Công suất của máy biến áp dự trữ cấp I được chọn phù hợp với chức
năng của nó. Do nhà máy có thanh góp điện áp máy phát nên máy biến áp
dự trữ chỉ làm chức năng thay thế có các máy biến áp khác khi sửa chữa
vậy máy biến áp này được chọn cùng loại với máy biến áp cấp I trên.
122 trang |
Chia sẻ: lylyngoc | Lượt xem: 3404 | Lượt tải: 3
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Tốt nghiệp Nhà máy thủy điện, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Nhà máy thủy điện
59
- Điện kháng của máy biến áp tự ngẫu
XC = ( )
dmb
cbHT
N
HC
N
TC
N S
S
%U%U%U
200
1 −−− ++
= ( ) =−+
160
100203211
200
1 0,072
XT = ( )
dmb
cbHT
N
HC
N
TC
N S
S
%U%U%U
200
1 −−− ++
= ( ) =+−
160
100203211
200
1 - 0,003
XH = ( )
dmb
cbHT
N
HC
N
TC
N S
S
%U%U%U
200
1 −−− ++−
= ( ) =++−
160
100203211
200
1 0,128
Do XT = - 0,003 < thực tế ta coi như đây là 1 điện dung. Trong tính
toán ngắn mạch ta có thể bỏ qua vì giá trị quá nhỏ vì sơ đồ với điểm N1 là
đối xứng nên ta dùng phương pháp gập hình.
3.3b. Tính toán ngắn mạch theo điểm
HT
067,0
X1
∼
036,0
X2
383,0
X6
064,0
X3
F4
083,0
X4
216,0
X 2F
N1
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
60
Với
X1 = XHT + XD = 0,035 + 0,032 = 0,067
X2 = XC1 // XC2 = 2
1 0,072 = 0,036
X3 = XH1 // XH2 = 2
1 0,128 = 0,064
X4 = Xk1 // Xk2 = 2
1 0,165 = 0,083
X5 = XF1 // XF2 = 2
1 0,216 = 0,108
X6 = XB + XF4 = 0,167 + 0,216 = 0,383
X7 = (X4 + XF2) // X5 =
( )
108,0216,0083,0
108,0.216,0083,0
++
+ = 0,079
X8 = X3 + X7 = 0,064 + 0,079 = 0,143
X9 = X6 // X8 = 143,0383,0
143,0.383,0
+
X10 = X2 + X9 = 0,036 + 0,104 = 0,140
Cuối cùng ta được sơ đồ đơn giản
067,0
X1
∼
140,0
X10
N1
HT
F1,2,3,4
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
61
Giá trị tính toán - Điện kháng hệ thống
100
3000.067,0
S
S
.XX
cb
HT
1
HT
tt == = 2,01
Tra đường cong tính toán ta được
"
HTi = 0,54
iHT(∞) = 0,54
230.3
3000
U.3
S
I HTdmHT ==Σ = 7,53 kA
== ΣdmHT"HT"HT I.iI 0,54 . 7,53 = 4,066 kA
( ) ( ) == Σ∞∞ dmHTHTHT I.iI 0,54 . 7,53 = 4,066 kA
Giá trị tính toán phía nhà máy
Xtt = X10 . 100
5,62.4.140,0
S
S
cb
=
Σ
= 0,35
Tra đường cong tính toán ta được
( )" 0Fi = 2,9 iF(∞) = 2,25
230.3
25,6.4.9,2I"F = = 1,819 kA
IF(∞) = 2,25 .
230.3
5,62.4 = 1,412 kA
Cuối cùng ta được
"
F
"
HT
"
N III 1 += = 4,066 + 1,819 = 5,885kA
IN1(∞) = IHT(∞) + IF(∞) = 4,066 + 1,412 = 5,478 kA
2.9,1I.2.ki "NXK
N
XK 1
1 == .5,885 = 15,813kA
(*) Tính dòng ngắn mạch tại N2
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
62
Do N2 cùng đối xứng như N1 nên ta có thể áp dụng sơ đồ đã tính ở
N1
( ) 832F47N7 XXXX//XX 2 =++= = 0,143 đã tính ở N1
21
N
8 XXX 2 += = 0,067 + 0,036 = 0,103
2N
6X = X6 = 0,0383
383,0143,0
383,0.143,0X//XX 222 N6
N
7
N
9 +== = 0,104
Cuối cùng ta chọn được sơ đồ rút gọn
HT
∼
∼
103,0
X8
383,0
X6
143,0
X7
F1,2,3
EHT
F4
N2
103,0
X8
∼
104,0
X9
N2
F HT
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
63
100
3000.103,0
S
S
.XX
cb
HTN
8
HT
tt
2 == = 3,09 > 3
100
5,62.4.104,0
S
S
.XX
cb
FN
9
NM
tt
2 ==
Σ
= 0,26
( ) 115.3
3000.
09,3
1I.
X
E
II dm
tt
td
HT
"
HT === Σ∞ = 4,874kA
Tra đường cong tính toán ta được
( )" 0FNMi = 3,98 iF(∞) = 2,28
115.3
250.98,3I"F = = 4,995 kA
IF(∞) = 2,28 .
115.3
250 = 2,862 kA
Mà IHT(∞) = 4,874 kA
"
F
"
HT
"
N III 2 += = 4,874 + 4,995 = 9,869 kA
IN2(∞) = IHT(∞) + IF(∞) = 4,874 + 2,862 = 7,736 kA
869,9.2.9,1I.2.ki " 2NXK
N
XK
2 == = 26,518 kA
(*) Tính toán dòng ngắn mạch tại N3
Coi như máy biến áp B1 nghỉ tức là sơ đồ thay thế không có XC1, XT1
của B1 và sơ đồ thay thế còn lại như sau:
075,0
X 2C
X
HT
067,0
X1
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
64
2C
N
1
N
7 XXX 33 += = 0,067 + 0,072 = 0,139
Biến đổi Δ (XK2, XF3, XF2) → Y ( )X,X,X 3N10N9N8 33
216,0216,0165,0
216,0.165,0
XXX
X.X
X
3F2F2k
2F2kN
8
3
++=++= = 0,060
216,0216,0165,0
216,0.165,0
XXX
X.X
X
2F3F2k
3F2kN
9
3
++=++= = 0,060
165,0216,0165,0
216,0.216,0
XXX
X.X
X
2F3F2k
3F2kN
10
3
++=++= = 0,078
4FB
N
6 XXX 3 += = 0,167 + 0,216 = 0,383
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
65
Sơ đồ còn lại là
X11 = XH2 + X9 = 0,128 + 0,060 = 0,188
X12 = Xk1 + X8 = 0,165 + 0,060 = 0,225
Biến đổi Δ (X12, XF1, X10) → Y (X13, X14, X15)
X13 = 216,00225,0078,0
216,0.255,0
XXX
X.X
1F1210
1F12
++=++ = 0,094
X14 = 216,0078,0225,0
078,0.255,0
XXX
X.X
1F1012
1012
++=++ = 0,034
∼
F1
HT
∼
F4
EHT
∼ ∼
F1,2,3
N4
XK1
XF1
X13
X14
X15
X10
X8
X9
XH2
X6
X7
F2,3
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
66
X15 = 225,0078,0216,0
078,0.216,0
XXX
X.X
12101F
101F
++=++ = 0,032
Mà X16 = X14 + X11 = 0,034 + 0,188 = 0,222
Biến đổi Y → Δ thiếu
Biến đổi Y (X7, X6, X16) → Δ (X17, X18)
X17 = X7 + X16 + 139,0
222,0.383,0022,0383,0
X
X.X
6
166 ++= = 0,442
X18 = X6 + X16 + 139,0
222,0.383,0022,0383,0
X
X.X
7
166 ++= = 1,217
X19 = X18 // X15 + 032,0217,1
032,0.217,1
XX
X.X
1518
1518
+=+ = 0,031
HT
∼
N3
EHT
X18
∼
X17
139,0
X 7
383,0
X 6
222,0
X16
094,0
X13
032,0
X15
F1,2,3
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
67
Biến đổi Y → Δ thiếu
Biến đổi Y (X13, X17, X19) → Δ (X20, X21)
X20 = X17 + X13 + 031,0
092,0.442,0094,0442,0
X
X.X
19
1317 ++= = 1,876
X21 = X13 + X19 + 442,0
031,0.094,0031,0094,0
X
X.X
17
1913 ++= = 0,132
Sơ đồ đơn giản cuối cùng
100
3000.876,1
S
S
.XX
cb
HT
20
HT
tt == = 56,28 > 3
100
250.132,0
S
S
.XX
cb
F
21
HT
tt ==
Σ
= 0,33
Do 328,56XHTtt >= nên ta coi ngắn mạch ở xa
( ) 5,10.3
3000.
