Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths. Nguyễn Thị Thu Hiền
SVTH: Trần Mạnh Toàn
Lớp: D4-H1
1
Lời mở đầu
Điện năng đã được con người sử dụng từ rất sớm. Khoảng cuối thế kỉ thứ 18,
Thomas Edison đã phát minh ra bóng đèn và sử dụng nguồn điện một chiều để
thắp sáng nó. Ban đầu ông thắp sáng phòng thí nghiệm của mình và sau này ông
dùng phát minh của mình để thắp sáng cả thành phố New York.
Nhận thấy sự cần thiết của điện năng, con người đã liên tục phát triển và cho
ra những phát minh mới nhằm đáp ứng các nhu cầu phát sinh và thế ra điện
xoay chiều ra đời. Chính phát minh vĩ đại này của nhà khoa học Nicolas Tesla
đã mở ra những bước tiến lớn, điện năng có thể truyền đi xa hơn, được ứng
dụng rộng rãi hơn chứ không chỉ dừng lại ở việc thắp sáng.
Từ việc ứng dụng các phát minh đó người ta sáng tạo ra nhiều cách để tạo ra
dòng điện có công suất lớn từ các nguồn năng lượng như dòng chảy, hơi nước,
gió, năng lượng phóng xạ Song song với đó là việc tạo ra những thiết bị điện
có công suất ngày càng cao, chịu được dòng điện ngày một lớn hơn.
Ngày nay, điện năng đã phát triển mạnh mẽ và trở thành nguồn năng lượng
thiết yếu. Nó không chỉ được sử dụng cho các động cơ có công suất đến vài
trăm kW mà còn được dùng cho các đồ dùng gia đình và đồ dùng cá nhân như
để nấu ăn, sạc pin điện thoại v.v Chính vì thế mà bên cạnh việc người ta cần
nâng cấp các nhà máy cũ người ta còn phải xây thêm nhiều nhà máy điện mới
có công suất lớn hơn để đáp ứng với nhu cầu điện năng của xã hội.
Với nhiệm vụ làm đồ án tốt nghiệp này em được giao đề tài thiết kế phần điện
trong nhà máy điện, để hoàn thành bản đồ án này em đã cố gắng vận dụng
những kiến thức mà mình đã học được trong suốt những năm học qua. Tuy
nhiên, do kiến thức còn hạn chế nên em rất mong nhận được thêm nhiều ý kiến
góp ý của thầy cô.
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths. Nguyễn Thị Thu Hiền
SVTH: Trần Mạnh Toàn

Lớp: D4-H1
2
Lời cảm ơn
Lời đầu tiên, em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong trường đặc biệt là các
thầy cô trong khoa hệ thống điện vì đã tận tâm giảng dạy, truyền đạt cho em
những kiến thức, kinh nghiệm quí báu trong suốt những năm học qua.
Tiếp đến, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến cô giáo Nguyễn Thị Thu Hiền, là
người trực tiếp hướng dẫn em làm bản đồ án này. Trong suốt thời gian qua cô
luôn nhiệt tình giúp đỡ và đưa ra những lời khuyên mỗi khi em gặp vướng mắc,
ngoài ra cô cũng luôn là người tạo không khí thân thiết giữa các thành viên
trong nhóm ở mỗi lần gặp mặt trực tiếp trao đổi về đồ án.
Và thêm một lần nữa, em xin nói lời cảm ơn tới gia đình mình đã hiểu và tạo
điều kiện cho em hoàn thành bản đồ án này!
Hà Nội, Ngày 1 tháng 1 năm 2014
Trường đại học điện lực
Sinh viên:Trần Mạnh Toàn
Lớp: D4-H1
Khoa: Hệ thống điện
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths. Nguyễn Thị Thu Hiền
SVTH: Trần Mạnh Toàn
Lớp: D4-H1
3
PHẦN 1: THIẾT KẾ
PHẦN ĐIỆN
TRONG NHÀ MÁY
ĐIỆN
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths. Nguyễn Thị Thu Hiền
SVTH: Trần Mạnh Toàn
Lớp: D4-H1
4

Chương 1
TÍNH TOÁN CÂN BẰNG CỒNG SUẤT VÀ ĐỀ XUẤT CÁC
PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY
I. Chọn máy phát điện
Với yêu cầu của nhà máy cần thiết kế gồm 5 tổ máy, công suất mỗi tổ máy là
55MW. Tra bảng 1.1 phụ lục tài liệu tham khảo số 1 ta chọn máy phát có thông
số và chủng loại như sau:
Thông số định mức
Điện kháng tương đối
Loại MF
S
đm
MVA
P
đm
MW
U
đm
kV
I
đm
kA
cosφ
n
đm
v/ph
X
"
d
X

'
d
X
d
TBФ-60-2T
68,75
55
10,5
3,78
0,8
3000
0,132
0,202
1,513
Bảng 1.1: Thông số máy phát điện
II. Tính toán cân bằng công suất
Do nhu cầu tiêu thụ điện năng là khác nhau ở mỗi khoảng thời gian trong ngày
do đó công suất tại mỗi thời điểm đó được xác định như sau:
1. Công suất phát của toàn nhà máy:
P
NM
= 5×55 = 275 (MW); cosφ
NM
= 0,8
S
FNM
(t) =
NM
NMFNM
PP


cos
.
100
(%)
(MVA) (1.1)
Trong đó: P
FNM
(%) – là phần trăm công suất phát toàn nhà máy
cosφ
NM
– là hệ số công suất phát
P
NM
– công suất toàn nhà máy
Khoảng thời gian từ (0-4)giờ ta có:
S
FNM
(t) =
188,292
8,0
275
.
100
85
=
(MVA)
Tính toán tương tự đối với các khoảng thời gian còn lại ta có:
Giờ
0-4

