Đồ án Nhà máy điện và Trạm BA-1

ng đương: Điểm ngắn mạch N1 có tính đối (hình 3.1.3) ta được sơ đồ biến đổi tương đương ở hình 3.1.4. với các điện kháng tương đương. X17 = X1+ X2 = 0,02 + 0,048 = 0,068 18 3 4 0,028 X X // X 2 = = = 0,014 ( ) ( )19 7 12 8 13 0,049 0,146X X X // X X 2 += + + = = 0,0975 Hình 3.1.4 HT 17X 0,068 18X 0,014 19X 0,0975 N1 20X 0,065 HT 17X 0,068 18X 0,014 21X 0,039 E1, E2 E3, E4, E5 E1, 2, 3, 4, 5 * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 51 Từ sơ đồ hình 3.1.4 ta nhập các nguồn E1, E2, E3, E4, E5 lại ta được sơ đồ biến đổi tương đương như hình 3.1.5 với điện kháng biến đổi tương đương. 21 19 20 0,0975.0,065 X X // X 0,0975 0,065 = = + = 0,039 Từ sơ đồ hình 3.1.5 biến đổi tiếp tục ta được sơ đồ rút gọn hình 3.1.6 Hình 3.1.6 X17 = 0,068 X22 = X18 + X21 = 0,014 + 0,039 = 0,053 - Đối với nhánh hệ thống + Điện kháng tính toán: HTttHT 17 cb S 4500 X X . 0,068. S 60 = = = 3,96 > 3. Xác định dòng ngắn mạch bằng phương pháp đường cong tính toán các máy phát có tự đồng điều chỉnh kích từ. Tra đường cong tính toán ta được bội số của thành phần chu kỳ của dòng ngắn mạch (vì >3 ta không tra được) + Dòng ngắn mạch phía hệ thống cung cấp. IN1HT(O) = HT ttHT tb S1 1 3500 . . 2,32kA X 3,963.U 3.220 = = 17X 0,068 22 X 0,053 EHT E1, 2, 3, 4, 5 * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 52 IN1HT(∞) = HT ttHT tb S1 1 3500 . . 2,32kA X 3,963.U 3.220 = = * Đối với nhánh máy phát: + Điện kháng tính toán: XttMF = X22 . ®mF cb S 5x75 0,053. S 60 Σ = = 0,33 Tra đường cong tính toán: *CKMF(O)I = 2,4. ICKMF(∞) = 2,0. + Dòng ngắn mạch phía nhà máy cung cấp: * ®mFN1MF(O) CKMF(O) cb S 5.75 X X . 2,4. 3.U 3.220 Σ= = = 2,362 kA. * ®mFNMF( ) CKMF( ) S 5.75 X X . 2. 3.220 3.220 ∞ ∞ Σ= = = 1,97 kA. IΣN1(O) = IN1HT(O) + IN1MF(O) = 2,32 + 2,362 = 4,682 kA IΣN1(∞) = IN1HT(∞) + IN1MF(∞) = 2,32 + 1,97 = 4,29 kA Dòng ngắn mạch xung kích. iXKN1 = 2 . KXK. IΣN1(O) = 2 . 1,8 . 4,682 = 14, 579 kA. * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 53 3.1.4.2. Tính dòng ngắn mạch tại N2 trên thanh góp 110kV. Sơ đồ thay thế điện kháng tính ngắn mạch tại N2. Hình 3.17. Sơ đồ thay thế tính ngắn mạch tại điểm N2 3.1.4.2.a. Biến đổi sơ đồ và các điện kháng tương đương. Theo kết quả tính toán và biến đổi sơ đồ ứng với điểm ngắn mạch N1 ta có sơ đồ rút gọn với điểm N2 như hình 3.1.8 và hình 3.1.9. X23 = X17 + X18 = 0,068 + 0,014 = 0,082 X24 = X19 // X20 = 0,0975.0,065 0,0975 0,065+ = 0,039 HT 1X 0,02 2X 0,048 3X 0,028 4X 0,028 9X 0,0504 10X 0,0504 11X 0,0504 14X 0,416 15X 0,416 16X 0,416 7X 0,049 8X 0,049 13X 0,146 12X 0,146 N1 N2 E1 E2 E3 E4 E5 * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 54 3.1.4.2.b. Tính toán dòng ngắn mạch và dòng xung kích tại t = 0; t = ∞. * Đối với nhánh hệ thống: + Điện kháng tính toán. XttHT = X23 . HT cb S 3500 0,082. 4,78 S 60 = = . Vì XttHT > 3 nên ta tính dòng ngắn mạch theo phương pháp trực tiếp đơn giản: IN2HT(O) = IN2HT(∞) = cb110 23 1 1 .I .0,301 3,67kA X 0,082 = = HT 17X 0,068 18X 0,014 19X 0,0975 N2 20X 0,065 HT 23X 0, 082 24X 0,039 Hình 3.1.8 Hình 3.1.9 * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 55 * Đối với nhánh máy phát: + Điện kháng tính toán. XttMF = X24 . ®mF cb S 5x75 0,039. S 60 Σ = = 0,243 Tra đường cong tính toán ta có: *CKMF(O)I = 3,5 . ICKMF(∞) = 2,3. * ®mFN1MF(O) CKMF(O) cb S 5.75 X X . 3,5. 3.U 3.115 Σ= = 6,597 kA. * ®mFNMF( ) CKMF( ) S 5.75 X X . 2,3. 3.220 3.115 ∞ ∞ Σ= = = 4,34 kA. * Dòng ngắn mạch tổng tại N2: IΣN2(O) = IN2HT(O) + IN2MF(O) = 3,67 + 6,579 = 10,267 kA IΣN2(∞) = IN2HT(∞) + IN2MF(∞) = 3,67 + 3,43 = 8,01 kA * Dòng ngắn mạch xung kích. iXKN2 = 2 . KXK. IΣN2(O) = 2 . 1,8 . 10,267 = 25,872 kA. * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 56 3.1.4.3. Tính dòng ngắn mạch tại N. Sơ đồ thay thế điện kháng. Tính ngắn mạch tại N3. Hình 3.1.10. Sơ đồ thay thế tính ngắn mạch tại điểm N3 HT 1X 0,02 2X 0,048 3X 0,028 4X 0,028 9X 0,05 10X 0,05 11X 0,05 14X 0,416 15X 0,416 16X 0,416 7X 0,049 8X 0,049 12X 0,146 N3 E1 E3 E4 E5 * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 57 3.1.4.3.a. Biến đổi sơ đồ và các điện kháng tương đương. Khi ngắn mạch tại N3, ta không xét đến F2 tham gia cấp công suất ngắn mạch. Từ 3.1.10 ta biến đổi sơ đồ thành hình 3.1.11 và hình 3.1.12. Các giá trị điện kháng tương đương ở các sơ đồ hình 3.1.11 và hình 3.1.12: X25 = X7 + X12 = 0,049 + 0,014 = 0,195 X26 = X25 // X20 = 0,195.0,065 0,195 0,065+ = 0,048 Ta tiếp tục biến đổi sao - Tam giác thiếu sơ đồ hình 3.1.12 thành hình 3.1.13: Hình 3.1.1.3 HT 17X 0,068 18X 0,014 8X 0,049 20X 0,065 HT 23X 0, 082 8X 0,049 Hình 3.1.11 Hình 3.1.12 25X 0,195 N3 26X 0,048 N1,3,4,5 27X 28 X EHT N3 * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 58 * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 59 * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 60 * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 61 + Điện kháng tính toán. XttHT = X"d = 0,132 < 3. Tính dòng ngắn mạch theo phương pháp họ đường cong tính toán: + Tra đường cong tính toán ta có: *CKMF2(O)I 5,4= và *CKMF2( )I ∞ = 2,6. + Dòng ngắn mạch do F2 cung cấp: IN3'MF2(O) = I*CKMF2(O) = ®mF2 cb S 75 5,4. 22,29kA 3.U 3x10,5 = = IN3'MF2(∞) = I*CKMF2(∞) = ®mF2 cb S 75 2,6. 