28,56
1II HT
HT
tt == ∞ = 2,931 kA
HT EHT
∼
442,0
X17
094,0
X13
031,0
X19
E2 3 4
X20
X21
876,1
X 20
∼
132,0
X 21
N3
EHT
F1,2,3,4 HT
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
68
Tra đường cong tính toán với FTTX ta được
iF = 3,1 iF(∞) = 2,2
kA614,42
5,10.3
250.1,3I"F ==
( ) 5,10.3
250.2,2IF =∞ = 30,42 kA
931,2III "F
"
HT
"
N3 =+= + 42,614 = 45,55 kA
IN3(∞) = IHT(∞) + IF(∞) = 2,931 + 30,42 = 33,35 kA
55,45.2.9,1I.2.kI "NXK
N
XK 3
3 == = 122,393 kA
(*) Tính ngắn mạch tại N’4
Nguồn cung cấp là máy phát F1 và sơ đồ thay thế như sau:
Ta có
100
5,62.216,0
S
S
.XX
cb
F
1F
F
tt ==
Σ
= 0,135
Tra đường cong tính toán được
( )" 0Fi = 7,21 iF(∞) = 2,72
==
5,10.3
5,62.21,7I" 4'N 24,78 kA
( ) 5,10.3
5,62.72,2I 4'N =∞ = 9,348 kA
29,1I.2.ki " 4NXK
'N
XK
4 == . 24,78 = 66,58 kA
(*) Tính dòng ngắn mạch tại N4
216,0
X 1F
HT
N’4
F1
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
69
Vận dụng kết quả tính ở phần tính N3 và biến đổi tiếp
X11 = Xk1 + X8 = 0,165 + 0,060 = 0,225
X12 = XH2 + XH2 + X9 = 0,128 + 0,060 = 0,188
X13 = X1 + XC1 // XC2 = 0,067 +
2
1 0,072 = 0,103
Sơ đồ rút gọn mới là
N4
072,0
X 2C
128,0
X 2H
165,0
X 2K
HT
067,0
X1
F2,3F2 F3
072,0
X 1C
X9 X8
165,0
X 1K
X6 XH1
XF2 X10 126,0
X 3F
∼
∼ ∼ ∼
F4
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
70
Biến đổi Δ (XH11, X12, XH1) → Y (X16, X15, X14)
X16 = 188,0225,0128,0
225,0.128,0
XXX
X.X
12111H
111H
++=++ = 0,053
X15 = 188,0225,0128,1
188,0.225,0
XXX
X.X
111H12
1112
++=++ = 0,042
X14 = 188,0225,0128,0
188,0.128,0
XXX
X.X
111H12
121H
++=++ = 0,024
X17 = X15 + X10 = 0,042 + 0,78 = 0,12
Biến đổi tiếp
Y (X7, X6, X16) → Δ thiếu (X18, X19)
HT
∼
∼
N4
EHT
X6
F2,3
103,0
X13
188,0
X12X14
128,0
X 1H
225,0
X11
X16
X15
078,0
X10
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
71
X18 = X13 + X14 + 383,0
024,0.103,0024,0103,0
X
X.X
6
1413 ++= = 0,133
X19 = X6 + X14 + 103,0
024,0.383,0024,0383,0
X
X.X
13
146 ++= = 0,496
X20 = X17 // X19 = 496,012,0
496,0.12,0
+ = 0,097
Biến đổi Y → Δ thiếu
HT
F4 ∼
EHT
X19
X18 103,0
X13
383,0
X6
024,0
X14
∼
N4
053,0
X16
12,0
X17
F2,3
HT EHT
∼
133,0
X18
053,0
X16
097,0
X20
F
X21
X22
N4
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
72
X21 = X18 + X16 + 097,0
053,0.133,0053,0133,0
X
X.X
20
1618 ++= = 0,259kA
X22 = X16 + X20 + 133,0
097,0.053,0097,0053,0
X
X.X
18
2016 ++= = 0,189kA
Sơ đồ cuối cùng
100
3000.259,0
S
S
.XX
cb
HT
21
HT
tt == = 7,77
100
5,62.3.189,0
S
S.XX
cb
22
F
tt ==
Σ
= 0,354
do HTttX = 7,77 > 3 nên ta coi ngắn mạch ở xa
( ) 5,10.3
3000.
77,7
1II HT
"
tt == ∞ = 21,23 kA
Tra đường cong tính toán với FttX ta được
90,2i"F = iF(∞) = 2,15
5,10.3
5,62.3.90,2I"F = = 29,90 kA
( ) 5,10.3
5,62.3.15,2IF =∞ = 22,17 kA
"
F
"
HT
"
4N III += = 21,23 + 29,90 = 51,13
IN4(∞) = IHT(∞) + IF(∞) = 21,23 + 22,17 = 43,4 kA
13,51.2.9,1I.2.ki " 4'NXK
4N
XK == = 137,39
(*) Tính dòng ngắn mạch tại N5
∼
HT EHT
F
189,0
X22N4
259,0
X21
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
73
Ta có thể tính IN5 như sau:
"
4'N
"
4N
"
5N III += = 24,78 + 51,13 = 75,91 kA
IN5(∞) = IN4(∞) + IN’4(∞) = 9,348 + 43,4 = 52,75 kA
"
5
5 2. NXK
N
XK IKI = = 1,9 2 . 75,91 = 203,97kA
(*) Tính dòng ngắn mạch tại N6
"
4N
"
3N
"
6N III −= = 45,55 - 24,78 = 20,77 kA
( ) ( ) ( )∞∞∞ −= 4N3N" 6N III = 33,35 - 9,348 = 24,00 kA
77,20.2.9,1I.2.KI " 6NXK
6N
XK == = 55,809 kA
Bảng tổng kết, kết quả tính ngắn mạch như sau:
I(kA)
Ni
I” I(∞) IXK
N1 5,885 5,478 15,813
N2 9,869 7,736 26,518
N3 45,55 33,35 122,393
N’4 24,78 9,348 66,58
N4 51,13 43,4 137,39
N5 75,91 52,75 203,97
N6 20,77 24,00 55,809
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
74
CHƯƠNG 4. TÍNH TOÁN KINH TẾ - KỸ THUẬT
Chọn phương án tối ưu
4.1. CHỌN MÁY CẮT VÀ DAO CÁCH LY
a. Phương án 1.
Chọn theo các điều kiện
Uđm ≥ Uđm1
Iđm ≥ Icb
Điều kiện ổn định nhiệt
BN: Xung lượng nhiệt của dòng ngắn mạch
Chỉ kiểm tra khi IôđMC ≤ 1000A
Điều kiện ổn định động điện I1dđ > IXK
Điều kiện cắt ICMC ≥ I”
Dựa vào kết quả tính Icb ở trên ta chọn máy cắt như sau:
Tên mạch
điện
Uđm
KV
Icb
KA
I” IXK
Loại
máy cắt
Uđm
KVMC
Iđm
A
IC
KA
Iôđđ
KA
Cao 220 0,259 5,789 5,579 3AQ2 245 4000 50 125
Trung 110 0,344 10,692 8,729 3AQ1 145 4000 40 100
Hạ 10,5 3,85 39,34 5,707 8FG10 15 12000 80 225
Mạch MF 10,5 3,6 33,9 90,525 8FG10 12 12500 80 225
Kháng PĐ 10,5 1,251 14,56 39,123 3AP1 123 3150 31,5 80
Chọn dao cách ly
Ni Tên mạch
Thông số tính toán
Loại dao cách ly
Thông số định mức
Icb IXK Uđm
KV
Iđm
A
Iôđđ
KA
N1 Cao 220kV 0,259 15,579 PΠHΠ - 220Π/600 220 600 60
N2 Trung 110kV 0,344 28,729 SQCPT - 123/1250 123 1250 80
N3 Hạ TN 10,5kV 3,85 105,707 PBK - 20/5000 20 5000 200
N4 MF 10,5 kV 3,6 90,525 PBK - 20/5000 20 5000 200
N6 Kháng 10,5 1,251 39,123 PBK - 20/5000 20 5000 200
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
75
b. Phương án 2
+ Máy cắt điện
Tên mạch
điện
Uđm
KV
Icb
KA
I” IXK
Loại
máy cắt
Uđm
KVMC
Iđm
A
IC
KA
Iôđđ
KA
Cao 220 0,295 5,885 5,813 3AQ2 245 4000 50 125
Trung 110 0,375 9,869 6,518 3AQ1 145 4000 40 100
Hạ 10,5 6,158 45,55 22,393 8FG10 15 12500 80 225
Mạch MF 10,5 3,608 51,13 173,39 8FG10 12 12500 80 225
Kháng PĐ 10,5 3,336 20,77 55,809 8FG10 12 12500 80 225
+ Dao cách ly
Ni Tên mạch
Thông số tính toán
Loại dao cách ly
Thông số định mức
Icb IXK Uđm
KV
Iđm
A
Iôđđ
KA
N1 Cao 220kV 0,295 5,813 PΠHΠ - 220Π/600 220 600 60
N2 Trung 110kV 0,375 26,518 PΠHΠ - 110/600 110 600 80
N3 Hạ TN10,5kV 6,158 122,393 PBK - 20/5000 20 7000 200
N4 MF 10,5 kV 3,608 137,39 PBK - 20/5000 20 5000 200
N6 Kháng 10,5 3,336 55,809 PBK - 20/5000 20 5000 200
4.2. CHỌN SƠ ĐỒ THIẾT BỊ PHÂN PHỐI
* Phía điện áp 220kV
Số mạch vào : 02
Số mạch ra : 04
Nhà máy nối với hệ thống bằng 1 lộ kép qua 2 máy biến áp liên lạc.
