Nha May Dien

ĐỒ ÁN NHÀ MÁY ĐIỆNVÀ TRẠM BIẾN ÁP 2010

HOÀNG VĂN ĐỒNG Page 1

lêi nãi ®Çu

Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y, víi chÝnh s¸ch kinh tÕ míi, §¶ng vµ nhµ níc ta chó

träng ®Èy m¹nh c«ng nghiÖp hãa vµ hiÖn ®¹i hãa ®Êt níc.. Cïng víi sù ph¸t triÓn

m¹nh mÏ cña çc nghµnh c«ng nghiÖp, nghµnh n¨ng lîng ViÖt nam ®· cã nh÷ng

bíc tiÕn vît bËc, xøng ®¸ng víi vai trß mòi nhän vµ then chèt trong nÒn kinh

tÕ.Cïng víi viÖc x©y dùng thµnh c«ng ®êng d©y t¶i ®iÖn B¾c – Nam vµ mét sè

c«ng tr×nh lín kh¸c ,hÖ thèng ®iÖn níc ta ®· tõng bíc ®îc c¶i t¹o, n©ng cÊp. XuÊt

hiÖn ngµy cµng nhiÒu nhµ m¸y ®iÖn vµ çc tr¹m biÕn ¸p ph©n phèi ®iÖn,do ®ã s¶n

lîng còng nh chÊt lîng ®iÖn n¨ng ngµy cµng ®îc n©ng cao.

Do ®Þa h×nh níc ta cã nhiÒu ®åi nói vµ çc con s«ng lín nªn ta cã thÓ x©y dùng

çc nhµ m¸y thñy ®iÖn. Nhµ m¸y thñy ®iÖn ®em l¹i nh÷ng lîi Ých kh«ng nhá vÒ kinh

tÕ còng nh kü thuËt. Tuy nhiªn, x©y dùng nhµ m¸y thñy ®iÖn l¹i cÇn vèn ®Çu t kinh

tÕ lín vµ thêi gian x©y dùng kÐo dµi nhiÒu n¨m. Do ®ã, ®Ó theo kÞp tèc ®é ph¸t triÓn

cña nÒn kinh tÕ,®Ó ®¸p øng nhu cÇu tríc m¾t vÒ ®iÖn n¨ng ta cÇn thiÕt ph¶i x©y dùng

çc nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn : cã vèn ®Çu t Ýt h¬n ,thêi gian x©y dùng nhanh h¬n ...

ViÖc gi¶i quyÕt ®óng ®¾n çc vÊn ®Ò kinh tÕ – kü thuËt sÏ ®em l¹i lîi Ých kh«ng

nhá cho nÒn kinh tÕ vµ hÖ thèng ®iÖn.Trong bèi c¶nh ®ã, thiÕt kÕ phÇn ®iÖn nhµ m¸y

nhiÖt ®iÖn vµ tÝnh to¸n chÕ ®é vËn hµnh tèi u kh«ng chØ lµ nhiÖm vô mµ cßn lµ sù

cñng cè toµn diÖn vÒ mÆt kiÕn thøc ®èi víi mçi sinh viªn nghµnh hÖ thèng ®iÖn tríc

khi x©m nhËp thùc tÕ...

Em xin ch©n thµnh çm ¬n thÇy gi¸o híng dÉn : PGS –TS §µo Quang Th¹ch®·

híng dÉn em tËn t×nh, gióp em hoµn thµnh b¶n ®å ¸n nµy.

Sinh viªn

Hoµng v¨n ®ång

http://www.ebook.edu.vn



CH¦¥NG I

TÝNH TO¸N PHô T¶I & c©n b»ng c«ng suÊt

§Êt níc ta ®ang trªn ®µ ph¸t triÓn m¹nh theo con ®êng c«ng nghiÖp ho¸, hiÖn®¹i ho¸, v× thÕ ®iÖn n¨ng ®ãng vai trß quan träng vµ kh«ng thÓ thiÕu trong qu¸ tr×nhph¸t triÓn ®Êt níc. Sè hé dïng ®iÖn vµ lîng ®iÖn n¨ng tiªu thô kh«ng ngõng thay ®æivµ t¨ng nhanh chãng. Do vËy, ®Ó ®¶m b¶o ®é tin cËy cung cÊp ®iÖn vµ çc chØ tiªukinh tÕ ngêi ta sö dông çc ph¬ng ph¸p thèng kª, lËp nªn ®å thÞ phô t¶i ®Ó tõ ®ãlùa chän ph¬ng thøc vËn hµnh, s¬ ®å nèi ®iÖn hîp lý.

Trong nhiÖm vô thiÕt kÕ, ngêi ta thêng cho ®å thÞ phô t¶i hµng ngµy ë çc cÊp®iÖn ¸p vµ hÖ sè c«ng suÊt cña phô t¶i t¬ng øng, còng cã khi cho ®å thÞ phô t¶i hµngngµy cña toµn nhµ m¸y. Dùa vµo ®å thÞ phô t¶i ë çc cÊp ®iÖn ¸p mµ x©y dùng ®å thÞphô t¶i tæng cña toµn nhµ m¸y, ngoµi phÇn phô t¶i cña hé tiªu thô ë çc cÊp ®iÖn ¸p,phô t¶i ph¸t vÒ hÖ thèng, cßn cã phô t¶i tù dïng cña nhµ m¸y. C«ng suÊt tù dïng cñanhµ m¸y nhiÖt ®iÖn phô thuéc vµo nhiÒu yÕu tè (d¹ng nhiªn liÖu, ¸p lùc h¬i ban ®Çu,lo¹i tuabin vµ c«ng suÊt cña chóng, lo¹i truyÒn ®éng ®èi víi çc m¸y b¬m cungcÊp.v..v...) vµ chiÕm kho¶ng 5 - 8% tæng ®iÖn n¨ng ph¸t ra.

§å thÞ phô t¶i tæng hîp cña toµn nhµ m¸y thêng vÏ theo c«ng suÊt biÓu kiÕn S(MVA) ®Ó cã ®îc ®é chÝnh x¸c h¬n v× hÖ sè c«ng suÊt cña phô t¶i ë çc cÊp ®iÖn ¸pthêng kh¸c nhau. Nh vËy, dùa vµo ®å thÞ phô t¶i çc cÊp ®iÖn ¸p tiÕn hµnh tÝnhto¸n phô t¶i vµ c©n b»ng c«ng suÊt toµn nhµ m¸y theo thêi gian hµng ngµy.

1.1 Chän m¸y ph¸t ®iÖn :Nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn gåm 4 tæ m¸y, c«ng suÊt mçi m¸y lµ 55 MW.

- Chän m¸y ph¸t ®iÖn ®ång bé tuabin h¬i cã çc th«ng sè sau :

Lo¹im¸y ph¸t

Th«ng sè ®Þnh møc §iÖn kh¸ng t¬ng ®èin

v/phS

MVAP

MWU

KVcos ϕ I

KAX’’d X’d Xd

TBφ-55-2 3000 68,75 55 11,5 0,8 3,462 0,123 0,182 1,452

1.2 TÝnh to¸n phô t¶i vµ c©n b»ng c«ng suÊt :Ta x©y dùng ®å thÞ phô t¶i ë çc cÊp ®iÖn ¸p, ta cã :

Ρ% (t) = 100.P

)t(P

max

⇒ P (t) = maxP.100

)t%(P(1) ; S (t) =

ϕCos

)t(P. (2)

Trong ®ã :- S : lµ c«ng suÊt biÓu kiÕn cña phô t¶i thêi ®iÓm t.- P : lµ c«ng suÊt t¸c dông cña phô t¶i t¹i thêi ®iÓm t.- Cos ϕ : lµ hÖ sè c«ng suÊt phô t¶i.- Cos ϕ : lµ hÖ sè c«ng suÊt phô t¶i.

1. Phô t¶i ®iÖn ¸p m¸y ph¸t (®Þa ph¬ng) :




U®m = 10 KV ; Pmax = 13 MW ; Cos ϕ = 0,84theo çc c«ng thøc (1) vµ (2) ta cã b¶ng th«ng sè sau

t(h) 0-6 6-8 8-12 12-14 14-16 16-18 18-20 20-24Pdf% 60 65 85 80 90 100 70 65

Pdf(t)MVA 7,8 8,45 11,05 10,4 11,7 13 9,1 8,45Sdf(t)MVA 9,296 10,06 13,155 12,381 13,929 15,476 10,833 10,06

§å thÞ phô t¶i ®Þa ph¬ng

2. Phô t¶i ®iÖn ¸p trung :U®m = 110 KV ; Pmax = 60 MW ; Cos ϕ = 0,88 ;

t(h) 0-6 6-8 8-12 12-14 14-16 16-18 18-20 20-24PT% 60 70 95 85 100 85 70 60

PT(t)MVA 36 42 57 51 60 51 42 36ST(t)MVA 40,909 47,727 64,773 57,955 68,182 57,955 47,727 40,909

§å thÞ phô t¶i trung ¸p

9.296

13.15512.381

13.929

10.83310.06

0

5

10

15

20

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 t(h)

S (MVA)




3. Phô t¶i toµn nhµ m¸y :

PNMmax = P®m = n.P®mF = 4.55 = 220(MW) .

SNMmax = S®m = n.S®mF = 4.68,75 =275 (MVA) .

Cos ϕ = 0,8.

t(h) 0-6 6-8 8-12 12-14 14-16 16-18 18-20 20-24

PNM% 75 80 90 85 100 85 80 80

PNM(t)MVA 165 176 198 187 220 187 176 176

SNM(t)MVA 206,25 220 247,5 233,75 275 233,75 220 220

§å thÞ phô t¶i toµn nhµ m¸y

4. C«ng suÊt tù dïng :

- X¸c ®Þnh phô t¶i tù dïng cña nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn theo c«ng thøc sau :

S td (t) = α . S NMmax. ( 0,4 + 0,6.maxNM

NM

S

)t(S) ;

- Trong ®ã :

40.909

64.77357.955

68.182

47.72747.727

0

20

40

60

80

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 t(h)

S (MVA)




S td(t) : phô t¶i tù dïng t¹i thêi ®iÓm t.

S NMmax : c«ng suÊt ®Æt cña toµn nhµ m¸y.

S NM(t) : c«ng suÊt nhµ m¸y ph¸t ra t¹i thêi ®iÓm t.

α : sè phÇn tr¨m lîng ®iÖn tù dïng.S NMmax 275 (MVA) ; Tù dïng cña nhµ m¸y : α = 6,8 % ;

- TÝnh to¸n theo c«ng thøc trªn ta cã b¶ng kÕt qu¶ sau :

t(h) 0-6 6-8 8-12 12-14 14-16 16-18 18-20 20-24SNM(t)MVA 206,25 220 247,5 233,75 275 233,75 220 220Std(t)MVA 15,895 16,456 17,578 17,017 18,7 17,017 16,456 16,456

206.25

233.75247.5

220

275

220

0

50

100

150

200

250

300

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

S (MVA)

t(h)




§å thi phô t¶i tù dïng cña nhµ m¸y

5. C©n b»ng c«ng suÊt toµn nhµ m¸y vµ c«ng suÊt ph¸t vµo hÖ thèng :

- Ta x¸c ®Þnh c«ng suÊt cña toµn nhµ m¸y theo biÓu thøc :SNM(t) = S®f (t) + ST (t) + Std (t) + SHT (t)

- C«ng suÊt ph¸t vµo hÖ thèng :SHT (t) = SNM (t) – [S®f (t) + ST (t) + Std (t)]

- B¶ng tÝnh to¸n c©n b»ng c«ng suÊt toµn nhµ m¸y vµ c«ng suÊt ph¸t vµo hÖ thèng :

t(h) 0-6 6-8 8-12 12-14 14-16 16-18 18-20 20-24

Sdf(t)MVA 9,286 10,06 13,155 12,381 13,929 15,476 10,83 10,06

Std(t)MVA 15,895 16,456 17,578 17,017 18,7 17,017 16,456 16,456

ST(t)MVA 40,909 47,727 64,773 57,955 68,182 57,955 47,727 40,909

SHT(t)MVA 140,16 145,76 151,99 146,4 174,19 143,302 144,99 152,575

SNM(t)MVA 206,25 220 247,5 233,75 275 233,75 220 220

15.895

17.578

17.017

18.7

16.45616.456

15.516

16.517

17.518

18.519

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 t(h)

S (MVA)




1.3 NhËn xÐt :

Nhµ m¸y ®iÖn ®ñ kh¶ n¨ng cung cÊp cho phô t¶i yªu cÇu ë cÊp ®iÖn ¸p vµ phôt¶i ë çc cÊp ®iÖn ¸p ,ngoµi ra nhµ m¸y cßn ph¸t c«ng suÊt vÒ hÖ thèng.

-tÝnh chÊt çc phô t¶i ®iÖn ¸p

Phô t¶i ®Þa ph¬ng ë cÊp ®iÖn ¸p 10kv

Sdfmax=15,476MVA tõ (16-18)h

Sdfmin=10,06MVA tõ(6-8)vµ (20-24)

Phô t¶i cÊp ®iÖn ¸p 110kv cã

STmax=68,182MVA tõ (14-16)

STmin=40,909MVA tõ (0-6)h vµ (20-24)

Phô t¶i cña nhµ m¸y ph©n phèi kh«ng ®Òu nhau trªn 3 cÊp ®iÖn ¸p vµ gi¸ trÞ cùc ®¹i

xuÊt hiÖn kh«ng ®ång thêi víi çc phô t¶i

0

50

100

150

200

250

300

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

t(h)

S (MVA)




-vai trß cña nhµ m¸y ®iÖn thiÕt kÕ ®èi víi hÖ thèng :

Nhµ m¸y ph¸t c«ng suÊt thõa vµo hÖ thèng cã

SHTmax=174,19MVA tõ (14-16)h

SHTmin=140,16 MVA tõ (0-6)h

-Kh¶ n¨ng ph¸t triÓn cña nhµ m¸y phô thuéc vµo nhiÒu yÕu tè nh vÞ trÝ nhµ

m¸y ,®ia bµn nhµ m¸y ,nguån nhiªn liÖu ,

-do df max

F dm

16,667S= .100 = 12,121% <15%

2.S 2.68,75nªn kh«ng cÇn dïng thanh gãp

®iÖn ¸p m¸y ph¸t

-Nhµ m¸y ®iÖn thiÕt kÕ ngoµi viÖc cung cÊp ®iÖn cho çc phô t¶i ë cÊp ®iÖn ¸p

vµ tù dïng còng ph¸t vÒ hÖ thèng mét lîng c«ng suÊt ®¸ng kÓ (lín h¬n c«ng suÊt dù

tr÷ quay cña hÖ thèng )nªn ¶nh hëng rÊt lín ®Õn ®é æn ®Þnh cña hÖ thèng




ch¬ng ii

Chän s¬ ®å nèi d©y cña nhµ m¸y

2.1 §Ò xuÊt ph¬ng ¸n :A. S¬ ®å nèi ®iÖn chÝnh :

ThiÕt bÞ, MF§, MBA, ....®îc nèi víi nhau theo mét s¬ ®å nhÊt ®Þnh gäi lµ s¬ ®ånèi ®iÖn chÝnh.

S¬ ®å nèi ®iÖn phô thuéc vµo sè nguån, sè phô t¶i, c«ng suÊt nguån, c«ng suÊtphô t¶i,phô thuéc vµo tÝnh chÊt hé tiªu thô, phô thuéc vµo kh¶ n¨ng ®Çu t ....

S¬ ®å ph¶i tháa m·n ®iÒu kiÖn :+ VÒ kü thuËt :

- ®¶m b¶o an toµn cung cÊp ®iÖn theo yªu cÇu.

- §¶m b¶o an toµn cho ngêi vµ thiÕt bÞ.+ VÒ kinh tÕ :

- Vèn ®Çu t Ýt .

- DÔ vËn hµnh, thay thÕ, l¾p ®Æt, söa ch÷a.

- Sù linh ho¹t trong vËn hµnh (vËn hµnh theo nhiÒu ph¬ng ph¸p).

- Cã kh¶ n¨ng ph¸t triÓn vÒ sau.

Chän s¬ ®å nèi ®iÖn chÝnh cña nhµ m¸y ®iÖn lµ mét kh©u quan träng trong qu¸tr×nh thiÕt kÕ nhµ m¸y ®iÖn. Çc ph¬ng ¸n v¹ch ra ph¶i ®¶m b¶o cung cÊp ®iÖn liªntôc cho çc hé tiªu thô vµ ph¶i kh¸c nhau vÒ çch ghÐp nèi m¸y biÕn ¸p víi çc cÊp®iÖn ¸p, vÒ sè lîng vµ dung lîng cña m¸y biÕn ¸p, vÒ sè lîng m¸y ph¸t ®iÖn nèivµo thanh gãp ®iÖn ¸p m¸y ph¸t, sè m¸y ph¸t ®iÖn ghÐp bé víi m¸y biÕn ¸p v.v...- C«ng suÊt mçi bé m¸y ph¸t ®iÖn - m¸y biÕn ¸p kh«ng lín h¬n dù tr÷ quay cña hÖthèng.- Phô t¶i ®iÖn ¸p m¸y ph¸t lÊy rÏ nh¸nh tõ çc bé m¸y ph¸t – m¸y biÕn ¸p víi c«ngsuÊt kh«ng qu¸ 15 % c«ng suÊt bé.

- Kh«ng nèi bé hai m¸y ph¸t víi mét m¸y biÕn ¸p v× c«ng suÊt cña mét bé nh vËy sÏlín h¬n dù tr÷ quay cña hÖ thèng.

- C¶ phÝa cao vµ trung ¸p ®Òu cã trung tÝnh trùc tiÕp nèi ®Êt nªn ta sö dông m¸y biÕn¸p tù ngÉu ®Ó liªn l¹c.Tõ ®ã ta ®Ò xuÊt çc ph¬ng ¸n :

B. Çc ph¬ng ¸n :

1. Ph¬ng ¸n I :




+ ¦u ®iÓm :

Gi¶m ®îc tèi ®a sè thiÕt bÞ nèi vµo thanh gãp ®iÖn ¸p nªn gi¸ thµnh rÎ cã lîi vÒ

mÆt kinh tÕ. C¶ hai phÝa ®iÖn ¸p cao vµ ®iÖn ¸p trung ®Òu cã trung tÝnh trùc tiÕp nèi

®Êt (U ≥ 110 kV) nªn ta sö dông m¸y biÕn ¸p tù ngÉu ®Ó liªn l¹c. MÆt kh¸c, chñng

lo¹i m¸y biÕn ¸p Ýt nªn s¬ ®å dÔ chän lùa thiÕt bÞ còng nh vËn hµnh, ®é tin cËy cao,

cung cÊp ®iÖn ®¶m b¶o .

+ Nhîc ®iÓm :

Cã mét phÇn c«ng suÊt truyÒn qua hai lÇn biÕn ¸p lµm t¨ng tæn thÊt c«ng suÊt.

Nhng v× s¬ ®å trªn sö dông m¸y biÕn ¸p tù ngÉu liªn l¹c nªn tæn thÊt c«ng suÊt

kh«ng ®¸ng kÓ, cã thÓ bá qua.

2. Ph¬ng ¸n II:

+ ¦u ®iÓm :F3 F1 F2 F4

220 KV 110 KV

ST

F3F1 F2 F4

220 KVHT ST

110 KV




VÒ mÆt c«ng suÊt kh¾c phôc ®îc nhîc ®iÓm cña ph¬ng ¸n I, lu«n lu«n cung

cÊp ®ñ c«ng suÊt cho çc phô t¶i cho dï gÆp ph¶i sù cè ngõng mét trong çc m¸y. Do

®ã, ®é tin cËy cung cÊp ®iÖn ®îc n©ng cao, c¶i thiÖn ®¸ng kÓ.

+ Nhîc ®iÓm :

Chñng lo¹i m¸y biÕn ¸p nhiÒu g©y khã kh¨n trong vËn hµnh vµ söa ch÷a.

Vèn ®Çu t m¸y biÕn ¸p ®¾t h¬n so víi ph¬ng ¸n mét

3. Ph¬ng ¸n III:

NhËn xÐt :TÊt c¶ çc bé m¸y ph¸t ®iÖn – m¸y biÕn ¸p ®Òu nèi vµo thanh gãp ®iÖn ¸p cao

(220 kV) .Hai m¸y biÕn ¸p tù ngÉu dïng ®Ó liªn l¹c vµ truyÒn c«ng suÊt sang chothanh gãp ®iÖn ¸p trung. Khi x¶y ra sù cè háng mét m¸y biÕn ¸p tù ngÉu liªn l¹c,m¸y biÕn ¸p tù ngÉu cßn l¹i kh«ng ®¶m b¶o ®ñ cung cÊp cho phô t¶i ®iÖn ¸p bªntrung (110 kV).

