Thiết kế Nhà máy nhiệt điện gồm 4 tổ máy, công suất mỗi máy là 100 MW

phÝa nhµ m¸y cung cÊp : I’’NM = I CK(0). INM(¥) = I CK(¥). - Dßng ng¾n m¹ch t¹i N1 : I’’N1 = I’’HT + I’’NM = 3,64 + 3,01 = 6,65 (kA). IN1(¥) = IHT(¥) + INM(¥) = 3,64 + 2,41 = 6,05 (kA). - Dßng ®iÖn xung kÝch : IXKN1 = .Kxk. I’’N1 =.1,8.6,65 = 16,93 (kA) X4 * §iÓm ng¾n m¹ch N2: E 4 3 2 1 E X7 E X6 E EHT X1/ 0,022 X2/ 0,047 N2 X3/ 0,046 X8/ 0,084 X5/ 0,082 X12/0,156 X11 X9/0,156 X10 N2 - N2 lµ ®iÓm ng¾n m¹ch cã tÝnh chÊt ®èi xøng , sau khi thu gän s¬ ®å ta cã : EHT X13 = X1 + X2 + X13/ 0,092 X14 = X15/ 0,12 X15 = - GhÐp c¸c nguån E1,2 vµ E3,4 ta cã : X14/ 0,119 X16 = (X14 // X15) E1,2 E3,4 = - S¬ ®å tèi gi¶n lµ : E E HT X13/ 0,092 X16/ 0,06 1,2,3,4 - Nh¸nh hÖ thèng cã møc ®iÖn kh¸ng tÝnh to¸n lµ : XttHT = 3,772. - Dßng ng¾n m¹ch phÝa hÖ thèng t¹i mäi thêi ®iÓm : I’’HT =. - §iÖn kh¸ng tÝnh to¸n phÝa nhµ m¸y : XttNM = 0,28 - Tra ®­êng cong tÝnh to¸n ta cã : I CK(0) = 3,5 ; I CK(¥)= 2,3 - Dßng ng¾n m¹ch phÝa nhµ m¸y cung cÊp : I’’NM = I CK(0). I NM(¥) = I CK(¥). - Dßng ng¾n m¹ch t¹i N2 : I’’N2 = I’’HT + I’’NM = 5,457 + 8,27 = 13,727 (kA). IN2(¥) = I HT(¥) + INM(¥) = 5,457 + 5,43 = 10,887 (kA). - Dßng ®iÖn xung kÝch : IXKN2 = .Kxk. I’’N2 =.1,8. 13,727 = 34,94 (kA) * §iÓm ng¾n m¹ch N3 : X4 Nguån cung cÊp lµ c¸c m¸y ph¸t ®iÖn vµ hÖ thèng trõ m¸y ph¸t E1 : E 4 3 2 X7 E X6 E EHT X1/ 0,022 X2/ 0,047 X3/ 0,046 X8/ 0,084 X5/ 0,082 N3 X11/ 0,156 X10 X9 - Thu gän c¸c kh¸ng : EHT E2 N3 X12 = X1 + X2 + . X12/ 0,092 X13 = X5 = 0,082 X13/ 0,082 X14 = X14/ 0,12 X15/ 0,238 X15 = X6 + X9 = 0,082 + 0,156 = 0,238 - GhÐp nguån E2 víi nguån E3,4 ta cã : E3,4 X16 = (X14//X15) =. + S¬ ®å rót gän : X12/ 0,092 X16/ 0,08 E2,3,4 EHT X13/ 0,082 - BiÕn ®æi Y (X12, X13, X16) ® D(X17, X18) bá nh¸nh c©n b»ng ta cã : X17 = X12 + X13 + X18 = X13 + X16 + X17/ 0,2683 X18/ 0,2333 E 2,3,4 EHT - Nh¸nh hÖ thèng cã møc ®iÖn kh¸ng tÝnh to¸n lµ : XttHT = 11 - Dßng ng¾n m¹ch phÝa hÖ thèng t¹i mäi thêi ®iÓm : I’’HT =. - §iÖn kh¸ng tÝnh to¸n phÝa nhµ m¸y : XttNM = 0,823 - Tra ®­êng cong tÝnh to¸n ta cã : I CK(0) = 1,35 ; I CK(¥) = 1,55 - Dßng ng¾n m¹ch phÝa nhµ m¸y cung cÊp : I’’NM = I CK(0). INM(¥) = I CK(¥). - Dßng ng¾n m¹ch t¹i N3 : I’’N3 = I’’HT + I’’NM = 20,49 + 26,11 = 46,6 (kA). IN3(¥) = I HT(¥) + INM(¥) = 20,49 + 30,1 = 50,59 (kA). Dßng ®iÖn xung kÝch : IXKN3 = .Kxk. I’’N3 =.1,8.46,6 = 118,62 (kA). * §iÓm ng¾n m¹ch N’3 : E1 Nguån cung cÊp chØ cã m¸y ph¸t 1, ta cã s¬ ®å : XF / 0,156 - §iÖn kh¸ng tÝnh to¸n : Xtt = X’’d = XF. Tra ®­êng cong tÝnh to¸n ta cã : I CK(0) = 5,4 ; I CK(¥) = 2,55 - Dßng ng¾n m¹ch t¹i N’3 : I’’N’3 = I CK(0). IN’3(¥) = I CK(¥). - Dßng ®iÖn xung kÝch : Ng¾n m¹ch t¹i ®Çu cùc m¸y ph¸t nhiÖt ®iÖn ta chän : Kxk =1,91 IXKN’3 = I’’N’3 = .1,91.34,93 = 94,35. (kA) * §iÓm ng¾n m¹ch N4 : Nh»m chän khÝ cô ®iÖn m¹ch tù dïng, nguån cung cÊp gåm hÖ thèng vµ tÊt c¶ c¸c m¸y ph¸t cña nhµ m¸y ®iÖn thiÕt kÕ. Do ®ã ta cã : I’’N4 = I’’N3 + I’’N’3 = 46,6 + 34,93 = 81,53 (kA) IN4(¥) = IN3(¥) + IN’3(¥) = 50,59 + 16,5 = 67,09 (kA) - Dßng ®iÖn xung kÝch : IXKN4 = IXKN3 + IXKN’3 = 118,62 + 94,35 = 212,97 (kA) b¶ng kÕt qu¶ tÝnh to¸n ng¾n m¹ch Cho ph­¬ng ¸n I Dßng ®iÖn §iÓm NM I’’ (kA) I¥ (kA) Ixk(kA) N1 6,65 6,05 16,93 N2 13,727 10,887 34,94 N3 46,6 50,59 118,62 N’3 34,93 16,5 94,35 N4 81,53 67,09 212,97 F4 F2 3.3. Ph­¬ng ¸n II : - XÐt c¸c ®iÓm ng¾n m¹ch : ST HT 220 kV 110 kV N4 N3 N’3 N2 N1 F1 F3 N1 HT E X1 X2 X3 X4 S¬ ®å thay thÕ : X8 4 E E 2 X5 X7 1 N3 X9 3 E N4 E X6 X11 N’3 X10 N2 X12 N1 HT E X4 * §iÓm ng¾n m¹ch N1 : Nguån cung cÊp bao gåm tÊt c¶ c¸c m¸y ph¸t ®iÖn cña nhµ m¸y thiÕt kÕ vµ hÖ thèng. E2 E1 E3 X6 X9/ 0,156 X5/ 0,082 X10 X12/ 0,156 X8/ 0,084 E4 X11/ 0,156 X7/ 0,088 X2/ 0,047 X1/ 0,022 X3/ 0,046 - N1 lµ ®iÓm ng¾n m¹ch cã tÝnh chÊt ®èi xøng, sau khi thu gän s¬ ®å ta cã : EHT X13 = X1 + X2 = 0,022 + 0,047 = 0,069 X14 = X7 + X11 = 0,088 + 0,156 = 0,244 X13/ 0,069 X15 = X17/ 0,24 X14 0,244 X15/ 0,023 E4 N1 E3 X16 = X16/ 0,119 E1,2 X17 = X8 + X12 = 0,084 + 0,156 = 0,24 - GhÐp c¸c nguån E1,2 vµ E4 l¹i : X18 = (X16 // X17) Þ X18 = N1 - S¬ ®å thay thÕ : X14/ 0,244 E1,2,4 X18/ 0,08 X15/ 0,023 X13/ 0,069 EHT E3 - GhÐp c¸c nguån E1,2,4 vµ E3 l¹i : X19 = (X15 + X18)// X14 Þ X19 = = 0,072 - S¬ ®å tèi gi¶n lµ : E EHT X19 / 0,072 X13 / 0,069 1,2,3,4 - Nh¸nh hÖ thèng cã møc ®iÖn kh¸ng tÝnh to¸n lµ : XttHT = 2,829 + Dßng ng¾n m¹ch phÝa hÖ thèng t¹i mäi thêi ®iÓm b»ng nhau : I’’HT= = 3,64 (kA) - §iÖn kh¸ng tÝnh to¸n phÝa nhµ m¸y : XttNM = 0,34 - Tra ®­êng cong tÝnh to¸n ta cã : I CK(0) = 3,5 ; I CK(¥) = 2,19 - Dßng ng¾n m¹ch phÝa nhµ m¸y cung cÊp : I’’NM = I CK(0). INM(¥) = I CK(¥). - Dßng ng¾n m¹ch t¹i N1 : I’’N1 = I’’HT + I’’NM = 3,64 + 4,13 = 7,77 (kA). IN1(¥) = I HT(¥) + INM(¥) = 3,64 + 2,59 = 6,23 (kA). - Dßng ®iÖn xung kÝch : IXKN1 = .Kxk. I’’N1 =.1,8.7,77 = 19,78 (kA) HT E X4 * §iÓm ng¾n m¹ch N2 : E2 E1 E3 X6 S¬ ®å thay thÕ : X9/ 0,156 X5/ 0,082 X10 X12/ 0,156 X8/ 0,084 E4 X11/ 0,156 X7/ 0,088 X2/ 0,047 X1/ 0,022 N2 X3/ 0,046 - N2 lµ ®iÓm ng¾n m¹ch cã tÝnh chÊt ®èi xøng, sau khi thu gän s¬ ®å ta cã : EHT X13 = X1 + X2 = 0,022 + 0,047 = 0,069 X14 = X7 + X11 = 0,088 + 0,156 = 0,244 N2 X13/ 0,069 X15 = X17/ 0,24 X14 0,244 X15/ 0,023 E4 E3 X16 = X16/ 0,119 E1,2 X17 = X8 + X12 = 0,084 + 0,156 = 0,24 - BiÕn ®æi Y (X13, X14, X15) ® D(X18, X19) bá nh¸nh c©n b»ng ta cã : X18 = X13 + X15 + = 0,0985 X19 = X14 + X15 + = 0,3483 - GhÐp c¸c nguån E1,2 vµ E4 l¹i : X20 = (X16 // X17) Þ X20 = + S¬ ®å rót gän : X18/ 0,0985 X20/ 0,08 E1,2,4 EHT X19/ 0,3483 E3 - GhÐp c¸c nguån E1,2,4 vµ E3 l¹i : X21 = (X19 // X20) Þ X21 = = 0,065 + Ta cã s¬ ®å tèi gi¶n : X18/ 0,0985 X21/ 0,065 E1,2,3,4 EHT - Nh¸nh hÖ thèng cã møc ®iÖn kh¸ng tÝnh to¸n lµ : XttHT = 4,04 - Dßng ng¾n m¹ch phÝa hÖ thèng t¹i mäi thêi ®iÓm : I’’HT =. - §iÖn kh¸ng tÝnh to¸n phÝa nhµ m¸y : XttNM = 0,31 - Tra ®­êng cong tÝnh to¸n ta cã : I CK(0) = 3,4 ; I CK(¥) = 2,28 - Dßng ng¾n m¹ch phÝa nhµ m¸y cung cÊp : I’’NM = I CK(0). I NM(¥) = I CK(¥). - Dßng ng¾n m¹ch t¹i N2 : I’’N2 = I’’HT + I’’NM = 5,1 + 8,03 = 13,13 (kA). IN2(¥) = I HT(¥) + INM(¥) = 5,1 + 5,39 = 10,49(kA). - Dßng ®iÖn xung kÝch : IXKN2 = .Kxk. I’’N2 =.1,8.13,13 = 33,423 (kA) HT E X4 * §iÓm ng¾n m¹ch N3 : Nguån cung cÊp bao gåm hÖ thèng vµ tÊt c¶ c¸c m¸y ph¸t ®iÖn cña nhµ m¸y thiÕt kÕ trõ m¸y ph¸t E1. E2 E3 X6 X5/ 0,082 X10 X11/ 0,156 X8/ 0,084 E4 X9/ 0,156 X7/ 0,088 X1/ 0,022 X2/ 0,047 X3/ 0,046 N3 EHT - Thu gän s¬ ®å ta cã : X12/ 0,069 X12 = X1 + X2 = 0,022 + 0,047 = 0,069 X14/ 0,023 X13 = X7 + X9 = 0,088 + 0,156 = 0,244 X17/ 0,24 X13/ 0,244 X15 0,082 X16 0,238 X14 == 0,023 X15 = X5 = 0,082 N3 E2 E4 X16 = X6 + X10 = 0,082 + 0,156 = 0,238 X17 = X8 + X11 = 0,084 + 0,156 = 0,24 E3 - GhÐp c¸c nguån E2 vµ E4 l¹i : X18 = (X16 // X17) Þ X18 = - BiÕn ®æi Y (X12, X13, X14) ® D(X19, X20) bá nh¸nh c©n b»ng ta cã : X19 = X12 + X14 + = 0,0985 X20 = X13 + X14 + = 0,3483 - S¬ ®å thay thÕ : EHT N3 E3 X20/ 0,3483 X15/ 0,082 X19/ 0,0985 X18/ 0,119 E2,4 - GhÐp c¸c nguån E3 vµ E2,4 l¹i : X21 = (X20 // X18) Þ X21 = + S¬ ®å rót gän : X19/ 0,0985 X21/ 0,0887 E2,3,4 EHT X15/ 0,082 - BiÕn ®æi Y (X15, X19, X21) ® D(X22, X23) bá nh¸nh c©n b»ng ta cã : X22 = X15 + X21 + X23 = X19 + X15 + X23/ 0,2715 X22/ 0,2447 E 2,3,4 EHT - Nh¸nh hÖ thèng cã møc ®iÖn kh¸ng tÝnh to¸n lµ : XttHT = 11,13 - Dßng ng¾n m¹ch phÝa hÖ thèng t¹i mäi thêi ®iÓm : I’’HT =. - §iÖn kh¸ng tÝnh to¸n phÝa nhµ m¸y : XttNM = 1,15 - Tra ®­êng cong tÝnh to¸n ta cã : I CK(0) = 0,9 ; I CK(¥) = 1,17 - Dßng ng¾n m¹ch phÝa nhµ m¸y cung cÊp : I’’NM = I CK(0). INM(¥) = I CK(¥). - Dßng ng¾n m¹ch t¹i N3 : I’’N3 = I’’HT + I’’NM = 20,255 + 23,3 = 43,555 (kA). IN3(¥) = I HT(¥) + INM(¥) = 20,255 + 30,275 = 50,53 (kA). - Dßng ®iÖn xung kÝch : IXKN3 = .Kxk. I’’N3 =.1,8.43,555 = 110,87 (kA). * §iÓm ng¾n m¹ch N’3 : E1 - Nguån cung cÊp chØ cã m¸y ph¸t 1, ta cã s¬ ®å : XF / 0,156 - §iÖn kh¸ng tÝnh to¸n : Xtt = X’’d = XF. Tra ®­êng cong tÝnh to¸n ta cã : I CK(0) = 5,4 ; I CK(¥) = 2,55 - Dßng ng¾n m¹ch t¹i N’3 : I’’N’3 = I CK(0). IN’3(¥) = I CK(¥). - Dßng ®iÖn xung kÝch : Ng¾n m¹ch t¹i ®Çu cùc m¸y ph¸t nhiÖt ®iÖn ta chän : Kxk =1,91 IXKN’3 = I’’N’3 = .1,91.34,93 = 94,35. (kA) * §iÓm ng¾n m¹ch N4 : Nh»m chän khÝ cô ®iÖn m¹ch tù dïng, nguån cung cÊp gåm hÖ thèng vµ tÊt c¶ c¸c m¸y ph¸t cña nhµ m¸y ®iÖn thiÕt kÕ. Do ®ã ta cã : I’’N4 = I’’N3 + I’’N’3 = 43,555 + 34,93 = 78,485 (kA) IN4(¥) = IN3(¥) + IN’3(¥) = 50,53 + 16,5 = 67,03 (kA) - Dßng ®iÖn xung kÝch : IXKN4 = IXKN3 + IXKN’3 = 110,87 + 94,35 = 205,22 (kA) b¶ng kÕt qu¶ tÝnh to¸n ng¾n m¹ch Cho ph­¬ng ¸n Ii Dßng ®iÖn §iÓm NM I’’ (kA) I¥ (kA) Ixk(kA) N1 7,77 6,23 19,78 N2 13,13 10,49 33,423 N3 43,555 34,93 78,485 N’3 50,53 16,5 67,03 N4 110,87 94,35 205,22 Ch­¬ng IV So s¸nh kinh tÕ - kü thuËT chän ph­¬ng ¸n tèi ­u I. Chän m¸y c¾t ®iÖn : C¶ hai ph­¬ng ¸n c¸c m¸y c¾t ®iÖn ®­îc chän s¬ bé theo ®iÒu kiÖn sau : + Lo¹i m¸y c¾t ®iÖn. + §iÖn ¸p ®Þnh møc : U®mMC Um¹ng + Dßng ®iÖn ®Þnh møc : I®mMC Icb + KiÓm tra æn ®Þnh nhiÖt : I2nh .tnh BN + KiÓm tra æn ®Þnh ®éng : Il®® Ixk + §iÒu kiÖn c¾t :Ic¾tMC I’’ Dùa vµo kÕt qu¶ tÝnh to¸n dßng c­ìng bøc vµ dßng ®iÖn ng¾n m¹ch ta cã thÓ lùa chän m¸y c¾t cho c¸c cÊp ®iÖn ¸p nh­ trong b¶ng sau ®©y : - Chän m¸y c¾t ®iÖn cho ph­¬ng ¸n I : CÊp ®iÖn ¸p (kV) §iÓm ng¾n m¹ch §¹i l­îng tÝnh to¸n Lo¹i m¸y c¾t §¹i l­îng ®Þnh møc Icb (kA) IN (kA) Ixk (kA) U®m (kV) I®m (kA) Ic¾t ®m (kA) Il®® (kA) 220 N1 0,62 6,65 6,05 16,93 245 4 40 100 110 N2 0,65 13,727 10,887 34,94 123 4 40 100 10 N3 6,79 46,6 50,59 118,62 12 12,5 80 225 - Chän m¸y c¾t ®iÖn cho ph­¬ng ¸n II : CÊp ®iÖn ¸p (kV) §iÓm ng¾n m¹ch §¹i l­îng tÝnh to¸n Lo¹i m¸y c¾t §¹i l­îng ®Þnh møc Icb (kA) IN (kA) Ixk (kA) U®m (kV) I®m (kA) Ic¾t ®m (kA) Il®® (kA) 220 N1 0,62 7,77 6,23 19,78 245 4 40 100 110 N2 0,65 13,13 10,49 33,423 123 4 40 100 10 N3 6,79 43,555 34,93 78,485 12 12,5 80 225 C¸c m¸y c¾t ë trªn cã dßng ®iÖn ®Þnh møc lín h¬n 1000 A nªn kh«ng cÇn kiÓm tra æn ®Þnh nhiÖt . II. Chän s¬ ®å thanh gãp : - PhÝa 220 kV ta chän s¬ ®å hÖ thèng 2 thanh gãp . - PhÝa 110 kV ta chän s¬ ®å hÖ thèng 2 thanh gãp . - PhÝa 10 kV ta kh«ng cÇn dïng thanh gãp ®iÖn ¸p m¸y ph¸t. II. TÝnh to¸n kinh tÕ : - §Ó tÝnh to¸n kinh tÕ, kü thuËt cho mét ph­¬ng ¸n ta cÇn tÝnh ®Õn vèn ®Çu t­ vµ phÝ tæn vËn hµnh hµng n¨m cña nã. Khi so s¸nh gi÷a c¸c ph­¬ng ¸n vÒ vèn ®Çu t­ vµ phÝ tæn vËn hµnh do söa ch÷a thay thÕ, ta chØ xÐt ®Õn nh÷ng phÇn tö kh¸c nhau trong ph­¬ng ¸n, cô thÓ lµ m¸y biÕn ¸p, m¸y c¾t. - Nh­ vËy, vèn ®Çu t­ cña mét ph­¬ng ¸n ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc : V = VB + VTB . Trong ®ã : +Vèn ®Çu t­ m¸y biÕn ¸p : VB = å kBi .VBi kBi lµ hÖ sè tÝnh ®Õn tiÒn chuyªn chë vµ x©y l¾p m¸y biÕn ¸p. + Vèn ®Çu t­ thiÕt bÞ ph©n phèi : VTB = å ni .VTBi (VTBi = VMCi) - Chi phÝ vËn hµnh : P =Pkh + PDA + TiÒn khÊu hao hµng n¨m vÒ vèn vµ söa ch÷a lín : Pkh = akh.V (akh = 6,4 %) + TiÒn tæn thÊt ®iÖn n¨ng hµng n¨m : PDA = b.DA (b =500 ®/kWh) §Ó so s¸nh kinh tÕ c¸c ph­¬ng ¸n ta so s¸nh hai chØ tiªu vÒ vèn vµ chi phÝ vËn hµnh hµng n¨m. 4.1. Ph­¬ng ¸n I : 1. Vèn ®Çu t­ : a.Vèn ®Çu t­ cho m¸y biÕn ¸p : (VB) - Ph­¬ng ¸n nµy cã : Hai m¸y biÕn ¸p tù ngÉu bªn 220 kV, gi¸ mét m¸y lµ : 265.103 R. VËy chi phÝ lµ: 2.265.103.40.103 = 21200.106 (VN§) Hai m¸y biÕn ¸p hai d©y quÊn bªn 110 KV gi¸ mét m¸y lµ :130.103 R VËy chi phÝ lµ : 2.130.103.40.103 = 10400.106 (VN§) Ta lÊy : - PhÝa 220 kV: kB = 1,3 cho MBA tù ngÉu ; - PhÝa 110 kV: kB = 1,5 cho MBA hai d©y quÊn ; VB = (1,3.21200+1,5.10400).106 = 43160.106 (VN§) b.TÝnh vèn ®Çu t­ thiÕt bÞ ph©n phèi : VTBPP = n1. VTBPP1 + n2. VTBPP2 + n3. VTBPP3 + ...... n1, n2, n3 : lµ sè m¹ch cña thiÕt bÞ ph©n phèi, øng víi cÊp ®iÖn ¸p U1, U2 , U3 .Trong s¬ ®å ®· chän : VTBPP1 , VTBPP2 , VTBPP3 : gi¸ mçi m¹ch cña thiÕt bÞ t­¬ng øng víi cÊp ®iÖn ¸p U1, U2 , U3 . Bao gåm c¶ tiÒn mua ,chuyªn chë vµ x©y l¾p. Tõ s¬ ®å trªn ta thÊy - PhÝa 220 kV cã 2 m¹ch ®­êng d©y cïng 2 m¹ch m¸y biÕn ¸p víi 5 m¹ch m¸y c¾t, gi¸ mçi m¹ch lµ: 75.103 $ = 75.103.15.103 (VN§) - PhÝa 110 KV cã 6 m¹ch ®­êng d©y vµ 4 m¹ch m¸y biÕn ¸p víi 11 m¹ch m¸y c¾t, gi¸ mçi m¹ch lµ : 45.103 $ = 45.103.15.103 (VN§) - PhÝa 10,5 KV cã 2 m¹ch m¸y c¾t, gi¸ mçi m¹ch lµ: 20.103 $ = 20.103.15.103 (VN§) VËy tæng vèn ®Çu t­ thiÕt bÞ ph©n phèi lµ : VTBPP = (5.75 + 11.45 +2.20).15.106 = 13650.106 (VN§). * Tæng vèn ®Çu t­ cña ph­¬ng ¸n I lµ: V1 = VB + VTB = 43160.106 + 13650.106 = 56810.106 (VN§). 