFdmG ' cb =ì+⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ ì−−ìì= =ì+⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ ì−−ìì= ⇒ Dòng c−ỡng bức qua kháng khi sự cố một máy phát G2lμ: .KA6,3 5.103 47,65 U3 S I hdm ' cb' cb =ì=ì= ∗ Dòng c−ỡng bức qua kháng khi sự cố một máy biến áp liên lạc lμ: +Khi phụ tải max: L−ợng công suất thừa tải lên hệ thống lμ. .MVA36,1597,1294,52753maxTDSSSS maxdFdmFth =−−ì=−−=∑ .MVA54,1807,1276,31753SSSS maxTDmindFdmFth + Khi phụ tải min: L−ợng công suất thừa tải lên hệ thống lμ. = ì − − =−−=∑ Khả năng tải của máy biến áp khi sự cố một máy biến áp . KqtscìSđmB = 1,4ì125 = 175 MVA . Dòng công suất c−ỡng bức qua kháng khi phụ tải max lμ: .MVA15,7884,52 3 17,12 3 175175 =ì−ì−−= S 3 1S 3 1SSKS maxdFmaxTDdmFdmBqtsc '' cb =ì−ì−−ì= 23 Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ. Dòng công suất c−ỡng bức qua kháng khi phụ tải min lμ: .MVA18,8576,31 3 17,12 3 1 S 3 S 3 SS mindFmaxTDdmFdmBqtsc =ì−ì− =ì−ì−−ì 75175 11KS''cb −= = ⇒ Dòng công suất c−ỡng bức qua kháng khi sự cố một máy biến áp lμ. .KA684,418,85 3 S I '' cb'' cb ==ì= 5.103Uhdm ì Vậy dòng c−ỡng bức qua kháng lớn nhất lμ: Icb4 = 4,684 KA. b. Ph−ơng án II: hình 3-2. Hình 3-2: Sơ đồ nối điện ph−ơng án II. • Dòng c−ỡng bức phía cao áp: ∗ Mạch đ−ờng dây về hệ thống. Dòng lμm việc c−ỡng bức đ−ợc tính với điều kiện một đ−ờng dây bị đứt. 24 .KA892,0 1103 95,169 U3 S I cdm maxHT' cb =ì=ì= Với: SHtmaxcông suất về hệ thống qua đ−ờng dây kép, SHtmax= 169,95 MVA . ∗ Mạch máy biến áp B1: Dòng điện c−ỡng bức đ−ợc xác định theo điều kiện lμm việc c−ỡng bức của máy phát G1: .KA4133,0 1103 7505,1 cdm dm1G =ì ì= U3 S05.1 I '''cb ì ì= G1 G2 G3 B1 TD ∗ Mạch máy biến áp liên lạc. Khi sự cố một máy biến áp, khả năng tải của máy biến áp còn lại lμ: Sc B1 B3 TD TD TD Sđp 110kv B3 G1 Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ. 25 KqtscìSđmB = 1,4ì63 = 88,2 MVA . Dòng c−ỡng bức qua máy biến áp . . KA463,0 1103 2,88 U3 S4.1 I cdm dmB'''' cb =ì=ì ì= Vậy dòng điện lμm việc c−ỡng bức lớn nhất ở phía điện áp cao lμ: Icb1 = 0,892 kA. • Dòng c−ỡng bức ở cấp điện áp máy phát: ∗ Mạch máy biến áp B1 phía hạ áp: .I KA15,6 5.103 804,1 U3 SK hdm 1dmBqtSC 2cb =ì ì=ì ì= *Mạch máy biến áp B2, B3 phía hạ áp : .KA85,4 5.103 634,1 U S 3 K hdm 1dmBqtSC 2cb =ì ì=ìI ì= ∗ Mạch máy phát phía hạ áp. .KA33,4 5.103 7505,1 hdm dmG =ì ì= U3 S05.1 I 3cb ì ì= ∗ Dòng c−ỡng bức qua kháng khi sự cố một máy phát G3. Xét hai tr−ờng hợp: phụ tải max vμ phụ tải min. + Phụ tải max: Dòng công suất c−ỡng bức qua kháng khi phụ tải max lμ: MVA38,3594,52 2 17,12 3 194,5275 2 1 23 S 2 1S maxdFmaxTDmaxdFdmG ' cb =ì+⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ ì−−ì= ⎠⎜⎝ ⎛ì= S1S1S =ì+⎟⎞ì−− +Khi phụ tải min: Dòng công suất c−ỡng bức qua kháng khi phụ tải min lμ: MVA38,3576,31 2 17,12 3 176,31 S 2 1S 3 1SS mindFmaxTDmindFdmG =ì+⎟⎠ ⎞ì−− =ì+⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ ì−− 75 2 1 2 1S'cb ⎜⎝ ⎛ì= ì= ⇒ Dòng c−ỡng bức qua kháng khi sự cố một máy phát G3 lμ: .KA946,1 5.103 38,35 U3 S I hdm ' cb' cb =ì=ì= Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ. ∗ Dòng c−ỡng bức qua kháng khi sự cố một máy biến áp liên lạc lμ: +Khi phụ tải max: L−ợng công suất thừa tải lên hệ thống lμ : .MVA83,927,12194,52752S1SSSth =ì−−ì=ì−−=∑ 33 maxTDmaxdFdmF + Khi phụ tải min: L−ợng công suất thừa tải lên hệ thống lμ. .MVA1147,12 3 176,31752S 3 1SSS maxTDmindFdmFth =ì−−ì=ì−−=∑ Khả năng tải của máy biến áp liên lạc khi sự cố một máy biến áp : KqtscìSđmB = 1,4ì63 = 88,2 MVA . Dòng công suất c−ỡng bức qua kháng khi phụ tải max lμ: .MVA9,4394,52 2 17,12 3 1752,88 S 2 S 3 SSKS maxdFmaxTDdmFdmBqtsc '' cb =ì+ì+−= =ì+ì+−ì= 11 Dòng công suất c−ỡng bức qua kháng khi phụ tải min lμ: .MVA31,3376,31 2 17,12 3 175 S 2 1S 3 1SS mindFmaxTDdmFdmBqtsc =ì+ì+ =ì+ì+−ì 2,88 KS ''cb −= = ⇒ Dòng công suất c−ỡng bức qua kháng khi sự cố một máy biến áp lμ. .KA414,2 5.103 9,43 U3 S hdm '' cb =ì=ì=I '' cb Vậy dòng c−ỡng bức qua kháng lớn nhất lμ: Icb4 = 2,414 KA. Ph−ơng án 3: • Dòng c−ỡng bức phía cao áp: ∗ Mạch đ−ờng dây về hệ thống. Dòng lμm việc c−ỡng bức đ−ợc tính với điều kiện một đ−ờng dây bị đứt. .KA892,0 1103 95,169 U max =ì=3 S I cdm HT' cb ì= Với: SHtmaxcông suất về hệ thống qua đ−ờng dây kép, SHtmax= 169,95 MVA . ∗ Mạch máy biến áp B1: 26 Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ. 27 Dòng điện c−ỡng bức đ−ợc xác định theo điều kiện lμm việc c−ỡng bức của máy phát G1: .KA4133,07505,1 3 S05.1 I dm1G'''cb =ì=ì ì= 1103Ucdm ì ∗ Mạch máy biến áp liên lạc. Khả năng tải của máy biến áp lμ: KqtscìSđmB = 1,4ì125 = 175 MVA . Dòng c−ỡng bức qua máy biến áp .. KA919,0 1103 175 U3 S4.1 I cdm dmB'''' cb =ì=ì ì= Vậy dòng điện lμm việc c−ỡng bức lớn nhất ở phía điện áp cao lμ: Icb1 = 0,919 kA. • Dòng c−ỡng bức ở cấp điện áp máy phát: ∗ Mạch máy biến áp B1 phía hạ áp: .I KA15,6 5.103 804,1 U3 SK hdm 1dmBqtSC 2cb =ì ì=ì ì= *Mạch máy biến áp B2 phía hạ áp : .I KA623,9 5.103 1254,1 U3 SK hdm 1dmBqtSC 2cb =ì ì=ì ì= ∗ Mạch máy phát phía hạ áp. . KA33,4 5.103 7505,1 U3 S05.1 I hdm dmG 3cb =ì ì=ì ì= ∗ Dòng c−ỡng bức qua kháng khi sự cố một máy phát G2. Xét hai tr−ờng hợp: phụ tải max vμ phụ tải min. + Phụ tải max: Dòng công suất c−ỡng bức qua kháng khi phụ tải max lμ: (tức lμ tr−ờng hợp máy phát G3 c−ỡng bức. MVA05,48)94,52. 2 17,12. 