Đồ án Thiết kế nhà máy điện để tăng công suất
Để sản xuất điện năng, các nhà máy điện tiêu thụ một phần điện năng để các cơ cấu tự dùng đảm bảo cho máy phát điện có thể làm việc được. Trong nhà máy nhiệt điện, điện tự dùng chiếm tỷ lệ khá lớn (8% lượng điện năng phát ra) chủ yếu cho các khâu chuẩn bị nhiên liệu, vận chuyển nhiên liệu vào lò đốt, đưa nước vào nồi hơi, bơm nước tuần hoàn, bơm ngưng tụ, quạt gió, quạt khói, thắp sáng, điều khiển.Nhà máy nhiệt điện chỉ có thể làm việc bình thường với điều kiện hệ thống tự dùng làm việc tin cậy. Như vậy yêu cầu cơ bản đối với hệ thống điện tự dùng là độ tin cậy cao nhưng vẫn đảm bảo những chỉ tiêu về kinh tế.
Đối với nhà máy nhiệt điện thiết kế dùng hai cấp điện áp tự dùng 6.3kV và 0.4kV. Cấp tự dùng riêng 6.3kV chiểm tỷ lệ lớn cung cấp cho các máy công tác đảm bảo sự làm việc của lò hơi và tuabin các tổ máy. Cấp tự dùng chung 0.4kV cung cấp cho các máy công tác phục vụ chung không liên quan trực tiếp đến lò hơi và tuabin, tuy nhiên rất cần thiết cho sự làm việc của nhà máy. Giả sử mỗi tổ máy tương ứng với một lò và mỗi lò được cung cấp từ một phân đoạn, do đó để cung cấp điện tự dùng cho 4 tổ máy cần dùng 4 phân đoạn, mỗi phân đoạn được cung cấp bằng một máy biến áp hạ áp 13.8/6.3kV. Với cấp 0.4kV có thể không nhất thiết phải phân đoạn theo số lò. Để dự trữ cho cấp 6.3kV dùng một máy biến áp dự trữ nối với cuộn hạ của máy biến áp tự ngẫu (phía trên đầu cực máy cắt). Dự trữ cho cấp 0.4kV cũng dùng một máy biến áp nối với thanh góp dự trữ 6.3kV.
81 trang |
Chia sẻ: oanh_nt | Lượt xem: 1305 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Thiết kế nhà máy điện để tăng công suất, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ện - máy biến áp hai cuộn dây:
Icb = = 0.716 (kA)
+ Phía trung áp máy biến áp liên lạc B1 và B2:
- Chế độ thường: STmax = 72.887 (MVA)
- Chế độ sự cố B3 (hoặc B4): ST = 134.003 (MVA).
- Chế độ sự cố B1 (hoặc B2): ST = 145.77 (MVA)
Icb = = 0.765 (kA)
Vậy dòng cưỡng bức ở cấp điện áp trung áp Icb lấy là 0.765 (kA)
3. Các mạch cấp điện áp 13.8 (kV)
+ Mạch hạ áp máy biến áp liên lạc:
Icb = Kqtsc*a* = 1.4* 0.5* = 7.321 (kA)
+ Mạch máy phát:
Icb = 1.05* = 1.05* = 5.711 (kA)
4.Mạch kháng phân đoạn
Dòng cưỡng bức qua kháng phân đoạn được xét theo 2 trường hợp
+ Trường hợp 1: Khi sự cố máy biến áp B1 (hoặc B2).
~
~
SquaB
SquaK
Std
1/2Sđp
Std
B1
SquaB = Kqtsc* a * SđmB1 = 1.4* 0.5*250 = 175 (MVA)
SquaK = SquaB + Sđp +Std - sđmF
= 175 + * 35.294 + *3 1.059 – 130 = 70.412 (MVA)
+ Trường hợp 2: Khi sự cố một máy phát F1 (hoặc F2)
~
SquaB
SquaK
Std
B1
B2
1/2Sđp
SquaB = (SđmF - Sđp - Std)
= (130 – 35.294 - *31.059) = 43.471 (MVA)
Lúc này SquaK là:
SquaK = SquaB + Sđp = 43.471 + * 35.294 = 61.118 (MVA)
Vậy dòng qua kháng được xét khi sự cố một máy biến áp tự ngẫu
IcbK = = 2.946 (kA)
~
B3
B2
B1
F4
220 kV
110 kV
~
~
F3
F1
~
HT
2.4.2. Xác định dòng điện làm việc cưỡng bức của phương án 2.
1. Các mạch cấp điện áp 220 (kV)
+ Đường dây kép nối về hệ thống:
Tương tự phương án 1 ta có Icb = 0.269 (kA)
+ Phía cao áp máy biến áp tự ngẫu liên lạc B1 và B2:
- Chế độ thường: SCmax = 51.214 (MVA)
- Chế độ sự cố B3: SCB1 = SCB2 = 29.414 (MVA)
- Chế độ sự cố B1 (hoặc B2):SCB2 = 15.495 (MVA)
Icb = = 0.134 (kA )
Vậy dòng cưỡng bức phía cao áp để chọn khí cụ điện Icb220 = 0.269 (kA)
2. Các mạch cấp điện áp 110 (kV)
+ Mạch đường dây và bộ máy phát điện - máy biến áp hai cuộn dây như phương án 1ta có
+ Phía trung áp máy biến áp liên lạc B1 và B2:
- Chế độ thường: STmax = 134 (MVA)
- Chế độ sự cố B3 (hoặc B4): ST = 195.12 (MVA).
Chế độ sự cố B1 (hoặc B2): ST = 268.005 (MVA)
Icb = = 1.407 (kA)
Vậy dòng cưỡng bức ở cấp điện áp trung áp Icb lấy là 1.407 (kA)
3. Các mạch cấp điện áp 13.8 (kV)
+ Mạch hạ áp máy biến áp liên lạc:
Icb = Kqtsc*a* = 1.4* 0.5* = 11.861 (kA)
+ Mạch máy phát:
Icb = 1.05* = 1.05* = 5.711 (kA)
4.Mạch kháng phân đoạn
~
~
Std
Std
~
Std
Sđp
Sđp
Sđp
Sđp
Sđp
Sđp
Phụ tải địa phương được lấy từ 6 đường dây đơn và 6 đường dây kép.Vì sơ đồ có 3 phân đoạn ta sẽ phân bố công suất nhiều hơn ở phân đoạn giữa, ta bố trí công suất như hình
Dòng cưỡng bức qua kháng phân đoạn được xét theo 2 trường hợp
~
~
SquaK
SquaB
Std
Std
~
Std
+ Trường hợp 1: Khi sự cố máy biến áp B1 (hoặc B2).
SquaB = Kqtsc* a * SđmB1 = 1.4* 0.5*405 = 283.5 (MVA)
SquaK = SquaB + Sđp1 +Std - sđmF
Trong đó Sđp1 được cung cấp bằng 2dây kép + 1 dây đơn
Sđp1 = = (MVA)
SquaK = 283.5 + 9.412 + *3 1.059 – 130 = 170.677 (MVA)
+ Trường hợp 2: Khi sự cố một máy phát F1 (hoặc F2)
SquaB = (2*SđmF - Sđp - Std)
= (2*130 – 35.294 - *31.059) = 104.588 (MVA)
Lúc này SquaK là:
SquaK = SquaB + Sđp1 = 104.588 + 9.412 = 114 (MVA)
~
~
SquaK
SquaB
Std
Std
Vậy dòng qua kháng được xét khi sự cố một máy biến áp tự ngẫu
IcbK = = 7.141 (kA)
2.4.3. Chọn sơ bộ máy cắt và chọn kháng phân đoạn
Kháng điện phân đoạn và máy cắt được chọn theo điều kiện sau:
UđmK ³ Umạng
IđmK ³ IcbK
UđmMC³ Umạng
IđmMC ³ Icbmax
Từ kết quả tính toán trên, tra tài liệu ‘ Thiết kế nhà máy điện ’ ta có bảng chọn kháng phân đoạn như sau
Phương án
Loại kháng
Uđm (kV)
Iđm (kA)
XK%
Phương án 1
PbA _13.8_3000_12
13.8
3
10
Phương án 2
PbA _13.8_4000_12
13.8
4
10
Với điện áp cấp trung và cao có U ³ 110 kV nên ta chọn máy cắt khí SF6, cấp điện áp 13.8 kV ta chọn máy cắt dầu, không khí hoặc máy cắt chân không. Ta có bảng chọn sơ bộ máy cắt của 2 phương án như sau:
Phương án
Cấp điện áp (KV)
Dòng Ilvcbmax (KA)
Loại máy cắt
Lại lượng định mức
U (KV)
I (KA)
Icắt (KA)
Ilđđ (KA)
Phương án 1
220
0.269
3AQ1
245
4
40
100
110
0.765
3AQ1
145
4
40
100
13.8
7.321
8BK41
15
12.5
80
225
Phương án 2
220
0.269
3AQ1
245
4
40
100
110
1.407
3AQ1
145
4
40
100
13.8
11.861
8BK41
15
12.5
80
225
Chương 3:
Chọn phương án tối ưu
3.1. Lựa chọn sơ đồ thiết bị phân phối
3.1.1. Phương án 1
Phía 220 kV : dùng sơ đồ hệ thống thanh góp có máy cắt liên lạc.
Phía 110 kV : dùng sơ đồ hệ thống thanh góp có thanh góp vòng vì số nhánh ra nhiều.
Phía 13.8 kV : dùng sơ đồ 1 hệ thống thanh góp phân đoạn bằng máy cắt
3.1.2. Phương án 2
Phía 220 kV : dùng sơ đồ hệ thống thanh góp có máy cắt liên lạc.
Phía 110 kV : dùng sơ đồ hệ thống thanh góp có thanh góp vòng vì số nhánh ra nhiều.