Do vị trí quan trọng của nhà mày đối với hệ thống nên dùng sơ đồ 2 hệ
thống thanh góp giữa 2 thanh góp có máy cắt liên lạc.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
76
110KV
F1 F2
220KV
B1 B2
F4
B4
F3
B3
MCLL
MCLL
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
77
110KV
F4
F1 F2 F3
220KV
B1
B2
B3
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
78
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
79
4.3. TÍNH TOÁN KINH TẾ, KỸ THUẬT. CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU
a. Tính toán kinh tế cho phương án 1
Nội dung tính toán kinh tế
- Vốn đầu tư cho phương án (V)
- Phí tổn vận hành hàng năm (P)
(+) Tính vốn đầu tư (V1)
Vốn đầu tư cho phương án được tính bằng số tiền mua chuyên chở
lắp đặt biến áp, tiền mua và chi phí lắp đặt các thiết bị phân phối.
V1 = VB + VTB (Rup)
Trong đó VB: Vốn đầu tư cho máy biến áp
VTB: Vốn đầu tư cho thiết bị phân phối
(*) Tính VB
Vốn đầu tư cho MBA VB được tính theo công thức sau:
VB = n . KB . VB1
Trong đó:
n: Số MBA cùng loại
kB: Hệ số tính đến tính chuyên chở và lắp đặt MBA
VB1: Tiền mua MBA
Trong sơ đồ nối điện chính của phương án có các loại MBA sau:
- 2 MBA tự ngẫu có Uđm cuộn cao = 230 (kV) giá . 150.103 (R)
Sđm = 100 (MVA)
- 2 MBA 2 cuộn dây Uđm cuộn cao = 121 (kV) giá 45.103 (R)
Sđm = 63 (MVA)
Tra bảng (4-1) (trang 39 sách TKNMĐ và TBA) ta có
KB = 1,4 đối với MBA tự ngẫu
KB = 1,5 đối với MBA 2 dây cuốn B3, B4
Ta tính được VB
VB = 2 . 1,4 . 150.103 + 2.1,5 .45.103 = 555.103 (R)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
80
(*) Tính vốn đầu tư cho thiết bị phân phối (VTB)
VTB = n1 VTB1 + n2VTB2 + …. + nVTBn
Trong đó
n1, n2… số mạch của thiết bị phân phối ứng với cấp điện áp trong sơ
đồ nối điện đã chọn (gồm MC và DCL)
+ Mạch điện áp 220kV
nMC = 5 = số mạch
VMC = 71,5.103
VMC: là giá trị của một mạch máy cắt và dao cách ly
Ta có:
VTB1 = 5 . 71,5 . 103 = 357,5.103 (R)
+ Mạch điện áp 110kV
nMC = 8
VMC = 31.103 (R)
VTB2 = 8 . 31.103 = 248.103 (R)
+ Mạch điện áp 10,5 kV
- Không kháng
nMC = 4
VMC = 15.103 R
- Có kháng
nMC = 1
VMC = 21. 103 R
VTB2 = 4 15. 103 + 1.21.103 = 81.103 (R)
Tổng vốn đầu tư cho thiết bị phân phối
VTB = VTB1 + VTB2 + VTB3 = 357,5.103 + 248.103 + 81.103
= 686,5.103 (R)
Tổng vốn đầu tư cho phương án 1 là:
VT = VB + VTB = 555.103 + 686,5.103 = 1241,5.103
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
81
= 49660.106 (VNĐ)
(+) Tính phí tổn vận hành hàng năm
Phí tổn vận hành hàng năm được tính theo công thức:
P = PK + PT + Pp
Trong đó:
PK: Tiền khấu hao hàng năm về vốn đầu tư và sửa chữa lớn Pk = aB
vB + ap . VTB (R/năm)
Trong đó:
V: Vốn đầu tư của phương án
aB: Hệ số khấu hao tu sửa MBA lấy aB = 0,06
ap: Hệ số khấu hao tu sửa thiết bị phân phối lấy ap = 0,1
Ta có:
Pk = 0,06 . 555.103 + 0,1 . 686,5.103 = 101,95.103 (R) = 4,078.109 đ
Phương pháp: Tiền chi phí về dịch vụ gồm có cải tiến sửa chữa
thường xuyên và trả lương công nhân. Chi phí này chiếm tỷ lệ nhỏ trong
chi phí vận hành hàng năm nên ta bỏ qua.
Pt: Tiền tổn thất điện năng trong các thiết bị
Pt = β . ΔA
β: Giá tiền tổn thất 1kW điện năng lấy β = 500đ/kW
ΔA: Tổn thất điện hàng năm của phương án
PT = 500 . 6710,06.103 = 3,35503.109
Tổng chi phí vận hành hàng năm của phương án
P1 = PK + Pt = 4,078 .109 + 3,355.109 = 7,433.109 đ
Vậy phương án 1 có tổng vốn đầu tư và chi phí vận hành hàng năm
V1 = 1241,5.103R = 49660.106 (VNĐ)
P1 = 185,826.103R = 7433,04.106 (VNĐ)
b. Tính toán kinh tế cho phương án 2
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
82
Tương tự như phần tính toán kinh tế phương án 1 ta tính vốn đầu tư
và phí tổn vận hành cho phương án 2.
+ Tính vốn đầu tư
V1 = 49,660 . 109 (VNĐ)
P1 = 7,433 . 109 (VNĐ)
b. Tính toán kinh tế cho phương án 2
Tương tự như phần tính toán kinh tế phương án 1 ta tính vốn đầu tư
và phí tổn vận hành cho phương án 2
+ Tính vốn đầu tư
V1 = VB + VTB (R)
Tính VB
VB = n . kB . VB
Phương án 2 có các loại MBA.
- 2 MBA tự ngẫu có Uđm cuộn cao = 230 (kV) giá 200.103 R
Sđm = 160 (MVA)
- 1 Máy biến áp 2 dòng cuốn Uđm cuộn cao = 121 (kV) giá 45.103R
Tra bảng 4-1 sách TK NMB và TBA ta có
KB = 1,3 đối với MBA tự ngẫu
KB = 1.5 đối với MBA 2 dây cuốn
Ta tính được
VB = 2 . 1,3 . 200.103 + 1,5 . 45.103 = 587,5.103 (R)
+ Tính vốn đầu tư cho thiết bị phân phối
VTB = n1 VTB1 + n2 VTB2 + … + nVTBn
Mạch điện áp 220kV
n = 5
VMC = 71,5.103 = 357,5.103 R
VTB1 = 5.71,5.103 = 357,5.103R
Mạch điện áp 10,5kV
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
83
n = 7
VMC = 31.103 R
VTB2 = 7 . 31.103 = 217.103 R
Mạch điện áp 10,5kV
- Không kháng
n = 5 có V = 15 . 103 (R)
VMC = 21.103R
- Có kháng
n = 2
VMC = 21 . 103 R
VTB3 = 2 . 21.103 + 5 . 15.103 = 117.103 (R)
Vốn đầu tư thiết bị phân phối là
VTB = VTB1 + VTB2 + VTB3 = 357,5.103 + 217.103 + 117.103 (R)
= 691,5.103 R
Tổng vốn đầu tư cho phương án 2
V2 = VB + VTB = 587,5.103 + 691,5.103 = 1279.103 R
= 51160.106 (VNĐ) = 51,160.109 đ
(+) Tính phí tổn vận hành hàng năm
P = PK + PT + PP
Với Pk = aB . VB + ap . VTB
PK = 0,06 . 587,5 .103 + 0,1 . 691,5.103 = 104,4.103 (R)
= 4,176.109 VNĐ
Pt = β . ΔA = 500 . 5613,59.103 = 2,807.109 (VNĐ)
Pp: Chi phí này chiếm tỷ lệ nhỏ nên ta bỏ qua
P2 = Pk + Pt = 4,176 . 109 + 2,807 . 109 = 6,983 . 109 VNĐ
= 174,57.103R = 6982.106 (VNĐ)
Vậy phương án 2 có tổng vốn đầu tư và phí tổn vận hành hàng năm.
V2 = 51,160. 109 (VNĐ)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
84
P2 = 6,983. 109 (VNĐ)
c. Chọn phương án tối ưu
Để chọn phương án hợp lý nhất làm phương án thiết kế 2 phương án
ta tiến hành so sánh một cách tổng hợp về cả mặt kinh tế và kỹ thuật giữa 2
phương án.
+ Về mặt kỹ thuật: Cả 2 phương án đều đáp ứng được yêu cầu kỹ
thuật của nhiệm vụ thiết kế đề ra.
+ Về mặt kinh tế
Phương án Vốn đầu tư
109 (VNĐ)
Phí tổn vận hành hàng
năm (109 VNĐ)
I 49,660 7,433
II 51,160 6,983
So sánh các số liệu trong bảng ta thấy
Thời gian thu hồi chênh lệch vốn
T =
III
III
PP
VV
−
−
T =
4502,0
56,4
9828,6433,7
660,49160,51 =−
− = 3,465
Phương án có vốn đầu tư lớn là phương án tối ưu . Phương án II tối ưu.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
85
CHƯƠNG V.
CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ DÂY DẪN
5.1. CHỌN THANH DẪN CỨNG ĐẦU CỰC MÁY PHÁT
Thanh dẫn cứng nối từ đầu cực máy phát đến cuộn hạ MBA tự ngẫu
và MBA 2 dây cuốn. Tiết diện được chọn theo đều kiện phát nóng lâu dài.
Tiết diện được chọn theo điều kiện sau:
Icb = 10,5 . Iđm = 1,05 .