10,734kA 3.U 3x10,5 = = Dòng ngắt mạch xung kích: iXKN3' = 2 . KXK. IN3'MF2(O) = 2 . 1,9 . 22,296 = 59,307 kA. 3.1.4.5. Tính dòng ngắn mạch tại N4: IΣN4(O) = IΣN3(O) + IΣN3'(O) = 33,789 + 22,29 = 56,079 kA IΣN4(∞) = IΣN3(∞) + IΣN3'(∞) = 35,396 + 10,734 = 46,67 kA * Dòng điện xung kích. iXKN4 = 2 . KXK. IΣN4(O) = 2 . 1,8 . 56,085 = 141,334 kA. 3.1.5. Bảng kết quả tính toán ngắn mạch cho phương án I: Điểm ngắn mạch Điện áp (kV) Dòng điện kA IΣN(O) IΣN(∞) iXK N1 230 4,682 4,29 14,579 N2 115 10,267 8,01 25,872 N3 10,5 33,789 35,936 85,148 N3' 10,5 22,29 10,734 59,037 N4 10,5 56,079 46,67 141,334 * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 62 * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 63 3.2.3. Tính điện kháng các phần tử trong hệ tương đối cơ bản và thành lập sơ đồ thay thế. 3.1.3.a. Tính điện kháng các phần tử: + Điện kháng của hệ thống: [X1]: *HT HTX 1,2; S 3500MVA= = * cbHT HT HT S 60 X X . 1,2. 0,02 S 3500 = = = + Đường dây kép từ hệ thống về thanh góp 220kV: [X2]: L = 130Km; X0 = 0,4 ohm/Km. XD = cb0 2 2 cb S1 1 60 .X .L. .0,4.130. 0,048 2 2U 230 = = + Điện kháng của máy biến áp tự ngẫu B2; B3: - Điện kháng cuộn cao áp: [X3]; [X4]: XCB1 = XCB2 = 1 60 .(11 32 20). 0,028 200 160 + − = . - Điện kháng cuộn trung áp [X5]; [X6]: XTB1 = XTB2 = 1 60 .(11 32 20). 0,0001 0 200 160 − + = ≈ . - Điện kháng cuộn hạ áp [X7]; [X8]. XCB1 = XCB2 = 1 60 .( 11 32 20). 0,0492 200 160 − + + = . - Điện kháng của máy biến áp hai cuộn dây B3: [X9]: XB3 = N cb ®mB U % S 11,5 60 . . 0,0528 100 S 100 80 = = - Điện kháng của máy biến áp hai cuộn dây B4, B5: [X10]; [X11]: * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 64 XB4 = XB5 = N cb ®mB U % S 10,5 60 . . 0,0504 100 S 100 80 = = * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 65 * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 66 3.2.4. Tính toán ngắn mạch theo điểm đã chọn; 3.2.4.1. Tính dòng ngắn mạch tại N1 trên thanh góp 220kV: Sơ đồ thay thế điện kháng tính ngắn mạch tại N1. Hình 3.2.3. Sơ đồ thay thế tính ngắn mạch tại điểm N1 HT 1X 0,02 2X 0,048 3X 0,028 4X 0,028 9X 0,05 10X 0,05 11X 0,05 14X 0,416 15X 0,416 16X 0,416 7X 0,049 8X 0,049 19X 0,149 12X 0,149 N1 E3 E1 E2 E4 E5 * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 67 3.2.4.1.a. Biến đổi sơ đồ và các điện kháng tương đương: X17 = X1 + X2 = 0,02 + 0,048 = 0,068 X18 = X3 // X4 = 0,028 2 = 0,014 X19 = (X7 + X12)// (X8 + X13) = 0,049 0,146 0,0975 2 + = X20 = (X10 + X15)// (X11 + X16) = 0,05 0,146 0,098 2 + = X21 = X9 + X14 = 0,05 + 0,146 = 0,196. X22 = (X19 // X21) + X18 = 0,097.0,196 0,014 0,079 0,097 0,196 ⎛ ⎞ + =⎜ ⎟+⎝ ⎠ . HT 17X 0,068 18X 0,014 19X 0,097 N1 20X 0,098 HT 21X 0,039 E1 E4 21X 0,196 E2 22X 0,079 E5 E3 Hình 3.2.5 Hình 3.2.4 * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 68 Từ sơ đồ 3.2.5 ta nhập các nguồn E1, E2, E4, E5 lại ta được sơ đồ biến đổi rút gọn tương đương như hình 3.2.6. với điện kháng biến đổi tương đương: X23 = X21 // X22 = 0,196.0,097 0,196 0,097+ = 0,062. Hình 3.2.6. 3.2.4.1.b. Tính toán dòng ngắn mạch và dòng xung kích tại t = 0; t = ∞; * Đối với hệ thống: + Điện kháng tính toán: XttHT = X17 . HT cb S 3500 0,068. 3,96 S 60 = = . Xác định dòng ngắn mạch bằng phương pháp đường cong tính toán các máy phát sử dụng TDK. Tra đường cong tính toán ta được bội số của thành phần chu kỳ của dòng ngắn mạch (không tra được). + Dòng ngắn mạch phía hệ thống cung cấp: IN1HT(O) = CKHT(O) 1 1 3500 3500 . 3,96 1575,68X 3.230 = = = 2,22 kA. 17X 0,065 23 X 0,062 EHT N1 E1,2,3,4,5 * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 69 IN1HT(∞) = HT ttHT tb S1 1 3500 . X 3,963.U 3.230 = = = 2,22 kA. * Đối với nhánh máy phát: + Điện kháng tính toán: XttmF = X23 . ®mF cb S 5.75 0,062. S 60 Σ = = 0,387. Tra đường cong tính toán ta có: *CKMF(O)I 2,8= và *CKMF( )I ∞ = 2,12 + Dòng ngắn mạch phía nhà máy cung cấp: IN1MF(O) = I*CKMF2(O) = ®mF2 cb S 5x75 2,8. 2,639kA 3.U 3.230 = = IN1MF(∞) = ®mF2 cb S 5.75 2,12. 2,126kA 3.U 3.230 = = Dòng ngắn mạch tổng tại N1: IΣN1(O) = IN1HT(O) + IN1MF(O) = 2,903 + 2,639 = 5,542 kA IΣN1(∞) = IN1HT(∞) + IN1MF'(∞) = 2,22 + 2,126 = 5,206 kA * Dòng điện ngắn xung kích. iXKN1= 2 . KXK. IΣN1(O) = 2 . 1,8 . 5,542 = 7,257 kA. * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 70 * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 71 X24 = X19// X20 = 0,097.0,098 0,097 0,098+ = 0,049. Từ sơ đồ hình 3.2.9 ta tiến hành biến đổi sao (X17, X18, X21). - Tam giác thiếu (X25, X26) như sơ đồ hình 3.2.10. với các điện kháng. X25 = X17 + X18 = 17 18 21 X X 0,068 0,014 0,068 0,014 0,086 X 0,196 + += + + = X26 = X21 + X18 = 21 18 17 X X 0,196 0,014 0,196 0,014 0,054 X 0,068 + += + + = HT 17X 0,068 18X 0,014 19X 0,097 N2 20X 0,098 HT 21X 0,196 E1,E2 E3 21X 0,196 E3 24X 0,049 E1,2,4,5 E2,E5 Hình 3.2.9 Hình 3.2.8 17X 0,068 18X 0,014 N2 25X 0,086 XEHT * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 72 Hình 3.2.10 3.2.4.2.b. Tính toán dòng ngắn mạch và dòng xung kích tại t = 0; t = ∞ * Đối với nhánh hệ thống: + Điện kháng tính toán: XttHT = X25 . HT cb S 3500 0,084. S 60 = = 4,9. Vì XttHT > 3 nên ta tính dòng ngắn mạch theo phương pháp trực tiếp đơn giản. IN2HT(O) = IN2HT(∞) = cb110 25 1 1 .I X 0,084 = . 