Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN
I.

Đề tài: Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện công suất 240 MW

II.

Các số liệu ban đầu:

1. Nhà máy nhiệt điện: 4 tổ máy, mỗi tổ công suất 60 MW
Biến thiên phụ tải hằng ngày của nhà máy:
t (h)
0-6
6-12
12-14
14-20
20-24
PNM (%)
70
90
80
100
80
Công suất tự dùng cực đại của nhà máy: 5% công suất định mức nhà máy, cos φ =0,88
2. Phụ tải địa phương: Uđm=10,5 kV, Pmax=11 MW, cos φ =0,89.
Gồm: 1 đường dây cáp kép x 5 MW x 2 km, 2 đường dây cáp đơn x 3 MW x 3 km. Tại các
trạm cuối phụ tải địa phương dùng cáp lõi đồng có Smin= 50 mm2 và dùng máy cắt có dịng
định mức Iđm= 25 kA, thời gian cắt ngắn mạch tc=0,6s.
3. Phụ tải trung áp: Uđm= 110 kV, Pmax=110 MW, cos φ =0,87,

Gồm: 2 đường dây kép x 30MW, 2 đường dây đơn x 25MW.
Biến thiên phụ tải hàng ngày (%Pmax):
t (h)
0-6
Phụ tải điện áp máy phát
65
Phụ tải điện áp trung áp
70
4. Hệ thống điện: Uđm= 220 kV

6-12
85
85

12-16
95
90

16-18
100
100

18-24
75
80

-

Công suất tổng của hệ thống (không kể nhà máy thiết kế): 3200 MVA


-

Dự trữ quay của hệ thống: 8%

-

Điện kháng ngắn mạch tính đến thanh cái hệ thống: XHT=0,85

-

Nhà máy thiết kế được nối với hệ thống bằng 1 đường dây kép dài 100 km

III.

Nhiệm vụ thực hiện:

1. Chọn máy phát điện, tính tốn phụ tải và cân bằng công suất.

Vũ Quang Nam – Kĩ thuật Điện 01-K57
1


Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện
2. Xác định phương án và chọn máy biến áp, tính tổn thất cơng suất và tổn thất điện
năng.
3. Tính tốn ngắn mạch, lựa chọn các thiết bị chính của nhà máy.
4. Tính toán chọn phương án tối ưu.
5. Chọn sơ đồ nối dây và thiết bị tự dùng.
6. Các bản vẽ sơ đồ nối điện chính và tự dùng (khổ A1).


Vũ Quang Nam – Kĩ thuật Điện 01-K57
2


Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện

LỜI NÓI ĐẦU
Năng lượng, theo cách nhìn tổng quát là rất rộng lớn, là vô tận. Tuy nhiên, nguồn
năng lượng mà con người có thể khai thác phổ biến hiện nay đang càng trở nên khan hiếm
và trở thành một vấn đề lớn trên thế giới. Đó là bởi vì để có năng lượng dùng ở các hộ tiêu
thụ, năng lượng sơ cấp phải trải qua nhiều công đoạn như khai thác, chế biến, vận chuyển
và phân phối. Các cơng đoạn này địi hỏi nhiều chi phí về tài chính, kỹ thuật và các ràng
buộc xã hội. Hiệu suất các công đoạn kể từ nguồn năng lượng sơ cấp đến năng lượng cuối
nói chung là thấp. Vì vậy đề ra lựa chọn và thực hiện các phương pháp biến đổi năng lượng
từ nguồn năng lượng sơ cấp đến năng lượng cuối để đạt hiệu quả kinh tế cao nhất là một
nhu cầu và cũng là nhiệm vụ của con người.
Hệ thống điện là một bộ phận của hệ thống năng lượng, bao gồm các nhà máy điện,
mạng điện và các hộ tiêu thụ điện. Trong đó các nhà máy điện có nhiệm vụ biến đổi năng
lượng sơ cấp như: than, dầu, khí đốt, thuỷ năng … thành điện năng. Hiện nay ở nước ta
lượng điện năng được sản xuất hàng năm bởi các nhà máy nhiệt điện khơng cịn chiếm tỉ
trọng lớn như thập kỷ 80. Tuy nhiên, với thế mạnh nguồn nguyên liệu như ở nước ta, tính
chất phụ tải đáy của nhà máy nhiệt điện… thì việc củng cố và xây dựng mới các nhà máy
nhiệt điện vẫn đang là một nhu cầu đối với giai đoạn phát triển hiện nay.
Trong bối cảnh đó, thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện và tính tốn chế độ vận hành tối
ưu của nhà máy điện khơng chỉ là nhiệm vụ mà cịn là sự củng cố khá toàn diện về mặt kiến
thức đối với mỗi sinh viên ngành hệ thống điện trước khi thâm nhập vào thực tế.
Với yêu cầu như vậy, đồ án được hoàn thành gồm bản thuyết minh này kèm theo
các bản vẽ phần nhà máy nhiệt điện.
Bản thuyết minh gồm:
Phần nội dung thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện được chia làm 6 chương. Các