Sè lîng vµ chñng lo¹i m¸y biÕn ¸p nhiÒu nªn kh«ng cã lîi vÒ mÆt kinh tÕ vµ g©ykhã kh¨n trong tÝnh to¸n thiÕt kÕ còng nh trong vËn hµnh, söa ch÷a.

* KÕt luËn :So s¸nh 3 ph¬ng ¸n :- Hai ph¬ng ¸n ®Çu ®Òu cã u ®iÓm ®¶m b¶o cung cÊp ®iÖn cho çc phô t¶i ë çc

cÊp ®iÖn ¸p vµ cã cÊu t¹o t¬ng ®èi ®¬n gi¶n, dÔ vËn hµnh.- Ph¬ng ¸n III tËp trung qu¸ nhiÒu chñng lo¹i m¸y biÕn ¸p ,cÊu t¹o phøc t¹p g©y

nhiÒu khã kh¨n trong vËn hµnh vµ söa ch÷a. Bªn trung ¸p kh«ng cã bé m¸y ph¸t -m¸y biÕn ¸p nªn khi sù cè 1 m¸y biÕn ¸p tù ngÉu liªn l¹c sÏ kh«ng cung cÊp ®ñ chophô t¶i, kh«ng ®¶m b¶o ®é tin cËy cung cÊp ®iÖn.

F1F4F3

HT

F2

220 KV 110 KV

ST




Do ®ã, ta thÊy hai ph¬ng ¸n I & II cã nhiÒu u ®iÓm h¬n, ®¶m b¶o ®é an toµn ,®é tin cËy, cung cÊp ®iÖn æn ®Þnh , dÔ vËn hµnh ... nªn ta chän hai ph¬ng ¸n nµy ®Óso s¸nh vÒ mÆt kinh tÕ, kÜ thuËt, chän ra ph¬ng ¸n tèi u.

2.2 Chän m¸y biÕn ¸pM¸y biÕn ¸p lµ mét thiÕt bÞ rÊt quan träng. Trong hÖ thèng ®iÖn, tæng c«ng suÊt

çc m¸y biÕn ¸p rÊt lín vµ b»ng kho¶ng 4 ÷ 5 lÇn tæng c«ng suÊt çc m¸y ph¸t ®iÖn.Do ®ã vèn ®Çu t cho m¸y biÕn ¸p còng rÊt nhiÒu. Yªu cÇu ®Æt ra lµ ph¶i chän sèlîng m¸y biÕn ¸p Ýt vµ c«ng suÊt nhá mµ vÉn ®¶m b¶o an toµn cung cÊp ®iÖn choçc hé tiªu thô. §iÒu ®ã cã thÓ ®¹t ®îc b»ng çch thiÕt kÕ hÖ thèng ®iÖn mét çchhîp lý, dïng m¸y biÕn ¸p tù ngÉu vµ tËn dông kh¶ n¨ng qu¸ t¶i cña m¸y biÕn ¸p,kh«ng ngõng c¶i tiÕn cÊu t¹o cña m¸y biÕn ¸p.

Trong hÖ thèng ®iÖn ngêi ta thêng dïng çc m¸y biÕn ¸p t¨ng ¸p vµ gi¶m ¸p, 2cuén d©y vµ 3 cuén d©y. Çc m¸y biÕn ¸p 3 pha 2 cuén d©y vµ 3 cuén d©y ®îc södông réng r·i trong hÖ thèng ®iÖn.

Trong hÖ thèng ®iÖn cã ®iÖn ¸p cao vµ trung tÝnh nèi ®Êt trùc tiÕp thêng dïngm¸y biÕn ¸p tù ngÉu. Lo¹i MBA nµy cã ®iÓm u viÖt h¬n MBA thêng : gi¸ thµnhchi phÝ vËt liÖu vµ tæn hao n¨ng lîng khi vËn hµnh cña nã nhá h¬n so víi MBAthêng cã cïng c«ng suÊt.

2.3 ph¬ng ¸n I- s¬ ®å nèi d©y

1.Chän m¸y biÕn ¸p cho ph¬ng ¸n I :- Bé m¸y ph¸t ®iÖn – m¸y biÕn ¸p hai cuén d©y :

S®mB = S®mF = 68,75(MVA).

F3F1 F2 F4

220 KVHT ST

110 KV




- Bé m¸y ph¸t ®iÖn – m¸y biÕn ¸p tù ngÉu :

S®mTN =α1 .S®mF ; α : HÖ sè cã lîi ; ( 5,0

220

110220

U

UU

C

TC =−=−=α )

- Ta cã : S®mB 75,685,0

1 ×≥ = 137,5 (MVA).

- B¶ng tham sè m¸y biÕn ¸p cho ph¬ng ¸n I :

Lo¹iMBA

S®mMVA

U®m (KV) UN%∆P0

∆PNI0%

C T H C-T

C-H T-H

C-T C-H T-H

TДЦ 80 121 _ 10,5 _ 10,5 _ 70 _ 310 _ 0,55

ATДЦTH 160 230 121 11 11 32 20 85 380 _ _ 0,5

2. Ph©n phèi c«ng suÊt : çc m¸y biÕn ¸p vµ çc cuén d©y :+ Çc bé m¸y ph¸t – m¸y biÕn ¸p hai cuén d©y vËn hµnh víi phô t¶i b»ng ph¼ngsuèt trong n¨m :

S BT =SB3=SB3= S ®mF -4

1.S tdmax = 68,75 -

4

1.18,7 = 64,075(MVA)

+ C«ng suÊt truyÒn qua m¸y biÕn ¸p tù ngÉu :- C«ng suÊt truyÒn qua cuén cao :

S c(t) = 2

1.S HT(t)

- C«ng suÊt truyÒn qua cuén trung :

S t(t) = 2

1.[S T(t) – 2.S BT]

- C«ng suÊt truyÒn qua cuén h¹ :S h(t) = S T (t) + S c(t)

- Sau khi tÝnh to¸n ta cã b¶ng ph©n phèi c«ng suÊt :

t(h) 0-6 6-8 8-12 12-14 14-16 16-18 18-20 20-24

Sc70,08 72,88 75,995 73,2 87,095 71,654 72,495 76,288

ST-43,621 -40,211 -31,69 -35,098 -29,984 -35,098 -40,211 -43,621

SH26,459 31,211 44,265 38,102 57,111 36,556 32,284 32,667

3. KiÓm tra qu¸ t¶i :* Khi lµm viÖc b×nh thêng :

C«ng suÊt ®Þnh møc cña çc m¸y biÕn ¸p chän lín h¬n c«ng suÊt cùc ®¹i nªnkh«ng cÇn kiÓm tra ®iÒu kiÖn qu¸ t¶i khi lµm viÖc b×nh thêng .




• Khi sù cèa. Sù cè mét bé m¸y ph¸t –m¸y biÕn ¸p bªn trung

- Bé m¸y ph¸t ®iÖn – m¸y biÕn ¸p hai d©y quÊn bªn trung :

SBT = S®mF -4

1Std = 68,75 –

4

1.18,7 = 64,075 (MVA).

+ §iÒu kiÖn kiÓm tra sù cè : 2αKqt .S®mTN ≥ STmax- SBT ⇒ S®mTNqt

BTmaxT

K2

SS

α−≥

S®mTN 4,1.5,0.2

075,64182,68 −≥ = 2,93 (MVA)

S®mTN = 160 (MVA) > 2,93 (MVA) tháa m·n ®iÒu kiÖn sù cè .+ Ph©n bè c«ng suÊt trªn çc cuén d©y MBA tù ngÉu khi x¶y ra sù cè :- C«ng suÊt qua cuén trung cña m¸y biÕn ¸p tù ngÉu:

ST =2

1.(STmax – SBT) =

2

1.(68,182 - 64,075) = 2,054 (MVA)

- C«ng suÊt qua cuén h¹ cña m¸y biÕn ¸p tù ngÉu :

).(111,57929,132

17,18

4

175,68

2

1

4

1MVASSSS dftddmFH =−−=−−=

- C«ng suÊt truyÒn qua cuén cao cña m¸y biÕn ¸p tù ngÉu :).(057,55054,2111,57 MVASSS THC =−=−=

- Khi ®ã, c«ng suÊt ph¸t lªn hÖ thèng lµ 174,19 (MVA), v× thÕ lîng c«ng suÊt thiÕulµ :

SthiÕu = ).(076,64057,55.219,1742 MVASS CHT =−=−Lîng c«ng suÊt thiÕu nhá h¬n dù tr÷ quay cña hÖ thèng nªn m¸y biÕn ¸p ®· chän

tho¶ m·n .• B sù cè mét m¸y biÕn ¸p tõ ngÉu liªn l¹c

F3F1 F2 F4

220 KVHT ST

110 KV

55,05755,057

2,054

2,054

57,111 64,075




+ §iÒu kiÖn kiÓm tra sù cè :

α.Kqt .S®mTN ≥ STmax- 2.SBT ⇒ S®mTNqt

BTmaxT

K

S.2S

α−≥

S®mTN = 160 (MVA) )(67,854,1.5,0

075,64.2182,68MVA−=−≥ ⇒ tháa m·n ®iÒu kiÖn.

+ XÐt ph©n bè c«ng suÊt trªn çc cuén d©y cña MBA tù ngÉu khi sù cè :- C«ng suÊt truyÒn qua cuén trung :

).(969,59075,64.2182,68.2max MVASSS BTTT −=−=−=(C«ng suÊt truyÒn tõ bªn trung ¸p (110 kV) sang nªn mang dÊu ©m)- C«ng suÊt truyÒn qua cuén h¹ cña MBA tù ngÉu :

).(146,50929,137,184

175,68

4

1MVASSSS dftddmFH =−−=−−=

- C«ng suÊt truyÒn qua cuén cao cña m¸y biÕn ¸p tù ngÉu :).(115,110)969.59(146,50 MVASSS THC =−−=−=

- Khi ®ã, c«ng suÊt ph¸t lªn hÖ thèng lµ 174,19 (MVA), v× thÕ lîng c«ng suÊt thiÕulµ :

SthiÕu = ).(075,64115,11019,174 MVASS CHT =−=−- Lîng c«ng suÊt thiÕu nhá h¬n dù tr÷ quay cña hÖ thèng nªn m¸y biÕn ¸p ®· chän

tho¶ m·n .

2.4. ph¬ng ¸n II

F3F1 F2 F4

220 KVHT ST

110 KV

110,115

50,146

64,07564,075

59,969




- Bé m¸y ph¸t ®iÖn - m¸y biÕn ¸p hai d©y quÊn bªn trung :S®mB ≥ S®mF = 68,75 (MVA).

- Bé m¸y ph¸t ®iÖn – m¸y biÕn ¸p hai d©y quÊn bªn cao :S®mB ≥ S®mF = 68,75 (MVA).

- Bé m¸y ph¸t ®iÖn – m¸y biÕn ¸p tù ngÉu :

S®mB 75,68.5,0

1≥ = 137,5 (MVA).

Lo¹iMBA

S®mMVA

U®m (KV) UN%

∆P0

∆PN

I0%C T HC-T C-H

T-H C-T C-H T-H

TДЦ 80 121 - 10,5 - 10,5 - 70 - 310 - 0,55

TДЦ 80 242 - 10,5 - 11 - 80 - 320 - 0,6

ATДЦTH 160 230 121 11 11 32 20 85 380 - - 0,5

2. TÝnh dßng ph©n phèi cho çc m¸y biÕn ¸p vµ çc cuén d©y :+ Çc bé m¸y ph¸t – m¸y biÕn ¸p hai cuén d©y vËn hµnh víi phô t¶i b»ng ph¼ngsuèt trong n¨m :

SBC = S BT = S ®mF -4

1.S tdmax = 68,75 -

4

1.18,7 = 64,075 (MVA)

+ C«ng suÊt truyÒn qua m¸y biÕn ¸p tù ngÉu :- C«ng suÊt truyÒn qua cuén cao :

[ ]BCHTc S)t(S2

1)t(S −=

- C«ng suÊt truyÒn qua cuén trung:

F3 F1 F2 F4

220 KV 110 KV

ST




[ ]BTTt S)t(S2

1)t(S −=

- C«ng suÊt truyÒn qua cuén h¹ :)t(S)t(S)t(S cth +=

t(h) 0-6 6-8 8-12 12-14 14-16 16-18 18-20 20-24

Sc 38,043 40,843 43,958 41,163 55,058 39,614 40,208 44,25

ST -11,583 -8,174 0,349 -3,06 2,054 -3,06 -8,174 -11,583

SH 26,46 32,669 44,307 38,103 57,112 36,554 32,034 32,667

3. kiÓm tra qu¸ t¶i.Khi lµm viÖc b×nh thêng.

C«ng suÊt ®Þnh møc cña çc m¸y biÕn ¸p chän lín h¬n c«ng suÊt cùc ®¹i nªnkh«ng cÇn kiÓm tra ®iÒu kiÖn qu¸ t¶i b×nh thêngKhi sù cè:a). XÐt sù cè bé m¸y ph¸t – m¸y biÕn ¸p bªn trung.

- Bé m¸y ph¸t ®iÖn – m¸y biÕn ¸p hai d©y quÊn :

tddmFB S4

1SS −= = 68,75 -

4

1.18,7 = 64,075 (MVA).

+ §iÒu kiÖn kiÓm tra sù cè :

2α maxTdmTNqt SS.K ≥ max 68,18248,701( )

2. . 2.0,5.1,4T

dmTNqt

SS MVA

K⇒ ≥ = =

Ta cã : dmTNS = 160 (MVA) > 48,701 (MVA) nªn ®iÒu kiÖn trªn tho¶ m·n .

+ Ph©n bè c«ng suÊt trªn çc cuén d©y MBA tù ngÉu khi x¶y ra sù cè :

F3 F1 F2 F4

220 KV 110 KV

STHT




- C«ng suÊt truyÒn t¶i qua cuén trung cña m¸y biÕn ¸p tù ngÉu lµ :

T Tmax

1 68,182S = .S = = 34,091 (MVA).

2 2- C«ng suÊt truyÒn t¶i qua cuén h¹ cña m¸y biÕn ¸p tù ngÉu lµ :

H dmF td df

1 1 1 1S = S - S - S = 68,75 - 18,7 - 13,929 = 57,111 (MVA).

4 2 4 2- C«ng suÊt truyÒn qua cuén cao cña m¸y biÕn ¸p tù ngÉu lµ :

57,111 34,091 23,02( ).C H TS S S MVA= − = − =C«ng suÊt cÇn ph¸t vµo hÖ thèng lµ 174,19 MVA, c«ng suÊt cßn thiÕu lµ:SthiÕu = SHT - SC = 174,19 - 23,02 = 151,17 MVALîng c«ng suÊt thiÕu ngá h¬n c«ng suÊt dù tr÷ quay cña hÖ thèng nªn m¸y biÕn ¸p®· chän thá m·n.b). sù cè mét m¸y biÕn ¸p liªn l¹c ( m¸y biÕn ¸p tù ngÉu, ST max)

- §iÒu kiÖn kiÓm tra sù cè : α. qtK .S®mTN ≥ STmax - SB

max 68,182 64,0755,867( )

. 0,5.1,4T B

dmTNqt

S SS MVA

K− −⇒ ≥ = =

M¸y biÕn ¸p ®· chän tho¶ m·n ®iÒu kiÖn qu¸ t¶i v× 160 5,867dmTNS = >- XÐt ph©n bè c«ng suÊt trªn çc cuén d©y cña MBA trong ®iÒu kiÖn sù cè :- C«ng suÊt truyÒn qua cuén trung cña m¸y biÕn ¸p :

max 68,182 64,075 4,107( ).T T BS S S MVA= − = − =- C«ng suÊt truyÒn qua cuén h¹ cña m¸y biªn ¸p :

1 168,75 18,7 13,929 50,146( ).

4 4H dmF td dfS S S S MVA= − − = − − =

- C«ng suÊt phÝa cao cña m¸y biÕn ¸p tù ngÉu :50,146 4,107 46,039( ).C H TS S S MVA= − = − =

F3 F1 F2 F4

220 KV 110 KV

STHT




- C«ng suÊt cÇn ph¸t vµo hÖ thèng lµ 174,19 MVA ,lîng c«ng suÊt cßn thiÕu lµ :SthiÕu = SHT - (SC + SB) = 174,19 - ( 46,039 + 64,075) =64,076 (MVA)

- Lîng c«ng suÊt thiÕu nhá h¬n dù tr÷ quay cña hÖ thèng (200MVA) nªn m¸y biÕn¸p ®· chän tho¶ m·n .

2.5 - TÝnh tæn thÊt c«ng suÊt vµ tæn thÊt ®iÖn n¨ng :- Tæn thÊt trong m¸y biÕn ¸p hai cuén d©y vµ m¸y biÕn ¸p tù ngÉu gåm hai phÇn:+ Tæn thÊt s¾t kh«ng phô thuéc vµo phô t¶i cña m¸y biÕn ¸p vµ b»ng tæn thÊt kh«ngt¶i cña nã.+ Tæn thÊt ®ång trong d©y dÉn phô thuéc vµo phô t¶i m¸y biÕn ¸p.

C«ng thøc tÝnh tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong m¸y biÕn ¸p ba pha hai cuén d©y trong métn¨m :

∆A 2cd = 365.(∆Po.t + ∆PN.2dmB

i2i

S

t.S∑ )

+ §èi víi m¸y biÕn ¸p tù ngÉu ba pha :

∆ATN = 365.∆Po.t + ∑ ∆+∆+∆ )t.S.Pt.S.Pt.S.P(.S

365i

2HiNHi

2TiNTi

2CiNC2

dmB

Trong ®ã :- SCi, STi, SHi : lµ c«ng suÊt t¶i qua cuén trung, cao, h¹ cña m¸y biÕn ¸p tù ngÉu

trong thêi gian t.- S i : lµ c«ng suÊt t¶i qua m¸y biÕn ¸p hai cuén d©y trong kho¶ng thêi gian t.- ∆Po : tæn hao s¾t tõ.- ∆PNm : tæn thÊt ng¾n m¹ch.

* Tæn hao ng¾n m¹ch cña çc cuén d©y trong m¸y biÕn ¸p tù ngÉu :

∆PN.C = 0,5.(∆PN.C-T + )PP

2HT.N

2HC.N

α∆−

α∆ −−

∆PN.T = 0,5.(∆PN.C-T - )PP

2HT.N

2HC.N

α∆+

α∆ −−

∆PN.C = 0,5.(- ∆PN.C-T + )PP

2HT.N

2HC.N

α∆+

α∆ −−

* Tõ çc th«ng sè trªn cña m¸y biÕn ¸p ta tÝnh ®îc tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong m¸ybiÕn ¸p trong tõng ph¬ng ¸n :

I. Ph¬ng ¸n I :a. M¸y biÕn ¸p ba pha hai d©y quÊn :

M¸y biÕn ¸p 3&4 lu«n lµm viÖc víi c«ng suÊt truyÒn qua nã SB = 64,075 (MVA)trong c¶ n¨m, do ®ã :

∆AB = 8760.(70 + 310.2

2

64,075

80) = 2355259,78 (KWh).




b. M¸y biÕn ¸p tù ngÉu :

Cã ∆PNC-T do ®ã ta lÊy ∆PNC-H = ∆PNT-H =2

1 ∆PNC-T = 190 KW.

∆PNC = 0,5.(380 +2 2

190 190

0,5 0,5− ) = 190 KW

∆PNT = 0,5.(380 -2 2

190 190

0,5 0,5+ ) = 190 KW

∆PNH = 0,5.(-380 +2 2

190 190

0,5 0,5+ ) = 570 KW

∑ i2Ci t.S = 70,082.6 + 72,882.2 + 75,9952.2 + 73,22.2 + 87,0952.2 + 71,6542.2

+ 72,4952.2 + 76,2882.4 = 133113,51 kWh

∑ i2Ti t.S = 43,6212.6 + 40,2112.2 + 31,692.2 + 35,0982.2 + 29,9842.2 + 35,0982.2

+ 40,2112.2 + 43,6212.4 = 36238,2 kWh

∑ i2Hi t.S = 26,4592.6 + 31,2112.2 + 44,2652.2 + 38,1022.2 + 57,1112.2 + 36,5562.2

+ 32,2842.2 + 32,6672.4 = 32438,87 kWh

- Tõ ®ã ta cã :

∆ATN = 8760.85 +2

365

160(190.133113,51 + 190.36238,2 + 570.32438,87 )

= 1467000,312 kWh.