Phía 13.8 kV : dùng sơ đồ 1 hệ thống thanh góp phân đoạn bằng máy cắt
3.2. So sánh chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật các phương án
3.2.1. Phương án 1
a, Vốn đầu tư
Vốn đầu tư cho máy biến áp
Phương án này dùng 2 MBA tự ngẫu ba pha Sđm = 250 MVA, tra bảng ta có kB = 1.3 với giá 256*103 rup một máy và 2 MBA hai cuộn dây 3 pha Sđm = 125 MVA tra bảng có kB = 1.5 với giá 115*103 rup 1 máy. Vậy ta có :
VB = ồkB*vB =2*1.3*256*103 + 2*1.5*115*103 = 1010.6*103 (rup)
Vốn đầu tư cho thiết bị phân phối
Cấp điện áp 220 kV : ta thấy 2 sơ đồ có hệ thống thanh góp giống nhau và số mạch giống nhau nên ta không tính giá tiền để so sánh,
Cấp điện áp 110 kV : gồm 6 mạch máy cắt giá tiền 1 mạch là 31.5*103 rup.
Cấp điện áp 13.8 kV : gồm 5 mạch máy cắt giá tiền 1 mạch là 21*103 rup.
Vậy ta có :
VTBPP = ồvTBPP*ni = 6*31.5*103 + 5*21*103 = 294*103 (rup)
Vậy tổng vốn đầu tư của phương án 1 là:
V1 = VB + VTBPP = 1010.6*103 + 294*103 = 1304.6*103 (rup)
V1 = 1304.6*103*40*103 = 5218.4*107 (đồng)
b, Phí tổn vận hành hàng năm
Ta có chi phí vận hành hàng năm được tính theo công thức sau :
P = Pk.hao + PDA
Trong đó :
Pk.hao là khấu hao hàng năm, Pk.hao = a%*V, a% = 8.4%
PDA là chi phí do tổn thất điện năng, PDA = b*DA, b = 400 đồng là giá tổn thất 1KWh điện
Vậy ta có :
P1 = 0.084*5218.4*107 + 400*12270.242*103 = 929.15528*107 (đồng)
3.2.2. Phương án 2
a, Vốn đầu tư
Vốn đầu tư cho máy biến áp
Phương án này dùng 6 MBA tự ngẫu một pha Sđm = 135 MVA, tra bảng ta có kB = 1.3 với giá 140*103 rup một máy và 1 MBA hai cuộn dây 3 pha Sđm = 125 MVA tra bảng có kB = 1.5 với giá 115*103 rup 1 máy. Vậy ta có :
VB = ồkB*vB =6*1.3*140*103 + 1.5*115*103 = 1264.5*103 (rup)
Vốn đầu tư cho thiết bị phân phối
Cấp điện áp 220 kV : ta thấy 2 sơ đồ có hệ thống thanh góp giống nhau và số mạch giống nhau nên ta không tính giá tiền để so sánh,
Cấp điện áp 110 kV : gồm 5 mạch máy cắt giá tiền 1 mạch là 31.5*103 rup.
Cấp điện áp 13.8 kV : gồm 6 mạch máy cắt giá tiền 1 mạch là 21*103 rup.
Vậy ta có :
VTBPP = ồvTBPP*ni = 5*31.5*103 + 6*21*103 = 283.5*103 (rup)
Vậy tổng vốn đầu tư của phương án 1 là:
V2 = VB + VTBPP = 1264.5*103 + 283.5*103 = 1548*103 (rup)
V2 = 1548*103*40*103 = 6192*107 (đồng)
b, Phí tổn vận hành hàng năm
Ta có :
P2 = 0.084*6192*107 + 400*15666.434*103 = 1146.78536*107 (đồng)
Ta có bảng tổng kết tính toán 2 phương án về mặt kinh tế như sau :
Phương án
Vốn đầu tư (107 đồng)
Phí tổn vận hành (107 đồng)
Phương án 1
5218.4
929.15528
Phương án 2
6192
1146.78536
Từ bảng trên ta thấy rõ ràng phương án 1 là tối ưu hơn phương án 2 do V1 < V2
và P1 < P2. Vậy ta chọn phương án 1.
Chương 4
tính toán ngắn mạch
4.1. Chọn các đại lượng cơ bản:
Để thuận tiện tính toán ta dùng phương pháp gần đúng với đơn vị tương đối
ta chọn: Scb = 100 (MVA)
Ucb = Utb
+ Dòng điện cơ bản ở cấp điện áp 13.8 (kV)
Icb1 = = 4.184 (kA)
+ Dòng điện cơ bản cấp điện áp 110 (kV)
Icb2 = = 0.502 (kA)
Dòng điện cơ bản cấp điện áp 220 (kV)
Icb3 = = 0.251 (kA)
4.2. Chọn các điểm tính toán ngắn mạch
B2
HT
~
B4
B3
~
F4
F3
~
B1
F1
N1
N2
N4
N3
N5
N5,
N6
N7
Điểm N1: Chọn khí cụ điện cho mạch 220 (kV). Nguồn cung cấp là nhà máy điện và hệ thống.
Điểm N2: Chọn khí cụ điện cho mạch 110 (kV). Nguồn cung cấp là nhà máy điện và hệ thống.
Điểm N3: Chọn máy cắt điện mạch hạ áp máy biến áp tự ngẫu. Nguồn cung cấp là nhà máy và hệ thống khi máy biến áp tự ngẫu B1 nghỉ.
Điểm N4: Chọn khí cụ điện cho mạch phân đoạn điện áp 13.8 (kV). Nguồn cung cấp là nhà máy điện và hệ thống điện khi máy biến áp tạ ngẫu B1 và máy phát F1 nghỉ.
Điểm N5: Chọn máy cắt điện cho mạch máy phát. Nguồn cung cấp là máy phát điện F1.
Điểm N5’: Chọn máy cắt điện cho mạch máy phát, nguồn cung cấp là toàn bộ nhà máy và hệ thống trừ máy phát số 1.
Điểm N6, N7: Chọn khí cụ điện cho mạch tự dùng
IN6 = IN5 + IN5’
4.3. Tính điện kháng các phần tử
+ Điện kháng của hệ thống là
XHT = XHTđm**1.35 = 0.054
+ Điện kháng của máy phát điện
XF = X’’d * = 0.125* = 0.096
+ Điện kháng của đường dây kép nối với hệ thống
XD = * X0*L* = * 0.4*50 = 0.019
+ Điện kháng của kháng điện
XK = = 0.139
+ Điện kháng của máy biến áp hai dây cuốn
XB = = 0.084
+ Điện kháng của máy biến áp tự ngẫu B1, B2
Ta có:
UNC% = a*(UN.C-T + UN.C-H - UN.T-H) = 0.5*(11 + 32 – 20) = 11.5
UNC% = a*(UN.C-T + UN.T-H - UN.C-H) = 0.5*(11 + 20 – 32) ằ 0
UNH% = a* (UN.C-H + UN.T-H - UN.C-T) = 0.5*(32 + 20 – 11) = 20.5
- Điện kháng cuộn cao
XC = * = * = 0.046
- Điện kháng cuộn hạ
XH = * = * = 0.082
- Điện kháng cuộn trung
XT = 0
4.4. Lập sơ đồ thay thế
EHT
E4
E2
XC
XH
XF
XK
E1
XC
XH
XF
XHT
XD
E3
XB
XF
XB
XF
4.4.1. Tính dòng ngắn mạch tại N1.
Ta có:
X1 = XHT + XD = 0.054 + 0.019 = 0.073
X2 = X3 = XC = 0.046
X4 = X5 = XH = 0.082
X6 = XK = 0.139
X7 = X8 = XB = 0.084
X9 = X10 = X11 = X12 = XF = 0.096
Ngắn mạch tại N1 sơ đồ có tính chất đối xứng nên dòng ngắn mạch không đi qua kháng điện. Vậy trong sơ đồ thay thế tính ngắn mạch tại N1có thể bỏ qua kháng điện.
