LỜI MỞ ĐẦU
Thực tế cho thấy ngành điện đóng một vai trò hết sức quan trọng trong nền sản xuất đại công nghiệp tiên tiến. Ngành điện có mặt trong tất cả các lĩnh vực, từ sinh hoạt đời sống cho tới sản xuất hàng hoá . Vì thế, muốn phát triển nền kinh tế đất nước trước tiên phải ưu tiên đầu tư và phát triển hệ thống điện quốc gia – đó là điều kiện tiên quyết cho việc phát triển đất nước.
Những năm gần đây nền công nghiệp nước ta phát triển một cách ồ ạt, đất nước mở cửa hội nhập với thế giới làm thu hút đầu tư bên ngoài ngày càng nhiều, nhiều nhà máy xí nghiệp được xây dựng và đi vào hoạt động, những nhà máy này cần cung cấp một lượng điện năng lớn, vì vậy yêu cầu đặt ra phải sản xuất thật nhiều điện năng để đáp ứng nhu cầu xã hội.
Hiện tại nước ta chỉ có 2 loại nhà máy điện là nhiệt điện và thuỷ điện. Nhưng nhu cầu sử dụng điện ngày càng tăng nhanh dẫn đến tình trạng thiếu điện trầm trọng vào mùa khô. Trước tình hình đó, Bộ Công Thương đã chỉ đạo tập đoàn Điện Lực Việt Nam (EVN) làm báo cáo đầu tư để xây dựng 2 nhà máy điện nguyên tử với tổng công suất 4000MW tại Ninh Thuận. Vì lý do đó, em đã quyết định chọn đề tài “Thiết kế nhà máy điện nguyên tử” nhằm mục đích tìm hiểu rõ hơn về nhà máy điện nguyên tử.
Việc thiết kế một nhà máy điện là một việc hết sức phức tạp. Hơn nữa đây lại là một lĩnh vực mới tại Việt Nam nên em chỉ có thể tìm hiểu tổng quan về nhà máy điện nguyên tử và thiết kế cho phần điện trong nhà máy. Do kiến thức có hạn nên không thể tránh khỏi sai sót, rất mong sự góp ý chỉ bảo của các thầy cô
Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM
Sinh viên
Đặng Minh Khánh
MỤC LỤC
Đề mục Trang
Nhiệm vụ luận văn ii
Lời cảm ơn iii
Tóm tắt luận văn iv
Mục lục v
LỜI MỞ ĐẦU 1
PHẦN I : TÌM HIỂU VỀ NĂNG LƯỢNG NGUYÊN TỬ 2
CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NĂNG LƯỢNG TRÊN THẾ GIỚI 2
1. Sự gia tăng dân số và nhu cầu năng lượng 2
2. Nhu cầu sử dụng năng lượng 3 II. Những giải pháp được đưa ra 6
1. Các nguồn năng lượng tái tạo 6
2. Năng lượng hạt nhân , một giải pháp tốt ? 8
CHƯƠNG 2: SƠ LƯỢC VỀ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN VÀ NĂNG LƯỢNG NGUYÊN TỬ 10
I. Lịch sử hình thành hạt nhân nguyên tử 10
1. Henri Becquerel và những khám phá ban đều về các bức xạ 10
2. Phóng xã Polonium và nhà khoa học nữ Marie Curie 10
3. Ernest Rutherford với những kết luận Uranium X và Thoronium X 11
4. Lý thuyết nguyên tử Bohr 13
5. Sự phân hạch tâm 14
II. Các nội dung liên quan đến hạt nhân nguyên tử 15
1. Cấu tạo hạt nhân nguyê tử 15
2. Lực hạt nhân 17
3. Khối lượng và năng lượng liên kết hạt nhân 17
4. Các loại phản ứng hạt nhân 18
5. Tại sao chọn notron là hạt bắn phá hạt nhân 19
6. Phản ứng dây chuyền và điều kiện duy trì phản ứng 20
7. Năng lượng chuyển đổi 22
8. Tia phóng xạ 25
CHƯƠNG 3 : NHÀ MÁY ĐIỆN NGUYÊN TỬ 28
I. Tình hình phát triển điện nguyên tử thế giới 27
II. Tổng quan về nhà máy điện nguyên tử 32
III. Nguyên liệu hạt nhân 33
1. Quá trình chuẩn bị nhiên liệu 34
2. Chu trình nhiên liệu 35
IV. Lò phản ứng 36
1. Nguyên tắc hoạt động 36
2. Các thành phần của lò phản ứng 38
3. Các thế hệ lò phản ứng 42
CHƯƠNG 4 : CHIẾN LƯỢC PHÁT TRIỂN NĂNG LƯỢNG HẠT NHÂN Ở VIỆT NAM 53
I. Mở đầu 53
II. Dự báo nhu cầu năng lượng 53
III. Phát triển năng lượng hạt nhân ở Việt Nam 54
1. Sự cần thiết phát triển điện hạt nhân ở Việt Nam 54
2. Phát triển điện hạt nhân là khả thi đối với Việt Nam 55
3. Xây dựng chương trình dài hạn và phát triển hạt nhân 56
4.6 Chọn thiết bị bảo vệ MBA 62
PHẦN II : THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY ĐIỆN NGUYÊN TỬ 60
CHƯƠNG 1 : XÂY DỰNG ĐỒ THỊ PHỤ TẢI 61
I. Đồ thị phụ tải cấp điện áp 220kV 62
II. Đồ thị phụ tải cấp điện áp 110kV 63
III. Đồ thị phụ tải cấp điện áp 22kV 63
IV. Đồ thị phụ tải phát về hệ thống 64
V. Đồ thị phụ tải tự dùng của nhà máy 65
VI. Tổng hợp đồ thị phụ tải của nhà máy điện 66
CHƯƠNG 2: SƠ ĐỒ CẤU TRÚC NHÀ MÁY ĐIỆN 68
I. Chọn số lượng và công suất tổ máy phát 68
II. Sơ đồ nối điện chính của nhà máy 68
1. Các yêu cầu đặt ra khi chọn sơ đồ cấu trúc 69
2. Các phương án nối điện chính 70
3. Thiết lập chế độ vận hành các tổ máy 72
CHƯƠNG 3 : CHỌN MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC 73
I. Chọn máy biến áp cho phương án 1 73
1. Chọn máy biến áp T1,T2 và T3 73
2. Chọn máy biến áp T6 74
3. Chọn máy biến áp T4 và T5 74
II. Chọn máy biến áp cho phương án 2 79
1. Chọn máy biến áp T6 80
2. Chọn máy biến áp T5 80
3. Chọn máy biến áp T1 và T2 80
4. Chọn máy biến áp T3 và T4 81
CHƯƠNG 4 : TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH 82
I. Các giá trị tính toán ngắn mạch 82
1. Chọn các đại lượng cơ bản 82
2. Tính các giá trị điện kháng trong hệ đơn vị tương đối 82
II. Tính toán ngắn mạch cho phương án 1 84
1. Tính toán ngắn mạch tại điểm N1 86
2. Tính toán ngắn mạch tại điểm N2 88
3. Tính toán ngắn mạch tại điểm N3 89
4. Tính toán ngắn mạch tại điểm N4 89
5. Tính toán ngắn mạch tại điểm N5 91
III. Tính toán ngắn mạch cho phương án 2 92
1. Tính toán ngắn mạch tại điểm N1 94
2. Tính toán ngắn mạch tại điểm N2 95
3. Tính toán ngắn mạch tại điểm N3 96
4. Tính toán ngắn mạch tại điểm N4 97
5. Tính toán ngắn mạch tại điểm N5 98
6. Tính toán ngắn mạch tại điểm N6 99
CHƯƠNG 5 : TÍNH TOÁN TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MÁY BIẾN ÁP 101
I. Tính toán tổn thất cho phương án 1 101
1. Tổn thất điện năng trong máy biến áp cách ly T1,T2,T3 và T6 101
2. Tổn thất điện năng trong máy biến áp từ ngẫu T4 và T5 102
II. Tính toán tổn thất cho phương án 2 104
1. Tổn thất điện năng trong máy biến áp cách ly T1,T2,T5 và T6 104
2. Tổn thất điện năng trong máy biến áp từ ngẫu T4 và T3 105
CHƯƠNG 6 : CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN 107
I. Chọn khí cụ điện chính cho phương án 1 108
1. Cấp điện áp 220kV 108
2. Cấp điện áp 110kV 110
3. Cấp điện áp 22kV 112
4. Chọn khí cụ điện đầu cực máy phát 113
II. Chọn khí cụ điện chính cho phương án 2 114
1. Cấp điện áp 220kV 114
2. Cấp điện áp 110kV 117
3. Cấp điện áp 22kV 119
4. Chọn khí cụ điện đầu cực máy phát 120
CHƯƠNG 7 : SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN 121
CHƯƠNG 8 : TÍNH TOÁN KINH TẾ-KỸ THUẬT QUYẾT ĐỊNH PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 123
I. Tính toán kinh tế-kỹ thuật giữa các phương án 122
II. Tổng kết các thiết bị chính 2 phương án 122
III. Tính toán kinh tế cho phương án 1 123
III. Tính toán kinh tế cho phương án 2 124
V. So sánh hai phương án về mặt kinh tế 125
CHƯƠNG 9 : CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ CÁC PHẦN DẪN ĐIỆN 126
I. Chọn thanh dẫn cho đầu cực máy phát 126
1. Chọn tiết diện thanh dẫn theo dòng điện cho phép 126
2. Kiểm tra điều kiện ổn định khi ngắn mạch 127
3. Kiểm tra ổn định lực động điện khi ngắn mạch 127
4. Chọn sứ đỡ cho thanh dẫn 129
II. Chọn dây dẫn 130
1. Chọn dây dẫn cấp điện áp 220kV 130
2. Chọn dây dẫn cấp điện áp 110kV 133
3. Chọn dây dẫn cấp điện áp 22kV 136
III. Chọn máy biến điện áp BU 138
1. Chọn máy biến điện áp cấp 10.5kV 138
2. Chọn máy biến điện áp cấp 22kV 140
3. Chọn máy biến điện áp cấp 110kV 141
4. Chọn máy biến điện áp cấp 220kV 143
IV. Chọn máy biến dòng BI 144
1. Chọn máy biến dòng cấp 10.5kV 144
2. Chọn máy biến dòng cấp 22kV 145
3. Chọn máy biến dòng cấp 110kV 147
4. Chọn máy biến dòng cấp 220kV 148
CHƯƠNG 10 : TỰ DÙNG TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN 150
I. Chọn sơ đồ tự dùng cho nhà máy 150
II. Chọn máy biến áp tự dùng 150
1. Máy biến áp tự dùng chính (10.5/6kV) 151
2. Máy biến áp tự dùng cấp 2 (6/0.4kV) 151
3. Máy biến áp dự phòng cấp 6kV 152
4. Máy biến áp dự phòng cấp 0.4kV 154
III. Chọn khí cụ điện cho mạch tự dùng 154
1. Chọn máy cắt hợp bộ cấp 6kV 154
2. Chọn Aptomat cho cấp điện áp 0.4kV 158
3. Chọn cáp đến cuộn cao máy biến áp dự phòng cấp 1 160
4. Chọn cáp cho cấp điện áp 6Kv 161
5. Chọn dây dẫn cho cấp điện áp 0.4kV 161
HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 162
TÀI LIỆU THAM KHẢO 163
170 trang |
Chia sẻ: banmai | Lượt xem: 2017 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Thiết kế nhà máy điện nguyên tử, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
tra ổn định nhiệt (Chọn tcắt = 0.3s)
do nên thoả điều kiện
Cấp điện áp 22 kV
Tính dòng cưỡng bức với mạch liên lạc với cuộn hạ máy biến áp tự ngẫu, xét trường hợp sự cố một máy biến áp nghỉ.