chương này trình bày tồn bộ q trình tính tốn từ chọn máy phát điện, tính tốn cơng
suất phụ tải các cấp điện áp, cân bằng cơng suất tồn nhà máy, đề xuất các phương án nối

Vũ Quang Nam – Kĩ thuật Điện 01-K57
3


Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện
điện, tính tốn kinh tế - kỹ thuật, so sánh chọn phương án tối ưu đến chọn khí cụ điện cho
phương án được lựa chọn.
Trong quá trình làm đồ án, em xin chân thành cảm ơn thầy Lê Đức Tùng đã hướng
dẫn một cách tận tình để em có thể hồn thành đồ án này.

Vũ Quang Nam – Kĩ thuật Điện 01-K57
4


Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện

MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU………………………………………………………………………3
MỤC LỤC…………………………………………………………………………...5
Chương 1: Tính tốn phụ tải và cân bằng cơng suất .............................…………8
1.1. Chọn máy phát điện. ............................................................................................8
1.2. Tính tốn phụ tải và cân bằng công suất ..............................................................8
1.2.1. Phụ tải toàn nhà máy ............................................................................. 8
1.2.2. Tự dùng của nhà máy điện ...................................................................10
1.2.3. Cấp điện áp máy phát .......................................................................... 11
1.2.4. Cấp điện áp trung (110KV) ................................................................. 12
1.2.5. Cân bằng công suất tồn nhà máy, cơng suất phát về hệ thống........... 13

1.3. Chọn các phương án nối dây. ............................................................................ 15
Chương 2: Tính toán chọn máy biến áp ............................................................... 20
A. Phương án I .......................................................................................................... 20
2.1.a. Chọn máy biến áp ................................................................................ 20
2.2.a. Phân bố tải cho các máy biến áp .......................................................... 21
2.3.a. Kiểm tra khả năng mang tải của các máy biến áp ............................... 22
2.4.a. Tính tốn tổn thất điện năng tỏng các máy biến áp. ............................ 26
B. Phương án II: ....................................................................................................... 28
2.1.b. Chọn máy biến áp. ............................................................................... 29
2.2.b. Phân bố tải cho các máy biến áp ......................................................... 29
2.3.b. Kiểm tra khả năng mang tải của các máy biến áp: ............................. 30
2.4.b. Tính tốn tổn thất điện năng trong các máy biến áp. .......................... 34