* Ph¬ng ¸n I cã tæng tæn thÊt ®iÖn n¨ng cña çc m¸y biÕn ¸p trong mét n¨m lµ :∆AI = ∆AB1 + ∆AB2 + ∆AB3 + ∆AB4

= 2 . 2355259,78 + 2 .1467000,312 = 7644520,184 kWh

II. Ph¬ng ¸n II :a. M¸y biÕn ¸p ba pha hai d©y quÊn :

M¸y biÕn ¸p lu«n lµm viÖc víi c«ng suÊt truyÒn qua nã SB = 64,075 MVA trongc¶ n¨m, do ®ã :M¸y biÕn ¸p 4 bªn trung ¸p :

∆AB4 = 8760.(70 + 310.2

2

64,075

80) = 2355259,78 (KWh).

M¸y biÕn ¸p 3 bªn cao :

∆AB3 = 8760.(80 +320.2

2

64,075

80) = 2499055,26 (KWh).

b. M¸y biÕn ¸p tù ngÉu :

Cã ∆PNC-T do ®ã ta lÊy ∆PNC-H = ∆PNT-H =2

1 ∆PNC-T = 190 KW.

∆PNC = 0,5.(380 +2 2

190 190

0,5 0,5− ) = 190 KW




∆PNT = 0,5.(380 -2 2

190 190

0,5 0,5+ ) = 190 KW

∆PNH = 0,5.(-380 +2 2

190 190

0,5 0,5+ ) = 570 KW

∑ i2Ci t.S = 28,0432.6 + 40,8432.2 + 43,9582.2 + 41,1632.2 + 55,0582.2 + 39,6142.2

+ 40,0282.2 + 44,252.4 = 37393,255 kWh

∑ i2Ti t.S = 11,5832.6 + 8,1742.2 + 0,3492.2 + 3,062.2 + 2,0542.2 + 3,062.2

+ 8,1742.2 + 11,5832.4 = 1655,295 kWh

∑ i2Hi t.S = 26,462.6 + 32,6692.2 + 44,3072.2 + 38,1032.2 + 57,1122.2 + 36,5542.2

+ 32,0342.2 + 32,6672.4 = 32608,271 kWh

- Tõ ®ã ta cã :

∆ATN = 8760.85 +2

365

160(190. 37393,255 + 190. 1655,295 + 570. 32608,271)

= 1115387,802 kWh.

Ph¬ng ¸n II cã tæng tæn thÊt ®iÖn n¨ng cña çc m¸y biÕn ¸p trong mét n¨m lµ :∆AII = ∆AB1 + ∆AB2 + ∆AB4 + ∆AB3

= 2. 1115387,802 + 2499055,26 + 2355259,78 = 7085090,644 KWh

2.2.4 .TÝnh dßng ®iÖn lµm viÖc b×nh thêng vµ dßng ®iÖn lµm viÖc cìng bøc

1. Ph¬ng ¸n I :a. Çc m¹ch phÝa cao ¸p 220 KV:- M¹ch ®êng d©y :

Ibt = max 174,190,229( )

2 3. 2 3.220HT

dm

SKA

U= =

Icb = 2.Ibt = 2.0,229 = 0,458 (KA).

* M¸y biÕn ¸p liªn l¹c :- Cuén cao cña m¸y biÕn ¸p liªn l¹c khi lµm viÖc b×nh thêng:

Ibt = max 87,0950,229( ).

3. 3.220C

dm

SKA

U= =

Dßng cìng bøc ®îc xÐt trong çc trêng hîp sau :+ Khi sù cè m¸y biÕn ¸p bªn trung :

Icb =55,057

0,144( )3. 3.220

C

dm

SKA

U= =

+ Khi sù cè m¸y biÕn ¸p tù ngÉu (STmax):




Icb = 110,1150,289( )

3. 3.220C

dm

SKA

U= =

⇒Icb = max0,458; 0,289 ; 0,144) = 0,458 (KA).

b. Çc m¹ch phÝa 110 KV :* M¹ch ®êng d©y (1 ®êng d©y kÐp):

Ibt = max1 1 68,182. .

2 23. 3.110T

dm

S

U= = 0,179 (KA).

Icb = 2.Ibt =2.0,179 = 0,358 (KA)

* M¹ch m¸y biÕn ¸p nèi bé MF§ - MBA hai d©y quÊn :

Ibt = 68,750,361( )

3. 3.110dmF

dm

SKA

U= =

Icb = 1,05.Ibt =1,05.0,361 = 0,379 (KA)

* M¸y biÕn ¸p liªn l¹c :- Cuén trung cña m¸y biÕn ¸p liªn l¹c khi lµm viÖc b×nh thêng :

Ibt = 43,6210,229( ).

3. 3.110T

dm

SKA

U= =

Dßng cìng bøc ®îc xÐt trong çc trêng hîp sau :+ khi sù cè m¸y biÕn ¸p bªn trung :

Icb = 2,0540,011( )

3. 3.110T

dm

SKA

U= =

+ Khi sù cè m¸y biÕn ¸p tù ngÉu t¹i thêi ®iÓm STmax :

Icb = 59,9690,315( )

3. 3.110T

dm

SKA

U= =

⇒Icb= max (0,379 ; 0,011 ; 0,315 ; 0,358 ) = 0,379 (KA).

c. Çc m¹ch phÝa 10,5 kV :- M¹ch m¸y ph¸t :

Ibt =68,75

3,78( )3. 3.10,5

dmF

dm

SKA

U= =

Icb = 1,05.Ibt =1,05. 3,78 = 3,969 (KA).

Tæng hîp kÕt qu¶ ta cã b¶ng sau:

CÊp ®iÖn ¸p 220 KV 110 KV 10,5 KVDßng ®iÖn

0,458 KA 0,379 KA 3,969 KAIcb (kA)




II. Ph¬ng ¸n II :a. Çc m¹ch phÝa cao ¸p 220 KV:- M¹ch ®êng d©y :

Ibt = max 174,190,229( )

2 3. 2 3.220HT

dm

SKA

U= =

Icb = 2.Ibt = 2.0,229 = 0,458 (KA).

* M¸y biÕn ¸p liªn l¹c :- Cuén cao cña m¸y biÕn ¸p liªn l¹c khi lµm viÖc b×nh thêng:

Ibt = max 55,5080,146( ).

3. 3.220C

dm

SKA

U= =

Dßng cìng bøc ®îc xÐt trong çc trêng hîp sau :+ Khi sù cè m¸y biÕn ¸p bªn trung :

Icb =23,02

0,060( )3. 3.220

C

dm

SKA

U= =

+ Khi sù cè m¸y biÕn ¸p tù ngÉu (STmax):

Icb = 46,0390,121( )

3. 3.220C

dm

SKA

U= =

⇒Icb = max0,458; 0,06 ; 0,121) = 0,458 (KA).

b. Çc m¹ch phÝa 110 KV :* M¹ch ®êng d©y (1 ®êng d©y kÐp):

Ibt = max1 1 11,583. . 0,03

2 23. 3.110T

dm

S

U= = (kA).

Icb = 2.Ibt =2.0,03 = 0,06 (KA)

* M¹ch m¸y biÕn ¸p nèi bé MF§ - MBA hai d©y quÊn :

Ibt = 68,750,361( )

3. 3.110dmF

dm

SKA

U= =

Icb = 1,05.Ibt =1,05.0,361 = 0,379 (KA)

* M¸y biÕn ¸p liªn l¹c :- Cuén trung cña m¸y biÕn ¸p liªn l¹c khi lµm viÖc b×nh thêng :

Ibt = max 11,5830,061( ).

3. 3.110T

dm

SKA

U= =

Dßng cìng bøc ®îc xÐt trong çc trêng hîp sau :+ khi sù cè m¸y biÕn ¸p bªn trung :




Icb = 34,0910,179( )

3. 3.110T

dm

SKA

U= =

+ Khi sù cè m¸y biÕn ¸p tù ngÉu t¹i thêi ®iÓm STmax :

Icb = 4,1070,022( )

3. 3.110T

dm

SKA

U= =

⇒Icb= max (0,06 ;0,379; 0,179 ; 0,022) = 0,379 (KA).

c. Çc m¹ch phÝa 10,5 kV :- M¹ch m¸y ph¸t :

Ibt =68,75

3,78( )3. 3.10,5

dmF

dm

SKA

U= =

Icb = 1,05.Ibt =1,05. 3,78 = 3,969 (KA).

Tæng hîp kÕt qu¶ ta cã b¶ng sau:

CÊp ®iÖn ¸p 220 KV 110 KV 10,5 KVDßng ®iÖn

0,458 KA 0,379 KA 3,969 KAIcb (kA)




Ch¬ng Iii

TÝnh to¸n dßng ®iÖn ng¾n m¹ch

I - Môc ®Ých :Môc ®Ých tÝnh to¸n dßng ®iÖn ng¾n m¹ch lµ ®Ó lùa chän çc khÝ cô ®iÖn vµ çc

phÇn tö khi cã dßng ®iÖn ch¹y qua, nh÷ng thiÕt bÞ ®ã ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn lµmviÖc b×nh thêng vµ cã tÝnh æn ®Þnh khi cã dßng ®iÖn ng¾n m¹ch. Do vËy viÖc tÝnhto¸n ng¾n m¹ch chÝnh lµ ®Ó lùa chän çc khÝ cô ®iÖn vµ çc phÇn tö cã dßng ®iÖnch¹y qua,®êng cong tÝnh to¸n dïng ®Ó tÝnh dßng ®iÖn t¹i ®iÓm ng¾n m¹ch, biÓu thÞquan hÖ gi÷a ®é lín t¬ng ®èi cña dßng ®iÖn ng¾n m¹ch vµ ®iÖn kh¸ng tÝnh to¸n cñam¹ch ®iÖn ng¾n m¹ch t¹i nh÷ng thêi ®iÓm kh¸c nhau.

§Ó tÝnh ®îc dßng ®iÖn ng¾n m¹ch tríc hÕt ph¶i thµnh lËp s¬ ®å thay thÕ, chänçc ®¹i lîng c¬ b¶n nh : c«ng suÊt c¬ b¶n vµ ®iÖn ¸p c¬ b¶n, tÝnh ®iÖn kh¸ng çcphÇn tö.

3.1. TÝnh ®iÖn kh¸ng çc phÇn tö trong s¬ ®å thay thÕ

Ta chän : Scb =100 MVAUcb = Utb = U®mtb.

CÊp ®iÖn ¸p 220 KV cã Utb = 230 kVCÊp ®iÖn ¸p 110 KV cã Utb = 115 kVCÊp ®iÖn ¸p 10 KV cã Utb = 10,5 kV

- HÖ thèng : cbht

N

S 100X = = = 0,026

S 3800

- §êng d©y: Nhµ m¸y thiÕt kÕ ®îc nèi víi hÖ thèng b»ng mét ®êng d©y kÐp cã

chiÒu dµi L = 97 km ; SHTmax = 174,19 MVA

Dßng ®iÖn lµm viÖc b×nh thêng lµ :

HTmaxvbt

C

S 174,19I = = 0,229kA

2 3.U 2 3.220l =

24

max HTi ii=0HTmax

1 365T = . S .t = (140,16.6 + 145,76.2 + 151,99.4 + 146,4.2 + 174,19.2

S 174,19

+ 143,302.2 + 144,99.2 + 152,575.4) = 7904,818h

∑

Tra b¶ng víi d©y nh«m lâi thÐp vµ Tmax = 7904,818 h ta ®îc Jkt = 1 A/mm2

TiÕt diÖn cña ®êng d©y nèi nhµ m¸y víi hÖ thèng :




32vbt

ktkt

I 0,229 . 10F F = = = 229 mm

J 1l≥

Ta chän d©y AC - 240 cã X0 = 0,401 Ω/km, Icp = 605 A .

KiÓm tra d©y ®· chän theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng l©u dµi cho phÐp : I’cp ≥ Icb

Trong ®ã :

- Icb lµ dßng lµm viÖc cìng bøc : Icb = 2.Ilvbt = 2.0,229.103 = 558A

- I’cp lµ dßng cho phÐp lµm viÖc l©u dµi ®· hiÖu chØnh theo nhiÖt ®é n¬i ®Æt thanh

dÉn.

cp 0'cp hc cp cp vsc

cp oqd

θ - θ 70 - 35I = k .I = .I = .605 = 533,56A > I = 458A

θ - θ 70 - 25 l

VËy d©y dÉn ®· chän tho¶ m·n ®iÒu kiÖn ph¸t nãng l©u dµi cho phÐp.

Ta cã :

0 cbd 2 2

cb3

X .L S 0,401.97 100X = × = × = 0,037

2 U 2 230

X1 = Xht + Xd = 0,026 + 0,037 = 0,063

- M¸y biÕn ¸p tù ngÉu :

TÝnh ®iÖn ¸p ng¾n m¹ch çc cÊp :

( ) ( )

( ) ( )

( ) ( )

NC NC-T NC-H NT-H

NT NC-T NT-H NC-H

NH NC-H NT-H NC-T

1 1U % = × U % + U % - U % = × 11 + 32 - 20 =11,5

2 21 1

U % = × U % + U % - U % = × 11 + 20- 32 02 21 1

U % = × U % + U % - U % = × 32 + 20 - 11 =20,52 2

≈

§iÖn kh¸ng thay thÕ:




N C cbC

T N d m

N T cbT

T N d m

N H cbH

T N d m

U % S 1 1 ,5 1 0 0X = × = × = 0 ,0 7 2

1 0 0 S 1 0 0 1 6 0

U % S 0 1 0 0X = × = × = 0

1 0 0 S 1 0 0 1 6 0

U % S 2 0 ,5 1 0 0X = × = × = 0 ,1 2 8

1 0 0 S 1 0 0 1 6 0

Do ®ã, ta cã : X2 = X3 = XC = 0,072 ; X4 = X5 = XH = 0,128 ; XT = 0

- M¸y biÕn ¸p hai d©y quÊn bªn trung :

N cb6 7

dm

U % S 10,5 100X = X = × = × = 0,131

100 S 100 80

- M¸y biÕn ¸p hai d©y quÊn bªn cao :

N cb7

dm

U % S 11 100X = × = × = 0,138

100 S 100 80

- M¸y ph¸t ®iÖn :

" cb8 9 10 11 d

Fdm

S 100X = X = X = X = X × = 0,123× = 0,179

S 68,75

3.2. Ph¬ng ¸n I :

S¬ ®å nèi ®iÖn nh sau

Chän çc ®iÓm ng¾n m¹ch trªn h×nh vÏ




S¬ ®å thay thÕ

+ TÝnh dßng ng¾n m¹ch t¹i çc ®iÓm ng¾n m¹ch tÝnh to¸n :

* §iÓm ng¾n m¹ch N1 :

HT

220kV 110kV

F1 F2 F3 F4

N1 N2

N3

N4N5

X2

X4

N4

N5

E1

X8 X9

E2

N3

X3

X5

X1

N1

E HT

E3

X11X10

E4

X6 X7

N2




CÊp ®iÖn ¸p 220 KV, çc thiÕt bÞ nh : m¸y c¾t ,dao çch ly... ta nªn chän cïng mét

lo¹i .V× vËy, ta chän N1 lµ ®iÓm ng¾n m¹ch trªn thanh gãp 220 KV. Nguån cung cÊp

bao gåm tÊt c¶ çc m¸y ph¸t ®iÖn cña nhµ m¸y thiÕt kÕ vµ hÖ thèng.

- N1 lµ ®iÓm ng¾n m¹ch cã tÝnh chÊt ®èi xøng , sau khi thu gän s¬ ®å ta cã :

X12 = 036,02

072,0

2232 ==

XX

X13 = 154,02

179,0128,0

229584 =+=

+=

+ XXXX

X14 = 155,02

179,0131,0

22117106 =+=

+=

+ XXXX

- PhÝa nhµ m¸y ta ghÐp nguån l¹i :

X15 = (X13//X14) ntX12 ⇒ X15 = 113,0036,0155,0154,0

155,0.154,0.23

1413

1413 =++

=++

XXX

XX.

- S¬ ®å tèi gi¶n lµ :

X8/0,179 X9

E2

X2/ 0,072

X4/0,128

0,082

X1/ 0,063

E3

X11

X7/ 0,131

E1 E4

EHT

X3

X5

X6

X10

X13/ 0,154

X12/ 0,023

N1

E3,4

X14/ 0,12

EHT

E12




- Nh¸nh hÖ thèng cã møc ®iÖn kh¸ng tÝnh to¸n lµ :

XttHT = ==100

3100.063,0.1

cb

dmHT

S

SX 1,953

- Tra ®êng cong tÝnh to¸n ta cã :

I CK(0) = 0,5 ; I CK(∞) = 0,52

- Dßng ng¾n m¹ch phÝa hÖ thèng :

I’’HT (0)= I CK(0). )(89,3

230.3

3100.5,0

.3KA

U

S

cb

HT ==

I’’HT(∞) = I CK(∞). )(045,4230.3

3100.52,0

.3KA

U

S

cb

HT ==

- §iÖn kh¸ng tÝnh to¸n phÝa nhµ m¸y :

XttNM = ==100

75,68.4.113,0.15

cb

NM

S

SX 0,311


I CK(0) = 3,2 ; I CK(∞) = 2,25

- Dßng ng¾n m¹ch phÝa nhµ m¸y cung cÊp :

I’’NM = I CK(0). )(209,2

230.3

75,68.4.2,3

.3KA

U

S

cb

NM ==

I “NM(∞) = I CK(∞). )(553,1230.3

85,67.4.25,2

.3KA

U

S

cb

NM ==

- Dßng ng¾n m¹ch t¹i N1 :

I’’N1 = I’’

HT + I’’NM = 3,89 + 2,209 = 6,099 (KA).

IN1(∞) = IHT(∞) + INM(∞) = 4,045 + 1,533 = 5,578 (KA).

- Dßng ®iÖn xung kÝch :

IXKN1 = 2 .Kxk. I’’

N1 = 2 .1,8.6,099 = 15,53 (KA)

* §iÓm ng¾n m¹ch N2 :

ht

X1/ 0,063

X15/ 0,113

E 1,2,3,4E




- N2 lµ ®iÓm ng¾n m¹ch cã tÝnh chÊt ®èi xøng , sau khi thu gän s¬ ®å ta cã :

X12 = X1 + 099,02

072,0063,0

22 =+=

X

X13 = 154,02

179,0128,0

2

)( 95 =+=+XX

X14 = 155,02

179,0131,0

2

)( 117 =+=+ XX

- GhÐp çc nguån E1,2 vµ E3,4 ta cã :

X15 = (X13 // X14) = 077,0155,0154,0

155,0.154,0.

1413

1413 =+

=+ XX

XX

- S¬ ®å tèi gi¶n lµ :


XttHT = ==100

3100.099,0.12

cb

dmHT

S

SX 3,069

E4

HT

E1 E2E3

N2X10,063

X20,072

X30,072

X50,128

X40,128

X80,179

X90,179

X60,131

X7

0,131

X10

0,179X11

0,179

X X

E HT

120,099

E 1234

150,077

N2

N2

X 120,099

0,154

EHT

E 12

X 130,155

E 34

X 14




(XttHT = 3,069 > 3)

- Dßng ng¾n m¹ch phÝa hÖ thèng t¹i mäi thêi ®iÓm :

I’’HT =

ttHTX

1. )(071,5

115.3

3100.

069,3

1

.3KA

U

S

cb

dmHT ==


XttNM = ==100

75,68.4.077,0.15

cb

NM

S

SX 0,212

- Tra ®êng cong tÝnh to¸n ta cã : I CK(0) = 4,9 ; I CK(∞)= 2,5


I’’NM = I CK(0). )(765,6

115.3

75,68.4.9,4

.3KA

U

S

cb

NM ==

I NM(∞) = I CK(∞). )(452,3115.3

75,68.4.5,2

.3KA

U

S

cb

NM ==


I’’N2 = I’’

HT + I’’NM = 5,071 + 6,765 = 11,836 (KA).

IN2(∞) = I HT(∞) + INM(∞) = 5,071 + 3,452 = 8,523 (KA).

