Đồ án tốt nghiệp: thiết kế phần điện trong nhà máy điện và TBA
Huyền

GVHD: Th.s Ma Thị Thương

MỞ ĐẦU
Đất nước ta đang bước vào thời kỳ công nghiệp hoá, hiện đại hoá, ngành điện giữ
một vai trò quan trọng trong việc phát triển nền kinh tế quốc dân. Trong cuộc sống điện
rất cần cho sinh hoạt và phục vụ sản xuất. Với sự phát triển của xã hội đòi hỏi phải có
thêm nhiều nhà máy điện mới đủ để cung cấp điện năng cho phụ tải.
Xuất phát từ thực tế và sau khi học xong chương trình của ngành hệ thống điện, em
được nhà trường và hộ môn Hệ thống điện giao nhiệm vụ thiết kế gồm nội dung sau:
Thiết kế phần điện trong nhà máy nhiệt điện gồm 5 tổ máy, công suất mỗi tổ là 80 MW
cấp điện cho phụ tải địa phương 22 kV, phụ tải điện áp trung 110 kV và phát vào hệ
thống 220 kV.
Sau thời gian làm đồ án với sự lỗ lực của bản thân, được sự giúp đỡ tận tình của các
thầy cô giáo trong khoa, các bạn cùng lớp. Đặc biệt là sự giúp đỡ và hướng dẫn tận tình
của cô giáo ThS. Ma Thị Thương Huyền đến nay em đã hoàn thành bản đồ án. Do thời
gian có hạn, kiến thức còn hạn chế nên bản đồ án của em không tránh những thiếu sót. Vì
vậy em rất mong nhận được sự góp ý bổ sung của các thầy cô giáo và các bạn để đồ án
của em ngày càng hoàn thiện hơn.
Em xin gửi tới cô giáo hướng dẫn cùng toàn thể thầy cô giáo trong bộ môn lời cảm
ơn chân thành nhất!
Sinh viên thực hiện
Quách Tiến Đức

SVTH: Quách Tiến Đức
Lớp Đ4H2

1

Đồ án tốt nghiệp: thiết kế phần điện trong nhà máy điện và TBA
Huyền

GVHD: Th.s Ma Thị Thương

LỜI CẢM ƠN
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong khoa hệ thống điện đặc biệt là cô giáo
Th.s Ma Thị Thương Huyền đã hướng dẫn em rất nhiệt tình và trang bị cho em một
lượng kiến thức sâu rộng về bộ môn nhà máy điện để em hoàn thành tốt bản đồ án tốt
nghiệp này. Thiết kế nhà máy điện là một mảng đề tài rất lớn và đặc trưng của nghành
điện nói chung và khoa hệ thống điện nói riêng đòi hỏi nhiều về trình độ chuyên môn, do
vậy trong quá trình thiết kế em cũng có sự giúp đỡ và phối hợp rất tốt với bạn bè trong
nhóm đồ án.
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn và bầy tỏ lòng biết ơn các thầy cô đã tận
tình giảng dạy và giúp đỡ em trong những năm học vừa qua.

SVTH: Quách Tiến Đức
Lớp Đ4H2

2


Đồ án tốt nghiệp: thiết kế phần điện trong nhà máy điện và TBA
Huyền

GVHD: Th.s Ma Thị Thương

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………….……………………..
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………

SVTH: Quách Tiến Đức
Lớp Đ4H2

3


Đồ án tốt nghiệp: thiết kế phần điện trong nhà máy điện và TBA
Huyền

GVHD: Th.s Ma Thị Thương

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………….……………………..
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
SVTH: Quách Tiến Đức
Lớp Đ4H2

4


Đồ án tốt nghiệp: thiết kế phần điện trong nhà máy điện và TBA

Huyền

GVHD: Th.s Ma Thị Thương

KÍ HIỆU CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT
Dm

định mức.

MPD

máy phát điện.

MBA

máy biến áp

MBATN

máy biến áp tự ngẫu.

dp

địa phương

ca

cao áp.

ta


trung áp.

tnm

toàn nhà máy.

td

tự dùng.

vht

về hệ thống.