2. TÝnh phÝ tæn vËn hµnh hµng n¨m : P =Pkh + PDA Ta cã : Pkh = akh.V (akh = 6,4 %) Þ PK = 6,4%. 56810.106 = 3635,84.106 (VN§) - TiÒn tæn thÊt ®iÖn n¨ng hµng n¨m : PDA = b.DA = 500. 10965161,04 = 5482,58.106 (VN§) - Chi phÝ vËn hµnh cho ph­¬ng ¸n I: P1 =Pkh + PDA = 3635,84.106 + 5482,58.106 = 9118,42.106 (VN§). - Chi phÝ tÝnh to¸n cña ph­¬ng ¸n I lµ : (a®m = 0,15) C1 = P1 + a®m .V1 = 9118,42.106 + 0,15.56810.106 = 17639,92.106 (VN§) 4.2. Ph­¬ng ¸n II : 1. Vèn ®Çu t­ : a.Vèn ®Çu t­ cho m¸y biÕn ¸p : (VB) - Ph­¬ng ¸n nµy cã : Hai m¸y biÕn ¸p tù ngÉu bªn 220 kV, gi¸ mét m¸y lµ : 265.103 R. VËy chi phÝ lµ: 2.265.103.40.103 = 21200.106 (VN§) M¸y biÕn ¸p hai d©y quÊn phÝa 220 kV, gi¸ mét m¸y lµ :162.103 R VËy chi phÝ lµ : 162.103.40.103 = 6480.106(VN§) M¸y biÕn ¸p hai d©y quÊn phÝa 110 kV gi¸ mét m¸y lµ :130.103 R VËy chi phÝ lµ : 130.103.40.103 = 5200.106(VN§) - PhÝa 220 kV : kB = 1,3 cho MBA tù ngÉu; kB = 1,4 cho MBA hai d©y quÊn . - PhÝa 110 kV : kB = 1,5 cho MBA hai d©y quÊn . VB = (1,3.21200 + 1,4.6480 + 1,5.5200 ).106 = 44432.106 (VN§). b. TÝnh vèn thiÕt bÞ ph©n phèi : VTBPP = n1. VTBPP1 + n2. VTBPP2 + n3. VTBPP3 + ...... n1, n2, n3 sè m¹ch cña thiÕt bÞ ph©n phèi, øng víi cÊp ®iÖn ¸p U1, U2 , U3 .Trong s¬ ®å ®· chän VTBPP1 , VTBPP2 , VTBPP3 : gi¸ mçi m¹ch cña thiÕt bÞ t­¬ng øng víi cÊp ®iÖn ¸p U1, U2 , U3 . Bao gåm c¶ tiÒn mua , chuyªn chë vµ x©y l¾p. - PhÝa 220 kV cã 2 m¹ch ®­êng d©y cïng 3 m¹ch m¸y biÕn ¸p víi 6 m¹ch m¸y c¾t, gi¸ mçi m¹ch lµ: 75.103 $ = 75.103.15.103 (VN§) - PhÝa 110 KV cã 6 m¹ch ®­êng d©y vµ 3 m¹ch m¸y biÕn ¸p víi 10 m¹ch m¸y c¾t, gi¸ mçi m¹ch lµ : 45.103 $ = 45.103.15.103 (VN§) - PhÝa 10,5 KV cã 2 m¹ch m¸y c¾t, gi¸ mçi m¹ch lµ: 20.103 $ = 20.103.15.103 (VN§) VËy tæng vèn ®Çu t­ thiÕt bÞ ph©n phèi lµ : VTBPP = (6.75 + 10.45 +2.20).15.106 = 14100.106 (VN§). Tæng vèn ®Çu t­ cña ph­¬ng ¸n II lµ: V2 = VB + VTB = 44432.106 + 14100.106 = 58532.106 (VN§). 2. TÝnh phÝ tæn vËn hµnh n¨m : P =Pkh + PDA Ta cã : Pkh = akh.V (akh = 6,4 %) Þ PK = 6,4%. 58532.106 =3746,048.106 (VN§) TiÒn tæn thÊt ®iÖn n¨ng hµng n¨m : PDA = b.DA = 500. 10606188,16 = 5303,09.106 (VN§) - Chi phÝ vËn hµnh cho ph­¬ng ¸n II: P2 =Pkh + PDA = 3746,048.106 + 5303,09.106 = 9049,138.106 (VN§). - Chi phÝ tÝnh to¸n cña ph­¬ng ¸n II lµ : (a®m = 0,15) C2 = P2 + a®m .V2 = 9049,138.106 + 0,15. 58532.106 = 17828,938.106 (VN§) Tõ kÕt qu¶ tÝnh to¸n kinh tÕ cho hai ph­¬ng ¸n trªn ta lËp ®­îc b¶ng kÕt qu¶ ®Ó so s¸nh vÒ mÆt kinh tÕ : Ph­¬ng ¸n Vèn ®Çu t­ (V) .106 (VN§) Chi phÝ vËn hµnh (P) .106 (VN§) Chi phÝ tÝnh to¸n (C) .106 (VN§) I 56810 9118,42 17639,92 II 58532 9049,138 17828,938 * NhËn xÐt : + Vèn ®Çu t­ ph­¬ng ¸n II > ph­¬ng ¸n I . + Chi phÝ vËn hµnh ph­¬ng ¸n II < ph­¬ng ¸n I . + Chi phÝ tÝnh to¸n ph­¬ng ¸n II > ph­¬ng ¸n I . - Thêi gian thu håi vèn ®Çu t­ tiªu chuÈn : T®m = = 6,67 - Thêi gian thu håi vèn ®Çu t­ chªnh lÖch : T = = 24,85 * Ta thÊy : T > T®m Ph­¬ng ¸n hîp lý vÒ mÆt kinh tÕ lµ ph­¬ng ¸n cã vèn ®Çu t­ nháÞ ph­¬ng ¸n I (Chi phÝ tÝnh to¸n ph­¬ng ¸n I < ph­¬ng ¸n II ). Do ®ã , lùa chän ph­¬ng ¸n I lµ tèi ­u. ch­¬ng v chän khÝ cô ®iÖn vµ thanh dÉn I. Chän thanh dÉn : Nh÷ng thiÕt bÞ chÝnh trong nhµ m¸y ®iÖn ( m¸y ph¸t, m¸y biÕn ¸p ) cïng víi c¸c khÝ cô ®iÖn ( m¸y c¾t ®iÖn, dao c¸ch ly, kh¸ng ®iÖn ...) ®­îc nèi víi nhau b»ng thanh dÉn, thanh gãp vµ c¸p ®iÖn lùc. Thanh dÉn, thanh gãp cã hai lo¹i chÝnh: thanh dÉn cøng, thanh dÉn mÒm. Thanh dÉn cøng th­êng lµm b»ng ®ång hoÆc nh«m, vµ th­êng ®­îc dïng tõ ®Çu cùc m¸y ph¸t ®Õn gian m¸y, dïng lµm thanh gãp ®iÖn ¸p m¸y ph¸t, ®o¹n tõ cÊp ®iÖn ¸p m¸y ph¸t ®Õn m¸y biÕn ¸p tù dïng ... Cßn thanh dÉn mÒm dïng ®Ó lµm thanh gãp, thanh dÉn cho thiÕt bÞ ngoµi trêi cã ®iÖn ¸p tõ 35 KV trë lªn. 5.1. Chän thanh dÉn cho m¹ch m¸y ph¸t (thanh dÉn cøng): Chän tiÕt diÖn : TiÕt diÖn cña thanh dÉn ®­îc chän theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng l©u dµi cho phÐp : Icp > Icb . Trong ®ã dßng ®iÖn cho phÐp cÇn ph¶i ®­îc hiÖu chØnh theo nhiÖt ®é m«i tr­êng (khi mµ nhiÖt ®é m«i tr­êng xung quanh kh¸c víi nhiÖt ®é ®Þnh møc) . Víi gi¶ thiÕt lµ dïng thanh dÉn ®ång cã nhiÖt ®é l©u dµi cho phÐp lµ 70 0C , nhiÖt ®é m«i tr­êng xung quanh lµ 35 0C nhiÖt ®é m«i tr­êng tÝnh to¸n ®· qui ®Þnh lµ 25 0C , ta cã hÖ sè hiÖu chØnh theo nhiÖt ®é sÏ lµ : khc = - VËy ta cã : Icp.Khc Icb Þ Icp (kA). Ta biÕt r»ng khi dßng nhá th× cã thÓ dïng thanh dÉn cøng h×nh ch÷ nhËt, nh­ng khi dßng ®iÖn trªn 3000 (A) th× dïng thanh dÉn h×nh m¸ng ®Ó gi¶m hiÖu øng mÆt ngoµi vµ hiÖu øng gÇn, ®ång thêi còng lµ t¨ng kh¶ n¨ng lµm m¸t cho chóng. Do ®ã c¨n cø vµo dßng cho phÐp ®· tÝnh ®­îc ë trªn ta chän thanh dÉn h×nh m¸ng b»ng ®ång, cã c¸c th«ng sè cho nh­ trong b¶ng sau : KÝch th­íc (mm) TiÕt diÖn mét cùc (mm2) M« men trë kh¸ng (cm3) M« men qu¸n tÝnh (cm4) Dßng ®iÖn cho phÐp (A) h b c r Mét thanh Hai thanh Mét thanh Hai thanh 175 80 8 12 2440 Wx-x Wy-y Wyo-yo Jx-x Jy-y Jyo-yo 122 25 250 1070 114 2190 8550 d y Y r h X y Trong ®ã h ,b ,c lµ c¸c kÝch th­íc vµ W lµ c¸c gi¸ trÞ m«men trë kh¸ng cña thanh dÉn. Cô thÓ ta cã h×nh d¸ng cña thanh dÉn nh­ sau : b h KiÓm tra æn ®Þnh nhiÖt khi ng¾n m¹ch : Bëi v× thanh dÉn cã dßng cho phÐp lín h¬n 1000 (A) nªn kh«ng cÇn kiÓm tra æn ®Þnh nhiÖt. KiÓm tra æn ®Þnh ®éng : Theo tiªu chuÈn ®é bÒn c¬, øng suÊt cña vËt liÖu thanh dÉn kh«ng ®­îc lín h¬n øng suÊt cho phÐp cña nã, cã nghÜa lµ : stt scp - §èi víi nh«m th× øng suÊt cho phÐp lµ 700 kG/cm2,cßn ®èi víi ®ång th× øng suÊt cho phÐp lµ 1400 kG/cm2. §èi víi thanh dÉn ghÐp th× øng suÊt trong vËt liÖu thanh dÉn bao gåm cã hai thµnh phÇn : øng suÊt do lùc t¸c dông gi÷a c¸c pha g©y ra, vµ øng suÊt do lùc t­¬ng t¸c cña c¸c thanh trong cïng mét pha g©y nªn. + X¸c ®Þnh lùc t¸c dông lªn thanh dÉn pha gi÷a trªn chiÒu dµi kho¶ng v­ît theo c«ng thøc : Ftt =1,76.10 –8.i2xk (kG). Trong ®ã : - ixk: dßng ®iÖn xung kÝch cña ng¾n m¹ch ba pha (A) - l1 : kho¶ng c¸ch hai sø liÒn nhau cña mét pha (cm) - a : kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c pha (cm) Víi cÊp ®iÖn ¸p m¸y ph¸t lµ : 10 kV, cã thÓ chän l1 =120 (cm) vµ kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c pha a = 60 (cm), vËy lùc t¸c dông lªn thanh dÉn khi ®ã sÏ lµ : Ftt =1,76.10 –8..