Ta đã tính toán được giá trị dòng ngắn mạch tại thanh góp 22kV ở Chương 4
Ta có :
IN3 = 8.603 (kA) ; Ixk3= 21.9 (kA)
Chọn máy cắt hợp bộ của SIEMENS (Tra tài liệu [1, Phụ Lục 4.3, trang 283])
Bảng 6.6: Bảng thông số máy cắt 8DA-10
Udm(kV)
Idm(A)
Icắtđm(kA)
Ildd(kA)
Dữ liệu chọn
22
1055
8.603
21.9
8DA-10
24
2500
31.5
80
Chọn khí cụ điện ở đầu cực máy phát
Dòng cưỡng bức tại đầu cực máy phát
I11bt= SMF3*10.5=137.53*10.5=7.56 (kA)
I11cb= 1.05*I11bt=1.05*7.56=7.939 (kA)
Dòng ngắn mạch tại đầu cực máy phát đã tính ở Chương 4
Máy phát G1 G2 G3 : IN4 = 89.250224 (kA) ; Ixk4 = 227.19398 ( kA)
Máy phát G4: IN5 = 69.6079 (kA) ; Ixk5 = 177.1928 ( kA)
Ta chọn khí cụ ở đầu cực 3 máy phát giống nhau và chôn dao cách ly có dòng định mức lớn.
Chọn dao cách ly PBP-20 (tra tài liệu [1, Phụ Lục 4.1, trang 279])
Bảng 6.7: Bảng thông số dao cách ly PBP-20
Udm(kV)
Idm(A)
Ildd(kA)
Dữ liệu chọn
10.5
7939
227.194
PBP-20
20
8000
260
100/4
Kiểm tra ổn định nhiệt (Chọn tcắt = 0.3s)
do nên thoả điều kiện
Chọn khí cụ điện cho phương án 2
Hình 6.2: Sơ đồ nối điện có tự dùng phương án 2
Cấp điện áp 220
Cần xác định dòng điện cưỡng bức trong từng mạch cụ thể của hệ thống phân phối cấp cấp điện áp 220kV để từ đó so sánh và tìm được dòng điện cưỡng bức lớn nhất.
Trong hệ thống phân phối này có bốn mạch cần được tính toán là:
Mạch đường dây nối với hệ thống.
Mạch đường dây phụ tải.
Mạch nối với máy biến áp tự ngẫu.
Mạch nối với máy phát phía cao áp.
Dòng điện cưỡng bức là dòng điện lớn nhất qua 4 mạch này, đối với mạch đường dây song song, dòng điện cưỡng bức lớn nhất là dòng điện qua một đường dây trong khi đường dây còn lại không làm việc, khi đó dòng điện cưỡng bức lớn gấp đôi dòng điện làm việc bình thường.
Mạch đường dây phát lên hệ thông (hai đường dây)
I1bt= Sphát về hệ thống max23*U=24223*220=0.3175(kA)
I1cb=2*I1btmax=2*0.3175=0.635(kA)
Mạch đường dây phụ tải ( 8 đường dây )
I2bt= S220kV max83*U=181.583*220=0.060(kA)
I2cb=2*I2btmax=2*0.060=0.120(kA)
Mạch đến cuộn cao máy biến áp tự ngẫu
Trường hợp 1:
Dòng cưỡng bức khi một máy biến áp tự ngẫu nghĩ do sự cố :
I3cb= Sc3*U
Nhưng do ta chọn công suất máy biến áp tự ngẫu theo cuộn hạ vì cuộn hạ mang tải nặng nhất (như đã tính ở Chương 3). Máy biến áp tự ngẫu được chọn có công suất 360 MVA. Khi một máy biến áp nghỉ, máy còn lại gánh công suất tối đa là:
360x1.4 = 504(MVA)
I3cb= 5043*220=1.322(kA)
Trường hợp 2 :
Máy biến áp T6 và máy phát G4 nghỉ :
Ta có : SC = SHT
I4cb= SCmax3*220=2423*220=0.635(kA)
Trường hợp 3 :
Máy biến áp T5 và máy phát G3 nghỉ :
Ta có SC = SH - ST
Bảng 6.8: Bảng phân bố công suất qua cuộn dây MBA từ ngẫu
t (h)
0®5
5®8
8®12
12®14
14®17
17®22
22®24
S1
127.69
127.65
127.43
125.05
126.51
128.22
122.35
S110kV
100
120
134.2
141
160
178.6
135
ST (MVA)
128.04
150
169.2
179
200.24
215.6
169.2
S22kV
28.04
30
35
38
40.24
37
34.2
SC (MVA)
127.34
105.3
85.66
71.1
52.77
40.85
75.5
Std(MVA)
26.32
26.32
26.29
26.01
26.18
26.39
25.68
S1tổ(MVA)
134.27
134.23
134
131.55
133.05
134.82
128.77
SH(MVA)
255.38
255.3
254.86
250.1
253.01
256.45
244.7
I5cb= SCmax3*220=127.343*220=0.3342(kA)
Trường hợp 3 :
Một máy phát nghỉ , máy còn lại làm việc với 1.05 lần công suất định mức.
SC = 1.05*SMF – ST – 1/4Std
Bảng 6.9: Bảng phân bố công suất qua cuộn dây MBA từ ngẫu
t (h)
0à5
5à8
8à12
12à14
14à17
17à22
22à24
S1
127.69
127.65
127.43
125.05
126.51
128.22
122.35
S110kV
100
120
134.2
141
160
178.6
135
ST (MVA)
0.35
22.35
41.77
53.95
73.73
87.38
46.85
S22kV
28.04
30
35
38
40.24
37
34.2
SC (MVA)
127.34
105.3
85.658
71.098
52.775
40.843
75.5
Std(MVA)
26.32
26.32
26.29
26.01
26.18
26.39
25.68
S1tổ(MVA)
134.27
134.23
134
131.55
133.05
134.82
128.77
SH(MVA)
127.69
127.65
127.43
125.05
126.51
128.22
122.35
I6cb= SCmax3*220=127.693*220=0.335(kA)
Mạch nối với máy phát phía cao áp
I6cb=1.05*SMF-14Stdmin3*U =0.362(kA)
So sánh các dòng cưỡng bức cấp 220kV:
Icbmax=maxI1cb,I2cb,I3cb,I4cb,I5cb,I6cb=1.322(kA)
Ta đã tính toán được giá trị dòng ngắn mạch tại thanh góp 220kV ở Chương 4
Ta có :
IN1 = 8.509 (kA) ; Ixk1= 21.66 (kA)
Chọn máy cắt HGF -114/1A (tra tài liệu [1, Phụ Lục 4.5, trang 285])
Bảng 6.2: Bảng thông số máy cắt HGF -114/1A
Udm(kV)
Idm(A)
Icắtđm(kA)
Ildd(kA)
Dữ liệu chọn
220
1322
8.509
21.66
HGF -114/1A
220
3150
40
Máy cắt không cần kiểm tra ổn định nhiệt do Iđm ≥ 1 (kA)
Chọn dao cách ly PHД (Tra tài liệu [1, Phụ Lục 4.2, trang 280])
Bảng 6.3: Bảng thông số dao cách ly PHД
Udm(kV)
Idm(A)
Ildd(kA)
Dữ liệu chọn
220
1322
21.66
PHД
220
2000
100
40/3
Kiểm tra ổn định nhiệt (Chọn tcắt = 0.3s)
do nên thoả điều kiện
Cấp điện áp 110 kV
Cần xác định dòng điện cưỡng bức trong từng mạch cụ thể của hệ thống phân phối cấp cấp điện áp 110kV để từ đó so sánh và tìm được dòng điện cưỡng bức lớn nhất.
Trong hệ thống phân phối này có bốn mạch cần được tính toán là:
Mạch đường dây phụ tải.
Mạch nối với máy biến áp tự ngẫu.
Mạch nối với máy phát phía cao áp.
Mạch nối với MBA xuống phụ tải phía 22kV
Dòng điện cưỡng bức là dòng điện lớn nhất qua 3 mạch này, đối với mạch đường dây song song, dòng điện cưỡng bức lớn nhất là dòng điện qua một đường dây trong khi đường dây còn lại không làm việc, khi đó dòng điện cưỡng bức lớn gấp đôi dòng điện làm việc bình thường.
Mạch nối với máy phát phía cao áp
I7cb=1.05*SMF-14Stdmin3*U =0.724(kA)
Mạch đường dây phụ tải ( 7 đường dây ):
I8bt= S110kV max73*U=178.673*110=0.134(kA)
I8cb=2*I7btmax=2*0.134=0.268(kA)
Mạch liên lạc với cuộn trung máy biến áp tự ngẫu
Trường hợp 1:
Dòng cưỡng bức với mạch liên lạc cuộn trung máy biến áp tự ngẫu trong trường hợp sự cố một mát biến áp nghỉ.
ST = S110kV - S1 + S22kV
Bảng 6.10: Bảng phân bố công suất qua cuộn dây MBA từ ngẫu
t (h)
0à5
5à8
8à12
12à14
14à17
17à22
22à24
S1
127.69
127.65
127.43
125.05
126.51
128.22
122.35
S110kV
100
120
134.2
141
160
178.6
135
ST (MVA)
0.35
22.35
41.773
53.953
73.735
87.378
46.85
S22kV
28.04
30
35
38
40.24
37
34.2
SC (MVA)
127.34
105.3
85.66
71.1
52.77
40.85
75.5
Std(MVA)
26.32
26.32
26.29
26.01
26.18
26.39
25.68
S1tổ(MVA)
134.27
134.23
134
131.55
133.05
134.82
128.77
SH(MVA)
255.38
255.3
254.86
250.1
253.01
256.45
244.7
I9cb= STmax3*U=87.3783*110=0.459kA)
Trường hợp 2 :
Máy biến áp T5 và máy phát G3 nghỉ :
I9cb= STmax3*U=S110max+S22max3*U=178.6+40.243*110=1.149(kA)
Mạch liên lạc với MBA phía 22kV
Ta có Scbmax = min ( S22kVmax ; kqtsc*SđmMBA ) = 40.24 (MVA)
I10cb= Scbmax3*U=40.243*110=21(kA)
So sánh cách dòng cưỡng bức cấp 110 kV :
Icbmax=maxI7,I8cb,I9cb,I10cb=1.149(kA)
Ta đã tính toán được giá trị dòng ngắn mạch tại thanh góp 220kV ở Chương 4
Ta có :
IN2 = 16.7563 (kA) ; Ixk2= 42.6546 (kA)
Chọn máy cắt B1-123 (tra tài liệu [1, Phụ Lục 4.4, trang 284])
Bảng 6.4: Bảng thông số máy cắt S1-123
Udm(kV)
Idm(A)
Icắtđm(kA)
Ildd(kA)
Dữ liệu chọn
110
1149
16.7563
42.6546
S1-123
110
3100
40
100/2
Máy cắt không cần kiểm tra ổn định nhiệt do Iđm ≥ 1 (kA)
Chọn dao cách ly PHД (Tra tài liệu [1, Phụ Lục 4.2, trang 280])
Bảng 6.5: Bảng thông số dao cách ly PHД
Udm(kV)
Idm(A)
Ildd(kA)
Dữ liệu chọn
110
1149
42.6546
PHД
110
1250
100
40/3
Kiểm tra ổn định nhiệt (Chọn tcắt = 0.3s)
do nên thoả điều kiện
Cấp điện áp 22 kV
Tính dòng cưỡng bức với mạch liên lạc với cuộn hạ máy biến áp tự ngẫu, xét trường hợp sự cố một máy biến áp nghỉ.