5,10.3
5,62 = 3,61 kA
cbcb
hchc
cb II.KI ≥=
Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ
Khc =
0cp
xpcp
θ−θ
θ−θ
Trong đó cpθ = 700C
θxq: Nhiệt độ môi trường xung quang nơi đặt thành dẫn θxq = 350
θ0: Nhiệt độ trung bình môi trường θ0 = 250
Ta có Icb = 3610 A nên ta chọn thanh dẫn hình máng
Mà KHC = 2570
3570
−
− = 0,88
Vậy dòng cho phép hiệu chỉnh theo nhiệt độ
Ihccp = khc . Icp = 0,88 . Icp
Do đó Icp > 3,61 kA hay Icp ≥ 88,0
61,3 = 41kA
Thoả mãn điều kiện
Tra bảng III (Trang 125 - Sách thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp
- PGS. Nguyễn Hữu Khái) Ta chọn thanh dẫn đồng tiết diện hình máng có
các thông số sau:
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
86
Kích thước Tiết diện
một cực
mm2
Mô men trở kháng
(cm2)
Mômen quán tính
(cm4)
Dòng điện
cho phép
h B c r
Một thanh Hai
thanh
Wy- y0
Một thanh Hai
thanh
Wy- y0
Wxx Wyy Wxx Wyy
100 45 6 8 1010 27 5,9 58 135 18,5 290 4300
Thanh dẫn đã chọn có Icp > 1000A nên không cần kiểm tra ổn định
nhiệt khi ngắn mạch
+ Kiểm tra điều kiện ổn định động
Điều kiện kiểm tra là:
δTT = δφ + δC = cp
C
C
W
M
W
M δ≤+
φ
φ
Với thanh dẫn đồng δcp = 1400 kg/cm2
Lực tính toán tác dụng lên thanh dẫn giữa các pha
Ftt = 1,76 . 10-8 . 2XKi.a
L (kg)
Với cấp điện áp 10,5. Ta lấy L = 180cm, a = 60
Ftt = 1,76 . 10-8 . 60
180 (137,39 . 103)2 = 996,65 (KG)
Mômen uốn M = 180.
10
65,996
10
L.Ftt =
= 17939,7 (KG/cm)
Ứng xuất do lực giữa các pha
δ1 = 58
7,17939
W
M
0y0y
=
−
= 309,31 (KG/cm2)
- Lực điện động cho ngắn mạch trong cùng 1 pha gây nên trên một
đơn vị độ dài
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
87
f2 = 0,51 . 10-8 H
L . IXK . Khd
L1 = 1cm Khd = 1, h = 10,0
Vậy f2 = 0,51 . 10-8 0,10
1 (137,39.103)2 = 9,63 (KG/cm)
Khoảng cách giữa 2 miếng đệm
L1 =
( ) ( )
75,3
69,16014009,5.12
f
W12
1
1cpyy −=δ−δ
= 89,55 (cm)
→ Cần 2 đệm trung gian giữa 2 nhịp sứ
(*) Chọn sứ đỡ cho thanh dẫn cứng
Điều kiện chọn sứ
Uđm sứ ≥ Uđm mạng
Kiểm tra điều kiện ổn định động
F’đt ≤ 0,6 Fph
Trong đó
Y
hb
b
ha
Y YY
r
X X
d
Y
Y
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
88
Fph: Lực phá hoại cho phép của sứ
F’TT: Lực động điện đặt lên đầu sứ khi ngắn mạch 3 pha
F’tt = Ftt .
H
'H
Trong đó:
Ftt: Lực động điện tác dụng lên một nhịp của thanh dẫn khi có ngắn mạch 3
pha
H: Chiều cao sứ
H’: Chiều cao từ đáy sứ đến trung tâm thiết bị thanh dẫn
Theo các điều kiện trên ta chọn sứ đỡ loại φ - 20 - 2000kBY3 có các
thông số sau:
Uđm = 220V
0,6Fph = 0,6 . 2000 = 1200 kg
H = 315mm = 31,5 cm
Kiểm tra điều kiện ổn định động
Với Ftt = 996,65 KG ta có
=
+
==
5,31
2
0,105,31
65,996
H
'H.FF TT
'
TT 1154,85 KG
< 1200 kg Vậy sứ đã chọn đạt yêu cầu kỹ thuật
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
89
5.3. CHỌN DÂY DẪN VÀ THANH GÓP MỀM.
Dây dẫn được dùng nối từ cuộn cao, cuộn trung máy biến áp liên lạc
và cuộn cao máy biến áp hai cuộn dây đến thanh góp 220 KV và 110KV
tương ứng. Thanh góp ở các cấp điện áp này cũng được chọn là thanh dẫn
mền, tiết diện dây dẫn mền được chọn theo điều kiện nhiệt độ cho phép
trong chế độ làm việc lâu dài.
ở đây ta dùng dây dẫn trần có nhiệt độ cho phép lâu dài Vcp = 70 0C.
Ta coi nhiệt độ của môi trường xung quanh V0 = 35 0C.
Khi đó dòng điện cho phép làm việc lâu dài cần hiệu chỉnh theo nhiệt độ.
I’cp = Khc.Icp
với Khc = 0
0
70 35
70 25
cp
cp dm
V V
V V
− −=− − = 0,88.
5.3. Chọn tiết diện dây dẫn và thanh góp mền.
Điều kiện chọn là
cb
cp
I
'I
với Icb là dòng điện làm việc cưỡng bức của
mạch đượcc chọn.
hay Icb =
hck
1 .Icb
H
H'
Ftt
F'tt
thanh dÉn
Sø
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
90
• Mạch điện áp 220KV.
+Dòng điện cưỡng bức là Icb = 0,295 KA
Icp = 88,0
295,0 = 0,335 KA.
•Mạch điện áp 110 KV.
+Dòng điện cưỡng bức là Icb = 0,344 KA.
Icp =
0,344
0,88 = 0,390 KA.
Từ đó chọn theo bảng X (trang 130 - Sách thiết kế nhà máy điện và
trạm biến áp - PGS Nguyễn Hữu Khái) ta có bảng thông số dây dẫn loại
AC như sau:
Bảng 5.2.
Điện áp Mạch điện
Tiết diện
chuẩn
nhôm/thép
Tiết diện mm2 Đường kính mm
Icp (A) Nhôm Thép Dây dẫn Lõi thép
220 KV Phía cao MBA và thanh góp 185/128 187 128 23.1 14.7 510
110 KV
Phía trung
MBA và thanh
góp
185/128 187 128 23.1 14.7 510
5.4 Kiểm tra ổn định nhiệt khi ngắn mạch.
Tiết diện nhỏ nhất để dây dẫn ổn định nhiệt là Smin =
C
B N .
Trong đó:
BN: xung lượng nhiệt của dòng điện ngắn mạch (A2.S).
C: Hằng số phụ thuộc vào vật liệu dây dẫn ⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛
2mm
S.A .
Với dây dẫn AC có C = 70.
2mm
S.A .
*) Ở phần tính toán ngắn mạch tại điểm N - 1 ta có
HT EHT
E1, 2, 3
N1
067,0
X1
140,0
X10
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
91
Nhánh hệ thống X1 = 0,067
Điện kháng hệ thống
100
3000.065,0
S
S
.XX
cb
HT
1
HT
tt == = 2,01
Tra đường cong tính toán ta có
IHT(0) = 0,54; IHT(∞) = 0,54
i0,1 = 0,48 i0,2 = 0,5 i0,5 = 0,46
Chuyển sang đơn vị có tên
I0 = 0,54
230.3
3000 = 4,07 kA
I0,1 = 0,48 .
230.3
3000 = 3,61 kA
I0,5 = 0,46 .
230.3
3000 = 3,46 kA
I∞ = 0,54
230.3
3000 = 4,07 kA
Nhánh máy phát điện
Xtt = X10 . 100
250.140,0
S
S
cb
dmMF = = 0,35
Tra đường cong tính toán phía nhà máy
i0,1 = 2,42 i0,2 = 2,22 i0,5 = 2,05, i∞ = 2,25; i0 = 2,9
Chuyển sang đơn vị có tên
I0 = 2,9
230.3
250 = 1,82 kA
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
92
I0,1 = 2,42
230.3
250 = 1,52 kA
I0,5 = 2,05
230.3
250 = 1,29 kA
I∞ = 2,25
230.3
250 = 1,41kA
⇒ Vậy dòng ngắn mạch tại điểm N1 do hệ thống và nhà máy cung cấp
"
1N0I = 4,07 + 1,82 = 5,89 kA
"
1N1,0I = 3,61 + 1,52 = 5,13 kA
"
1N2,0I = 3,77 + 1,39 = 5,16 kA
"
1N5,0I = 3,46 + 1,29 = 4,75 kA
"
1NI∞ = 4,07 + 1,41 = 5,48 kA
Bình thường các trị số dòng điện có tên
2"
1N0I = 34,692 kA
2 2"
1N2,0I = 26,625kA
2
2"
1N1,0I = 26,317kA
2 2" 1N5,0I = 22,563kA
2
2" 1NI∞ = 30,030 kA
2
Vậy ta có xung lượng nhiệt thành phần chu kỳ
BNCK = itbi
4
1
t.I Δ∑
Ta có:
2
317,26692,34
2
II
I
2
1,0
2
02
1tb
+=+= = 30,50 kA2
2
625,26317,26
2
II
I
2
1,0
2
1,02
2tb
+=+= = 25,47 kA2
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
93
2
563,22625,26
2
II
I
2
5,0
2
2,02
3tb
+=+= = 24,59 kA2
2
030,30563,22
2
II
I
22
5,02
4tb
+=+= ∞ = 26,30 kA2
Vậy ta có xung lượng nhiệt thành phần chu kỳ
BNCK = 30,50 . 0,1 + 26,47 . 0,1 + 24,59 . 0,3 + 26,30 . 0,5
= 26,224 . 106 A2S
Xung lượng nhiệt của dòng điện ngắn mạch thành phần không chu
kỳ BNKCK = I” . Ta
Ta: Hằng số thời gian tương đương của lưới. Đối với lưới có U ≥
1000V có thể lấy Ta = 0,05s
⇒ BNKCK = 0,05 . 5,892 . 106 = 1,735.106 A2S
Vậy ta có xung lượng nhiệt toàn phần
BN = BNCK + BNKCK
= 26,224 . 106 + 1,735.106 = 27,959 . 106 A2S
Để đảm bảo ổn định nhiệt thì dây dẫn đã chọn phải có tiết diện nhỏ
nhất là:
Smin = C
BN Với dây dẫn nhôm lõi thép thì C = 88AS1/2/mm2
Ta có Smin = 88
10.959,27 6
= 60,09 mm2 < Sđã chọn=185mm2
Vậy các dây dẫn và thanh góp mềm đã chọn ở bảng 5. 2 đều đảm
bảo ổn định nhiệt
5.5 Kiểm tra điều kiện vầng quang.
Điều kiện: Uvq = 84.m.r.lg
r
a tb .
Trong đó:
a: khoảng cách trung bình giữa các pha của dây dẫn (cm).
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
94
r: bán kính ngoài của dây dẫn (cm).
m: hệ số xét đến độ xù xì bề mặt dây dẫn, với dây AC: m =
0,85
Uvq : điện áp tới hạn để phát sinh vầng quang. Khi ba pha bố
trí trên mặt phẳng ngang thì giá trị này cần giảm đi 4%.
• Đối với cấp điện áp 220KV.
Kiểm tra với dây dẫn có tiết diện chuẩn 185 mm2
có r = 1,155cm.
a = 500cm.
Ta có điện áp vầng quang tới hạn của dây dẫn pha giữa khi bố trí 3
pha trên mặt phẳng nằm ngang.
Uvq = 0,96.84.0,85.1,155.lg
155,1
500 = 208 KV < 220KV.
Không thoả mãn điều kiện vầng quang. Vì vậy ta cần chọn dây dẫn
có tiết diện lớn hơn cho mạch cuộn cao máy biến áp liên lạc.
Chọn dây dẫn AC-400/32 có r = 1,33 cm.
Khi đó:
Uvq = 0,96.84.0,85.1,33.lg
33,1
500 = 235 KV > 220KV.
⇒ Thoả mãn điều kiện phát sinh vầng quang. Do đó dây dẫn AC-
400 cũng thoả mãn điều kiện này.
• Đối với cấp điện áp 110KV
Kiểm tra với dây dẫn có tiết diện chuẩn 185 mm2
có r = 1,155cm.
a = 300cm.
Ta có điện áp vầng quang tới hạn của dây dẫn pha giữa khi bố trí 3
pha trên mặt phẳng nằm ngang.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
95
Uvq = 0,96.84.0,85.1,155.lg 155,1
300 = 191,15 KV > 110KV.
⇒ Thoả mãn điều kiện phát sinh vầng quang. Do đó dây dẫn AC-
185 cũng thoả mãn điều kiện này.
c. Điều kiện ổn định nhiệt
Hoàn toàn tương tự như cấp điện áp 220kV ta sẽ tính dòng ngắn
mạch tại N2 ở các thời điểm t = 0; 0,1; 0,2; 0,5, 1
t.
2
II
I
2
i
2
1i2
tbi Δ+= −
BNCK = t.I. 2TBi
n
1i
Δ∑
=
Δt: Khoảng chia thời gian từ khi ngắn mạch cho đến khi cắt xong
ngắn mạch.
+ Ở phần tính toán ngắn mạch tại N2 ta có:
Nhánh hệ thống X1 = 0,123
100
3000.103,0
S
S
.XX
cb
HT
8
HT
tt == = 3,09 > 3
100
250.104,0
S
S
.XX
cb
NM
9
NM
tt ==
Σ
= 0,26
Tra đường cong tính toán ta được
i(0,1) = 3,11 i(∞) = 2,28, i(0) = 3,98
i(0,2) = 2,8 i(0,5) = 2,59
2.8,1I.2.ki " 2NXK
"
2N == . 9,869 = 25,12 kA
HT EHT
E1,2, ,4
N2
123,0
X8
063,0
X0
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
96
( ) 2.8,1I.2.Ii " 2N)0(0 == = 9,869 kA
I(0,1) = i(0,1) =+=+ 874,4
115.3
250.11,3i
U3
S "
HT
dm 8,777 kA
I(0,2) = i(0,2) =+=+ 874,4
115.3
250.8,2i
U3
S "
HT
dm 8,388 kA
I(0,5) = i(0,5) =+=+ 874,4
115.3
250.59,2i
U3
S "
HT
dm 8,125kA
Các trị số trung bình bình phương
2
777,822,27
2
Ii
I
222
1,0
2
XK2
1tb
+=+= = 408,98 (kA2)
2
388,822,27
2
Ii
I
222
2,0
2
XK2
2tb
+=+= = 405,64 (kA2)
2
125,822,27
2
Ii
I
222
5,0
2
XK2
3tb
+=+= = 403,47 (kA2)
Vậy ta tính được xung lượng nhiệt chu kỳ là
BN = 2tbii
n
1i
ITΔ∑
=
= 408,98 . 0,1 + 405,94 . 0,1 + 403,47 . 0,3
= 202,53KA2 sec = 202,53 . 104 A2sec
= 2,0253.106 A2 sec
Xung lượng nhiệt của dòng điện ngắn mạch thành phần không chu
kỳ BNKCK = I” . Ta (Ta = 0,05s)
I”: dòng ngắn mạch N2 do HT và NM cung cấp
BNKCK = 0,05 . 9,8692 . 106 = 4,870 . 106 A2S
Để đảm bảo ổn định nhiệt thì dây dẫn đã chọn phải có tiết diện nhỏ
nhất là (Với C = 88AS1/2/mm2)
Smin = 88
10.895,6
C
B 6N = = 29,84 mm2 < Sđã chọn=185 mm2
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
97
C = 88 AS1/2/mm2 dây nhôm lõi thép
Ma ta đã chọn dây AC - 400 ⇒ Thoả mãn đk Schọn > Smin
5.6. CHỌN CÁP VÀ KHÁNG ĐIỆN ĐƯỜNG DÂY
a. Chọn cáp
Theo yêu cầu thiết kế phụ tải địa phương cấp điện áp 10,5kV có
P = 3 MW, cosϕ = 0,86, gồm 3 đường dây kép x 3MW x 3km
và 4 đường dây đơn.x2KW x 3km
Tiết diện cáp được chọn theo tiêu chuẩn mật độ dòng điện kinh tế
Scáp =
KT
lvBT
J
I
Ilvbt: Dòng điện làm việc bình thường
Vậy dòng điện làm việc bình thường của cáp là:
Ibt =
86,0.5,10.32
10.3 3 = 95,9A
Từ đồ thị phụ tải địa phương ta tính thời gian sử dụng công suất cực
đại.