0,301 = 3,583 kA * Đối với máy phát F2: + Điện kháng tính toán: XttMF3 = X26 . ®MF3 cb S 75 0,251. S 60 = = 0,314 Tra đường cong tính toán ta có: *CKMF3(O)I 2,51= và *CKMF3( )I ∞ = 2,02 + Dòng ngắn mạch do F3 cung cấp: IN2MF3(O) = 3 ®MF* CKMF3(O) cb S 75 I 2,51.. 3.U 3.115 = = 0,946 kA. * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 73 IN2MF3(∞) = 3 ®MF* CKMF3( ) cb S 75 I 2,02. 3.U 3.115 ∞ = = 0,761 kA. * Đối với nhánh máy phát còn lại: + Điện kháng tính toán: XttmF = X24 . ®mF cb S 4.75 0,049. S 60 Σ = = 0,245 Tra đường cong tính toán ta có: *CKMF(O)I 3,5= và *CKMF( )I ∞ = 2,3 + Dòng ngắn mạch phía nhà máy cung cấp: IN2MF(O) = I*CKMF(O) = ®mF cb S 4.75 3,5 5,278kA 3.U 3.115 = = IN2MF(∞) = I*CKMF(∞) = ®mF cb S 4.75 2,3 3,468kA 3.U 3.115 = = Dòng ngắn mạch tổng tại N2: IΣN2(O) = 3,583 + 0,946 + 5,278 = 9,807 kA IΣN2(∞) = 3,583 + 0,761 + 3,468 = 7,812 kA * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 74 * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 75 * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 76 * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 77 * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 78 * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 79 * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 80 CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN KINH TẾ KỸ THUẬT CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU 4.1. LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ CỦA SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH: 4.1.1. Chọn sơ đồ thiết bị phân phối: Việc lựa chọn sơ đồ nối điện cho nhà máy là một khâu rất quan trọng, nó phải thoả mãn các yêu cầu sau: - Đảm bảo liên tục cung cấp điện theo yêu cầu của phụ tải. - Sơ đồ nối dây rõ ràng, thuận tiện trong vận hành và xử lý sự cố. - An toàn liên tục lúc sửa chữa. - Hợp lý về kinh tế trên yêu cầu đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật trong thực tế khi lựa chọn khó đảm bảo toàn bộ các yêu cầu trên. Do vậy khi có mâu thuẫn ta phải đánh giá một cách toàn diện trên quan điểm lợi ích lâu dài và lợi ích chung của toàn nhà máy. Nhà máy nối với hệ thống 01 đường dây mạch kép đến thanh góp 220KV. Thanh góp 220KV cung cấp cho phụ tải cao áp bằng 01 đường dây mạch kép và một đường dây đơn. Máy biến áp nối vào thanh góp 220KV của phương án I là 2 mạch và phương án II là 3 mạch. Như vậy số mạch nối vào thanh góp 220KV không nhiều, nên hệ thống phân phối ở cấp 220KV của cả 2 phương án ta đều dùng hệ thống 2 thanh góp có máy cắt liên lạc giữa 2 thanh góp. Trung áp 110KV thì số mạch vào là 2 đường dây đơn và 2 đường dây kép và 2 đường dây đơn cho các phụ tải cùng 3 mạch của phương án I và 2 mạch của phương án II. Các bộ máy phát - máy biến áp nối vào, ngoài ra còn có các mạch nối với các máy biến áp liên lạc. Do đó để đảm bảo tính cung cấp điện liên tục, tin cậy ở cả 2 phương án ta đều sử dụng sơ đồ 2 hệ thống thanh góp có thanh góp vòng. Các sơ đồ sẽ được trình bày cụ thể cho các phương án ở phần 4.2. * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 81 4.1.2. Chọn máy cắt điện: Chọn máy cắt theo các điều kiện sau: - Loại máy cắt SF6 hoặc máy cắt không khí. - Điện áp: UđmMC ≥ Ulưới - Dòng điện: UđmMC ≥ Icb - Điều kiện cắt: Icđm ≥ I'' - Điều kiện ổn định động: iôđđ ≥ ixuất khẩu - Điều kiện ổn định nhiệt: I2nhđm x tnhđm ≥ BN Dựa vào kết quả tính toán dòng điện ngắn mạch ở chương III và dòng điện cưỡng bức ở chương II. Căn cứ điều kiện chọn máy cắt ở trên ta chọn các máy cắt ở mạch điện áp của các phương án như sau: PHƯƠNG ÁN I: Bảng thông số chọn máy cắt cho phương án I: Bảng 4.11. Điểm ngắn mạch Thông số tính toán Loại máy cắt Thông số định mức Uđm KV Icb A I'' KA iXK KA UđmMC KV IđmMC A Icđm KA Iitt KA N1 220 506,041 5,394 13,592 3AQ2 245 4000 40 100 N2 110 737,204 10,267 25,872 3AQ1 123 3150 31,5 80 N3 10,5 4552,023 33,789 85,148 HGF3 12 12500 80 225 Các máy cắt 220KV và 110KV đã chọn đều cùng loại SF6 của hãng SIEMENS sản xuất, các máy cắt mạch 10KV dùng loại hợp bộ của hãng ABB sản xuất. Các máy cắt đã chọn có dòng điện định mức lớn hơn 1000A nên không cần kiểm tra ổn định nhiệt. * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 82 * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 83 Yi: Thiệt hại do mất điện gây ra của phương án i (đồng/năm) ađm: Hệ số định mức của hiệu qủa kinh tế = 0,15 (1/năm) Ở đây các phương án giống nhau về máy phát điện. Do đó vốn đầu tư được tính là tiền mua, vận chuyển và xây lắp các máy biến áp và thiết bị phân phối là máy cắt. * Vốn đầu tư: Vi = VBi + VTBPPi Trong đó: - Vốn đầu tư máy biến áp: VBi = ΣVBJ VBJ: Tiền đầu tư máy biến áp có tính đến tiền chuyên chở và xây lắp máy biến áp thứ j. - Vốn đầu tư các mạch máy cắt: VTBPP = n1 x VTBPP1 + n2 x VTBPP2 + n3 x VTBPP3 + … + Trong đó: n1, n2, n3 : Số mạch của thiết bị phân phối ứng với các cấp điện áp 1, 2, 3; VTBPP1, VTBPP2: giá tiền mỗi mạch phân phối tương ứng. * Phí tổn hàng năm: Pi = PKi + PPi + Pti Trong đó: Ki a x Vi P 100 = Tiền khấu hao và sửa chữa thiết bị hàng năm a%: Định mức khấu hao (%). Pi: Tiền chi phí lương công nhân và sửa chữa nhỏ. Có thể bỏ qua vì nó chiếm giá trị không đáng kể so với tổng chi phí sản xuất và cũng ít khác nhau giữa các phương án. Pti = β x ΔA : Chi phí do tổn thất điện