Ta đã tính toán được giá trị dòng ngắn mạch tại thanh góp 22kV ở Chương 4
Ta có :
IN3 = 16.7160 (kA) ; Ixk3= 42.5520 (kA)
Chọn máy cắt hợp bộ của SIEMENS (Tra tài liệu [1, Phụ Lục 4.3, trang 283])
Bảng 6.6: Bảng thông số máy cắt 8DA-10
Udm(kV)
Idm(A)
Icắtđm(kA)
Ildd(kA)
Dữ liệu chọn
22
1055
16.7160
42.55
8DA-10
24
2500
31.5
80
Chọn khí cụ điện ở đầu cực máy phát
Dòng cưỡng bức tại đầu cực máy phát
I12bt= SMF3*10.5=137.53*10.5=7.56 (kA)
I12cb= 1.05*I12bt=1.05*7.56=7.939 (kA)
Dòng ngắn mạch tại đầu cực máy phát đã tính ở Chương 4
Máy phát G1 G2 : IN6 = 64.6001 (kA) ; Ixk4 = 164.4450 ( kA)
Máy phát G4: IN5 = 90.0851 (kA) ; Ixk5 = 229.3192( kA)
Máy phát G3: IN46 = 91.4231 (kA) ; Ixk4 = 232.7252( kA)
Ta chọn khí cụ ở đầu cực 3 máy phát giống nhau và chôn dao cách ly có dòng định mức lớn.
Chọn dao cách ly PBP-20 (tra tài liệu [1, Phụ Lục 4.1, trang 279])
Bảng 6.7: Bảng thông số dao cách ly PBP-20
Udm(kV)
Idm(A)
Ildd(kA)
Dữ liệu chọn
10.5
7939
232.194
PBP-20
20
8000
260
100/4
Kiểm tra ổn định nhiệt (Chọn tcắt = 0.3s)
do nên thoả điều kiện
CHƯƠNG 7 :
SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN
Sơ đồ nối điện cần phải thỏa mãn các yêu cầu sau:
Tính đảm bảo cung cấp điện theo yêu cầu hay sự quan trọng của phụ tải mà mức đảm bảo cần đáp ứng. Tính đảm bảo này có thể được đánh giá qua độ tin cậy cung cấp điện, thời gian ngừng cung cấp điện, điện năng không cung cấp đủ cho các hộ tiêu thụ hay là sự thiệt hại của phụ tải do không đảm bảo cung cấp điện.
Tính linh hoạt , là sự thích ứng với các chế độ làm việc khác nhau.
Tính phát triển: sơ đồ nối điện cần thỏa mãn không những hiện tại mà cả trong tương lai gần khi tăng thêm nguồn hay tải. Khi phát triển không bị khó khăn hay phải phá bỏ thay đổi cấu trúc sơ đồ.
Tính kinh tế: thể hiện ở vốn đầu tư ban đầu và các chi phí hằng năm.
Hệ thống thanh góp có nhiều dạng khác nhau: sơ đồ hệ thống một thanh góp, sơ đồ hệ thống hai thanh góp, sơ đồ hệ thống hai thanh góp có hai máy cắt, sơ đồ hệ thống hai thanh góp có ba máy cắt, sơ đồ tam giác...
Ngoài ra, còn có sơ đồ đơn giản đó là các sơ đồ bộ: bộ máy phát điện – máy biến áp, bộ máy biến áp – thanh góp, bộ đường dây – thanh góp, sơ đồ cầu, sơ đồ không sử dụng máy cắt...
Tùy theo mục đích sử dụng mà lựa chọn sơ đồ phù hợp.
Ta tiến hành chọn sơ đồ nối điện cho hai phương án thiết kế:
- Thanh góp cấp 110kV và 220kV chọn dạng hệ thống hai thanh góp. Thanh góp cấp 22kV chọn theo dạng hệ thống một thanh góp có máy cắt phân đoạn.
- Máy cắt cấp 110kV và 220kV chọn máy cắt khí SF6. Máy cắt cấp 22kV chọn dạng máy cắt hợp bộ.
- Máy phát điện – máy biến áp được nối theo sơ đồ bộ.
Hình 7.1 : Sơ đồ nối điện phương án 1và 2
CHƯƠNG 8:
TÍNH TOÁN KINH TẾ - KỸ THUẬT QUYẾT ĐỊNH PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
Tính toán kinh tế -kỹ thuật giữa các phương án .
Tính vốn đầu tư ( V)
Với : VB – Giá tiền máy biến áp.
KB – hệ số tính đến chi phí chuyên chở và xây lắp. Tra tài liệu [1, Bảng 9.1, trang 89]
VTBPP – giá tiền chi phí để xây dựng thiết bị phân phối điện, được xác định:
Trong đó: ni là số mạch của thiết bị phân phối cấp điện áp Vi
Tính phí tổn vận hành hàng năm ( P )
Với : PB – chi phí do tổn thất điện hằng năm trong các thiết bị điện
giá tiền 1 kWh
- tổn hao điện năng hằng năm trong các máy biến áp
PV – chi phí để bảo quản thiết bị khấu hao vốn đầu tư
a% = 8.4 – định mức, khấu hao và chi phí vận hành, xác định bằng cách tra bảng tài liệu [1, bảng 9.2, trang 89]
Y – chi phí bồi thường thiệt hại do mất điện, khi tính sơ bộ có thể không xét đến Y.
Do đó:
Tổng kết các thiết bị chính của hai phương án
Tham khảo tài liệu [1, phụ lục 1 , trang 194 ]
Bảng 8.1 : Bảng tổng hợp các thiết bị chính của hai phương án
Thiết bị
Phương án 1
Phương án 2
Đơn giá
Số Lượng
Công Suất (MVA)
Số Lượng
Công Suất (MVA)
MBA tự ngẫu ba pha
230/121/10.5
2
360
1450362.6(USD/máy)
MBA tự ngẫu ba pha
230/121/22
2
100
736100(USD/máy)
MBA ba pha 2 cuộn dây 242/13.8 kV
3
200
1
200
1110000(USD/MVA)
MBA ba pha 2 cuộn dây 121/22 kV
2
60
550000(USD/máy)
MBA ba pha 121/10.5 kV
1
200
1
200
7227(USD/MVA)
Máy cắt phía 220 kV
16
14
55001(USD/máy)
Máy cắt phía 110 kV
11
13
24185(USD/máy)
Máy cắt phía 22 kV
9
9
20447(USD/máy)
Máy cắt phía 10.5 kV
Tổ máy phát
4
137.5
4
137.6
Tổn thất điện năng (kWh)
15841959.19
20637123.61
Tính toán kinh tế cho phương án 1
Vốn đầu tư
Máy biến áp tự ngẫu ba pha : 2 máy
V1= VB*KB = 2*736100*1.4 = 2061080 (USD)
Máy biến áp ba pha 2 cuộn dây 242/13.8 : 3 máy
V2= VB*KB = 3*1110000*1.3 = 4329000 (USD)
Máy biến áp ba pha 2 cuộn dây 121/10.5 : 1 máy
V3= VB*KB = 1*200*7227*1.3 = 1879020 (USD)
Máy cắt phía 220 kV : 16 máy
V4= VB*KB = 16*55001 = 880016 (USD)
Máy cắt phía 110 kV : 11 máy
V5= VB*KB = 11*24185= 266035 (USD)
Máy cắt phía 22 kV : 9 máy
V6= VB*KB = 9*20447= 184023 (USD)
Vốn đầu tư của phương án 1 là :
Vphương án 1 = V1 + V2 + V3 + V4 +V5 +V6 = 9599174 ( USD)
Phí tổn hàng năm
Pphương án 1= PB+a%100V=0.05*15841959.19+8.4100*9599174=1598428.576 ( USD )
Tính toán kinh tế cho phương án 2
Vốn đầu tư
Máy biến áp tự ngẫu ba pha : 2 máy
V1= VB*KB = 2*1450362.6*1.3 = 3770942.76 (USD)
Máy biến áp ba pha 2 cuộn dây 242/13.8 : 1 máy
V2= VB*KB = 1*1110000*1.3 = 1443000 (USD)
Máy biến áp ba pha 2 cuộn dây 121/22 : 2 máy
V3= VB*KB = 2*550000*1.7 = 18700 (USD)
Máy biến áp ba pha 2 cuộn dây 121/10.5 : 1 máy
V4= VB*KB = 1*200*7227*1.3 = 1879020 (USD)
Máy cắt phía 220 kV : 14 máy
V5= VB*KB = 14*55001 = 770014880016 (USD)
Máy cắt phía 110 kV : 13 máy
V6= VB*KB = 13*24185= 314405 (USD)
Máy cắt phía 22 kV : 9 máy
V7= VB*KB = 9*20447= 184023 (USD)
Vốn đầu tư của phương án 1 là :
Vphương án 1 = V1 + V2 + V3 + V4 +V5 +V6 + V7 = 10231404.76( USD)
Phí tổn hàng năm
Pphương án 1= PB+a%100V=0.05*20637123.61+8.4100*10231404.76=1891294.18 ( USD )
So sánh hai phương án về mặt kinh tế
Vphương án 1 = 9599174 < Vphương án 2 = 10231404.76
Pphương án 1 = 1598428.576 < Pphương án 2 = 1891294.18
Ta thấy phương án 1 là phương án tốt hơn về vốn đầu tư cũng như chi phí vận hành . Do đó ta sẽ chọn phương án 1 để tiếp tục thiết kế .
CHƯƠNG 9:
CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ CÁC PHẦN DẪN ĐIỆN
Ta tiến hành chọn khí cụ điện và các phần dẫn điện cho phương án được chọn
Hình 9.1: Sơ đồ nồi điện phương án được chọn
Chọn thanh dẫn cho đầu cực máy phát
Giá trị dòng cưỡng bức tại đầu cực máy phát là : Icb = 7.56 (kA)
Chọn tiết diện thanh dẫn theo dòng điện cho phép
Chọn thanh dẫn theo điều kiện :
Với :
k3_ hệ số hiệu chỉnh thanh dẫn,chọn thanh dẫn thẳng đứng nên k3 = 1.
k1_hệ số hiệu chỉnh của thanh dẫn theo môi trường xung quanh.
k2_Hệ số phụ thuộc số dây song song.