Vũ Quang Nam – Kĩ thuật Điện 01-K57
5


Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện
Chương 3: Tính tốn dịng điện ngắn mạch và lựa chọn thiết bị của sơ
đồ nối điện chính các phương án ......................................................................... 36
A. Tính tốn ngắn mạch. ......................................................................................... 36
3.1. Phương án I. ..................................................................................................... 36
3.2. Phương án 2 ..................................................................................................... 50
B. Lựa chọn các thiết bị của sơ đồ nối điện chính. ................................................. 62
1. Chọn máy cắt điện. ............................................................................................. 62
2.a. Tính tốn dịng cưỡng bức ............................................................................... 63
2.b. Tính tốn dịng cưỡng bức ............................................................................... 65
3. Chọn sơ đồ nối điện và thiết bị phân phối .......................................................... 68
Chương 4: Tính tốn kinh tế - kỹ thuật. Chọn phương án tối ưu .................... 71
1. Phương án 1......................................................................................................... 73

2. Phương án 2..........................................................................................................74
Chương 5: Lựa chọn khí cụ điện và dây dẫn, thanh góp .................................. 77
5.1. Chọn máy cắt điện và dao cách ly.................................................................... 78
5.2. Chọn thanh dẫn cứng ....................................................................................... 79
5.2.1. Chọn tiết diện .................................................................................... 79
5.2.2. Kiểm tra ổn định động. ...................................................................... 81
5.3. Chọn sứ đỡ thanh dẫn. ..................................................................................... 83
5.4. Chọn dây dẫn và thanh góp mền ..................................................................... 84
5.4.1. Chọn tiết diện dây dẫn và thanh góp mền ......................................... 84
5.4.2. Kiểm tra ổn định nhiệt khi ngắn mạch. ............................................. 85
5.4.3. Kiểm tra điều kiện vầng quang. ........................................................ 90

Vũ Quang Nam – Kĩ thuật Điện 01-K57
6


Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện
5.5. Chọn máy biến điện áp và máy biến dòng. ................................................... 91
5.5.1. Cấp điện áp 220KV ......................................................................... 91
5.5.2. Cấp điện áp 110KV. ........................................................................ 92
5.5.3. Mạch máy phát. ............................................................................... 93
5.6. Chọn cáp, kháng và máy cắt hợp bộ cho phụ tải địa phương. ...................... 96
5.6.1. Chọn cáp cho phụ tải địa phương ................................................... 97
5.6.2. Chọn kháng điện. ............................................................................ 99
5.6.3. Kiểm tra máy cắt hợp bộ của phụ tải địa phương. ......................... 102
5.7. Chọn chống sét van. ..................................................................................... 103
5.7.1. Chọn chống sét van cho thanh góp. ................................................ 103
5.7.2. Chọn chống sét van cho máy biến áp. ............................................ 103
Chương 6: Chọn sơ đồ và thiết bị tự dùng ...................................................... 105
6.1. Chọn máy biến áp tự dùng. .......................................................................... 105

6.1.1. Chọn máy biến áp cấp 1. ................................................................ 105
6.1.2. Chọn máy biến áp cấp 2: ............................................................... 107
6.2.Chọn khí cụ điện tự dùng. ............................................................................. 107
6.2.1. Chọn máy cắt hợp bộ…………………………………..………….107
6.2.2. Chọn áp-tô-mát cho mạch tự dùng cấp 0,4 kV……………………108

Vũ Quang Nam – Kĩ thuật Điện 01-K57
7


Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện
CHƯƠNG 1
CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN VÀ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT
Để đảm bảo chất lượng điện, đặc biệt là giữ vững tần số công nghệ 50 Hz điện năng do
các nhà máy điện phát ra phải hoàn toàn cân bằng với điện năng tiêu thụ ( kể cả tổn thất).
Như vậy điều kiện cân bằng công suất là rất quan trọng, thực tế công suất tiêu thụ tại các
phụ tải luôn luôn thay đổi, việc biết được quy luật biến đổi này tức là tìm được đồ thị phụ
tải rất quan trọng đối với người thiết kế. Vận hành nhờ đồ thị phụ tải ta có thể lựa trọn
phương án nối điện hợp lý đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật nâng cao độ tin cậy cung
cấp điện.
Đồ thị phụ tải còn cho phép chọn đúng công suất máy biến áp, phân bố tối ưu công suất
giữa các nhà máy điện hoặc giữa các tổ máy trong một nhà máy điện, từ đó người vận hành
sẽ chọn được phương thức vận hành hợp lý, chủ động lập được kế hoạch sửa chữa, đại tu
định kỳ thiết bị điện.
1.1.

CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN
Theo nhiệm vụ thiết kế phần điện cho nhà máy nhiệt điện có cơng suất 240MW, gồm

4 máy phát điện 4 x 60MW, cos   0,8 , Uđm = 10,5. Chọn máy phát điện loại TB  -60-2

có các thơng số :
Bảng 1.1
Loại máy
phát

Thơng số định mức
n
S
P
U
(vịng/ph) (MVA) (MW) (kV)
3000
75
60
10,5
TB  -60-2
1.2.

cos

0,8

Điện kháng tương đối
I (kA)
Xd
X "d
X 'd
4,125

0,146


0,22

1,691

TÍNH TỐN PHỤ TẢI VÀ CÂN BẰNG CƠNG SUẤT

1.2.1. Phụ tải tồn nhà máy

Vũ Quang Nam – Kĩ thuật Điện 01-K57
8


Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện
Nhiệm vụ thiết kế đã cho nhà máy gồm 4 tổ máy phát nhiệt điện có :
PF = 60 MW, cos = 0,8. Do đó cơng suất biểu kiến của mỗi tổ máy là :
SF 

PF
60

 75MVA
cos  0,8

Tổng công suất đặt của toàn nhà máy là:
PNM  4 PF  4.60  240MW
S NM  4S F  4.75  300MVA

Từ biểu đồ phát cơng suất của nhà máy, ta tính được công suất phát ra của nhà máy tại
từng thời điểm trong ngày:


PNM %
 PNM
100
P (t)
SNM (t)  NM
cosMFD
PNM (t) 

Bảng biến thiên cơng suất và đồ thị phụ tải tồn nhà máy:
Bảng 1.2
Thời gian

p, %
PNM (MW)
SNM (MVA)

0-6

6 - 12

12 - 14

14 -20

20 - 24

70
168
210


90
216
270

80
192
240

100
240
300

80
192
240

Vũ Quang Nam – Kĩ thuật Điện 01-K57
9


Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện

1.2.2. Tự dùng của nhà máy điện
Theo nhiệm vụ thiết kế phụ tải tự dùng của nhà máy chiếm 5% điện năng phát ra
của nhà máy. Như vậy lượng tự dùng của nhà máy tại mỗi thời điểm trong ngày:
STD (t ) 

PNMdm 
S (t ) 

  0, 4  0, 6  NM 
100 cos TD 
S NMdm 





trong đó:
SNM : công suất đặt của nhà máy, SNM =300(MVA)
Bảng biến thiên công suất và đồ thị điện tự dùng của nhà máy:

Vũ Quang Nam – Kĩ thuật Điện 01-K57
10


Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện

Bảng 1.3
Thời gian, h

0-6

6 - 12

12 - 14

14 -20

20 - 24


SNM , MVA

210

270

240

300

240

STD , MVA

11,18

12,81

12

13,64

12

1.2.3. Phụ tải cấp điện áp máy phát
Ta tính theo công thức:
P%(t)
.PUFmax
100

P
 UF (t )
cos 

PUF(t) =
SUF (t )

Pmax= 11 MW, cos  =0,89, Uđm=10,5 (kV)
Do đó ta có bảng biến thiên công suất và đồ thị phụ tải như sau:

Vũ Quang Nam – Kĩ thuật Điện 01-K57
11


Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện

Bảng 1.4
t (h)
P (%)
SUF (MVA)

0-6
65
8,03

6-12
85
10,5

12-16

95
11,74

16-18
100
12,36

18-24
75
9,27

1.2.4. Phụ tải cấp điện áp trung áp (110 kV)
Pmax= 110 (MW), cos  = 0,87
Cơng thức tính:
P %(t )
.PT max
100
P (t )
ST (t )  T
cos 
PT (t ) 