Ta có:
(X7 + X11) // (X8 + X12 )
X13 = = 0.09
EHT
E4
X8
X12
E2
X3
X5
X10
X6
N1
E1
X2
X4
X9
X1
E3
X7
X11
X14 = X2 // X3 = = 0.023
X15 = X4 // X5 = = 0.041
E12
EHT
X1
X14
E34
X13
X15
X16
N1
X16 = X9 // X10 = = 0.048
Sơ đồ rút gọn
Ghép các nguồn E12 và E34 ta có:
X17 = X15 + X16 = 0.041+ 0.048 = 0.089
X18 = X17 // X13 = = 0.045
X19 = X18 + X14 = 0.045 + 0.023 = 0.068
E1234
EHT
N1
Sơ đồ rút gọn cuối cùng:
Ta tính điểm ngắn mạch tại các thời điểm t = 0; 0.1; 0.2; 0.5; 1; Ơ
- Điện kháng tính toán của nhánh hệ thống
XttHT = X1* = 0.073* = 1.825
Tra đường cong tính toán ta được: K0 = 0.55 ; K0.1 = 0.52; K0.2 = 0.51; K0.5 = 0.51; K1 = 0.54; KƠ = 0.59
Dòng ngắn mạch nhánh hệ thống
I”HT(t) = Kt
- Điện kháng tính toán của nhánh nhà máy
XttNM = X19* = 0.068* = 0.354
Tra đường cong tính toán ta được: K0 = 2.8 ; K0.1 = 2.48; K0.2 = 2.2; K0.5 = 2; K1 = 2; KƠ = 2.15
Dòng ngắn mạch nhánh nhà máy
I”NM(t) = Kt*
Dòng ngắn mạch tổng hợp tại N1 là:
I”N1(t) = I”HT(t) + I”NM(t))
Ta có kết quả tính toán trong bảng sau :
t
0
0.1
0.2
0.5
1
Ơ
I”HT(t)
3.608
3.412
3.346
3.346
3.543
3.871
I”NM(t)
3.821
3.384
3.002
2.729
2.729
2.934
I”N1(t)
7.429
6.796
6.348
6.075
6.272
6.805
Dòng điện xung kích tại điểm N1 là:
ixk = kxk ** I”N1(0)
Với kxk: hệ số xung kích, lấy kxk = 1.8
ixk = *1.8*7.429 = 18.911 (kA)
E12
X1
EHT
X17
X14
E34
X13
N2
4.4.2. Tính dòng ngắn mạch tại điểm N2
Theo kết quả tính toán và biến đổi sơ đồ của
điểm N1 ta có sơ đồ rút gọn cho điểm N2-
Ta có:
X20 = X1 + X14 = 0.073 + 0.023 = 0.096
E1234
EHT
N2
Ghép các nguồn E12 và E34 ta có:
Ta có sơ đồ rút gọn
- Điện kháng tính toán của nhánh hệ thống
XttHT = X20 = 0.096* = 2.4
Tra đường cong tính toán ta được: K0 = 0.42 ; K0.1 = 0.4; K0.2 = 0.39; K0.5 = 0.39; K1 = 0.42; KƠ = 0.44
Dòng ngắn mạch nhánh hệ thống
I”HT(t) = Kt
- Điện kháng tính toán của nhánh nhà máy
XttNM = X18* = 0.045* = 0.234
Tra đường cong tính toán ta được: K0 = 4.3 ; K0.1 = 3.6; K0.2 = 3; K0.5 = 2.7; K1 = 2.45; KƠ = 2.45
Dòng ngắn mạch nhánh nhà máy
I”NM(t) = Kt*
Dòng ngắn mạch tổng hợp tại N2 là:
I”N2(t) = I”HT(t) + I”NM(t))
Ta có kết quả tính toán trong bảng sau :
t
0
0.1
0.2
0.5
1
Ơ
I”HT(t)
5.511
5.249
5.117
5.117
5.511
5.774
I”NM(t)
11.736
9.825
8.188
7.369
6.687
6.687
I”N2(t)
17.247
15.074
13.305
12.487
12.198
12.460
Dòng điện xung kích tại điểm N2 là:
ixk = kxk ** I”N2(0) = *1.8*17.247 = 43.904 (kA)
EHT
E4
X8
X12
E2
X3
X5
X10
X6
N3
E1
X9
X1
E3
X7
X11
4.4.3. Tính điểm ngắn mạch tại N3
E34
X13
E2
E1
EHT
X5
X10
X9
N3
X6
X’13
Ta có sơ đồ rút gọn
E34
X13
EHT
X5
X’10
X’13
E12
X’9
N3
X’6
X’13 = X1 + X3 = 0.073 + 0.046 = 0.119
Ghép E1 và E2 và biến đổi D thành Y ta có sơ đồ
D1 = X6 + X9 + X10 = 0.139 + 0.096 + 0.096 = 0.331
X’6 = = 0.04
X’9 = = 0.028
X’10 = = 0.04
X’’5
N3
X’6
EHT
X’13
E1234
X’’9
X’’13
Thay X5 và X’10 bằng X’5, ghép E12 và E34 và thay thế D thành Y ta có sơ đồ thay thế
X’5 = X5 + X’10 = 0.082 + 0.04 = 0.122
D2 = X’5 + X’9 + X13 = 0.122 + 0.028 + 0.09 = 0.24
X’’5 = = 0.014
X’’9 = = 0.011
X’’13 = = 0.046
Thay X’6 và X’’5 bằng X21, X12 và X’’13 bằng X22 sau đó biến đổi Y (X21, X22, X’’9) thành D thiếu (X23, X24) ta có sơ đồ
E1234
EHT
N3
X21 = X’6 + X’’5 = 0.04 + 0.014 = 0.054
X22 = X’13 + X’’13 = 0.119 + 0.046 = 0.165
X23 = X21 + X22 + = 0.054 + 0.165 + = 1.029
X24 = X21 + X’’9 + = 0.054 + 0.011 + = 0.069
- Điện kháng tính toán của nhánh hệ thống
XttHT = X23* = 1.029* = 25.725
Vì XttHT = 25.725 > 3 nên dòng ngắn mạch nhánh hệ thống được tính như sau:
I”HT(0) = I”HT(t) = I”HT(Ơ) = = = 4.066 (kA)
- Điện kháng tính toán của nhánh nhà máy
XttNM = X24* = 0.069* = 0.359
Tra đường cong tính toán ta được: K0 = 2.8; K0.1 = 2.38; K0.2 = 2.2; K0.5 = 2; K1 = 2; KƠ = 2.15
Dòng ngắn mạch nhánh nhà máy
I”NM(t) = Kt*
Dòng ngắn mạch tổng hợp tại N3 là:
I”N3(t) = I”HT(t) + I”NM(t))
Ta có kết quả tính toán trong bảng sau :
t
0
0.1
0.2
0.5
1
Ơ
I”HT(t)
4.066
4.066
4.066
4.066
4.066
4.066
I”NM(t)
60.915
51.777
47.862
43.510
43.510
46.774
I”N3(t)
64.981
55.843
51.928
47.576
47.576
50.840
Dòng điện xung kích tại điểm N3 là:
ixk = kxk ** I”N3(0)
Với kxk: hệ số xung kích, lấy kxk = 1.91
ixk = *1.91*64.981 = 175.523 (kA)
E34
X13
E2
EHT
X5
X10
N4
X6
X’13
4.4.4. Xác định điểm ngắn mạch N4
X26
N3
X6
EHT
X’13
E234
X27
X25
Ghép E2 và E34 và thay thế D thành Y ta có sơ đồ thay thế
D3 = X5 + X10 + X13 = 0.082 + 0.096 + 0.09 = 0.268
X25 = = 0.028
X26 = = 0.029
X27 = = 0.032
Thay X6 và X26 bằng X’26, X25 và X’13 bằng X’25 sau đó biến đổi Y (X’26, X’25, X27) thành D thiếu (X28, X29) ta có sơ đồ
E234
EHT
N4
X’26 = X6 + X26 = 0.139 + 0.029 = 0.168
X’25 = X25 + X’13 = 0.028 + 0.119 = 0.147
X28 = X’25 + X’26 + = 0.147+ 0.168+ = 1.087
X29 = X27 + X’26 + = 0.032 + 0.168 + = 0.237
- Điện kháng tính toán của nhánh hệ thống
XttHT = X28* = 1.087* = 27.175
Vì XttHT = 27.175 > 3 nên dòng ngắn mạch nhánh hệ thống được tính như sau:
I”HT(0) = I”HT(t) = I”HT(Ơ) = = = 3.849 (kA)
- Điện kháng tính toán của nhánh nhà máy
XttNM = X29* = 0.237* = 0.924
Tra đường cong tính toán ta được: K0 = 1.08; K0.1 = 0.98; K0.2 = 0.98; K0.5 = 0.96; K1 = 0.96; KƠ = 1.45
Dòng ngắn mạch nhánh nhà máy
I”NM(t) = Kt*
Dòng ngắn mạch tổng hợp tại N4 là:
I”N4(t) = I”HT(t) + I”NM(t))
Ta có kết quả tính toán trong bảng sau :
t
0
0.1
0.2
0.5
1
Ơ
I”HT(t)
3.849
3.849
3.849
3.849
3.849
3.849
I”NM(t)
17.622
15.990
15.990
15.664
15.664
23.659
I”N4(t)
21.471
19.839
19.839
19.513
19.513
27.508
Dòng điện xung kích tại điểm N4 là:
ixk = kxk ** I”N4(Ơ)
Với kxk: hệ số xung kích, lấy kxk = 1.91
ixk = *1.91*27.508= 74.303 (kA)
4.4.5. Tính dòng ngắn mạch tại điểm N5
Vì nguồn cung cấp chỉ có máy phát F1 nên ta có sơ đồ thay thế:
E1
N5
- Điện kháng tính toán của nhánh nhà máy
XttNM = X9* = 0.096 * = 0.125
Tra đường cong tính toán ta được: K0 = 8; K0.1 = 5.6; K0.2 = 4.7; K0.5 = 3.65; K1 = 3.1; KƠ = 2.75
Dòng ngắn mạch tại N5
I”N5(t) = Kt*
Ta có kết quả tính toán trong bảng sau :
t
0
0.1
0.2
0.5
1
Ơ
I”N5(t)
43.510
30.457
25.562
19.852
16.860
14.957
Dòng điện xung kích tại điểm N5 là:
ixk = kxk I”N5(0) = *1.91*43.51 = 117.527 (kA)
Với kxk: hệ số xung kích, lấy kxk = 1.91
4.4.6. Tính dòng ngắn mạch tại điểm N5’
áp dụng các kết quả tính toán và biến đổi trên ta có
EHT
E2
X3
X5
X10
X6
N5’
X2
X4
X1
E34
X13
Thay X2// X3 bằng X32, X32 và X1 bằng X’32, biến đổi D (X4, X5, X6) thành Y (X45, X56, X64) ta có sơ đồ như sau :
EHT
E2
X45
X56
X10
X64
N5’
X’32
E34
X13
X’32 = X1 + = 0.073 + = 0.096
D4 = X4 + X5 + X6 = 0.082 + 0.082 + 0.139 = 0.303
X45 = = 0.022
X56 = = 0.038
X64 = = 0.038
X’64
N’5
X64
EHT
X’32