(101,82.103)2 = 364,93 (kG). - X¸c ®Þnh m«men uèn t¸c dông lªn mét nhÞp cña thanh dÉn : M1 = = 4379,15 (KG.cm) VËy øng suÊt do lùc t¸c dông gi÷a c¸c pha g©y nªn: s1 = 17,52 (kG/cm2) + Lùc t¸c dông t­¬ng hç gi÷a c¸c thanh trong mét pha trªn chiÒu dµi l2 gi÷a c¸c miÕng ®Öm sÏ lµ : F2 = 0,51.10 –8.i2xk V× vËy ta cã lùc t¸c dông t­¬ng hç gi÷a c¸c thanh cïng mét pha g©y nªn trªn 1 cm chiÒu dµi lµ: F2 = 0,51.10 –8.i2xk = 0,51.10-8..(101,82.103)2 = 3,02 (kG/cm) - Khi ®ã m«men uèn do lùc t¸c dông t­¬ng hç gi÷a c¸c thanh trong cïng mét pha g©y nªn : M2 = = 0,25 (kG.cm) + Cuèi cïng ta cã ®iÒu kiÖn ®Ó ®¶m b¶o æn ®Þnh ®éng cña thanh dÉn sÏ lµ : stt = s1 + s2 = s1 + scp. Trong ®ã gi¸ trÞ scp ®· biÕt vµ ®­îc lÊy b»ng 1400 kG/cm2 .Do ®ã ta cã thÓ x¸c ®Þnh ®­îc kho¶ng c¸ch lín nhÊt gi÷a hai miÕng ®Öm lµ : l2max = Víi gi¶ thiÕt chän kho¶ng c¸ch gi÷a hai miÕng ®Öm gÇn nhau ®óng b»ng kho¶ng c¸ch gi÷a hai sø th× ®Ó ®¶m b¶o æn ®Þnh ®éng ,gi¸ trÞ l2max tÝnh ®­îc ph¶i tháa m·n : l2max l1 Thay sè vµo ta tÝnh ®­îc : l2max =370,58 (cm) > l1 = 120 (cm) + Khi xÐt ®Õn dao ®éng riªng cña thanh dÉn th× ®iÒu kiÖn ®Ó æn ®Þnh ®éng cho thanh dÉn lµ dao ®éng riªng cña thanh dÉn ph¶i n»m ngoµi giíi h¹n 45- 55 Hz vµ 90- 110 Hz ®Ó tr¸nh céng h­ëng tÇn sè , tÇn sè riªng cña dao ®éng thanh dÉn ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc : Wr = Trong ®ã : - l : chiÒu dµi thanh dÉn gi÷a hai sø (l = 120 cm) - E : m« men ®µn håi cña vËt liÖu (ECU = 1,1.106 kG/cm2) - : m« men qu¸n tÝnh (= 2190 cm4) - S : tiÕt diÖn thanh dÉn 2.24,4 = 48,8 cm2 - g : khèi l­îng riªng cña vËt liÖu (gcu = 8,93 g/cm3 ) Þ Wr = = 595,95 (Hz) TÇn sè nµy n»m ngoµi giíi h¹n, do ®ã tháa m·n ®iÒu kiÖn æn ®Þnh ®éng khi xÐt ®Õn dao ®éng riªng cña thanh dÉn . 5.2. Chän sø ®ì : Sø ®ì ®­îc chän theo c¸c ®iÒu kiÖn sau : - Lo¹i sø . - §iÖn ¸p : U®m S U®m mg. - KiÓm tra æn ®Þnh ®éng : §iÒu kiÖn ®é bÒn cña sø lµ : F’tt Fcp = 0,6.Fph Trong ®ã : Fcp : lùc cho phÐp t¸c dông lªn ®Çu sø (kG) Fph : lùc ph¸ ho¹i ®Þnh møc cña sø (kG) F’tt = Ftt. Ftt : lùc tÝnh to¸n trªn kho¶ng v­ît cña thanh dÉn. Chän lo¹i sø ®Æt trong nhµ : 0f-10-3000YT3 cã c¸c th«ng sè: Lo¹i sø §iÖn ¸p ®Þnh møc (kV) §iÖn ¸p duy tr× ë tr¹ng th¸i kh« (kV) Lùc ph¸ ho¹i nhá nhÊt Fph (kG) ChiÒu cao H (mm) 0f-10-3000YT3 10 47 3000 154 Thanh dÉn Ftt F’tt H’= 241,5 mm H=154 mm Sø Víi chiÒu cao cña thanh dÉn h = 175 mm ®· chän : H’ = 154 + = 241,5 mm. Suy ra : F’tt = Ftt.= 364,93.= 572,28 (kG) Fcp = 0,6.Fph = 0,6.3000 =1800 (kG) > 572,28 (kG) = F’tt VËy sø ®· chän tháa m·n ®iÒu kiÖn æn ®Þnh ®éng. 5.3. Chän thanh gãp mÒm phÝa cao ¸p : (220 kV) a. Chän tiÕt diÖn: TiÕt diÖn cña thanh dÉn vµ thanh gãp mÒm ®­îc chän theo ®iÒu kiÖn dßng ®iÖn cho phÐp trong chÕ ®é lµm viÖc l©u dµi : I’cp = Icp.khc Icb. Theo tÝnh to¸n tõ c¸c phÇn tr­íc ta cã :dßng ®iÖn c­ìng bøc lín nhÊt phÝa cao ¸p cña nhµ m¸y thiÕt kÕ lµ :Icb = 0,62 kA ; khc = 0,88. VËy dßng ®iÖn cho phÐp qua d©y dÉn trong chÕ ®é lµm viÖc l©u dµi lµ : Icp.Khc Icb ® Icp (kA). VËy víi dßng cho phÐp 700 (A) ta cã thÓ chän lo¹i d©y nh«m lâi thÐp cã dßng ®iÖn phô t¶i cho phÐp lµ : 835 (A) .§ã lµ lo¹i d©y AC-400/22 cã c¸c th«ng sè sau TiÕt diÖn chuÈn nh«m/thÐp tiÕt diÖn (mm2) ®­êng kÝnh (mm) Icp (A) nh«m thÐp d©y dÉn lâi thÐp 400/22 394,0 22 26,6 6 835 b. KiÓm tra æn ®Þnh nhiÖt : §iÒu kiÖn ®¶m b¶o æn ®Þnh nhiÖt : qN qNcp. Hay : Schän Smin = -Trong ®ã : BN : lµ xung l­îng nhiÖt khi ng¾n m¹ch. C : h»ng sè tïy thuéc vµo lo¹i vËt liÖu d©y dÉn .Víi d©y AC cã C = 79. * TÝnh xung l­îng nhiÖt (BN) : BN = BN-CK + BN-KCK - Xung l­îng nhiÖt cña thµnh phÇn chu kú x¸c ®Þnh theo ph­¬ng ph¸p gi¶i tÝch ®å thÞ : ( gi¶ thiÕt thêi gian tån t¹i ng¾n m¹ch lµ 1 (s) ) + Theo kÕt qu¶ tÝnh to¸n ng¾n m¹ch ë ch­¬ng III : (Ng¾n m¹ch t¹i ®iÓm N1) Dßng ng¾n m¹ch phÝa hÖ thèng t¹i mäi thêi ®iÓm ®Òu b»ng nhau:I’’HT =3,64 (kA) +) XttNM = 0,39 t¹i thêi ®iÓm t = 0 Þ I CK(0) = 2,55 I’’NM = I CK(0). I’’N1 = I’’HT + I’’NM = 3,64 + 3,01 = 6,65 (kA). * TÝnh to¸n t­¬ng tù ta cã : T¹i : t = 0,1 Þ ICK(0,1) = 2,65 Þ I’’NM(0,1) = 3,13 (kA) I’’N1(0,1) = I’’HT(0,1) + I’’NM(0,1) = 3,64 + 3,13 = 6,77 (kA) T¹i : t = 0,2 Þ ICK(0,2) = 2,51 Þ I’’NM(0,2) = 2,965(kA) I’’N1(0,2) = I’’HT(0,2) + I’’NM(0,2) = 3,64 2,965= 6,605 (kA) T¹i : t = 0,5 Þ ICK(0,5) = 1,9 Þ I’’NM(0,5) = 2,24(kA) I’’N1(0,5) = I’’HT(0,5) + I’’NM(0,5) = 3,64 + 2,24 = 5,88 (kA) T¹i : t = 1 Þ ICK(1) = 2,52 Þ I’’NM(1) = 2,976(kA) I’’N1(1) = I’’HT(1) + I’’NM(1) = 3,64 + 2,976= 6,616 (kA) B¶ng kÕt qu¶ : Thêi gian (s) Dßng ®iÖn 0 0,1 0,2 0,5 1 IN1(kA) 6,65 6,77 6,605 5,88 6,616 I2tb1 = = 45,03 (kA2) ; I2tb2 = = 44,73 (kA2) I2tb3 = = 39,1 (kA2) ; I2tb4 = = 39,17 (kA2) Víi Dt = 0,1; 0,2; 0,3; 0,5. Tõ ®ã ta cã : BN-CK = 0,1. 45,03 + 0,2. 44,73 + 0,3. 39,1 + 0,5.39,17 = 44,764 (kA2.s) - Khi ®ã ta cã thÓ tÝnh gÇn ®óng xung l­îng nhiÖt cña thµnh phÇn dßng ®iÖn ng¾n m¹ch kh«ng chu kú : BN-KCK = (I’’N1)2.Ta = 6,652.0,05 = 2,21 (kA2.s) * VËy xung l­îng nhiÖt cña dßng ng¾n m¹ch t¹i N1 lµ : BN = BN-CK + BN-KCK = 44,764 + 2,21 = 46.974 (kA2.s) TiÕt diÖn d©y dÉn nhá nhÊt ®¶m b¶o æn ®Þnh nhiÖt ë cÊp ®iÖn ¸p 220 kV : Smin = .103 = 86,75 mm2. D©y dÉn ®· chän tháa m·n ®iÒu kiÖn æn ®Þnh nhiÖt. c. KiÓm tra ®iÒu kiÖn vÇng quang : §iÒu kiÖn :UvqU®m Trong ®ã Uvq lµ ®iÖn ¸p tíi h¹n ®Ó ph¸t sinh vÇng quang.NÕu nh­ d©y dÉn ba pha ®­îc bè trÝ trªn ba ®Ønh cña tam gi¸c ®Òu th× ®iÖn ¸p vÇng quang ®­îc tÝnh nh­ sau : Uvq = 84.m.r.lg (kV) m : hÖ sè xÐt ®Õn ®é xï x× bÒ mÆt d©y dÉn. (m = 0,85) r : b¸n kÝnh ngoµi cña d©y dÉn (cm) a : kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c pha cña d©y dÉn. Víi lo¹i d©y dÉn ®· chän : r = 1,2 (cm) ; a = 500 (cm), ta cã : Uvq = 84.m.r.lg = 84.0,85.1,2.lg= 224,46 (kV) > U®m=220 (kV) D©y AC- 300/39 tháa m·n ®iÒu kiÖn vÇng quang V× vËy , thanh dÉn mÒm vµ thanh gãp cña m¹ch cao ¸p ®­îc chän lµ lo¹i d©y AC-400/22. 