3 1(75.05,1 .05,1S'cb =+−= = )S. 2 1S. 3 1(S maxdFmaxtddmG =+− +Khi phụ tải min: Dòng công suất c−ỡng bức qua kháng khi phụ tải min lμ: Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ. MVA64,58)76,31. 2 17,12. 3 1( )S. 2 1S. 3 1(S. mindFmaxtddmG =+ =+− 75.05,1 05,1S'cb −= = ⇒ Dòng c−ỡng bức qua kháng khi sự cố một máy phát G2 lμ: .KA224,364,58 3 S I ' cb' cb ==ì= 5.103Uhdm ì ∗ Dòng c−ỡng bức qua kháng khi sự cố máy biến áp liên lạc Icb = 0 Vậy dòng c−ỡng bức qua kháng lớn nhất lμ: Icb = 3,224 KA. Từ các kết quả tính toán trên ta có bảng tóm tắt kết quả dòng c−ỡng bức sau: bảng 3-1 Bảng 3-1 Ph−ơng án\ Icb( kA) Icb1 Icb2 Icb3 Icb4 Ph−ơng án I 0,9185 9,623 4,33 4,684 Ph−ơng án II 0,892 4,85 4,33 2,414 Ph−ơng án III 0,9185 9,623 4,33 3,224 Ph−ơng án II vμ ph−ơng án III : Riêng máy biến áp B1 dòng c−ỡng bức bên phía cao áp I = 0,4133 kA. Dòng bên phía hạ áp I = 6,15 A. Icb 1 lμ dòng bên phía cao áp máy biến áp.(110 kV) Icb 2 lμ dòng bên phía hạ áp máy biến áp.(10,5 kV). Icb 3 lμ dòng của máy phát. (10 kV) Icb 4 lμ dòng qua kháng. (10 kV). II.3. Chọn sơ đồ thanh góp các cấp điện áp máy phát . II.3.1. Thanh góp điện áp máy phát. a. Ph−ơng án I: 28 Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ. Sơ đồ thanh góp máy phát đ−ợc chọn nh− hình 3-3 sau: Hình 3-3: Sơ đồ thanh góp máy phát ph−ơng án I . b. Ph−ơng án II: Sơ đồ thanh góp máy phát đ−ợc chọn nh− hình 3-4 sau: Hình 3-4: Sơ đồ thanh góp phát ph−ơng án II II.3.2. Sơ đồ thanh góp điện áp cao áp. 29 Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ. Cả hai ph−ơng án ta đều chọn một loại thanh góp lμ sơ đồ hai thanh góp có máy cắt liên lạc nh− hình 3-5 sau: Hình 3-5: Sơ đồ thanh góp phía cao áp. II.3.3 • Chọn loại máy cắt ( chọn sơ bộ ). A/ Ph−ơng án I : ∗ Phía điện áp cao. Từ dòng điện c−ỡng bức ở phía cao áp Icb1max= 918,5 kA, ta chọn máy cắt loại SF-6 của hãng Merlin có kí hiệu FA- 245- 40 có các thông số ở bảng 3-2 sau: Bảng3-2 Uđm(kv) Iđm(kA) U(f=50Hz) Uxk(kv) Icắtđm(kA) Iôđ(kA) 245 3150 460 1050 40 102 ∗ Phía điện áp thấp. Từ các dòng c−ỡng bức phía điện áp thấp Icb2= 9,623 kA, Icb3= 4,33 kA, Icb4 = 4,684 kA, ta chọn loại máy cắt điện không khí của hãng Simen loại 8FG10- 12- 80 có các thông số ở bảng 3-3 sau: Bảng 3-3 Uđm(kv) Iđm(kA) U(f=50Hz) Uxk(kv) Icắtđm(kA) Iôđ(kA) 12 12,5 - 75 80 225 • Chọn kháng điện phân đoạn. Vì dòng c−ỡng bức qua kháng Icb= 4,684 kA nên ta phải chọn kháng có dòng c−ỡng lớn nhất Icb= 4000A lμ kháng điện bê tông có cuộn dây bằng nhôm với điện áp 10 kv loại PbA-10-4000-12 có các thông số cho ở bảng 3- 4 sau : Bảng3-4 Uđm(kv) Iđm(A) Xđm(Ω) ΔP(kw) Iôdd(kA) Iônh(kA) 30 Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ. 31 10 4000 0.23 25.7 53 42 b. Ph−ơng án II: • Chọn loại máy cắt. ∗ Phía điện áp cao. Từ dòng điện c−ỡng bức ở phía cao áp Icb1max= 892 kA, ta chọn máy cắt loại SF-6 của hãng Merlin có kí hiệu FA- 245- 40 có các thông số ở bảng 3- 2. ∗ Phía điện áp thấp. Từ các dòng c−ỡng bức phía điện áp thấp Icb2= 4,85 kA, Icb3 = 4,33 kA, Icb4 = 2,414 kA, ta chọn loại máy cắt điện không khí của hãng Simen loại 8FG10- 12- 80 có các thông số ở bảng 3-3. • Chọn kháng điện phân đoạn. Vì dòng c−ỡng bức qua kháng Icb = 2,414 kA nên ta chọn kháng có dòng c−ỡng Icb= 3000A lμ kháng điện loại PbA-10-3000-12 có các thông số cho ở bảng 3-5 sau: Bảng3-5 Uđm(kv) Iđm(A) Xđm(Ω) ΔP(kw) Iôdd(kA) Iônh(kA) 10 3000 0.23 25.7 53 42 II.4. So sánh kinh tế kỹ thuật chọn ph−ơng án tối −u. Với mục đích lμ so sánh hai ph−ơng án nên ta chỉ tính sơ bộ những phần khác nhau của hai ph−ơng án. Chỉ tiêu kinh tế của ph−ơng án gồm vốn đầu t− ban đầu vμ phí tổn vận hμnh hμng năm , thiệt hại hμng năm do mất điện Một ph−ơng án đ−ợc gọi lμ hiệu quả kinh tế cao nhất nếu chi phí tính toán thấp nhất. Hμm chi phí tính toán của một ph−ơng án lμ : Ci = Pi + ađm.Vi + Yi Trong đó : Ci : Hμm chi phí tính toán của ph−ơng án i , VNĐ Pi : Phí tổn vận hμnh hμng năm của ph−ơng án i , VNĐ/năm Vi : Vốn đầu t− của ph−ơng án i , VNĐ Yi : Thiệt hại do mất điện gây ra của ph−ơng án i VNĐ/năm ađm : Hệ số định mức của hiệu quả kinh tế 1/năm Đối với tính toán trong năng l−ợng lấy ađm = 0,15 Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ. ở đây các ph−ơng án giống nhau về máy phát điện, máy cắt trên cực máy phát.Do đó vốn đầu t− đ−ợc tính lμ tiền mua, vận chuyển vμ xây lắp các máy biến áp vμ máy cắt. + Vốn đầu t− cho một ph−ơng án lμ : Vi = VTi + VTBPPi Trong đó : Vốn đầu t− cho máy biến áp VT = kT. vT kT : Hệ số tính đến chuyên chở vμ xây lắp. vT : giá tiền máy biến áp. Vốn đầu t− cho thiết bị phân phối : VTBPP i , ở đây ta chỉ tính phần khác nhau. + Phí tổn vận hμnh hμng năm của một ph−ơng án đ−ợc xác định nh− sau Pi = Pkhi + Pli + Pti Trong đó: Pkhi = 100 V. ia : Khấu hao hμng năm về vốn vμ sửa chữa lớn , VNĐ/năm a : định mức khấu hao (%) , lấy a = 8,4% Pli : Chi phí l−ơng công nhân vμ sửa chữa nhỏ. Vì nó chiếm giá trị không đáng kể so với tổng chi phí sản xuất vμ cũng ít thay đổi giữa các ph−ơng án nên bỏ qua. 32 Pti = β.ΔA : Chi phí do tổn thất hμng năm gây ra , VNĐ/năm Comment [t1]: β : lμ giá 1 kWh điện năng , β = 500 VNĐ/kWh ΔA : lμ tổn thất điện năng hμng năm , Kwh Tuy nhiên nếu việc tính toán xác suất thiệt hại do mất điện rất khó khăn thì để so sánh giữa các ph−ơng án có thể tiến hμnh theo công thức Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ. 