Tmax = 365
max
ii
24
0
S
TP∑
365 x
17
2.3,152.6,132.9,112.9,112.6,132.6,134.6,13 ++++++ +
+
17
2.6,132.3,152.3,152.17 +++
= 6862 h
Do đó đối với cáp điện lực cách điện bằng giấy tẩm dầu, có JKT =
1,2 A/mm2
Tiết diện cáp kinh tế của đường dây kép
SKT = 2,1
9,95 = 79,167 mm2
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
98
Tra bảng (có Tmax = 6862h) ta chọn cáp kép có S = 120mm2, tương
ứng với Icp = 185A
Kiểm tra cáp theo điều kiện phát nóng lâu dài
K1 . K2 . Icp ≥ Ilvbt
K1: Hệ số hiệu chính theo nhiệt độ
K1 =
0cp
0cp '
θ−θ
θ−θ
θcp: Nhiệt độ phát nóng cho phép cáp θcp = 600C
θ’0: Nhiệt độ thực tế nơi đặt cáp θ’0 = 250C
θ0: Nhiệt độ tính toán tiêu chuẩn θ0 = 150C
K1 = 1560
2560
−
− = 0,88
K2: Hệ số hiệu chỉnh theo số cáp đặt song song với cáp đơn có K2 =
1
Đường dây cáp kép dòng điện bình thưòng qua cáp 124A. Không
quá 80% dòng điện cho phép đã hiệu chỉnh là 281,160A nên hệ số quá tải
của cáp kqt = 1,3
+ Ibt=
5,10.3Cos.2
10.P 3
ϕ = 95,9A
Icb= 2.Ibt =191,8A
Ö F ≥ 167,79
2,1
9,95
J
I bt ==
Ö Vậy ta chọn cáp : S=120 mm2 ; Icp =185A
+ K1 . K2. Icp ≥ Ibt
0,88.1. 185 =211,64A> 191,8A
=> Vậy cáp dã chọn đạt yêu cầu
làm việc bình thường của đường kép đơn.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
99
Ilvbt =
86,0.5,10.3
10.2 3 = 127,87A
- Tiết diện cáp kinh tế của đường đơn
SKT = 2,1
87,127 = 106,56 mm2
Tra bảng ta chọn cáp của đường cáp kép có S = 120mm2
Scáp = 120mm2 Icp cáp = 185A
+ Hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường
I’cp = k1 . Icp cáp = 0,88 . 185 = 162,8A
Vì Icp = 162,8 > Illbt = 127,87A
Vậy cáp chọn đảm bảo yêu cầu kỹ thuật
b. Chọn kháng điện đường dây
Điều kiện chọn
UđmK > Uđm mạng = 10,5 kV
IđmK > Icb
XK% được chọn theo 2 yêu cầu
- Hạn chế dòng điện ngắn mạch đến mức chọn được cáp các máy cắt
loại nhỏ nghĩa là:
I”nf ≤ Icđm của máy cắt = 21kA
Hạn chế dòng ngắn mạch để chọn cáp có tiết diện hợp lý đảm bảo
điều kiện ổn định nhiệt
I∞ ≤ Inh2min =
2
Cmin2
t
S
và "NFI < ICđm = 21kA
Trong đó Inhmin: Dòng điện ổn định nhiệt của cáp tại trạm địa phương
S2min = 70 mm2
C: Hằng số C =
min
N
S
B
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
100
t2 = Thời gian cắt của máy cắt ở trạm địa phương
t2 = 0,7 sec
Yêu cầu đối với kháng điện đơn XK% = 8%, XXK% = 12%
+ Kiểm tra ổn định nhiệt cho cáp đã chọn
1
mint
min1nh
"
8N t
C.S
II =<
Trong đó: Stmin; Tiết diện nhỏ nhất của cáp đã chọn
t1: Thời gian cắt của bảo vệ đường dây
t1 = t2 + Δt lấy Δt = 0,2 sec ta có
t1 = 0,7 + 0,2 = 0,9 sec
Dòng điện cưỡng bức qua kháng điện được tính theo công thức sau:
ILVcb =
dm
maxk
U3
S
Skmax: Công suất lớn nhất của cuộn kháng
Ta có sơ đồ bố trí phụ tải của kháng điện như sau:
K1 K2
K3
2
1,5
1,5 1,5
1,5
1,5 1,5
2 2
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
101
P(MW) Bình thường Hỏng k1 Hỏng k2
k1 5 0 6,5
k2 7 8,5 0
k3 5 6,5 6,5
Ta chọn kháng có Uđm = 10,5 kV, Iđm = 0,68A . xK% ta chọn như sau:
I”N5 =75,91KA theo kết quả ở chương 3
XHT =
91,75.5,10.3
100
I.U.3
I
"
5Ndm
cb = = 0,072
Điện cáp kháng cáp 1: XC1 = 0,072 . 3 25,10
100 = 0,19
Dòng ổn định nhiệt của cáp 1
Inhc1 =
1
11
t
C.S
S1: Tiết diện cáp 70cm2
C1: Hệ số với cáp nhôm C = 90
t1: Thời gian cắt của MC1: t1 = 0,9 sec
Thay số ta có:
9,0
90.120
1
=nhCI = 11489A = 11,489 kA
Điều kiện ≤" 7NI {Icđm1 và InhS1}
≤" 8NI {Icđm2 và InhS2}
HT EHT
N7 N8
N5
XHT XK XC1
XC2
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
102
Vậy cần chọn kháng có XK% sao cho khi ngắn mạch tại N8
≤" 8NI 7,53 kA từ sơ đồ ngắn mạch ta có tại N8
Icb =
5,10.3
100
U.3
S
dm
cb = = 5,5 kA
"
8NI được chọn bằng dòng ổn định nhiệt của cáp S2
"
8NI = 7,53 kA ⇒ XΣ = 53,7
5,5 = 0,73
Mặt khác XΣ = XHT + XK + XC1
⇒ XK = XΣ - XHT - XC1 = 0,73 - 0,072 - 0,19 = 0,468
XK% = XK . 5,5
6,0.468,0100.
I
I
cb
dmK = . 100 = 5,10%
Vậy ta chọn kháng kép dây nhôm có ký hiệu
PBAC - 10 - 600 - 8
XK% = 8%
Iđm = 600A
Tính toán kiểm tra lại kháng khi có N7
KX = 08,0.6,0
5,5.%X.
I
I
K
dm
cb = = 0,733%
733,0072,0
5,5
XX
II
KHT
cb"
7N +=+= = 6,83 (kA)
" 7NI = 6,83 < ( Inhc1) = 11,489KA
19,0733,0072,0
5,5
XXX
II
1CKHT
cb"
7N ++=++= = 5,53(kA)
" 8NI = 5,53 < ( Inhc2) =7,53
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
103
Vậy kháng đã chọn đủ yêu cầu.
=> Chọn MC môt đầu đường dây
Iđ> Icb
Icắtđ ≥ I’’=6,8KA
Iđd ≥ Ixk = 6,8 . 2 . 1,8=17,31
5.7. CHỌN MÁY BIẾN ÁP ĐO LƯỜNG
1. Chọn máy biến áp điện áp
Điều kiện chọn BU
U1đmBU = Uđm mạch
Công suất định mức S2 ≤ S2đmBU
Cấp chính xác của BU chọn tương ứng với dụng cụ đo lường nối vào
BU sơ đồ nối dây của BU phù hợp với nhiệm vụ của nó.
2. Chọn BU cho mạch 10,5 kV
Sơ đồ nối dây và kiểu nối BU phải chọn phù hợp với nhiệm vụ của
nó. Để cấp cho công tơ ta dùng hai BU một pha nối hình V/v: 2 x 3 HOM-
10 để kiểm tra cách điện trên thanh góp 10,5kV ta dùng các loại máy biến
điện áp 3 pha 5 trụ λ0/λ0Δ.
Điều kiện UđmBU = Umạng
+ Cấp chính xác: Chọn phù hợp với nhiệm vụ của BU
+ Công suất định múc tổng phụ tải nối với biến điện áp S2 bé hơn
hay bằng công suất định mức tổng phụ tải nối vào biến điện áp S2 bé hơn
hay bằng công suất định mức của biến điện áp với cấp chính xác đã chọn.
S2 ≤ SđmBU
Chọn dây dẫn nối giữa BU và các dụng cụ đo
+ Tiết diện dây dẫn được chọn sao cho tổn thất điện áp không quá
0,5% Uđm thứ cấp khi có công tơ và 3% khi không có công tơ.
+ Theo điều kiện bền cơ tiết diện tối thiểu là 1,5 mm2 đối với dây
đồng và 2,5mm2 với dây nhôm
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
104
+ Căn cứ vào các điều kiện trên sơ đồ bố trí thiết bị đo lường ta chọn
BU cho cấp điện áp 10,5kV như sau:
+ Dụng cụ đo phía thứ cấp là công tơ nên dùng hai biến điện áp một
pha nối hình V/V
Uđm = 10,5 kV
Cấp chính xác 0,5
Phụ tải của BU cần phải phân bố đồng đều cho cả hai biến điện áp
theo bảng sau:
Tên đồng hồ Ký hiệu
Phụ tải BU pha AB Phụ tải BU pha BC
W (P) VAR (Q) W (P) VAR (Q)
Vôn kế B -2 7,2
Oát kế 341 1,8 1,8
Oát kế phản kháng 241/1 1,8 1,8
Oát kế tự ghi -33 8,3 8,3
Tần số kế -340 6,5
Công tơ -670 0,66 1,62 0,66 1,62
Công tơ phản kháng WT-672 0,66 1,62 0,66 1,62
Cộng 20,4 3,24 19,72 3,24
Biện điện áp AB
S2 = 22 24,34,20 + = 20,7 (VA)
Cosϕ =
7,20
4,20 = 0,98
Biến điện áp BC
S2 = 22 24,372,19 + = 19,19 (VA)
cosϕ =
9,19
72,19
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
105
Vậy chọn BU có các thông số sau;
Loại Uđm sơ cấp (kV)
Uđm thứ
cấp (kV)
Cấp chính
xác Sđm (VA) Smax (VA)
Tổ đấu
dây
HOM-10 10,5 100 0,5 75 640 Y/Y
+ Chọn dây dẫn nối từ BU đến các đồng hồ đo
Xác định dòng điện trong các dây dẫn
Ia = 100
7,20
U
S
ab
ab = = 0,207 A
Ic = 100
9,19
U
S
ab
ab = = 0,199 A
Để đơn giản ta coi Ia = Ic = 0,2A, cosϕab = cosϕbc = 1
Như vậy dòng Ib = 2,0.3I3 a = = 0,34A
Điện áp giảm trong dây a và B bằng
ΔU = (Ia + Ib)r - (Ia + Ib) S
P.L
Giả sử khoảng cách L từ BU đến các dụng cụ đo là 40m bỏ qua góc
lệch pha giữa Ia và Ib vì trong mạch có công tơ nên ΔU = 0,5%.
Tiết diện dây dẫn cần phải chọn là:
S ≥ ( )
5,0
40.75,0.2,034,0
U
II ba +=Δ
+
= 0,756 mm2
Để đảm bảo yêu cầu độ bền cơ học ta chọn dây đồng có tiết diện S =
1,5 mm2
+ Chọn BU cho cấp điện áp 110 và 220 kV
Phụ tải phía thứ cấp của BU phía 110 và 220kV thường là các cuộn
dây điện áp của các dây đồng hồ vôn mét có tổng trở tương đối lớn nên
công suất thường nhỏ không cần tính toán phụ tải ⇒ dây dẫn thường chọn
sao cho đảm bảo độ tin bên cơ học.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
106
Nhiệm vụ chính là để kiểm tra cách điện và đo lường điện áp nên
thường chọn 3 BU một pha đấu λ0/λ0/Δ.