5.4. Chän thanh gãp mÒm phÝa trung ¸p :(110 kV) a. Chän tiÕt diÖn: TiÕt diÖn cña thanh dÉn vµ thanh gãp mÒm ®­îc chän theo ®iÒu kiÖn dßng ®iÖn cho phÐp trong chÕ ®é lµm viÖc l©u dµi : I’cp = Icp.khc Icb. Theo tÝnh to¸n tõ c¸c phÇn tr­íc ta cã :dßng ®iÖn c­ìng bøc lín nhÊt phÝa cao ¸p cña nhµ m¸y thiÕt kÕ lµ :Icb = 0,65 kA ; khc =0,88. VËy dßng ®iÖn cho phÐp qua d©y dÉn trong chÕ ®é lµm viÖc l©u dµi lµ : Icp.Khc Icb ® Icp (kA). VËy víi dßng cho phÐp 738 (A) ta cã thÓ chän lo¹i d©y nh«m lâi thÐp cã dßng ®iÖn phô t¶i cho phÐp lµ : 835 (A) .§ã lµ lo¹i d©y AC-400/22 cã c¸c th«ng sè sau TiÕt diÖn chuÈn nh«m/thÐp tiÕt diÖn (mm2) ®­êng kÝnh (mm) Icp (A) nh«m thÐp d©y dÉn lâi thÐp 400/22 394 22 26,6 6 835 b. KiÓm tra æn ®Þnh nhiÖt : §iÒu kiÖn ®¶m b¶o æn ®Þnh nhiÖt : qN qNcp. Hay : Schän Smin = -Trong ®ã : BN : lµ xung l­îng nhiÖt khi ng¾n m¹ch. C : h»ng sè tïy thuéc vµo lo¹i vËt liÖu d©y dÉn .Víi d©y AC cã C = 79. * TÝnh xung l­îng nhiÖt (BN) : BN = BN-CK + BN-KCK - Xung l­îng nhiÖt cña thµnh phÇn chu kú x¸c ®Þnh theo ph­¬ng ph¸p gi¶i tÝch ®å thÞ : ( gi¶ thiÕt thêi gian tån t¹i ng¾n m¹ch lµ 1 (s) ) + Theo kÕt qu¶ tÝnh to¸n ng¾n m¹ch ë ch­¬ng III : (Ng¾n m¹ch t¹i ®iÓm N2) Dßng ng¾n m¹ch phÝa hÖ thèng t¹i mäi thêi ®iÓm ®Òu b»ng nhau: I’’HT =5,457 (kA) +) XttNM = 0,28t¹i thêi ®iÓm t = 0 Þ I CK(0) = 3,5 I’’NM = I CK(0). I’’N2 = I’’HT + I’’NM = 5,457 + 8,27 = 13,727 (kA). * TÝnh to¸n t­¬ng tù ta cã : T¹i : t = 0,1 Þ I’’N1(0,1) = 9,21 (kA) t = 0,2 Þ I’’N1(0,2) = 8,5 (kA) t = 0,5 Þ I’’N1(0,5) = 5,316 (kA) t = 1 Þ I’’N1(1) = 8,74 (kA) B¶ng kÕt qu¶ : Thêi gian (s) Dßng ®iÖn 0 0,1 0,2 0,5 1 IN2(kA) 13,727 9,21 8,5 5,316 8,74 I2tb1 = = 136,63 (kA2) ; I2tb2 = = 78,54 (kA2) I2tb3 = = 50,25 (kA2) ; I2tb4 = = 52,32 (kA2) Víi Dt = 0,1; 0,2; 0,3; 0,5. Tõ ®ã ta cã : BN-CK = 0,1. 136,63 + 0,2. 78,54 + 0,3. 50,25 + 0,5. 52,32 = 70,61 (kA2.s) - Khi ®ã ta cã thÓ tÝnh gÇn ®óng xung l­îng nhiÖt cña thµnh phÇn dßng ®iÖn ng¾n m¹ch kh«ng chu kú : BN-KCK = (I’’N1)2.Ta = 13,7272.0,05 = 9,42 (kA2.s) * VËy xung l­îng nhiÖt cña dßng ng¾n m¹ch t¹i N2 lµ : BN = BN-CK + BN-KCK = 70,61 + 9,42 = 80,03 (kA2.s) TiÕt diÖn d©y dÉn nhá nhÊt ®¶m b¶o æn ®Þnh nhiÖt ë cÊp ®iÖn ¸p 220 kV : Smin = .103 = 113,24 mm2. D©y dÉn ®· chän tháa m·n ®iÒu kiÖn æn ®Þnh nhiÖt. c. KiÓm tra ®iÒu kiÖn vÇng quang : Uvq U®m Trong ®ã Uvq lµ ®iÖn ¸p tíi h¹n ®Ó ph¸t sinh vÇng quang.NÕu nh­ d©y dÉn ba pha ®­îc bè trÝ trªn ba ®Ønh cña tam gi¸c ®Òu th× ®iÖn ¸p vÇng quang ®­îc tÝnh nh­ sau : Uvq = 84.m.r.lg (kV) m : hÖ sè xÐt ®Õn ®é xï x× bÒ mÆt d©y dÉn. (m = 0,85) r : b¸n kÝnh ngoµi cña d©y dÉn (cm) a : kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c pha cña d©y dÉn. Víi lo¹i d©y dÉn ®· chän : r = 1,33 (cm) ; a = 300 (cm), ta cã : Uvq = 84.m.r.lg = 84.0,85.1,33.lg= 223,47 (kV) > U®m= 220 (kV) Tháa m·n ®iÒu kiÖn vÇng quang. V× vËy , thanh dÉn mÒm vµ thanh gãp cña m¹ch trung ¸p ®­îc chän lµ lo¹i d©y AC- 400/22 . 5.5. Chän dao c¸ch ly : Dao c¸ch ly ®­îc chän theo c¸c ®iÒu kiÖn sau : + Lo¹i dao c¸ch ly. + §iÖn ¸p : U®mcl Um¹ng + Dßng ®iÖn : I®mcl Ilvcb + æn ®Þnh nhiÖt : I2nh .tnh BN + æn ®Þnh ®éng : Il®® Ixk - Ta thÊy r»ng dao c¸ch ly ®­îc chän t­¬ng ®èi gièng m¸y c¾t .Víi dao c¸ch ly cã dßng ®Þnh møc trªn 1000 A th× kh«ng cÇn kiÓm tra æn ®Þnh nhiÖt khi ng¾n m¹ch. - C¨n cø vµo gi¸ trÞ dßng c­ìng bøc, dßng ®iÖn xung kÝch ®· cã vµ ®iÒu kiÖn ë trªn ta cã thÓ chän dao c¸ch ly cã sè liÖu ghi trong b¶ng sau : CÊp ®iÖn ¸p (kV) §¹i l­îng tÝnh to¸n Lo¹i dao c¸ch ly §¹i l­îng ®Þnh møc Icb (kA) IN (kA) Ixk (kA) U®m (kV) I®m (kA) Il®® (kA) 220 0,62 6,65 6,05 SGC-245/1250 245 1,25 80 110 0,65 13,727 10,887 SGCP-123/1250 123 1,25 80 10 6,79 46,6 50,59 PBK-20/7000 20 7 250 * Trong ®ã , dao c¸ch ly ë cÊp ®iÖn ¸p 220 kV vµ 110kV lµ dao c¸ch ly quay trong mÆt ph¼ng ngang cña h·ng : groupe schneider. 5.6. Chän m¸y biÕn ®iÖn ¸p BU : Chän BU theo ®iÒu kiÖn : + §iÖn ¸p : U®mBU =Um¹ng + CÊp chÝnh x¸c : 0,5 +C«ng suÊt ®Þnh møc : S2®mBU S2 * Chän BU cho cÊp ®iÖn ¸p 10,5 kV nh­ sau : - Dông cô phÝa thø cÊp lµ c«ng t¬ nªn dïng hai biÕn ®iÖn ¸p nèi d©y theo V/V : U®m =10,5 kV cÊp chÝnh x¸c 0,5. Phô t¶i cña BU cÇn ph¶i ph©n bè cho c¶ hai biÕn ®iÖn ¸p nh­ b¶ng sau : Tªn ®ång hå KiÓu Phô t¶i pha AB Phô t¶i pha BC P(W) Q(VAR) P(W) Q(VAR) V«n kÕ B-2 7,2 O¸t kÕ 341 1,8 1,8 O¸t kÕ ph¶n kh¸ng 342/1 1,8 1,8 O¸t kÕ tù ghi - 33 8,3 8,3 TÇn sè kÕ - 340 6,5 C«ng t¬ - 670 0,66 1,62 0,66 1,62 C«ng t¬ ph¶n kh¸ng WT-672 0,66 1,62 0,66 1,62 Tæng 20,4 3,24 19,72 3,24 - BiÕn ®iÖn ¸p AB : S2 = = 20,7 VA cos j = =0,98 - BiÕn ®iÖn ¸p BC : S2 = = 19,99 VA cos j = = 0,99 Ta chän BU cã c¸c th«ng sè sau : Lo¹i BU CÊp ®iÖn ¸p (kV) §iÖn ¸p ®Þnh møc (V) C«ng suÊt ®Þnh møc (VA) øng víi cÊp chÝnh x¸c C«ng suÊt cùc ®¹i (VA) cuén s¬ cÊp cuén thø cÊp chÝnh 0,5 HOM-10 10 10000 100 75 640 * Chän d©y dÉn nèi tõ BU ®Õn c¸c ®ång hå ®o : - Chän d©y dÉn nèi tõ m¸y biÕn ®iÖn ¸p ®Õn dông cô ®o theo hai ®iÒu kiÖn sau : + Tæn thÊt ®iÖn ¸p trªn d©y dÉn,kh«ng ®­îc lín h¬n 0,5% ®iÖn ¸p ®Þnh møc thø cÊp (tr­êng hîp cã ®ång hå ®o ®iÖn n¨ng). + Theo ®iÒu kiÖn ®é bÒn c¬ : tiÕt diÖn nhá nhÊt ®èi víi d©y ®ång lµ 1,5 mm2,®èi víi d©y nh«m lµ 2,5 mm2. X¸c ®Þnh dßng trong d©y dÉn a, b , c : Ia ==0,207 A Ic ==0,199 A Coi Ia = Ic = 0,2 A vµ cos jab = cos jbc = 1 ® Ib =.0,2 = 0,34 A §iÖn ¸p gi¸ng trªn d©y a vµ b : D U =(Ia + Ib ).r = (Ia + Ib ). Gi¶ sö kho¶ng c¸ch ®Æt c¸c ®ång hå ®o tíi BU lµ 50 m vµ dïng d©y dÉn ®ång cã r = 0,0175 W.mm2/m.V× cã c«ng t¬ nªn D U = 0,5 .VËy tiÕt diÖn d©y dÉn lµ : S = 0,945 mm2. Theo yªu cÇu ®é bÒn c¬ ta chän d©y dÉn cã tiÕt diÖn lµ : 1,5 (mm2) * Chän BU cho cÊp ®iÖn ¸p 110 kV vµ 220 kV : - Phô t¶i phÝa thø cÊp cña BU phÝa 110 kV vµ 220 kV th­êng lµ c¸c cuén d©y ®iÖn ¸p cña ®ång hå cã tæng trë lín,c«ng suÊt nhá nªn kh«ng cÇn tÝnh to¸n phô t¶i. - NhiÖm vô chÝnh lµ kiÓm tra c¸ch ®iÖn vµ ®o ®iÖn ¸p nªn ta chän ®ång hå cã th«ng sè sau : Lo¹i BU CÊp ®iÖn ¸p (kV) §iÖn ¸p ®Þnh møc (V) C«ng suÊt ®Þnh møc (VA) øng víi cÊp chÝnh x¸c C«ng suÊt cùc ®¹i (VA) cuén s¬ cÊp cuén thø cÊp chÝnh cuén thø cÊp phô 1 HKF-110-57 110 