4-8
8-10
10-12
12-16
16-18
18-20
20-22
22-24
P
FNM
(MW)
85
90
95
100
100
95
100
95
90
S
FNM
(MVA)
292,188
309,375
326,563
343,75
343,75
326,563
343,75

326,563
309,375
Bảng 1.2: Bảng biến thiên công suất phát của nhà máy
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths. Nguyễn Thị Thu Hiền
SVTH: Trần Mạnh Toàn
Lớp: D4-H1
5
0 4 8 12 16 20 24 t(gio)
50
100
150
200
250
300
350
(MVA)
292,188
309,375
326,563
343,75 309,375
309,375
Hình 1.1: Đồ thị công suất phát của nhà máy
2. Công suất phát cho phụ tải cấp điện áp máy phát:
P
UFmax
= 10MW, cosφ
UF
= 0,87
S
UF

(t) =
UF
UFUF
PP

cos
.
100
(%)
max
(MVA) (1.2)
Trong đó: P
UF
(%) – là phần trăm công suất của phụ tải cấp điện áp máy phát
cosφ
UF
– là hệ số công suất phụ tải cấp điện áp máy phát
P
UFmax
– công suất lớn nhất mà phụ tải cấp điện áp máy phát đạt được
Khoảng thời gian từ (0-4)giờ ta có:
S
UF
(t) =
621,8
87,0
10
.
100
75

=
(MVA)
Tính toán tương tự đối với các khoảng thời gian còn lại ta có:
Giờ
0-4
4-8
8-10
10-12
12-16
16-18
18-20
20-22
22-24
P
UF
(MW)
75
75
70
85
90
90
100
90
80
S
UF
(MVA)
8,621
8,621

8,046
9,770
10,345
10,345
11,494
10,345
9,195
Bảng 1.3: Bảng biến thiên công suất phụ tải cấp điện áp máy phát
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths. Nguyễn Thị Thu Hiền
SVTH: Trần Mạnh Toàn
Lớp: D4-H1
6
0 4 8 12 16 20 24 t(gio)
2
4
6
8
10
12
14
(MVA)
8,621
8,046
9,770
10,345
11,494
10,345
9,195
Hình 1.2: Đồ thị công suất phụ tải cấp điện áp máy phát
3. Công suất phát cho phụ tải cấp điện áp trung áp 110kV

P
UTmax
= 65MW, cosφ
UT
= 0,84
S
UT
(t) =
UT
UTUT
PP

cos
.
100
(%)
max
(MVA) (1.3)
Trong đó: P
UT
(%) – là phần trăm công suất của phụ tải cấp trung áp
cosφ
UT
– là hệ số công suất phụ tải cấp trung áp
P
UTmax
– công suất lớn nhất mà phụ tải cấp trung áp đạt được
Khoảng thời gian từ (0-4)giờ ta có:
S
UT

(t) =
905,61
84,0
65
.
100
80
=
(MVA)
Tính toán tương tự đối với các khoảng thời gian còn lại ta có:
Giờ
0-4
4-8
8-10
10-12
12-16
16-18
18-20
20-22
22-24
P
UT
(MW)
80
80
85
90
100
90
90

75
70
S
UT
(MVA)
61,905
61,905
65,774
69,643
77,381
69,643
69,643
58,036
54,167
Bảng 1.4: Bảng biến thiên công suất phụ tải cấp điện áp trung 110kV
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths. Nguyễn Thị Thu Hiền
SVTH: Trần Mạnh Toàn
Lớp: D4-H1
7
0 4 8 12 16 20 24 t(gio)
10
20
30
40
50
60
70
(MVA)
80
61,905

65,774
69,643
77,381
69,643
58,036
54,167
Hình 1.3: Đồ thị công suất phụ tải cấp trung áp 110kV
4. Công suất phát cho phụ tải cấp điện áp cao áp 220kV
P
UCmax
= 80MW, cosφ
UC
= 0,86
S
UC
(t) =
UC
UCUC
PP

cos
.
100
(%)
max
(MVA) (1.4)
Trong đó: P
UC
(%) – là phần trăm công suất của phụ tải cấp cao áp
cosφ

UC
– là hệ số công suất phụ tải cấp cao áp
P
UCmax
– công suất lớn nhất mà phụ tải cấp cao áp đạt được
Khoảng thời gian từ (0-4)giờ ta có:
S
UC
(t) =
767,69
86,0
80
.
100
75
=
(MVA)
Tính toán tương tự đối với các khoảng thời gian còn lại ta có:
Giờ
0-4
4-8
8-10
10-12
12-16
16-18
18-20
20-22
22-24
P
UC

(MW)
75
85
90
95
95
90
90
80
80
S
UC
(MVA)
69,767
79,069
83,721
88,372
88,372
83,721
83,721
74,419
74,419
Bảng 1.5: Bảng biến thiên công suất phụ tải cấp điện áp cao 220kV
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths. Nguyễn Thị Thu Hiền
SVTH: Trần Mạnh Toàn
Lớp: D4-H1
8
0 4 8 12 16 20 24 t(gio)
15
30

45
60
75
90
(MVA)
69,767
79,069
83,721
88,372
83,721
74,419
Hình 1.4: Đồ thị công suất phụ tải cấp điện áp cao 220kV
5. Công suất tự dùng
Công suất tự dùng của nhà máy thay đổi tùy thuộc vào lượng công suất của nhà
máy phát ra do đó nó cũng thay đổi theo từng khoảng thời gian trong ngày và
được xác định như sau:
S
TD
(t) =