33 tính chi phí tính toán rút gọn, nghĩa lμ không có thμnh phần thiệt hại tham gia. Khi so sánh hai ph−ơng án thiết bị điện ( coi hai ph−ơng án có độ tin cậy cung cấp điện nh− nhau) ta có thể tính thời gian thu hồi vốn đầu t− chênh lệch T Tính toán cho từng ph−ơng án : a.Ph−ơng án 1 + Vốn đầu t− : Vốn đầu t− cho máy biến áp Đ−ợc tính theo công thức: VB = ∑KB1ìvB1 Trong đó: vBi lμ tiền mua máy biến áp. kBi lμ hệ số chuyên chở lắp đặt. Loại máy biến áp T 125/10.5 có giá lμ: vB= 3,05.109 VNĐ hệ số chuyên chở kB1=1.1. ⇒ VB= 1,1. 3,05.109 .2 = 6,6.109 VNĐ. ∗ Vốn đầu t− máy cắt. Vốn đầu t− máy cắt đ−ợc tính theo công thức sau: VTB=∑n1ìv1. Trong đó: vTB lμ tiền mua máy cắt. n1 lμ số l−ợng máy cắt. Phía điện áp cao có 2 bộ máy cắt loại FA-245-40 giá 600.106 VNĐ Phía hạ áp 3 bộ máy cắt loại 8FGB-12-80 giá 65.106 VNĐ. 4 bộ máy cắt loại 8FGB-12-80 giá 51.106 VNĐ. Ph−ơng án I cần hai kháng giá 2. 32.106 = 64.106 VNĐ ⇒ VTB= 2ì600.106 + 3ì65.106 + 4ì51.106 + 64.106 = 1,663.109 VNĐ. Vậy tiền vốn mua máy biến áp vμ thiết bị lμ: V1= VB1+ VTB = 6,6.10 9 + 1,663.106= 8,263.109 VNĐ. ∗ Chi phí vận hμnh hμng năm. Chi phí vận hμnh hμng năm của thiết bị đ−ợc tính theo công thức sau: P1= PV1+ PΔA1. Trong đó: PV1= avhìV1 = 0,15.8,263.109 = 1,23945.109 VNĐ. PΔA1 = βìΔA = 500.3678,959 103= 1,8395.109 VNĐ. Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ. 34 ⇒ Chi phí vận hμnh hμng năm lμ: P1= PV1+ PΔA1 = 1,23945.109 + 1,8395.109 = 3,07895.109 VNĐ. b. Ph−ơng án II: ∗ Vốn đầu t− máy biến áp . Đ−ợc tính theo công thức: VB = ∑KB2ìvB2 Trong đó: vBi lμ tiền mua máy biến áp. kBi lμ hệ số chuyên chở lắp đặt. Loại máy biến áp T 80/10.5 có giá lμ: vB = 2,4.109 VNĐ, hệ số chuyên chở kB1=1,1. Loại máy biến áp TP 63/10.5 có giá lμ: vB= 2,2.109 VNĐ, hệ số chuyên chở kB1=1,4. ⇒ VB= 2,4.109 + 2.2,2. 109 = 6,8.109 VNĐ. ∗ Vốn đầu t− máy cắt. Phía điện áp cao có 3 bộ máy cắt loại FA-245-40 giá 600.106 VNĐ Phía hạ áp 4 bộ máy cắt loại 8FGB-12-80 giá 60.106 VNĐ. 3 bộ máy cắt loại 8FGB-12-80 giá 65.106 VNĐ. Ph−ơng án II cần kháng giá 32.106 VNĐ. ⇒ VTB= 3.600.106 + 4.60.106 + 3.65.106 + 32.106 = 2,267.109 VNĐ. Vậy tiền vốn mua máy biến áp vμ thiết bị lμ: V2= VB2+ VTB = 6,8.10 9 + 2,276.109 = 9,076.109 VNĐ. ∗ Chi phí vận hμnh hμng năm. Chi phí vận hμnh hμng năm của thiết bị đ−ợc tính theo công thức sau: P2= PV2+ PΔA2. Trong đó: PV2= avhìV2 = 0,15.9,076.109 = 1,3614.109 VNĐ. PΔA1 = βìΔA = 500.5852,705 = 2,926.109 VNĐ. ⇒ Chi phí vận hμnh hμng năm lμ: P1= PV1+ PΔA1 = 2,926.109 + 1,3614.109 = 4,2874.109 VNĐ. c. Ph−ơng án III: ∗ Vốn đầu t− máy biến áp . Đ−ợc tính theo công thức: VB = ∑KB2ìvB2 Trong đó: vBi lμ tiền mua máy biến áp. kBi lμ hệ số chuyên chở lắp đặt. Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ. 35 Loại máy biến áp T 125/10.5 có giá lμ: vB = 3,05.109 VNĐ, hệ số chuyên chở kB1=1,1. Loại máy biến áp TP 80/10.5 có giá lμ: vB= 2,4.109 VNĐ, hệ số chuyên chở kB1=1,1. ⇒ VB= 1,1.(3,05.109 + 2,4. 109 ) = 5,995.109 VNĐ. ∗ Vốn đầu t− máy cắt. Phía điện áp cao có 2 bộ máy cắt loại FA-245-40 giá 600.106 VNĐ Phía hạ áp 4 bộ máy cắt loại 8FGB-12-80 giá 55.106 VNĐ. 3 bộ máy cắt loại 8FGB-12-80 giá 65.106 VNĐ. Ph−ơng án III cần kháng giá 32.106 VNĐ. ⇒ VTB= 2.600.106 + 4.55.106 + 3.65.106 + 32.106 = 1,647.109 VNĐ. Vậy tiền vốn mua máy biến áp vμ thiết bị lμ: V2= VB2+ VTB = 5,995.10 9 + 1,647.109 = 7,642.109 VNĐ. ∗ Chi phí vận hμnh hμng năm. Chi phí vận hμnh hμng năm của thiết bị đ−ợc tính theo công thức sau: P2= PV2+ PΔA2. Trong đó: PV2= avhìV2 = 0,15.7,642.106 = 1,0463.109 VNĐ. PΔA1 = βìΔA = 500.5133,028 = 2,2665.109 VNĐ. ⇒ Chi phí vận hμnh hμng năm lμ: P1= PV1+ PΔA1 = 2,2666.109 + 1,0463.109 = 3,3128.109 VNĐ. Từ các kết quả tính toán trên ta có bảng 3-6 so sánh kinh tế các ph−ơng án sau: Bảng 3-6 Ph−ơng án\ đại l−ợng Vốn đầu t−(VNĐ) Chi phí(VNĐ) Ph−ơng án I 8,263.109 3,07895.109 Ph−ơng án II 9,076 4,2874.109 Ph−ơng án III 7,642.109 3,3128.109 Từ bảng trên ta thấy ph−ơng án có vốn đầu t− nhỏ nhất lμ ph−ơng án III vμ chi phí vận hμnh hμng năm không lớn hơn nhiều so với ph−ơng án I, mặt khác ph−ơng án III lắp đặt vμ vận hμnh dễ dμng, do đó ta chọn ph−ơng án III lμm ph−ơng án thiết kế cho nhμ máy. Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ. 36 Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ. Ch−ơng IV Tính toán dòng ngắn mạch. Ngắn mạch lμ tình trạng sự cố nghiêm trọng vμ th−ờng xảy ra trong hệ thống điện. Mục đích của việc tính toán dòng điện ngắn mạch lμ để chọn khí cụ điện vμ các phần tử có dòng điện chạy qua của nhμ máy theo điều kiện đảm bảo các yêu cầu về ổn định động vμ ổn định nhiệt khi có dòng ngắn mạch (dòng tính toán ngắn mạch lμ dòng 3 pha). Để đơn giản tất cả các giá trị ta đều tính trong hệ đơn vị t−ơng đối. Chọn các đại l−ợng cơ bản nh− công suất cơ bản vμ điện áp cơ bản. Ta dùng ph−ơng pháp gần đúng với khái niệm điện áp trung bình vμ chọn điện áp cơ bản bằng điện áp định mức trung bình (Ucb= Utb), công suất cơ bản chọn lμ Scb= 1000MVA. Đã cho XHT= 2,2 vμ SđmHT = 1200 MVA . Ta có điện kháng t−ơng đối cơ bản của hệ thống lμ: 8333 37 ,1 1200 10002,2 S SXX HTdm cb HTH =ì=ì= G2 G3 G4 B1 TD I- Chọn dạng vμ điểm ngắn mạch. Ta tính cho tr−ờng hợp nặng nề nhất lμ ngắn mạch 3 pha tại các điểm N1,N2,N3,N3 ,N4 nh− hình 4-1 sau: Hình 4-1: chọn điểm ngắn mạch. SN1 c B2 B4 TD TD TD Sđp 220kv B3 G1 Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ. II-Xác định dòng