Bảng biến thiên công suất và đồ thị phụ tải:

Vũ Quang Nam – Kĩ thuật Điện 01-K57
12


Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện
Bảng 1.5

t (h)
P (%)
ST (MVA)

0-6
70
88,5

6-12
85
107,47

12-16
90
113,79

16-18
100
126,44

18-24
80
101,15

1.2.5. Cân bằng cơng suất tồn nhà máy, cơng suất phát về hệ thống
Bỏ qua tổn thất công suất, từ phương trình cân bằng cơng suất ta có cơng suất phát
về hệ thống: SVHT(t)= SNM(t) – SUF(t) – ST(t) – STD(t)
Từ đó ta có bảng tính phụ tải và cân bằng công suất:
Bảng 1.6
t (h)

SNM
SUF
ST
STD
SVHT

0-6
210
8,03
88,5
11,18
102,29

6-12
270
10,5
107,47
12,81
139,22

12-14
240
11,74
113,79
12
102,47

14-16
300
11,74

113,79
13,64
160,83

16-18
300
12,36
126,44
13,64
147,56

18-20
300
9,27
101,15
13,64
175,94

20-24
240
9,27
101,15
12
117,58

Vũ Quang Nam – Kĩ thuật Điện 01-K57
13


Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện

Đồ thị công suất phát về hệ thống:

Đồ thị phụ tải tổng hợp:

Vũ Quang Nam – Kĩ thuật Điện 01-K57
14


Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện
Nhận xét chung:
-

Phụ tải điện áp trung áp nhỏ nhất là 88,5 MVA, lớn hơn công suất định mức của một
máy phát (75 MVA) nên ít nhất có thể ghép một máy phát vào phía thanh góp và
cho vận hành định mức liên tục.
SUFmax
.100%=8,24(%)
2.SdmF

-

Phụ tải điện áp máy phát không lớn

-

Cấp điện áp hệ thống (220 kV) và trung áp (110kV) là lưới trung tính nối đất trực
tiếp nên dùng máy biến áp liên lạc là máy biến áp tự ngẫu sẽ có lợi hơn.

-


Khả năng phát triển của hệ thống phụ thuộc vào nhiều yếu tố như vị trí nhà máy, địa
bàn phụ tải, khả năng cung cấp nguyên liệu…Riêng về phần điện nhà máy hồn tồn
có khả năng phát triển thêm phụ tải ở các cấp điện áp sẵn có.

1.3.

Chọn phương án nối dây

Chọn sơ dồ nối điện chính của nhà máy điện là một khâu quan trọng trong quá trình
thiết kế nhà máy điện. Nó quyết định những đặc thù kinh tế và kĩ thuật của nhà máy thiết
kế. Cơ sở để vạch ra các phương án là bảng phụ tải tổng hợp , đồng thời tuân theo các yêu
cầu kỹ thuật chung.
-

Với cấp điện áp trung áp là 110 kV, cấp điện áp hệ thống là 220 kV nên ta sử dụng
hai máy biến áp liên lạc loại biến áp tự ngẫu.

-

Có thể ghép bộ máy phát – máy biến áp vào thanh góp 110 kV vì phụ tải cực tiểu
cấp này lớn hơn công suất định mức của một máy phát.

-

Phụ tải điện áp máy phát lấy rẽ nhánh từ các bộ với công suất không quá 15 % cơng
suất bộ.

Như vậy ta có thể đề suất 4 phương án sau để lựa chọn:
 Phương án 1:


Vũ Quang Nam – Kĩ thuật Điện 01-K57
15


Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện
Phương án này phía 220 kV ghép một bộ máy phát điện – máy biến áp. Để làm nhiệm
vụ liên lạc giữa phía cao áp và trung áp ta dùng máy biến áp tự ngẫu. Phía 110 kV ghép
một bộ máy phát điện – máy biến áp.