+
đmF
FNM

TD
đmF
TD
Sn
tSPn
.
)(
.6,04,0
cos
.
.
100


(MVA) (1.5)
Trong đó: α
TD
% – là hệ số phần trăm công suất tự dùng ; α
TD
% = 5%
cosφ
TD
– là hệ số công suất tự dùng ; cosφ
TD
= 0,83
n – là số tổ máy của nhà máy ; n = 5
P
đmF
– là công suất phát định mức của một tổ máy
S

đmF
– là công suất biểu kiến định mức của một tổ máy
Khoảng thời gian từ (0-4)giờ ta có:
S
TD
(t) =
075,15
75,68.5
188,292
.6,04,0
83,0
55.5
.
100
5
=






+
(MVA)
Tính toán tương tự đối với các khoảng thời gian còn lại ta có:
Giờ
0-4
4-8
8-10
10-12

12-16
16-18
18-20
20-22
22-24
S
FNM
(MVA)
292,188
309,375
326,563
343,75
343,75
326,563
343,75
326,563
309,375
S
TD
(MVA)
15,075
15,572
16,069
16,566
16,566
16,069
16,566
16,069
15,572
Bảng 1.6: Bảng biến thiên công suất phụ tải tự dùng

Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths. Nguyễn Thị Thu Hiền
SVTH: Trần Mạnh Toàn
Lớp: D4-H1
9
0 4 8 12 16 20 24 t(gio)
3
6
9
12
15
18
(MVA)
15,075
15,572
16,069
16,566
16,566
16,069
15,572
Hình 1.5: Đồ thị công suất phụ tải tự dùng
6. Công suất phát về hệ thống
Công suất phát về hệ thống được xác định như sau:
S
VHT
(t) = S
FNM
(t) – [S
UF
(t) + S
UT

(t) + S
UC
(t) + S
TD
(t)] (MVA) (1.6)
Trong khoảng thời gian từ (0-4)giờ ta có:
S
VHT
(t) = 292,188 – [ 8,621 + 61,905 + 69,767 + 15,075 ] = 136,82 (MVA)
Tính tương tự đối với các khoảng thời gian còn lại ta có:
Giờ
0-4
4-8
8-10
10-12
12-16
16-18
18-20
20-22
22-24
S
FNM
(MVA)
292,188
309,375
326,563
343,75
343,75
326,563
343,75

326,563
309,375
S
UF
(MVA)
8,621
8,621
8,046
9,770
10,345
10,345
11,494
10,345
9,195
S
UT
(MVA)
61,905
61,905
65,774
69,643
77,381
69,643
69,643
58,036
54,167
S
UC
(MVA)
69,767

79,069
83,721
88,372
88,372
83,721
83,721
74,419
74,419
S
TD
(MVA)
15,075
15,572
16,069
16,566
16,566
16,069
16,566
16,069
15,572
S
VHT
(MVA)
136,82
144,208
152,953
159,399
151,086
146,785
162,326

167,694
156,022
Bảng 1.7: Bảng biến thiên công suất phát về hệ thống
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths. Nguyễn Thị Thu Hiền
SVTH: Trần Mạnh Toàn
Lớp: D4-H1
10
0 4 8 12 16 20 24 t(gio)
30
60
90
120
150
180
(MVA)
136,82
144,208
152,953
159,399
151,086
146,785
162,326
167,694
156,022
Hình 1.6: Đồ thị công suất phát về hệ thống
Như vậy ta tổng hợp được công suất phụ tải của các cấp điện áp và của toàn nhà
máy như sau:
Giờ
0-4
4-8

8-10
10-12
12-16
16-18
18-20
20-22
22-24
S
FNM
(MVA)
292,188
309,375
326,563
343,75
343,75
326,563
343,75
326,563
309,375
S
UF
(MVA)
8,621
8,621
8,046
9,770
10,345
10,345
11,494
10,345

9,195
S
UT
(MVA)
61,905
61,905
65,774
69,643
77,381
69,643
69,643
58,036
54,167
S
UC
(MVA)
69,767
79,069
83,721
88,372
88,372
83,721
83,721
74,419
74,419
S
TD
(MVA)
15,075
15,572

16,069
16,566
16,566
16,069
16,566
16,069
15,572
S
VHT
(MVA)
136,82
144,208
152,953
159,399
151,086
146,785
162,326
167,694
156,022
Bảng 1.8: Bảng tổng hợp công suất phụ tải toàn nhà máy
Dựa vào bảng tổng hợp trên ta xây dựng được đồ thị phụ tải của toàn nhà máy
như sau:
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths. Nguyễn Thị Thu Hiền
SVTH: Trần Mạnh Toàn
Lớp: D4-H1
11
UF
S
TD
S

UT
S
UC
S
VHT
S
FNM
S
0 4 8 12 16 20 24 t(gio)
50
(MVA)
100
150
200
250
300
350
Hình 1.7: Đồ thị tổng hợp công suất toàn nhà máy
Nhận xét:
• Sự tăng hoặc giảm công suất phụ tải các phía trong những khoảng thời
gian khác nhau khá tương đồng.
• Độ chênh lệch giữa công suất phụ tải phía trung và cao là không lớn.
• Tổng công suất phụ tải các cấp điện áp và tự dùng của nhà máy chỉ chiếm
khoảng 50% tổng công suất phát ra, do đó nhà máy luôn đảm bảo một
lượng công suất rất lớn phát về hệ thống.
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths. Nguyễn Thị Thu Hiền
SVTH: Trần Mạnh Toàn
Lớp: D4-H1
12
III. Đề xuất các phương án nối điện