E234
X’’56
X’45
Ghép E2 và E34, thay X56 và X10 bằng X’56 sau đó biến đổi D (X13, X45, X'56) thành Y (X’45, X’64, X’’56) ta có sơ đồ như sau :
X’56 = X56 + X10 = 0.038 + 0.096 = 0.134
D5 = X45 + X’56 + X13 = 0.022 + 0.134 + 0.09 = 0.246
X’45 = = 0.008
X’’56 = = 0.049
X’64 = = 0.012
Thay X64 và X’64 bằng X’’64, X’32 và X’45 bằng X’’45 sau đó biến đổi Y (X’’64, X’’45, X’’56) thành D thiếu (X30, X31) ta có sơ đồ
X’’64 = X64 + X’64 = 0.038 + 0.012 = 0.05
X’’45 = X’45 + X’32 = 0.008 + 0.096 = 0.104
X30 = X’’45 + X’’64 + = 0.104+ 0.05+ = 0.26
E234
EHT
N’5
X31 = X’’56 + X’’64 + = 0.049 + 0.05 + = 0.123
- Điện kháng tính toán của nhánh hệ thống
XttHT = X30* = 0.26* = 6.5
Vì XttHT = 6.5 > 3 nên dòng ngắn mạch nhánh hệ thống được tính như sau:
I”HT(0) = I”HT(t) = I”HT(Ơ) = = = 16.091 (kA)
- Điện kháng tính toán của nhánh nhà máy
XttNM = X31* = 0.123* = 0.48
Tra đường cong tính toán ta được: K0 = 2.05; K0.1 = 1.75; K0.2 = 1.7; K0.5 = 1.6; K1 = 1.6; KƠ = 1.85
Dòng ngắn mạch nhánh nhà máy
I”NM(t) = Kt*
Dòng ngắn mạch tổng hợp tại N5’ là:
I”N5’(t) = I”HT(t) + I”NM(t))
Ta có kết quả tính toán trong bảng sau :
t
0
0.1
0.2
0.5
1
Ơ
I”HT(t)
16.091
16.091
16.091
16.091
16.091
16.091
I”NM(t)
33.449
28.554
27.738
26.106
26.106
30.185
I”N5’(t)
49.540
32.403
31.587
29.955
29.955
34.034
Dòng điện xung kích tại điểm N5’ là:
ixk = kxk ** I”N5’(0) = *1.91*49.54 = 133.815 (kA)
4.4.7. Tính toán điểm ngắn mạch N6
I’’N6(t) = N’’N5(t) + N’’N5’(t)
Ta có kết quả tính toán trong bảng sau :
t
0
0.1
0.2
0.5
1
Ơ
I”N6(t)
93.050
62.860
57.149
49.807
46.815
48.991
Dòng ngắn mạch xung kích tại N6
i x k = x kx k x I’’N6(0) = *1.91*93.050 = 251.342 (kA)
EHT
E4
X8
X12
E2
X3
X5
X10
X6
N7
E1
X2
X4
X9
X1
E3
X7
X11
4.4.8. Tính toán điểm ngắn mạch N7
EHT
X1
E4
X8
X12
E2
X14
X15
X16
N7
E3
X7
X11
Ngắn mạch tại N7 dòng ngắn mạch không đi qua kháng, áp dụng kết quả đã tính ở các phương án trên ta có sơ đồ thay thế sau
Thay X1 và X14 bằng X33, X15 và X16 bằng X34, X7 và X11 bằng X35 ta có sơ đồ sau:
EHT
X33
X8
E12
X34
E3
X35
E4
X12
N7
EHT
X33
E123
X36
X8
E4
X12
N7
X33 = X1 + X14 = 0.073 + 0.023 = 0.096
X34 = X15 + X16 = 0.041 + 0.048 = 0.089
X35 =X7 + X11 = 0.084 + 0.096 = 0.18
Ghép E12 và E3 ta có sơ đồ :
X36 = X34// X35
X36 = = 0.06
EHT
X37
E123
X38
E4
X12
N7
Biến đổi Y (X33, X36, X8) thành D thiếu (X37, X38) ta có sơ đồ
X37 = X33 + X8 + = 0.096+ 0.084+ = 0.314
X38 = X33 + X8 + = 0.06 + 0.084 + = 0.197
EHT
X37
0.314
E1234
X39
0.065
N7
Ghép E123 và E4 ta có sơ đồ sau :
X39 = X38// X12
X39 = = 0.065
- Điện kháng tính toán của nhánh hệ thống
XttHT = X37* = 0.314* = 7.85
Vì XttHT = 7.85 > 3 nên dòng ngắn mạch nhánh hệ thống được tính như sau:
I”HT(0) = I”HT(t) = I”HT(Ơ) = = = 13.324 (kA)
- Điện kháng tính toán của nhánh nhà máy
XttNM = X39* = 0.065* = 0.338
Tra đường cong tính toán ta được: K0 = 3; K0.1 = 2.5; K0.2 = 2.3; K0.5 = 2.12; K1 = 2; KƠ = 2.2
Dòng ngắn mạch nhánh nhà máy
I”NM(t) = Kt*
Dòng ngắn mạch tổng hợp tại N7 là:
I”N7(t) = I”HT(t) + I”NM(t))
Ta có kết quả tính toán trong bảng sau :
t
0
0.1
0.2
0.5
1
Ơ
I”HT(t)
13.324
13.324
13.324
13.324
13.324
13.324
I”NM(t)
65.266
54.388
50.037
46.121
43.510
47.862
I”N7(t)
78.590
67.712
63.361
59.445
56.834
61.186
Dòng điện xung kích tại điểm N7 là:
ixk = kxk ** I”N7(0) = *1.91*78.59 = 212.283 (kA)
Ta có bảng kết quả tính toán ngắn mạch của phương án :
I”(0) (kA)
I”(0.1) (kA)
I”(0.2) (kA)
I”(0.5) (kA)
I”(1) (kA)
I”(Ơ) (kA)
ixk (kA)
N1
7.429
6.796
6.348
6.075
6.272
6.805
18.911
N2
17.247
15.074
13.305
12.487
12.198
12.460
43.904
N3
64.981
55.843
51.928
47.576
47.576
50.840
175.523
N4
21.471
19.839
19.839
19.513
19.513
27.508
74.303
N5
43.510
30.457
25.562
19.852
16.860
14.957
117.527
N5’
49.540
32.403
31.587
29.955
29.955
34.034
133.815
N6
93.050
62.860
57.149
49.807
46.815
48.991
251.342
N7
78.590
67.712
63.361
59.445
56.834
61.186
212.283
Chương 5
Chọn khí cụ điện và dây dẫn
5.1. Chọn máy cắt và dao cách ly
5.1.1. Chọn máy cắt
Máy cắt được chọn theo điều kiện sau :
UđmMC ³ Uđmlưới
IđmMC ³ Icbmax
Icắt ³ I’’
Ilđđ ³ Ixk
Inh2*tnh ³ BN (chỉ kiểm tra với máy cắt có 1000 A ³ Iđm )
Trong đó :
BN là xung lượng nhiệt (đặc trưng cho nhiệt lượng toả ra trong quá trình ngắn mạch)
Inh là dòng điện ổn định nhiệt
tnh là thời gian ổn định nhiệt
Ilđđ là dòng điện ổn định lực điện động định mức
Với máy cắt đã chọn ở phần trên, ta kiểm tra các điều kiện trên (không cần kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt vì I ³1000 A) ta có bảng kết quả sau :
Mạch
Thông số tính toán
Thông số máy
Uđm
(KV)
Icbmax (KA)
I’’
(KA)
Ixk
(KA)
Uđm (KV)
Iđm (KA)
Icắt (KA)
Ilđđ (KA)
220
220
0.269
7.429
18.911
245
4
40
100
110
110
0.765
17.247
41.904
145
4
40
100
13.8
13.8
7.321
93.05
251.342
15
12.5
80
225
Vậy máy cắt cấp hạ áp đã chọn không thoả mãn. Ta chọn lại cấp hạ áp máy cắt loại MГ- 20 -9000/1800 với thông số như sau :
Thông số máy
Uđm (KV)
Iđm (KA)
Icắt (KA)
Ilđđ (KA)
245
9.5
100
300
5.1.2. Chọn cách ly
Cách ly được chọn theo điều kiện sau :
UđmMC ³ Uđmlưới
IđmMC ³ Icbmax
Ilđđ ³ Ixk
Inh2*tnh ³ BN
Mạch
Thông số tính toán
Thông số dao cách ly
Uđm
(KV)
Icbmax (KA)
Ixk
(KA)
Loại
Uđm (KV)
Iđm (KA)
Ilđđ (KA)
220
220
0.269
18.422
PЛHд-220/600
220
0.6
60
110
110
0.765
41.33
PЛHд-110P/1000
110
1
80
13.8
13.8
7.321
170.951
PBP-20/8000
20
8
300
Do dao cách ly ở cấp điện áp trung và hạ ta chọn có I ³ 1000 A nên ta không cần kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt. Ta chỉ kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt ở cấp cao. Ta có :
BN = BNCK + BNKCK
Với BNCK là xung lượng nhiệt của dòng điện ngắn mạch thành phần chu kỳ, BNKCK là xung lượng nhiệt của dòng điện ngắn mạch thành phần không chu kỳ.
a, Tính BNCK
Do máy phát có S > 100 MW nên ta dùng phương pháp giải tích đồ thị để tính.
Tính giá trị trung bình bình phương của dòng điện ngắn mạch :
kA
kA
kA
kA
50.688*0.1 + 43.241*0.1 + 38.601*0.3 + 38.122*0.5
BNCK = 40.034 (kA2s)
b, Tính BNKCK
BNKCK = I02*Ta*(1 – e-2t/Ta)
Khi t ³ 0.1 s thì BNKCK = I02*Ta
Với U ³ 1000 V thì Ta = 0.05 s
Vậy ta có BNKCK = 7.4292*0.05 = 2.756 (kA2s)
BN = 40.034 + 2.756 = 42.79 (kA2s)
Dao cách ly đã chọn có Inh = 12 kA, tnh = 10 s. Thay vào điều kiện ổn định nhiệt ta có 122*10 = 1440 > 42.79 thoả mãn. Vậy dao cách ly đã chọn thoả mãn.
5.2. Chọn thanh dẫn cứng
Thanh dẫn cứng dùng nối từ đầu cực máy phát điện đến cuộn hạ của máy biến áp tự ngẫu, thanh góp điện áp phát và máy biến áp hai cuộn dây; tiết diện thanh dẫn được chọn theo điều kiện phát nóng lâu dài.
5.2.1.Chọn tiết diện thanh dẫn .