Tra tài liệu [1, Phụ lục 8.1, trang 305] ứng với nhiệt độ định mức 25oC, nhiệt độ môi trường đặt thanh dẫn 35oC, nhiệt độ lớn nhất cho phép với thanh dẫn 70oC ta được k2 = 0.9 ; k1 = 1
Icp≥Icbk1k2k3=75600.9=8400 (A)
Chọn thanh dẫn nhôm tiết diện hình máng có sơn với dòng điện cho phép là 8830(A)
Bảng 9.1: Đặc tính cơ bản của thanh dẫn nhôm [1, Phụ Lục 8.13, trang 313]
Kích thước (mm)
Tiết diện một cực (mm2)
Mômen trở kháng (cm3)
Mômen quánh tính (cm4)
Dòng điện cho phép cả hai thanh (A)
Một thanh
Hai thanh Wyo-yo
Một thanh
Hai thanh Jyo-yo
h
b
c
r
Wx-x
Wy-y
Jx-x
Jy-y
200
90
12
16
4040
225
46.5
490
2250
294
4900
8830
Hình dáng thanh dẫn
Hình 9.2: Mặt cắt của thanh dẫn
Kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt khi ngắn mạch
Vì thanh dẫn có dòng làm việc lớn hơn 1000A nên không cần kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt khi ngắn mạch
Kiểm tra ổn định lực động điện khi gắn mạch
Khi không xét dao động:
Lực điện động tác dụng lên thanh dẫn khi ngắn mạch đối với thanh giữa:
F1=1.76*10-8*la*ixk2= 1.76*10-8*70100*2321942=664.221(kg)
Với l – khoảng cách giữa hai sứ đỡ thanh dẫn: l = 70 cm
a – khoảng cách giữa các pha: a = 100 cm
Mômen uốn tác động lên thanh dẫn:
M=F1*l10=4649.55(kg.cm)
Ứng suất do lực động điện giữa các pha:
σ1=MWy0-y0=4649.55490=9.489(kgcm2)
Xác định số miếng đệm cần đặt :
σ2cp=σcp-σ1=690.51
Với : σcp- ứng suất cho phép của vật liệu thanh dẫn
σcp.Cu=1400(kgcm2) ;σcp.Al=700(kg/cm2)
Lực điện động giữa các thanh trong cùng một pha:
F2=0.26*10-8l2b*ixk2*khd
Với khd là hệ số hình dáng phụ thuộc vào kích thước thanh dẫn ; lấy khd = 1
Lực điện động giữa các thanh trong cùng một pha trên một đơn vị chiều dài
f2=0.26*10-81b*ixk2*1=15.575(kg)
l2max=12σ2cp*Wy-yf2=157.285cm> l=70 (cm)
Nên không cần miến đệm , l2 = l = 70 (cm)
Lực điện động giữa các thanh trong cùng một pha:
F2=0.26*10-8lb*ixk2*khd=1090.26(kg)
Mômen uốn do F2 gây ra :
M2=F2*l212=6359.85(kg.cm)
Ứng suất do lực động điện giữa các thanh trong cùng một pha :
σ2=M2Wy-y=136.771(kgcm2)
Vậy ta có : σu= σ1+σ2=146.260kgcm2<σcp=700kgcm2
Thoả điều kiện ứng suất cho phép
Khi xét đến dao động riêng:
Tần số dao động riêng của thanh góp:
Với: E – modul đàn hồi của vật liệu thanh dẫn:
;
- Khối lượng riêng của vật liệu
;
Tần số cộng hưởng không nằm trong khu vực cộng hưởng nguy hiểm , do đó thanh góp thoả mãn điều kiện ổn định
Chọn sứ đỡ cho thanh dẫn
Điều kiện độ bền của sứ:
Với: Fcp – Lực cho phép tác động lên đầu sứ, kg
Fph – Lực phá hoại định mức của sứ
; Với:
Chọn sứ có:
Hình 9.3. Bố trí sứ đỡ thanh dẫn
Baûng 9.2: Chọn sứ cách điện tài liệu [3, Phụ Lục VII, trang 253]
Loại sứ
Điện áp (kV)
Lực phá hoại (kg)
Chiều cao (mm)
Định mức
Thử nghiệm
OFP-20-2000KB.Y3
20
75
2000
315
Kiểm tra lại:
Như vậy, sứ đỡ thanh góp cứng đã chọn thoả điều kiện độ bền của sứ .
Chọn dây dẫn
Chọn dây dẫn cấp điện áp 220 kV
Chọn dây dẫn cho thanh góp và dây dẫn nối đến các cuộn cao các MBA
Ta có các dòng cưỡng bức của các mạch nối đến cuộn cao các MBA 220kV đã tính ở Chương 6
Icbmax=maxI3cb,I4cb,I5cb=0.525(kA)
Chọn tiết diện dây theo điều kiện dòng cho phép :
Với : k1 – hiệ số hiệu chỉnh thanh dẫn,chọn thanh dẫ k1 = 1
k2 – hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường xung quanh.
Tra tài liệu [1, Phụ lục 8.1, trang 305] ứng với nhiệt độ định mức 25oC, nhiệt độ môi trường đặt thanh dẫn 35oC, nhiệt độ lớn nhất cho phép với thanh dẫn 70oC ta được k2 = 0.9 ; k1 = 1
Chọn dây dẫn nhôm lõi thép có dòng cho phép là 680A
Baûng 9.3: Bảng thông số dây dẫn AC [4, Bảng 4.6, trang 229]
Tiết diện định mức (mm2)
Tiết diện tính toán (mm2)
Đường kính (mm)
Điện trở 1km dây ở 200C
Dòng phụ tải dài hạn cho phép (A)
Lực kéo đứt(N)
Nhôm
Thép
300/39
301/38.6
24
8
0.0958
680
90574
Kiểm tra ổn định nhiệt khi ngắn mạch
Xem ngắn mạch là ở xa nguồn trong thời gian tồn tại là 1 giây :
Schọn = 300mm2 :Thoả yêu cầu.
Trong đó: CAl = 88 – hệ số phụ thuộc vào vât liệu thanh dẫn
Kiểm tra điều kiện vầng quang
Chọn một sợi dây dẫn, ba pha bố trí trên mặt phẳng nằm ngang, khoảng cách giữa các trục dây dẫn là 300cm. Ta xét trường hợp điện áp vầng quang nhỏ nhất là pha ở giữa:
à thoả điều kiện vầng quang .
Choïn daây daãn cho phuï taûi caáp 220kV
Ta coù caùc doøng laøm vieäc bình thöôøng cuûa maïch ñöôøng daây phaùt leân heä thoáng vaø maïch phuï taûi caáp 220kV ñaõ tính ôû Chöông 6
Ibt = max[I1bt; I2bt] = max[0.3175 ; 0.060] = 0.3175(kA) = 317.5 (A)
Choïn daây daãn theo maät ñoä kinh teá cuûa doøng ñieän:
Thôøi gian söû duïng coâng suaát cöïc ñaïi:
(giôø)
Choïn daây nhoâm loõi theùp. Tra taøi lieäu [4, Baûng 4.3, trang 194] coù jkt= 1(A/mm2)
Choïn daây nhoâm loõi theùp do CADIVI cheá taïo coù tieát dieän 330/30 (mm2)
Baûng 9.4: Baûng thoâng soá daây nhoâm loõi theùp [4, Baûng 4.6, trang 229]
Tieát dieän ñònh möùc (mm2)
Tieát dieän tính toaùn (mm2)
Ñöôøng kính (mm)
Ñieän trôû 1 km daây ôû 200C
Doøng phuï taûi daøi haïn cho pheùp (A)
Löïc keùo ñöùt (N)
Nhoâm
theùp
330/30
335/29.1
24.8
6.9
0.0861
750
88848
Kieåm tra theo doøng ñieän cho pheùp laâu daøi
: thoûa yeâu caàu
Vôùi : k1 – heä soá hieäu chænh thanh daãn, choïn thanh daãn ñaët ñöùng neân k1 = 1
k2 – heä soá hieäu chænh theo nhieät ñoä moâi tröôøng xung quanh.
Tra taøi lieäu [1, Phuï luïc 8.1, trang 305] öùng vôùi nhieät ñoä ñònh möùc 25oC, nhieät ñoä moâi tröôøng ñaët daây daãn 35oC, nhieät ñoä lôùn nhaát cho pheùp vôùi thanh daãn 70oC ta ñöôïc k2 = 0.88
Kieåm tra oån ñònh nhieät khi ngaén maïch
Xem ngaén maïch laø ôû xa nguoàn trong thôøi gian toàn taïi laø 1 giaây:
Schoïn = 330mm2 :Thoûa yeâu caàu.
Kieåm tra ñieàu kieän vaàng quang
Choïn moät sôïi daây daãn, ba pha boá trí treân maët phaúng naèm ngang, khoaûng caùch giöõa caùc truïc daây daãn laø 300cm. Ta xeùt tröôøng hôïp ñieän aùp vaàng quang nhoû nhaát laø pha ôû giöõa:
Þ thoûa ñieàu kieän vaàng quang.
Chọn dây dẫn cho cấp điện áp 110 kV
Chọn dây dẫn cho thanh góp 110kV, dây dẫn đến cuộn trung MBA tự ngẫu và dây nối đến cuộn cao MBA hai cuộn dây
Ta coù caùc doøng cöôõng böùc cuûa maïch noái cuoän trung maùy bieán aùp töï ngaãu vaø maïch noái ñeán cuoän cao maùy bieán aùp caáp 110kV ñaõ tính ôû Chöông 6
Icb = max[I6cb ; I8cb ; I9cb] = max[0.724 ; 0.268 ; 0.937] = 0.937kA
Choïn tieát dieän daây theo ñieàu kieän doøng cho pheùp:
Choïn daây nhoâm loõi theùp coù doøng cho pheùp laø 1100A
Baûng 9.5: Baûng thoâng soá daây daãn AC [4, Baûng 4.6, trang 229]
Tieát dieän ñònh möùc (mm2)
Tieát dieän tính toaùn (mm2)
Ñöôøng kính (mm)
Ñieän trôû 1 km daây ôû 200C
Doøng phuï taûi daøi haïn cho pheùp (A)
Löïc keùo ñöùt (N)
Nhoâm
theùp
600/72
580/72.2
33.2
11
0.0498
1100
183835
Kieåm tra oån ñònh nhieät khi ngaén maïch
Xem ngaén maïch laø ôû xa nguoàn trong thôøi gian toàn taïi laø 1 giaây:
Schoïn = 600mm2 :Thoûa yeâu caàu.
Kieåm tra ñieàu kieän vaàng quang
Choïn daây daãn 1 sôïi, ba pha boá trí treân maët phaúng naèm ngang, khoaûng caùch giöõa caùc truïc daây daãn laø 300cm. Ta xeùt tröôøng hôïp ñieän aùp vaàng quang nhoû nhaát laø pha ôû giöõa:
Þ thoûa ñieàu kieän vaàng quang.