1. Cơ sở chung để thành lập các phương án nối điện
a. Nguyên tắc 1:
Nếu công suất phụ tải cấp điện áp máy phát nhỏ thì không cần thanh góp cấp
điện áp máy phát. Ở đây ta có:
36,8100.
75,68.2
496,11
100.
2
max
==
đmF
UF
S
S
% < 15%
 Không cần sử dụng thanh góp cấp điện áp máy phát.
b. Nguyên tắc 2:
Nhà máy có ba cấp điện áp, cấp điện áp trung và cấp điện áp cao lần lượt là lưới
110kV và lưới 220kV đều là lưới có trung tính trực tiếp nối đất.
Đồng thời ta có hệ số α =
5,0
220
110220
=
−
=
−
C
TC

U
UU
 Do đó ta dùng 2 máy biến áp tự ngẫu làm liên lạc.
c. Nguyên tắc 3:
Số lượng máy biến áp 2 cuộn dây ghép lên thanh góp nào phải đảm bảo công
suất nguồn phát ra tương ứng với công suất tải tiêu thụ.
Ta có S
UTmin
= 61,905MVA. Công suất một tổ máy là 68,75MVA. Tuy nhiên
máy biến áp (MBA) liên lạc ta chọn là máy biến áp tự ngẫu nên ta có thể ghép
từ 1 đến 3 máy biến áp trong sơ đồ bộ máy phát – máy biến áp (MF-MBA) 2
cuộn dây lên thanh góp cấp điện áp trung áp, vì đối với máy biến áp tự ngẫu
khuyến khích truyền tải công suất từ trung sang cao.
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths. Nguyễn Thị Thu Hiền
SVTH: Trần Mạnh Toàn
Lớp: D4-H1
13
2. Thành lập các phương án sơ bộ
Phương án 1:
220kV 110kV
HTÐ
F1 F2 F3
F4 F5
Hình 1.8: Sơ đồ nối dây phương án 1
– Trong phương án này ta sử dụng 2 máy biến áp tự ngẫu làm liên lạc, ghép 2
bộ MF-MBA 2 cuộn dây lên thanh góp cấp điện áp trung áp và 1 bộ MF-MBA
2 cuộn dây lên thanh góp cấp điện áp cao áp.
– Việc ghép 2 bộ MF-MBA 2 cuộn dây lên thanh góp cấp điện áp trung, nếu
vận hành bình thường phía trung luôn bị thừa công suất, lượng công suất này sẽ
qua máy biến áp liên lạc chuyển tới thanh góp cấp điện áp cao.

Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths. Nguyễn Thị Thu Hiền
SVTH: Trần Mạnh Toàn
Lớp: D4-H1
14
Phương án 2:
220kV
110kV
HTÐ
F2 F3 F4
F5
F1
Hình 1.9: Sơ đồ nối dây phương án 2
– Đối với phương án này: Dùng 2 máy biến áp tự ngẫu làm liên lạc theo các
nguyên tắc chung đã nêu, tuy nhiên khác với phương án thứ nhất:
Ta chỉ ghép một bộ MF-MBA 2 cuộn dây lên thanh góp cấp điện áp trung áp,
và 2 bộ MF-MBA 2 cuộn dây lên thanh góp cấp điện áp cao áp. Điều này khiến
cho phụ tải phía trung áp đôi khi sẽ bị thiếu hụt công suất ngay trong chế độ vận
hành bình thường nhưng lượng thiếu hụt này là không lớn nên tổn thất không
đáng kể.
Bên cạnh đó, công suất phát lên phụ tải cấp điện áp cao áp 220kV sẽ rất lớn hơn
so với phụ tải cấp điện áp cao áp do đó lượng công suất còn thừa một phần sẽ
phát lên hệ thống, một phần sẽ qua máy biến áp liên lạc truyền đến phụ tải cấp
điện áp trung áp 110kV, đảm bảo cung cấp điện được liên tục.
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths. Nguyễn Thị Thu Hiền
SVTH: Trần Mạnh Toàn
Lớp: D4-H1
15
Phương án 3:
220kV
110kV

HTÐ
F2F1 F4 F5F3
Hình 1.10: Sơ đồ nối dây phương án 3
Phương án này khác với 2 phương án trước như sau:
– Thứ nhất: Ta không ghép một bộ MF-MBA 2 cuộn dây nào lên thanh góp cấp
điện áp trung áp.
– Thứ hai: Ghép 3 bộ MF-MBA 2 cuộn dây lên thanh góp cấp điện áp cao áp,
– Ta vẫn sử dụng 2 máy biến áp tự ngẫu làm liên lạc do đó công suất phía phụ
tải cấp điện áp trung áp hoàn toàn được lấy từ thanh góp cấp điện áp cao áp qua
2 máy biến áp liên lạc này. Mặt khác, công suất phụ tải cấp điện áp trung khá
lớn nên lượng công suất truyền qua máy biến áp liên lạc cũng sẽ rất lớn làm tổn
thất tăng cao.
– Ngoài ra còn phải sử dụng nhiều thiết bị phân phối cao áp 220kV làm chi phí
đầu tư tăng cao.
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths. Nguyễn Thị Thu Hiền
SVTH: Trần Mạnh Toàn
Lớp: D4-H1
16
Phương án 4:
220kV 110kV
HTÐ
F5F1 F2 F3 F4
Hình 1.11: Sơ đồ nối dây phương án 4
– Phương án này ta ghép 3 bộ MF-MBA 2 cuộn dây lên thanh góp cấp điện áp
trung áp và vẫn sử dụng 2 máy biến áp tự ngẫu làm liên lạc.
– Việc ghép tới 3 bộ MF-MBA 2 cuộn dây để cấp điện cho phụ tải cấp điện áp
trung áp sẽ làm cho lượng công suất thừa ra là rất lớn. Máy biến áp liên lạc là tự
ngẫu, nên khuyến khích chế độ truyền tải công suất từ trung sang cao nhưng
nếu công suất thừa quá lớn và phải truyền qua 2 lần máy biến áp bộ và máy
biến áp liên lạc thì lại làm tổn thất tăng cao dẫn tới làm tăng chi phí vận hành.