Nhận xét:
-

Độ tin cậy cung cấp điện được đảm bảo.

-

Công suất từ bộ máy phát điện – máy biến áp cấp 220 kV được truyền trực tiếp lên
hệ thống, tổn thất không lớn.

-

Đầu tư cho bộ cấp điện áp cao hơn sẽ tốn tiền hơn.

 Phương án 2:
Phương án này hai tổ máy được nối với thanh góp 220 kV qua máy biến áp tự ngẫu.
Cịn phía 110 kV được ghép 2 bộ máy phát điện – máy biến áp.

Vũ Quang Nam – Kĩ thuật Điện 01-K57
16



Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện

Nhận xét:
-

Độ tin cậy cung cấp điện được đảm bảo, giảm được vốn đầu tư do nối bộ ở cấp điện
áp thấp hơn, thiết bị rẻ tiền hơn.

 Phương án 3:
Ghép vào phía 220 kV và 110 kV mỗi phía 2 bộ máy phát điện – máy biến áp. Liên lạc
giữa cấp cao và trung áp ta dùng hai máy biến áp tự ngẫu, phía hạ của máy biến áp liên lạc
cung cấp cho phụ tải địa phương.

Nhận xét:

Vũ Quang Nam – Kĩ thuật Điện 01-K57
17


Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện
-

Số lượng máy biến áp nhiều đòi hỏi vốn đầu tư lớn, đồng thời trong quá trình vận
hành phức tạp, và xác suất sự cố máy biến áp tăng, tổn thất công suất lớn.

-

Khi sự cố bên trung áp thì máy biến áp tự ngẫu chịu tải qua cuộn dây chung lớn hơn
so với cơng suất của nó.


 Phương án 4:
Phương án này giống phương án 1 nhưng chuyển bộ máy phát điện – máy biến áp sang phía
220 kV.

Nhận xét:
-

Liên lạc giữa phía cao áp và trung áp kém.

-

Các bộ máy phát điện – máy biến áp nối bên phía 220 kV sẽ đắt tiền do vốn đầu tư
cho thiết bị ở cấp điện áp cao hơn thì đắt tiền hơn.

-

Sơ đồ thanh góp 220 kV phức tạp do số đường dây vào ra tăng lên tuy bên 110 kV
có đơn giản hơn.

-

Khi sự cố máy và máy biến áp liên lạc thì bộ cịn lại chịu tải q lớn do u cầu phụ
tải bên trung lớn.

Vũ Quang Nam – Kĩ thuật Điện 01-K57
18


Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện

Tóm lại: Qua các phân tích ưu nhược điểm ở trên ta chọn phương án 1 và phương án 2
để tính tốn tiếp, phân tích kĩ hơn về kĩ thuật và kinh tế nhằm chọn ra sơ đồ nối điện chính
cho nhà máy điện được thiết kế.

Vũ Quang Nam – Kĩ thuật Điện 01-K57
19


Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện
CHƯƠNG 2
TÍNH TỐN CHỌN MÁY BIẾN ÁP
Máy biến áp là một thiết bị rất quan trọng trong hệ thống điện, làm nhiệm vụ biến đổi
điện áp giữa các cấp điện áp. Do vốn đầu tư cho máy biến áp lớn nên ta mong muốn chọn
số lượng máy biến áp ít, cơng suất nhỏ mà vẫn đảm bảo cung cấp điện cho hộ tiêu thụ.
A. PHƯƠNG ÁN 1

2.1.a. Chọn máy biến áp
 Bộ máy phát – máy biến áp hai cuộn dây.
Sđm B1,B4 SđmF =75 MVA
 Máy biến áp tự ngẫu
SđmB2=SđmB3  1 SđmF với   220  110  0, 5