Căn cứ vào các nhận xét trên ta chọn BU có các thông số
Loại Uđm sơ cấp (kV)
Uđm thứ
cấp (kV)
Cấp chính
xác Sđm (VA) Smax (VA)
Tổ đấu
dây
HK-220-58 220/ 3 100/ 3 0,5 400 2000 Y/Y/Δ
b. Chọn máy biến dòng điện BI
Máy biến dòng điện được chọn theo các điều kiện sau:
+ Sơ đồ nối dây và kiểu máy: Sơ đồ nối dây tuỳ thuộc vào nhiệm vụ
của biến dòng. Kiểu biến dòng phụ thuộc vào vị trí đặt BI.
+ Điện áp định mức UđmB1 > Umạng
+ Dòng điện định mức UđmB1 ≥ Ucb
+ Cấp chính xác chọn phù hợp với yêu cầu của dụng cụ đó
+ Phụ tải thứ cấp tương ứng với mỗi cấp chính xác biến dòng có một
phụ tải định mức.
Z2 = Zcd + Zdd ≤ ZđmB1
Trong đó:
Zdc: tổng phụ tải các dụng cụ đó
Zdd: Tổng trở của dây dẫn nối từ BI đến các dụng cụ đo
+ Chọn biến dòng cho cấp điện áp máy phát (10,5 kV)
Từ sơ đồ nối dây các dụng cụ đo lường vào BI như hình vẽ ta xác
định được phụ tải cấp của BI ở các pha
Tên dụng cụ Kiểu
Phụ tải (VA)
A B C
Ampemet 302 1 1 1
Oát kế tác dụng 341 5 0 5
Oát kế tác dụng tự ghi 33 10 0 10
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
107
Oát kế phản kháng 342/1 5 0 5
Công tắc tác dụng 670 2,5 5 2,5
Công tơ phản kháng 2,5 0 2,5
Cộng 26 6 26
* Phụ tải ở các pha là
Pha A : SA = 26 (VA)
Pha B : SB = 6 (VA)
Pha C : SC = 26 (VA)
Như vậy phụ tải lớn nhất là ở pha A và C
+ Điện áp định mức của BI UđmB1 ≥ UF = 10,5 kA
+ Dòng định mức của BI IđmB1 ≥ Icb = 3,6 kA
+ Cấp chính xác 0,5 (Vì trong mạch có công tơ)
Căn cứ vào các tính toán trên ta chọn BI như sau:
Loại TWΛ - 20 - 1 có các thông số
Uđm = 20kV Z2đm = 1,2 Ω
Iđm sơ = 4000A Cấp chính xác 0,5
+ Chọn dây dẫn từ BI đến các phụ tải
Lấy khoảng cách từ BI đến các phụ tải là L = 40 m
Vì các BI nối dây theo sơ đồ sao cho hoàn toàn chiều dài tính toán là
Ltt = L = 40m.
Tổng trở tác dụng cụ đo mắc vào pha A hoặc pha C là
Zdc = 22
2
max
5
26
I
S =
cap thu dm
= 1,044 Ω
Để đảm bảo độ chính xác yêu cầu tổng phụ tải phía thứ cấp Z2 (Tính
cả dây dẫn) không được vượt quá phụ tải định mức của biến dòng nghĩa là:
Z2 = Zdc + Zdd ≤ 2 đbB1
⇒ Zdd = ZđmBI - Zdd ≤ ZđBB1
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
108
⇒ Zdd = ZđmBI - Zdc ≈ rdd = S
SL
S
dc1dmB ZZ
SL
−≥ 044,12,1
0175,0.40
−= = 4,48 mm
2
Chọn dây dẫn có tiết diện 5mm2 làm dây dẫn từ BI đến các dụng cụ
đo. Máy biến dòng đã chọn kháng không cần kiểm tra ổn định nhiệt vì có
dòng định mức sơ cấp lớn hơn 100A.
BI chọn cùng không cần kiểm tra ổn định động vì nó quyết định bởi
điều kiện ổn định động của thanh dẫn mạch máy phát.
+ Chọn BI cho cấp 110 và 220kV
Theo điều kiện
+ Uđm ≥ Umạng
Iđm ≥ Icb
Với điện áp 110kV Icb = 0,33 kA
Với điện áp 220kV Icb = 0,363 kA
Vậy chọn loại BI có thông số sau:
Thông
số Uđm
Loại BI Uđm kV
Bội số
ổn định
động
Bội số
ổn định
nhiệt
Iđm (A) Cấp
CX
Phụ
tải Ω
Iidd
kA Inh/tnhSơ Thứ
110 TΦH - 110M 110 150 43,3/3 600 5 0,5 1,2 145
220 TΦH -
220+3T
220 75 60/3 600 5 0,5 1,2 54 20,4
Sơ đồ nối các dụng cụ đo vào BU và BI
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
109
A A A W VAR Wtg
Wh VARh
A B C
a
b
c
2.HOM-10
F
U f
UdmF = 10.5KV
TP -10
M
MC
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
110
CHƯƠNG 6: SƠ ĐỒ VÀ THIẾT BỊ TỰ DUNG
Điện tự dùng của nhà máy nhiệt điện chiếm 1 lượng không phải là
lớn so với công suất của nhà máy nhưng nó giữ vai trò rất quan trọng
quyết định trực tiếp đến quá trình làm việc của nhà máy.
Thành phần máy công tác của hệ thống tự dùng nhà máy điện phụ
thuộc vào nhiều yếu tố như loại nhiên liệu công suất của tổ máy và nhà
máy nói chung, loại tuabin… Các máy công tác và các động cơ điện tương
ứng của bất kỳ nhà máy nhiệt điện nào cùng có thể chia thành hai phần.
* Những máy công tác đảm bảo sự làm việc của lò và tuốcbin của
các tổ máy
* Những máy phục vụ chung không liên quan trực tiếp đến lò hơn và
tuốcbin nhưng lại cần cho sự làm việc của nhà máy.
Trong nhà máy nhiệt điện phần lớn phụ tải của hệ thống tự dùng là
các động cơ điện có công suất lớn 200kW trở lên. Các động cơ này có thể
làm việc kinh tế với cấp điện áp 6kV. Các động cơ công suất nhỏ và thiết bị
tiêu thụ điện năng khác có thể nối vào điện áp 380/220V.
Do sự phân bố phụ tải như vậy giữa lưới điện áp 6kV và lưới điện áp
380/220V thì sơ đồ cung cấp điện hợp lý là máy biến áp nối tiếp nghĩa là
tất cả công suất được biến đổi từ điện áp của máy phát điện 10,5 kV đến
điện áp lưới chính của hệ thống 6kV.
Để đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện một cách hợp lý phân đoạn hệ
thống tự dùng phù hợp với sơ đồ nhiệt và điện của nhà máy.
Như vậy hệ thống tự dùng của nhà máy cần các máy biến áp công tác
bậc 1 để biến đổi điện áp 10kV đến 6kV, các máy biến áp công tác bậc 2
để biến đổi điện áp từ 6kV xuống điện áp 380V/220. Ngoài ra còn có các
máy biến áp công các dự, các máy biến áp công tác và dự trữ, các máy biến
áp công và dự trữ phân bố giữa các phân đoạn và thiết bị phân phối chính.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
111
Trong sơ đồ này dùng 4 máy biến áp cấp một có điện áp 10/6kV.
Một máy biến áp dự trữ có cùng công suất được nối vào hạ áp của máy
biến áp tự ngẫu liên lạc.
Cấp tự dùng 380/220 (V) cùng bố trí 4 máy biến áp 6/0,5kV và một
máy biến áp dự trữ.
Sơ đồ nối điện tự dùng toàn nhà máy
B1
~ ~
B2 B3
F3 F4 F2
~~
F1
6,3k
V
4kV
MBA
dự
trữ
cáp II
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
112
I. CHỌN MÁY BIẾN ÁP TỰ DÙNG CẤP I
Các máy biến áp Btd1, Btd2, Btd3, Btd4 là các máy biến áp cấp I chúng
có nhiệm vụ nhận điện từ thanh góp 10,5 kV cung cấp cho các phụ tải tự
dùng 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
II nối tiếp với nó.
Sđm ≥ ΣP1. k1 /η1 cosϕ1 + ΣS2k2
• Hệ số k1/η1cosϕ1 lúc làm việc bình thường chiếm khoảng 0,9
• Hệ số đồng thời k2 cũng bằng 0,9 nên ta có
Sđm ≥ (ΣP1 + ΣS2) 0,9
Trong đó
ΣP1: Tổng công suất tính toán của các máy công cụ với động cơ 6kV
nối vào phân đoạn xét (kW)
ΣP2: Tổng công suất tính toán của các máy biến áp bậc II nối vào
phân đoạn xét (MVA)
0,9 hệ số xét đến sự không đồng thời đầu tải của các công tác có
động cơ 6kV và các máy biến áp cấp II.
Trong phạm vi thiết kế ta nên chọn công suất của máy biến áp tự
dùng cấp I theo công suất tự dùng cực đại của toàn nhà máy.