- Dßng ®iÖn xung kÝch :


N2 = 2 .1,8.11,836 = 30,13 (KA)

* §iÓm ng¾n m¹ch N3

E4

HT

E3

X1

2 X

50,128

0,179

6

0,179 0,179

0,072 X X7

40,128

X 3

E2

N3

0,063

0,072

XX

X9

0,131 0,131

X10 X11




- Thu gän çc kh¸ng :

X12 = X1 + 099,02

072,0063,0

22 =+=

X.

X13 = X4 = 0,128

X14 = 155,02

179,0131,0

2

)( 106 =+=+ XX

X15 = X5 + X9 = 0,128 + 0,179 = 0,307

- GhÐp nguån E2 víi nguån E3,4 ta cã :

X16 = (X14//X15) = 103,0307,0155,0

307,0.155,0 =+

.

+ S¬ ®å rót gän :

- BiÕn ®æi Y (X12, X13, X16) → ∆(X17, X18) bá nh¸nh c©n b»ng ta cã :

X17 = X12 + X13 + 350,0103,0

128,0.099,0128,0099,0

.

16

1312 =++=X

XX

X18 = X13 + X16 + 364,0099,0

103,0.128,0103,0128,0

.

12

1613 =++=X

XX


Xtt1 = ==100

3100.35,0.17

cb

dmHT

S

SX 10,85

(XttHT = 10,85 > 3)


I’’HT =

ttHTX

1. )(71,15

5,10.3

3100.

85,10

1

.3KA

U

S

cb

dmHT ==

X13/ 0,128

EHT

X16/ 0,103X12/ 0,099

E2,3,4

E 2,3,4EHT

X17/ 0,350 X18/ 0,364

EE

X120,099

0,307

HT

E34

HT

X150,155

E2

X14

N3

X130,128





XttNM = ==100

75,68.3.364,0.18

cb

NM

S

SX 0,751


I CK(0) = 1,36 ; I CK(∞) = 1,4


I’’NM = I CK(0). )(424,15

5,10.3

75,68.3.36,1

.3KA

U

S

cb

NM ==

INM(∞) = I CK(∞). )(877,155,10.3

75,68.3.4,1

.3KA

U

S

cb

NM ==


I’’N3 = I’’

HT + I’’NM = 15,71 + 15,424 = 31,134 (KA).

IN3(∞) = I HT(∞) + INM(∞) = 15,71 +15,877 = 31,587 (KA).

Dßng ®iÖn xung kÝch :


N3 = 2 .1,8.31,134 = 79,254 (KA).

* §iÓm ng¾n m¹ch N4:

Nh»m chän khÝ cô ®iÖn m¹ch tù dïng, nguån cung cÊp gåm hÖ thèng vµ tÊt c¶ çc

m¸y ph¸t cña nhµ m¸y ®iÖn thiÕt kÕ. Do nguån cung cÊp cho ®iÓm ng¾n m¹ch N4

chØ cã m¸y ph¸t F1 nªn ta cã s¬ ®å thay thÕ tÝnh to¸n ng¾n m¹ch nh sau:

Ta cã : SdmΣ = SFdm = 68,75 MVA

dm

Σ

tt 8cb

S 68,75X = X × = 0,179× = 0,123

S 100⇒

Tra ®êng cong tÝnh to¸n ta ®îc : Itt(0) = 8 ; Itt(∞) = 2,75

Dßng ®iÖn c¬ b¶n tÝnh to¸n :

X

E 1

8

0,179 N4




dm

Σ

dm

Σ

tb

S 68,75I = = = 3,780kA

3.U 3.10,5

VËy dßng ng¾n m¹ch t¹i N4 lµ :

"N 4 t t d m

Σ

"N 4 t t d m

Σ

I ( 0 ) = I ( 0 ) . I = 8 .3 ,7 8 = 3 0 ,2 4 k A

I ( ) = I ( ) . I = 2 ,7 5 .3 ,7 8 = 1 0 ,3 9 5 k A∞ ∞

Dßng xung kÝch t¹i ®iÓm ng¾n m¹ch N4 lµ :

"xkN 3 xk N 4I = 2 .k .I (0) = 2 .1,8.30,24 = 76,978 kA

e. TÝnh to¸n ng¾n m¹ch t¹i ®iÓm N5

Dßng ng¾n m¹ch t¹i N4 lµ:" " "

3 4N N NI I I= +

" " "N 5 N 3 N 4

" " "N 5 N 3 N 4

I ( 0 ) = I ( 0 ) + I ( 0 ) = 3 1 ,1 3 4 + 3 0 ,2 0 4 = 6 1 ,3 3 8 k A

I ( ) = I ( ) + I ( ) = 3 1 ,5 8 7 + 1 0 ,3 9 6 = 4 1 ,9 3 8 k A∞ ∞ ∞

Dßng xung kÝch t¹i ®iÓm ng¾n m¹ch N5 lµ:

"xkN5 xk N5I = 2.k .I (0) = 2.1,8.60,641 = 156,141kA

B¶ng kÕt qu¶ tÝnh to¸n ng¾n m¹ch cho ph¬ng ¸n 1 :

I”N(kA) I’’N∞ (kA) Ixk(kA)

N1 6,099 5,578 15,53

N2 11,836 8,532 31,13

N3 31,134 31,587 79,254

N4 30,24 10,395 76,978

N5 61,338 41,398 156,414

3.3. ph¬ng ¸n 2




S¬ ®å thay thÕ

a. TÝnh to¸n ng¾n m¹ch t¹i ®iÓm N1

LËp vµ biÕn ®æi s¬ ®å thay thÕ :

N1

X 10,063

X 20,072

X 30,072

X 50,128

X 40,128

X 80,179

X 70,131

X 60,138

X 90,179

X 110,179

X100,179

EHT

E 1 E 2 E 4E 3

N3

N2

N5N4

HT

220kV 110kV

F1 F2 F3F4

N2

N3

N4N5

N1




§iÓm ng¾n m¹ch N1 cã tÝnh chÊt ®èi xøng, sau khi thu gän s¬ ®å ta cã :

10

212

4 813

14 5 9

15 6

X 0,072X = = = 0,036

2 2

X + X 0,128 + 0,179X = = = 0,154

2 2

X = X + X =0,131 + 0,179 = 0,31

X =X +X =0,138+0,179=0,317

NhËp hai nguån E12 vµ E4 l¹i :

13 1416 12

13 14

X .XX = X +

X + X

0,154.0,310,036 0,139

0,154 0,31= + =

+

NhËp hai nguån E3 vµ E124 l¹i :

N1

X 10,063

X 20,072

X 30,072

X 50,128

X 40,128

X80,179

X 70,131

X60,138

X90,179

X110,179

X100,179

EHT

E 1 E 2 E 4E 3

N1

X 10,063

0,036

0,154

0,31

EHT

E4E12

X12

X13

X14

0,317

E3

X15

N1

X 10,063

0,139

E 124

EHT

X160,317

E 3

X15




15 1617

15 16

X .X 0,317.0,139X = = = 0,097

X + X 0,317 + 0,139

Ta ®îc s¬ ®å rót gän nh sau :

TÝnh dßng ng¾n m¹ch t¹i ®iÓm N1 ë çc thêi ®iÓm t = 0 vµ t =

- PhÝa nh¸nh hÖ thèng : SdmΣ1 = SHT = 3100 MVA ta cã:

dm

Σ1

tt1 1cb

S 3100X = X × = 0,063× =1,953

S 100

Tra ®êng cong tÝnh to¸n ta ®îc : Itt1(0) = 0,51 ; Itt1(∞) = 0,54

- PhÝa nh¸nh m¸y ph¸t : SdmΣ2 = ΣSF®m = 4 × 68,75 = 275 MVA

dm

Σ2

tt2 17cb

S 275X = X × = 0,097× = 0,267

S 100



dm

Σ1

dm

Σ1

tb

dm

Σ2

dm

Σ2

tb

S 3100I = = = 7,782kA

3.U 3.230

S 275I = = = 0,69kA

3.U 3.230

VËy dßng ng¾n m¹ch t¹i N1 lµ:

"N1 tt1 dm

Σ1 tt2 dmΣ2

"N1 tt1 dm

Σ1 tt2 dmΣ2

I (0) = I (0).I + I (0).I = 0,51.7,782 + 3,9.0,69 = 6,66kA

I ( ) = I ( ).I + I ( ).I = 0,54.7,782 + 2,36.0,69 = 5,83kA∞ ∞ ∞


E

XX

HT

10,063

E 1234

170,097

N1




"xkN1 xk N1I = 2.k .I (0) = 2.1,8.6,66 = 16,95kA

b. TÝnh to¸n ng¾n m¹ch t¹i ®iÓm N2

LËp vµ biÕn ®æi s¬ ®å thay thÕ :

§iÓm ng¾n m¹ch N2 cã tÝnh chÊt ®èi xøng,

sau khi thu gän s¬ ®å ta cã:

212

4 813

7 1114

15 6 10

X 0,072X = = = 0,036

2 2X + X 0,128 + 0,179

X = = = 0,1542 2

X + X 0,131 + 0,179X = = = 0,155

2 2X = X + X = 0,138 + 0,179 = 0,317

NhËp hai nguån E12 vµ E34 l¹i vµ biÕn ®æi Y (X1, X14, X17) sang ∠ (X19, X20) ta ®îc

s¬ ®å :

14 1516

14 15

X .X 0,154.0,155X = = = 0,077

X + X 0,154 + 0,155

N2X 10,063

X 20,072

X 30,072

X 50,128

X 40,128

X80,179

X 70,131

X60,138

X90,179

X110,179

X100,179

EHT

E 1 E 2 E 4E 3

EE

N2

X 10,065

0,036

0,154

0,155

HT

E 4

HT

E 12

X 12

X13

X 140,317

E 3

X 15




1 1217 1 12

15

12 1418 12 14

1

.

0 , 065 . 0 , 0360, 063 0, 036 0,106

0, 317

.

0 , 036 .0 , 3170, 036 0, 317 0, 534

0, 063

X XX X X

X

X XX X X

X

= + +

= + + =

= + +

= + + =

NhËp hai nguån E3vµ E124 l¹i :

16 1819

16 18

X .X 0,077.0,534X = = 0,067

X + X 0,077+0,534=

Ta ®îc s¬ ®å rót gän nh sau :


- PhÝa nh¸nh hÖ thèng : SdmΣ1 = SHT = 3100MVA ta cã:

dm

Σ1

tt1 17cb

S 3100X = X × = 0,106× =3,286

S 100


"I HT=1

1

ttX. )(73,4

115.3

3100.

286,3

1

.3KA

U

S

cb

dmHT ==

- PhÝa nh¸nh m¸y ph¸t : SdmΣ2 = ΣSF®m = 4 × 68,75 = 275 MVA

dm

Σ2

tt2 19cb

S 275X = X × = 0,067× = 0,184

S 100


X17

1234

X19

E HT0,106

E0,067

N2

0,077

N2

X170,106

E HT

E 124

E HT

X160,534

E 4

X 18





dm

Σ2

dm

Σ2

tb

S 275I = = = 1,38 kA

3.U 3.115


" "N2 tt2 dm

Σ2

" "N2 tt2 dm

Σ2

I (0) = I + I (0).I = 4,73 + 5,2.1,38 = 11,906kA

I ( ) = I + I ( ).I = 4,73 + 2,55.1,38 = 8,249kA

HT

HT∞ ∞


"xkN2 xk N2I = 2.k .I (0) = 2.1,8.11,906 = 30,307 kA

c. TÝnh to¸n ng¾n m¹ch t¹i ®iÓm N3

Nguån cung cÊp cho ®iÓm ng¾n m¹ch N3 gåm hÖ thèng vµ nhµ m¸y, trong ®ã m¸y

ph¸t F1 nghØ nªn ta cã s¬ ®å thay thÕ nh sau :

Thu gän s¬ ®å ta ®îc :

EHT

E EE

N3

X 10,063

X 20,072

X 30,072

X 50,128

X 40,128

X 70,131

X60,138

X90,179

X110,179

X100,179

2 43




212

13 5 19

14 7 11

15 6 10

X 0,072X = = = 0,036

2 2

X = X + X = 0,128 + 0,179 = 0,307

X = X + X = 0,131 + 0,179=0,31

X = X + X = 0,138 + 0,179 = 0,317

NhËp hai nguån E2 vµ E34 l¹i vµ biÕn ®æi Y (X1, X14, X17) sang ∠ (X19, X20) ta ®îc

s¬ ®å :

13 1416

13 14

X .X 0,31.0,307 = = = 0,154

X + X 0.31+0,307X

1 1217 1 12

15

12 1518 12 15

1

X .XX =X +X +

X

0,063.0,036= 0,063+ 0,036+ 0,106

0,317

X .XX =X +X +

X

0,036.0,3170,036 0,317 0,534

0,063

=

= + + =

NhËp hai nguån E24 vµ E5 l¹i ta cã s¬ ®å :

16 1819

16 18

X .X 0,154.0,534X = = = 0,12

X + X 0,154 + 0,534

BiÕn ®æi Y (X19, X17, X4) sang ∠ (X20, X21) ta ®îc s¬ ®å rót gän :

EE4EE 3

EHTX 10,065

0,036

0,307

0,31

2

X 12

X 13

X 140,317X 15

N3

X 40,128

EE

X 170,106

0,154

HT

E 24

HT

X 160,534

E 3

X 18

N3

X 40,128

E

E

E HT

234

HT

X 170,106

0,12

X19

N3

X4

0,128




4 1720 4 17

19

4 2123 4 21

19

X .X 0,128.0,106X = X + X + = 0,128 + 0,106 + = 0,399

X 0,12

X .X 0,128.0,12X = X + X + = 0,128 + 0,12 + = 0,393

X 0,106


- PhÝa nh¸nh hÖ thèng : SdmΣ1 = SHT = 3100 MVA ta cã:

d m

Σ 1

t t 1 2 0c b

S 3 1 0 0X = X × = 0 ,3 9 9 × = 1 2 ,3 6 9

S 1 0 0

"I HT=1

1

ttX. )(78,13

5,10.3

3100.

369,12

1

.3KA

U

S

cb

dmHT ==

- PhÝa nh¸nh m¸y ph¸t : SdmΣ2 = ΣSF®m = 3 × 68,75 = 206,25 MVA

dm

Σ2

tt2 21cb

S 206,25X = X × = 0,316× = 0,612

S 100



d m

Σ 2

d m

Σ 2

tb

S 2 0 6I = = = 1 1 ,3 3 k A

3 .U 3 .1 0 ,5


"N'3 tt2 dm

Σ2

"N'3 tt2 dm

Σ2

I (0) = I + I (0).I = 13,78 + 1,62.11,33 = 32,135kA

I ( ) = I + I ( ).I = 13,78 + 1,59.11,33 = 31,795AHT

HT∞ ∞

Dßng xung kÝch t¹i ®iÓm ng¾n m¹ch N3lµ :

"xkN4 xk N4I = 2.k .I (0) = 2.1,8.32,135=81,802kA

XX

E HT

200,398

E 234

210,316N3




c. TÝnh to¸n ng¾n m¹ch t¹i ®iÓm N4

Do nguån cung cÊp cho ®iÓm ng¾n m¹ch N4 chØ cã m¸y ph¸t F1 nªn ta cã s¬ ®å

thay thÕ tÝnh to¸n ng¾n m¹ch nh sau :

Ta cã : SdmΣ = SFdm = 68,75MVA

123,0100

75,68179,08 =×=×=⇒ Σ

cb

dmtt S

SXX

Tra ®êng cong tÝnh to¸n ta ®îc : Itt(0) = 8 ; Itt(∞) = 2,75


dm

Σ

dm

Σ

tb

S 68,75I = = = 3,780kA

3.U 3.10,5

VËy dßng ng¾n m¹ch t¹i N4 lµ :

kAIII

kAIII

dmttN

dmttN

396,1078,3.75,2).()(

242,3078,3.8).0()0(

4"

4"

==∞=∞

===

Σ

Σ


kAIkI NxkxkN 984,76242,30.8,1.2)0(..2 4"

4 ===

e. TÝnh to¸n ng¾n m¹ch t¹i ®iÓm N5

Dßng ng¾n m¹ch t¹i N5 lµ:" " "

3 4N N NI I I= +

" "N 5 N 3 4

" " "N 5 N 3 N 4

I ( 0 ) = I ( 0 ) + I ( 0 ) = 3 2 ,1 3 5 + 3 0 ,2 4 2 = 6 2 ,3 7 7 k A

I ( ) = I ( ) + I ( ) = 3 1 ,7 9 5 + 1 0 ,3 9 6 = 4 2 ,3 7 1 k A

N

∞ ∞ ∞

Dßng xung kÝch t¹i ®iÓm ng¾n m¹ch N5 lµ:

"xkN5 xk N5I = 2.k .I (0) = 2.1,8.62,377=158,79kA

X

E1

8

0,179N4




B¶ng kÕt qu¶ tÝnh to¸n ng¾n m¹ch cho ph¬ng ¸n II :

I”N(kA) I’’N∞ (kA) Ixk(kA)

N1 6,66 5,83 16,95

N2 10,906 8,249 30,307

N3 32,135 31,795 81,802

N4 30,342 10,396 76,984

N5 62,377 42,371 158,79




CH¦¥NG 4

So s¸nh kinh tÕ kü thuËt çc ph¬ng ¸n

chän ph¬ng ¸n tèi u

4.1. Chän s¬ ®å nèi ®iÖn chÝnh cho çc ph¬ng ¸n

Trong nhµ m¸y ®iÖn, çc thiÕt bÞ ®iÖn vµ khÝ cô ®iÖn ®îc nèi l¹i víi nhau thµnh s¬

®å ®iÖn. Yªu cÇu chung cña s¬ ®å nèi ®iÖn lµ: Lµm viÖc ®¶m b¶o, tin cËy, cÊu t¹o ®¬n

gi¶n, vËn hµnh linh ho¹t, kinh tÕ vµ ®¶m b¶o an toµn cho ngêi vËn hµnh.

TÝnh ®¶m b¶o cña s¬ ®å phô thuéc vµo vai trß quan träng cña hé tiªu thô ®iÖn.

VÝ dô : Hé tiªu thô ®iÖn lo¹i 1 ph¶i ®îc cung cÊp b»ng 2 ®êng d©y lÊy tõ 2 nguån

®éc lËp, mçi nguån ph¶i cung cÊp ®ñ c«ng suÊt khi nguån kia nghØ lµm viÖc.

TÝnh linh ho¹t cña s¬ ®å ®îc thÓ hiÖn bëi kh¶ n¨ng thÝch øng víi nhiÒu tr¹ng th¸i

vËn hµnh kh¸c nhau.

TÝnh kinh tÕ cña s¬ ®å ®îc gi¶i quyÕt b»ng h×nh thøc cña çc hÖ thèng thanh gãp,

sè lîng khÝ cô ®iÖn dïng cho s¬ ®å. Ngoµi ra çch bè trÝ thiÕt bÞ trong s¬ ®å ph¶i

®¶m b¶o an toµn cho ngêi vËn hµnh.

C¨n cø vµo nhiÖm vô cung cÊp ®iÖn cho phô t¶i ë cÊp ®iÖn ¸p vµ vai trß cña nhµ

m¸y ®ang thiÕt kÕ ®èi víi hÖ thèng, s¬ ®å nèi ®iÖn cña çc ph¬ng ¸n ®îc chän theo

s¬ ®å:

- PhÝa 220 kV :

Dïng s¬ ®å hai hÖ thèng thanh gãp cã m¸y c¾t liªn l¹c.

- PhÝa 110 kV :

Dïng s¬ ®å hai hÖ thèng thanh gãp cã thanh gãp vßng.

- PhÝa 10 kV :

Kh«ng dïng hÖ thèng thanh gãp ®Çu cùc m¸y ph¸t.

4.2. TÝnh to¸n kinh tÕ cña çc ph¬ng ¸n




4.2.1. Ph¬ng ¸n 1

a. S¬ ®å nèi ®iÖn chi tiÕt

b. Chän m¸y c¾t

M¸y c¾t ®iÖn dïng ®Ó ®ãng c¾t m¹ch ®iÖn víi dßng phô t¶i khi lµm viÖc b×nh

thêng vµ dßng ng¾n m¹ch khi sù cè. V× vËy m¸y c¾t ®iÖn ®îc chän theo ®iÒu kiÖn

sau :

- §iÖn ¸p ®Þnh møc cña m¸y c¾t : U®m ≥ U®m m¹ng

- Dßng ®iÖn ®Þnh møc cña m¸y c¾t : I®m ≥ Icb

- Dßng ®iÖn c¾t ®Þnh møc cña m¸y c¾t : Ic¾t ®m ≥ I”

Trong ®ã :

Icb lµ dßng cìng bøc cña m¹ch ®Æt m¸y c¾t.