Chọn dây dẫn cho phụ tải cấp 110kV:
Doøng laøm vieäc bình thöôøng cuûa phuï taûi caáp 110kV goàm 7 ñöôøng daây phuï taûi:
Choïn daây daãn theo maät ñoä kinh teá cuûa doøng ñieän:
Thôøi gian söû duïng coâng suaát cöïc ñaïi:
(giôø)
Choïn daây nhoâm loõi theùp. Tra taøi lieäu [4, Baûng 4.3, trang 194] coù jkt= 1 (A/mm2)
Choïn daây nhoâm loõi theùp do CADIVI cheá taïo coù tieát dieän 150/19 (mm2)
Baûng 9.6: Baûng thoâng soá daây nhoâm loõi theùp [4, Baûng 4.6, trang 228]
Tieát dieän ñònh möùc (mm2)
Tieát dieän tính toaùn (mm2)
Ñöôøng kính (mm)
Ñieän trôû 1 km daây ôû 200C
Doøng phuï taûi daøi haïn cho pheùp (A)
Löïc keùo ñöùt (N)
Nhoâm
theùp
150/19
148/18.8
16.8
5.6
0.2046
440
46307
Kieåm tra theo doøng ñieän cho pheùp laâu daøi
: thoûa yeâu caàu
Vôùi : k1 – heä soá hieäu chænh thanh daãn, choïn thanh daãn ñaët ñöùng neân k1 = 1
k2 – heä soá hieäu chænh theo nhieät ñoä moâi tröôøng xung quanh.
Tra taøi lieäu [1, Phuï luïc 8.1, trang 305] öùng vôùi nhieät ñoä ñònh möùc 25oC, nhieät ñoä moâi tröôøng ñaët daây daãn 35oC, nhieät ñoä lôùn nhaát cho pheùp vôùi thanh daãn 70oC ta ñöôïc k2 = 0.88
Kieåm tra oån ñònh nhieät khi ngaén maïch
Xem ngaén maïch laø ôû xa nguoàn trong thôøi gian toàn taïi laø 1 giaây:
Schoïn = 150mm2 :Thoûa yeâu caàu.
Kieåm tra ñieàu kieän vaàng quang
Choïn daây daãn 1 sôïi, ba pha boá trí treân maët phaúng naèm ngang, khoaûng caùch giöõa caùc truïc daây daãn laø 300cm. Ta xeùt tröôøng hôïp ñieän aùp vaàng quang nhoû nhaát laø pha ôû giöõa:
Þ thoûa ñieàu kieän vaàng quang.
Chọn cáp cho cấp điện áp 22kV
Chọn cáp cho thanh góp 22kV:
Trong phaàn tính toaùn töï duøng cho nhaø maùy ñieän seõ trình baøy ôû Chöông 10, seõ maéc maùy bieán aùp döï phoøng caáp 6kV vaøo thanh goùp 22kV
Phuï taûi cuûa töï duøng döï phoøng laø 6.6MVA khi ñoù doøng laøm vieäc bình thöôøng ôû caáp ñieän aùp 22kV seõ taêng leân laø:
Doøng cöôõng böùc
Choïn caùp theo ñieàu kieän doøng cho pheùp:
Vôùi :
+ k1 – heä soá hieäu chænh theo nhieät ñoä, choïn caùp XPLE 24kV do ALCATEL cheá taïo ñaõ hieäu chænh theo nhieät ñoä neân khoâng caàn hieäu chænh nöõa: k1 = 1
+ k2 – heä soá hieäu chænh theo soá caùp ñaët song song vôùi khoaûng caùch 300mm [1, Phuï luïc 8.2, trang 296]
+ k3 = 1 – heä soá hieäu chænh theo ñoä nghieâng cuûa caùp, khi caùp ñaët ñöùng.
+ kqt = 1.3 – heä soá quaù taûi cuûa caùp
Choïn 2 sôïi caùp ñaët song song
Tra taøi lieäu [4, Baûng 4.41, trang 262] ta ñöôïc: 3
Vaäy choïn 2 sôïi caùp ñoàng caùch ñieän XPLE 24kV (do ALCATEL cheá taïo) ñi song song, moãi sôïi coù tieát dieän S = 400mm2 vôùi doøng cho pheùp döôùi ñaát Icp = 593(A)
Baûng 9.7: Baûng thoâng soá caùp [4, Baûng 4.41, trang 262]
Tieát dieän loõi
(mm2)
Ñieän trôû ôû 900C
Ñieän khaùng
(mH/km)
Ñieän dung
Doøng ñieän cho pheùp (A)
400
0.063
0.31
0.36
593
Kieåm tra oån ñònh nhieät khi ngaén maïch
Xem ngaén maïch laø ôû xa nguoàn trong thôøi gian toàn taïi laø 1 giaây:
Schoïn = 400mm2 :Thoûa yeâu caàu.
Trong ñoù: CCu = 171
Chọn cáp từ thanh góp 22kV xuống phụ tải
Choïn theo maät ñoä kinh teá cuûa doøng ñieän:
Vôùi
Thôøi gian söû duïng coâng suaát cöïc ñaïi:
(giôø)
Choïn caùp nhoâm caùch ñieän XPLE 24kV (do ALCATEL cheá taïo). Tra taøi lieäu [4, Baûng 4.3, trang 194] coù jkt= 1.2 (A/mm2)
Choïn caùp nhoâm caùch ñieän XPLE 24kV (do ALCATEL cheá taïo), coù tieát dieän S=150mm2 vôùi doøng cho pheùp döôùi ñaát Icp = 271(A)
Baûng 9.8: Baûng thoâng soá caùp nhoâm XPLE 24kV (do ALCATEL cheá taïo) [4, Baûng 4.41, trang 262]
Tieát dieän loõi
(mm2)
Ñieän trôû ôû 900C
Ñieän khaùng
(mH/km)
Ñieän dung
Doøng ñieän cho pheùp (A)
150
0.265
0.35
0.24
271
Kieåm tra oån ñònh nhieät khi ngaén maïch
Xem ngaén maïch laø ôû xa nguoàn trong thôøi gian toàn taïi laø 1 giaây:
Schoïn = 150mm2 :Thoûa yeâu caàu.
Kieåm tra theo doøng ñieän cho pheùp laâu daøi
: thoûa yeâu caàu
Chọn máy biến điện áp (BU)
Chọn máy biến điện áp cấp 10.5kV
Tra taøi lieäu [1, Phuï luïc 12, trang 328+329] vaø taøi lieäu [3, Phuï luïc XV, trang 323+324] laäp baûng phuï taûi caùc bieán ñieän aùp taïi baûng ñieàu khieån chính, maïch kích töø, baûng ñieàu khieån taïi gian maùy:
Baûng 9.9: Thoâng soá phuï taûi caùc duïng cuï ño cuûa maùy bieán ñieän aùp.
Duïng cuï ño
Kieåu
Soá löôïng
Phuï taûi treân pha AB (VA)
Phuï taûi treân pha BC (VA)
Volt keá
- 378
1
2
Watt keá
Д 305
1
2
0.5
Var keá
Д 305
1
2
0.5
Watt keá töï ghi
H-348
1
10
10
Volt keá töï ghi
H-344
1
10
Taàn soá keá
M-1756
1
5
Coâng tô keá taùc duïng
И-672M
1
1.5
2.5
Coâng tô keá phaûn khaùng
И-673M
1
2.5
Toång coäng
27.5
21
Bieán ñieän aùp AB coù phuï taûi phía thöù caáp: SAB = 27.5 VA
Bieán ñieän aùp BC coù phuï taûi phía thöù caáp: SBC = 21 VA
Choïn hai maùy bieán ñieän aùp moät pha vôùi caáp chính xaùc 0.5 vì phuï taûi coù coâng tô: vaø SdmBU Sphuï taûi 1 pha max = 27.5 VA
Choïn maùy bieán ñieän aùp 3HOM – 15
Baûng 9.10: Thoâng soá maùy bieán ñieän aùp 3HOM – 15 taøi lieäu [3, Phuï luïc IX, trang 261]
Caáp ñieän aùp (kV)
Ñieän aùp ñònh möùc (V)
Coâng suaát ñònh möùc vôùi caáp chính xaùc 0.5%
Coâng suaát cöïc ñaïi (VA)
Sô caáp
Thöù caáp chính
Thöù caáp phuï
15
10500/
100/
100/
75
640
Toång coâng suaát phuï taûi BU caáp 18kV laø SAB + SBC = 48.5 VA
Choïn daây noái giöõa BU vaø caùc duïng cuï ño:
Doøng qua daây daãn thöù caáp:
;
Coi Ia = Ic = 0.476(A), choïn daây daãn öùng vôùi Ia = 0.476(A)
Þ Ib = Ia = 0.824(A)
Ñieän aùp giaùng trong daây daãn a,b laø:
Giaû söû choïn khoaûng caùch töï moät bieán ñieän aùp ñeán caùc ñoàng hoà ño laø 50m. Ñeå ñôn giaûn, ta boû qua goùc leäch pha giöõa Ia, Ib. Vì coâng tô neân , do ñoù tieát dieän daây daãn ñoàng caàn choïn laø:
Choïn daây daãn ñoàng traàn xoaén coù tieát dieän 3.5mm2 do CADIVI cheá taïo [4, Baûng 4.1, trang 221]
Chọn máy biến điện áp cấp 22kV
Caáp ñieän aùp 22kV coù 6 ñöôøng daây phuï taûi, hai ñöôøng daây ñeán cuoän haï cuûa maùy bieán aùp töï ngaãu vaø hai phía cuûa maùy caét phaân ñoaïn. Moãi phaân ñoaïn goàm coù 3 ñöôøng daây ñeán phuï taûi, moät ñöôøng daây ñeán maùy bieán aùp töï ngaãu vaø moät ñeán maùy caét phaân ñoaïn.
Nhö vaäy, ta laäp ñöôïc baûng phuï taûi chung cuûa BU cho moãi thanh goùp phaân ñoaïn caáp 22kV
Baûng 9.11: Thoâng soá phụï taûi bieán ñieän aùp
Duïng cuï ño
Kieåu
Soá löôïng
Phuï taûi treân pha AB (VA)
Phuï taûi treân pha BC (VA)
Volt keá
- 378
1
2
Watt keá
Д 305
5
5x2
5x0.5
Var keá
Д 305
5
5x2
5x0.5
Taàn soá keá
M-1756
1
5
Coâng tô keá taùc duïng
И-672M
5
5x0.5
5x2.5
Cosj keá
Д - 300
5
5x10
5x5
Toång coäng
74.5
47.5
Bieán ñieän aùp AB coù phuï taûi phía thöù caáp: SAB = 74.5 VA
Bieán ñieän aùp BC coù phuï taûi phía thöù caáp: SBC = 47.5 VA
Choïn hai maùy bieán ñieän aùp moät pha vôùi caáp chính xaùc 0.5:
vaø SdmBU Sphuï taûi 1 pha max = 74.5 VA
Choïn maùy bieán ñieän aùp moät pha 3HOM-24-69Y1
Baûng 9.12: Thoâng soá maùy bieán ñieän aùp 3HOM-24-69Y1 taøi lieäu [1, Phuï luïc 6.1, trang 295]
Caáp ñieän aùp (kV)
Ñieän aùp ñònh möùc (V)
Coâng suaát ñònh möùc vôùi caáp chính xaùc 0.5%
Coâng suaát cöïc ñaïi (VA)
Sô caáp
Thöù caáp chính
Thöù caáp phuï
24
24000/
100/
100/3
75
640
Toång coâng suaát phuï taûi BU caáp 22kV laø SAB + SBC = 122 VA
Choïn daây noái giöõa BU vaø caùc duïng cuï ño:
Doøng qua daây daãn thöù caáp:
;
Choïn daây daãn öùng vôùi Ia = 1.290(A)
Þ Ib = Ia = 2.234(A)
Ñieän aùp giaùng trong daây daãn a,b laø:
Giaû söû choïn khoaûng caùch töï moät bieán ñieän aùp ñeán caùc ñoàng hoà ño laø 50m. Ñeå ñôn giaûn, ta boû qua goùc leäch pha giöõa Ia, Ib. Vì coâng tô neân , do ñoù tieát dieän daây daãn ñoàng caàn choïn laø:
Choïn daây daãn ñoàng traàn xoaén coù tieát dieän 8mm2 do CADIVI cheá taïo [4, Baûng 4.1, trang 221]
Chọn máy biến điện áp cấp 110kV
Caáp ñieän aùp 110kV coù 7 ñöôøng daây ñi phuï taûi, hai ñöôøng daây ñeán cuoän haï cuûa maùy bieán aùp töï ngaãu, moät ñöôøng daây ñeán maùy caét phaân ñoaïn vaø moät ñöôøng daây ñeán cuoän cao cuûa maùy bieán aùp caùch ly, do ñoù coù taát caû 11 boä ñoàng hoà chæ thò.