điện ngắn mạch vμ xung l−ợng nhiệt. II-1 Sơ đồ thay thế. Từ sơ đồ nối điện của nhμ máy nhiệt điện trên ta có sơ đồ thay thế tính ngắn mạch nh− sau: X H X B1 X F XB3 X B4 X K X d X F X F X F 0.4167 0.88 1.5561 1.2 2.31 1.2 0.4132 X 0.88 B1 1.5561 1.5561 1.5561 G1 G2 G3 G4 Hình 4-2: Sơ đồ thay thế tính ngắn mạch. II-2 Xác định giá trị điện kháng. • Điện kháng của đ−ờng dây. 157,1 110 1000704,0 2 1 U S lx n 1X 22 cb cb od =ììì=ììì= . ( Chọn dây dẫn ACO 400 có xo ≈ 0,4 Ω/ km.) • Điện kháng máy biến áp . ∗ đối với máy biến áp bộ B1: 38 ``3125,110005,10 S%UX cbn1B =ì=ì= 80100S100 dm ∗ đối với máy biến áp B2 : 84,0 125 1000 100 5,10 S S 100 %UX dm cbn 3B =ì=ì= Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ. • Điện kháng của máy phát. 947,1 75 146,0 Sdm =ì= 1000SXX cb''dF ì= • Điện kháng của kháng điện. 39 N 1 1∑ 0 .8 2 9 9 X H T H T X 2∑ 0 .6 4 6 6 Hình 4-4a. 732,1 4103100 100012 IU3100 S%X S S 100 %XX cbKcbKK =ììì ì=ììì dmdmBdm ì 5=ì= [ ] 1133,2ntXX//)ntXX(X 2B2FK3F3 == II-3 Tính dòng ngắn mạch vμ xung l−ợng nhiệt khi ngắn mạch. a. Cấp điện áp 110kV. Muốn chọn khí cụ điện ở cấp điện áp nμy ta tính dòng ngắn mạch tại điểm N1 ở phía cao áp: Ta có sơ đồ thay thế tính Dòng ngắn mạch nh− hình 4-3a. Trong đó: +X1=XH+Xd= 1,8333 + 1,157 = 2,9903. X2 = XB1 + XG = 1,3125 + 1,947 = 3,2595. +Biến đổi song song nối tiếp sơ đồ, ta có : X4 = X2 // X3 = 1,282. Do đó ta có : X1∑ = 2,9903. X2∑ = 1,282. Tính đổi sang các điện kháng tính toán ta có: G3 1.5561 X 1.2 X X 2.31 G4 1.5561 X 1.2 X X HT X G2G1 N1 1 0.8299 2 2.4361 2.4361 X 3 4 5 6 7 8 Hình 4-3a: sơ đồ thay thế khi NM ở N1 Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ. 5884,3 1000 12009903,2 S S cb dmHT =ì=ìXX 11tt = ∑ 2885,0225282,1 S XX dmNM22tt =ì=ì= ∑ 1000Scb Với Xtt 1 > 3 nên dòng ngắn mạch ở tất cả các thời điểm lμ : 40 IN1 = 1ttX I∑ Với I∑ = )A(6298110.3 10.1200 U.3 S 3 tb ==∑ Suy ra IN1 = ).A(2,17555884,3 6298 = Còn Xtt 2 < 3 nên tra đ−ờng cong tính toán (của nhμ máy tua bin hơi) ta sẽ nhận d−ợc giá trị dòng ngắn mạch nh− bảng 4-1. Với công suất của máy phát PGđm= 60 MW, ta tính dòng ngắn mạch vμ tính xung l−ợng nhiệt BN của dòng ngắn mạch theo ph−ơng pháp tích phân đồ thị. Lấy thời gian ngắn mạch t = 0 ữ 1s. Bảng 4-1 T(s) 0 0.1 0.2 0.5 1 IN1(kA) 1,7552 1,7552 1,7552 1,7552 1,7552 Itt2 3,4 2,85 2,23 2,37 2,24 IN(kA) 5,77 5,121 4,389 4,554 4,4 Để chuyển sang hệ đơn vị có tên ta cần tính các dòng điện cơ bản tính toán. .1809,1 1103 225 3 2 2 KAU S I tb dm dm =ì=ì= ∑ ∑ IN = IN1 + IN2 = IN1 + Itt2(ti)ìIđm∑2 Từ đó ta có giá trị dòng ngắn mạch nh− bảng 4-1 trên. ∗ Trị số dòng xung kích khi ngắn mạch. KAIki Nxkxk 688,1477,58.122 '' =ìì=ìì= Với kxk lμ hệ số xung kích, kxk= 1.8. ∗ Xung l−ợng nhiệt của dòng ngắn mạch. ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) )(55,42 5,0.4,4554,4 3,0.554,4389,41,0.389,4121,51,0.121,577,5 2 22 222222 2 1 2 sKA tIIB iCKiCKiN = =⎥⎥⎦ ⎤ ⎢⎢⎣ ⎡ + ++++++= =Δì+= ∑ + Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ. N2 G4G3 G1,2 HT 1.5561 1.2 2.31 0.8299 8X7X 6X 5X 1X b. Chọn khí cụ điện hạ áp của máy biến áp liên lạc. 41 1.1242 9X Ta tính dòng ngắn mạch tại điểm ngắn mạch N2. Ta có sơ đồ thay thế khi ngắn mạch tại điểm N2 với các điện kháng có giá trị : XK = 1,7325 XG3 = XG2 = 1,947 Máy phát 2 ngắn mạch ngay đầu cực Nên ta biến đổi một đẳng trị. X1∑ = XG2 =1,947. X2 ∑ = XG3 + XK = 3,6795 Chuyển sang điện kháng tính toán. Hình 4- 146,0 1000 75947,111 =ì=ì= ∑ cb dmG tt S SXX 276,0 1000 756795,322 =ì=ì= ∑ cb dmG tt S SXX Tra đ−ờng cong tính toán ta có giá trị dòng ngắn tại các thời điểm nh− bảng 4-2 sau: Bảng 4-2 T(s) 0 0.1 0.2 0.5 1 Itt1 7 5 4,25 3,45 2,95 Itt2 3,5 2,9 2,3 2,4 2,35 43,3 32,579 27,011 24,125 21,857 I (KA) N Các dòng định mức tính toán. Iđm ∑ 2 = .124,45.103 75 3 1 1 KAU SI tb dmG dm =ì=ì=∑ IN = Itt1(t ).I + Ii đm∑1 tt2(t ). I . đm∑2i Từ đó ta có giá trị dòng ngắn mạch nh− bảng 4-2 trên. ∗ Trị số dòng xung kích khi ngắn mạch. Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ. KAIk Nxk 224,1103,438.12 =ìì=ìixk 2 ''ì= 42 Với kxk lμ hệ số xung kích, k = 1.8. xk ∗ Xung l−ợng nhiệt của dòng ngắn mạch. ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) )(082, 5,0.857,21125,24 3,0.125,24011,271,0.011,27579,321,0.579,323,43 2 2 22 222222 sKA =⎥⎥⎦ ⎤ ⎢⎢⎣ ⎡ + ++++++ 1396 2 1 1 2 1 2 tIIB iCKiCKiN = ì= =Δì+ì= ∑ + Chọn khí cụ điện cho máy phát điện. Ta có sơ đồ thay thế khi ngắn mạch tại N nh− hình 4-1c. Máy phát G3 2 nghỉ. Biến đổi sơ đồ, ta có : 10 0.3057 X G1,2 HT 1.1242 0.8299 9X 1X Ta lùi nhánh máy phát G3 ra sau một giá trị điện kháng XB2 vμ nhóm hai nhánh máy phát G1 vμ G3 vμo : X1 = XG3 + XK - XB2 = 1,947 + 1,7325  0,84 = 2,8395. X2 = XG2 + XB1 = 1,947 + 1,3125 = 3,2595. X3 = XHT + Xđ d = 2,9903. 4 1.2 X N3 G4 G1,2 HT 1.5561 1.2 2.31 1.1242 0.8299 8X 6X 5X 9X 1X Hình 4-1c 0.5885 11X G4 12 0.5885 X N3 X 1.5561 8 Hình 4-2c Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ. 43 N3 X 2∑ G1,2,4 1∑ 2.7578 HT 2.0086 Hình 4-5c X4 = X1 // X2 = 5175,12595 = ,38395,2 2595,3.8395,2 + Biến đổi sao  tam giác X3, X , X4 B2 ta có sơ đồ hình 4-5c. 485557,5 5175,1 84,0.9903,284,09903,2 4 23 231 =++=ì++=∑ X XXXXX BB . .7838,2 9903,2 84,0.5175,184,05175,1 3 24 242 =++=ì++=∑ X XXXXX BB Chuyển sang điện kháng tính toán. 583,6 1000 1200485557,511 =ì=ì= ∑ cb dmHT tt S SXX 418,0 1000 75.27838,222 =ì=ì= ∑∑ cb Gdm tt S S XX Tra đ−ờng cong tính toán ta có kết quả dòng ngắn mạch ở bảng 4-3 sau: Đối với nhánh hệ thống có Xtt1 > 3 suy ra .1519,0 583,61 ∞ ttX 11" ====N II Bảng4-3 T(s) 0 0.1 0.2 0.5 1 I 0,1519 0,1519 0,1519 0,1519 0,1519 tt1 2,4 2,1 1,8 1,87 1,95 Itt2 29,818 27,344 24,869 25,447 26,106 I (KA) N Các dòng định mức tính toán. .)