MPD-MBA

bộ máy phát điện và máy biến áp.

kqtsc

hệ số quá tải khi có sự cố.

Sbo

công suất của bộ

TBPP

Thiết bị phân phối.


MC

máy cắt.

DCL

dao cách ly

Icb

dòng điện cưỡng bức.

C1, C2

cáp 1 và 2

SVTH: Quách Tiến Đức
Lớp Đ4H2

5


Đồ án tốt nghiệp: thiết kế phần điện trong nhà máy điện và TBA
Huyền

GVHD: Th.s Ma Thị Thương

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC


CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA HỆ THỐNG ĐIỆN

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

****************

*************************

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP
Họ và tên: Quách Tiến Đức

Lớp: Đ4H2

Hệ : Chính quy

Ngành học: Hệ thống điện

ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN
Thiết kế phần điện cho nhà máy thủy điện có công suất đặt 400MW gồm 5 tổ máy,
công suất mỗi tổ máy là 80MW. Nhà máy có nhiệm vụ cấp điện cho các phụ tải sau:
1. Phụ tải địa phương, 22kV: Pmax = 10MW; cosφ = 0,85;
Gồm 2 lộ kép x 3 MW x 4 km và 2 lộ đơn x 2MW x 4 km. Biến thiên phụ tải theo
thời gian như bảng dưới. Tại địa phương dùng máy cắt hợp bộ với I cắt = 20kA; tcắt =
0,7sec; cáp nhôm vỏ PVC với tiết diện nhỏ nhất là 70mm2.
2. Phụ tải cấp điện áp trung, 110kV: Pmax = 150MW; cosφ = 0,86.
Gồm 2 lộ kép x 50 MW và 1 lộ đơn x 50MW. Biến thiên phụ tải theo thời gian
như bảng dưới.
3. Phụ tải cấp điện áp cao 220kV: Pmax = 120MW; cosφ = 0,85.

Gồm 2 lộ đơn x 60 MW. Biến thiên phụ tải theo thời gian như bảng dưới.
4. Nhà máy nối với hệ thống 220kV bằng đường dây kép dài 60km. Công suất hệ
thống (Không kể công suất của nhà máy đang thiết kế) là 3000MVA. Dự trữ quay của hệ
thống 200MVA. Điện kháng ngắn mạch tính đến thanh góp phía hệ thống x*HT = 0,6.
5. Phụ tải tự dùng: α td = 0.5%; cosφ = 0,85.
6. Biến thiên công suất phát của toàn nhà máy cho trong bảng.

SVTH: Quách Tiến Đức
Lớp Đ4H2

6


Đồ án tốt nghiệp: thiết kế phần điện trong nhà máy điện và TBA
Huyền

GVHD: Th.s Ma Thị Thương

Bảng biến thiên công suất theo thời gian tính theo phần trăm
t(h)

0÷5

5÷8

8÷11

11÷13

13÷17


17÷21

21÷24

Pđp%

60

70

90

80

90

100

80

PUT%

80

80

100

80


80

90

70

PUC%

60

80

90

80

90

100

80

PNM%

70

80

100


80

90

100

80

YÊU CẦU:
1. Tính toán cân bằng công suất, chọn phương án nối dây
2. Tính toán chọn máy biến áp.
3. Tính toán kinh tế - kỹ thuật, chọn phương án tối ưu.
4. Tính toán ngắn mạch.
5. Chọn các khí cụ điện và dây dẫn.
6. Tính toán tự dùng.
7. Bản vẽ:

Bản vẽ phụ tải tổng hợp toàn nhà máy
Kết quả tính toán kinh tế kỹ thuật của 2 phương án
Sơ đồ nối điện chính kể cả tự dùng
Sơ đồ thiết bị phân phối.