năng hàng năm gây ra. Giá thành tổn hại tổn thất điện năng: β = 0,05 USD/KWh. 4.2. Tính toán chỉ tiêu cho từng phương án: 4.2.1. Phương án I: 4.2.1.1. Tính vốn đầu tư thiết bị: Ta có: V1 + VB1 + VTBPP1 * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 84 * Vốn đầu tư cho các máy biến áp: VB1 Phương án I có 2 máy biến áp tự ngẫu và 3 máy biến áp 2 dây quấn. - Máy biến áp tự ngẫu loại ATДЦTH160 - 242/121/10,5 giá thành kể cả chuyên chở và lắp đặt mỗi máy là 21,3 x 109 VNĐ. - Máy biến áp 2 cuộn dây loại TДЦ80 - 121/10,5 giá thành kể cả chuyên chở và lắp đặt mỗi máy là 7 x 109 VNĐ. Vậy tổng vốn đầu tư máy biến áp là: VB1 = 2 x 21,3 x 109 + 3 x 7 x 109 = 63,6 x 109 VNĐ * Vốn đầu tư thiết bị phân phối: + Mạch 220KV. Mạch bao gồm 8 máy cắt loại SF6 kiểu 3AQ1 - 245/4000 giá thành mỗi máy kể cả chi phí chuyên chở và lắp đặt là 80.103 USD. I II * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 85 Tổng giá thành các máy cắt mạch 220KV là: VTBPP1(220) = 8.80.103 = 640.103 USD. + Mạch 110KV: Sơ đồ xem trang bên. Các mạch thiết bị bao gồm: - 2 đường dây kép phân phối phụ tải trung áp - 2 đường dây đơn phân phối phụ tải trung áp - 1 máy cắt liên lạc giữa 2 thanh góp. - 1 máy cắt vòng. - 3 mạch nối với bộ máy biến áp 2 dây cuốn. - 2 mạch nối với trung áp máy biến áp liên lạc. - Tổng cộng ở mạch 110 đã chọn 13 máy cắt loại SF6 của hãng Siemens kiểu 3AQ - 123/3150 - giá thành mỗi máy kể cả chuyên chở và lắp đặt là 60.103 USD. * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 86 * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 87 Tổng giá thành vốn đầu tư thiết bị phân phối ở mạch 110KV là: VTBPP(110) = 13 x 60 x 103 = 780 x 103 USD. + Mạch 10,5 KV: Ta chỉ xét đến các máy cắt ở đầu cực các máy phát nối với cuộn hạ của các biến áp liên lạc mà thôi, còn mạch tự dòng và mạch phân phối phụ tải địa phương các phương án đều giống nhau và sẽ tính toán lựa chọn ở các chương sau. Vậy với mạch này chỉ có 2 máy cắt hợp bộ SF6 kiểu HGF - 3 - 12/12.500 của hàng ABB giá thành mỗi máy là 80.103USD. Tổng giá thành vốn đầu tư thiết bị phân phối ở mạch 10KV là: VTBPP(10) = 2 x 80 x 103 = 160 x 103 USD * Tổng vốn đầu tư thiết bị phân phối: VTBPP1 = 560 x 103 + 780 x 103 + 160 x 103 = 1500 x 103 USD Với tỷ giá hối đoái 1 USD = 15 x 103 VNĐ VTBPP1 = 1500 x 103 x 15 x 103 = 22,5 x 109 VNĐ * Tổng vốn đầu tư cho phương án I: V1 = 63,6 x 109 + 22,5 x 109 = 86,1 x 109 VNĐ 4.2.1.2. Tính phí tổn vận hành hàng năm: 4.2.1.2.a. Khấu hao về vốn đầu tư sửa chữa lớn: Vốn định mức khấu hao a = 8,4% (lấy từ bảng 4.2 sách thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp trang 40) ta có: 9 91 KH1 a xV 8,4x86,1x10 P 7,233x10 ®ång 100 100 = = = 4.2.1.2.b. Chi phí do tổn thất điện năng hàng năm gây ra: β = 0,05 USD/KWh ΣΔA = 5.429,95 x 103 KWh Pttl = 0,05 x 15 x 103 x 5.429,95 x 103 = 4,272 x 109 VNĐ 4.2.1.2.c. Phí tổn vận hành hàng năm của phương án I: P = PKH1 + Pttl = 7,232 x 109 + 4,272 x 109 = 4,279 x 109 VNĐ 4.2.2. Phương án II: 4.2.2.1. Tính vốn đầu tư cho thiết bị: * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 88 Ta có: V2 = VB2 + VTBPP2 * Vốn đầu tư cho các máy biến áp: VB2 Phương án II có 2 máy biến áp tự ngẫu và 3 máy biến áp 2 dây cuốn. - Máy biến áp tự ngẫu loại ATДЦTH 160 - 242/121/10,5 giá thành kể cả chuyên chở và lắp đặt mỗi máy là 21,3 x 109 VNĐ. - Máy biến áp 2 cuộn dây loại TДЦ80 -121/10,5 giá thành kể cả chuyên chở và lắp đặt 9 x 109 VNĐ. - Máy biến áp hai cuộn dây loại TДЦ80 - 121/10,5 giá thành kể cả chuyên chở và lắp đặt mỗi máy là 7 x 109 VNĐ. Vậy tổng vốn đầu tư máy biến áp là: VB1 = 2 x 21,3 x 109 + 1 x 9 x 109 + 2 x 7 x 109 = 65,6 x 109 VNĐ * Vốn đầu tư thiết bị phân phối VTBPP2: + Mạch 220KV: ` Mạch bao gồm 9 máy cắt loại SF6 kiểu 3AQ1 - 245/4000 giá thành mỗi máy kể cả chi phí chuyên chở và lắp đặt là 80 x 103 USD. I II * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 89 Tổng giá thành các máy cắt mạch 220KV là: VTBPP2(220) = 9 x 80 x 103 = 720 x 103 USD = 10,8 x 109 VNĐ * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 90 Các mạch thiết bị bao gồm: - 2 đường dây kép phân phối phụ tải cao áp. - 2 đường dây đơn phân phối phu tải cao áp. - 2 mạch nối với trung áp máy biến áp liên lạc. - 2 mạch nối với bộ máy biến áp 2 dây cuốn. - 1 máy cắt liên lạc 2 thanh góp. - 1 máy cắt vòng. Tổng cộng ở mạch 110KV đã chọn 12 máy ắt loại SF6 của hãng SIEMENS kiểu 3AQ1 - 123/3150 giá thành mỗi máy kể cả chuyên chở và lắp đặt là 60 x 103 USD. Tổng giá thành vốn đầu tư thiết bị phân phối ở mạch 110KV là: VTBPP2(110) = 2 x 80 x 103 = 160 x 103 USD = 22,8 x 109 VNĐ * Tổng vốn đầu tư thiết bị phân phối: VTBPP2 = 10,8 x 109 + 10,8 x 109 + 2,4 x 109 = VNĐ * Tổng vốn đầu tư cho phương án II: V2 = 63,6 x 109 + 22,8 x 1086,4 x 109 VNĐ 4.2.2.2. Tính phí tổn vận hành hàng năm: 4.2.2.2.a. Khấu hao về vốn đầu tư và sửa chữa lớn: Vốn định mức khấu hao a = 8,4% ta có: 2 9 9 KH2 a xV 8,4x86,4x10 P 7,257x10 VN§ 100 100 = = = 4.2.2.2.b. Chi phí do tổn thất điện năng hàng năm gây ra: β = 0,05 USD/KWh ΔA = 4188,974 x 103 KWh Ptt2 = 0,05 x 15 x 103 x 4188,974 x 103 = 3141,7 x 109 VNĐ 4.2.2.2.c. Phí tổn vận hành hàng năm của phương án II: * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 91 P = PKH2 + Ptt2 = 7,257 x 