I’’ lµ dßng ng¾n m¹ch siªu qu¸ ®é thµnh phÇn chu kú.

Ngoµi ra m¸y c¾t ®îc chän ph¶i kiÓm tra ®iÒu kiÖn æn ®Þnh ®éng vµ æn ®Þnh

nhiÖt khi ng¾n m¹ch :

F1 F2 F3 F4

1 ®êng d©y kÐp

220 kV

110 kV

MCLL

MCTGV

MCLL

1®êng d©y kÐp 2 ®êng d©y ®¬n




- KiÓm tra ®iÒu kiÖn æn ®Þnh ®éng :

i®®m ≥ ixk ( ixk lµ dßng xung kÝch khi ng¾n m¹ch )

- KiÓm tra ®iÒu kiÖn æn ®Þnh nhiÖt :

I2nh®m .tnh®m ≥ BN (BN lµ xung lîng nhiÖt cña dßng ng¾n m¹ch )

§èi víi çc m¸y c¾t cã I®m ≥ 1000A th× kh«ng cÇn kiÓm tra æn ®Þnh nhiÖt. Çc m¸y

c¾t ë cïng cÊp ®iÖn ¸p ®îc chän cïng chñng lo¹i. C¨n cø vµo kÕt qu¶ tÝnh dßng

cìng bøc vµ dßng ng¾n m¹ch ta tiÕn hµnh chän m¸y c¾t

- Chän m¸y c¾t ®iÖn cho ph¬ng ¸n I

CÊp®iÖn ¸p(KV)

§iÓmng¾nm¹ch

§¹i lîng tÝnh to¸nLo¹i

m¸y c¾t

§¹i lîng ®Þnh møc

Icb

(KA)IN

(KA)Ixk

(KA)U®m

(KV)I®m

(KA)Ic¾t ®m

(KA)I®®m

(KA)220 N1 0,458 6,099 15,53 3AQ1 245 4 40 100110 N2 0,379 11,836 31,13 3AQ1 123 4 40 10010,5 N3 3,969 31,314 79,254 8BK41 12 12,5 80 225

c. TÝnh vèn ®Çu t

Vèn ®Çu t cña mét ph¬ng ¸n ®îc tÝnh nh sau : V = VB + VTBPP

Vèn ®Çu t m¸y biÕn ¸p : VB = kB . vB

Trong ®ã :

- kB lµ hÖ sè xÐt ®Õn viÖc vËn chuyÓn vµ l¾p r¸p m¸y biÕn ¸p.

- vB lµ gi¸ tiÒn mua m¸y biÕn ¸p.

ë ph¬ng ¸n nµy ta sö dông :

- Hai m¸y biÕn ¸p tù ngÉu lo¹i ATдцTH-160 cã kB = 1,4.

Gi¸ tiÒn 1350.103 USD/m¸y

- Ba m¸y biÕn ¸p ba pha hai d©y quÊn lo¹i TPдцH -80 cã kB = 1,5.

Gi¸ tiÒn 700.103 USD/m¸y.

VËy tæng vèn ®Çu t mua m¸y biÕn ¸p cña ph¬ng ¸n 1 lµ :




VB = ( 1,4 . 1350 . 2 + 1,5 . 700 . 2).103 = 5880.103 USD

Vèn ®Çu t mua thiÕt bÞ ph©n phèi :

VTBPP = n1vTBPP1 + n2vTBPP2 +......+ nnvTBPPn

Trong ®ã :

- n1, n2,..., nn lµ sè m¹ch cña thiÕt bÞ ph©n phèi øng víi cÊp ®iÖn ¸p U1,U2,...,Un

- vTBPP1, vTBPP2,......, vTBPPn lµ gi¸ tiÒn cña thiÕt bÞ ph©n phèi øng víi cÊp ®iÖn

¸p U1, U2, ..., Un

Tõ s¬ ®å nèi ®iÖn cña ph¬ng ¸n 1 ta nhËn thÊy :

- CÊp ®iÖn ¸p 220 kV gåm 5 m¹ch m¸y c¾t SF6 lo¹i 3AQ1-245/4000 gi¸:

90.103 .5 = 450.103 USD

- CÊp ®iÖn ¸p 110 kV gåm 10m¹ch m¸y c¾t SF6 lo¹i 3AQ1-123/4000 gi¸ :

60.103 .10 = 600.103 USD

- CÊp ®iÖn ¸p 10,5 kV gåm 2 m¹ch m¸y c¾t kh«ng khÝ lo¹i 8BK41-12/12500 gi¸ :

150.103 . 2 = 300.103 USD

VËy tæng vèn ®Çu t cho thiÕt bÞ ph©n phèi (chñ yÕu lµ m¸y c¾t) cña ph¬ng ¸n

1 lµ:

VTBPP =(450 + 600 + 300).103 = 1350.103 USD

Tæng vèn ®Çu t cho ph¬ng ¸n 1 lµ :

V1 = VB + VTBPP = ( 5880 + 1350 ).103 = 7250.103 USD

d. TÝnh phÝ tæn vËn hµnh hµng n¨m

PhÝ tæn vËn hµnh hµng n¨m cña mçi ph¬ng ¸n ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc

sau

P = PK + Pt + Pp

Trong ®ã :




- PK lµ khÊu hao hµng n¨m vÒ vèn ®Çu t vµ söa ch÷a lín

100

. VaPK = ( a : hÖ sè khÊu hao , % )

33

1

7250 . 106,4 . 464.10

100KP⇒ = = USD

- Pt lµ chi phÝ tæn thÊt ®iÖn n¨ng hµng n¨m ( chñ yÕu trong m¸y biÕn ¸p )

Pt =β.A ( β : gi¸ tiÒn 1 kWh tæn thÊt = 500 ®/kWh)

Pt = 500. 7644520,184 = 3,8222.109 ®ång

- PP lµ tiÒn l¬ng c«ng nh©n ( thêng nhá nªn bá qua )

VËy phÝ tæn vËn hµnh hµng n¨m cña ph¬ng ¸n 1 lµ :

P1 = 464.103.17.103 + 3,8222.109 = 11,7102.109 ®ång

f. Chi phÝ tÝnh to¸n

Chi phÝ tÝnh to¸n cña ph¬ng ¸n 1 : C1 = a®m.V1 + P1

Trong ®ã : a®m lµ hÖ sè ®Þnh møc cña hiÖu qu¶ kinh tÕ ( a®m = 0,15 ).

⇒ C1 = 0,15. 7250.17.106 + 11,7102.109 = 30,0198.109 ®ång

4.2.2. Ph¬ng ¸n 2

a. S¬ ®å nèi ®iÖn chi tiÕt




c. Chän m¸y c¾t

T¬ng tù nh ph¬ng ¸n 1 kÕt qu¶ chän m¸y c¾t ®iÖn cho ph¬ng ¸n 2 nh b¶ng

sau

CÊp®iÖn ¸p(KV)

§iÓmng¾nm¹ch


m¸y c¾t


Icb

(KA)IN

(KA)Ixk

(KA)U®m

(KV)I®m

(KA)Ic¾t ®m

(KA)Il®®

(KA)220 N1 0,458 6,66 16,95 3AQ1 245 4 40 100110 N2 0,379 10,906 30,307 3AQ1 123 4 40 10010 N3 3,969 32,135 81,802 8BK41 12 12,5 80 225

c. TÝnh vèn ®Çu t

Vèn ®Çu t cña mét ph¬ng ¸n ®îc tÝnh nh sau : V = VB + VTBPP

Vèn ®Çu t m¸y biÕn ¸p : VB = kB.vB

Trong ®ã :

- kB lµ hÖ sè xÐt ®Õn viÖc vËn chuyÓn vµ l¾p r¸p m¸y biÕn ¸p.

F1

MCLL

220 kV

F2 F4F3

1 ®êng d©y kep 2 ®êng d©y ®¬n

110 kV

MCLL

MCTGV

1 ®êng d©y kÐp




- vB lµ gi¸ tiÒn mua m¸y biÕn ¸p.

ë ph¬ng ¸n nµy ta sö dông :

- Hai m¸y biÕn ¸p tù ngÉu lo¹i ATдцTH -160 cã kB = 1,4. Gi¸ tiÒn 1350.103 USD/m¸y.

- Hai m¸y biÕn ¸p ba pha hai d©y quÊn lo¹i TДЦ -80 cã kB = 1,5. Gi¸ tiÒn 700.103 USD/m¸y.

- Mét m¸y biÕn ¸p ba pha hai d©y quÊn lo¹i TДЦ -80 cã kB = 1,4. Gi¸ tiÒn 770.103 USD/m¸y.

VËy tæng vèn ®Çu t mua m¸y biÕn ¸p cña ph¬ng ¸n 2 lµ :

VB = (1,4 . 1350 . 2 + 1,5. 700 . + 1,4. 770 ).103 = 5908.103 USD

Vèn ®Çu t mua thiÕt bÞ ph©n phèi :

VTBPP = n1.vTBPP1 + n2.vTBPP2 +......+ nn.vTBPPn

- n1, n2,..., nn lµ sè m¹ch cña thiÕt bÞ ph©n phèi øng víi cÊp ®iÖn ¸p U1, U2, ...,Un

- vTBPP1, vTBPP2,......, vTBPPn lµ gi¸ tiÒn cña thiÕt bÞ ph©n phèi øng víi cÊp ®iÖn ¸p U1,

U2, ..., Un

Tõ s¬ ®å nèi ®iÖn cña ph¬ng ¸n 2 ta nhËn thÊy :

- CÊp ®iÖn ¸p 220 kV gåm 6 m¹ch m¸y c¾t SF6 lo¹i 3AQ1- 245/4000 gi¸:

90.103 . 6 = 540.103 USD

- CÊp ®iÖn ¸p 110 kV gåm 9 m¹ch m¸y c¾t SF6 lo¹i 3AQ1-123/4000 gi¸ :

60.103 .9 = 540.103 USD

- CÊp ®iÖn ¸p 10,5 kV gåm 2 m¹ch m¸y c¾t kh«ng khÝ lo¹i 8BK41-12/12500 gi¸:

150.103 . 2 = 300.103 USD

VËy tæng vèn ®Çu t cho thiÕt bÞ ph©n phèi (chñ yÕu lµ m¸y c¾t) cña ph¬ng ¸n

2 lµ:

VTBPP =(540 + 540 + 300) .103 = 1380.103 USD

Tæng vèn ®Çu t cho ph¬ng ¸n 2 lµ :

V2 = VB + VTBPP = ( 5908 + 1380 ).103 = 7288.103 USD




d. TÝnh phÝ tæn vËn hµnh hµng n¨m

PhÝ tæn vËn hµnh hµng n¨m cña mçi ph¬ng ¸n ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau :

P = PK + Pt + Pp

Trong ®ã :

- PK lµ khÊu hao hµng n¨m vÒ vèn ®Çu t vµ söa ch÷a lín

100

. VaPK = (a : hÖ sè khÊu hao , %)

33

2

6,4 . 7288.10466,432.10

100KP⇒ = = USD

- Pt lµ chi phÝ tæn thÊt ®iÖn n¨ng hµng n¨m (chñ yÕu trong m¸y biÕn ¸p)

Pt = β.A (β : gi¸ tiÒn 1 kWh tæn thÊt = 500 ®/kWh)

Pt = 500. 7085090,644 = 3,5425.109 ®ång

- PP lµ tiÒn l¬ng c«ng nh©n ( thêng nhá nªn bá qua )

VËy phÝ tæn vËn hµnh hµng n¨m cña ph¬ng ¸n 2 lµ :

P2 = 466,432.17.106 + 3,5425.109 = 11,4718.109 ®ång

f. Chi phÝ tÝnh to¸n

Chi phÝ tÝnh to¸n cña ph¬ng ¸n 2 : C2 = a®m . V2 + P2

Trong ®ã : a®m lµ hÖ sè ®Þnh møc cña hiÖu qu¶ kinh tÕ (a®m = 0,15)

⇒ C2 = 0,15 . 7288..17.106 + 11,4718.109 = 30,0056.109 ®ång

4.3. Lùa chän ph¬ng ¸n tèi u

B¶ng tæng kÕt so s¸nh hai ph¬ng ¸n:




Çc chØ tiªu

Ph¬ng ¸n

Vèn ®Çu t

V.103 USD

PhÝ tæn vËn hµnh

P.109 ®

Chi phÝ tÝnh to¸n

C.109 ®

1 7250 11,7102 30,0198

2 7288 11,4718 30,0056

* NhËn xÐt :

+ Vèn ®Çu t ph¬ng ¸n II > ph¬ng ¸n I .

+ Chi phÝ vËn hµnh ph¬ng ¸n II < ph¬ng ¸n I .

+ Chi phÝ tÝnh to¸n ph¬ng ¸n II < ph¬ng ¸n I .

- Thêi gian thu håi vèn ®Çu t tiªu chuÈn :

Ttc =15,0

1

a

1

dm

= = 6,67

- Thêi gian thu håi vèn ®Çu t chªnh lÖch :

T =9

6

10).4718,117102,11(

10.17).72507288(

−−=

−−

III

III

PP

VV = 2,709

Do T <Ttc nªn ph¬ng ¸n II lµ tèi uVËy ta chän ph¬ng ¸n II




CH¦¥NG 5

Chän khÝ cô ®iÖn vµ d©y dÉn

Trong qu¸ tr×nh lµm viÖc khÝ cô ®iÖn vµ d©y dÉn thêng bÞ ph¸t nãng.

Nguyªn nh©n chñ yÕu lµ do :

- T¸c dông nhiÖt cña dßng phô t¶i l©u dµi.

- T¸c dông nhiÖt vµ lùc ®éng ®iÖn cña dßng ng¾n m¹ch.

NÕu nhiÖt ®é t¨ng qu¸ cao cã thÓ lµm cho chóng bÞ h háng, nhÊt lµ nh÷ng chç

tiÕp xóc hoÆc lµm gi¶m tuæi thä çch ®iÖn cña chóng. V× vËy ®èi víi khÝ cô ®iÖn vµ

d©y dÉn cÇn ph¶i quy ®Þnh nhiÖt ®é cho phÐp. §ång thêi khi chän chóng cÇn ph¶i

tÝnh to¸n sao cho trong qu¸ tr×nh vËn hµnh ë chÕ ®é b×nh thêng còng nh khi sù cè

x¶y ra, chóng ph¶i ®¶m b¶o æn ®Þnh ®éng vµ æn ®Þnh nhiÖt.

Trong nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn çc thiÕt bÞ chÝnh nh m¸y biÕn ¸p, m¸y ph¸t ®iÖn,

m¸y bï cïng víi çc khÝ cô ®iÖn nh m¸y c¾t, dao çch ly... ®îc nèi víi nhau b»ng

thanh dÉn, thanh gãp vµ çp ®iÖn lùc. Thanh dÉn cã hai lo¹i chÝnh lµ thanh dÉn mÒm

vµ thanh dÉn cøng :

- Thanh dÉn mÒm ®îc dïng lµm thanh gãp cho çc phô t¶i ë çc cÊp ®iÖn ¸p 220kV

vµ 110kV. Chóng thêng dïng d©y nh«m lâi thÐp.

- Thanh dÉn cøng cã thÓ b»ng ®ång hoÆc nh«m vµ ®îc dïng ®Ó nèi tõ ®Çu cùc m¸y

ph¸t ®iÖn ®Õn gian m¸y vµ dïng ®Ó lµm thanh gãp ®iÖn ¸p m¸y ph¸t.

5.1. Chän m¸y c¾t ®iÖn vµ dao çch ly5.1.1. Chän m¸y c¾t ®iÖn

M¸y c¾t ®iÖn dïng ®Ó ®ãng c¾t m¹ch ®iÖn víi dßng phô t¶i khi lµm viÖc b×nh

thêng vµ dßng ng¾n m¹ch khi sù cè. V× vËy m¸y c¾t ®iÖn ®îc chän theo ®iÒu kiÖn

sau :

- §iÖn ¸p ®Þnh møc cña m¸y c¾t : U®m ≥ U®m m¹ng

- Dßng ®iÖn ®Þnh møc cña m¸y c¾t : I®m ≥ Icb

- Dßng ®iÖn c¾t ®Þnh møc cña m¸y c¾t : Ic¾t ®m ≥ I”

Trong ®ã : Icb lµ dßng cìng bøc cña m¹ch ®Æt m¸y c¾t.

I’’ lµ dßng ng¾n m¹ch siªu qu¸ ®é thµnh phÇn chu kú.




Ngoµi ra m¸y c¾t ®îc chän ph¶i kiÓm tra ®iÒu kiÖn æn ®Þnh ®éng vµ æn ®Þnh

nhiÖt khi ng¾n m¹ch :

- KiÓm tra ®iÒu kiÖn æn ®Þnh ®éng :


- KiÓm tra ®iÒu kiÖn æn ®Þnh nhiÖt :

I2nh®m . tnh®m ≥ BN (BN lµ xung lîng nhiÖt cña dßng ng¾n m¹ch )

§èi víi çc m¸y c¾t cã I®m ≥ 1000A th× kh«ng cÇn kiÓm tra æn ®Þnh nhiÖt. Çc m¸y

c¾t ë cïng cÊp ®iÖn ¸p ®îc chän cïng chñng lo¹i. C¨n cø vµo kÕt qu¶ tÝnh dßng

cìng bøc vµ dßng ng¾n m¹ch ta tiÕn hµnh chän m¸y c¾t nh b¶ng sau :

CÊp®iÖn ¸p(KV)

§iÓmng¾nm¹ch


m¸y c¾t


Icb

(KA)IN

(KA)Ixk

(KA)U®m

(KV)I®m

(KA)Ic¾t ®m

(KA)Il®®

(KA)220 N1 0,458 6,66 16,95 3AQ1 245 4 40 100110 N2 0,379 10,906 30,307 3AQ1 123 4 40 10010 N3 3,969 32,135 81,802 8BK41 12 12,5 80 225

5.1.2. Chän dao çch ly

Dao çch ly dïng ®Ó ng¾t m¹ch víi dßng kh«ng t¶i. Chóng ®îc chän theo çc

®iÒu kiÖn sau :

- §iÖn ¸p ®Þnh møc cña dao çch ly : U®m ≥ U®m m¹ng

- Dßng ®iÖn ®Þnh møc cña dao çch ly : I®m ≥ Icb

- §iÒu kiÖn kiÓm tra æn ®Þnh ®éng :


- §iÒu kiÖn kiÓm tra æn ®Þnh nhiÖt :

I2nh®m . tnh®m ≥ BN (BN lµ xung lîng nhiÖt cña dßng ng¾n m¹ch )

§èi víi çc dao çch ly cã I®m ≥ 1000 A th× kh«ng cÇn kiÓm tra æn ®Þnh nhiÖt. Çc

dao çch ly ë cïng cÊp ®iÖn ¸p ®îc chän cïng chñng lo¹i. C¨n cø vµo kÕt qu¶




TÝnh dßng cìng bøc vµ dßng ng¾n m¹ch ta tiÕn hµnh chän dao çch ly nh b¶ng sau :

CÊp®iÖn ¸p(KV)

§¹i lîng tÝnh to¸nLo¹i dao çch ly


Icb

(KA)IN

(KA)Ixk

(KA)U®m

(KV)I®m

(KA)Il®®

(KA)220 0,458 6,66 16,95 SGC-245/1250 245 1,25 80110 0,379 10,906 30,307 SGCP-123/1250 123 1,25 8010,5 3,969 32,135 81,802 PBK-20/7000 20 5 200

5.2. Chän thanh dÉn cøng cho m¹ch m¸y ph¸t ®iÖn

5.2.1. Chän tiÕt diÖn thanh dÉn cøng cho m¹ch m¸y ph¸t

Thanh dÉn cøng ®îc chän theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng l©u dµi cho phÐp :

I’cp ≥ Icb

Trong ®ã :

- I’cp : dßng cho phÐp lµm viÖc l©u dµi ®· hiÖu chØnh theo nhiÖt ®é n¬i ®Æt thanh dÉn

cpoqdcp

cpcphccp IIkI .. 0'

−−

==

Víi: θcp = 700C : nhiÖt ®é cho phÐp lµm viÖc l©u dµi cña thanh dÉn

θ0 = 350C : nhiÖt ®é m«i trêng n¬i ®Æt thanh dÉn

θ0qd = 250C : nhiÖt ®é quy ®Þnh khi tÝnh Icp

cpcpcp III .882,0.2570

3570' =−−=⇒

- Icb : dßng ®iÖn lµm viÖc cìng bøc qua thanh dÉn ( Icb = 3,969 kA )

Ta cã : 0,882.Icp ≥ 3,969 ⇒ Icp ≥ 4,5 kA

Ta biÕt r»ng khi dßng nhá th× cã thÓ dïng thanh dÉn cøng h×nh ch÷ nhËt, nhng khi

dßng ®iÖn trªn 3000 (A) th× dïng thanh dÉn h×nh m¸ng ®Ó gi¶m hiÖu øng mÆt ngoµivµ hiÖu øng gÇn, ®ång thêi còng lµ t¨ng kh¶ n¨ng lµm m¸t cho chóng.