Std max = 20MVA
Vậy công suất của các máy biến áp tự dùng cấp I được chọn là:
SđmB1 ≥ 4
46,21
4
S maxtd = = 5,365MVA
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
113
Tra bảng chọn loại:
Loại Sđm
KVA
Uđm cao
kV
Uđm hạ
kV
ΔP0 kW ΔPN
kW
UN% I0%
TMHC-
6300/10,5
6300 10,5 6,3 8 465 8 0,9
1. Chọn máy biến áp dự trữ cấp I.
Công suất của máy biến áp dự trữ cấp I được chọn phù hợp với chức
năng của nó. Do nhà máy có thanh góp điện áp máy phát nên máy biến áp
dự trữ chỉ làm chức năng thay thế có các máy biến áp khác khi sửa chữa
vậy máy biến áp này được chọn cùng loại với máy biến áp cấp I trên.
2. Chọn máy biến áp tự dùng cấp II
Các máy biến áp tự dùng cấp II Btd5, Btd6, Btd7, Btd8 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 nhỏ nên công suất máy biến áp thường được chọn là
loại có công suất từ 630 ÷ 1000 KVA loại lớn hơn thường không chọn
được chấp nhận vì giá thành lớn dòng ngắn mạch phía thứ cấp lớn.
Công suất của máy biến áp tự dùng cấp II được chọn như sau:
SđmB ≥ (15 ÷ 20)% SđmB (cấp I)
SđmB ≥ 4
20.
100
15 . 103 = 750 (KVA)
Tra bảng chọn loại máy biến áp TC3C - 1000/10 có thông số
Sđm KVA Uđm cao
kV
Uđm hạ
kV
ΔP0 kW ΔPN kW UN% I0%
6300 10,5 6,3 8 465 8 0,9
2 Chọn máy cắt cấp 10,5 kV
Theo kết quả tính toán ngắn mạch tại điểm N5 ở chương 3
Ta có Imaxcb= 0,032 kA
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
114
I’’=75,91 kA
iXK =203,97
Ta chọn máy cắt cấp 10,5 kV như sau:
Loại Uđm(kV) Iđm(kV) ICđm(kV) Iôdd Loại máy
cắt
8BK41 15 12,5 80 225 SF6
3.Chọn máy cắt phía mạch 6,3 kV
N5 N7
Tính toán dòng ngắn mạch tại thanh góp phân đoạn 6kV để chọn
máy cắt.
Theo kết quả tính ngắn mạch ở chương trước
Ta có " 5NI = 75,91 (kA)
Điện kháng hệ thống tính đến điểm ngắn mạch N5 là
IHTΣ = 072,0
91,75.5,10.3
100
I
I
"
6N
cb ==
Điện kháng của máy biến áp cấp 1
3,6
100.
100
8
S
S
.
100
%U
X
dmB
cbn
1B == = 1,27
⇒ XΣ = XHTΣ + XB1
= 0,072 + 1,27 = 1,342
Dòng ngắn mạch siêu quá độ thành phần chu kỳ tại N7
342,1.3,6.3
100
I
I
I cb" 5N ==
Σ
= 6,829kA
Dòng điện xung kích tại N7
HT EHT
XHT XB2
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
115
iXKN5 = 829,6.8,1.2..2 " 7 =NXK Ik = 17,384kA
Coi dòng điện làm việc cưỡng bức bằng dòng điện làm việc ở mạch
dự phòng khi khởi động hoặc dừng lò.
Icb =
3,6.3
6300
3,6.3
S 1dmB = 578A
Căn cứ vào dòng ngắn mạch tại N7 ta chọn loại máy cắt điện ít dầu
có các thông số kỹ thuật sau:
Loại máy cắt Uđm kV IđmA ICđm kA Iiđđ kA
BMΠΠ-10-100-20 10 1000 20 64
Ta không cần kiểm tra ổn định nhiệt cho máy cắt có dòng điện định
mức lớn hơn 1000A.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
116
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1 : TÍNH TOÁN PHỤ TẢI VÀ CHỌN SƠ ĐỒ NỐI
DÂY
1.1 Chọn máy phát điện ......................................................... ... . 1
1.2 Tính toán cân bằng công suất ………………………….. 1
a. phụ tải của nhà máy ............................................................ .2
b. phụ tải tự dùng của nhà máy …………………………… ... 3
c. phụ tải điện áp máy phát ……………………………..…… 4
d. phụ tải trung áp 110 kv ………………………………...…. 6
e. công suất hệ thống ............................................................... 7
f. công suất của thanh góp .......................................................7
1.3 Lựa chọn các phương nối dây ........................................... 8
CHƯƠNG2 :TÍNH TOÁN CHỌN MÁY BIẾN ÁP
phương án 1 ........................................................................................ 14
2.1 chọn máy biến áp ......................................................................... 14
2.2 tính tổn thất điện năng trong máy biến áp ………………............ 18
2.3 chọn kháng phân đoạn ……………………………………….…. 20
2.4 tính dòng cưỡng bức trên các mạch của phương án 1: .................. 23
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
117
a. phương án 2 : ...................................................................... 28
2.1chọn máy biến áp ………………………………...………...…… .28
2.2tính tổn thất điện năng trong máy biến áp …………..………...… 33
2.3chọn kháng phân đoạn ………………………………..……...….. 34
2.4tính dòng cuỡng bức ...................................................................... 35
chương 3 : tính toán ngắn mạch........................................................... 29
3.1.a chọn điểm ngắn mạch ............................................................... 38
3.2.b lập sơ đồ thay thế........................................................................ 39
3.3.a tính ngắm mạch theo điểm ..........................................................41
ΔP0 = 0,085 (MW)
T = 8760
Sđm = 160 (MVA)
ΔAB1 = ΔAB2 = 0,085 . 8760 + 2160
365 x
x [(0,19 . 35,302 + 0,19 . 19,642 + 0,57 . 54,942) . 4
+ (0,19 . 35,302 + 0,19 . 19,642 + 0,57 . 54,942) . 2
+ (0,19 . 40,652 + 0,19 . 14,292 + 0,57 . 54,942) . 2
+ (0,19 . 41,642 + 0,19 . 14,292 + 0,57 . 55,932) . 2
+ (0,19 . 47,712 + 0,19 . 19,642 + 0,57 . 67,352) . 2
+ (0,19 . 46,722 + 0,19 . 19,642 + 0,57 . 66,362) . 2
+ (0,19 . 51,812 + 0,19 . 252 + 0,57 . 76,812) . 2
+ (0,19 . 56,182 + 0,19 . 19,642 + 0,57 . 75,822) . 2
+ (0,19 . 45,742 + 0,19 . 19,642 + 0,57 . 65,382) . 2
+ (0,19 . 51,092 + 0,19 . 14,292 + 0,57 . 65,382) . 2
+ (0,19 . 40,652 + 0,19 . 14,292 + 0,57 . 54,942) . 2] =
= 1665,62 (MWh)
Tổn thất trong MBA
ΔA = ΔAB1 + ΔAB2 + ΔAbộ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
118
= 1665,62 + 1665,62 + 2282,35 = 5613,59 MWh
2.3b. Chọn kháng phân đoạn
- Phía kháng phân đoạn
+ Khi hỏng F1
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡ −−= tdmaxUFdmFBH S4
2SS.2
2
1S 1
= ⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡ −− 46,21
4
277,195,62.2
2
1 = 47,25 (MVA
a. Phân bố công suất
b. Chọn kháng phân đoạn
+ Tính công suất cưỡng bức qua kháng phân đoạn:
+ Khi sự cố 1MBA liên lạc (F1 hoặc F3)
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡ −−= tdmaxUFdmFBH s4
2SS.2
2
1S 1
= ⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡ −− 46,21
4
277,195,62.2
2
1 = 47,25 (MVA)
K1 K2
K3
2
1,5
1,5 1,5 1,5
1,5 1,5
2 2
B1 B2
SquaB SK
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
119
2.4bTính dòng cưỡng bức
Icb = 0,295 (kA) như (PA1)
- Phía cao MBA liên lạc
Ở chế độ bình thường maxCS = 56,18 (MVA)
Ở chế độ hỏng B3 maxCS = 23,24 (MVA)
Ở chế độ hỏng MBA liên lạc maxCS = 62 (MVA)
Vậy
220.3
62Imaxcb = = 0,163 (kA)
* Các mạch phía 110kV
- Đường dây kép, đường dây đơn như phương án I
( ) DcbKcb IkA375,0I = = 0,187 (kA)
- Phía cao áp MBA B3 như PA1
Icb = 0,344 (kA)
- Phía trung MBA tự ngẫu
+ Chế độ bình thường maxTS = 25 (MVA)
+ Chế độ sự cố B2 ST = 50 (MVA)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhà máy thủy điện
120
+ Chế độ sự cố B3 ST = 53,57 (MVA)
Icb =
110.3
57,53 = 0,281 (kA)
* Các mạch phía 10,5 kV
- Phía hạ MBA tự ngẫu là
Icb =
5,10.3
160.5,0.4,1
U3
S
..k
dm
dmSC
qt =α = 6,158 (kA)
- Phía máy phát
Icb =
5,10.3
5,62.5,10
U3
S
.5,10 dm = = 3,608 (kA)
- Mạch phân đoạn đã tính ở Icb = 3,336 kA
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- datn_nha_may_thuy_dien_4836.pdf