109 + 4,072 x 109 = 11,329 x 109 VNĐ 4.3. Chi phí tính toán cho từng phương án: Môt phương pháp tối ưu về hiệu quả kinh tế khi nó có hàm chi phí tính toán thấp nhất. Ci = Pi + ađm x Vi x Yi → Min Trong đó: Ci: hàm chi phí tính toán của phương án I (đồng) Pi: Phí tổn vận hành hàng năm của phương án I (đồng/năm) Vi: Vốn đầu tư của phương án I (đồng) Yi: Thiệt hại đo mất điện gây ra của phương án I (đồng/năm) ađm: Hệ số định mức của hiệu quả kinh tế = 0,15 (1/năm) 4.3.1. Hàm chi phí tính toán hàng năm cho phương án I: C1 = 7,232 x 109 + 0,15 x 86,1 x 109 = 9,764 VNĐ/năm 4.3.2. Hàm chi phí tính toán hàng năm cho phương án II: CII = 11,329 x 109 + 0,15 x 86,4 x 109 = 9,918 VNĐ/năm Phương án Vốn đầu tư 10 9 VNĐ Phí tổn vận hành hàng năm x 109 VNĐ/năm Hàm chi phí tính toán 109 VNĐ/năm I 86,1 11,204 9,764 II 86,4 11,329 9,918 Ta thấy phương án II có chi phí tổn thất điện năng gây ra hàng năm thấp. Mặc dù hàm chi phí C nhỏ hơn phương án I. Như vậy phương án II là phương án tối ưu về kinh tế mặc dù vốn đầu tư gần bằng phương án I. - Về mặt kỹ thuật phương án II có tính linh hoạt cao trong quá trình vận hành bộ F3 - B3 nối trực tiếp thanh góp 220KV nên có thể cấp công suất tối đa trực tiếp cho phụ tải cao áp và hệ thống mà không qua máy biến áp liên lạc gây tổn thất. Tính đảm bảo cung cấp điện lúc bình thường cũng như khi sự cố (khi sự cố 1 trong 2 máy biến áp liên lạc thì máy còn lại không quá tải) dòng điện * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 92 cưỡng bức cũng như dòng ngắn mạch của phương án II luôn nhỏ hơn nhiều so với phương án I nên ta chọn thiết bị làm việc nhẹ nhàng hơn. Vì những ưu điểm trên về kinh tế cũng như kỹ thuật nên ta chọn phương án II là phương án tối ưu để tiếp tục tính toán thiết kế các phần còn lại. CHƯƠNG V LỰA CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ DÂY DẪN, THANH GÓP Những thiết bị chính trog nhà máy điện và trạm điện như: máy phát, máy biến áp, máy bù cùng các khí cụ điện như máy cắt điện, dao cách ly, kháng điện được nối với nhau bằng thanh dẫn, thanh góp và cáp điện lực. Để nối từ đầu cực của máy phát đến gian má ta dùng thanh nối cứng. Khi dòng điện nhỏ thường dùng thanh hình chữ nhật còn khi có dòng điện lớn thì dùng thanh dẫn ghép từ 2 hay 3 thanh hình chữ nhật đơn. Còn khi có dòng lớn hơn 3000A thì dùng thanh dẫn hình máng (để giảm hiệu ứng mặt ngoài và hiệu ứng gần, đồng thời tăng khả năng làm mát). Trong điều kiện vận hành các khí cụ điện, sứ cách điện và các bộ phận dẫn điện khác có thể ở một trong 3 trạng thái cơ bản sau: - Chế độ làm việc lâu dài. - Chế độ quá tải. - Chế độ ngắn mạch. Ta phải lựa chọn các khí cụ điện, sứ cách điện và các bộ phận dẫn điện khác sao cho thoả mãn tất cả các yêu cầu kỹ thuạt sau đồng thời đạt hiệu quả kinh tế hợp lý nhất. 5.1. Chọn máy cắt điện và dao cách ly. 5.1.1. Chọn máy cắt cho các mạch điện. Máy cắt điện là một thiết bị dùng trong mạng điện cao áp để đóng, cắt dòng điện phụ tải và đóng cắt ngắn mạch. Đó là thiết bị đóng cắt, làm việc tin cậy. Sóng giá thành cao nên chỉ dùng ở những nơi quan trọng. - Máy cắt điện được chọn theo các điều kiện sau: + Loại máy cắt khí SF6 hoặc máy cắt không khí. + Điện áp: UđmMC ≥ Uđmlưới. + Dòng điện: IđmMC ≥ Icb. * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 93 + Điều kiện cắt: Icđm ≥ I" + Điều kiện ổn định động: iôđđ ≥ iXK. + Điều kiện ổn định nhiệt: 2nh®mI . tnhđm ≥ BN. Dựa vào kết quả tính toán dòng điện ngắn mạch và dòng điện cưỡng bức ở chương IV ta đã chọn được các máy cắt có các thông số sau: * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 94 * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 95 * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 96 Bảng 5.3: Thông số kỹ thuật thanh dẫn đồng hình máng. Kích thước (mm) Tiết diện một cực mm2 Mô men trở kháng cm3 Dòng điện cho phép A h b c r Một thanh Hai thanh WYOYO Một thanh Hai thanh JYOYO WXX WYY JXX JYY 175 80 80 12 2440 122 25 250 1070 114 2190 8550 Hình 5.1: Hình dạng và kích thước thanh dẫn hình máng 5.2.2. Kiểm tra ổn định nhiệt. Thanh dẫn đã chọn có ICP > 1000A nên không cần kiểm tra ổn định nhiệt khi ngắn mạch. 5.2.3. Kiểm tra ổn định động. Ta lấy khoảng cách giữa các pha và khoảng cách giữa hai sứ liền nhau của một pha ứng với U = 10,5 kV là: a = 60cm. L = 180cm Dòng xung kích của mạch iXK10,5 = 84,792kA. - Lực tính toán tác dụng lên thanh dẫn pha giữa trên chiều dài khoảng vượt là: C x r y y y 0 0y x h h b * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 97 * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 98 * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 99 * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 100 * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 101 * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 102 HT ttHT 17 cb S 3500 X X x 0,065x S 60 = = = 3,79 Tra đường cong tính toán ta xác định các *CKHTI ở các thời điểm: 0,1S - 0,2S - 0,5S - 1S như sau: *CKHT(0,1)I = 0,325 ; * CKHT(0,2)I = 0,330 *CKHT(0,5)I = 0,320 ; * CKHT(1)I = 0,340 + Dòng ngắn mạch tại các điểm: IN1HT(0,1) = *CKHT(0,1)I . HT tb S 3500 0,325. 3.U 3.230 = = 2,859 kA. IN1HT(0,2) = *CKHT(0,2)I . HT tb S 3500 0,33. 3.U 3.230 = = 2,903 kA. IN1HT(0,5) = *CKHT(0,5)I . HT tb S 3500 0,32. 