(983,65 5.103 1200 KA=ì3 1 1 U S I tb dm dm =ì= ∑ ∑ Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ. .)(248,8 5,10.3 75.2 3 2 KA Utb dm ==ì ∑ 2 S Idm =∑ )ìI )ìII 44 N = I (t + Itt1 i đm∑1 tt2(t . đm∑2i Từ đó ta có giá trị dòng ngắn mạch nh− bảng 4-3trên. ∗ Trị số dòng xung kích khi ngắn mạch. ).(904,75818,298,122 '' KAIki Nxkxk =ìì=ìì= Với kxk lμ hệ số xung kích, k = 1.8. xk ∗ Xung l−ợng nhiệt của dòng ngắn mạch. ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1344 24 1,0.869,24344,271,0.344,27818,29 2222 2222 2 1 2 tIIB iCKiCKiN = =⎥⎤⎢⎢⎣ ⎡ +++ ++++= =Δì+= ∑ + )(639, 5,0.106,26447,253,0.447,25869, 2skA ⎥⎦ c. Dòng ngắn mạch tại N3 chỉ có máy phát G lμm việc. 3 Ta có X1∑ = X = 1,947. G3 Đổi sang điện kháng tính toán . .146,0 1000 75947,111 =ì=ì= ∑ cb dmG tt S SXX Tra d−ờng cong tính toán ta có kết quả dòng ngắn mạch nh− bảng sau Bảng4-4 T(s) 0 0.1 0.2 0.5 1 7 5 4,25 3,45 2,95 Itt1 IN(KA) 28,868 20,62 17,527 14,228 12,166 Các dòng định mức tính toán. .124,4 5,103 75 3 1 2 KAU S I tb dm dm =ì=ì= ∑ ∑ )ìIIN = Itt1(t đm∑1. i Từ đó ta có giá trị dòng ngắn mạch nh− bảng 4-4 trên. ∗ Trị số dòng xung kích khi ngắn mạch. )(486,73868,288,122 '' KAIki Nxkxk =ìì=ìì= Với kxk lμ hệ số xung kích, k = 1.8. xk Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ. ∗ Xung l−ợng nhiệt của dòng ngắn mạch. ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) )(206, 5,0.166,12228,143,0.228,14527,17 1,0.527,1762,201,0.62,20868,28 2 2222 2222 1 sKA iCKiCKi =⎥⎥⎦ ⎤ ⎢⎢⎣ ⎡ ++++ +++ + 45 527 2 1 22 tIIBN = ì= =Δì+= ∑ .' 324 NNN III −= c. Ngắn mạch tại N trên thanh góp phân đoạn. 4 Ta có: Từ đó ta có giá trị dòng ngắn mạch tại các thời điểm nh− bảng 4-5. Bảng4-5 T(s) 0 0.1 0.2 0.5 1 I (KA) 14,432 11,959 9,484 9,897 9,691 N ∗ Trị số dòng xung kích khi ngắn mạch. )(738,36432,148,122 '' KAIki Nxkxk =ìì=ìì= Với kxk lμ hệ số xung kích, k = 1.8. xk ∗ Xung l−ợng nhiệt của dòng ngắn mạch. ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ).(729,210 5,0.691,9897,9 3,0.897,9484,91,0.484,9959,111,0.959,11432,14 2 22 222222 2 1 2 sKA tIIB iCKiCKiN = =⎥⎥⎦ ⎤ ⎢⎢⎣ ⎡ + ++++++= =Δì+= ∑ + f.Tính ngắn mạch ngay đầu cực máy phát G1. Tính ngắn mạch tại điểm N5. Nguồn cung cấp lμ các máy phát G , G2 3 vμ hệ thống. Tính toán gần giống ngắn mạch tại N1 nh−ng điểm ngắn mạch sau máy biến áp B , ta lợi dụng kết quả trên : 1 X1∑ = 2,9903 = X1 X2∑ = 1,282 = X2 Biến đổi sao  tam giác X1 X2 XB1 ta có : .36424,7 282,1 3125,1.9903,23125,19903,2 2 11 111 =++=ì++=∑ X XXXXX BB .1572,3 9903,2 3125,1.282,13125,1282,1 1 12 122 =++=ì++=∑ X XXXXX BB Chuyển sang điện kháng tính toán. Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ. 837,8 1000 120036424,7 =ì=ì cb dmHT S S 11 = ∑tt XX 46 474,075.21572,322 =ì=ì= ∑∑ Gdmtt SXX 1000cbS Tra đ−ờng cong tính toán ta có kết quả dòng ngắn mạch ở bảng 4-3 sau: Đối với nhánh hệ thống có Xtt1 > 3 suy ra .1132,0 837,8 11 1 " ==== ∞ tt N X II Bảng4-3 T(s) 0 0.1 0.2 0.5 1 I 0,1132 0,1132 0,1132 0,1132 0,1132 tt1 2,1 1,8 1,63 1,63 1,7 Itt2 24,788 22,313 20,91 20,91 21,488 I (KA) N Các dòng định mức tính toán. .)(983,65 5.103 1200 3 1 1 KAU S I tb dm dm =ì=ì= ∑ ∑ .)(248,8 5,10.3 75.2 3 2 2 KAU S I dmdm ==ì= ∑ ∑ tb )ìI )ìIIN = I (t + Itt1 i đm∑1 tt2(t . đm∑2i Từ đó ta có giá trị dòng ngắn mạch nh− bảng 4-3 trên. ∗ Trị số dòng xung kích khi ngắn mạch. ).(1,63788,248,12'' KAIN =ìì=2 ki xkxk ìì= Với kxk lμ hệ số xung kích, k = 1.8. xk ∗ Xung l−ợng nhiệt của dòng ngắn mạch. ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) )`(559,916 3,0.91,2091,20 1,0.91,20313,231,0.313,22788,24 2 2222 2222 2 1 2 skA tIIB iCKiCKiN = =⎥⎤⎢⎢⎣ ⎡ ++ ++++= =Δì+= ∑ + 5,0.488,2191,20 ⎥⎦+ Từ các kết quả dòng ngắn mạch, dòng xung kích, xung l−ợng nhiệt của dòng ngắn mạch, ta có kết quả tóm tắt ở bảng 4-6. Bảng 4-6 N1 N2 N3 N3 N4 N5 IN(KA) 5,77 43,3 29,818 28,868 14,432 24,788 I (kA) 14,688 110,224 75,904 73,486 36,738 63,1 xk Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ. 47 BN(KA 2s) 42,55 1396,082 1344,639 527,206 210,729 916,559 Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ. 48 Ch−ơng V Chọn khí cụ điện vμ dây dẫn. I-Chọn máy cắt điện. Dựa vμo cấp điện áp vμ dòng điện lμm việc c−ỡng bức của các mạch đã xác định ở ch−ơng II, kết hợp với các giá trị dòng ngắn mạch đã tính ở ch−ơng IV ta chọn đ−ợc máy cắt, ta nên chú ý một số điểm sau: - Nên chọn cùng một loại máy cắt trên cùng một cấp điện áp . - Trên các đ−ờng dây phụ tải cấp điện áp máy phát nên dùng máy cắt hợp bộ ở phía điện áp 110 KV trở lên nếu dùng máy cắt không khí thì dùng đồng loạt cho tất cả các mạch để tận dụng máy nén không khí. Máy cắt đ−ợc chọn theo 6 điều kiện sau: Điều kiện 1: Loại máy cắt. Với cấp điện áp 110KV ta chọn cùng một loại máy cắt khí để tận dụng máy nén không khí . Chọn máy cắt khí SF- 6 cho hai mạch. Với mạch hạ áp ta chọn máy cắt điện ít dầu. Điều kiện 2: Uđm≥ Ul−ới Điêu kiện 3: Iđm≥ Icb max Điều kiện 4: I cắt đm≥ I" Điều kiện 5 : I động đm≥ iXK Điều kiện 6: Inh 2.tnh≥ BBN Điều kiện nμy chỉ xét khi Iđm < 1000A. Từ đó ta chọn đ−ợc các loại MC sau, nh− bảng 5-1. Bảng 5-1 Đại l−ợng tính toán Đại l−ợng định mức Cấp Đ/áp (KV) Icb KA IN KA ixk KA Loại máy cắt Icắt đm KA Uđm KV Iđm A Iô.