Giả thiết nhiệt độ lâu dài cho phép của thanh dẫn bằng đồng là qcp = 70oC, nhiệt độ môi trường xung quanh là q0 = 35oC và nhiệt độ tính toán định mức là qđm = 250C. Từ đó ta có hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ là :
Tiết diện của thanh dẫn cứng được chọn theo dòng điện lâu dài cho phép :
Ilvcb Ê Icp*Khc
Do đó ta có : Icp ³ kA
Như vậy ta chọn thanh dẫn cứng bằng đồng, có tiết diện hình máng như hình 6-1, quét sơn và có các thông số như ở bảng 5-3:
Bảng 5-3
Kích thước (mm)
Tiết diện
1cực
mm2
Mô men trở kháng (cm3)
Mô men quán tính (cm4)
Icp
cả 2 thanh A
H
b
c
r
1 thanh
2 thanh
1 thanh
2 thanh
Wxx
Wyy
Wyoyo
Jxx
Jyy
Jyoyo
175
80
12
12
2440
122
25
250
1070
114
2190
8550
h
y
y
y0
x
x
b
h
c
Hình 5-1
y
y
y0
5.2.2.Kiểm tra ổn định nhiệt khi nhắn mạch:
Thanh dẫn đã chọn có dòng điện cho phép Icp > 1000 A nên không cần kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt khi ngắn mạch. 5.2.3.Kiểm tra ổn định động.
ở điện áp 13.8 kV lấy khoảng cách giữa các pha là a = 50 cm, khoảng cách giữa hai sứ đỡ là l = 180 cm.
Tính ứng suất giữa các pha:
Lực tính toán tác dụng lên thanh dẫn pha giữa trên chiều dài khoảng vượt là:
F1 = 1.76*10-8**ixk2 * khd (KG) ( khd = 1 )
= 1.76*10-8**(170.951*103)2 = 1851.648 (KG)
Mô men uốn tác dụng lên chiều dài nhịp :
M1 = = = 33329.664 (KG.cm)
Và ứng suất do lực động điện giữa các pha là :
s1 = = = 133.319 (KG/cm2)
với Wyoyo = 250 cm3 là mô men chống uốn của tiết diện ngang thanh dẫn.
Xác định khoảng cách giữa các miếng đệm :
Lực tác dụng lên 1 cm chiều dài thanh dẫn do dòng ngắn mạch trong cùng pha gây ra:
f2 = 0.255*10-2* *ixk2 KG/cm
= 0.255*10-2* *170.9512 = 4.258 (KG/cm)
ứng suất do dòng điện trong cùng pha gây ra :
s2 = = KG/cm2
Điều kiện ổn định động của thanh dẫn khi không xét đến dao động là :
scpCu ³ s1 + s2
hay s2 Ê scpCu - s1
l2 Ê
Với thanh dẫn đồng scpCu = 1400 KG/cm2. Vậy khoảng cách lớn nhất giữa các miếng đệm mà thanh dẫn đảm bảo ổn định động là :
l2max = = 298.739 (cm )
Giá trị này lớn hơn khoảng cách của khoảng vượt l = 180cm. Do đó chỉ cần đặt miếng đệm tại hai đầu sứ mà thanh dẫn vẫn đảm bảo ổn định động.
Khi xét đến dao động:
Tần số riêng của dao động thanh dẫn dược xác định theo công thức sau :
fr =
Trong đó :
E : Mô đun đàn hồi của vật liệu ECu = 1.1*106 KG/cm2
Jyoyo : Mô men quán tính Jyoyo = 2190 cm4
S : Tiết diện thanh dẫn S = 2*24.4 = 48.8 cm2
g : Khối lượng riêng của vật liệu gCu = 8.93 g/cm3
Suy ra:
fr = = 258.34 Hz
Với tấn số tính được nằm ngoài khoảng cộng hưởng (45 - 55) Hz và (90 - 110) Hz. Vậy thanh dẫn đã chọn cũng thoả mãn điều kiện ổn định động khi có xét đến dao động.
5.2.3.Chọn sứ đỡ thanh dẫn cứng.
Sứ đỡ thanh dẫn cứng được chọn theo điều kiện sau:
Loại sứ: Sứ đặt trong nhà.
Điện áp: USđm ³ Uđm = 13.8 (kV)
Điều kiện ổn định động.
Ta chọn sứ OF-20- 4250KBY3 có: Uđm = 20kV ; Fcp = 4250KG ; HS = 305 mm
Kiểm tra ổn định động :
Sứ được chọn cần thoả mãn điều kiện : F’tt Ê 0.6*Fph
Trong đó: Fph- Lực phá hoại cho phép của sứ.
F’tt- Lực động điện đặt trên đầu sứ khi có ngắn mạch.
F’tt = F1
Với : F1 – Lực động điện tác động lên thanh dẫn khi có ngắn mạch
H – Chiều cao của sứ
H’ – Chiều cao từ đáy sứ đến trọng tâm tiết diện thanh dẫn
Thanh dẫn đã chọn có chiều cao h = 175mm.
Do đó:
H’= H + 0.5*h = 305 + 0.5*175 = 392.5 mm.
Lực phá hoại tính toán của sứ :
KG < 4250KG
H’ = (305 + 87.5)mm
Thanh dẫn
Sứ
F1
Ftt
Hình 6-2
H=305mm
Lực này nhỏ hơn lực phá hoại cho phép của sứ. Vậy sứ đã chọn hoàn toàn thoả mãn :
5.3.Chọn dây dẫn mềm.
Thanh dẫn mềm được dùng để từ đầu cực phía cao, phía trung của máy biến áp tự ngẫu và cuộn cao của máy biến áp hai cuộn dây lên các thanh góp 220kV và 110kV. Tiết diện của thanh góp và thanh dẫn mềm được chọn theo điều kiện nhiệt độ lâu dài cho phép. Khi đó dòng điện cho phép đã hiệu chỉnh theo nhiệt độ là:
³ Ilvcb/Khc
Trong đó : là dòng điện làm việc lâu dài cho phép của dây dẫn đã được hiệu chỉnh theo nhiệt độ tại nơi lắp đặt.
Ilvcb : dòng điện làm việc cưỡng bức.
Khc: Hệ số hiệu chỉnh, Khc = 0.88
Các dây dẫn mềm này treo ngoài trời, có độ ổn định nhiệt tương đối lớn nên ta không cần kiểm tra ổn định nhiệt khi ngắn mạch.
5.3.1.Chọn tiết diện.
Từ kết quả tính toán dòng điện làm việc cưỡng bức ở chương IV tính được dòng cho phép (đã hiệu chỉnh theo nhiệt độ) của các cấp điện áp.
Mạch điện áp 220kV:
Dòng làm việc cưỡng bức của dây dẫn trong mạch này là: Ilvcb = 0.269kA
Ta phải chọn dây dẫn có :
Icp ³ kA
Tra tài liệu chọn dây nhôm lõi thép AC- 95 có
Icp = 330A
D = 13.6 mm
Mạch điện áp 110 kV:
Dòng điện làm việc cưỡng bức của mạch: Ilvcb = 0.765kA
Ta phải chọn dây dẫn có :
Icp ³ kA
Như vậy chọn dây ACO-500 với các thông số
Icp =0.945kA.
D = 29.4mm
5.3.2.Kiểm tra điều kiện vầng quang.
Kiểm tra điều kiện vầng quang theo công thức :
Uvq ³ Uđm với Uvq = 84*m*r*lg() kV
Trong đó:
Uvq là điện áp tới hạn để phát sinh vầng quang
m là hệ số có xét đến độ xù xì của bề mặt dây dẫn, lấy m = 0.87
a là khoảng cách giữa các pha của dây dẫn, lấy a =500cm (với cấp 220kV) và a = 400cm (với cấp 110kV)
r là bán kính ngoài của dây dẫn.
Điện áp 220 kV:
Uvq = 84*0.87*0.68.lg= 142.447 kV < Uđm = 220kV
Vậy dây dẫn dã chọn không thoả mãn diều kiện vầng quang nên ta phải chọn lại dây. Tra tài liệu chọn dây nhôm lõi thép ACO- 300 có
Icp =0.69 kA.
D = 23.5 mm
Uvq = 84*0.87*1.175* lg= 225.744 kV > Uđm = 220kV
Như vậy dây dẫn đã chọn thoả mãn điều kiện vầng quang.
Điện áp 110 kV:
Dây AC- 500 có : Icp = 945 A, D = 29.4 mm đặt trên mặt phẳng nằm ngang. Lấy khoảng cách giữa các pha là a = 400 cm.
Uvq = 84*0.87*1.47*lg= 261.56 kV > Uđm = 110 kV
Như vậy dây dẫn đã chọn thoả mãn điều kiện vầng quang.
5.3.2.Kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt
Điều kiện ổn định nhiệt
Trong đó C là hệ số, C = 79 với nhôm
Điện áp 220 kV:
Ta đã tính được BN = 42.79 kA2s như trên, thay vào ta có
mm2 < Schọn = 300 mm2 nên thoả mãn.
Điện áp 110 kV:
BN = BNCK + BNKCK
Với BNCK là xung lượng nhiệt của dòng điện ngắn mạch thành phần chu kỳ, BNKCK là xung lượng nhiệt của dòng điện ngắn mạch thành phần không chu kỳ.
- Tính BNCK
Do máy phát có S > 100 MW nên ta dùng phương pháp giải tích đồ thị để tính.
Tính giá trị trung bình bình phương của dòng điện ngắn mạch :
kA
kA
kA
kA
=262.342*0.1 + 202.124*0.1 + 166.474*0.3 + 152.358*0.5
BNCK = 172.568 (kA2s)
- Tính BNKCK
BNKCK = I02*Ta*(1 – e-2t/Ta)
Khi t ³ 0.1 s thì BNKCK = I02*Ta
Với U ³ 1000 V thì Ta = 0.05 s
Vậy ta có BNKCK = 17.2472*0.05 = 14.873 (kA2s)
BN = 172.568 + 14.873 = 187.441 (kA2s)
mm2 < Schọn = 500 mm2 thoả mãn.
5.4.Chọn thiết bị cho phụ tải địa phương.
5.4.1.Chọn cáp cho phụ tải địa phương.
Phụ tải cấp 13.8 kV có Pmax = 30 MW và được cung cấp bằng 6 đường dây đơn P = 2 MWvà 6 đường dây kép P = 3 MW,cosj = 0.85. tiết diện được chọn theo tiêu chuẩn mật độ dòng điện kinh tế.