3.U 3.230 = = 2,815 kA. IN1HT(1) = *CKHT(1)I . HT tb S 3500 0,34. 3.U 3.230 = = 2,991 kA. + Nhánh máy phát điện: ®mFttMF 23 cb S 5x75 X X . 0,062. S 60 Σ= = = 0,387. Tra đường cong tính toán ta có: *CKMF(0,1)I = 2,35 ; * CKMF(0,2)I = 2,17 * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 103 * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 104 * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 105 * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 106 * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 107 * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 108 * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 109 Bảng 5.5. Tên đồng hồ Ký hiệu Chủng loại Phân bố phụ tải Sa-b (VA) Sb-c (VA) Vôn mét V -335 2,0 - Oát mét tác dụng W -335 1,5 1,5 Oát mét phản kháng VAR -305 2 2 Oát mét tác dụng tự ghi W -348 10,0 10,0 Tần số kế tự ghi HZ H - 345 - 10,0 Công tơ hữu công Wh -675 3,0 3,0 Công tơ phản kháng VArh -675M 3,0 3,0 Tổng cộng 21,5 29,5 Qua bảng phân bố phụ tải ở các biến điện áp AB và BC ta thấy rằng: S2max = 31,5VA. Vậy ta chọn hai biến áp loại HOM - 10 có công suất định mức mỗi cái ứng với cấp chính xác 0,5 là 75VA. * Chọn dây dẫn nối từ biến điện áp tới đồng hồ đo: + Dòng điện trong các dây dẫn thứ cấp: Ia = ab ab S 31,5 U 100 = = 0,315 A Ic = bc bc S 29,5 U 100 = = 0,295 A * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 110 + Từ giá trị mô đun và góc pha của dòng điện trong dây dẫn thứ cấp pha a và pha c, ta có thể coi Ia = Ic. Do đó: Ia = 3 . Ia = 3 . 0,315 = 0,546A. + Trị số điện áp giáng trên dây dẫn pha a và pha b. ab a bU (I I ). ρ . 1Δ = + δ . Giả sử khoảng cách từ biến điện áp đến đồng hồ là 1 = 60m, mạch điện có công tơ nên ΔU% 0,5%. Do đó: S = a b(I I ). .1 (0,315 0,546).0,0175.60 U 0,5 + ρ +=Δ = 1,808 mm 2 Theo tiêu chuẩn độ bền cơ của dây dẫn đồng ta chọn dây dẫn có tiết diện S = 2mm2. 5.5.2. Chọn biến dòng điện BI. 5.5.2.1. Cấp điện áp 220kV: Máy biến dòng dùng cho bảo vệ rơle được chọn là TΦH - 220-3T có các thông số kỹ thuật sau: + Dòng định mức: IđmSC/IđmTC = 400/5A. + Cấp chính xác 0,5 ứng với phụ tải định mức 2Ω. + Điều kiện ổn định động iôđđ = 108 kA > iXK = 18,994 kA. - Các máy biến dòng có dòng điện định mức sơ cấp lớn hơn 1000A nên ta không cần kiểm tra ổn định nhiệt. 5.5.2.2. Cấp điện áp 110kV. Máy biến dòng dùng cho bảo vệ rơle được chọn là TΦH - 110M. + Dòng điện định mức ISC/IđmTC = 400/5A + Cấp chính xác 0,5 ứng với mỗi phụ tải định mức 0,8Ω. + Bội số ổn định động Kđ = 75. + Điều kiện ổn định động: * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 111 2 . Kđ . ISCđm = 2 . 75 . 1,5 = 159,1 kA > 36,96kA. Các máy biến dòng có dòng định mức sơ cấp lớn hơn 1000A nên không cần kiểm tra ổn định nhiệt. 5.5.2.3. Mạch máy phát. Dòng cưỡng bức của mạch là: Icb = 4335,2A. Biến dòng điện đặt trên cả 3 pha, mắc theo sơ đồ hình sao đủ ta chọn biến dòng điện kiểu thanh dẫn loại TПЩ - 10 có các thông số kỹ thuật sau: + UđmBI = 10kV + IđmSC/IđmTC = 4000/5A. + Cấp chính xác 0,5 có phụ tải định mức 0,8Ω. * Công suất tiêu thụ của các cuộn dây máy biến dòng được phân bố như sau: Bảng 5.6. Tên đồng hồ Ký hiệu Phụ tải (VA) Pha A Pha B Pha C Vôn mét V Э - 378 0,1 0,1 0,1 Oát mét tác dụng W Д-335 0,5 0 0,5 Oát mét phản kháng VAR Д-305 0,5 0 0,5 Oát mét tác dụng tự ghi W Д-348 10 0 10 Công tơ tác dụng Wh Д-675 2,5 0 2,5 Công tơ phản kháng VArh Д-473M 2,5 2,5 2,5 Tổng cộng 16,1 2,6 16,1 * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 112 * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 113 * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 114 Ilvbt = ®m S 2,941 3.U 3.10,5 = = 161,904 A. + Từ đồ thị phụ tải địa phương ta tính thời gian sử dụng công suất cực đại như sau: Tmax = 24 i i 0 max S .T 100.8 70.6 100.4 80.6 .365 365. S 100 + + += ∑ = 7665h. - Tra bảng 44 sách mạng lưới điện ta chọn cáp bọc cao su và vật liệu tổng hợp lõi đồng cách điện bằng cao su và vật liệu tổng hợp. Không cháy vỏ bằng chì đặt trong đất có tiết diện Scáp = 50mm2 có các thông số kỹ thuật sau: S = 50mm2; Uđm = 10,5 kV; Icp = 180A. * Kiểm tra cáp theo điều kiện phát nóng lâu dài: I'cp = K1 . K2 . Icp ≥ Ilvbt Trong đó: K1: hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường nơi đặt cáp. dK1 = cp 0 cp 0 θ − θ θ − θ θcp0: nhiệt độ phát máy cho phép θcp = 600C. θ'0: nhiệt độ thực tế nơi đặt cáp θcp = 250C. θ0: nhiệt độ tính toán tiêu chuẩn θ0 = 150C. K1 = 60 25 60 15 − − = 0,88 K2: Hệ số hiệu chỉnh theo số cáp đặt song song với cáp đơn có K2 = 1 với cáp kép K2 = 0,9. - Với cáp đơn: * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 115 I'cp = 0,88 . 180 = 154,4A > Ilvbt = 161,9 A. - Kiểm tra cáp kép theo điều kiện phát nóng khi làm việc cưỡng bức: + Theo quy trình thiết bị điện các cáp có cách điện bằng cao su và vật liệu tổng hợp, điện áp không quá 10kV trong điều kiện làm việc bình thường dòng điện qua chúng không vượt quá 80% dòng điện cho phép đã hiệu chỉnh thì khi sự cố cho phép quá tải 30% trong thời gian không vượt quá 5 ngày đêm. Vậy dòng cho phép lúc này là: I'cp = 1,3 x 0,9 x 0,88 x 180 = 185,328 A + Dòng điện làm việc cưỡng bức qua cáp khi đứt 1 sợi: Icb = 2. Ilvbt = 2. 