KÝch thíc(mm)

TiÕtdiÖn

mét cùc(mm2)

M« men trë kh¸ng(cm3)

M« men qu¸n tÝnh(cm4)

Dßng®iÖnchophÐp(A)

h b c r Mét thanhHai

thanh Mét thanhHai

thanh

125 55 6,5 10 1370Wx-x Wy-y Wyo-yo Jx-x Jy-y Jyo-yo

50 9,5 100 290,3 36,7 625 5,5

5.2.2. KiÓm tra æn ®Þnh nhiÖt

V× thanh dÉn ®· chän cã Icp = 5,5kA > 1kA nªn kh«ng cÇn kiÓm tra æn ®Þnh nhiÖt.

5.2.3. KiÓm tra æn ®Þnh ®éng

MÆt c¾t cña thanh dÉn :Theo tiªu chuÈn ®é bÒn c¬, øng suÊt cña vËt liÖu thanh dÉn kh«ng ®îc lín h¬n øng

suÊt cho phÐp cña nã, nghÜa lµ : σtt ≤ σcp

§èi víi ®ång øng suÊt cho phÐp lµ σcp = 1400 kG/cm2

§èi víi thanh dÉn gÐp øng suÊt trong vËt liÖu thanh dÉn gåm hai thµnh phÇn: øng

suÊt do lùc t¸c ®éng gi÷a çc pha g©y ra (σ1) vµ øng suÊt do lùc t¬ng t¸c gi÷a çc

thanh dÉn trong cïng mét pha g©y ra (σ2).

Do ®ã øng suÊt tÝnh to¸n : σtt = σ1 + σ2

X¸c ®Þnh øng suÊt 1:

Lùc tÝnh to¸n : kGia

lF xktt

22 ..10.76,1 −=

Trong ®ã :ixk : dßng ®iÖn xung kÝch ; ixk = 81,802 kA

- ixk: dßng ®iÖn xung kÝch cña ng¾n m¹ch ba pha (A)




- l1 : kho¶ng çch hai sø liÒn nhau cña mét pha (cm)- a : kho¶ng çch gi÷a çc pha (cm)Víi cÊp ®iÖn ¸p m¸y ph¸t lµ : 10 kV, cã thÓ chän l1 =120 (cm) vµ kho¶ng çch gi÷a

çc pha a = 60 (cm), vËy lùc t¸c dông lªn thanh dÉn khi ®ã sÏ lµ :

2 21201,76 . 10 . . 81,802 235,534

60ttF kG−⇒ = =

Do sè nhÞp lín h¬n 3 nªn m«men uèn lµ :

. 235,534 . 1202826, 408

10 10ttF l

M kGcm= = =

øng suÊt tÝnh to¸n : 21

0 0

2826,40828,264 /

100y y

MkG cm

W

−

= = =

So s¸nh víi σcp ta thÊy: σ1 = 28,264 kG/cm2 < σcp = 1400 kG/cm2.

X¸c ®Þnh kho¶ng çch lín nhÊt gi÷a hai miÕng ®Öm l2max:

§Ó x¸c ®Þnh kho¶ng çch lín nhÊt gi÷a hai miÕng ®Öm ta cho σtt= σ1+σ2 = σcp .

Kho¶ng çch lín nhÊt gi÷a hai miÕng ®Öm ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau :

cp 1 y-y2 m ax

2

(σ - σ ) .1 2 W

=f

l

Lùc ®iÖn ®éng t¸c dông lªn 1cm chiÒu dµi thanh dÉn trªn mét pha do dßng ®iÖn

cña çc thanh dÉn cïng pha t¸c dông lªn nhau sinh ra lµ:

-2 2 -2 22 xk

1 1f = 0,51.10 . .i = 0,51.10 . .81,802 = 2,73 kG/cm

h 12,5

cp 1 y-y2max

2

(σ - σ ).12W

(1400-28,264).12.9,5= = =239,34cm

f 2,73l⇒

So s¸nh kho¶ng çch gi÷a 2 sø liÒn nhau l = 120cm vµ kho¶ng çch lín nhÊt gi÷a

hai miÕng ®Öm 2maxl = 239,34 cm ta thÊy gi÷a hai sø ®ì kh«ng cÇn ®Æt thªm çc miÕng

®Öm.

5.2.4. KiÓm tra dao ®éng riªng cña thanh dÉn

TÇn sè dao ®éng riªng cña thanh dÉn cÇn ph¶i n»m ngoµi khu vùc céng hëng víi

giíi h¹n %10± tÇn sè chÝnh cña hÖ thèng. §èi víi tÇn sè hÖ thèng lµ 50Hz th× tÇn sè

riªng nµy ph¶i n»m ngoµi giíi h¹n Hz5545 ÷ vµ Hz11090 ÷ .

TÇn sè riªng cña thanh dÉn ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau :




6y0-y0

2

E.J .103,65

S.

γ

Rf l=

Trong ®ã : E lµ m«®un ®µn håi cña vËt liÖu thanh dÉn, ECu = 1,1.106kG/cm2

γ lµ khèi lîng riªng cña vËt liÖu thanh dÉn, γCu = 8,93 g/cm3

l lµ ®é dµi thanh dÉn gi÷a hai sø, l = 120 cm

S lµ tiÕt diÖn ngang cña thanh dÉn, S = 13,7 cm2

Jy0-y0 lµ m«men qu¸n tÝnh cña thanh dÉn, Jy0-y0 = 625 cm4

HzfR 87,60093,8.7,13

10.625.10.1,1

120

65,3 66

2==⇒

Ta thÊy tÇn sè dao ®éng riªng cña thanh dÉn n»m ngoµi khu vùc céng hëng nªn

thanh dÉn ®· chän tho¶ m·n ®iÒu kiÖn dao ®éng riªng.

5.3. Chän sø ®ì thanh dÉn cøng m¹ch m¸y ph¸t ®iÖn

5.3.1. §iÒu kiÖn chän sø ( ®Æt trong nhµ )

Sø ®îc chän theo ®iÒu kiÖn sau :

U®msø ≥ U®mm¹ng = 10 kV

Ta chän lo¹i sø : Oφ -20-750-Y3 cã th«ng sè kü thuËt nh sau:

U®msø = 20 kV ; Fph = 750 kG ; H = 202 mm

5.3.2. KiÓm tra æn ®Þnh ®éng

§iÒu kiÖn kiÓm tra æn ®Þnh ®éng : F’tt ≤ Fcp = 0,6.Fph

Ta cã :

tt

F' tt

HH'

F

h/2




''

12,520,2

2 2. . 210,778. 275,9922,5

0,6. 0,6.750 450

tt tt tt

cp gh

hHH

F F F kGH H

F F kG

+ += = = =

= = =

Do F’tt = 275,99kG ≤ Fcp = 450kG nªn sø ®· chän ®¶m b¶o yªu cÇu kü thuËt .

5.4. Chän thanh dÉn mÒm

Thanh dÉn mÒm ®îc chän theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng l©u dµi cho phÐp :

I’cp ≥ Icb

Trong ®ã : I’cp lµ dßng cho phÐp lµm viÖc l©u dµi ®· hiÖu chØnh theo nhiÖt ®é n¬i

®Æt thanh dÉn, I’cp = khc.Icp .

Icb lµ dßng lµm viÖc cìng bøc.

Çc thanh dÉn ®îc chän ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn æn ®Þnh nhiÖt khi x¶y ra ng¾n

m¹ch :C

BSS N=≥ min

Trong ®ã : S lµ tiÕt diÖn cña thanh dÉn mÒm

BN lµ xung lîng nhiÖt cña dßng ng¾n m¹ch 3 pha

C lµ h»ng sè phô thuéc vËt liÖu thanh dÉn, CAl = 79 As1/2mm-1

Thanh dÉn chän ®ång thêi ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn chèng ph¸t sinh vÇng quang.

Víi ®iÖn ¸p 100 kV trë lªn ta ph¶i kiÓm tra theo ®iÒu kiÖn : Uvq ≥ U®mm¹ng

5.4.1. Chän thanh dÉn mÒm lµm thanh gãp cÊp ®iÖn ¸p 220kV

Dßng cìng bøc trªn thanh gãp cÊp ®iÖn ¸p 220 kV lµ : Icb = 0,529 kA

Theo ®iÒu kiÖn chän d©y dÉn mÒm : I’cp ≥ Icb hay khc . Icp ≥ Icb

0, 4580,52

0,882cb

cphc

II kA

k⇒ ≥ = =

Do ®ã ta chän thanh gãp mÒm lo¹i d©y nh«m lâi thÐp cã çc th«ng sè kü thuËt cho

trong b¶ng sau :




TiÕt diÖn

chuÈn

TiÕt diÖn, mm2 §êng kÝnh, mmIcp, A

Nh«m ThÐp D©y dÉn Lâi thÐp

240/32 244 31,7 21,6 7,2 610

a. KiÓm tra æn ®Þnh nhiÖt khi ng¾n m¹ch

Khi ng¾n m¹ch xung lîng nhiÖt do dßng ng¾n m¹ch sinh ra ®îc tÝnh theo c«ng

thøc

c a tt2

N t

0

B = I . d t∫

Trong ®ã : tc¾t lµ thêi gian c¾t cña m¸y c¾t (thêi gian tån t¹i ng¾n m¹ch), gi¶ thiÕt

tc¾t = 1s.

It lµ gi¸ trÞ hiÖu dông cña dßng ng¾n m¹ch t¹i thêi ®iÓm t, ®îc x¸c ®Þnh

nh sau : 22KCKtCKtt III +=

∫∫∫ +==⇒catcatcat t

KCKt

t

CKt

t

tN dtIdtIdtIB0

2

0

2

0

2 . hay BN = BNCK + BNKCK

Trong ®ã :

BNCK lµ xung lîng nhiÖt cña dßng ng¾n m¹ch thµnh phÇn chu kú

BNKCK lµ xung lîng nhiÖt cña dßng ng¾n m¹ch thµnh phÇn kh«ng chu kú

TÝnh BNCK : ®îc x¸c ®Þnh theo ph¬ng ph¸p gi¶i tÝch ®å thÞ:

itbiNCK tIB ∆= ∑ .2

Theo kÕt qu¶ tÝnh to¸n ë ch¬ng 3, khi ng¾n m¹ch t¹i N1 ta cã :

- §iÖn kh¸ng tÝnh to¸n phÝa hÖ thèng : Xtt1 = 1,953

Tra ®êng cong tÝnh to¸n ta ®îc : Itt1(0) = 0,51 ; Itt1(0,1) = 0,48

Itt1(0,2) = 0,47 ; Itt1(0,5) = 0,5 ; Itt1(1) = 0,49




- §iÖn kh¸ng tÝnh to¸n phÝa nhµ m¸y : Xtt2 = 0,267


Itt2(0,2) = 2,8 ; Itt2(0,5) = 2,5 ; Itt2(1) = 2,3

VËy dßng ng¾n m¹ch t¹i N1 ë çc thêi ®iÓm lµ:

tt1 dm

Σ1 tt2 dmΣ2

tt1 dm

Σ1 tt2 dmΣ2

tt1 dm

Σ1 tt2 dmΣ2I(0) = I (0).I + I (0).I = 0,51.7,782 + 3,8.0,69 = 6,59 kA

I(0,1) = I (0,1).I + I (0,1).I = 0,48.7,782 + 3,1.0,69 = 5,87 kA

I(0,2) = I (0,2).I + I (0,2).I = 0,47.7,782 +2,8.

tt1 dm

Σ1 tt2 dmΣ2

tt1 dm

Σ1 tt2 dmΣ2

0,69 = 5,59 kA

I(0,5) = I (0,5).I + I (0,5).I = 0,5.7,782 + 2,5.0,69 = 5,62kA

I(1) = I (1).I + I (1).I = 0,49.7,782 + 2,3.0,69 = 5, 4 kA

2 2 2 22 2

1

2 2 2 22 2

2

(0) (0,1) 6,59 5,8738,94

2 2(0,1) (0,2) 5,87 5,59

32,852 2

tb

tb

I II kA

I II kA

+ +⇒ = = =

+ += = =

2 2 2 22 2tb3

2 2 2 22 2tb4

(0, 2) (0,5) 5,59 5,62I 31, 42

2 2(0,5) (1) 5,62 5, 4

I 30,372 2

I IkA

I IkA

+ += = =

+ += = =

2 2NCK tbi iB = I .

Δt= 38,94.0,1 + 32,85.0,1 + 31,42.0,3 + 30,37.0,5 = 31,79kAs⇒ ∑

TÝnh BNKCK :V× tc¾t = 1s (t¬ng ®èi lín) nªn BNKCK ®îc tÝnh theo biÓu thøc :

2NKCK CK0 aB = I .T

Trong ®ã : Ta lµ h»ng sè thêi gian t¬ng ®¬ng cña líi ®iÖn. Víi líi cao ¸p th× ta

lÊy Ta = 0,05s.

ICK0 = I”N1(0) = 6,66 kA

2 3 2 6 20. (6,66.10 ) .0,05 2,218.10NKCK CK aB I T A s⇒ = = =

VËy xung lîng nhiÖt cña dßng ng¾n m¹ch trªn thanh gãp 220 kV lµ :

BN = BNCK + BNKCK = 31,79 .106 + 2,218.106 = 34.106 A2s




§Ó ®¶m b¶o æn ®Þnh nhiÖt th× d©y dÉn ®· chän cã tiÕt diÖn nhá nhÊt lµ :

6N 2

min

B 34.10S = = = 73,8mm

C 79

Ta thÊy Schän = 240 mm2 > Smin = 73,8 mm2

VËy d©y dÉn ®· chän tho¶ m·n ®iÒu kiÖn æn ®Þnh nhiÖt.

b. KiÓm tra ®iÒu kiÖn ph¸t sinh vÇng quang

§iÒu kiÖn kiÓm tra : Uvq ≥ U®mm¹ng

Trong ®ã : Uvq lµ ®iÖn ¸p tíi h¹n ph¸t sinh vÇng quang

NÕu d©y dÉn 3 pha ®îc bè trÝ trªn ba ®Ønh cña tam gi¸c ®Òu th× ta cã :

84. . .lgvq

aU m r

r=

Trong ®ã: m lµ hÖ sè xÐt ®Õn ®é xï x× cña bÒ mÆt d©y dÉn; m = 0,85

r lµ b¸n kÝnh ngoµi cña d©y dÉn; r = 1,08 cm

a lµ kho¶ng çch gi÷a çc trôc d©y dÉn; a = 5m = 500cm

Thay vµo c«ng thøc trªn ta cã:

50084. 0,85.1,08.lg 205,546

1,08vqU kV= =

Do çc thanh gãp 220 kV ®îc bè trÝ trªn mÆt ph¼ng n»m ngang cho nªn Uvq cña

pha gi÷a gi¶m ®i 4% cßn Uvq cña pha bªn t¨ng lªn 6% nªn ta chØ cÇn xÐt Uvq cña pha

gi÷a. Ta cã :

Uvq(pha gi÷a) = 205,546 . 0,96 = 196,324 kV < U®mm¹ng = 220 kV

Nh vËy thanh dÉn ®· chän kh«ng tho¶ m·n ®iÒu kiÖn vÇng quang .

Do ®ã ta chän l¹i thanh dÉn cã tiÕt diÖn lín h¬n, cã çc th«ng sè kü thuËt:

TiÕt diÖn

chuÈn



400/22 394 22 26,6 6 835




Khi ®ã : kVU vq 757,23433,1

500lg.33,1.85,0.84.96,0 == > U®mm¹ng = 220 kV

VËy thanh dÉn ®· chän tho¶ m·n ®iÒu kiÖn vÇng quang .

5.4.2. Chän thanh dÉn mÒm lµm thanh gãp cÊp ®iÖn ¸p 110kV

Dßng cìng bøc trªn thanh gãp 110 kV lµ : Icb = 0,379 kA

Theo ®iÒu kiÖn chän d©y dÉn mÒm : I’cp ≥ Icb hay khc . Icp ≥ Icb

kAk

II

hc

cbcp 43,0

882,0

379,0 ==≥⇒

Do ®ã ta chän thanh gãp mÒm lo¹i d©y nh«m lâi thÐp cã çc th«ng sè kü thuËt cho

trong b¶ng sau :

TiÕt diÖn

chuÈn



150/19 148 18,8 16,8 5,5 445

a. KiÓm tra æn ®Þnh nhiÖt khi ng¾n m¹ch

TÝnh BNCK : ®îc x¸c ®Þnh theo ph¬ng ph¸p gi¶i tÝch ®å thÞ: itbiNCK tIB ∆= ∑ .2

Theo kÕt qu¶ tÝnh to¸n ë ch¬ng 3, khi ng¾n m¹ch t¹i N2 ta cã :

- §iÖn kh¸ng tÝnh to¸n phÝa hÖ thèng : Xtt1 = 3,286 nªn dßng ®iÖn tÝnh to¸n tai mäi

thêi ®iªm b»ng nhau

IHT= 1

ttX)(73,4

115.3

3100.

286,3

1

.3KA

U

S

cb

dmHT ==

- §iÖn kh¸ng tÝnh to¸n phÝa nhµ m¸y : Xtt2 = 0,184


Itt2(0,2) = 3,7 ; Itt2(0,5) = 3 ; Itt2(1) = 2,6

VËy dßng ng¾n m¹ch t¹i N1 ë çc thêi ®iÓm lµ:




tt2 dm

Σ2

tt2 dm

Σ2

tt2 dm

Σ2

tt2 dm

Σ2I(0) = I + I (0).I = 4,73 + 5,5.1,38 = 12,32kA

I(0,1) = I + I (0,1).I = 4,73 + 4,2.1,38 =10,526kA

I(0,2) = I + I (0,2).I = 4,73 + 3,7.1,38 =9,836kA

I(0,5) = I + I (0,5).I = 4,73 +

HT

HT

HT

HT

tt2 dm

Σ2

3.1,38 =9,008kA

I(1) = I + I (1).I = 4,73 + 2,6.1,38 =8,318kAHT

2 2 2 22 2tb1

2 2 2 22 2tb2

2 2 2 22 2tb3

2 22tb4

I (0) + I (0,1) 12,32 + 10,526I = = = 131,29kA

2 2I (0,1) + I (0,2) 10,526 + 9,836

I = = = 103,77kA2 2

I (0,2) + I (0,5) 9,836 +9,008I = = = 88,95 kA

2 2I (0,5) + I (1) 9,00

I = =2

⇒

2 228 + 8,318

= 75,17kA2

2 2NCK tbi iB = I .

Δt = 131,29.0,1 + 103,77.0,1 + 88,95.0,3 + 75,17.0,5 = 87,776kAs⇒ ∑

TÝnh BNKCK :V× tc¾t = 1s (t¬ng ®èi lín) nªn BNKCK ®îc tÝnh theo biÓu thøc :

2NKCK CK0 aB = I .T

Trong ®ã : Ta lµ h»ng sè thêi gian t¬ng ®¬ng cña líi ®iÖn. Víi líi cao ¸p th× ta

lÊy Ta = 0,05s.