* Đường dây kép :
Dòng điện làm việc bình thường qua cáp là:
Ilvbt = = 73.83 A
Icb = 2*Ilvbt = 2*73.83 = 147.66 A
Từ đồ thị phụ tải địa phương tính ở bảng 1-3, ta tính thời gian sử dụng công suất cực đại như sau :
Tmax = = 7046 h
Do đó nếu ta dùng cáp ba lõi bằng đồng thì mật độ dòng điện kinh tế sẽ lấy bằng Jkt = 2 A/mm2.
Tiết diện của cáp được chọn theo mật độ Jkt là:
FC = = 36.915 mm2
Ta chọn cáp ba pha có lõi bằng đồng đặt trong đất có tiết diện 50 mm2 và có : Icp = 135 A.
Kiểm tra điều kiện phát nóng lâu dài của cáp:
- Kiểm tra điều kiện phát nóng khi làm việc bình thường :
I’cp = K1*K2*Icp ³ Ibt
trong đó : K1-Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường đặt cáp.
K2-Hệ số hiệu chỉnh theo số cáp đặt song song, K2 = 0.92.
- Đặt cáp trong đất có nhiệt độ 15oC, nhiệt độ phát nóng của ruột cáp 13.8 kV cho phép là 60oC, nhiệt độ tiêu chuẩn là 25oC. Do đó:
K1 =
- Như vậy dòng điện làm việc lâu dài cho phép của cáp khi nhiệt độ của đất là 250C là:
I’cp = K1*K2*Icp = 0.88*0.92*135 = 109.296 A >Ibt = 73.83 A
- Vậy cáp đã chọn thoả mãn khi làm việc bình thường.
Kiểm tra điều kiện phát nóng khi làm việc cưỡng bức:
I’’cp = Kqt*K1*K2*Icp ³ Icb
- Giả thiết cáp được cho phép quá tải 30% trong thời gian không quá 5 ngày đêm, khi đó:
I’’cp = Kqt*I’cp = 1.3*109.296 = 142.085 A < Icb = 147.66 A
- Như vậy ta phải chọn cáp có tiết diện lớn hơn: Chọn cáp tiết diện 70 mm2 có dòng điện cho phép là Icp = 165 A.
Ta có:
I’’cp = Kqt.I’cp=1.3*0*88*0.92*165 = 173.659 A > Icb = 147.66 A.
Vậy chọn cáp có tiết diện 70 mm2
* Đường dây đơn :
Dòng điện làm việc bình thường qua cáp là:
Ilvbt = = 98.44 A
Do đó nếu ta dùng cáp ba lõi bằng đồng thì mật độ dòng điện kinh tế sẽ lấy bằng Jkt = 2 A/mm2.
Tiết diện của cáp được chọn theo mật độ Jkt là:
FC = = 49.22 mm2
Ta chọn cáp ba pha có lõi bằng đồng đặt trong đất có tiết diện 50 mm2 và có : Icp = 135 A.
Kiểm tra điều kiện phát nóng lâu dài của cáp:
- Kiểm tra điều kiện phát nóng khi làm việc bình thường :
I’cp = K1*K2*Icp ³ Ibt
K2-Hệ số hiệu chỉnh theo số cáp đặt song song, K2 = 1.
I’cp = K1*K2*Icp = 0.88*1*135 = 118.8 A >Ibt = 98.44 A.
Vậy cáp đã chọn thoả mãn.
5.4.2.Chọn máy cắt cho phụ tải địa phương.
Như đã tính ở chương V, tại điểm ngắn mạch N6 ta đã có:
I”= 93.050 kA ; I Ơ = 48.911 kA ; ixk = 251.342 kA
Chọn máy cắt MГ- 10 -5000/1800 là loại máy cắt ít dầu có các thông số như ở bảng 6-4: Bảng 6-4
Cấp
điện áp
(kV)
Đại lượng tính toán
Loại máy cắt
Đại lượng định mức
Ilvcb
(kA)
I”
(kA)
ixk
(kA)
MГ- 13.8 -5000/1800.
U
(kV)
Iđm
(kA)
Icắt
(kA)
Ilđđ
(kA)
13.8
0.147
93.05
251.342
13.8
5
105
300
===+++~~~~¯
===+++~~~~¯
===+++~~~~¯
===+++~~~~¯
6 Kép
5.4.3.Chọn kháng đường dây.
3 Đơn
3 Đơn
▪ Xác định dòng cưỡng bức qua kháng:
Dòng cưỡng bức qua kháng được giả thiết khi sự cố 1 kháng điện. Lúc này công suất qua kháng còn lại là:
Squa K = S - đơn
= = 28.235 MVA
Z Dòng cưỡng bức qua kháng là:
IcbK = = kA
ZTra bảng ta chọn kháng đơn PbA-13.8-1500-10 có dòng điện IđmK = 1500A
▪ Xác định XK% của kháng
EHT
XHT
XK
XC1
XC1
XC2
XN6
Trong phần tính ngắn mạch ta đã tính được dòng ngắn mạch tại điểm N6
IN6” = 93.05 KA
Vậy điện kháng của hệ thống tính đến điểm ngắn mạch N6 là:
XHT = =
Điện kháng của cáp 1 là:
XC1 = X0*l*= = 0.135
Dòng ổn định nhiệt của cáp 1 là
InhS1 =
S1: Tiết diện cáp 70 mm2
C1: Hệ số cáp đồng C= 90 As1/2/s
t1 : Thời gian cắt của máy cắt 1
tcắt MC1 = tcắt MC2 + t = 0.7 + 0.3 = 1 sec
InhS1 =
Dòng ổn định nhiệt cáp 2
InhS2 = =
Ta phải chọn được kháng có XK% sao cho hạn chế được dòng ngắn mạch nhỏ hơn hay bằng dòng cắt định mức của máy cắt đã chọn đồng thời đảm bảo ổn định nhiệt cho cáp có tiết diện đã chọn:
IN8” min ( ICđm1, Inhs1 )
IN9” min ( ICđm2, InhS2 )
Chọn máy cắt đầu đường dây MC1: Các máy cắt đầu đường dây được chọn cùng loại. Dòng cưỡng bức qua máy cắt được tính toán cho đường dây kép khi 1 đường dây bị sự cố
Icb = =
Tra bảng chọn máy cắt 8BJ50 của Siemens có:
Uđm = 24 KV Iđm = 2500 A Icắt đm = 25 KA
Mục đích của việc chọn kháng điện đường dây là để hạn chế dòng ngắn mạch tại hộ tiêu thụ tới mức có thể đặt được máy cắt có Icắt đm =20 KA và cáp của lưới điện phân phối có tiết diện nhỏ nhất là 70 mm2 theo yêu cầu của đầu bài.
IN8” ( 25 KA; 6.3 KA )
IN9” ( 20 KA; 7.53 KA )
Vậy ta chọn kháng có XK% sao cho ngắn mạch tại N9 thì có dòng ngắn mạch IN9” 7.53KA
Khi ngắn mạch tại N9 thì điện kháng tính đến điểm ngắn mạch là:
=
Mà ta có = XHT + XK + XC1
XK = - XHT – XC1 = 0.556 – 0.045 – 0.135 = 0.376
Nên XK% = XK*> 10%
ọVậy ta phải chọn lại kháng kép dây nhôm PbAC-13.8-2x1000-10
XK% = 10%
Iđm = 1000A
Kiểm tra lại ta có XK% = XK.
▪ Kiểm tra kháng vừa chọn
Z Điện kháng tương đối của kháng điện vừa chọn
XK = XK%*
Z Dòng ngắn mạch tại N8
I”N8 = không thoả mãn điều kiện:
I”N8 InhS1 = 6.3 KA .
Vậy ta chọn lại cáp, chọn cáp có tiết diện 120 mm2, ta tính lại như sau :
Điện kháng của cáp 1 là:
XC1 = X0*l*= = 0.128
Dòng ổn định nhiệt của cáp 1 là InhS1 =
XK = - XHT – XC1 = 0.556 – 0.045 – 0.128 = 0.383
Nên XK% = XK*
Z Dòng ngắn mạch tại N8
I”N8 = thoả mãn điều kiện:
I”N8 < ICắt đm2= 25KA
I”N8 < InhS2 = 10.8KA
Z Dòng ngắn mạch tại N9
I”N9 =
ọThoả mãn điều kiện:
I”N9 < ICắt đm2= 20KA
I”N9 < InhS2 = 7.53KA
Kết luận: Vậy kháng đã chọn đảm bảo yêu cầu
5.5.Chọn máy biến điện áp và máy biến dòng điện.
Việc chọn máy biến điện áp và máy biến dòng điện phụ thuộc vào tải của nó. Điện áp định mức của chúng phải phù hợp với điện áp định mức của mạng.
5.5.1.Cấp điện áp 220 kV.
5.5.1.1.Máy biến điện áp:
Để kiểm tra cách điện và cung cấp tín hiệu cho hệ thống bảo vệ rơle, đo lường đặt các máy biến điện áp trên thanh góp 220 kV. Thường chọn máy biến điện áp một pha kiểu HKф -220-58 nối dây theo sơ đồ Yo/ Yo/Δ các thông số sau:
Điện áp sơ cấp: Usđm = 220000/ V
Điện áp thứ cấp 1: Ut1đm = 100/ V
Điện áp thứ cấp 2: Ut2đm = 100 V
Cấp chính xác: 0.5
Công suất định mức: STUđm = 400 VA
5.5.1.2.Máy biến dòng điện.
Các máy biến dòng điện được đi kèm với các mạch máy cắt có nhiệm vụ cung cấp tín hiệu cho hệ thống bảo vệ rơle. Với mục đích dó chọn máy biến dòng điện kiểu TФH – 220-3T có các thông số sau:
Dòng điện sơcấp: Isđm = 1200 A
Dòng điện thứ cấp: Itđm = 1 A
Cấp chính xác : 0.5
Phụ tải định mức: 50 VA
Máy biến dòng đã chọn có dòng điện sơ cấp định mức lớn hơn 1000A nên không cần kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt.