97,137 = 194,274A. Icb = 194,274 > I'cb = 187,328A. Như vậy cáp còn lại không đủ khả năng chịu được dòng cưỡng bức ta phải tiến hành chọn lại tiết diện cho đường cáp kép. Căn cứ vào giá trị dòng cưỡng bức, ta chọn tiết diện cáp kép là: Scáp kép = 70mm2 có dòng làm việc cho phép Icp = 215A. Lúc đó I'cp = 1,3 . 0,9 . 0,88 . 215 = 221,364 A. I'cp > Icb vậy điều kiện phát nóng khi sự cố thoả mãn. * Kết luận: Cáp đã chọn: Scáp đơn = 50mm2 và Scáp kép = 70mm2 đảm bảo yêu cầu kỹ thuật. 5.6.2. Chọn kháng điện và máy cắt hợp bộ cho đường dây phụ tải địa phương. 5.6.2.1. Chọn sơ bộ kháng điện đường dây: * Điều kiện chọn kháng điện: * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 116 * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 117 Phụ tải địa phương được lấy ra từ phía cuộn hạ của các máy biến áp liên lạc với máy phát F1 và F2 qua 2 kháng K1 và K2. + Dòng cưỡng bức qua mạch: Dòng cưỡng bức qua mạch được tính khi sự cố hư hỏng một kháng còn lại phải gánh chịu một lượng công suất truyền qua nó là SUFmax = 11,765MVA. Khi đó dòng cưỡng bức qua mạch được xác định: IcbK = UF max ®m S 11,765 3.U 3.10,5 = = 0,648 kA. * Căn cứ giá trị dòng cưỡng bức trong mạch, ta chọn máy cắt MC1 cho cắt dòng cáp phụ tải loại hợp bộ SF6 kiểu 8DA10 của hàng SIEMENS có các thông số kỹ tuật sau: Uđm = 12kV Iđm = 3150A Icđm = 40kA Iôđđ = 110kA. * Căn cứ giá trị dòng cưỡng bức trong mạch và các điều kiện chọn kháng. Sơ bộ ta chọn các kháng K1, K2 cùng loại kháng đơn P5A-10-650-XK%. Ta cần xác định giá trị XK% của kháng. 5.6.2.2. Xác định giá trị xuất khẩu% của kháng đã chọn sơ bộ. Ta xét điểm ngắn mạch N4, N5, N6 trên sơ đồ hình 5.4 trang 98 kháng K1, K2 phải thoả mãn các yêu cầu sau: + Khi ngắn mạch tại N5 thì các máy cắt MC1 và cáp S1 phải ổn định nhiệt, tức là: I"N5 ≤ Icắt đmMC1. I"N5 ≤ InhS1 + Khi ngắn mạch tại N6 thì các máy cắt MC2 và cáp S2 phải ổn định nhiệt tức là: I"N6 ≤ IcắtđmMC2 * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 118 I"N6 ≤ InhS2. + Dòng ổn định nhiệt của cáp S1 và cáp S2 là InhS = S.C t . Trong đó: S: Tiết diện cáp mm2. C: Hệ số cáp đòng CCu = 141 A.S 1 2 /mm2. t: thời gian cắt ngắn mạch của máy cắt MC1, MC2. - Theo đề bài thì các trạm cuối đường dây phụ tải địa phương dùng cáp đồng có tiết diện 50mm2. Các máy cắt MC2 có dòng cắt Icắtđm = 20kA. Thời gian cắt ngắn mạch tcắt MC2 = 0,5 Sec. Để đảm bảo cắt ngắn mạch chọn lọc thì thời gian cắt của các máy cắt MC1 phải lớn hơn thời gian cắt của máy cắt MC2 một cấp Δt. Chọn Δt = 0,2S ta có: tcắtđmMC1 = tcắtMC2 + Δt - 0,5 + 0,2 = 0,7 sec. + Dòng ổn định nhiệt của cáp S2 là: InhS2 = 2 2 2 S .C 50x141 t 0,5 = 8,422 kA. + Dòng ổn định nhiệt của cáp S1 là: InhS1 = 1 1 1 S .C 50.140 t 0,7 = = 7,384 kA. Ta thấy Inh1 < Inh2 → chọn kháng theo Inh1 tức là tính với N5. * Tính dòng ngắn mạch tại điểm N5: + Sơ sồ thay thế tính toán ngắn mạch như sau: N4 N5 N6 XS2 XS1 XK XHT EHT * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 119 + Trong chương III tính ngắn mạch tại điểm N4: I"N4 = 55,944kA → Điện kháng của hệ thống tính đến điểm ngắn mạch N4 là: XHT = cb" N4 I 3,303 55.944I = = 0,0590 + Khi ngắn mạch tại N5 thì dưới tác dụng của kháng K và theo điều kiện ổn định nhiệt của cáp S1 thì dòng I'N5 phải ≤ InhS1; XΣ = cb nhS1 I 3,303 I 7,384 = = 0,45 Ta có: XΣ = XHT + XK → XK = XΣ - XHT = 0,45 - 0,0590 = 0,391. Vậy XK% = XK. ®mK cb I 0,75 .100 0,391. I 3,303 = . 100 = 10% Theo quy định về chọn kháng điện cho đường dây, đối với kháng đơn thì XK% < 8%. Vì vậy với kháng đơn đã chọn sơ bộ ở trên không đảm bảo yêu cầu. Ta cần tính chọn lại với kháng kép. * Sơ đồ phân phối phụ tải cho các kháng. * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 120 Hình 5.5. Sơ đồ phân phối phụ tải cho các kháng ở chế độ vận hành. * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 121 Bảng phân phối phụt ải cho các kháng ở chế độ vận hành Bảng 5.7. Chế độ vận hành Phụ tải qua các kháng MW PĐI của K1 PĐII của K1 PĐI của K2 PĐII của K2 Bình thường 3,5 5 5 3,5 Hỏng K1 0 0 8 5 Hỏng K2 5 8 0 0 Qua bảng phân phối phụ tải cho các kháng ta thấy Pcb = 8MW. + Dòng cưỡng bức qua kháng: IcbK = 3 cb ®m P 8.10 3.U .cos 3.10,5.0,85 =ϕ 517,5 A + Căn cứ Uđm và Icb ta chọn kháng kép loại cuộn dây nhôm kiểu PbAC - 10-2x600 - XK%. Ta cần xác định kháng XK% của kháng đã chọn. XK% = XK. ®mK cb I 0,6 0,488. .100 I 3,303 = = 5,864%. Vậy ta chọn kháng kép loại PbAC - 10 - 2 - 600 - 6 có các thông số kỹ thuật: Uđm = 10kV XK% = 6%. Iđm = 600A Hệ số liên hệ K = 0,51. Tổn thất công suất 1 pha = 7,9kW. 5.6.3. Kiểm tra máy cắt hợp bộ của phụ tải địa phương. Phần 5.6.2.1. Chọn MC 1 cho các đường cáp phụ tải loại hợp bộ SF6 kiểu 8DA10 của hãng SIEMENS có các thông số kỹ thuật sau: Uđm = 12kV Iđm = 3150A. * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 122 * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 123 thể phá hỏng cách điện cuộn dây, đặc biệt cách điện ở gần trung tính này tính cách điện. Vì vậy tại trung tính máy biến áp 2 cuộn dây cần bố trí 1 chống sét van. Tuy nhiên do điện cảm của cuộn dây máy biến áp. biên độ đường sét khi tới điểm trung tính sẽ giảm một phần. Do chống sét van đặt ở trung tính được chọn có điện áp định mức giảm một cấp. Tại trung tính máy biến áp hai cuộn dây cần bố trí 1 chống sét van loại PBMT - 110 có Uđm - 110kV. Tại trung tính các