Kết luận: Chọn phương án 1 và phương án 2 để tính toán so sánh tiếp.
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths. Nguyễn Thị Thu Hiền
SVTH: Trần Mạnh Toàn
Lớp: D4-H1
17
Chương 2
TÍNH TOÁN CHỌN MÁY BIẾN ÁP
I. Phân bố công suất các cấp điện áp máy biến áp
1. Máy biến áp 2 cuộn dây trong sơ đồ bộ MF- MBA 2 cuộn dây
Công suất của các máy biến áp này mang tải bằng phẳng suốt 24 giờ và được
tính như sau:
S
bộ
= S
đmF
–
max
1
TD
S
n
=
069,16.
5
1
75,68 −
= 65,536 (MVA) (2.1)
2. Máy biến áp liên lạc
Giả sử tải công suất từ hạ lên trung đồng thời lên cao đối với tất cả các phương
án.

a. Phương án 1:
220kV 110kV
HTÐ
F1 F2 F3
F4 F5
Phân cố công suất các phía máy biến áp được xác định như sau:
S
CC
(t) =
[ ]
bôVHTUC
StStS −+ )()(
2
1
(MVA) (2.2)
S
CT
(t) =
2
1
S
UT
(t) – S
bộ
(MVA) (2.3)
S
CH
(t) = S
CC
(t) + S

CT
(t) (MVA) (2.4)
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths. Nguyễn Thị Thu Hiền
SVTH: Trần Mạnh Toàn
Lớp: D4-H1
18
Trong khoảng thời gian từ (0-4)giờ ta có:
S
CC
(t) =
[ ]
bôVHTUC
StStS −+ )()(
2
1
=
[ ]
536,6582,136767,69
2
1
−+
= 70,526 (MVA)
S
CT
(t) =
2
1
S
UT
(t) – S

bộ
=
536,65905,61.
2
1
−
= – 34,584 (MVA)
S
CH
(t) = 70,526 – 34,584 = 35,942 (MVA)
Tính toán tương tự đối với các khoảng thời gian còn lại trong ngày ta có:
Giờ
0-4
4-8
8-10
10-12
12-16
16-18
18-20
20-22
22-24
S
UC
(MVA)
69,767
79,069
83,721
88,372
88,372
83,721

83,721
74,419
74,419
S
UT
(MVA)
61,905
61,905
65,774
69,643
77,381
69,643
69,643
58,036
54,167
S
VHT
(MVA)
136,82
144,208
152,953
159,399
151,086
146,785
162,326
167,694
156,022
S
bộ
(MVA)

65,536
S
CC
(MVA)
70,526
78,871
85,569
91,118
86,961
82,485
90,256
88,289
82,453
S
CT
(MVA)
-34,584
-34,584
-32,649
-30,715
-26,846
-30,715
-30,715
-36,518
-38,453
S
CH
(MVA)
35,942
44,287

52,92
60,403
60,116
51,771
59,541
51,771
44
Chú thích: Dấu " – " thể hiện chiều công suất ngược lại với chiều giả sử
Bảng 2.1: Bảng phân bố công suất các cấp điện áp phương án 1
b. Phương án 2:
F5
220kV
110kV
HTÐ
F2 F3 F4F1
B1 B2 B3 B4
B5
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths. Nguyễn Thị Thu Hiền
SVTH: Trần Mạnh Toàn
Lớp: D4-H1
19
Phân cố công suất các phía máy biến áp được xác định như sau:
S
CC
(t) =
[ ]
)()(.
2
1
tStS

VHTUC
+
– S
bộ
(2.5)
S
CT
(t) =
[ ]
bôUT
StS −)(
2
1
(2.6)
S
CH
(t) = S
CC
(t) + S
CT
(t) (2.7)
Trong khoảng thời gian từ (0-4)giờ ta có:
S
CC
(t) =
[ ]
bôVHTUC
StStS −+ )()(
2
1

=
[ ]
536,6582,136767,69
2
1
−+
= 37,758 (MVA)
S
CT
(t) =
[ ]
bôUT
StS −)(
2
1
=
( )
536,65905,61.
2
1
−
= – 1,816 (MVA)
S
CH
(t) = 37,758 – 1,816 = 35,942 (MVA)
Tính toán tương tự đối với các khoảng thời gian còn lại trong ngày ta có:
Giờ
0-4
4-8
8-10

10-12
12-16
16-18
18-20
20-22
22-24
S
UC
(MVA)
69,767
79,069
83,721
88,372
88,372
83,721
83,721
74,419
74,419
S
UT
(MVA)
61,905
61,905
65,774
69,643
77,381
69,643
69,643
58,036
54,167