PHẦN CHUYÊN ĐỀ:
Thiết kế trạm hạ áp 22/0,4kV để cung cấp cho một khu đô thị mới.
Ngày giao:
Ngày hoàn thành:
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

SVTH: Quách Tiến Đức

Lớp Đ4H2

XÁC NHẬN CỦA KHOA

7


Đồ án tốt nghiệp: thiết kế phần điện trong nhà máy điện và TBA
Huyền

GVHD: Th.s Ma Thị Thương

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU...............................................................................................................................1
MỤC LỤC.............................................................................................................................8
MỤC LỤC HÌNH VÀ BẢNG...............................................................................................1
PHẦN I: THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN............................................1
CHƯƠNG I: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI,CHỌN SƠ ĐỒ NỐI DÂY.......................................1
CHƯƠNG III.......................................................................................................................39
TÍNH TOÁN KINH TẾ-KỸ THUẬT - CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU..........................39
CHƯƠNG IV.......................................................................................................................46
TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH..............................................................................................46
CHƯƠNG V........................................................................................................................60
CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ DÂY DẪN..............................................................................60
CHƯƠNG VI.......................................................................................................................96
TÍNH TOÁN TỰ DÙNG....................................................................................................96
I.Yêu cầu thiết kế ..............................................................................................................102
Thiết kế trạm hạ áp 22/0,4 kV để cung cấp cho một khu đô thị mới...............................102
II.Khảo sát phụ tải ............................................................................................................102
Phụ tải là một khu đô thị mới chia làm 4 khu. Qua khảo sát số liệu tại đó thì tổng công

suất phụ tải khu đô thị này là 945,39 kVA.......................................................................102
Kết luận: Vậy ta chọn loại TBA hợp bộ có công suất 1000 kVA, điện áp 22/0,4 kV trạm
có 4 lộ ra, mỗi lộ sẽ được cấp cho một khu......................................................................102
III.Giới thiệu chung về trạm biến áp hợp bộ.....................................................................103
Trạm biến áp hợp bộ còn được gọi là trạm biến áp di động, nó là đơn vị phân phối cuối
cùng trong hệ thống tuyền tải và phân phối điện trung áp, hạ áp. Trong đó, tất cả các phần
tử của trạm đã được chế tạo, lắp đặt sẵn và đặt trong một container kín có ngăn chia
thành 3 khoang:.................................................................................................................103
IV. Giới thiệu chung về TBA hợp bộ ..............................................................................103
V. Chọn sơ đồ nguyên lý và tính toán lựa chọn các thiết bị ............................................103
.....................................................................................................................................107
3.2. Chọn thanh dẫn và thanh cái......................................................................................107
SVTH: Quách Tiến Đức
Lớp Đ4H2

8


Đồ án tốt nghiệp: thiết kế phần điện trong nhà máy điện và TBA
Huyền

GVHD: Th.s Ma Thị Thương

Tính toán dòng ngắn mạch hạ áp và kiểm tra các áptômát và các thanh dẫn: ...............108
3.3. Chọn thiết bị đo lường................................................................................................110
3.6. Thiết kế cách lắp đặt ..................................................................................................114
VI.Tính toán nối đất..........................................................................................................115

SVTH: Quách Tiến Đức
Lớp Đ4H2


9


Đồ án tốt nghiệp: thiết kế phần điện trong nhà máy điện và TBA
Huyền

GVHD: Th.s Ma Thị Thương

MỤC LỤC HÌNH VÀ BẢNG
MỞ ĐẦU...............................................................................................................................1
MỤC LỤC.............................................................................................................................8
MỤC LỤC HÌNH VÀ BẢNG...............................................................................................1
PHẦN I: THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN............................................1
CHƯƠNG I: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI,CHỌN SƠ ĐỒ NỐI DÂY.......................................1
CHƯƠNG III.......................................................................................................................39
TÍNH TOÁN KINH TẾ-KỸ THUẬT - CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU..........................39
CHƯƠNG IV.......................................................................................................................46
TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH..............................................................................................46
CHƯƠNG V........................................................................................................................60
CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ DÂY DẪN..............................................................................60
CHƯƠNG VI.......................................................................................................................96
TÍNH TOÁN TỰ DÙNG....................................................................................................96
I.Yêu cầu thiết kế ..............................................................................................................102
Thiết kế trạm hạ áp 22/0,4 kV để cung cấp cho một khu đô thị mới...............................102
II.Khảo sát phụ tải ............................................................................................................102
Phụ tải là một khu đô thị mới chia làm 4 khu. Qua khảo sát số liệu tại đó thì tổng công
suất phụ tải khu đô thị này là 945,39 kVA.......................................................................102
Kết luận: Vậy ta chọn loại TBA hợp bộ có công suất 1000 kVA, điện áp 22/0,4 kV trạm
có 4 lộ ra, mỗi lộ sẽ được cấp cho một khu......................................................................102