Baûng 9.13: Thoâng soá phuï taûi bieán ñieän aùp cho hai thanh goùp
Duïng cuï ño
Kieåu
Soá löôïng
Phuï taûi treân pha AB (VA)
Phuï taûi treân pha BC (VA)
Volt keá
- 378
2
2x2
Watt keá
Д 305
11
2x11
0.5x11
Var keá
Д 305
11
2x11
0.5x11
Taàn soá keá
M-1756
2
5x2
Coâng tô keá taùc duïng
И-672M
11
1.5x11
2.5x11
Coâng tô keá phaûn khaùng
И-673M
11
2.5x11
Cosj keá
Д - 300
11
10x11
5x11
Toång coäng
174.5
131
Bieán ñieän aùp AB coù phuï taûi phía thöù caáp: SAB = 174.5 VA
Bieán ñieän aùp BC coù phuï taûi phía thöù caáp: SBC = 131 VA
Choïn hai maùy bieán ñieän aùp moät pha vôùi caáp chính xaùc 0.5 :
vaø SdmBU Sphuï taûi 1 pha max = 174.5 VA
Choïn maùy bieán ñieän aùp moät pha HKF-110-58
Baûng 9.14: Thoâng soá maùy bieán ñieän aùp HKF-110-58 taøi lieäu [3, Phuï luïc IX, trang 262]
Caáp ñieän aùp (kV)
Ñieän aùp ñònh möùc (V)
Coâng suaát ñònh möùc vôùi caáp chính xaùc 0.5%
Coâng suaát cöïc ñaïi (VA)
Sô caáp
Thöù caáp chính
Thöù caáp phuï
110
110000/
100/
100/3
400
2000
Toång coâng suaát phuï taûi BU caáp 110kV laø SAB + SBC = 305.5 VA
Choïn daây noái giöõa BU vaø caùc duïng cuï ño:
Doøng qua daây daãn thöù caáp:
;
Choïn daây daãn öùng vôùi Ia = 3.022(A)
=> Ib = Ia = 5.234(A)
Ñieän aùp giaùng trong daây daãn a,b laø:
Giaû söû choïn khoaûng caùch töï moät bieán ñieän aùp ñeán caùc ñoàng hoà ño laø 50m. Ñeå ñôn giaûn, ta boû qua goùc leäch pha giöõa Ia, Ib. Vì coâng tô neân , do ñoù tieát dieän daây daãn ñoàng caàn choïn laø:
Choïn daây daãn ñoàng traàn xoaén coù tieát dieän 16mm2 do CADIVI cheá taïo [4, Baûng 4.1, trang 221]
Chọn máy biến điện áp cho cấp 220kV
Caáp ñieän aùp 220kV coù 8 ñöôøng daây ñi phuï taûi, hai maïch ñöôøng daây noái leân heä thoáng, hai maïch ñeán cuoän cao cuûa maùy bieán aùp töï ngaãu, moät ñöôøng daây ñeán maùy caét phaân ñoaïn vaø ba maïch ñeán cuoän cao cuûa maùy bieán aùp caùch ly, do ñoù coù taát caû 16 boä ñoàng hoà chæ thò.
Baûng 9.15: Thoâng soá phuï taûi bieán ñieän aùp cho hai thanh goùp
Duïng cuï ño
Kieåu
Soá löôïng
Phuï taûi treân pha AB (VA)
Phuï taûi treân pha BC (VA)
Volt keá
- 378
2
2x2
Watt keá
Д 305
16
2x16
0.5x16
Var keá
Д 305
16
2x16
0.5x16
Taàn soá keá
M-1756
2
5x2
Coâng tô keá taùc duïng
И-672M
16
1.5x16
2.5x16
Coâng tô keá phaûn khaùng
И-673M
16
2.5x16
Cosj keá
Д - 300
16
10x16
5x16
Toång coäng
252
186
Bieán ñieän aùp AB coù phuï taûi phía thöù caáp: SAB = 252 VA
Bieán ñieän aùp BC coù phuï taûi phía thöù caáp: SBC = 186 VA
Choïn hai maùy bieán ñieän aùp moät pha vôùi caáp chính xaùc 0.5 :
vaø SdmBU Sphuï taûi 1 pha max = 252 VA
Choïn maùy bieán ñieän aùp moät pha HKF-220-58
Baûng 9.16: Thoâng soá maùy bieán ñieän aùp HKF-220-58 taøi lieäu [3, Phuï luïc IX, trang 262]
Caáp ñieän aùp (kV)
Ñieän aùp ñònh möùc (V)
Coâng suaát ñònh möùc vôùi caáp chính xaùc 0.5%
Coâng suaát cöïc ñaïi (VA)
Sô caáp
Thöù caáp chính
Thöù caáp phuï
220
22000/
100/
100
400
2000
Toång coâng suaát phuï taûi BU caáp 220kV laø SAB + SBC = 438 VA
Choïn daây noái giöõa BU vaø caùc duïng cuï ño:
Doøng qua daây daãn thöù caáp:
;
Choïn daây daãn öùng vôùi Ia = 4.3647(A)
=> Ib = Ia = 7.559(A)
Ñieän aùp giaùng trong daây daãn a,b laø:
Giaû söû choïn khoaûng caùch töï moät bieán ñieän aùp ñeán caùc ñoàng hoà ño laø 50m. Ñeå ñôn giaûn, ta boû qua goùc leäch pha giöõa Ia, Ib. Vì coâng tô neân , do ñoù tieát dieän daây daãn ñoàng caàn choïn laø:
Choïn daây daãn ñoàng traàn xoaén coù tieát dieän 22mm2 do CADIVI cheá taïo [4, Baûng 4.1, trang 221]
Chọn máy biến dòng điện (BI)
Chọn máy biến dòng điện cho cấp 10.5 kV
Tra taøi lieäu [1, Phuï luïc 12, trang 328+329] vaø taøi lieäu [3, Phuï luïc XV, trang 323+324]. Laäp baûng phuï taûi caùc bieán doøng ñieän taïi baûng ñieàu khieån chính, maïch kích töø ñieàu khieån taïi gian maùy:
Baûng 9.17: Thoâng soá phuï taûi caùc duïng cuï ño cuûa bieán doøng ñieän
Duïng cuï ño
Kieåu
Phuï taûi (VA)
Pha A
Pha B
Pha C
Ampe keá
- 377
0.1
0.1
0.1
Watt keá
Д 305
0.5
0.5
Ampe keá töï ghi
H-316
10
10
10
Watt keá töï ghi
H-348
10
10
Coâng tô keá taùc duïng
И-672M
2.5
2.5
Coâng tô keá phaûn khaùng
И-673M
2.5
2.5
2.5
Var keá
Д 305
0.5
0.5
Toång coäng
26.1
12.6
26.1
Choïn caáp chính xaùc laø 0.5 vì coù coâng tô.
Ta ñaõ tính ñöôïc doøng cöôõng böùc taïi ñaàu cöïc maùy phaùt: Icb = 7.56kA
Choïn bieán doøng ñaët treân caû ba pha, maéc hình sao.
Choïn maùy bieán doøng TШЛ-20-1
Baûng 9.18: Thoâng soá bieán doøng TШЛ-20-1 taøi lieäu [3, phuï luïc VIII, trang 258]
Uñm
(kV)
Doøng ñieän ñònh möùc (A)
Caáp chính xaùc
Phuï taûi ñònh möùc
Boäi soá oån ñònh nhieät (s)
Sô caáp
Thöù caáp
20
8000
5
0.5
1.2
20/4
Sphuï taûi max = 26.1VA
Toång trôû duïng cuï ño maéc vaøo pha coù phuï taûi max
Giaû söû chieàu daøi töø bieán doøng ñeán ñoàng hoà ño laø 50m. Choïn daây daãn baèng ñoàng coù tieát dieän laø:
Choïn daây daãn ñoàng traàn xoaén coù tieát dieän 8mm2 do CADIVI cheá taïo [4, Baûng 4.1, trang 221]
Kieåm tra oån ñònh nhieät
Do Iñm BI > 1000A neân khoâng caàn kieåm tra oån ñònh nhieät.
Kieåm tra oån ñònh ñoäng
Khoâng caàn kieåm tra oån ñònh ñoäng vì ñaõ qui ñònh ñieàu kieän oån ñònh ñoäng cuûa maïch maùy phaùt.
Chọn máy biến dòng điện cho cấp 22kV
Tra taøi lieäu [1, Phuï luïc 12, trang 319+320] vaø taøi lieäu [3, Phuï luïc XV, trang 323+324]
Laäp baûng phuï taûi bieán doøng cho caùc caáp ñieän aùp 22KV
Baûng 9.19: Thoâng soá phuï taûi caùc duïng cuï ño cuûa bieán doøng ñieän
Duïng cuï ño
Kieåu
Phuï taûi (VA)
Pha A
Pha B
Pha C
Ampe keá
- 377
0.1
0.1
0.1
Watt keá
Д 305
0.5
0.5
Coâng tô keá taùc duïng
И-672M
2.5
2.5
Var keá
Д 305
0.5
0.5
Cosj keá
Д - 300
10
Toång coäng
13.6
0.1
3.6
Choïn caáp chính xaùc laø 0.5 vì coù coâng tô.
Ta ñaõ tính ñöôïc doøng cöôõng böùc taïi thanh goùp 22kV: Icb = 1.055kA
Choïn bieán doøng ñaët treân caû ba pha, maéc hình sao.
Choïn maùy bieán doøng TΠΟΛ-35
Baûng 9.20: Thoâng soá bieán doøng TΠΟΛ-35 taøi lieäu [3, phuï luïc VIII, trang 258]
Uñm
(kV)
Doøng ñieän ñònh möùc (A)
Caáp chính xaùc
Phuï taûi ñònh möùc
Ilññ (kA)
Sô caáp
Thöù caáp
35
1500
5
0.5
0.8
100
Sphuï taûi max = 13.6 VA
Toång trôû duïng cuï ño maéc vaøo pha coù phuï taûi max
Giaû söû chieàu daøi töø bieán doøng ñeán ñoàng hoà ño laø 50m
Choïn daây daãn baèng ñoàng coù tieát dieän laø:
Choïn daây daãn ñoàng traàn xoaén coù tieát dieän 4mm2 do CADIVI cheá taïo [4, Baûng 4.1, trang 221]
Kieåm tra oån ñònh nhieät
Do Iñm BI > 1000A neân khoâng caàn kieåm tra oån ñònh nhieät.