S
VHT
(MVA)
136,82
144,208
152,953
159,399
151,086
146,785
162,326
167,694
156,022
S
bộ
(MVA)
65,536
S
CC
(MVA)
37,758
46,103
52,801
58,349
54,193
49,717
57,488
55,521
49,685
S
CT

(MVA)
-1,816
-1,816
0,119
2,054
5,923
2,054
2,053
-3,75
-5,685
S
CH
(MVA)
35,942
44,287
52,92
60,403
60,116
51,771
59,541
51,771
44
Chú thích: Dấu " – " thể hiện chiều công suất ngược lại với chiều giả sử
Bảng 2.2: Bảng phân bố công suất các cấp điện áp phương án 2
II. Chọn loại và công suất định mức của máy biến áp
1. Máy biến áp 2 cuộn dây trong sơ đồ bộ MF-MBA 2 cuộn dây
Máy biến áp sử dụng là loại không có bộ điều áp dưới tải và công suất của nó
được chọn như sau:
S
đmB

≥ S
đmF
– S
F
TD
1
≈ S
đmF
(2.8)
Trong đó: S
F
TD
1
– là công suất tự dùng của một tổ máy
2. Máy biến áp liên lạc
Ta chọn máy biến áp liên lạc là loại máy biến áp tự ngẫu có điều áp dưới tải.
Công suất của nó được chọn như sau:
S
đmTN
≥
max
1
thùa
S

(2.9)
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths. Nguyễn Thị Thu Hiền
SVTH: Trần Mạnh Toàn
Lớp: D4-H1
20

Trong đó: S
max
thùa
(công suất thừa lớn nhất) – là công suất tải lớn nhất của từng
cuộn dây trong máy biến áp trong suốt 24 giờ.
A- Phương án 1:
a. Chọn máy biến áp 2 cuộn dây trong sơ đồ bộ MF-MBA 2 cuộn dây:
Công suất định mức của các máy biến áp được chọn như sau:
S
đmB
≥ S
đmF
– S
F
TD
1
≈ S
đmF
= 68,75 (MVA)
Tra bảng 2.5 và 2.6 phụ lục tài liệu tham khảo số 1 ta chọn máy biến áp có
thông số như sau:
Điện áp (kV)
Tổn thất (kW)
Loại
MBA
S
đm
(MVA)
U
Cao

U
Hạ
∆P
0
∆P
N
U
N
%
Số lượng
Đơn giá
(10
3
Rúp)
Tдц
80
121
10,5
70
310
10,5
2
90
Tдц
80
242
10,5
80
320
11

1
90
Bảng 2.3: Thông số máy biến áp hai cuộn dây của phương án 1
Đối với các máy biến áp trong sơ đồ bộ, khi xảy ra sự cố thì cả bộ ngừng làm
việc nên ta không kiểm tra quá tải đối với các máy biến áp này.
b. Chọn máy biến áp liên lạc
• Là máy biến áp tự ngẫu có điều áp dưới tải.
• Từ bảng 2.1 so với giả sử ban đầu công suất sẽ đi từ trung đồng thời từ
hạ lên cao trong suốt 24 giờ, do đó cuộn nối tiếp mang tải nặng nhất và
được xác định như sau:
S
max
thùa
= S
max
nt
= Max{α.[S
CH
(t) + S
CT
(t)]} (2.10)
Ta có bảng tổng hợp sau:
Giờ
0-4
4-8
8-10
10-12
12-16
16-18
18-20

20-22
22-24
S
CT
(MVA)
34,584
34,584
32,649
30,715
26,846
30,715
30,715
36,518
38,453
S
CH
(MVA)
35,942
44,287
52,92
60,403
60,116
51,771
59,541
51,771
44
S
CT
+ S
CH

(MVA)
70,526
78,871
85,569
91,118
86,962
82,486
90,256
88,289
82,453
S
max
thùa
= S
max
nt
= Max{α.[S
CH
(t) + S
CT
(t)]}
= α.[S
CH
(10-12) + S
CT
(10-12)] = 0,5.91,118 = 45,559 (MVA)
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths. Nguyễn Thị Thu Hiền
SVTH: Trần Mạnh Toàn
Lớp: D4-H1
21

Ta có : S
đmTN
≥
max
1
thùa
S

=
5,0
1
41,943 = 91,118 (MVA)
Tra bảng 2.6 phụ lục tài liệu tham khảo số 1 ta chọn máy biến áp có thông số
như sau:
Điện áp (kV)
Tổn thất (kW)
U
N
%
∆P
N
Loại
MBA
S
đm
MVA
U
C
U
T

U
H
∆P
0
C-T
C-H
T-H
C-T
C-H
T-H
Số
lượng
Đơn giá
10
3
Rúp
ATдцTH
100
230
121
11
65
260
-
-
11
31
19
2
108,7

Bảng 2.4: Thông số máy biến áp liên lạc của phương án 1
c.Kiểm tra quá tải máy biến áp khi có sự cố:
Sự cố 1: Hỏng một bộ bên trung tại thời điểm phụ tải trung cực đại
Điều kiện kiểm tra quá tải:
2K
SC
qt
.α.S
đmTN
+ S
bộ
≥ S
max
UT
(2.11)
Với K
SC
qt
= 1,4 là hệ số quá tải sự cố cho phép với điều kiện máy biến áp làm
việc không quá 6 giờ trong ngày và không quá 5 ngày liên tục.
2K
SC
qt
.α.S
đmTN
+ S
bộ
= 2.1,4.0,5.100 + 65,536 = 205,536 (MVA)
S
max