đ KA Iô.nh/tn KA 110 0,91 9 5,77 14,68 8 FA-123-40 40 123 3150 102 Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ. 49 10 9,62 3 43,3 110,2 24 BΓM.20- 90/11200Y3 90 20 11200 125 (300) 105/4 II.5. Chọn dao cách ly. Dao cách ly đ−ợc chọn theo các điều sau: + Điện áp: Uđm ≥ Uđm.m. + Dòng điện: Iđm ≥ Icb. Iđm.m ≥ ixk. I2nhđmìtnhđm ≥ BN. Dao cách ly đ−ợc chọn phải thõa mãn các điều kiện về ổn định động vμ ổn định nhiệt. Đối với dao cách ly có Iđm > 1000 A thì không cần kiểm tra ổn định nhiệt khi ngắn mạch. Dao cách ly đ−ợc chọn nh− bảng 5-2: Bảng 5-2 Đại l−ợng tính toán Đại l−ợng định mức Cấp Đ/áp (KV) Icb KA IN KA Ixk KA Loại dao cách ly Uđm KV Iđm A Iđ.đm KA Inh/tnh 110 0,91 9 5,77 14,6 88 SGCP-123/1250 123 1250 31,5 (ixk) ilđ đ 80 10 9,62 3 43,3 110, 224 PBK-20/12500 20 12500 320 125/4 II.6. Chọn thanh dẫn thanh góp. Để nối từ cực máy phát lên máy biến áp ta dùng thanh dẫn cứng, phía hạ áp ta dùng thanh dẫn mềm. II.6.1. Chọn thanh dẫn cứng. a. Chọn tiết diện thanh dẫn. Nh− đã xác định ở phần tính toán dòng điện c−ỡng bức ta đã xác định đ−ợc dòng điện lμm việc c−ỡng bức của mạch máy phát lμ: Icb = 9,623 KA. Với giả thiết nhiệt độ lâu dμi cho phép của thanh dẫn bằng đồng lμ θcp = 75oc, nhiệt độ môi tr−ờng xung quanh lμ θo= 35oc, vμ nhiệt độ khi tính toán lμ 25oc. Từ đó ta có hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ lμ: Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ. 50 Khc = .89.02575 3575 =− − 0 ' 0 =− − θθ θθ cp cp Tiết diện của thanh dẫn cứng đ−ợc chon theo dòng điện lâu dμi cho phép. Icb < Icpìkhc. Do đó: .)(8123,10 89.0 623,9 KA k II hc cb cp ==> Vậy ta chọn thanh dẫn bằng đồng, có tiết diện hình máng nh− hình 5- 1 quét sơn vμ có các thông số nh− bảng 5-3. Bảng5-3 Kích th−ớc (mm) Tiết diện một cực (mm2) Mômen trở kháng cm3 Dòng điện cp cả hai thanh Một thanh Hai thanhh b c R Wx-x Wy-y wyo yo2ì4880 225 105 12,5 16 12500 307 66.5 645 Hình 5-1: Tiết diện hình máng vμ sứ đỡ. b. Kiểm tra ổn định nhiệt khi ngắn mạch. Đối với thanh dẫn có dòng cho phép Icp = 12,5 kA > 1000 A nên không cần kiểm tra ổn định nhiệt nữa. c. Kiểm tra ổn định động. Lấy khoảng cách giữa các pha lμ a = 60 cm, khoảng cách giữa 2 sứ L = 200 cm. Xác định lực tác dụng lên một nhịp thanh dẫn. .)(76,712)10.224,110( 60 2001076,11076,1 23228 KGi a lF xk =ììì=ììì= − Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ. Mômen uốn tác dụng lên một nhịp thanh dẫn. ).(214,14255 10 KGcm== 200.76,712 10 LFM ì= ứng suất tác dụng xuất hiện trên tiết diện thanh dẫn. 51 ./1011,22214,14255 2cmKG W M yo t === − δ 645yo Xác định khoảng cách giữa các miếng đệm . Một cách gần đúng coi b = h/2; k = 1. hd Lực điện động trong cùng một pha trên đơn vị dμi 1cm nh− sau: KG/cm.10 h 1.1,684.If 8 1 2(3) m2 −= m)2,807(KG/c.10 22,5 1.).43,3.1021,684.( 823 == − Ta có: ( ) . 12 max2 f W l tcpyy δδ −ì= − Với: δ của đồng lμ: 1400 KG/cm2. cp ( )⇒ ).cm(877,625807,2 101,2214005 =−,6612l max2 ì= Vậy thanh dẫn chọn hoμn toμn thỏa mãn điều kiện. II.6.2. Chọn sứ đỡ cho thanh dẫn cứng. .6.0 ' ' phtt FH HFF ì≤ì=Sứ đ−ợc chọn cần thõa mãn điều kiện: Với: F lμ lực t−ơng tác giữa các pha khi ngắn mạch. H: chiều cao sứ. H: chiều cao từ đáy sứ đến trọng tâm của thanh dẫn, H= H +h/2. h: chiều cao thanh dẫn. Fph: lực phá hoại cho phép của sứ. Vậy điều kiện sứ đỡ phải thõa mãn lμ: H HFFph 6.0 'ì≥ . Với sứ trong nhμ ta chọn loại 0φ-10-4250KBY3 có các thông số cho ở bảng 5-4. Bảng: 5-4 Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ. Loại sứ U , KV H, mm F , KG đm ph 10 230 4250 0φ-10-4250KBY3 Vớí thanh dẫn đã chọn h = 200 mm ta có : .13.2580 2306.0 2 KG=ì ⎠⎝ 200230964.1078 Fph ⎟⎞⎜⎛ + ≥ Vậy sứ đã chọn hoμn toμn thõa mãn điều kiện. II.6.3. Chọn dây dẫn mềm. Dây dẫn mềm đ−ợc chọn dựa vμo dòng điện lμm việc lâu dμi cho phép. a. Dây dẫn từ máy biến áp lên thanh góp cao áp U = 110 kv. Ta có thể xác định đ−ợc dòng điện lμm việc c−ỡng bức của dây dẫn trong tr−ờng hợp nμy lμ I = 0,919 kA. cb Nh− trên đã nói: . KA033,189.0 919,0 k I I hc cb cp === 52 Với Icp= 1,033 kA ta chọn loại dây ACO- 600 có Icp = 1050 A, đ−ờng kính dây dẫn bằng 33,1 mm đặt trên ba đỉnh của một tam giác đều với khoảng cách giữa hai pha lμ D = 7 m. • Kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt. Tiết diện nhỏ nhất đảm bảo ổn định nhiệt của cấp điện áp 110 kV. .min FC B F N ≤= Với BBN: lμ xung l−ợng nhiệt khi ngắn mạch, BN = 42,55.10 A .s. 6 2 C: hằng số phụ thuộc vμo nhiệt độ dây dẫn, với dây dẫn AC có C =90 ).( 2mm sA . ⇒ .F mm600Fmm478,7290 1055,42 22 6 min =≤=ì= • Kiểm tra điều kiện vầng quang. Tiết diện chọn phải thõa mãn điều kiện: dmvq Ur Drm ≥ììì= lg84U Trong đó: m: hệ số xét đến độ xù xì của bề mặt dây dẫn, m = 0.85. r: bán kính ngoμi của dây dẫn. D: khoảng cách giữa các pha của dây dẫn. Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ. KV110KV34,310 655,1 700lg 2 31,385.0 ≥=ììì84Uvq = Vậy tiết diện đã chọn thõa mãn điều kiện vầng quang. b. Chọn thanh góp cao áp: Thanh góp cấp 110kv đ−ợc chọn giống nh− dây dẫn mềm nối từ máy biến áp đến thanh góp cao có tiết diện AC-600. II.7. Chọn kháng điện vμ cáp cho phụ tải địa ph−ơng. II.7.1. Chọn cáp điện lực. Phụ tải địa ph−ơng gồm 10 đ−ờng dây kép, mỗi hộ 4,5 MW cung cấp bởi đ−ờng dây các dμi 1,5 km. Với cosϕ = 0.85. Do vậy dòng điện lμm việc bình th−ờng qua cáp lμ: 53 )A(55,145 85.05.103.2 105,4 cosU3.2 P I 3 dm dp lvbt =ìì ì=ϕìì= Ta có: Icb = 2.Ilvbt = 291,1 A. Từ đồ thị phụ tải địa ph−ơng Bảng 1-4 ta có thời gian sử dụng công suất cực đại nh− sau: .h13,7642365. 