ICK0 = I”N2(0) = 11,906 kA

2 3 2 6 2NKCK CK0 aB = I .T = (11,906.10 ) .0,05 = 7,087.10 A s⇒

VËy xung lîng nhiÖt cña dßng ng¾n m¹ch trªn thanh gãp 110 kV lµ :

BN = BNCK + BNKCK = 87,776.106 + 7,087.106 = 94,863.106 A2s

§Ó ®¶m b¶o æn ®Þnh nhiÖt th× d©y dÉn ®· chän cã tiÕt diÖn nhá nhÊt lµ :

6N 2

min

B 94,863.10S = = = 123,35 mm

C 79




Ta thÊy Schän = 150 mm2 > Smin = 125,53 mm2

VËy d©y dÉn ®· chän tho¶ m·n ®iÒu kiÖn æn ®Þnh nhiÖt.

b. KiÓm tra ®iÒu kiÖn ph¸t sinh vÇng quang

§iÒu kiÖn kiÓm tra : Uvq ≥ U®mm¹ng

Trong ®ã : Uvq lµ ®iÖn ¸p tíi h¹n ph¸t sinh vÇng quang

NÕu d©y dÉn 3 pha ®îc bè trÝ trªn ba ®Ønh cña tam gi¸c ®Òu th× ta cã :

r

armU vq lg84=

Trong ®ã: m - hÖ sè xÐt ®Õn ®é xï x× cña bÒ mÆt d©y dÉn; m = 0,85

r - b¸n kÝnh ngoµi cña d©y dÉn; r = 0,84 cm

a - kho¶ng çch gi÷a çc trôc d©y dÉn; a = 5 m = 500 cm

Thay vµo c«ng thøc trªn ta cã:

vq

500U = 84. 0,85.0,84.lg = 166,415 kV

0,84

Do çc thanh gãp 110 kV ®îc bè trÝ trªn mÆt ph¼ng n»m ngang cho

nªn Uvq cña pha gi÷a gi¶m ®i 4% cßn Uvq cña pha bªn t¨ng lªn 6% nªn ta

chØ cÇn xÐt Uvq cña pha gi÷a. Ta cã :Uvq(pha gi÷a) = 166,415 . 0,96 = 159,758 kV > U®mm¹ng = 110 kV

VËy thanh dÉn ®· chän tho¶ m·n ®iÒu kiÖn vÇng quang .

5.5. Chän m¸y biÕn ¸p ®o lêng

5.5.1. Chän m¸y biÕn ®iÖn ¸p (BU)

a. Chän BU cho cÊp ®iÖn ¸p m¸y ph¸t 10,5kV

BU ®îc chän theo çc ®iÒu kiÖn sau :

- Lo¹i biÕn ®iÖn ¸p ®îc chän dùa vµo vÞ trÝ ®Æt, s¬ ®å nèi d©y vµ nhiÖm vô cña nã.

§Ó cÊp ®iÖn cho c«ng t¬ chØ cÇn dïng 2 BU mét pha ®Êu V/V.

- §iÒu kiÖn vÒ ®iÖn ¸p : U®mBU ≥ U®mm¹ng = 10,5 kV

- CÊp chÝnh x¸c cña BU: v× cÊp ®iÖn cho c«ng t¬ nªn chän BU cã cÊp chÝnh x¸c 0,5




- C«ng suÊt ®Þnh møc : tæng phô t¶i nèi vµo BU (S2) ph¶i nhá hoÆc b»ng c«ng suÊt

®Þnh møc cña BU víi cÊp ®iÖn ¸p ®· chän : S2 ≤ S®mBU

S¬ ®å nèi çc dông cô ®o vµo m¸y biÕn ®iÖn ¸p vµ m¸y biÕn dßng ®iÖn m¹ch m¸y

ph¸t

Ta ph¶i ph©n bè çc ®ång hå ®iÖn phÝa thø cÊp ®ång ®Òu cho hai BU t¬ng

øng nh b¶ng sau :

Tªn ®ång hå Ký hiÖuPhô t¶i BU pha AB Phô t¶i BU pha BC

W (P) VAr(Q) W (P) VAr(Q)

V«n kÕ

O¸t kÕ

O¸t kÕ ph¶n kh¸ng

O¸t kÕ tù ghi

TÇn sè kÕ

C«ng t¬ t¸c dông

C«ng t¬ ph¶n kh¸ng

Э 2

д 341

д 342/1

д 33

д 340

И 670

И 672

7,2

1,8

1,8

8,3

-

0,66

0,66

-

-

-

-

-

1,62

1,62

-

1,8

1,8

8,3

6,5

0,66

0,66

-

-

-

-

-

1,62

1,62

Tæng céng - 20,42 3,24 19,72 3,24

F

A A A W VArW Wh VArh

V f

a

b

c

A B C

2xHOM-10




BiÕn ®iÖn ¸p pha AB cã:

2 2 2 22 AB ABS = P +Q = 20,42 + 3,24 = 20,675 VA

20,42cos = = 0,988

20,675

BiÕn ®iÖn ¸p pha BC cã :

2 2 2 22 BC BCS = P +Q = 19,72 + 3,24 = 19,984VA

19,72cos = = 0,987

19,984

Ta chän BU cho cÊp ®iÖn ¸p 10,5 kV cã th«ng sè :

KiÓu BU

CÊp

®iÖn

¸p

(kV)

§iÖn ¸p ®Þnh møc (V)C«ng suÊt ®Þnh

møc (VA)

Cuén s¬

cÊp

Cuén thø

cÊpCÊp 0,5 CÊp 1

HOM − 10 10 10500 100 75 150

Chän d©y dÉn nèi gi÷a BU vµ çc dông cô ®o lêng :

- TiÕt diÖn d©y dÉn ®îc chän sao cho tæn thÊt ®iÖn ¸p trªn nã kh«ng vît qu¸

0,5% ®iÖn ¸p ®Þnh møc thø cÊp khi cã c«ng t¬ vµ 0,3% khi kh«ng cã c«ng t¬.

- §Ó ®¶m b¶o ®é bÒn c¬: tiÕt diÖn tèi thiÓu cña d©y dÉn lµ 1,5 mm2 ®èi víi d©y

®ång vµ 2,5 mm2 ®èi víi d©y nh«m khi kh«ng nèi víi dông cô ®o ®iÖn n¨ng. Vµ 2,5

mm2 ®èi víi d©y ®ång vµ 4 mm2 ®èi víi d©y nh«m khi nèi víi dông cô ®o ®iÖn n¨ng.

TÝnh dßng ®iÖn trong çc d©y dÉn :

ABa

AB

S 20,675I = = = 0,207 A

U 100

BCc

BC

S 19,984I = = = 0,2 A

U 100

§Ó ®¬n gi¶n ta coi Ia = Ic = 0,2 A vµ cosϕab = cosϕbc = 1

Nh vËy dßng ®iÖn Ib = 3 .Ia = 3 .0,2 = 0,34 A

§iÖn ¸p gi¸ng trªn d©y a vµ b b»ng :




( ) ( )a b a b

ρ.ΔU = I + I . r = I + IS

l

Gi¶ sö kho¶ng çch tõ dông cô ®o ®Õn BU lµ l = 50 m, bá qua gãc lÖch pha gi÷a

aI vµ bI . V× trong m¹ch cã c«ng t¬ nªn ∆U = 0,5% do vËy tiÕt diÖn d©y dÉn ph¶i chän

lµ :

2a bI + I 0,34 + 0,2S .

ρ. = . 0,0175.50 = 0,945 mm

ΔU 0,5l≥

Theo tiªu chuÈn ®é bÒn c¬ häc ta lÊy d©y dÉn lµ d©y ®ång cã tiÕt diÖn S = 1,5mm2

®èi víi d©y dÉn kh«ng nèi víi dông cô ®o ®iÖn n¨ng vµ cã tiÕt diÖn S = 2,5mm2 ®èivíi d©y dÉn nèi víi dông cô ®o ®iÖn n¨ng.

b. Chän BU cho cÊp ®iÖn ¸p 110kV vµ 220kV

Phô t¶i thø cÊp cña BU phÝa 110kV vµ 220kV thêng lµ çc cuén d©y ®iÖn ¸p cña

çc ®ång hå V«nmÐt cã tæng trë t¬ng ®èi lín nªn c«ng suÊt thêng nhá nªn kh«ng

cÇn tÝnh phô t¶i thø cÊp.

NhiÖm vô chÝnh cña çc BU ë çc cÊp ®iÖn ¸p nµy lµ kiÓm tra çch ®iÖn vµ ®o

lêng ®iÖn ¸p do vËy ta chän ba biÕn ®iÖn ¸p mét pha ®Êu Y0/Y0.

Ta chän çc BU cã th«ng sè sau :

Lo¹i BU

CÊp

®iÖn

¸p

(kV)

§iÖn ¸p ®Þnh møc çc

cuén d©y (V)

C«ng suÊt

theo cÊp chÝnh

x¸c (VA)

C«ng

suÊt

max

(VA)S¬ cÊp Thø cÊp CÊp

0,5

CÊp

1

HKφ − 110 − 57

HKφ − 220 − 58

110

220

110000/ 3

220000/ 3

100/ 3

100/ 3

400

400

600

600

2000

2000

5.5.2. Chän m¸y biÕn dßng ®iÖn (BI)

M¸y biÕn dßng ®iÖn ®îc chän theo çc ®iÒu kiÖn sau :

- S¬ ®å nèi d©y vµ kiÓu m¸y : s¬ ®å nèi d©y tuú thuéc vµo nhiÖm vô cña m¸y biÕn

dßng ®iÖn. KiÓu biÕn dßng ®iÖn phô thuéc vµo vÞ trÝ ®Æt.




- §iÖn ¸p ®Þnh møc : U®mBI ≥ U®mm¹ng

- Dßng ®iÖn ®Þnh møc s¬ cÊp : I®mSC ≥ Icb

- CÊp chÝnh x¸c cña BI chän phï hîp víi yªu cÇu cña dông cô ®o. Phô t¶i thø cÊp cña

BI chän t¬ng øng víi cÊp chÝnh x¸c. BI cã mét phô t¶i ®Þnh møc lµ Z®mBI. §Ó ®¶m

b¶o ®é chÝnh x¸c yªu cÇu tæng phô t¶i thø cÊp (Z2) cña nã kÓ c¶ tæng trë d©y dÉn

kh«ng ®îc vît qu¸ Z®mBI.

Z2 = Zdc + Zdd ≤ Z®mBI

Trong ®ã : Zdc lµ tæng phô t¶i cña dông cô ®o.

Zdd lµ tæng trë d©y dÉn nèi tõ BI ®Õn dông cô ®o.

a. Chän biÕn dßng cho cÊp ®iÖn ¸p m¸y ph¸t 10,5kV

Tõ s¬ ®å nèi d©y çc dông cô ®o lêng vµo BI ta x¸c ®Þnh ®îc phô t¶i thø cÊp cña

BI ë çc pha nh sau :

Tªn dông cô

®o lêngKý hiÖu

Phô t¶i thø cÊp (VA)

a B c

Am pe mÐt

O¸t kÕ t¸c dông

O¸t kÕ tù ghi

O¸t kÕ ph¶n kh¸ng

C«ng t¬ t¸c dông

C«ng t¬ ph¶n kh¸ng

Э 302

д 341

д 33

д 324/1

И 670

И 672

1

5

10

5

2,5

2,5

1

−

−

−

−

5

1

5

10

5

2,5

2,5

Tæng céng 26 6 26

- §iÖn ¸p ®Þnh møc cña BI : U®mBI ≥ U®mm¹ng = 10,5 kV

- Dßng ®iÖn ®Þnh møc s¬ cÊp : I®mSC ≥ Icb = 3,969 kA




- CÊp chÝnh x¸c : 0,5 ( v× trong m¹ch thø cÊp cã c«ng t¬ )

VËy tõ çc ®iÒu kiÖn trªn ta chän BI cho cÊp ®iÖn ¸p m¸y ph¸t lµ lo¹i TПШ−10 cã

çc th«ng sè : U®m = 10,5 kV ; I®mSC = 4000A ; I®mTC = 5A

Víi cÊp chÝnh x¸c 0,5 ta cã Z®mBI = 1,2 Ω

Chän d©y dÉn nèi tõ BI ®Õn dông cô ®o:

Gi¶ thiÕt kho¶ng çch tõ BI ®Õn dông cô ®o lµ l = 30m. V× biÕn dßng m¾c trªn c¶

3 pha nªn chiÒu dµi tÝnh to¸n lµ : ttl = l = 30m.

Tæng trë çc dông cô ®o lêng m¾c vµo pha a ( hoÆc pha c ) lµ :

dc

Σ

dc

Σ

2 2dmTC

S 26Z = = = 1,04

Ω

I 5

§Ó ®¶m b¶o ®é chÝnh x¸c th× tæng phô t¶i thø cÊp (Z2) kÓ c¶ tæng trë d©y dÉn

kh«ng ®îc vît qu¸ Z®mBI :

Z2 = Zdc + Zdd ≤ Z®mBI = 1,2 Ω

dd dmBI dc

dd dd

Z Z - Z 1,2 1,04 0,16

.Z R 0,16

l

S

⇒ ≤ = − =

≈ = ≤

2

dd

ρ . 0,0175.30S = = 3,28 mm

R 0,16

l⇒ ≥

VËy ta chän d©y dÉn b»ng ®ång cã tiÕt diÖn lµ S = 4mm2

M¸y biÕn dßng ®· chän kh«ng cÇn ph¶i kiÓm tra æn ®Þnh ®éng v× nã quyÕt ®Þnh bëi

®iÒu kiÖn æn ®Þnh ®éng cña thanh dÉn m¹ch m¸y ph¸t.

Ta cã I®mSC = 4000A > 1000A do vËy BI ®· chän kh«ng cÇn kiÓm tra æn ®Þnh

nhiÖt.

b. Chän biÕn dßng cho cÊp ®iÖn ¸p 110kV vµ 220kV

BI chän theo ®iÒu kiÖn :

- §iÖn ¸p ®Þnh møc cña BI : U®mBI ≥ U®mm¹ng

- Dßng ®iÖn ®Þnh møc s¬ cÊp : I®mSC ≥ Icb




Víi cÊp ®iÖn ¸p 110kV ta cã Icb = 379 A

Víi cÊp ®iÖn ¸p 220kV ta cã Icb = 458 A

Ta chän BI cã th«ng sè nh b¶ng sau :

Th«ng sè

tÝnh to¸n

Lo¹i BIU®m,

kV

Béi

sè æn

®Þnh

®éng

Béi sè

æn

®Þnh

nhiÖt

I®m, (A)CÊp

chÝnh

x¸c

Phô

t¶i

(Ω)

i®®m,

(kA)U®m,

(kV)

Icb,

(A)

S¬

cÊp

Thø

cÊp

110

220

379

458

TφHÄ - 110M

TφH220 - 3T

110

220

110

-

34,6/3

-

400

600

5

5

0,5

0,5

1,2

2

-

54-108

5.6. Chän çp vµ kh¸ng ®iÖn cho phô t¶i ®Þa ph¬ng




Çp 2

F1 F2K1 K2

MC1

MC2

Çp 1

N5

N6

N7




5.6.1. Chän çp

Phô t¶i cÊp ®iÖn ¸p U®m = 10kV, Pmax = 13MW, cosϕ = 0,84 bao gåm 2 ®êng d©y

çp kÐp x 3MW vµ 3 ®êng d©y çp ®¬n x 2,5 MW.

Chän tiÕt diÖn çp kÐp theo mËt ®é dßng ®iÖn : vbtkt

kt

IS S =

Jl≥

Ta cã:

24 24

max i i i i0 0UFmax

365 365T = . P .t = . P %.t

P 100∑ ∑

( )max

365T = 60.6 +65.2+85.4 + 80.2 +90.2 + 100.2 + 70.2 +65.4 = 6460,5h

100Tra b¶ng víi çp lâi nh«m vµ Tmax = 6460,5 h ta cã Jkt =1,2A/mm2

a). chän çp ®¬n

vbt

dm

P 2,5I = = = 0,172 kA

3.U cos 3 .10.0,84l

320,172. 10

143,331,2

lvbtkt

kt

IS mm

J⇒ = = =

Tra b¶ng chän çp ba lâi b»ng nh«m cã çch ®iÖn b»ng giÊy tÈm dÇu

nhùa th«ng vµ chÊt dÎo kh«ng ch¶y, vá b»ng ch×, ®Æt trong ®Êt (nhiÖt ®é

®Êt to® = 15oC ) ta ®îc :

S = 150mm2 ; U®m = 10 kV ; Icp = 275 A

KiÓm tra çp kÐp ®· chän theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng b×nh thêng:

§iÒu kiÖn : k1.k2.Icp ≥ Ilvbt

Trong ®ã : k2 - hÖ sè hiÖu chØnh theo sè çp ®Æt song song, k2 = 0,92.

k1 - hÖ sè hiÖu chØnh theo nhiÖt ®é

btcp xq

1 btcp h

-K =

-

Trong ®ã : btcp - nhiÖt ®é cho phÐp lóc b×nh thêng; bt

cp = 700C




xq - nhiÖt ®é m«i trêng xung quanh; xq = 420C

ch - nhiÖt ®é chuÈn; ch = 250C

btcp xq

1 btcp ch

- 70 - 42K = = = 0,789

- 70 - 25

Thay vµo ®iÒu kiÖn trªn ta ®îc :

0,789.0,92.275 = 199,617 A > Ibt = 172 A

Nh vËy çp ®· chän ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn ph¸t nãng cho phÐp.

b). chän çp kÐp

vbt

dm

P 3I = = = 0,103 kA

3.U cos 2 3 .10.0,84l

320,103 .10

85,8331,2

lvbtkt

kt

IS mm

J⇒ = = =

Tra b¶ng chän çp ba lâi b»ng nh«m cã çch ®iÖn b»ng giÊy tÈm dÇu

nhùa th«ng vµ chÊt dÎo kh«ng ch¶y, vá b»ng ch×, ®Æt trong ®Êt (nhiÖt ®é

®Êt to® = 15oC ) ta ®îc :

S = 95mm2 ; U®m = 10 kV ; Icp = 205 A

KiÓm tra çp kÐp ®· chän theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng b×nh thêng:

§iÒu kiÖn : k1.k2.Icp ≥ Ilvbt

Trong ®ã : k2 - hÖ sè hiÖu chØnh theo sè çp ®Æt song song, k2 = 0,92.

k1 - hÖ sè hiÖu chØnh theo nhiÖt ®é

btcp xq

1 btcp h

-K =

-

Trong ®ã : btcp - nhiÖt ®é cho phÐp lóc b×nh thêng; bt

cp = 700C




xq - nhiÖt ®é m«i trêng xung quanh; xq = 420C

ch - nhiÖt ®é chuÈn; ch = 250C

btcp xq

1 btcp ch

- 70 - 42K = = = 0,789

- 70 - 25

Thay vµo ®iÒu kiÖn trªn ta ®îc :

0,789.0,92.205 = 148,77 A > Ibt = 103 A

Nh vËy çp ®· chän ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn ph¸t nãng cho phÐp.

* Khi çp lµm viÖc trong t×nh tr¹ng cìng bøc :Theo qui tr×nh thiÕt bÞ ®iÖn, çc çp cã çch ®iÖn b»ng giÊy tÈm dÇu, ®iÖn ¸p kh«ng

qu¸ 10 KV ,trong ®iÒu kiÖn lµm viÖc b×nh thêng dßng ®iÖn qua chóng kh«ng vîtqu¸ 80 % dßng cho phÐp ( ®· hiÖu chØnh ) .Khi sù cè cã thÓ cho phÐp qu¸ t¶i 30 %trong thêi gian kh«ng qu¸ 5 ngµy ®ªm .+ §iÒu kiÖn kiÓm tra : 1,3. k1.k2.Icp ≥ Icb

- Dßng lµm viÖc cìng bøc qua çp khi ®øt mét sîi :Icb = 2.Ibt = 2.103 = 206 (A)

- VËy ta cã :1,3. k1.k2.Icp =1,3. 0,789. 0,92. 205 = 193,44 < Icb = 206 (A).

VËy chom çp cãS = 120mm2 ; U®m = 10 kV ; Icp = 240 A

Khi ®ã khi qu¸ t¶i

1,3. k1.k2.Icp =1,3. 0,789. 0,92. 240 = 226,47 > Icb = 206 (A).- Tãm l¹i : Çp ®· cã S =120mm2 tháa m·n ®iÒu kiÖn ph¸t nãng

5.6.2. Chän kh¸ng ®iÖn

Kh¸ng ®iÖn ®Çu ®êng d©y phô t¶i ®Þa ph¬ng ®îc chän theo çc ®iÒu kiÖn sau:

- §iÖn ¸p : U®mK ≥ U®m.m¹ng = 10kV

- Dßng ®iÖn : I®mK ≥ IcbK




Trong ®ã : IcbK lµ dßng ®iÖn cìng bøc qua kh¸ng, ®îc tÝnh khi phô t¶i ®Þa ph¬ng

lµ lín nhÊt vµ sù cè mét kh¸ng.

- ®iÖn kh¸ng XK% ®îc chän theo ®iÒu kiÖn æn ®Þnh nhiÖt cho çp khi ng¾n m¹ch

vµ theo ®iÒu kiÖn dßng c¾t cña m¸y c¾t ®Æt ®Çu ®êng d©y.

a). TÝnh dßng ®iÖn cìng bøc qua kh¸ng.