III.Giới thiệu chung về trạm biến áp hợp bộ.....................................................................103
Trạm biến áp hợp bộ còn được gọi là trạm biến áp di động, nó là đơn vị phân phối cuối
cùng trong hệ thống tuyền tải và phân phối điện trung áp, hạ áp. Trong đó, tất cả các phần
tử của trạm đã được chế tạo, lắp đặt sẵn và đặt trong một container kín có ngăn chia
thành 3 khoang:.................................................................................................................103
IV. Giới thiệu chung về TBA hợp bộ ..............................................................................103
V. Chọn sơ đồ nguyên lý và tính toán lựa chọn các thiết bị ............................................103
.....................................................................................................................................107
SVTH: Quách Tiến Đức
Lớp Đ4H2

1


Đồ án tốt nghiệp: thiết kế phần điện trong nhà máy điện và TBA
Huyền

GVHD: Th.s Ma Thị Thương

3.2. Chọn thanh dẫn và thanh cái......................................................................................107
Tính toán dòng ngắn mạch hạ áp và kiểm tra các áptômát và các thanh dẫn: ...............108
3.3. Chọn thiết bị đo lường................................................................................................110
3.6. Thiết kế cách lắp đặt ..................................................................................................114
VI.Tính toán nối đất..........................................................................................................115

SVTH: Quách Tiến Đức
Lớp Đ4H2

2



Đồ án tốt nghiệp: thiết kế phần điện trong nhà máy điện và TBA
Huyền

SVTH: Quách Tiến Đức
Lớp Đ4H2

3

GVHD: Th.s Ma Thị Thương


Đồ án tốt nghiệp: thiết kế phần điện trong nhà máy điện và TBA
Huyền

GVHD: Th.s Ma Thị Thương

PHẦN I: THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN
CHƯƠNG I: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI,CHỌN SƠ ĐỒ NỐI DÂY
Trong thiết kế và vận hành nhà máy điện, việc tính toán phụ tải và đảm bảo cân
bằng công suất giữa các phụ tải là hết sức quan trọng. Công việc này sẽ đảm bảo cho sự
ổn định của hệ thống điện và chất lượng điện năng. Quyết định phương thức huy động
nguồn cũng như vận hành từng tổ máy phải chính xác, hợp lý cả về kỹ thuật và kinh tế.
Dưới đây ta sẽ tiến hành tính toán về phụ tải và đề xuất các phương án nối dây cho nhà
máy thủy điện mà ta sẽ thiết kế.
1.1.CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN
Do yêu cầu thiết kế phần điện cho nhà máy thủy điện có tổng công suất là 400MW
gồm có 5 tổ máy, mỗi tổ máy có công suất 80MW. Để đơn giản cho việc tính toán và vận
hành, ta chọn 5 máy phát điện cùng loại.
Tra phụ lục bảng 1.2: Ta chọn được máy phát thủy điện loại CB-1070/145-52 có

công suất 100MVA có các thông số sau:
Bảng 1.1: Các thông số của máy phát
Loại MPĐ
CB
1070/145-52
-

Sđm,

Pđm,

MVA

MW

100

80

cosϕ

0,8

Uđm
kV
13,8

Điện kháng
Iđm,kA


4,19

nđm,v/ph

115,4

tương đối
xd''
xd'

xd

0,22 0,34 1,1

Công suất máy phát lớn nhất ta chọn: SđmF = 100 MVA.
Công suất dự trữ quay của hệ thống: Sdtq= 200 MVA .
 Sdtq = 200 MVA > SđmF = 100 MVA.