5.5.2.Cấp điện áp 110 kV.
5.5.2.1.Máy biến điện áp:
Để kiểm tra cách điện và cung cấp tín hiệu cho hệ thống bảo vệ rơle, đo lường đặt các máy biến điện áp trên thanh góp 110 kV. Thường chọn máy biến điện áp một pha kiểu HKф -110 - 581 nối dây theo sơ đồ Yo/Yo/ Δ có các thông số sau:
Điện áp sơ cấp: Usđm = 110000/ V
Điện áp thứ cấp 1: Ut1đm = 100/ V
Điện áp thứ cấp 2: Ut2đm = 100/3 V
Cấp chính xác: 0.5
Công suất định mức: STUđm = 400 VA
5.5.2.2.Máy biến dòng điện.
Các máy biến dòng điện được đi kèm với các mạch máy cắt có nhiệm vụ cung cấp tín hiệu cho hệ thống bảo vệ rơle. Với mục đích dó chọn máy biến điện kiểu TфH – 110M có các thông số sau:
Dòng điện sơ cấp: Isđm = 1500 A
Dòng điện thứ cấp: Itđm = 5 A
Cấp chính xác : 0.5
Phụ tải định mức: 2W
Dòng điện ổn định động : ilđđ = 145 kA > ixk = 43.904 kA
Máy biến dòng đã chọn có dòng điện sơ cấp định mức lớn hơn 1000A nên không cần kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt.
5.5.3.Cấp điện áp máy phát 13.8 kV.
Mạch máy phát điện các biến điện áp và biến dòng điện nhằm cung cấp cho cácdụng cụ đo lường. Theo quy định bắt buộc mạch máy phát phải có các phần tử đo lường sau: ampe kế, vôn kế, tần số kế, cosj kế, oát kế tác dụng, oát kế phản kháng, oát kế tác dụng tự ghi, công tơ tác dụng, công tơ phản kháng. Các dụng cụ đo được mắc như hình 5-3.
A
W
VAR
W
W.h
VARh
V
f
2.HOM-15
G
a
Hình 5-3
A
A
b
c
Sơ đồ nối các dụng cụ đo vào BU và BI
5.5.3.1.Chọn máy biến điện áp.
Máy biến điện áp được chọn phải thoả mãn điều kiện sau :
Sdc STUđm với Sdc =
Vì phụ tải của biến điện áp là các dụng cụ đo lường nên dùng hai biến điện áp một pha nối dây kiểu V/V và được nối vào đầu cực để lấy các điện áp dây AB và BC.
Các dụng cụ đo lường sử dụng qua máy biến điện áp được ghi ở bảng 5-5.
Bảng 5-5
Thứ
tự
Tên đồng hồ
Ký hiệu
Phụ tải ab
Phụ tải bc
P(W)
Q(Var)
P(W)
Q(Var)
1
Vôn kế
ЗB2
7.2
2
Tần số kế
Д344
6.5
3
Oát kế tác dụng
Д 341
1.8
1.8
4
Oát kế phản kháng
Д 342/1
1.8
1.8
5
Oát kế tự ghi
\\
Д 33
8.3
8.3
6
Công tơ tác dụng
ИT
0.66
0.66
1.62
7
Công tơ phản kháng
ИTP
0.66
1.62
0.66
1.62
Tổng cộng
20.40
3.24
19.72
3.24
Phụ tải của biến điện áp ab:
Sab = = 20.7 VA
cosjab =
Phụ tải biến điện áp bc:
Sbc = = 19.9 VA
cosjbc =
Vì phụ tải của máy biến điện áp là dụng cụ đo lường nên ta chọn máy biến điện áp kiểu một pha HOM-10 có các thông số sau :
Điện áp sơ: 10500 V
Điện áp cuộn thứ 1: 100 V
Điện áp cuộn thứ 2: 100 V
Cấp chính xác : 0.5
Phụ tải định mức: Sđm = 75 VA
Chọn dây dẫn nối từ biến điện áp đến dụng cụ đo :
Giả sử độ dài từ máy biến điện áp đến các đồng hồ đo lường là l = 60 m
Dòng điện trong các pha a, b, c :
Ia = A
Ic = A
Để đơn giản trong tính toán coi Ia = Ic= 0,2 A và coi cosjab = cosjbc = 1
Khi đó Ib =*Ia = 0.34 A
Trị số điện áp giáng trên dây dẫn pha a và b:
DU = (Ia + Ib)* lấy rCu = 0.0175 W
Vì mạch điện có công tơ nên DU Ê 0.5 %. Vậy tiết diện dây dẫn là:
Fdd = mm2
Để đảm bảo độ bền cơ ta chọn dây dẫn đồng có bọc cách điện có tiết diện là:
Fdd = 1.5 mm2
5.5.3.2.Chọn máy biến dòng điện .
Các biến dòng được đặt trên cả ba pha và được nối theo sơ đồ sao. Vì các công tơ có cấp chính xác 0.5 nên các máy biến dòng được chọn phải có cùng cấp chính xác. Ngoài ra còn phải đảm bảo các điều kiện sau:
Điện áp định mức: UTIđm ³ UGđm =13.8 kV
Dòng điện định mức sơ: ITIđm ³ Ilvcb = 7.321 kA
Vậy chọn máy biến dòng điện kiểu TШΛ-20-1 có các thông số kĩ thuật như sau:
Uđm = 20 kV , Isđm = 8000 A , Itđm = 5 A , phụ tải định mức Zđm = 1.2 W , cấp chính xác 0.5
Bảng dụng cụ đo lường nối vào TI được ghi trong bảng 5-6: Bảng 5-6
Thứ
tự
Tên dụng cụ
Kí hiệu
Phụ tải (VA)
A
B
C
1
Am pe kế
З-302
1
1
1
2
Oát kế tác dụng
Д-341
5
5
3
Oát kế tự ghi
Д -33
10
10
4
Oát kế phản kháng
Д -342/1
5
5
5
Công tơ tác dụng
Д -670
2.5
2.5
6
Công tơ phản kháng
ИT-672
2.5
5
2.5
Tổng cộng
26
6
26
Pha a và c của biến dòng mang tải nhiều nhất Smax =26 VA
Tổng trở dụng cụ đo mắc vào các pha này là:
Zồđd = W
Để thoả mãn cấp chính xác 0.5 của máy biến dòng điện ta cần chọn dây dẫn đến các dụng cụ đo lường có đủ độ lớn cần thiết. Giả sử khoảng cách từ máy biến dòng điện đến các dụng cụ đo lường là L = 50 m.
Chọn dây dẫn bằng đồng có tiết diện thoả mãn:
Fdd ³ mm2
Theo điều kiện về độ bền cơ ta chọn dây dẫn đồng có bọc cách điện có tiết diện F = 6 mm2.
Kiểm tra ổn định động máy biến dòng điện:
Máy biến dòng kiểu TШL-20-1 có sơ cấp là thanh dẫn của thết bị phân phối nên ổn định động của nó quyết định bởi ổn định động của thanh dẫn mạch máy phát. Do vậy không cần kiểm tra ổn định động của máy biến dòng điện này.
Kiểm tra ổn định nhiệt khi ngắn mạch:
Vì dòng định mức sơ cấp của máy biến dòng điện lớn hơn 1000A nên không cần kiểm tra ổn định nhiệt.
Vậy máy biến dòng điện đã chọn hoàn toàn thoả mãn yêu cầu.
Chương vi :
Chọn sơ đồ và thiết bị tự dùng
Để sản xuất điện năng, các nhà máy điện tiêu thụ một phần điện năng để các cơ cấu tự dùng đảm bảo cho máy phát điện có thể làm việc được. Trong nhà máy nhiệt điện, điện tự dùng chiếm tỷ lệ khá lớn (8% lượng điện năng phát ra) chủ yếu cho các khâu chuẩn bị nhiên liệu, vận chuyển nhiên liệu vào lò đốt, đưa nước vào nồi hơi, bơm nước tuần hoàn, bơm ngưng tụ, quạt gió, quạt khói, thắp sáng, điều khiển...Nhà máy nhiệt điện chỉ có thể làm việc bình thường với điều kiện hệ thống tự dùng làm việc tin cậy. Như vậy yêu cầu cơ bản đối với hệ thống điện tự dùng là độ tin cậy cao nhưng vẫn đảm bảo những chỉ tiêu về kinh tế.
Đối với nhà máy nhiệt điện thiết kế dùng hai cấp điện áp tự dùng 6.3kV và 0.4kV. Cấp tự dùng riêng 6.3kV chiểm tỷ lệ lớn cung cấp cho các máy công tác đảm bảo sự làm việc của lò hơi và tuabin các tổ máy. Cấp tự dùng chung 0.4kV cung cấp cho các máy công tác phục vụ chung không liên quan trực tiếp đến lò hơi và tuabin, tuy nhiên rất cần thiết cho sự làm việc của nhà máy. Giả sử mỗi tổ máy tương ứng với một lò và mỗi lò được cung cấp từ một phân đoạn, do đó để cung cấp điện tự dùng cho 4 tổ máy cần dùng 4 phân đoạn, mỗi phân đoạn được cung cấp bằng một máy biến áp hạ áp 13.8/6.3kV. Với cấp 0.4kV có thể không nhất thiết phải phân đoạn theo số lò. Để dự trữ cho cấp 6.3kV dùng một máy biến áp dự trữ nối với cuộn hạ của máy biến áp tự ngẫu (phía trên đầu cực máy cắt). Dự trữ cho cấp 0.4kV cũng dùng một máy biến áp nối với thanh góp dự trữ 6.3kV.
6.1.Chọn máy biến áp tự dùng.
6.1.1.Chọn máy biến áp tự dùng cấp 6.3 KV.