110000/ 100/ 100 600 2000 HKF-220-58 220 220000/ 100/ 100 600 2000 5.7. Chän m¸y biÕn dßng ®iÖn BI : - M¸y biÕn dßng ®iÖn ®­îc chän theo ®iÒu kiÖn sau : S¬ ®å nèi d©y tïy thuéc vµo nhiÖm vô cña biÕn dßng, kiÓu biÕn dßng tïy thuéc vµo vÞ trÝ ®Æt biÕn dßng. + §iÖn ¸p : U®mBI U®m m¹ng + Dßng ®iÖn :I®mBI Ilvcb + CÊp chÝnh x¸c : 0,5. * Chän biÕn dßng ®iÖn cho cÊp ®iÖn ¸p m¸y ph¸t : Tõ s¬ ®å nèi d©y c¸c dông cô ®o l­êng vµo BI ta x¸c ®Þnh ®­îc phô t¶i thø cÊp cña BI : STT Tªn dông cô Lo¹i Phô t¶i (VA) 1 Ampe mÐt Э-302 1 1 1 2 O¸t kÕ t¸c dông Д-341 5 0 5 3 O¸t kÕ tù ghi Д-342/1 5 0 5 4 O¸t kÕ ph¶n kh¸ng Д-33 10 0 10 5 C«ng t¬ t¸c dông Д-670 2,5 0 2,5 6 C«ng t¬ ph¶ kh¸ng ИT-672 2,5 5 2,5 Tæng céng 26 6 26 Phô t¶i c¸c pha lµ : - Pha A : SA = 26 (VA) - Pha B : SB = 6 (VA) - Pha C : Sc = 26 (VA) Phô t¶i pha A vµ pha C lµ lín nhÊt : 26 (VA). + §iÖn ¸p : U®mBI U®m m¹ng =10,5 (kV) + Dßng ®iÖn :I®mBI Ilvcb = 6,79 (kA) + CÊp chÝnh x¸c : 0,5. Ta chän BI cho cÊp ®iÖn ¸p m¸y ph¸t 10,5 kV lo¹i : TШΛ-20-1 cã c¸c th«ng sè sau : Lo¹i BI U®m(kV) Dßng ®iÖn ®Þnh møc(A) CÊp chÝnh x¸c hay ký hiÖu cuén thø cÊp Phô t¶i ®Þnh møc øng víi cÊp chÝnh x¸c (W) S¬ cÊp Thø cÊp 0,5 TШΛ-20-1 20 8000 5 0,5 1,2 CÊp chÝnh x¸c 0,5 : Z2®m =1,2 (W) - Chän d©y dÉn tõ BI ®Õn c¸c phô t¶i : LÊy l = ltt = 50 m ( BI theo s¬ ®å h×nh sao hoµn toµn ) - Tæng trë dông cô ®o m¾c vµo pha A hay pha C lµ : Zådc = =1,04 (W) §Ó ®¶m b¶o ®é chÝnh x¸c ,yªu cÇu tæng phô t¶i phÝa thø cÊp Z2 (c¶ d©y dÉn) kh«ng v­ît qu¸ phô t¶i ®Þnh møc BI : Z2 = Zådc + Zdd Z2®m Þ Z2®m - Zådc Zdd = Tõ ®ã suy ra tiÕt diÖn d©y dÉn : S = 5,47 mm2. Ta chän d©y dÉn ®ång cã tiÕt diÖn 6 mm2 lµm d©y dÉn tõ BI tíi dông cô ®o. - M¸y biÕn dßng kh«ng cÇn kiÓm tra æn ®Þnh nhiÖt v× : cã dßng ®Þnh møc s¬ cÊp lín h¬n 1000 (A). - M¸y biÕn dßng kh«ng cÇn kiÓm tra æn ®Þnh ®éng v× : nã quyÕt ®Þnh bëi ®iÒu kiÖn æn ®Þnh ®éng thanh dÉn m¹ch m¸y ph¸t. * Chän biÕn dßng ®iÖn cho cÊp ®iÖn ¸p 110 kV vµ 220 kV : Chän theo ®iÒu kiÖn : + §iÖn ¸p : U®mBI U®m m¹ng + Dßng ®iÖn :I®mBI Ilvcb Víi cÊp ®iÖn ¸p 110 kV cã : Icb = 0,65 (kA) Víi cÊp ®iÖn ¸p 220 kV cã : Icb = 0,62 (kA) Ta chän BI cã c¸c th«ng sè sau : Lo¹i BI U®m kV Dßng ®iÖn ®Þnh møc (A) CÊp chÝnh x¸c hay ký hiÖu cuén thø cÊp Phô t¶i ®Þnh møc øng víi cÊp chÝnh x¸c (W) Béi sè æn ®Þnh ®éng Il®® kA S¬ cÊp Thø cÊp 0,5 TFH-110M 110 1500 5 0,5 0,8 75 - TFH-220-3T 220 1200 1 P2 50 - 108 - M¸y biÕn dßng kh«ng cÇn kiÓm tra æn ®Þnh nhiÖt v× : cã dßng ®Þnh møc s¬ cÊp lín h¬n 1000 (A). - KiÓm tra æn ®Þnh ®éng : .Kldd.I®mSC ixk. + Lo¹i BI : TFH-110M cã Kldd =75 ; I®mSC =1,5 kA Ta cã : .Kldd.I®mSC =.75.1,5 = 159,1 > ixk = 28,23 (kA) Þ tháa m·n ®iÒu kiÖn æn ®Þnh ®éng. + Lo¹i BI : TFH-220-3T cã Il®® =108 kA > ixk = 11,79 (kA). Þ tháa m·n ®iÒu kiÖn æn ®Þnh ®éng. Hai lo¹i m¸y biÕn dßng chän cho cÊp ®iÖn ¸p trung vµ cao ¸p ®Òu tháa m·n ®iÒu kiÖn æn ®Þnh nhiÖt vµ æn ®Þnh ®éng. VARh a W W VAr Wh c b A B A A C B A A MC f V F 2-HOM-10 C S¬ ®å nèi dông cô ®o vµo BU vµ BI 5.8. Chän c¸p vµ kh¸ng ®iÖn ®­êng d©y : 5.8.1. Chän c¸p cho phô t¶i ®Þa ph­¬ng : a. Chän tiÕt diÖn : Phô t¶i ®Þa ph­¬ng bao gåm ; cã 3 ®­êng d©y kÐp 3 MW …… km 4 ®­êng d©y ®¬n 2 MW …… km víi hÖ sè cos j = 0,86. TiÕt diÖn cña c¸p ®­îc chän theo mËt ®é kinh tÕ cña dßng ®iªn Jkt , ®­îc x¸c ®Þnh theo biÓu thøc : Skt = mm2 Ibt : dßng ®iÖn lµm viÖc b×nh th­êng Jkt : mËt ®é dßng ®iÖn kinh tÕ. Ta tÝnh ®­îc thêi gian sö dông c«ng suÊt cùc ®¹i nh­ sau : Tmax =365..( 12,1.7 + 18,6.5 + 14,88.6 + 11,16.6) = 7618 (h) Víi Tmax = 7618 (h) > 5000 (h) vµ sö dông c¸p c¸ch ®iÖn b»ng giÊy tÈm dÇu lâi nh«m th× t­¬ng øng cã Jkt = 1,2 A/mm2. - Dßng lµm viÖc b×nh th­êng cña c¸p : Ibt = = 95,91 (A) - TiÕt diÖn kinh tÕ : Skt = = = 79,925 mm2. VËy c¨n cø vµo tiÕt diÖn kinh tÕ tÝnh ®­îc ta chän c¸p ba lâi b»ng nh«m c¸ch ®iÖn b»ng giÊy tÈm dÇu nhùa th«ng vµ chÊt dÎo kh«ng ch¸y, ®Æt trong ®Êt. Chän c¸p cã tiÕt diÖn : S = 95 mm2 ; Icp = 205 (A) b. KiÓm tra ®iÒu kiÖn ph¸t nãng cña c¸p : * Khi c¸p lµm viÖc b×nh th­êng ( ph¸t nãng l©u dµi ) : CÇn tháa m·n ®iÒu kiÖn : I’cp Ibt I’cp = k1.k2.Icp k1 : hÖ sè hiÖu chØnh theo m«i tr­êng ®Æt c¸p. k2 : hÖ sè hiÖu chØnh theo sè c¸p ®Æt song song. Víi c¸p 10 KV : Kho¶ng c¸ch gi÷a hai c¸p ®Æt song song lµ 100 (mm). + NhiÖt ®é ph¸t nãng cho phÐp lµ : cp = 60 0C. + NhiÖt ®é thùc tÕ n¬i ®Æt c¸p : 0 = 25 0C + NhiÖt ®é tÝnh to¸n tiªu chuÈn : o®m =15 0C. k1 = k2 = 0,9 ®èi víi c¸p kÐp. * Khi c¸p lµm viÖc trong t×nh tr¹ng c­ìng bøc : Theo qui tr×nh thiÕt bÞ ®iÖn, c¸c c¸p cã c¸ch ®iÖn b»ng giÊy tÈm dÇu, ®iÖn ¸p kh«ng qu¸ 10 KV ,trong ®iÒu kiÖn lµm viÖc b×nh th­êng dßng ®iÖn qua chóng kh«ng v­ît qu¸ 80 % dßng cho phÐp ( ®· hiÖu chØnh ) .Khi sù cè cã thÓ cho phÐp qu¸ t¶i 30 % trong thêi gian kh«ng qu¸ 5 ngµy ®ªm . + §iÒu kiÖn kiÓm tra : 1,3. k1.k2.Icp ³ Icb - Dßng lµm viÖc c­ìng bøc qua c¸p khi ®øt mét sîi : Icb = 2.Ibt = 2.95,91 = 191,82 (A) - VËy ta cã : 1,3. k1.k2.Icp =1,3. 0,88. 0,9. 205 = 211,1 > Icb = 191,82 (A). - Tãm l¹i : C¸p ®· chän tháa m·n ®iÒu kiÖn ph¸t nãng . 5.8.2. Chän kh¸ng ®iÖn : a. CÊp ®iÖn ¸p ®Þnh møc cña kh¸ng : U®m K = Ul­íi = 10 kV. b. X¸c ®Þnh dßng c­ìng bøc lín nhÊt qua kh¸ng : X¸c ®Þnh dßng ®iÖn lµm viÖc c­ìng bøc qua kh¸ng. Tõ s¬ ®å cung cÊp ®iÖn cho tíi phô t¶i ®Þa ph­¬ng ta cã c«ng suÊt qua kh¸ng lóc b×nh th­êng vµ lóc sù cè mét kh¸ng nh­ sau: N4 N6 N5 70 mm2 K2 K1 120 mm2 3 km C«ng suÊt (MW) Tr¹ng th¸i Kh¸ng I Kh¸ng II B×nh th­êng 6 6 Kh¸ng I sù cè 0 12 Kh¸ng II sù cè 12 0 Dßng c­ìng bøc ®­îc chän theo kh¸ng cã phô t¶i lín nhÊt : Icb = Þ Icb = = 1,023 (kA) Ta chän kh¸ng ®¬n d©y nh«m : PbA-10-750 : U®m = 10 (kV) ; I®m = 750 (A) - T¹i tr¹m ®Þa ph­¬ng ®Æt m¸y c¾t hîp bé cã dßng c¾t lµ : 20 kA), thêi gian c¾t lµ : 0,4 (s). ( Thêi gian c¾t ng¾n m¹ch cña l­íi ph©n phèi t¹i hé tiªu thô lµ : t2 = 0,4 (s) ; cña l­íi cung cÊp lµ : t1 = 0,4 + 0,3 = 0,7 (s)). - Dïng c¸p nh«m tiÕt diÖn bÐ nhÊt lµ : 50 mm2 . - X¸c ®Þnh ®iÖn kh¸ng : Xk% cña kh¸ng ®iÖn : §iÖn kh¸ng cña kh¸ng ®iÖn ®­êng d©y dïng cho phô t¶i ®Þa ph­¬ng ®­îc chän sao cho ®¶m b¶o h¹n chÕ dßng ng¾n m¹ch nhá h¬n hay b»ng dßng c¾t ®Þnh møc cña m¸y c¾t vµ ®¶m