UT
= 77,381 (MVA)
 Thỏa mãn điều kiện kiểm tra quá tải
Phân bố công suất khi có sự cố:
S
CT
=
( )
bôUT
SS −
max
2
1
=
( )
536,65381,77
2
1
−
= 5,923 (MVA)
S
CH
= S
đmF
–
max
2
1
UT
UF

S
–
max
5
1
UT
TD
S
=
566,16.
5
1
345,10.
2
1
75,68 −−
= 66,891 (MVA)
S
CC
= S
CH
– S
CT
=
923,5891,66 −
= 60,968 (MVA)
Như vậy công suất từ hạ lên trung và lên cao do đó cuộn hạ sẽ mang tải nặng
nhất.
S
max

CH
= 66,891 (MVA)
Khả năng mang tải của máy biến áp khi có sự cố được kiểm tra theo công thức
K
SC
qt
.α.S
đmTN
≥ S
max
CH
Ta có: K
SC
qt
.α.S
đmTN
= 1,4.0,5.100 = 70 (MVA) > 66,891 (MVA)
 Máy biến áp đã chọn thỏa mãn điều kiện.
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths. Nguyễn Thị Thu Hiền
SVTH: Trần Mạnh Toàn
Lớp: D4-H1
22
Lượng công suất thiếu phát về hệ thống so với lúc bình thường được xác định
như sau:
S
thiếu
= (S
maxUT
VHT
+ S

maxUT
UC
) – (S
bộ
+ 2.S
CC
) (2.12)
= (151,086 + 88,372) – (65,536 + 2.60,968) = 51,959 (MVA)
 Công suất thiếu vẫn nhỏ hơn công suất dự phòng của hệ thống là
200MVA do đó hệ thống vẫn không bị mất ổn định.
Sự cố 2: Hỏng một máy biến áp tự ngẫu tại thời điểm phụ tải trung cực đại
Điều kiện kiểm tra quá tải:
K
SC
qt
.α.S
đmTN
+ 2S
bộ
≥ S
max
UT
(2.13)
Ta có:
S
max
UT
= 77,381 (MVA)
K
SC

qt
.α.S
đmTN
+ 2S
bộ
= 1,4.0,5.100 + 2.65,536 = 201,072(MVA) > 77,381(MVA)
 Thỏa mãn điều kiện kiểm tra quá tải
Phân bố công suất khi có sự cố:
S
CT
=
bôUT
SS 2
max
−
=
563,65.2381,77 −
= – 53,745 (MVA)
S
CH
= S
đmF
–
maxUT
UF
S
–
max
5
1

UT
TD
S
=
566,16.
5
1
345,1075,68 −−
= 55,092 (MVA)
S
CC
= S
CH
– S
CT
=
745,53092,55 +
= 108,837 (MVA)
 Công suất từ hạ đồng thời từ trung lên cao do đó cuộn nối tiếp sẽ mang
tải nặng nhất.
S
max
nt
= α.(S
CH
+ S
CT
) = 0,5.(55,092 + 53,745) = 54,419 (MVA)
Ta có: K
SC

qt
.α.S
đmTN
= 1,4.0,5.125 = 87,5 (MVA)
 S
max
nt
< K
SC
qt
.α.S
đmTN
 Máy biến áp vẫn làm việc ở chế độ non tải
Lượng công suất thiếu phát về hệ thống được xác định như sau:
S
thiếu
= (S
maxUT
VHT
+ S
maxUT
UC
) – (S
bộ
+ S
CC
) (2.13)
= (151,086 + 88,372) – (65,563 + 108,837) = 65,058 (MVA)
 Công suất thiếu vẫn nhỏ hơn công suất dự phòng của hệ thống là
200MVA do đó hệ thống vẫn không bị mất ổn định.

Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths. Nguyễn Thị Thu Hiền
SVTH: Trần Mạnh Toàn
Lớp: D4-H1
23
Sự cố 3: Hỏng một máy biến áp tự ngẫu tại thời điểm phụ tải trung cực tiểu
Phân bố công suất khi có sự cố:
S
CT
=
bôUT
SS 2
min
−
=
563,65.2167,54 −
= – 76,959 (MVA)
S
CH
= S
đmF
–
minUT
UF
S
–
min
5
1
UT
TD

S
=
572,15.
5
1
195,975,68 −−
= 56,441 (MVA)
S
CC
= S
CH
– S
CT
=
959,76441,56 +
= 133,4 (MVA)
 Công suất từ hạ đồng thời từ trung lên cao do đó cuộn nối tiếp sẽ mang
tải nặng nhất.
S
max
nt
= α.(S
CH
+ S
CT
) = 0,5.(56,441 + 76,959) = 66,7 (MVA)
Ta có: K
SC
qt
.α.S

đmTN
= 1,4.0,5.100 = 70 (MVA)
 S
max
nt
< K
SC
qt
.α.S
đmTN
 Máy biến áp vẫn làm việc ở chế độ non tải
Lượng công suất thiếu phát về hệ thống được xác định như sau:
S
thiếu
= (S
minUT
VHT
+ S
minUT
UC
) – (S
bộ
+ S
CC
) (2.14)
= (156,022 + 74,419) – (65,563 + 133,4) = 31,478 (MVA)
 Công suất thiếu vẫn nhỏ hơn công suất dự phòng của hệ thống là
200MVA do đó hệ thống vẫn không bị mất ổn định.
c. Tính toán tổn thất điện năng trong máy biến áp:
* Tính toán tổn thất điện năng trong sơ đồ bộ MF-MBA 2 cuộn dây:

Máy biến áp này mang tải bằng phẳng suốt 24giờ trong ngày do đó tổn thất điện
năng trong 1 năm được xác định như sau:
∆A =
8760
2
0
