Theo nhiệm vụ thiết kế, công suất tự dùng của nhà máy bằng 6% công suất định mức của nhà máy. Vì vậy công suất tự dùng lớn nhất của nhà máy là:
Stdmax = a*SNMđm = 31.059 MVA
Ta chọn máy biến áp tự dùng theo điều kiện:
SBđm = 7.765 MVA
Với : n là số tổ máy của nhà máy, n = 4
Vậy ta chọn máy biến áp loại TДHC-10.000 – 13.8/ 6.3 có các thông số như trong bảng 6-1.
Chọn máy biến áp dự trữ :
Vì hệ thống tự dùng nối theo sơ đồ khối nên máy biến áp dự trữ cấp một được chọn theo điều kiện không chỉ để thay thế cho máy biến áp làm việc khi sửa chữa mà còn để cung cấp cho hệ thống tự dùng trong quá trình dừng và khởi động khối. Do đó cần chọn :
STdtđm ³ 1.5* MVA
Vậy chọn máy biến áp TДHC-16000-13.8/6.3 KV có thông số cho ở bảng 6-1.
6.1.2.Chọn máy biến áp tự dùng cấp 0.4 kV.
Thực tế vận hành cho thấy công suất tự dùng cấp 0.4 KV chiếm khoảng (10 á 15)% công suất tự dùng toàn nhà máy. Do đó công suất tự dùng cấp 0.4KV lúc này là :
Std0.4max = 0.1*Stdmax = 0.1*31.059 = 3.1059 MVA
Giả thiết dùng máy biến áp TC3C - 1600, STđm = 1600 KVA thì số lượng máy biến áp tự dùng cần thiết là:
n = ằ 2 máy.
Như vậy chọn máy biến áp loại TC3C-1600/10 có thông số kỹ thuật cho ở bảng 6-1.
Máy biến áp dự trữ cho cấp điện áp này chọn cùng loại.
Bảng 7-1
Loại
Sđm
(MVA)
UCđm
(KV)
UHđm
(KV)
DP0
(KW)
DPN
(KW)
Un%
I0%
TДHC
16
13.8
6.3
17.8
105
10
0.75
10
12.3
85
14
0.8
TC3-1600/10
1.6
6
0.4
4.2
16
5.5
1.5
6-2.Chọn mắy cắt điên và dao cách ly.
6.2.1.Tính toán ngắn mạch.
Để chọn được thiết bị tự dùng trước máy biến áp tự dùng cấp 6.3 KV dựa vào kết quả tính toán ngắn mạch tại N6 ở chương V: I”N6 =93.05 KA; ixkN4 =251.342 KA.
Để chọn mắy cắt hợp bộ phía sau máy biến áp tự dùng cấp 1 cần tính toán ngắn mạch tại N10.
HT
Hình 6-2
N10
X1
HT
XB6,3
Hình 6-1
N10
XS
Điện kháng tổng của hệ thống:
Ta có điện kháng của máy biến áp tự dùng trong hệ đơn vị tương đối là:
XB6.3 = = 1.4
Biến đổi sơ đồ hình 6-1 ta được sơ đồ thay thế trên hình 6 - 2 với :
X1 = XS + XB6.3 = 0.045 + 1.4 = 1.445
Xtt = X1* = 43.639 > 3
Do đó ta có:
I”100 = I10Ơ = = 6.342 KA
ixkN10 = *1.8*6.342 = 16.144 KA
6.2.2.Chọn máy cắt điện và dao cách ly cho mạch tự dùng 13.8 KV.
Tham số tính toán như ở chương IV, điểm ngắn mạch tính toán là N6:
I”N6 = 93.05 KA ; ixkN6 = 251.342 kA ;
Icb = = 0.325 KA
Như vậy chọn máy cắt và dao cách ly có thông số kỹ thuật sau:
Bảng 7-2
Thông số
tính toán
Kiểu
máy cắt
Thông số
định mức
Kiểu
dao cách ly
Thông số
định mức
U(kV)
20
MГ-20-9500-3000
Uđm(kV)
20
PBP-20-8000
Uđm(kV)
20
Icb(kA)
0.418
Iđm(kA)
9.5
Iđm(kA)
8
I”(kA)
93.05
Icắt(kA)
100
ixk(kA)
251.342
Ilđđ(kA)
300
Ilđđ(kA)
300
Không cần kiểm tra ổn định nhiệt vì dòng định mức của chúng lớn hơn 1000A.
6.2.3.Chọn máy cắt hợp bộ cho mạch tự dùng.
Thông số tính toán điểm ngắn mạch N10:
I”N10 = 6.342 kA ; ixkN10 = 16.144 kA.
Dòng điện cưỡng bức qua máy cắt hợp bộ cũng được tính theo dòng lớn nhất qua máy biến áp tự dùng cấp 1:
Icb =
Như vậy chọn máy cắt hợp bộ có thông số kỹ thuật như sau:
Bảng 6-3:
Cấp điện áp
(kV)
Thông số tính toán
Loại
máycắt
Thông số dịnh mức
Icb
(kA)
I”
(kA)
ixk
(kA)
U
(kV)
I
(kA)
Icắt
(kA)
Ilđđ
(kA)
6.3
0.712
6.342
16.144
BMПП-10-1000-20
10
1
20
20
Máy cắt đã chọn không cần kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt vì có dòng định mức lớn hơn 1000A.
6.2.4.Chọn áp-to-mat cho mạch tự dùng.
Ap-to-mat được chọn theo điều kiện :
Uđm ³ Uđm lưới
Iđm ³ Ilvmax
Icắt đm ³ IN”
Iđm Ap-to-mat = Iđm BATD cấp 2 = = 2309.4A
Để chọn dòng cắt định mức của Ap-to-mat ta tính ngắn mạch tại thanh góp 0.4kV tại điểm N11. Lúc này coi MBA tự dùng cấp I là nguồn cung cấp cho điểm ngắn mạch.
Ta có sơ đồ thay thế như hình 6-3.
RB
Hình 6-3
N11
XB
6.3KV
ZB = RB + j.XB
=
= = 1 + j 5.5
ZB = (mΩ)
Dòng ngắn mạch tại điểm N11 là :
I”N11 = = 41.313 kA
Căn cứ vào điều kiện chọn Ap-to-mat và kết quả tính ngắn mạch ta chọn Ap-to-mat của hãng Melin Gerin chế tạo loại M15 có các thông số sau :
Bảng 6-4
Loại
Uđm(V)
Iđm (A)
Số cực
Icắt đm (kA)
M25
690
2500
3-4
55
6.2.5.Sơ đồ tự dùng của nhà máy.
B1
F1
6.3 KV
TДHC-10
0.4 KV
F2
F4
B2
F3
B3
B4
Hình 6-4
TДHC-16
TДHC-10
TДHC-10
TДHC-10
TC3-1.6
TC3-1.6
TC3-1.6
ư
Mục lục
Chương I Chọn máy phát điện và tính toán cân bằng công suất
1.1. Chọn máy phát điện
2
1.2. Tính toán phụ tải và cân bằng công suất
2
Chương 2 Chọn sơ đồ nối điện chính của nhà máy điện
2.1. Đề xuất các phương án
7
2.2. Tính toán chọn MBA
10
2.2.1. Phương án 1
10
2.2.2. Phương án 2
16
2.3. Tính toán tổn thất
21
2.3.1. Phương án 1
21
2.3.2. Phương án 2
23
2.4. Xác định dòng điện làm việc cưỡng bức, chọn sơ bộ máy cắt và chọn kháng phân đoạn
24
2.4.1. Xác định dòng điện làm việc cưỡng bức cho phương án 1
24
2.4.2. Xác định dòng điện làm việc cưỡng bức của phương án 2
27
2.4.3. Chọn sơ bộ máy cắt và chọn kháng phân đoạn
29
Chương 3 Chọn phương án tối ưu
3.1. Lựa chọn sơ đồ thiết bị phân phối
31
3.1.1. Phương án 1
31
3.1.2. Phương án 2
31
3.2. So sánh chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật các phương án
32
3.2.1. Phương án 1
32
3.2.2. Phương án 2
33
Chương 4 Tính toán ngắn mạch
4.1. Chọn các đại lượng cơ bản:
35
4.2. Chọn các điểm tính toán ngắn mạch
35
4.3. Tính điện kháng các phần tử
36
4.4. Lập sơ đồ thay thế
37
4.4.1. Tính dòng ngắn mạch tại N1
38
4.4.2 Tính dòng ngắn mạch tại điểm N2
40
4.4.3. Tính điểm ngắn mạch tại N3
42
4.4.4. Xác định điểm ngắn mạch N4
45
4.4.5. Tính dòng ngắn mạch tại điểm N5
47
4.4.6. Tính dòng ngắn mạch tại điểm N5’
48
4.4.7. Tính toán điểm ngắn mạch N6
50
4.4.8. Tính toán điểm ngắn mạch N7
51
Chương 5 Chọn khí cụ điện và dây dẫn
5.1. Chọn máy cắt và dao cách ly
55
5.1.1. Chọn máy cắt
55
5.1.2. Chọn cách ly
56
5.2. Chọn thanh dẫn cứng
57
5.2.1.Chọn tiết diện thanh dẫn
57
5.2.2.Kiểm tra ổn định nhiệt khi nhắn mạch
58
5.2.3.Chọn sứ đỡ thanh dẫn cứng
59
5.3.Chọn dây dẫn mềm
60
5.3.1.Chọn tiết diện
61
5.3.2.Kiểm tra điều kiện vầng quang
61
5.3.2.Kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt
62
5.4.Chọn thiết bị cho phụ tải địa phương
63
5.4.1.Chọn cáp cho phụ tải địa phương
63
5.4.2.Chọn máy cắt cho phụ tải địa phương
65
5.4.3.Chọn kháng đường dây
65
5.5.Chọn máy biến điện áp và máy biến dòng điện
68
5.5.1.Cấp điện áp 220 kV
68
5.5.2.Cấp điện áp 110 kV
69
5.3.Cấp điện áp máy phát 13.8 kV
69
Chương 6 Chọn sơ đồ và thiết bị tự dùng
6.1.Chọn máy biến áp tự dùng
73
6-2.Chọn mắy cắt điên và dao cách ly
75
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- DAN260.doc