b¶o æn ®Þnh nhiÖt cho c¸p cã tiÕt diÖn ®· chän. §Ó thiÕt bÞ ph©n phèi ®ì cång kÒnh th­êng dïng mét kh¸ng cho mét sè ®­êng d©y . Trong ®iÒu kiÖn lµm viÖc b×nh th­êng, dßng qua kh¸ng chÝnh lµ dßng qua phô t¶i, do ®ã tæn thÊt ®iÖn ¸p trªn kh«ng lín. V× vËy mµ ®iÖn kh¸ng ph¶i chän kh«ng qu¸ 8 % víi kh¸ng ®¬n vµ kh«ng qu¸ 16 % víi kh¸ng kÐp . * S¬ ®å thay thÕ : Chän Scb = 100 MVA vµ ng¾n m¹ch t¹i N4 cã IN4 = 81,53kA. Icba = = 5,5 kA - VËy ®iÖn kh¸ng cña hÖ thèng tÝnh ®Õn ®iÓm ng¾n m¹ch N4 lµ : XHT = = 0,067 XHT - §iÖn kh¸ng cña c¸p 1 lµ : N4 XK XC2 N5 XC1 = 0,218. - Dßng æn ®Þnh nhiÖt cña c¸p S1 : XC1 InhS1 = = 10,218 kA - Dßng æn ®Þnh nhiÖt cña c¸p S2 : InhS2 = = 7,115 kA N6 - §iÖn kh¸ng tæng tÝnh ®Õn ®iÓm N-6 lµ : Xå = = 0,773 - Ta cã : Xå = XHT + XK + XC1 - §iÖn kh¸ng cña kh¸ng ®iÖn sÏ lµ : XK = Xå – XHT - XC1 = 0,773 – 0,067 – 0,218 = 0,488 Þ XK% = Xk. .100 = 0,488. .100 = 6,65. * Ta chän lo¹i kh¸ng ®iÖn ®¬n d©y nh«m : PbA-10-750-8 : U®mK =10 (kV) : I®mK = 750 (A) : XK% = 6,65 %. Dßng ®iÖn æn ®Þnh ®éng 22,2 (kA) Tæn thÊt ®Þnh møc 1 pha : 9,1 (kW) . - TÝnh to¸n kiÓm tra l¹i kh¸ng ®iÖn ®· chän : * TÝnh to¸n kiÓm tra l¹i kh¸ng ®· chän t¹i ®iÓm ng¾n m¹ch N5 : XK = XK%.0,0665. 0,4876. - Dßng ®iÖn ng¾n m¹ch t¹i N5 lµ : I’’N5 = 9,92 (kA) IC®m = 20 (kA) ; InhS1 = 10,218 (kA) Þ tháa m·n ®iÒu kiÖn : I’’N5 £ (IC®m ; Inh S1 ) * TÝnh to¸n kiÓm tra l¹i kh¸ng ®· chän t¹i ®iÓm ng¾n m¹ch N6 : XK = XK%.0,0665. 0,4876. - Dßng ®iÖn ng¾n m¹ch t¹i N6 lµ : I’’N6 = 7,12 (kA) IC®m = 20 (kA) ; InhS2 = 7,115 (kA). Þ tháa m·n ®iÒu kiÖn : I’’N6 £ (IC®m ; Inh S2 ) -) æn ®Þnh ®éng cña kh¸ng ®iÖn : + Dßng æn ®Þnh ®éng : 22,2 (kA). - KiÓm tra æn ®Þnh ®éng : ixk = kxk..IN6 = 1,8..7,12 = 18,12 (kA) < 22,2 (kA). Þ Tháa m·n . 5.9. Chän chèng sÐt van : Chèng sÐt van lµ thiÕt bÞ ®­îc ghÐp song song víi thiÕt bÞ ®iÖn ®Ó b¶o vÖ chèng qu¸ ®iÖn ¸p khÝ quyÓn. Khi xuÊt hiÖn qu¸ ®iÖn ¸p, nã sÏ phãng ®iÖn tr­íc lµm gi¶m trÞ sè qu¸ ®iÖn ¸p ®Æt trªn c¸ch ®iÖn cña thiÕt bÞ vµ khi hÕt qu¸ ®iÖn ¸p sÏ tù ®éng dËp hå quang xoay chiÒu, phôc håi tr¹ng th¸i lµm viÖc b×nh th­êng. 5.9.1 Chän chèng sÐt van cho thanh gãp : Trªn c¸c thanh gãp 220 kV vµ 110 kV ®Æt c¸c chèng sÐt van víi nhiÖm vô quan träng lµ chèng qu¸ ®iÖn ¸p truyÒn tõ ®­êng d©y vµo tr¹m. C¸c chèng sÐt van nµy ®­îc chän theo ®iÖn ¸p ®Þnh møc cña tr¹m. Trªn thanh gãp 110 kV ta chän chèng sÐt van lo¹i PBC- 110 cã U®m = 110 kV, ®Æt trªn c¶ ba pha. 5.9.2 Chän chèng sÐt van cho m¸y biÕn ¸p : a. Chèng sÐt van cho m¸y tù ngÉu : C¸c m¸y biÕn ¸p tô ngÉu do cã sù liªn hÖ vÒ ®iÖn gi÷a cao vµ trung ¸p nªn sãng ®iÖn ¸p cã thÓ truyÒn tõ cao ¸p sang trung ¸p hoÆc ng­îc l¹i. V× vËy ,ë c¸c ®Çu ra cao ¸p vµ trung ¸p cña c¸c m¸y biÕn ¸p tù ngÉu ta ph¶i ®Æt c¸c chèng sÐt van. - PhÝa cao ¸p cña m¸y biÕn ¸p tù ngÉu ta chän chèng sÐt van lo¹i PBC-220 cã U®m = 220 kV, ®Æt c¶ ba pha. - PhÝa trung ¸p cña m¸y biÕn ¸p tù ngÉu ta chän chèng sÐt van lo¹i PBC-110 cã U®m = 110 kV, ®Æt c¶ ba pha. b. Chèng sÐt van cho m¸y biÕn ¸p hai cuén d©y : MÆc dï trªn thanh gãp 220 kV cã ®Æt c¸c chèng sÐt van nh­ng ®«i khi cã nh÷ng ®­êng s¾t cã biªn ®é lín truyÒn vµo tr¹m, c¸c chèng sÐt van ë ®©y phãng ®iÖn. §iÖn ¸p d­ cßn l¹i truyÒn tíi cuén d©y cña m¸y biÕn ¸p vÉn rÊt lín cã thÓ ph¸ háng c¸ch ®iÖn cña cuén d©y,®Æc biÖt lµ phÇn c¸ch ®iÖn ë gÇn trung tÝnh nÕu trung tÝnh c¸ch ®iÖn. V× vËy t¹i trung tÝnh cña m¸y biÕn ¸p hai cuén d©y cÇn bè trÝ mét chèng sÐt van. Tuy nhiªn do ®iÖn c¶m cña cuén d©y m¸y biÕn ¸p biªn ®é ®­êng sÐt khi tíi ®iÓm trung tÝnh sÏ gi¶m mét phÇn, do ®ã chèng sÐt van ®Æt ë trung tÝnh ®­îc chän cã ®iÖn ¸p ®Þnh møc gi¶m mét cÊp. Ta chän chèng sÐt van lo¹i PBC-110 cã U®m = 110 kV CH¦¥NG VI S¬ ®å tù dïng vµ m¸y biÕn ¸p tù dïng 6.1. S¬ ®å nèi ®iÖn tù dïng : + §iÖn tù dïng lµ mét phÇn ®iÖn n¨ng kh«ng lín nh­ng l¹i gi÷ mét phÇn quan träng trong qu¸ tr×nh vËn hµnh nhµ m¸y ®iÖn, nã ®¶m b¶o ho¹t ®éng cña nhµ m¸y: nh­ chuÈn bÞ nhiªn liÖu, vËn chuyÓn nhiªn liÖu, b¬m n­íc tuÇn hoµn, qu¹t giã, th¾p s¸ng, ®iÒu khiÓn, tÝn hiÖu vµ liªn l¹c ... + §iÖn tù dïng trong nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn c¬ b¶n cã thÓ chia lµm hai phÇn : - Mét phÇn cung cÊp cho c¸c m¸y c«ng t¸c ®¶m b¶o sù lµm viÖc cña lß vµ tua bin c¸c tæ m¸y. - PhÇn kia cung cÊp cho c¸c m¸y c«ng t¸c phôc vô chung kh«ng liªn quan trùc tiÕp ®Õn lß h¬i vµ tuabin nh­ng l¹i cÇn thiÕt cho sù lµm viÖc cña nhµ m¸y. Ta chän s¬ ®å tù dïng theo nguyªn t¾c kinh tÕ vµ ®¶m b¶o cung cÊp ®iÖn liªn tôc,®èi víi nhµ m¸y ®iÖn thiÕt kÕ ta dïng hai cÊp ®iÖn ¸p tù dïng:6 kVvµ 0,4 kV. 6.2. Chän m¸y biÕn ¸p tù dïng : 6.2.1. Chän m¸y biÕn ¸p tù dïng cÊp I : C¸c m¸y nµy cã nhiÖm vô nhËn ®iÖn tõ thanh c¸i 10,5 kV cung cÊp cho phô t¶i tù dïng cÊp ®iÖn ¸p 6 kV cßn l¹i cung cÊp tiÕp cho phô t¶i cÊp ®iÖn ¸p 380/220 V. C«ng suÊt ®Þnh møc cña m¸y biÕn ¸p c«ng t¸c bËc mét cã thÓ x¸c ®Þnh tõ biÓu thøc sau : SB®m ³ +åS2.K2 - Trong ®ã : + åP1 : Tæng c«ng suÊt tÝnh to¸n cña c¸c m¸y c«ng t¸c tíi ®éng c¬ 6 KV nèi vµo ph©n ®o¹n xÐt.(kW) + åS2 : Tæng c«ng suÊt ®Þnh møc cña m¸y biÕn ¸p bËc hai nèi vµo ph©n ®o¹n xÐt. + K1 : hÖ sè ®ång thêi cã tÝnh ®Õn sù kh«ng ®Çy t¶i cña c¸c m¸y c«ng t¸c cña ®éng c¬ 6 kV. + h1 vµ cosj1 : hiÖu suÊt vµ hÖ sè c«ng suÊt cña ®éng c¬ 6 kV. Tû sè : th­êng lÊy b»ng 0,9. HÖ sè ®ång thêi K2 còng lÊy gÇn ®óng b»ng 0,9. Nªn ta cã : SB®m ³ (åP1 + åS2).0,9 Trong ph¹m vi thiÕt kÕ ta chän c«ng suÊt cña m¸y biÕn ¸p tù dïng cÊp I theo c«ng suÊt tù dïng cùc ®¹i cña toµn nhµ m¸y : Stdmax = 28,236MVA VËy c«ng suÊt m¸y biÕn ¸p tù dïng cÊp I lµ : S®mB ³ .Stdmax Þ S®mB ³ .28,236 = 7,059 MVA. Tra b¶ng chän lo¹i m¸y biÕn ¸p : TMHC-1000/10,5 cã c¸c th«ng sè sau : Lo¹i S®mB (kVA) §iÖn ¸p (kV) Tæn thÊt (kW) UN% Io% cuén cao cuén h¹ D Po D PN TMHC 1000 10,5 6,3 12,3 85 14 0,8 * M¸y biÕn ¸p dù tr÷ : ®­îc chän phï hîp víi môc ®Ých cña chóng : m¸y biÕn ¸p dù tr÷ chØ phôc vô ®Ó thay thÕ m¸y biÕn ¸p c«ng t¸c khi söa ch÷a . - C«ng suÊt m¸y biÕn ¸p dù tr÷ : S®mdt ³ 1,5..Stdmax = 1,5. .28,236= 10,6 MVA. Þ Chän lo¹i m¸y biÕn ¸p : TДHC-10000/10,5 : 6.2.2. Chän m¸y biÕn ¸p tù dïng cÊp II : C¸c m¸y biÕn ¸p tù dïng cÊp hai dïng ®Ó cung cÊp ®iÖn cho phô t¶i cÊp ®iÖn ¸p 380/220 V vµ chiÕu s¸ng. C«ng suÊt cña c¸c lo¹i phô t¶i nµy th­êng nhá nªn c«ng suÊt m¸y biÕn ¸p th­êng ®­îc chän lo¹i m¸y cã c«ng suÊt tõ 630-1000 KVA. Lo¹i lín h¬n th­ßng kh«ng ®­îc chÊp nhËn v× gi¸ thµnh lín vµ dßng ng¾n m¹ch phÝa 380 (V) lín. C«ng suÊt cña m¸y biÕn ¸p tù dïng cÊp hai ®­îc chän nh­ sau : S®mB 2 ³ ( 10 ¸ 20 )%. .Stdmax = ( 10 ¸ 20 )%.S®mB1 S®mB 2 ³ 10%. S®mB1 = 0,1. 