SđmB2=SđmB3 

220

75
 150(MVA)
0,5


Vũ Quang Nam – Kĩ thuật Điện 01-K57
20


Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện
Từ đó ta có bảng tham số chọn máy biến áp cho phương án 1 như sau:
Bảng 2.1.a
Máy
biến
áp

Loại

Sđm Điện áp cuộn dây
MVA
(kV)
C
T
H

B1
B4

TДц
80
242
10,5
TP
80

115
10,5
ДцH
B2,B3 AT
160 230 121
11
ДцTH
2.2.a. Phân bố tải cho các máy biến áp

Tổn thất (kW)

UN %

P0

PN

C-T

C-H

80
70

320
310

-

85


380

11

I0 %

11
10,5

TH
-

0,6
0,55

32

20

0,5

Để vận hành thuận tiện và kinh tế ta cho B1, B4 làm việc với đồ thị phụ tải bằng
phẳng suốt năm.
SB1=SB4=SđmF – Std max= 75  13, 64 = 71,59 (MVA)
4

Đồ thị phụ tải các phía của MBA tự ngẫu B2, B3 theo thời gian t.
Phía trung: S T (t)= 1 (S T -S B4 )
2


Phía cao: S C (t)= 1 (S VHT -S B1 )
2

Phía hạ: SH(t)=ST (t)+SC(t)
Ta có bảng phân bố cơng suất:

Vũ Quang Nam – Kĩ thuật Điện 01-K57
21


Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện
Bảng 2.2.a.
MBA

S
Thời gian (h)
(MVA) 0 - 6
6-12
12-14
14-16
16-18
B1, B4 SC=SH 71,59
71,59
71,59
71,59
71,59
B2,B3
SC
15,35

33,82
15,44
44,62
37,99
ST
8,46
17,94
21,1
21,1
27,43
SH
23,81
51,76
36,54
65,72
65,42
2.3.a. Kiểm tra khả năng mang tải của các máy biến áp

18-20
71,59
29,18
14,78
43,96

20-24
71,59
23
14,78
37,78


 Công suất định mức của MBA chọn lớn hơn công suất thừa cực đại nên không cần
kiểm tra điều kiện quá tải bình thường.
 Kiểm tra điều kiện quá tải sự cố:
Xét trường hợp khi ST=STmax=126,44 (MVA), các khoảng thời gian còn lại tính tương tự.
Khi đó ta có: SVHT=147,56 (MVA); SUF= 12,36 (MVA)
Ta xét các sự cố sau:
 Sự cố B4

Khi sự cố máy biến áp B4 mỗi máy biến áp tự ngẫu cần phải tải một lượng công suất là:

Vũ Quang Nam – Kĩ thuật Điện 01-K57
22


Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện
S= ST = 126,44 =63,22(MVA)
2

2

Thực tế mỗi máy biến áp tự ngẫu phải tải được một lượng công suất là:
SB2=αSđmB=0,5.160= 80 (MVA)> 63,22 (MVA)

Máy biến áp khơng bị q tải.
 Tính tốn tương tự với các khoảng thời gian cịn lại ta có bảng sau:
t (h)
0-6
6-12
12-14
ST

88,5
107,47
113,79
Stải B2
44,25
53,74
56,9
Ta thấy máy biến áp không bị q tải
-

14-16
113,79
56,9

16-18
126,44
63,22

18-20
101,15
50,58

20-24
101,15
50,58

Phân bố cơng suất khi sự cố B4

Phía trung của MBA tự ngẫu phải tải một lượng công suất là:
STB2(B3)= 1 S Tmax =0,5.126,44=63,22(MVA)

2

Lượng công suất từ máy phát F2, F3 cấp lên phía hạ của B2 (B3):
SHB2(B3)= S dmF - 1 S UF - 1 S tdmax =75-0,5.12,36-0,25.13,64=65,41 (MVA)
2