45 6.76,31435,4226,47594,52776, =+ì+ì+ì+ì31365 P tP T max ii max =ìì= ∑ Dùng cáp lõi nhôm thì mật độ dòng điện thiết kế sẽ lμ: Jkt = 1,2 A/mm2 . Tiết diện của cáp đ−ợc chọn theo mật độ dòng kinh tế. ).mm(29,121 2,1 55,145 J I S 2 kt lvbt kt === . Nh− vậy ta có thể chọn cáp 3 pha bằng nhôm đặt trong đất có tiết diện lμ 150 mm2 vμ có I = 275 A. cp • Kiểm tra phát nóng lâu dμi của cáp. Khi nhiệt độ trong đất bằng 25oc thì hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ của cáp lμ: .88.0 1560 2560 =− − 1 =K Hệ số hiệu chỉnh theo số cáp đặt song song. Lấy cáp đặt cách nhau 300 mm. K = 0.93. 2 Nh− vậy dòng điện cho phép lâu dμi của cáp khi nhiệt độ trong đất lμ 25oc lμ: Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ. ìK ìI 54 Icp  = K1 2 cp = 0.88ì0.93ì275 = 225,06 A. Giả thiết cáp quá tải 30% khi đó. Kqt ì Icp= 1,3ì 225,06 = 292,578 (A) > Icb = 291,1(A). Vậy cáp đã chọn thõa mãn điều kiện. II.7.2. Chọn kháng điện. Điện kháng của điện kháng đ−ờng dây đ−ợc chọn xuất phát từ điều kiện hạn chế dòng ngắn mạch tại các hộ tiêu thụ điện vμ để chọn đ−ợc máy cắt hợp lý, cáp có tiết diện thích hợp vμ ổn định nhiệt. a. Chọn kháng điện cho máy phát G3. Dòng công suất lớn nhất qua kháng lμ dòng c−ỡng bức của máy phát G : 3 SK max = 1,05.Sđm G  ( mindfmaxtd S2 1S. 3 +1 ) = = 1,05.75  )76,31 2 17,12. 3 1 +( =58,637 (MVA). KA224, Do đó 35,103 637,58 U3 S dm maxcb cb =ì=ì=I Chọn kháng kép loại PbA-10- 4000-12 có Iđmk = 4000A. b, Chọn kháng điện cho phụ tải địa ph−ơng. Dòng c−ỡng bức qua kháng lμ dòng phụ tải địa ph−ơng max, ta chọn hai kháng cho hai nhánh địa ph−ơng, do đó dòng c−ỡng bức lμ dòng khi sự cố 1 kháng : KA911,25,103 94,52 U3 S I dm maxdp cb =ì=ì= Ta chọn loại kháng điện kép PbAC-10-2ì3000-12 có Iđm = 3000 A. Ta có sơ đồ phân bố phụ tải cho kháng nh− hình 5-1 sau: Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ. N6 N5 2 đơ n 3 ké p 3 đơ n 3 ké p C2 MC2 tc=0.7s Icđm=20kA C1 MC1 K1 K2 Hình 5-1: Sơ đồ phân bố phụ tải cho kháng. a. Xác định Xk%. 55 Xk% đ−ợc chọn xuất phát từ hai điều kiện sau : Xk% phải đủ hạn chế dòng ngắn mạch tại N5 để chọn máy cắt 1 vμ đảm bảo ổn định nhiệt cho cáp 1 tức lμ: IN5 ≤ min{ I , I }. c1đm nhc1 Xk% phải đủ hạn chế dòng ngắn mạch tại N6 để chọn máy cắt 2 vμ đảm bảo ổn định nhiệt cho cáp 2 tức lμ: IN6 ≤ min{ I , I }. c2đm nhc2 Trong đó dòng điện ổn định nhiệt đ−ợc xác định theo công thức. . c nh t FCI = 2 F: Tiết diện cáp, CAl= 90A s. 2Trong nhiệm vụ thiết kế cho F2= 150 mm , tc2= 0.7s. Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ. .KA136,16 7.0 10.90.150 3 nh == − ⇒ I 56 Ic2đm= 20KA. Lập sơ đồ thay thế tính toán ngắn mạch hình 5-3: chọn Scb= 1000MVA vμ ngắn mạch tại N3 có dòng ngắn mạch theo tính ở trên lμ : I = 29,818(KA). N3 XHT N4 N5 N6 KX C1X C2X Hình 5-3: Sơ đồ thay thế ngắn mạch. Ta có: .499,0 224,1105,103 1000 IU3 s 3Ncb cb =ìì=ìì 0884,1 5,10 5,108,0 U lXX 22 cb cb o1C =ìì=ìì= 1000S Dòng điện ổn định nhiệt của cáp 1 sẽ lμ: .KA5,13 1 90150CF1 t I 1c 1nhc =ì== Điện kháng tổng lμ: . 41,3136,165,103 1000 I.U.3 SX minnhcb cb =ìì==∑ ⇒ XK = X∑ - XHT - X = 3,41  0,499  1,0884 = 1,8226. C1 Điện kháng XK% lμ: %94,9 986,54 38226,1 I I X cb dmK K =ì=ì%XK = Vậy ta chọn kháng kép loại PbAC -10-2ì3000-12 có XK% = 12%, IđmK = 3000A. II.7.3. Chọn máy cắt hợp bộ của phụ tải địa ph−ơng. Để chọn máy cắt hợp bộ của phụ tải địa ph−ơng ta tính dòng ngắn mạch tại N . 5 = 0,499. XHT 199 .4,2 3 986,54 100 12 I I 100 %XX dm cbK K =ì=ì= Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ. Điện kháng tính toán: ( ) ( ) ( ) .3479,51994,2499,0 1000S XX cb NMHT KHT >=+ì=ì+ + 1425 S Xtt = 57 Dòng ngắn mạch tại N5: ( ) )kA(62,1314251S X 1I NMHT tt " 5N =ì=ì= + 5,103479,5U3 ì : Dòng xung kích tại N4 .KA66,3462,138,12Ik2i " 5Nxkxk =ìì=ìì= Dựa vμo dòng điện lμm việc c−ỡng bức khi sự cố một kháng điện 2,911 kA, vμ IN5= 13,62 kA, ixk= 34,66 kA ta chọn máy cắt không khí có các thông số nh− bảng 5-6: Bảng5-6 Loại MC U ,KV I ,A I ,KA I ,KA đm đm cđm đ.đm 10 3200 31.5 80 BMΠ∃ Không cần kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt đối với máy cắt có dòng định mức > 1000A. II.7.4. Kiểm tra kháng điện. Dòng ngắn mạch tại N5: IN5= 13,62KA thõa mãn điều kiện. Dòng ngắn mạch tại N6: . KA52,140884,11994,2499,0 986,54 XXX I I 1CKHT cb" 5N =++=++= Thỏa mãn điều kiện. Vậy kháng đã chọn thõa mãn. II.8. Chọn máy biến áp đo l−ờng vμ máy biến dòng. II.8.1. Sơ đồ nối BU vμ BI với dụng cụ đo. Sơ đồ nối BU,BI với dụng cụ đo đ−ợc vẽ nh− hinh 5-3 Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ. Hình5-3 : Sơ đồ nối BU,BI với dụng cụ đo. II.8.2. - Chọn máy biến điện áp (BU) * Điều kiện chọn Dụng cụ phía thứ cấp lμ công tơ nên dùng 2 biến điện áp nối dây theo hình trên 2xHOM-10 58 - Điện áp :UđmBU = Umạng=10 kV. - Công suất : I = 4330 A. cb - Cấp chính xác: 0,5 Phụ tải của biến điện áp:lμ tổng công suất của các đồng hồ đo l−ờng nối vμo mạch thứ cấp BU, các loại đồng hồ đo l−ờng ghi trong bảng 5-7 sau: Bảng 5-7 Phụ tải AB Phụ tải BC Tên dụng cụ mắc vμo BU Kiểu P(W) Q(VAR) P(W) Q(VAR B-2 Vôn mét 7,2 Д-341 Oát mét 1,8 1,8 Д-342/1 O mét p kháng 1,8 1,8 H-348 Oát mét tự ghi 8,3 8,3 Tần số kế H-348 8,3 6,5 Công tơ Д-670 0,66 1,62 0,66 1,62 Ctơ phản kháng 0,66 1,62 WT-672 0,66 1,62 Tổng 20,4 3,24 19,72 3,24 Biến điện áp AB. S2 = =20,7 VA 22 24,34,20 + 7,20 4,20cos =ϕ =0,98 Biến điện áp BC. S2 = =19,9 VA 22 24,372,19 + 9,19 72,19cos =ϕ =0,99 Vậy chọn 2 BU loại 1 pha HOM-10 mỗi cái có công suất định mức=50 VA. Chọn dây dẫn nối từ BU đến các đồng hồ đo. Xác định dòng trong các dây dẫn a,b,c Ia = ab ab U S = 100 7,20 =0,207 A Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ. 