Vậy máy phát ta chọn thỏa mãn điều kiện công suất của một máy phát điện lớn nhất
không được lớn hơn dự trữ quay của hệ thống.

SVTH: Quách Tiến Đức
Lớp Đ4H2

1


Đồ án tốt nghiệp: thiết kế phần điện trong nhà máy điện và TBA
Huyền


GVHD: Th.s Ma Thị Thương

1.2.TÍNH TOÁN CÂN BẰNG CÔNG SUẤT
Trong nhiệm vụ thiết kế thường cho công suất cực đại, hệ số công suất cos
φ và biểu đồ biến thiên hàng ngày công suất dạng phần trăm P%(t) đối với phụ tải từng
cấp điện áp cũng như biểu đồ biến thiên công suất phát của toàn nhà máy. Do đó ta sẽ
dựa vào các số liệu trên để xây dựng đồ thị công suất phát của toàn nhà máy, đồ thị phụ
tải tự dùng, đồ thị từng cấp điện áp và công suất phát về hệ thống lần lượt như sau.
1.2.1. Đồ thị phụ tải toàn nhà máy
Đồ thị phụ tải toàn nhà máy được xác định theo công thức sau:
STNM

(t )

P
%(t ) ×Pdat
= TNM
cos ϕ F

Trong đó:
STNM(t): là công suất phát của toàn nhà máy tại thời điểm t.
PFNM%(t): phần trăm công suất phát của toàn nhà máy tại thời điểm t.
cosφF: hệ số công suất định mức của máy phát; cosφF = 0,8
Pđặt: công suất tác dụng định mức của toàn nhà máy.
Pđặt = n.PđmF = 5.80 = 400 MW
n: số tổ máy.
PđmF: công suất tác dụng định mức của 1 tổ máy phát.
Ta có kết quả tính toán trong bảng sau:
Bảng 1.2:Công suất phát của toàn nhà máy tại thời điểm t.


PTNM%

70

80

100

80

90

100

80

STNM(t),MVA

350

400

500

400

450

500


400

SVTH: Quách Tiến Đức
Lớp Đ4H2

2


Đồ án tốt nghiệp: thiết kế phần điện trong nhà máy điện và TBA
Huyền

GVHD: Th.s Ma Thị Thương

1.2.2.Đồ thị phụ tải tự dùng
Vì công suất điện tự dùng trong nhà máy thủy điện rất nhỏ chỉ chiếm 0,5% tổng
công suất phát ra của nhà máy nên có thể coi công suất điện tự dùng không đổi và được
tính theo công thức :
(t )
MAX
STD
= STD
=

α % ×n ×PdmF 0,5 ×5 ×80
=
= 2,353 MVA
100 ×cosφTD 100 ×0,85

Trong đó:
S(t)TD : phụ tải tự dùng.

α%: lượng điện phần trăm tự dùng.
cosφTD: hệ số công suất phụ tải tự dùng.
PđmF: công suất tác dụng của 1 tổ máy
1.2.3. Đồ thị phụ tải các cấp điện áp
1.2.3.1.Đồ thị phụ tải cấp điện áp máy phát ( phụ tải địa phương )
Theo nhiệm vụ thiết kế ta có:
UĐP = 22 kV ; Pmax = 10 MW ; cosϕ = 0,85
Gồm : 2 lộ kép x 3 MW x 4km và 2 lộ đơn x 2 MW x 4km
Công suất phụ tải cấp điện áp nhà máy từng thời điểm được xác định theo công
thức sau:
SDP (t ) =

Pmax
×P %(t )
cos φ DP

Tính toán cho từng thời điểm ta có bảng kết quả sau:

SVTH: Quách Tiến Đức
Lớp Đ4H2

3


Đồ án tốt nghiệp: thiết kế phần điện trong nhà máy điện và TBA
Huyền

GVHD: Th.s Ma Thị Thương

Bảng 1.3: Công suất của phụ tải địa phương.