Kieåm tra oån ñònh ñoäng
Do neân thoûa ñieàu kieän oån ñònh ñoäng.
Chọn máy biến dòng điện cho cấp 110kV
Tra taøi lieäu [1, Phuï luïc 12, trang 319+320] vaø taøi lieäu [3, Phuï luïc XV, trang 323+324]
Laäp baûng phuï taûi bieán doøng cho caùc caáp ñieän aùp 110kV
Baûng 9.21: Thoâng soá phuï taûi caùc duïng cuï ño cuûabieán doøng ñieän
Duïng cuï ño
Kieåu
Phuï taûi (VA)
Pha A
Pha B
Pha C
Ampe keá
- 377
0.1
0.1
0.1
Watt keá
Д 305
0.5
0.5
Coâng tô keá taùc duïng
И-672M
2.5
2.5
Coâng tô keá phaûn khaùng
И-673M
2.5
2.5
2.5
Var keá
Д 305
0.5
0.5
Cosj keá
Д - 300
10
Toång coäng
16.1
2.6
6.1
Choïn caáp chính xaùc laø 0.5 vì coù coâng tô.
Ta ñaõ tính ñöôïc doøng cöôõng böùc taïi thanh goùp 110kV: Icb = 0.937kA
Choïn bieán doøng ñaët treân caû ba pha, maéc hình sao.
Choïn maùy bieán doøng TF3M110B-III
Baûng 9.22: Thoâng soá bieán doøng TF3M110B-III taøi lieäu [1, phuï luïc 7, trang 294]
Uñm
(kV)
Doøng ñieän ñònh möùc (A)
Caáp chính xaùc
Phuï taûi ñònh möùc
Ilññ (kA)
(kA/s)
Sô caáp
Thöù caáp
110
1500
5
0.5
0.8
158
28/3
Sphuï taûi max = 16.1VA
Toång trôû duïng cuï ño maéc vaøo pha coù phuï taûi max
Giaû söû chieàu daøi töø bieán doøng ñeán ñoàng hoà ño laø 50m
Choïn daây daãn baèng ñoàng coù tieát dieän laø:
Choïn daây daãn ñoàng traàn xoaén coù tieát dieän 8mm2 do CADIVI cheá taïo [4, Baûng 4.1, trang 221]
Kieåm tra oån ñònh nhieät
Do Iñm BI > 1000A neân khoâng caàn kieåm tra oån ñònh nhieät.
Kieåm tra oån ñònh ñoäng
Do neân thoûa ñieàu kieän oån ñònh ñoäng.
Chọn máy biến dòng điện cho cấp 220kV
Tra taøi lieäu [1, Phuï luïc 12, trang 319+320] vaø taøi lieäu [3, Phuï luïc XV, trang 323+324]
Laäp baûng phuï taûi bieán doøng cho caùc caáp ñieän aùp 220kV
Baûng 9.23: Thoâng soá phuï taûi caùc duïng cuï ño cuûa bieán doøng ñieän
Duïng cuï ño
Kieåu
Phuï taûi (VA)
Pha A
Pha B
Pha C
Ampe keá
- 377
0.1
0.1
0.1
Watt keá
Д 305
0.5
0.5
Coâng tô keá taùc duïng
И-672M
2.5
2.5
Coâng tô keá phaûn khaùng
И-673M
2.5
2.5
2.5
Var keá
Д 305
0.5
0.5
Cosj keá
Д - 300
10
Toång coäng
16.1
2.6
6.1
Choïn caáp chính xaùc laø 0.5 vì coù coâng tô.
Ta ñaõ tính ñöôïc doøng cöôõng böùc taïi thanh goùp 220kV: Icb = 0.635kA
Choïn bieán doøng ñaët treân caû ba pha, maéc hình sao.
Choïn maùy bieán doøng TF3M220B-III
Baûng 9.24: Thoâng soá bieán doøng TF3M220B-III taøi lieäu [1, phuï luïc 7, trang 294]
Uñm
(kV)
Doøng ñieän ñònh möùc (A)
Caáp chính xaùc
Phuï taûi ñònh möùc
Ilññ (kA)
(kA/s)
Sô caáp
Thöù caáp
220
600
5
0.5
1.2
50
19.6/3
Sphuï taûi max = 16.1VA
Toång trôû duïng cuï ño maéc vaøo pha coù phuï taûi max
Giaû söû chieàu daøi töø bieán doøng ñeán ñoàng hoà ño laø 50m
Choïn daây daãn baèng ñoàng coù tieát dieän laø:
Choïn daây daãn ñoàng traàn xoaén coù tieát dieän 2mm2 do CADIVI cheá taïo [4, Baûng 4.1, trang 221]
Kieåm tra oån ñònh nhieät
Ta ñaõ tính ñöôïc BN = 67.37(kA2.s) trong phaàn choïn daây daãn
=>
Thoûa ñieàu kieän oån ñònh nhieät.
Kieåm tra oån ñònh ñoäng
Do : thoûa ñieàu kieän oån ñònh ñoäng.
CHƯƠNG 10 :
TỰ DÙNG TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN
Chọn sơ đồ tự dùng cho nhà máy
Máy phát điện cung cấp tự dùng cho bản thân qua máy biến áp hạ áp đến 6kV, sau đó dùng máy biến áp hạ áp xuống 0.4kV để cung cấp cho các phụ tải 0.4kV. Nguồn dự phòng được lấy từ cấp hạ 22kV.
Chọn sơ đồ tự dùng cho nhà máy điện:
Hình 10.1: Sơ đồ tự dùng cho nhà máy điện
Chọn máy biến áp tự dùng
Công suất tự dùng của mỗi tổ máy theo đồ thị phụ tải
Bảng 10.1 : Phân bố công suất tự dùng nhà máy nhiệt điệng
t (h)
0®5
5®8
8®12
12®14
14®17
17®22
22®24
S1tổ (MVA)
134.27
134.23
134
131.55
133.05
134.82
128.77
Std (MVA)
26.32
26.32
26.29
26.01
26.18
26.39
25.68
Std(MVA)
6.58
6.58
6.57
6.50
6.55
6.60
6.42
S1(MVA)
127.69
127.65
127.43
125.05
126.51
128.22
122.35
Máy biến áp tự dùng chính (10.5/6kV)
Công suất định mức máy biến áp chọn :
SđmMBA≥14Stdmax=6.6(MVA)
Chọn máy biến áp TMH-Y1 [1,phụ lục 3 trang 236]
Bảng 10.2:Thông số máy biến áp TMH-Y1
Sñm (MVA)
Ñieän aùp (kV)
UN (%)
i (%)
Cao
Haï
10
13.8
6.3
8
0.75
12
60
Kieåm tra khaû naêng töï môû maùy cuûa ñoäng cô:
Ñieàu naøy coù nghóa laø coù theå töï môû maùy taát caû caùc ñoäng cô noái treân thanh goùp, khi maát ñieän moät phaân ñoaïn naøy coù theå ñeå taát caû caùc ñoäng cô khoâng caàn caét ñieän, sau khi ñoùng nguoàn döï phoøng, caùc ñoäng cô coù theå ñoàng thôøi töï khôûi ñoäng ñöôïc.
Máy biến áp tự dùng cấp 2 (6/0.4kV)
Sdmtự dùng cấp 2=15%÷20%*14Stdmax=0.15*6.6=0.99 (MVA)
Công suất tự dùng cấp 2 của một nhánh
Sđm tự dùng một nhánh = 0.5*0.99 = 0.495 (MVA)
Choïn maùy bieán aùp TM [1, phuï luïc 3, trang 233]
Bảng 10.3: Thông số máy biến áp TM
Sñm (kVA)
Ñieän aùp (kV)
UN (%)
i (%)
Cao
Haï
750
6
0.4
5.5
6
4100
11900
Kieåm tra khaû naêng töï môû maùy cuûa ñoäng cô:
Ñieàu naøy coù nghóa laø coù theå töï môû maùy ñoàng thôøi taát caû caùc ñoäng cô noái treân thanh goùp, khi maát ñieän moät phaân ñoaïn naøy coù theå ñeå taát caû caùc ñoäng cô khoâng caàn caét ñieän, sau khi ñoùng nguoàn döï phoøng, caùc ñoäng cô coù theå ñoàng thôøi töï khôûi ñoäng ñöôïc.
Máy biến áp dự phòng cấp 6kV
Chọn máy biến áp dự phòng cấp 6kV nối từ thanh góp 22kV xuống vì như thế chi phí đầu tư máy biến áp sẽ ít hơn lấy từ thanh góp 110kV hoặc 220kV
Kiểm tra các thiết bị và khí cụ điện khi mắc máy biến áp dự phòng vào thanh góp 22kV
Chế độ bình thường
ST máy tự ngẫu + S22kV + Std1máy = 50.38 +40.24 + 6.6
= 97.18 ( MVA) < ST4 + ST5
Công suất rối đa qua cuộn hạ :
Shạ = 0.5*200 = 100(MVA) > S22kV + Stự dùng 1 máy =40.24+6.6 =46.84(MVA)
Chế độ sự cố:
Vì đây là máy biến áp dự phòng do đó ta không xét trường hợp chồng chập sự cố (Một máy biến áp tự ngẫu và máy phát cấp 110kV sự cố cùng một lúc hoặc một máy tự ngẫu và máy biến áp dự phòng bị sự cố cùng lúc) để nâng công suất của máy biến áp. Nếu trường hợp này xảy ra thì cắt bớt một số phụ tải loại 3, khi đó, công suất qua cuộn hạ Shạ = 1.4*0.5*100 = 70(MVA) đủ gánh phụ tải cấp 22kV và phụ tải tự dùng. Như vậy, khi xảy ra sự cố chồng chập sự cố thì cách giải quyết là có thể cắt bớt một số phụ tải ở cấp điện áp 110kV và 22kV hoặc cũng có thể cùng lúc cắt phụ tải ở hai cấp điện áp.
Kiểm tra máy phát phía điện áp 22kV
Icb=Smax3*U=46.843*22=1.23kA< IdmMC=2.5 (kA)
Kiểm tra máy cắt và dây dẫn phía điện áp 220kV
Dòng cưỡng bức tại thanh góp 220kV được xác định từ dòng cưỡng bức của mạch đường dây phát lên hệ thống như đã tính ở chương 6, do đó không cần kiểm tra máy cắt và dây dẫn ở cấp điện áp 220kV.