59 Ic = bc bc U S = 100 9,19 =0,199 A =0,2 A vμ cosϕ = cosϕCoi Ia = I =1 => Ic ab bc b = =0,34. 2,0.3 Điện áp giáng trong dây a vμ b. ΔU = (Ia + Ib).r = (Ia + Ib). l.ρ S Giả sử khoảng cách đặt các đồng hồ đo tới BU lμ 50m vμ dùng dây dẫn đồng hồ có ρ = 0,0175 Ωmm2/m; ΔU = 0,5%. Vậy tiết diện dây dẫn lμ: S ≥ U lII ba Δ + .).( ρ = 5,0 50.0175,0).2,034,0( + =0,945 mm2 Ta chọn dây dẫn ruột đồng bọc cách điện bằng PVC có tiết diện lμ 1,5 mm2. II.8.3. . Chọn máy biến dòng điện (BI) * Điều kiện chọn: - Sơ đồ nối dây: Mắc hình sao đặt trên cả 3 pha - Điện áp định mức UđmBI ≥ Uđm mạng=10 kV - Dòng điện định mức sơ cấp IđmBI ≥ Icb = 4330 - Cấp chính xác BI: 0,5 Phụ tải thứ cấp: T−ơng ứng với mỗi cấp chính xác, biến dòng có một phụ tải định mức ZđmBI=1,2 Để đảm bảo độ chính xác yêu cầu, tổng phụ tải thứ cấp Z của nó (kể cả dây dẫn). Không đ−ợc v−ợt quá phụ tải định mức. 2 Z2 = Z∑dc + Zdd ≤ ZđmBI Trong đó: Z Tổng phụ tải các dụng cụ đo ∑dc Zdd Tổng trở của dây dẫn Công suất tiêu thụ của các cuộn dây trong dụng cụ đo l−ờng đ−ợc ghi trong bảng bảng 5-8 sau: Pha A vμ pha C mang tải nhiều nhất S = 26 VA Bảng 5-8 Phụ tải (VA) Tên dụng cụ đo Ký hiệu Pha A Pha B Pha C Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ. ∋-302 Am pe mét 1 1 0,1 Oát kế tác dụng Д-341 5 0 5 Oát kế phản kháng Д-342/1 5 0 5 Oát kế tự ghi Д -33 10 0 10 Công tơ tác dụng Д-670 2,5 0 2,5 Công tơ phản kháng Иг-672 2,5 5 2,5 Tổng 26,1 5,1 22,1 60 Z∑dc = dmI S 2 = 25 26 =1,04 Ω. Chọn dây dẫn bằng đồng vμ giả thiết chiều dμi dây dẫn lμ = 30 m l = ltt Tiết diện dây dẫn lμ. S = ∑− dcdm tt ZZ l ..ρ = 04,12,1 .0175,0.30 − 2 =3,27 mm Chọn dây dẫn ruột đồng cách điện bằng PVC có S = 4mm2 Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ. Ch−ơng III. Sơ đồ tự dùng vμ chọn thiết bị tự dùng. III.1. Sơ đồ nối điện tự dùng. Điện tự dùng lμ một phần điện năng không lớn nh−ng lại giữ một phần quan trọng trong quá trình vận hμnh nhμ máy điện. Điện tự dùng nhμ máy điện có thể chia lμm hai phần: ∗ một phần cung cấp cho các máy công tác đảm bảo của các lò vμ các tuabin của các tổ máy. ∗ phần kia cung cấp cho các máy công tác phục vụ chung, không liên quan trực tiếp đến lò hơi vμ các tuabin nh−ng lại cần thiết cho sự lμm việc của nhμ máy. Ta chọn sơ đồ tự dùng theo nguyên tắc kinh tế vμ đảm bảo cung cấp điện liên tục. Đối với nhμ máy điện thiết kế dùng hai cấp điện áp tự dùng 6kv vμ 0.4kv nối theo sơ đồ biến áp nối tiếp, với một biến áp dự trữ lấy điện từ phía cuộn hạ vμ phía trên máy phát. III.2. Chọn máy biến áp tự dùng. III.2.1. Chọn máy biến áp cấp 1. Chọn 3 máy công tác có công suất thõa mãn điều kiện sau: 61 .MVA2333,47,12 3 1S 3 1S maxtd1dmB =ì=ì≥ Máy biến áp dự trữ bậc một không chỉ dùng thay thế máy biến áp công tác khi sửa chữa mμ còn cung cấp cho hệ thống tự dùng trong quá trình hoạt động vμ dừng lò. Do đó công suất cần chọn lμ: .MVA35,62333,45,1S 3 15,1 maxtd =ì=ìì Vậy ta chọn máy biến áp T Д HC-1000/10.5 có các thông số ở bảng 6- 1: Bảng:6-1 S ,KVA điện áp Tổn thất,KW U % I % đm N O ΔP ΔPCao Hạ O N10000 14 0.8 10.5 6.3 12.3 85 Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ. III.2.2. Chọn máy biến áp cấp 2. Máy biến áp cấp 2 cung cấp cho động cơ 380/220V vμ chiếu sáng. Giả thiết các phụ tải nμy chiếm 10% công suất phụ tải cấp 1. Khi đó ta chọn công suất mỗi máy lμ: . KVA423102333,4 100 10S 3dmB =ìì≥ Ta chọn loại máy biến áp TC3-630/10 có các thông số nh− bảng 6-2: Bảng6-2 62 Sđm,KVA điện áp Tổn thất,KW U % IN O% ΔP ΔPCao Hạ O N630 5.5 1,5 6 0.4 2 7,3 III.3. Chọn khí cụ điện tự dùng. III.3.1. Chọn máy cắt phía hạ áp máy biến áp tự dùng cấp 1. Để chọn máy cắt hợp bộ ta tính dòng điện ngắn mạch tại N7 d−ới máy biến áp tự dùng cấp 1, với nguồn cung cấp lμ cả HT vμ NM. Ta có sơ đồ tính ngắn mạch nh− hình 6-1. XHT N4 N7 BX Hình 6-1: Sơ đồ thay thế ngắn mạch. 2613.0 431.214 986.54 " 4 === N cb HT I I X . .14 10 1000 100 14 100 % =ì=ì= dmB cbN B S SUX ( ) ( ) Điện kháng tính toán: ( )1425 S S XXX cb NMHT KHTtt ì+= + .3322,20142613,01000 >=+ì= Dòng ngắn mạch tại N7: ( ) .KA426,6 3,63 1425 32,20 1 U NM =ìì=ì + 3 S X 1I HT tt " 7N ì= Dòng xung kích tại N : 7 .KA358,16426,68,12Ik2i " =ìì=ìì= 7Nxkxk Dòng điện lμm việc c−ỡng bức. Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ. .)A(916 3,63 10000 U =ì=3 S I dmBcb ì= Vậy ta chọn loại máy cắt điện ít dầu có thông số nh− bảng 6-3 sau: Bảng 6-3 Loại MC U ,KV I ,A I ,KA I ,KA đm đm cđm đ.đm BMΠ-10-1000-20 10 1000 20 64 III.3.2. Chọn máy cắt phía cao áp máy biến áp tự dùng cấp 1. Ta chọn máy cắt có các thông số ở bảng 6-4 sau: Bảng 6-4 Loại MC U ,KV I ,A I ,KA I ,KA đm đm cđm đ.đm MΓ 20 9500 100 300 III.3.3. Sơ đồ tự dùng của nhμ máy. Sơ đồ tự dùng của nhμ máy điện đ−ợc bố trí nh− hình 6-2: Hình 6-2: Sơ đồ tự dùng toμn nhμ máy. 63