PDP%

60

SDP(t),MVA

7.059

70

90

8.235 10.588

80

90

100

80

9.412

10.588

11.765

9.412


1.2.3.2. Đồ thị phụ tải cấp điện áp trung 110kV
Pmax = 150 MW, cosφ = 0,86
Gồm 2 lộ kép x 50 MW và 1 lộ đơn x 50MW. Biến thiên phụ tải ghi trong bảng
(tính theo phần trăm Pmax).
Công suất phụ tải cấp điện áp Trung từng thời điểm được xác định theo công thức
sau:
SUT (t ) =

Pmax
⋅ PUT %(t )
cos ϕ

Tính toán cho từng thời điểm ta có bảng kết quả sau:
Bảng1.4: Biến thiên phụ tải cấp điện áp Trung theo thời gian

PUT%

80

80

100

80

80

90


70

SUT(t),MVA 139.535 139.535 174.419 139.535 139.535 156.977 122.093
1.2.3.3. Đồ thị phụ tải cấp điện áp cao 220 kV
Pmax = 120 MW, cosφ = 0,85
Gồm 2 lộ đơn x 60 MW
Công suất phụ tải cấp điện áp cao từng thời điểm được xác định theo công thức
sau:
SVTH: Quách Tiến Đức
Lớp Đ4H2

4


Đồ án tốt nghiệp: thiết kế phần điện trong nhà máy điện và TBA
Huyền

SUC (t ) =

GVHD: Th.s Ma Thị Thương

Pmax
×P %(t )
cosφ UC

Tính toán cho từng thời điểm ta có bảng kết quả sau:
Bảng1.5: Biến thiên phụ tải cấp điện áp cao theo thời gian

PUC%


60

80

90

80

90

100

80

SUC(t),MVA 84.706 112.941 127.059 112.941 127.059 141.176 112.941

1.2.4. Đồ thị công suất phát về hệ thống
Do nhà máy thiết kế có nhiệm vụ ngoài nhiệm vụ cung cấp điện năng cho các phụ
tải phía trung áp, cao áp và phụ tải địa phương thì lượng còn lại sẽ cung cấp về hệ thống,
ta có công thức sau :
SVHT(t) = STNM(t) – [ SUF(t) + SUC(t) + SUT(t) + STD(t) ]
Trong đó :







SVHT(t) : Công suất phát về hệ thống tại thời điểm t, (MVA).

STNM (t) : Công suất phát của toàn nhà máy tại thời điểm t, (MVA).
SUF (t) : Công suất của phụ tải địa phương tại thời điểm t, (MVA).
STD(t) : Công suất tự dùng nhà máy tại thời điểm t, (MVA).
SUC(t) : Công suất phía cao áp tại thời điểm t, (MVA).
SUT(t) : Công suất phía trung áp tại thời điểm t, (MVA).

Áp dụng công thức trên và dựa vào các bản tính toán ở trên ta có bảng số liệu tính
được là :

Bảng1.6: Biến thiên công suất phát về hệ thống theo thời gian
SVTH: Quách Tiến Đức
Lớp Đ4H2

5


Đồ án tốt nghiệp: thiết kế phần điện trong nhà máy điện và TBA
Huyền

GVHD: Th.s Ma Thị Thương

SVHT(t),MVA 116.347 136.936 185.581 135.759 170.465 187.729 153.201
*Ta có bảng tổng kết sau:
Bảng 1.7 Bảng tổng hợp phụ tải các cấp
Giờ

STNM(t)

STD


SDP(t)

SUT(t)

SUC(t)

SVHT(t)

0-5

350

2.353

7.059

139.535

84.706

116.347

5-8

400

2.353

8.235


139.535

112.941

136.936

8-11

500

2.353

10.588

174.419

127.059

185.581

11-13

400

2.353

9.412

139.535


112.941

135.759

13-17

450

2.353

10.588

139.535

127.059

170.465

17-21

500

2.353

11.765

156.977

141.176


187.729

21-24

400

2.353

9.412

122.093

112.941

153.201

Từ bảng cân bằng công suất toàn nhà máy ta có đồ thị phụ tải tổng hợp toàn nhà
máy như sau:

SVTH: Quách Tiến Đức
Lớp Đ4H2

6


Đồ án tốt nghiệp: thiết kế phần điện trong nhà máy điện và TBA
Huyền

GVHD: Th.s Ma Thị Thương


Hình 1.1. Đồ thị phụ tải tổng hợp toàn nhà máy.
Nhận xét:
+ Nhà máy gồm có 5 tổ máy. Công suất mỗi tổ 80 MW
+ Nhà máy thiết kế có những phụ tải ở cấp điện áp sau:
 Cấp điện áp máy phát (phụ tải địa phương): 22 kV.
 Cấp điện áp trung: 110 kV.
 Cấp điện áp cao: 220 kV
+ Nhà máy điện thiết kế có công suất đặt là: 500 MVA so với công suất đặt của hệ
thống là: 3000MVA chiếm 16,67%.
+ Phụ tải cấp điện áp máy phát (phụ tải địa phương) 22 kV có:
max
SDP
= 11,765MVA

SVTH: Quách Tiến Đức
Lớp Đ4H2

7


Đồ án tốt nghiệp: thiết kế phần điện trong nhà máy điện và TBA
Huyền

GVHD: Th.s Ma Thị Thương

min
SDP
= 7,059 MVA

Phụ tải địa phương khi cực đại, cực tiếu so với công suất đặt của nhà máy chiếm

lần lượt là: 2,35 % và 1,41 %.
+ Phụ tải cấp điện áp trung 110 kV có:
max
SUT
= 174,419 MVA

min
SUT
= 122,093MVA

Phụ tải cấp điện áp trung khi cực đại và cực tiếu so với công suất đặt của nhà máy
chiếm lần lượt là: 34,88% và 24,42 %.
+ Phụ tải cấp điện áp cao 220 kV có:
max
SUC
= 141,176 MVA
min
SUC
= 84,706 MVA

Phụ tải cấp điện áp cao khi cực đại và cực tiếu so với công suất đặt của nhà máy
chiếm lần lượt là: 28,24% và 16,94 %.
+ Công suất phát về hệ thống:
max
SVHT
= 187,729 MVA
min
SVHT
= 116,347 MVA


Nhà máy luôn phát công suất thừa về hệ thống, công suất thừa phát lên hệ thống
khi cực đại so với công suất đặt của nhà máy chiếm: 37,54 %.
Qua phân tích trên ta thấy nhà máy điện thiết kế đóng vai trò rất quan trọng trong
hệ thống điện với nhiệm vụ chính không những cung cấp đủ cho: phụ tải địa phương, phụ
tải cấp điện áp trung và cao mà còn cung cấp cho hệ thống lúc cực đại lên đến 37,54 %.
1.3. ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI ĐIỆN.
1.3.1. Đề xuất các phương án sơ đồ nối điện.
Căn cứ vào nhiệm vụ thiết kế và kết quả tổng hợp phụ tải các cấp ở Bảng 1.7 và
dựa trên cơ sở các nguyên tắc nêu trên ta có một số nhận xét sau:

SVTH: Quách Tiến Đức
Lớp Đ4H2

8


Đồ án tốt nghiệp: thiết kế phần điện trong nhà máy điện và TBA
Huyền

GVHD: Th.s Ma Thị Thương

 Giả sử phụ tải địa phương lấy điện từ 2 máy phát –máy biến áp liên lạc, vậy
mỗi tổ máy sẽ lấy là:
max
SDP
11,765
.100 =
.100 = 5,88% < 15%
2.SdmF
2.100


Do đó ta không dùng thanh góp điện áp máy phát, phụ tải điện áp máy phát được
lấy trực tiếp từ đầu cực máy phát ra.
 Vì mạng điên phía cao 220kV và phía trung 110kV là lưới trung tính nối
đất và có hệ số có lợi:
α=

U C − U T 220 −110
=
= 0,5
UC
220

Do vậy ta dùng 2 máy biến áp tự ngẫu (MBATN) làm liên lạc.
 Dựa vào bảng tổng hợp phụ tải các cấp thì ta có thể thấy rằng:
− SUTmax = 174,419 (MVA)
−

SUTmin = 122,093 (MVA).