Kiểm tra cáp cho cấp điện áp 22kV
Đã trình bày ở phần chọn cáp cho cấp điện áp 22kV
Kiểm tra máy biến dòng cấp điện áp 22kV
Icb = 1223(A) < Isơ cấp = 1500 (A)
Chọn máy biến áp dự phòng (22/6kV)
Công suấ định mức MBA dự phòng :
Sdp = 1.5*Stdmax = 1.5*6.6 = 9.9(MVA)
Choïn hai maùy bieán aùp hai cuoän daây ñaët song song. Choïn maùy bieán aùp TMH [3, phuï luïc III.2, trang 140]
Bảng 10.4: Thông số máy biến ápTMH
Sñm (MVA)
Ñieän aùp (kV)
UN (%)
i (%)
Cao
Haï
6.3
22
6.3
7.5
0.9
9.4
46.5
Máy biến áp dự phòng cấp 0.4kV
Công suất tự dùng cấp 2 có thể tự khởi động tất cả các động cơ do đó công suất của máy biến áp dự phòng cấp 0.4kV được chọn theo máy biến áp tự dùng cấp 2. Chọn máy biến áp TM [1, phụ lục 3, trang 233]
Bảng 10.5 : Thông số máy biến áp TM
Sñm (kVA)
Ñieän aùp (kV)
UN (%)
i (%)
Cao
Haï
750
6
0.4
5.5
6
4100
11900
Chọn khí cụ điện cho mạch tự dùng
CHọn máy cắt hợp bộ cấp 6kV
Tính ngắn mạch:
Từ sơ đồ mạch điện kháng tương đương của phương án 1, thêm các điện kháng của các máy biến áp của mạch tự dùng 6kV ta được sơ đồ tương đương có điện kháng của mạch tự dùng.
Hình 10.2: Sơ đồ tương đương trở kháng có tự dùng
Công suất cơ bản: Scb = 1000 MVA
Cấp điện áp cơ bản: Ucb = 6.3 (kV)
Dòng điện cơ bản :
Icb=Scb3Ucb=10003.6.3=91.64(kA)
X8=XMBA tự dùng chính*=UN%.Scb100.Sđm=8*1000100*10=8
X9=XMBA dự phòng*=UN%.Scb100.Sđm=7.55*1000100*6.3=11.90476
Ngắn mạch tại điểm N6
Hình10.3: Sơ đồ tính ngắn mạch tại điểm N6
Ta có :
Xa=X1+X22=0.0168+1.209832=0.621715
Xc=X52=1.752=0.875
Xd=X62=4.452=2.225
Xg=X92=11.904762=5.95238
Xh = X7 nt ( X4 // X8 ) = 2.1063
Xj = [X3 nt ( X4 // X8 ) ]/2 = 1.065664
Xaj = Xa // Xj = 0.363463
Xcdgh = Xc nt ( Xh // ( Xd nt Xg ) ) =2.5499
X∑N6 = X8 nt ( X4 // ( X3 nt ( Xaj // Xcdgh ) ) ) = 8.602665
Dòng ngắn mạch :
IN6=IcbXN1=91.648.602665=10.6525(kA)
Dòng điện xung kích :
ixk1=2*kxk*IN1=27.1169 (kA)
Với kxk = 1.8
Ngắn mạch tại điểm N7:
Hình10.4: Sơ đồ tính ngắn mạch tại điểm N7
Ta có :
Xa , Xc , Xd , Xg như cũ
Xk = ( X3 nt ( X4 // X8 )/3 =
Xack = Xc nt ( Xa // Xk)
Xdg = Xd nt Xg
X∑N7 = 8.654344
Dòng ngắn mạch :
IN6=IcbXN1=91.648.654344=10.58901(kA)
Dòng điện xung kích :
ixk1=2*kxk*IN1=26.954925 (kA)
Với kxk = 1.8
Ngắn mạch tại điểm N8
Hình10.5: Sơ đồ tính ngắn mạch tại điểm N8
Tính toán tương tự như trên ta có :
X∑N8 = 14.332747
Dòng ngắn mạch :
IN6=IcbXN1=91.6414.332747=6.3.93750kA)
Dòng điện xung kích :
ixk1=2*kxk*IN1=16.27583009 (kA)
Với kxk = 1.8
So saùnh caùc giaù trò doøng ngaén maïch taïi N6, N7, N8 choïn maùy caét caáp ñieän aùp 6kV vôùi doøng ngaén maïch laø 10.6525kA vaø doøng xung kích laø 27.41034kA
Doøng cöôõng böùc caáp ñieän aùp 6kV:
Choïn maùy caét khí SF6 8DA10 cuûa haõng SIEMENS
Baûng 10.6: Thoâng soá maùy caét 8DA10 [3, phuï luïc V.V, trang 237]
Uñm (kV)
Iñm (A)
Icaét ñm (kA)
Ilññ (kA)
Döõ lieäu choïn
6
630
10.7
27.4
8DA10
7.2
3150
40
110
Choïn dao caùch ly PB – 6/1000
Baûng 10.7: Thoâng soá dao caùch ly PB – 6/1000 [3, phuï luïc VI.I, trang 241]
Uñm (kV)
Iñm (A)
Ilññ (kA)
Döõ lieäu choïn
6
630
27.4
PB – 6/1000
6
1000
120
Choïn Aptomat cho caáp ñieän aùp 0.4kV
Aptomat ñöôïc choïn theo doøng laøm vieäc laâu daøi:
Tính ngaén maïch:
Ñieän khaùng cuûa heä thoáng:
Ta ñaõ tính doøng ngaén maïch ôû caáp ñieän aùp 6.3kV vaø coù doøng ngaén maïch lôùn nhaát taïi vò trí N6. Ta choïn aptomat taïi vò trí coù doøng ngaén maïch lôùn nhaát naøy hay vò trí coù toång trôû nhoû nhaát.
Ta coù 14.332747
Chuyeån qua caáp 0.4kV
Ñieän khaùng vaø ñieän trôû cuûa maùy bieán aùp:
Thaønh phaàn taùc duïng cuûa ñieän aùp ngaén maïch:
Thaønh phaàn phaûn khaùng cuûa ñieän aùp ngaén maïch:
Ñieän trôû vaø ñieän khaùng cuûa maùy bieán aùp:
Doøng ñieän ngaén maïch:
Doøng laøm vieäc cöïc ñaïi:
Choïn Aptomat CM2500N
Baûng 10.8: Thoâng soá Aptomat CM2500N [4, Baûng 3.5, trang 148]
Soá cöïc
Uñm (V)
Iñm (kA)
IN (kA)
Döõ lieäu choïn
400
2.03
19.65
CM2500N
3
690
2.5
50
Choïn caùp ñeán cuoän cao maùy bieán aùp töï duøng caáp 1
Caùp ñeán töø maùy phaùt:
Choïn caùp ñoàng caùch ñieän XLPE 24kV do ALCATEL cheá taïo loaïi 1 loõi, khoâng ñai theùp, vôùi doøng cho pheùp döôùi ñaát laø 395A, tieát dieän 185mm2 [4, baûng 4.41, trang 262]
Kieåm tra oån ñònh nhieät khi ngaén maïch:
Xem ngaén maïch laø ôû xa nguoàn trong thôøi gian toàn taïi laø 1 giaây:
Nhö vaäy caùp ñaõ choïn khoâng thoûa yeâu caàu. Choïn laïi caùp coù tieát dieän lôùn hôn, tieát dieän 400mm2
Ñeán töø nhaø phaân phoái 22kV
Choïn caùp ñoàng caùch ñieän XLPE 24kV do ALCATEL cheá taïo loaïi 1 loõi, khoâng ñai theùp, vôùi doøng cho pheùp döôùi ñaát laø 275A, tieát dieän 95mm2 [4, baûng 4.41, trang 262]
Kieåm tra oån ñònh nhieät khi ngaén maïch:
Xem ngaén maïch laø ôû xa nguoàn trong thôøi gian toàn taïi laø 1 giaây:
Nhö vaäy caùp ñaõ choïn thoûa yeâu caàu.
Choïn caùp cho caáp ñieän aùp 6kV
Doøng qua cuoän haï cuûa maùy bieán aùp töï duøng chính vaø maùy bieán aùp döï phoøng caáp 1:
Choïn hai caùp ñoàng caùch ñieän XLPE 7.2kV ñi song song do ALCATEL cheá taïo:
Choïn 2 caùp loaïi 1 loõi, khoâng ñai theùp, vôùi doøng cho pheùp moãi caùp döôùi ñaát laø 394A, tieát dieän 185mm2 [4, baûng 4.38, trang 259]
Kieåm tra oån ñònh nhieät khi ngaén maïch:
Xem ngaén maïch laø ôû xa nguoàn trong thôøi gian toàn taïi laø 1 giaây:
Nhö vaäy caùp ñaõ choïn thoûa yeâu caàu.
Choïn daây daãn cho caáp ñieän aùp 0.4kV
Coâng suaát töï duøng moät nhaùnh:
Choïn hai daây daãn ñi song song. Doøng cho pheùp moãi daây:
Choïn daây nhoâm AC ñaët ngoaøi trôøi coù caùc thoâng soá:
Baûng 10.9: Thoâng soá daây nhoâm loõi theùp [1, phuï luïc 8.12, trang 312]
Tieát dieän chuaån
Tieát dieän (mm2)
Ñöôøng kính (mm)
Ñieän trôû moät chieàu khi 200C
Doøng ñieän phuï taûi cho pheùp (A)
Nhoâm
Theùp
Daây daãn
Loõi theùp
Ñaët ngoaøi trôøi
Ñaët trong nhaø
150/24
149
24.2
17.1
6.3
0.194
445
365
Kieåm tra oån ñònh nhieät khi ngaén maïch
Xem ngaén maïch laø ôû xa nguoàn trong thôøi gian toàn taïi laø 1 giaây:
Nhö vaäy daây daãn ñaõ choïn khoâng thoûa yeâu caàu. Choïn laïi daây daãn coù tieát dieän lôùn hôn. Choïn daây coù tieát dieän 205mm2
Baûng 10.10: Thoâng soá daây nhoâm loõi theùp [1, phuï luïc 8.12, trang 312]
Tieát dieän chuaån
Tieát dieän (mm2)
Ñöôøng kính (mm)
Ñieän trôû moät chieàu khi 200C
Doøng ñieän phuï taûi cho pheùp (A)
Nhoâm
Theùp
Daây daãn
Loõi theùp
Ñaët ngoaøi trôøi
Ñaët trong nhaø
205/27
205
26.6
19.8
6.6
0.14
510
425
Tài liệu tham khảo
Huỳnh Nhơn, Thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp (phần điện), Nhà xuất bản Đại Học Quốc Gia TP.HCM, 2007.
Huỳnh Nhơn - Hồ Đắc Lộc, Trạm và nhà máy điện, Nhà xuất bản Đại Học Quốc Gia TP.HCM, 2006.
Nguyễn Hữu Khải, Thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp (phần điện), Nhà xuất bản Khoa Học và Kỹ Thuật Hà Nội, 2005.
Ngô Hồng Quang, Sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện từ 0.4 – 500kV, Nhà xuất bản Khoa Học và Kỹ Thuật Hà Nội, 2007.
Đào Quang Thạch - Phạm Văn Hòa, Phần điện trong nhà máy điện và trạm biến áp, Nhà xuất bản Khoa Học và Kỹ Thuật Hà Nội, 2005
J. Duncan Glove – Mukukutla S. Sarma, Power system analysis and design, Brooks/Cole, California, 2002.
David Bondansky, Nuclear Energy – Principles, practices and prospects, Spinger, New York, 2004.
Doe Fundamentals Handbook, Nuclear physics and reactor theory, Department of Energy, Washington D.C, 1993.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- TH127.docx