S¬ ®å nhµ m¸y ®iÖn kh«ng cã thanh gãp ®iÖn ¸p m¸y ph¸t nªn trêng hîp nµy cã 2

kh¸ng ®iÖn ®êng d©y lÊy ®iÖn tõ ®Çu cùc m¸y ph¸t cã MBA liªn l¹c (phÝa trªn m¸y

c¾t), gi÷a 2 ph©n ®o¹n cña 2 kh¸ng cã liªn hÖ víi nhau b»ng m¸y c¾t liªn l¹c thêng

më, vµ nã chØ ®ãng khi cã mét kh¸ng sù cè ®Ó cÊp ®iÖn cho ®Þa ph¬ng (nh h×nh vÏ

ë trªn). VËy trong trêng hîp nµy dßng ®iÖn cìng bøc qua kh¸ng sÏ lµ:

cb DFmaxcbK

dm dm

S P 13I = = = = 0,894kA

3.U 3.U .cos 3.10.0,84

Ta chän kh¸ng ®iÖn ®¬n cã cuén d©y b»ng nh«m: PbA-10-1000-4 cã:

I®mK = 1000A ; U®mK = 10 kV

Chän lo¹i m¸y c¾t 8BK41cã çc th«ng sè cho trong b¶ng sau:

CÊp

®iÖn ¸p

(kV)

§¹i lîng tÝnh to¸n

Lo¹i

m¸y c¾t


Icb

(kA)

IN

(kA)

Ixk

(kA)

U®m

(kV)

I®m

(kA)

Ic¾t ®m

(kA)

I®®m

(kA)

10,5 - 62,377 158,79 8BK41 12 12,5 80 225

Víi Icb = maxIcb ®¬n ; Icb kÐp =max0,172 ; 0,206 = 0,206 kA

b). TÝnh to¸n chän ®iÖn kh¸ng

§Ó chän ®iÖn kh¸ng Xk% cña kh¸ng

®iÖn ta lËp s¬ ®å thay thÕ nh sau:




Çc ®iÓm ng¾n m¹ch trong s¬ ®å:

-§iÓm N5 : ®iÓm ng¾n m¹ch t¹i n¬i ®Êu ®iÖn kh¸ng

-§iÓm N6 : ®iÓm ng¾n m¹ch ngay sau MC1 ®Çu ®êng d©y çp 1, phôc vô cho

chän MC1 vµ kiÓm tra æn ®Þnh nhiÖt cho çp 1 khi ng¾n m¹ch.

-§iÓm N7 : ®iÓm ng¾n m¹ch ngay sau MC2 ®Çu ®êng d©y çp 2, phôc vô cho

chän MC2 vµ kiÓm tra æn ®Þnh nhiÖt cho çp 2 khi ng¾n m¹ch (nÕu yªu cÇu).

ChänScb = 100 MVA vµ ng¾n m¹ch t¹i N5 cã IN5 = 62,377 kA

cbcb

tb

S 100I = = =5,77 kA

3.U 3.10

X¸c ®Þnh Xk%:

IN ≤ minIc®m ; InhiÖt min

Víi minnhiet min

C

S .I =

t

C

Smin = minS®¬n ; SkÐp = min150 ; 120 =120 mm2

minnhiet min

C

S . 120.88I = = 16696,8

t 0,4

CA=

Trong ®ã: C lµ hÖ sè phô thuéc vËt liÖu çp ( CAl = 88 ).

tc thêi gian c¾t cña m¸y c¾t 1 : tc = 0,4s

⇒ INcp = minIc®m ; InhiÖt min = 16,697kA

HT5

5, 77 = = 0, 093

62,377cb

N

IX

I=

Mµ ta cã: cbN5 Ncp

HT K

II = I

X + X≤

N6

MC1

N7

MC2 X C2

N5

X HT X K X C1




⇒ cbK HT

Ncp

I 5,77X - X 0,093 0,252

I 16,697≥ = − =

VËy : dmKK K

cb

I 1X % = X . .100 = 0,252. .100 = 4,267%

I 5,77

VËy kh¸ng ®iÖn ®· chän tho¶ m·n yªu cÇu kü thuËt.

5.7 Chän chèng sÐt van :

Chèng sÐt van lµ thiÕt bÞ ®îc ghÐp song song víi thiÕt bÞ ®iÖn ®Ó b¶o vÖ chèng

qu¸ ®iÖn ¸p khÝ quyÓn. Khi xuÊt hiÖn qu¸ ®iÖn ¸p, nã sÏ phãng ®iÖn tríc lµm gi¶m

trÞ sè qu¸ ®iÖn ¸p ®Æt trªn çch ®iÖn cña thiÕt bÞ vµ khi hÕt qu¸ ®iÖn ¸p sÏ tù ®éng dËp

hå quang xoay chiÒu, phôc håi tr¹ng th¸i lµm viÖc b×nh thêng.

5.7.1 Chän chèng sÐt van cho thanh gãp :

Trªn çc thanh gãp 220 KV vµ 110 KV ®Æt çc chèng sÐt van víi nhiÖm vô quan

träng lµ chèng qu¸ ®iÖn ¸p truyÒn tõ ®êng d©y vµo tr¹m. Çc chèng sÐt van nµy

®îc theo ®iÖn ¸p ®Þnh møc cña tr¹m

Trªn thanh gãp 110 KV ta chän chèng sÐt van lo¹i PBC- 110 cã U®m = 110 KV, ®Æt

trªn c¶ ba pha.

5.7.2 Chän chèng sÐt van cho m¸y biÕn ¸p :

a. Chèng sÐt van cho m¸y tù ngÉu :

Çc m¸y biÕn ¸p tô ngÉu do cã sù liªn hÖ vÒ ®iÖn gi÷a cao vµ trung ¸p nªn sãng

®iÖn ¸p cã thÓ truyÒn tõ cao ¸p sang trung ¸p hoÆc ngîc l¹i. V× vËy ,ë çc ®Çu ra cao

¸p vµ trung ¸p cña çc m¸y biÕn ¸p tù ngÉu ta ph¶i ®Æt çc chèng sÐt van.

- PhÝa cao ¸p cña m¸y biÕn ¸p tù ngÉu ta chän chèng sÐt van lo¹i PBC-220 cã U®m =

220 KV, ®Æt c¶ ba pha.

- PhÝa trung ¸p cña m¸y biÕn ¸p tù ngÉu ta chän chèng sÐt van lo¹i PBC-110 cã U®m

= 110 KV, ®Æt c¶ ba pha.

b. Chèng sÐt van cho m¸y biÕn ¸p hai cuén d©y :

MÆc dï trªn thanh gãp 220 KV cã ®Æt çc chèng sÐt van nhng ®«i khi cã nh÷ng

sãng cã biªn ®é lín truyÒn vµo tr¹m, çc chèng sÐt van ë ®©y phãng ®iÖn.

§iÖn ¸p d cßn l¹i truyÒn tíi cuén d©y cña m¸y biÕn ¸p vÉn rÊt lín cã thÓ ph¸

háng çch ®iÖn cña cuén d©y,®Æc biÖt lµ phÇn çch ®iÖn ë gÇn trung tÝnh nÕu trung




tÝnh çch ®iÖn. V× vËy t¹i trung tÝnh cña m¸y biÕn ¸p hai cuén d©y cÇn bè trÝ mét

chèng sÐt van.

Tuy nhiªn do ®iÖn c¶m cña cuén d©y m¸y biÕn ¸p biªn ®é ®êng sÐt khi tíi ®iÓm

trung tÝnh sÏ gi¶m mét phÇn, do ®ã chèng sÐt van ®Æt ë trung tÝnh ®îc chän cã ®iÖn

¸p ®Þnh møc gi¶m mét cÊp.

Ta chän chèng sÐt van lo¹i PBC-110 cã U®m = 110 KV.




CH¦¥NG 6

Chän s¬ ®å vµ thiÕt bÞ tù dïng§iÖn tù dïng lµ mét phÇn ®iÖn n¨ng kh«ng lín nhng l¹i gi÷ mét phÇn quan träng

trong qu¸ tr×nh vËn hµnh nhµ m¸y ®iÖn, nã ®¶m b¶o ho¹t ®éng cña nhµ m¸y nh :

chuÈn bÞ nhiªn liÖu, vËn chuyÓ nhiªn liÖu, b¬m níc tuÇn hoµn, qu¹t giã, th¾p s¸ng,

®iÒu khiÓn, tÝn hiÖu vµ liªn l¹c ...

§iÖn tù dïng trong nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn c¬ b¶n cã thÓ chia lµm hai phÇn :

- Mét phÇn cung cÊp cho çc m¸y c«ng t¸c ®¶m b¶o sù lµm viÖc cña lß vµ tua bin

çc tæ m¸y.

- PhÇn kia cung cÊp cho çc m¸y c«ng t¸c phôc vô chung kh«ng liªn quan trùc

tiÕp ®Õn lß h¬i vµ tuabin nhng l¹i cÇn thiÕt cho sù lµm viÖc cña nhµ m¸y.

Ta chän s¬ ®å tù dïng theo nguyªn t¾c kinh tÕ vµ ®¶m b¶o cung cÊp ®iÖn liªn tôc,

®èi víi nhµ m¸y ®iÖn thiÕt kÕ ta dïng hai cÊp ®iÖn ¸p tù dïng 6,3kV vµ 0,4kV.

6,3kV

0,4kV

F3 F1 F2 F4

B1 B2 B4B3




6.1. Chän m¸y biÕn ¸p tù dïng cÊp 1

Çc m¸y nµy cã nhiÖm vô nhËn ®iÖn tõ ®Çu cùc m¸y ph¸t 10,5 kV cung cÊp cho

phô t¶i tù dïng cÊp ®iÖn ¸p 6,3 kV phÇn cßn l¹i cung cÊp tiÕp cho phô t¶i cÊp ®iÖn ¸p

0,4 kV.

C«ng suÊt ®Þnh møc cña m¸y biÕn ¸p tù dïng cÊp 1 ®îc chän nh sau :

TDmaxdmB1 Fdm

SS

α.S =

n≥

Trong ®ã : α lµ hÖ sè % tù dïng

n lµ sè m¸y ph¸t trong nhµ m¸y

TDmaxdmB1

S 18,7S = = 4,675MVA

n 4⇒ ≥

Ta chän m¸y biÕn ¸p lo¹i TMH − 6300 cã çc th«ng sè nh sau :

Lo¹i m¸y biÕn

¸p

U®mC

(kV)

U®mH

(kV)

S®mB

(kVA)

∆P0

(kW)

∆PN

(kW)UN% I0%

TMH − 6300 10 6,3 6300 7,65 46,5 6,5 0,8

M¸y biÕn ¸p dù tr÷ : ®îc chän phï hîp víi môc ®Ých cña chóng : m¸y biÕn ¸p dù

tr÷ chØ phôc vô ®Ó thay thÕ m¸y biÕn ¸p c«ng t¸c khi söa ch÷a .

C«ng suÊt m¸y biÕn ¸p dù tr÷ ®îc chän nh sau :

max 18,71,5. 1,5. 7,013

4TD

dmBdt

SS MVA

n≥ = =

Ta chän m¸y biÕn ¸p dù tr÷ lo¹i TMHC − 10000 cã çc th«ng sè nh sau:

Lo¹i m¸y biÕn

¸p

S®mB

(kVA)

U®mC

(kV)

U®mH

(kV)

∆P0

(kW)

∆PN

(kW)UN% I0%

TдHC −10000

10000 10,5 6,3 12,3 85 14 0,8




6.2. Chän m¸y biÕn ¸p tù dïng cÊp 2

Çc m¸y biÕn ¸p tù dïng cÊp 2 dïng ®Ó cung cÊp ®iÖn cho phô t¶i cÊp ®iÖn ¸p 0,4

kV vµ chiÕu s¸ng. C«ng suÊt cña çc lo¹i phô t¶i nµy thêng nhá nªn c«ng suÊt m¸y

biÕn ¸p thêng ®îc chän lo¹i m¸y cã c«ng suÊt tõ 630-1000 kVA. Lo¹i lín h¬n

thêng kh«ng ®îc chÊp nhËn v× gi¸ thµnh lín vµ dßng ng¾n m¹ch phÝa 0,4kV lín.

C«ng suÊt cña m¸y biÕn ¸p tù dïng cÊp 2 ®îc chän nh sau :

3TDmax

dmB2

S 18,7.10S (10÷15)%. = (10÷15)%. = (468 ÷ 701) kVA

n 4≥

VËy ta chän lo¹i m¸y biÕn ¸p ABB-630 cã çc th«ng sè sau :

Lo¹i m¸y

biÕn ¸p

S®mB

(kVA)

§iÖn ¸p (kV) Tæn thÊt (kW) UN%

cuén cao cuén h¹ ∆ Po ∆ PN

ABB - 630 630 6,3 0,4 1,2 6,2 4

6.3. Chän m¸y c¾t phÝa cao ¸p cña m¸y biÕn ¸p tù dïng cÊp 1

Chän t¬ng tù nh víi m¸y c¾t cña cÊp ®iÖn ¸p 10,5 kV ®· ®îc chän trong ch¬ng

4. Tøc lµ lo¹i m¸y c¾t 8BK41.

CÊp

®iÖn ¸p

(kV)

§¹i lîng tÝnh to¸n

Lo¹i

m¸y c¾t


Icb

(kA)

IN

(kA)

Ixk

(kA)

U®m

(kV)

I®m

(kA)

Ic¾t ®m

(kA)

I®®m

(kA)

10,5 3,969 30,242 76,984 8BK41 12 12,5 80 225

6.4. Chän m¸y c¾t phÝa h¹ ¸p cña m¸y biÕn ¸p tù dïng cÊp 1

§Ó chän m¸y c¾t ®iÖn trong trêng hîp nµy ta tÝnh dßng ng¾n m¹ch t¹i thanh gãp

ph©n ®o¹n 6,3 kV ( ®iÓm N5 ). Ta cã s¬ ®å thay thÕ tÝnh to¸n ng¾n m¹ch nh sau:




M¸y c¾t ®îc chän theo ®iÒu kiÖn sau:

U®mMC ≥ U®mm¹ng ; I®mMC ≥ Icb

I2nh . tnh ≥ BN i®®m ≥ ixk

Ic®m ≥ I”N7

Trong ch¬ng ng¾n m¹ch ta tÝnh ®îc dßng ng¾n m¹ch ®Ó chän khÝ cô ®iÖn m¹ch

tù dïng lµ : IN5 = 62,377 kA .

§iÖn kh¸ng cña hÖ thèng tÝnh ®Õn ®iÓm ng¾n m¹ch N5 lµ :

cbHT

N5

I 5,499X = = = 0,088

I 62,377

§iÖn kh¸ng cña m¸y biÕn ¸p tù dïng cÊp 1 lµ :

N cbB1

dm B1

U % S 6,5 100X = . = . = 1,032

100 S 100 6,3

Σ HT B1X =X +X =0,088+1,032=1,12⇒

VËy dßng ng¾n m¹ch t¹i ®iÓm N6 lµ :

" cb cbN6

Σ t b

Σ

I S 100I = = = =8,182kA

X 3U.X 3.6,3.1,123


xk N6i = 2 .1,8 . 8,182 = 20,827kA

Ta chän m¸y c¾t 8BM20 cã çc th«ng sè kü thuËt nh sau :

Lo¹i m¸y

c¾tU®m(kV) I®m(A) Ic®m (kA) i®®m (kA)

8BM20 7,2 1250 25 63

6,3kV

N5

X HT X B1N6




M¸y c¾t ®· chän cã : I®m = 1250 A > 1000 A

i®®m = 63 kA > ixk = 20,773 kA

Do vËy kh«ng cÇn kiÓm tra æn ®Þnh ®éng vµ æn ®Þnh nhiÖt.

6.5. Chän ¸pt«m¸t

§Ó chän ¸pt«m¸t ta tÝnh dßng ng¾n m¹ch t¹i thanh gãp ph©n ®o¹n 0,4kV (®iÓm

N6). Ta cã s¬ ®å thay thÕ tÝnh to¸n ng¾n m¹ch nh sau :

¸pt«m¸t ®îc chän theo ®iÒu kiÖn sau :

- §iÖn ¸p ®Þnh møc : kVU dm 4,0≥

- Dßng ®iÖn ®Þnh møc : maxII dm ≥

- Dßng ®iÖn c¾t ®Þnh møc :"

c dm N7I I≥

Trong ®ã : - Imax lµ dßng ®iÖn lín nhÊt phÝa 0,4kV

d m B 2m a x

d m

S 6 3 0I = = = 9 0 9 ,3 2 7 A

3 .U 3 .0 ,4

- IN7 lµ dßng ng¾n m¹ch t¹i thanh gãp ph©n ®o¹n 0,4kV

§iÖn kh¸ng cña m¸y biÕn ¸p tù dïng cÊp 2 :

N cbB2

dmB2

U % S 4 100X = . = . = 6,349

100 S 100 0,63

Σ HT B1 B2X = X + X + X = 0,088 + 1,032 + 6,349 =7,469⇒

VËy dßng ng¾n m¹ch t¹i ®iÓm N7 lµ :

0,4kV

N5

X HT X B1

N6

X B2

N7




" cb cbN7

Σ tb

Σ

I S 100I = = = = 19,324 kA

X 3U .X 3.0,4.7,469

Ta chän ¸pt«m¸t C801N cã th«ng sè kü thuËt nh sau :

Lo¹i ¸pt«m¸t U®m(V) I®m(A) Ic®m (kA)

C801N 690 800 25




Môc lôc

Më ®Çu……………………………………………………………………….1

Ch¬ngI: TÝnh to¸n vµ c©n b»ng c«ng suÊt

1.1: chän m¸y ph¸t ®iÖn…………………………………………….…2

1.2: TÝnh to¸n phô t¶i vµ c©n b¨ng c«ng suÊt……………………….…2

Ch¬ngII: Chän s¬ ®å ®Êu d©y cña nhµ m¸y

2.1: §Ò xuÊt çc ph¬ng ¸n……………………………..…………….9

2.2: Chän m¸y biÕn ¸p ……………………………………………….12

2.3: Ph¬ng ¸n I………………………………………………………12

2.4: Ph¬ng ¸n II……………………………………….……………..15

2.5: TÝnh tæn thÊt ®iÖn n¨ng vµ tæn thÊt c«ng suat ……………………19

Ch¬ngIII: TÝnh to¸n dßng ®iÖn ng¾n m¹ch

3.1: TÝnh ®iÖn kh¸ng trong s¬ ®å thay thÕ …………….……………...25

3.2: Ph¬ng ¸n I……………………………………….………………27

3.3: Ph¬ng ¸n II……………………………………….……………..35

Ch¬ng IV: So s¸nh kinh tÕ kü thuËt vµ chän ph¬ng ¸n tèi u

4.1: Chän s¬ ®å nèi ®iÖn chÝnh cho çc ph¬ng ¸n ……..…………….46

4.2; TÝnh to¸n kinh tÕ çc ph¬ng ¸n ………………………………….46

4.3: Lùa chän ph¬ng ¸n tèi u………………………………………..53

Ch¬ng V: Chän khÝ cô ®iÖn vµ d©y dÉn

5.1: Chän m¸y c¾t ®iÖn vµ dao çch ly…………………..…………….55

5.2: chän thanh dÉn cøng cho m¹ch m¸y ph¸t ®iÖn………...………….57

5.3. Chän sø ®ì thanh dÉn cøng m¹ch m¸y ph¸t ®iÖn……………….60

5.4. Chän thanh dÉn mÒm …………………………………..……….61

5.5. Chän m¸y biÕn ¸p ®o lêng…………………………….……….67




5.6. Chän çp vµ kh¸ng ®iÖn cho phô t¶i ®Þa ph¬ng………….…….73

5.7: Chän chèng sÐt van…………………………………….……..….80

Ch¬ng VI: Chän s¬ ®å vµ thiÕt bÞ tù dïng

6.1. Chän m¸y biÕn ¸p tù dïng cÊp 1................................................83

6.2. Chän m¸y biÕn ¸p tù dïng cÊp 2.................................................84

6.3. Chän m¸y c¾t phÝa cao ¸p cña m¸y biÕn ¸p tù dïng cÊp 1............84

6.4. Chän m¸y c¾t phÝa h¹ ¸p cña m¸y biÕn ¸p tù dïng cÊp 1..............84

6.5. Chän ¸pt«m¸t…………………………………………….……….86


Documents

Nha May Dien