7,059 = 0,71 MVA Þ 710 kVA. VËy, ta chän lo¹i m¸y biÕn ¸p TC3-800/10 cã c¸c th«ng sè sau : Lo¹i MBA S®mB (kVA) §iÖn ¸p (kV) Tæn thÊt (kW) UN% Io% cuén cao cuén h¹ D Po D PN TC3 -800/10 800 6,3 0,4 1,4 1,05 5 1,5 6.2.3.Chän m¸y c¾t : + M¸y c¾t phÝa cao ¸p MBA tù dïng : Chän t­¬ng tù nh­ víi m¸y c¾t cña cÊp ®iÖn ¸p 10 kV ®· ®­îc lùa chän trong ch­¬ng IV .Tøc lµ lo¹i m¸y c¾t 8BK41-12 . CÊp ®iÖn ¸p (kV) §¹i l­îng tÝnh to¸n Lo¹i m¸y c¾t §¹i l­îng ®Þnh møc Icb (kA) IN (kA) Ixk (kA) U®m (kV) I®m (kA) Ic¾t ®m (kA) Il®® (kA) 10 6,79 46,6 50,59 8BK41 12 12,5 80 225 + M¸y c¾t h¹ ¸p MBA tù dïng : §Ó chän m¸y c¾t ®iÖn trong tr­êng hîp nµy ta tÝnh dßng ng¾n m¹ch t¹i thanh gãp ph©n ®o¹n 6 (kV) ®iÓm N7 ®Ó chän m¸y c¾t : Ta cã : Scb =100 MVA ; Ucb = 10,5 kV. - §iÖn kh¸ng hÖ thèng : XHT = = 0,067 - §iÖn kh¸ng cña m¸y biÕn ¸p tù dïng cÊp I : XB! = = 1,4 - §iÖn kh¸ng tæng tÝnh ®Õn ®iÓm ng¾n m¹ch : N7 XB1 EHT XHT N4 Xå = 0,067 + 1,4 =1,467 - Dßng ng¾n m¹ch t¹i N7 lµ : I’’N7 = = 3,935 (kA) - Dßng xung kÝch t¹i N7 : ixk = kxk..I’’N7 = 1,8.. 3,935 = 10,02 (kA) - Dßng ®iÖn lµm viÖc c­ìng bøc : Icb = = 0,55 kA C¨n cø vµo c¸c ®iÒu kiÖn chän m¸y biÕn ¸p vµ c¸c gi¸ trÞ dßng ng¾n m¹ch, dßng xung kÝch , dßng c­ìng bøc võa tÝnh ®­îc ta chän m¸y c¾t ®Æt trong nhµ : lo¹i m¸y c¾t Ýt dÇu , cã c¸c th«ng sè sau : Lo¹i MC U®m (kV) I®m (A) Ic®m (kA) iIdd (kA) inh/tnh (kA/s) BMÕ-10-1000-20 10 1000 20 64 20/8 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV TMHC - 6300 6,3kV - 100-2 f tb 0,4 kV 6,3 kv TMHC - 6300 ®c®a §l bvslmp® bvslmba TC3-630/10 - 100-2 f tb bVSLb bVSLn bVqd S¬ ®å nèi ®iÖn tù dïng môc lôc nhiÖm vô thiÕt kÕ .................................................................................. 1 lêi nãi ®Çu .................................................................................................. 2 ch­¬ng i : TÝNH TO¸N PHô T¶I & c©n b»ng c«ng suÊt ....... 3 1.1 Chän m¸y ph¸t ®iÖn ................................................................................... 3 1.2 TÝnh to¸n phô t¶i ë c¸c cÊp ®iÖn ¸p .......................................................... 3 ch­¬ng ii : Chän s¬ ®å nèi d©y cña nhµ m¸y ........................ 10 2.1 §Ò xuÊt ph­¬ng ¸n ..................................................................................... 10 2.2 Chän m¸y biÕn ¸p ...................................................................................... 14 2.2.1 Chän m¸y biÕn ¸p cho ph­¬ng ¸n I ................................................. 14 2.2.2 Chän m¸y biÕn ¸p cho ph­¬ng ¸n II ................................................ 18 2.2.3 TÝnh tæn thÊt c«ng suÊt vµ tæn thÊt ®iÖn n¨ng ................................ 22 2.2.4 TÝnh dßng ®iÖn lµm viÖc b×nh th­êng, dßng ®iÖn c­ìng bøc ......... 24 ch­¬ng iii : tÝnh to¸n dßng ®iÖn ng¾n m¹ch ....................... 28 3.1 X¸c ®Þnh tham sè ....................................................................................... 28 3.2 Ph­¬ng ¸n I ................................................................................................ 29 3.3 Ph­¬ng ¸n II ............................................................................................... 39 Ch­¬ng IV : So s¸nh kinh tÕ – kü thuËt chän ph­¬ng ¸n tèi ­u ........................................... 50 4.1 Ph­¬ng ¸n I ................................................................................................ 51 4.2 Ph­¬ng ¸n II .............................................................................................. 53 Ch­¬ng V : Chän khÝ cô ®iÖn vµ thanh dÉn ........................... 56 5.1 Chän thanh dÉn cøng ................................................................................ 56 5.2 Chän sø ®ì ................................................................................................. 59 5.3 Chän thanh gãp mÒm phÝa cao ¸p .......................................................... 61 5.4 Chän thanh gãp mÒm phÝa trung ¸p ...................................................... 63 5.5 Chän dao c¸ch ly ...................................................................................... 65 5.6 Chän m¸y biÕn ®iÖn ¸p BU ...................................................................... 66 5.7 Chän m¸y biÕn dßng ®iÖn BI ................................................................... 68 5.8 Chän c¸p vµ kh¸ng ®iÖn ®­êng d©y ....................................................... 71 5.8.1 Chän c¸p cho phô t¶i ®Þa ph­¬ng .................................................... 71 5.8.2 Chän kh¸ng ®iÖn ............................................................................... 73 5.9 Chän chèng sÐt van .................................................................................. 76 5.9.1 Chän chèng sÐt van cho thanh gãp .................................................. 76 5.9.2 Chän chèng sÐt van cho m¸y biÕn ¸p .............................................. 76 Ch­¬ng VI : S¬ ®å tù dïng vµ m¸y biÕn ¸p tù dïng ......................................... 78 6.1 S¬ ®å nèi ®iÖn tù dïng ............................................................................. 78 6.2 Chän m¸y biÕn ¸p tù dïng ...................................................................... 78 6.2.1 Chän m¸y biÕn ¸p tù dïng cÊp I ......................................................... 78 6.2.2 Chän m¸y biÕn ¸p tù dïng cÊp II ........................................................ 79 6.2.3 Chän m¸y c¾t ......................................................................................... 80 S¬ ®å nèi ®iÖn tù dïng ...................................................................... 82