Mà SđmF của 1 tổ máy là 100 (MVA) nên ta nên ghép từ 1 đến 2 bộ MPĐ-MBA để
cấp điện cho thanh góp 110(kV). Từ những nhận xét trên,ta có thể đưa ra các phương án
nối dây như sau:

SVTH: Quách Tiến Đức
Lớp Đ4H2

9



Đồ án tốt nghiệp: thiết kế phần điện trong nhà máy điện và TBA
Huyền

GVHD: Th.s Ma Thị Thương

1.Phương án I

Hình 1.2 : Phương án I
+ Ưu điểm của phương án:
Đảm bảo về mặt kỹ thuật, cung cấp điện liên tục.
Ta thấy STmin = 122,093 MVA > SđmF = 100 MVA
Công suất truyền tải từ bên tự ngẫu sang phụ tải trung áp với 1 lượng công suất bằng:
122,093 – 100 = 22,093 MVA nhỏ. Điện năng tránh tổn thất công suất qua nhiềuMBA.
+ Nhược điểm:
Bộ MF-MBA khác loại gây khó khăn trong lắp đặt, vận hành, bảo dưỡng và sửa chữa.
Giá thành MBA bên 220 kV đắt hơn giá thành MBA 110 kV

SVTH: Quách Tiến Đức
Lớp Đ4H2

10


Đồ án tốt nghiệp: thiết kế phần điện trong nhà máy điện và TBA
Huyền

GVHD: Th.s Ma Thị Thương

2.Phương án II


Hình 1.3 : Phương án II
+ Ưu điểm:
Đảm bảo về mặt kỹ thuật, cung cấp điện liên tục.
Vận hành đơn giản.
Do có 2 bộ MF-MBA bên trung áp nên chi phí đầu tư thiết bị sẽ nhỏ hơn so với phương
án 1 phải đầu tư thiết bị phía cao áp.
+ Nhược điểm:
Tổn thất công suất lớn khi SUTmin.

SVTH: Quách Tiến Đức
Lớp Đ4H2

11


Đồ án tốt nghiệp: thiết kế phần điện trong nhà máy điện và TBA
Huyền

GVHD: Th.s Ma Thị Thương

3.Phương án III.

Hình 1.4 : Phương án III
+ Ưu điểm :
 Đảm bảo cung cấp điện liên tục.
+ Nhược điểm :
 Theo phương án này ta thấy có mặt hạn chế hơn là về cách đấu phức tạp hơn,
vốn đầu tư cho máy biến áp nhiều hơn, tổn thất nhiều hơn về cả về kỹ thuật lẫn vận hành
so với các phương án trên.
SVTH: Quách Tiến Đức

Lớp Đ4H2

12


Đồ án tốt nghiệp: thiết kế phần điện trong nhà máy điện và TBA
Huyền

GVHD: Th.s Ma Thị Thương

4.Phương án IV

Hình 1.5 : Phương án IV
+ Ưu điểm:
 Sơ đồ nối điện đơn giản, vận hành linh hoạt, số lượng thiết bị ít.
 Chủng loại thiết bị ít thuận tiện việc tính toán, vận hành và sửa chữa.
+ Nhược điểm:
 Khi có sự cố MBA liên lạc thì rất máy biến áp liên lạc còn lại phải tải 1 lượng
công suất lớn để cung cấp đủ cho phụ tải bên trung lên công suất của MBA tự ngẫu lớn.
 Sơ đồ phức tạp ở phía 220kV,vốn đầu tư các MBA cấp 220kV rất lớn.
SVTH: Quách Tiến Đức
Lớp Đ4H2

13