máy biến áp 2 dây cuốn phía 110kV ta đặt chống sét van loại PBC - 35 có Uđm - 35kV. 220kV HT PBC - 220 B¶o vÖ thanh gãp 220kV B¶o vÖ thanh gãp 110kV PBC - 110 110kV * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 124 CHƯƠNG VI: CHỌN SƠ ĐỒ VÀ THIẾT BỊ TỰ DÙNG Để sản xuất điện năng, các nhà máy điện tiêu thụ một phần điện năng cho các cơ cấu tự dùng đảm bảo hoạt động của máy phát điện như: chuẩn bị nhiên liệu, vận chuyển nhiên liệu, bơm nước tuần hoàn, quạt gió, thắp sáng, điều khiển, tín hiệu. Điện tự dòng trong nhà máy nhiệt điện thuộc vào nhiều yếu tố: dạng nhiên liệu, áp suất ban đầu, kiểu và công thức tua bin… Chiếm khoảng 5÷8% tổng điện năng sản xuất. Tập hợp các máy công tác truyền động bằng động cơ điện lưới điện, thiết bị phân phối, máy biến áp, giảm áp, nguồn năng lượng độc lập, hệ thống điều khiển, tín hiệu, thắp sáng, tạo thành hệ thống điện tự dòng của nhà máy điện với yêu cầu cơ bản: độ tin cậy, phù hợp yêu cầu kinh tế. Các máy công tác và các điện cơ điện tương ứng của nhà máy nhiệt điện có thể chia làm 2 phần không đều nhau: - Những máy công tác đảm bảo sự làm việc của hệ thống các lò và tua bin các tổ máy. - Những máy công tác phục vụ chung có liên quan trực tiếp đến lò hơi và các tua bin, nhưng lại cần thiết cho sự làm việc của nhà máy. - Đối với nhà máy điện thiết kế ta dùng 3 cấp điện áp tự dùng là 6kV và 0,4kV nối theo sơ đồ biến áp nối tiếp, số phân đoạn bằng số tổ máy và chung PBMT-110 (PBC - 35) PBC-110 PBC-220 B¶o vÖ m¸y biÕn ¸p 2 d©y cuèn B¶o vÖ m¸y biÕn ¸p tù ngÉu * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 125 một máy biến áp dự trữ lấy điện từ cụm hạ áp và phía trên máy cắt của các bộ máy phát máy biến áp tự ngẫu liên lạc. 6.1. Chọn máy biến áp tự dùng. 6.1.1. Chọn máy biến áp cấp 1: Các máy biến áp cấp 1 có nhiệm vụ nhận điện từ đầu cực máy phát có điện áp 10,5kV cung cấp cho các phụ tải tự dòng cấp điện áp 6kV. Còn lại cung cấp tiếp cho phụ tải cấp điện áp 0,4kV. Từ đó công suất của chúng cần phải chọn phù hợp với phụ tải cực đại của các động cơ ở cấp điện áp 6kV và tổng công suất của các máy biến áp cấp 2 nối tiếp với nó. SđmBTDC1 ≥ TD maxS n Trong đó: STDmax là công suất tự dòng cực đại: STDmax = 20,93 MVA. n: là số tổ máy phát của nhà máy; n = 5. Vậy SđmBTDC1 ≥ 20,93 5 = 4,186 MVA ≈ 4186 kVA. Tra bảng II trang 83 sách hướng dẫn thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp ta chọn các máy biến áp tự dòng cấp 1 loại TM - 6300 có các thông số sau: Sđm (kVA) Điện áp Tổn thất UN% I% ΔPN Cuộn cao Cuộn hạ 6300 10,5 6,3 8 8 0,9 46,5 * Công suất của máy biến áp dự trữ cấp 1 được chọn phù hợp với chức năng của nó. Máy biến áp dự trữ cấp 1 không chỉ dùng thay thế máy biến áp công tác khi sửa chữa mà còn cung cấp cho hệ thống tự dòng trong quy trình hoạt động dừng lò. Do đó công suất cần chọn là: SđmBDTC1 = 1,5 . SđmBTDC1 = 1,5 . 4,186 = 6,279 MVA. * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 126 Vậy ta chọn máy biến áp dầu TДHC - 6300 - 10,5/6,3 có các thông số sau: Sđm (kVA) Điện áp Tổn thất UN% I% Cuộn cao Cuộn hạ ΔP0 ΔPN 6300 10,5 6,3 17,8 105 10 0,75 6.1.2. Chọn máy biến áp cấp 2: Các máy biến áp tự dòng cấp 2 dùng để cung cấp cho các phụ tải cấp điện áp 380/220V và chiếu sáng. Công suất của các loại phụ tải này thường nhro nên công suất máy biến áp thường được chọn là loại có công suất từ 630- 6300kVA. Loại lớn hơn thường không được chấp nhận vì giá thành lớn. Dòng ngắn mạch phía thứ cấp lớn. Giả thiết các phụ tải này chiếm 10% công suất phụ tải cấp 1. Khi đó ta chọn công suất mỗi máy là: SđmBC2 = 3®mBC1 10 10 .S .4,186.10 100 100 = = 627 kVA. Vậy ta chọn máy biến áp dầu có thông số như bảng sau: Loại Sđm (kVA) Điện áp Tổn thất UN% I% Cao Hạ ΔP0 ΔPN TC3-630/6,3 630 6,3 0,4 3 12 8 2 6.2. Chọn khí cụ điện tự dòng: * Chọn máy cắt hợp bộ cho mạch 6,3kV. Để chọn máy cắt hợp bộ ta tính dòng điện ngắn mạch tại N7 sau máy biến áp tự dòng dự phòng cấp 1 (DP1) với nguồn cung cấp là cả hệ thống và các máy phát điện của nhà máy. Sơ đồ thay thế tính toán điện kháng ngắn mạch: * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 127 Dòng ngắn mạch tại N4 đã tính: I"N4 = 55,994 kA. Điện kháng của hệ thống tính đến điểm ngắn mạch N4 là XHT. XHT = 0,068 Điện kháng máy biến áp tự dùng dự phòng cấp 1: XBDP1 = N cb ®m U % S 10 75 . . 100 S 100 10 = = 0,75 ≈ 1 - Dòng điện ngắn mạch tại điểm N7: I"N7 = cb cb tb HT BDP1 S 75 I 3.U 3.6,3 8,443kA X X 0,068 0,75 0,068 0,75 = = =+ + + - Dòng xung kích tại điểm N7. IXKN7 = 2 . KXK . I"N7 = 2 . 1,8 . 8,443 = 21,38 kA. Căn cứ các tính toán trên ta chọn máy cắt hợp bộ cho mạch 6,3kA loại 8DA - 10 của hãng SIEMENS có các thông số kỹ thuật như sau: Loại máy cắt Uđm (kV) Iđm (A) Icđm (kA) Iođđ (kA) 8DA10 7,2 2500 40 110 Kiểm tra máy cắt Iđm = 2500 A> Ilvcb Icđm = 40kA > I"N7 Iôđđ = 110kA > iXKN7 N4 N7 XBDP1 XHT EHT * ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V Nguyễn Văn Phòng - Trường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ N1 - K38 128 Ta không cần kiểm tra ổn định nhiệt cho máy cắt vì Iđm > 100A. Vậy các máy cắt hợp bộ chọn cho mạch 6,3kV đạt yêu cầu kỹ thuật. * Chọn máy cắt hợp bộ cho mạch 10,5kV. Tại chương V ta chọn máy cắt cho mạch 10,5 kV loại HCF3 của hãng ABB đã đạt yêu cầu kỹ thuật.