4

Lượng cơng suất phát lên phía cao của B2(B3):
SCB2(B3)=SHB2(B3) – STB2(B3)= 65,41 – 63,22= 2,19 (MVA)
Lượng cơng suất tồn bộ nhà máy phát vào hệ thống là:
SB1 + (SCB2 + SCB3)= 71,59 + 2.2,19= 75,97 (MVA)
Lượng cơng suất tồn bộ nhà máy phát lên thanh góp cao áp cịn thiếu so với lúc bình
thường là:

Vũ Quang Nam – Kĩ thuật Điện 01-K57
23


Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện
Sthiếu= SVHT – 75,97= 147,56 – 75,97 = 71,59 (MVA)
Công suất dự trữ của hệ thống là SdtHT= 3200.0,08= 256 (MVA)
Ta thấy SdtHT>Sthiếu thỏa mãn điều kiện.
 Tính tốn tương tự ta có bảng phân bố công suất theo thời gian khi sự cố B4
t (h)
0-6
6-12
12-14
STB2
44,25

53,74
56,9
SHB2
67,575
66,34
65,72
SCB2
23,325
12,6
8,82
Sphát HT
118,24
96,79
89,23
Sthiếu
-15,95
42,43
13,24
Ta thấy SdtHT>Sthiếu thỏa mãn điều kiện.

14-16
56,9
65,72
8,82
89,23
71,6

16-18
63,22
65,41

2,19
75,97
71,59

18-20
50,58
66,955
16,375
104,34
71,6

20-24
50,58
66,955
16,375
104,34
13,24

 Sự cố B2(B3)

-

Điều kiện kiểm tra sự cố:

Khi có sự cố máy biến áp tự ngẫu B2 ( hoặc B3) , máy cịn lại phải tải lượng cơng suất là:
S=STmax – SB4 = 126,44 – 71,59 = 54,85 (MVA)
Thực tế mỗi MBA tự ngẫu tải được công suất là SB3 = αSđmB = 0,5.160 = 80 (MVA)

Vũ Quang Nam – Kĩ thuật Điện 01-K57
24



Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện
Do vậy máy biến áp khơng bị q tải.
Tính tốn tương tự ta có bảng sau:
t (h)
0-6
6-12
12-14
14-16
16-18
18-20
ST
88,5
107,47
113,79
113,79
126,44
101,15
Stải B3
16,91
35,88
42,2
42,2
54,85
29,56
Ta thấy Stải < α.SđmB = 0,5.160 = 80, do vậy máy biến áp không bị q tải.
-

20-24

101,15
29,56

Phân bố cơng suất khi sự cố B2:

Phía trung của MBA tự ngẫu phải tải một lượng công suất sang thanh góp trung áp:
STB3 = STmax – SB4 = 126,44 – 71,59 = 54,85 (MVA)
Lượng công suất từ máy phát F3 cấp lên phía hạ của B3:
SHB3 = SđmF – SUF - 1 S tdmax = 75 – 12,36 – 0,25.13,64 = 59,23 (MVA)
4

Lượng cơng suất phát lên phía cao của B3:
SCB3 = SHB3 – STB3 = 59,23 – 54,85 = 4,38 (MVA)
Lượng cơng suất tồn bộ nhà máy phát vào hệ thống là:
SCB3 + SB1 = 4,38 + 71,59 = 75,97 (MVA)
Lượng cơng suất tồn bộ nhà máy phát lên thanh góp cao áp cịn thiếu so với lúc bình
thường là: Sthiếu = 147,56 – 75,97 = 71,59 (MVA)
Ta thấy SdtHT > Sthiếu thỏa mãn điều kiện.
 Tính tốn tương tự ta có bảng phân bố cơng suất theo thời gian khi sự cố B2
t (h)
STB3
SHB3

0-6
16,91
63,56

6-12
35,88
61,09


12-14
42,2
59,85

14-16
42,2
59,85

16-18
54,85
59,23

18-20
29,56
62,32

20-24
29,56
62,32

Vũ Quang Nam – Kĩ thuật Điện 01-K57
25