∆+∆
đmB
bô
N
S
S
PP
(2.15)

Trong đó: ∆P
0
, ∆P
N
– là tổn thất công suất không tải, ngắn mạch trong MBA.
• Đối với các máy biến áp bộ phía phụ tải cấp điện áp trung gồm 2 máy
loại Tдц có tổng tổn thất điện năng là
∆A = 2.
8760
2
0
















∆+∆
đmB
bô

N
S
S
PP
= 2.
8760.
10.80
10.536,65
.31070
2
3
3
















+
= 4 871 216,622 (kWh)

Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths. Nguyễn Thị Thu Hiền
SVTH: Trần Mạnh Toàn
Lớp: D4-H1
24
• Đối với máy biến áp bộ phía phụ tải cấp điện áp cao áp gồm 1 máy biến
áp loại Tдц có tổn thất điện năng là:
∆A =
8760
2
0
















∆+∆
đmB
bô
N

S
S
PP
=
8760.
10.80
10.536,65
.32080
2
3
3
















+
= 2 581 995,676 (kWh)
* Tính toán tổn thất điện năng cho máy biến áp liên lạc:

Tổn thất điện năng của mỗi máy biến áp liên lạc được xác định như sau:
∆A = 8760.∆P
0
+ 365.
∑
∈
∆
















∆+









∆+








∆
24
222

i
i
đmTN
CH
i
H
N
đmTN
CT
i
T
N
đmTN
CC
i

C
N
t
S
S
P
S
S
P
S
S
P
(2.16)
= ∆A
0
+ 365.∆A
1
∆P
C
N
=








∆−∆

+∆
2
2
1

TH
N
CH
N
CT
N
PP
P
(2.17)
∆P
T
N
=








∆−∆
+∆
2
2

1

CH
N
TH
N
CT
N
PP
P
(2.18)
∆P
H
N
=








∆−
∆+∆
CT
N
TH
N
CH

N
P
PP
2
2
1

(2.19)
Với ∆P
CT
N
= ∆P
TH
N
=
2
1
∆P
CH
N
= 260 (kW) => ∆P
CH
N
= 520 (kW)
∆P
C
N
=









−
+
2
5,0
260520
260
2
1
= 650 (kW)
∆P
T
N
=








−
+
2

5,0
520260
260
2
1
= – 390 (kW)
∆P
H
N
=








−
+
260
5,0
260520
2
1
2
= 1430 (kW)
Trong khoảng thời gian từ (0-4) giờ ta có:
∆A
1(0-4)

=
( )
4.
100
942,35
.1430
100
584,34
.390
100
526,70
.650
222














+







−+






= 1845,56 (kWh)
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths. Nguyễn Thị Thu Hiền
SVTH: Trần Mạnh Toàn
Lớp: D4-H1
25
Tính toán tương tự đối với các khoảng thời gian còn lại ta có bảng sau:
Giờ
0-4
4-8
8-10
10-12
12-16
16-18
18-20
20-22
22-24
S
CC
(MVA)

70,526
78,871
85,569
91,118
86,961
82,485
90,256
88,289
82,453
S
CT
(MVA)
34,584
34,584
32,649
30,715
26,846
30,715
30,715
36,518
38,453
S
CH
(MVA)
35,942
44,287
52,92
60,403
60,116
51,771

59,541
51,771
44
∆A
1i
(kWh)
1845,56
2552,67
1669,67
2049,21
3920,92
1577,42
1999,32
1675,87
1322,17
∆A
1
=
∑
∆
i
A
1
= 18 612,84 (kWh)
Tổng tổn thất điện năng ở mỗi máy biến áp liên lạc bằng:
∆A = ∆A
0
+ 365.∆A
1
= 8760.65 + 365.18612,84 = 7 363 086,6 (kWh)

Tổng tổn thất điện năng của các máy biến áp bằng:
∆A
∑
= 4 871 216,622 + 2 581 995,676 + 2.7 363 086,6 = 22,179.10
6
(kWh)
B.Phương án 2:
a. Chọn máy biến áp 2 cuộn dây trong sơ đồ bộ MF-MBA 2 cuộn dây:
Công suất định mức của các máy biến áp được chọn như sau:
S
đmB
≥ S
đmF
– S
F
TD
1
≈ S
đmF
= 68,75 (MVA)
Tra bảng 2.5 và 2.6 phụ lục tài liệu tham khảo số 1 ta chọn máy biến áp có
thông số như sau:
Điện áp (kV)
Tổn thất (kW)
Loại
MBA
S
đm
(MVA)
U

Cao
U
Hạ
∆P
0
∆P
N
U
N
%
Số lượng
Đơn giá
(10
3
Rúp)
Tдц
80
121
10,5
70
310
10,5
1
90
Tдц
80
242
10,5
80
320

11
2
90
Bảng 2.5: Thông số máy biến áp hai cuộn dây của phương án 2
Đối với các máy biến áp trong sơ đồ bộ, khi xảy ra sự cố thì cả bộ ngừng làm
việc nên ta không kiểm tra quá tải đối với các máy biến áp này.
b. Chọn máy biến áp liên lạc
• Là máy biến áp tự ngẫu có điều áp dưới tải.
• Từ bảng 2.2 so với giả sử ban đầu công suất sẽ đi từ trung đồng thời từ hạ
lên cao trong khoảng thời gian từ (0-8) giờ và từ (20-24) giờ nên tải công
suất đi từ trung đồng thời từ hạ lên cao, do đó cuộn nối tiếp mang tải
nặng nhất và được xác định như sau: