Thanh góp phía 220KV sử dụng sơ đồ hai hệ thống thanh góp có 3 máy cắt trên hai mạch - sơ đồ một rưỡi. Tính đảm bảo của sơ đồ rất cao. Trong điều kiện vận hành bình thường các máy cắt đều đóng. Khi ngắn mạch trên thanh góp hoặc sửa chữa bất kì máy cắt nào cũng không gây mất điện trên các mạch.
Thanh góp phía 110KV sử dụng sơ đồ hai hệ thống thanh góp có thanh góp đường vòng. Sơ đồ đảm bảo cung cấp điện liên tục nhưng tốn nhiều dao cách li .
(Sơ đồ kèm theo trang sau)
61 trang |
Chia sẻ: maiphuongdc | Lượt xem: 1548 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Thiết kế phấn điện nhà máy nhiệt điện, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
a 110KV cực đại thì tổng lượng công suất truyền tải qua 2 máy biến áp liên lạc là (S110 max - SbT ).
Trong đó: S110 max là công suất phụ tải phía trung áp 110 KV trong chế độ cực đại (212,5MVA).
SbT là công suất của bộ phía trung áp trong chế độ cực đại.
Công suất mỗi bộ phía trung áp SbT = SF đm - Std max víi SF đm là công suất định mức của máy phát, Std max là công suất tự dùng trong chế độ làm việc cực đại của mỗi tổ máy.
SbT = (58,824 - . 18,824) = 54,118 MVA
Vậy: S110 max - SbT = 212,5 - 54,118 = 158,382 MVA
Mỗi cuộn trung áp mỗi máy biến áp liên lạc sẽ chịu tải là MVA. Trong khi đó công suất định mức cuộn trung áp mỗi máy biến áp liên lạc là a . SBll đm = 0,5.120 = 60 MVA 1,1 là hệ số quá tải cho phép của máy biến áp trong chế độ quá tải bình thường. Như vậy trong chế độ vận hành bình thường máy biến áp liên lạc bị quá tải.
Cần chọn lại công suất định mức máy biến áp liên lạc thoả mãn:
1,1. a . SBll đm ³ 79,191 Þ SBll đm ³ MVA
- Chế độ quá tải sự cố:
+ Trường hợp sự cố hỏng một máy biến áp liên lạc B2 hoặc B3:
Trong chế độ phụ tải phía 110KV cực đại thì lượng công suất thiếu cần được cung cấp từ máy biến áp liên lạc là S110 max - SbT = 212,5 - 54,118 = 158,382 MVA. Nếu lúc đó xảy ra sự cố hỏng một máy biến áp liên lạc thì cuộn trung áp của máy còn lại sẽ phải tải toàn bộ lượng công suất trên. Hệ số quá tải của cuộn trung áp sẽ là = 2,64 > 1,4 là hệ số quá tải cho phÐp của máy biến áp trong chế độ sự cố. Như vậy cần phải chọn lại máy biến áp liên lạc có công suất định mức lớn hơn công suất định mức của máy đã chọn.
Chọn lại theo điều kiện sau: kqtsc . a . SBll đm ³ S110 max - SbT
trong đó: kqtsc là hệ số quá tải trong chế độ sự cố của máy biến áp, lấy kqtsc = 1,4.
a . SBll đm là công suất định mức cuộn trung áp của máy biến áp liên lạc.
ta có: 1,4. 0,5. SBll đm ³ 158,382 MVA Þ SBll đm ³ 226,26 MVA
+ Trường hợp sự cố hỏng bộ máy phát - máy biến áp phía trung áp:
Trong trường hợp này, khi chế độ phụ tải phía 110KV cực đại thì lượng công suất thiếu cần được cung cấp từ máy biến áp liên lạc là toàn bộ S110 max = 212,5 MVA. Lượng công suất thiếu này sẽ được phân bố đều cho 2 máy biến áp liên lạc, mỗi cuộn trung áp của máy biến áp liên lạc sẽ chịu tải là = 106,25 MVA trong khi đó công suất định mức của cuộn dây trung áp là 60 MVA. Hệ số quá tải của cuộn trung áp sẽ là = 1,77 > 1,4 là hệ số quá tải cho phép của máy biến áp trong chế độ sự cố. Phải chọn lại công suất định mức máy biến áp liên lạc thoã mãn:
2. kqtsc . a . SBll đm ³ S110 max Þ 2. 1,4. 0,5. SBll đm ³ 212,5
Þ SBll đm ³ 151,786 MVA
Như vậy phải chọn lại máy biến áp liên lạc có công suất định mức lớn hơn giá trị lớn nhất của tập giá trị (151,786 ; 226,26 ; 143,984 ) là 226,26 MVA.
Tra bảng B10 trang 101 sách HDTK Nhà máy điện - xb năm 1968 chọn được máy biến áp tự ngẫu là loại:
Kiểu
Sđm
MVA
Điện áp
KV
DPo
KW
Tổn thất ngắn mạch (KW)
io%
UN%
Giá
(Đồng)
C
T
H
C-T
C-H
T-H
C-T
C-H
T-H
T TA
240
242
121
10,5
480
730
300
380
3
13,5
12,5
18,8
6,425. 109
3) Phân bố công suất trong các máy biến áp
- Phân bố công suất trong máy biến áp hai cuộn dây:
Để vận hành đơn giản và kinh tế giao cho các bộ máy phát - máy biến áp hai cuộn dây làm việc với đồ thị phụ tải bằng phẳng trong suốt cả năm. Như vậy công suất làm việc qua các máy biến áp hai cuộn dây hay công suất của mỗi bộ phía trung áp là không đổi trong ngày và được tính như sau:
Sb = SF đm - Std max
trong đó: Sb là công suất làm việc qua mỗi máy biến áp hai cuộn dây
SF đm là công suất định mức của mỗi máy phát
Std max là công suất tự dùng lớn nhất của mỗi tổ máy phát.
ta có: Sb = 58,824 - .18,824 = 54,118 MVA
- Phân bố công suất trong máy biến áp liên lạc:
+ Phân bố công suất trong cuộn dây cao áp SC i :
trong đó: S220(ti) là phụ tải cấp điện áp 220 KV
SHT (ti) là công suất lấy từ lượng dự trữ của hệ thống để cung cấp cho phụ tải trong từng khoảng thời gian.
Sb là công suất làm việc của bộ phía cao áp trong từng khoảng thời gian ti.
Cụ thể:
từ 0 đến 4 giê :
từ 4 đến 6 giê :
từ 6 đến 8 giê :
từ 8 đến 10 giê :
từ 10 đến 12 giê :
từ 12 đến 14 giê :
từ 14 đến 18 giê :
từ 18 đến 20 giê :
từ 20 đến 24 giê : .
+ Phân bố công suất trong cuộn dây trung áp ST i :
trong đó: S110(ti) là phụ tải cấp điện áp 110 KV
Sb là công suất làm việc của bộ phía trung áp trong từng khoảng thời gian ti
Cụ thể:
từ 0 đến 4 giê :
từ 4 đến 10 giê :
từ 10 đến 18 giê :
từ 18 đến 24 giê :
+ Phân bố công suất trong cuộn hạ áp SH i :
SH i = SC i + ST i
Cụ thể:
từ 0 đến 4 giê :
từ 4 đến 8 giê :
từ 8 đến 10 giê :
từ 10 đến 12 giê :
từ 12 đến 14 giê :
từ 14 đến 18 giê :
từ 18 đến 20 giê :
từ 20 đến 24 giê : .
4) Tính toán tổn thất điện năng trong các máy biến áp
- Tổn thất trong mỗi máy biến áp hai cuộn dây:
+ Tổn thất trong máy biến áp hai cuộn dây B4 đã tính ở phương án 1, kết quả là:
DA = 1271,683 Mwh
+ Tổn thất trong máy biến áp hai cuộn dây B1là:
Công thức tính:
trong đó : DPo là tổn thất không tải của máy biến áp hai cuộn dây (KW).
DPN là tổn thất ngắn mạch của máy biến áp hai cuộn dây (KW).
SBđm là công suất định mức của máy biến áp hai cuộn dây.
Sb là công suất làm việc qua máy biến áp .
T là thời gian làm việc của máy biến áp trong một năm (giờ).
Thay sè:
- Tổn thất trong mỗi máy biến áp liên lạc:
Công thức tính:
trong đó: SC i , ST i , SH i là công suất làm việc qua các cuộn dây của máy biến áp (MVA)
DPNC , DPNT , DPNH là tổn thất ngắn mạch trong các cuộn dây cao áp, trung áp và hạ áp của máy biến áp tự ngẫu (KW)
DPo là tổn thất không tải của máy biến áp (KW)
a là hệ số có lợi của máy biến áp tự ngẫu
Tổn thất ngắn mạch trong các cuộn dây của máy biến áp tự ngẫu được xác định như sau:
Ta có:
Vậy tổng tổn thất điện năng trong các máy biến áp của phương án 2 là:
DAå = 1271,683 + 1429,808 + 2. 4794,946 = 12291,383 MWh.
Bảng tổng kết tổn thất điện năng trong máy biến áp của 2 phương án:
Phương án
1
2
Tổn thất MWh
9641,578
12291,383
Chương 4
Tính toán ngắn mạch
Mục đích tính toán dòng điện ngắn mạch là để chọn khí cụ điện. Để tính được dòng điện ngắn mạch trước hết phải thành lập sơ đồ thay thế các phần tử, tính điện kháng của chúng trong hệ đơn vị cơ bản. Xác định các điểm ngắn mạch cần tính toán, biến đổi sơ đồ về dạng đơn giản rồi tiến hành tính toán theo phương pháp.
1. Tính toán ngắn mạch phương án 1
1. Xác định điểm ngắn mạch cần tính toán.
Điểm ngắn mạch tÝnh toán là điểm mà khi xảy ra sự cố ngắn mạch tại đó thì dòng điện đi qua khí cụ điện là lớn nhất.
Sơ đồ xác định điểm ngắn mạch phương án 1
HT
220KV
110KV
N1
N2
N3
N4
N5
Ở cấp điện áp ³ 110 KV chọn cùng một loại khí cụ điện nên chỉ cần tính một điểm ngắn mạch có khả năng gây ra dòng ngắn mạch lớn nhất, đó là điểm ngắn mạch trên thanh góp.
Chọn khí cụ điện cấp điện áp 220 KV: điểm N1
Chọn khí cụ điện cấp điện áp 110 KV: điểm N2
Chọn khí cụ điện mạch hạ áp máy biến áp liên lạc: điểm N3 và N4
Chọn khí cụ điện mạch tự dùng: điểm N5
2. Tham số của các phần tử trong hệ đơn vị tương đối và sơ đồ thay thế.
1) Điện kháng của các phần tử.
Chọn hệ đơn vị tương đối:
Công suất cơ bản Scb = 100 MVA
Điện áp cơ bản Ucb = Utbđm với Utbđm là điện áp trung bình định mức của cấp điện áp tương ứng.
a- Điện kháng của máy phát điện:
trong đó: x”d là điện kháng siêu quá độ dọc trục của máy phát cho trong hệ đơn vị tương đối định mức.
SF đm là công suất định mức của máy phát điện, MVA
ta có: .
b- Điện kháng của đường dây:
trong đó: xo là điện kháng của 1 km chiều dài đường dây, W/km.
(đường dây trên không xo = 0,4W/km )
l là chiều dài đường dây.
ta có: .
c- Điện kháng của hệ thống điện:
trong đó: xHT đm là điện kháng tương đối định mức của hệ thống.
SHT là công suất của hệ thống, không kể nhà máy đang thiết kế.
ta có: .
d- Điện kháng của máy biến áp 3 pha, 2 cuộn dây:
e- Điện kháng của máy biến áp tự ngẫu:
trong đó: SBđm là công suất định mức của máy biến áp tự ngẫu
a là hệ số có lợi của máy biến áp tự ngẫu
Trong bảng chọn máy biến áp, các giá trị điện áp ngắn mạch đã được chia cho hệ số a, ta có:
N5
N3
N2
N1
E4
E3
E2
E1
EHT
xD
xD
xC1
xC2
xH1
xH2
xF1
xF2
xF4
xF3
xHT
xB3
xB4
N4
2) Sơ đồ thay thế
3. Tính toán cho từng điểm ngắn mạch
1) Điểm ngắn mạch N1:
Nguồn cung cấp cho điểm N1 là hệ thống và các máy phát
Biến đổi sơ đồ:
Đặt x1 =
x2 =
x3 = (xH1 nt xF1) // (xH2 nt xF2) == 0,1665
x4 = (xB3 nt xF3) // (xB4 nt xF4) == 0,211
E12 = E1 = E2
E34 = E3 = E4
E34
E12
x2
x4
N1
EHT
x1
x3
Ta có sơ đồ tương đương:
Đặt x34 = x3 // x4 =
x5 = x34 nt x2 = 0,093 + 0,0365 = 0,1295
E1234 = E12 = E34
x1
N1
E1234
x5
EHT
Đi đến sơ đồ cuối cùng:
Tính toán dòng ngắn mạch:
- Điện kháng tính toán nhánh hệ thống cung cấp:
xtt =
Tra trên đường cong xác định độ bội thành phần chu kì của dòng ngắn mạch ko = 0,522 và k¥ = 0,549
- Điện kháng tính toán nhánh các máy phát cung cấp:
xtt =
xác định độ bội thành phần chu kì của dòng ngắn mạch là ko = 3,15 và k¥ = 2,2
- Dòng ngắn mạch do nhánh hệ thống cung cấp:
Io” = ko.IđmHT =
I¥” = k¥.IđmHT =
- Dòng ngắn mạch do nhánh các máy phát cung cấp:
I0” = k0.IF đm å =
I¥” = k¥.IF đm å =
Dòng ngắn mạch tổng tại điểm ngắn mạch N1 là:
I”N1(0) = 2,621 + 1,861 = 4,482 KA
Dòng xung kích tại điểm ngắn mạch là:
ixk = .kxk.I”N1(0) = .1,8.4,482 = 11,409 KA.
2) Điểm ngắn mạch N2 :
Nguồn cung cấp cho điểm N2 là hệ thống và các máy phát
Biến đổi sơ đồ:
Đặt x1 = xHT nt (xD//xD) nt (xC1//xC2) = 0,035 + + = 0,132
x2 = (xH1 nt xF1) // (xH2 nt xF2) == 0,1665
x3 = (xB3 nt xF3) // (xB4 nt xF4) == 0,211
E12 = E1 = E2
E34 = E3 = E4
EHT
N2
x1
E12
x2
E34
x3
Ta có sơ đồ tương đương:
Đặt x23 = x3 // x2 =
E1234 = E12 = E34
EHT
x1
N2
E1234
x23
Đi đến sơ đồ cuối cùng:
Tính toán dòng ngắn mạch:
- Điện kháng tính toán nhánh hệ thống cung cấp:
xtt =
Tra trên đường cong xác định độ bội thành phần chu kì của dòng ngắn mạch ko = 0,378 và k¥ = 0,396
- Điện kháng tính toán nhánh các máy phát cung cấp:
xtt =
xác định độ bội thành phần chu kì của dòng ngắn mạch ko = 4,66 và k¥ = 2,48
- Dòng ngắn mạch do nhánh hệ thống cung cấp:
Io” = ko.IđmHT =
I¥” = k¥.IđmHT =
- Dòng ngắn mạch do nhánh các máy phát cung cấp:
Io” = ko.IF đm å =
I¥” = k¥.IF đm å =
Dòng ngắn mạch tổng tại điểm ngắn mạch N2 là:
I”N2(0) = 3,796 + 5,505 = 9,301 KA
I”N2(¥) = 3,976 + 2,93 = 6,906 KA
Dòng xung kích tại điểm ngắn mạch là:
ixk = .kxk.I”N2(0) = .1,8.9,301 = 23,677 KA.
3) Điểm ngắn mạch N3:
Nguồn cung cấp cho điểm N3 là máy phát F2
N3
E2
xF2
Sơ đồ thay thế:
Điện kháng tính toán:
xtt =
xác định độ bội thành phần chu kì của dòng ngắn mạch ko = 7,5 và k¥ = 2,74
Dòng ngắn mạch tại điểm ngắn mạch N3 là:
I”N3 (0)= ko.IF đm =
I”N3 (¥)= k¥.IF đm =
Dòng xung kích tại điểm ngắn mạch là:
ixk = .kxk.I”N3(0) = .1,91.24,259 = 65,527 KA.
4) Điểm ngắn mạch N4:
Nguồn cung cấp cho điểm N4 là hệ thống và các máy phát, trừ máy phát F2
Biến đổi sơ đồ:
Đặt x1 = xHT nt (xD//xD) nt (xC1//xC2) = 0,035 + + = 0,132
x2 = xH1 nt xF1 = 0,103 + 0,23 = 0,333
x3 = (xB3 nt xF3) // (xB4 nt xF4) == 0,211
EHT
N4
x1
E134
x23
xH2
x23 = x2 // x3 =
E134 = E1
Ta có sơ đồ tương đương:
Biến đổi U®D và bỏ nhánh cân bằng ta có sơ đồ:
EHT
N4
x4
E134
x5
trong đó:
x4 = x1 + xH2 + = 0,132 + 0,103 + = 0,34
x5 = x23 + xH2 + = 0,129 + 0,103 + = 0,333
Tính toán dòng ngắn mạch :
- Điện kháng tính toán nhánh hệ thống cung cấp:
xtt =
- Điện kháng tính toán nhánh các máy phát cung cấp:
xtt =
xác định độ bội thành phần chu kì của dòng ngắn mạch ko = 1,68 và k¥ = 1,66
- Dòng ngắn mạch do nhánh hệ thống cung cấp:
Do xtt = 6,8 > 3 nên:
Io” = I¥” =
- Dòng ngắn mạch do nhánh các máy phát cung cấp:
Io” = ko.IF đm å =
I¥” = k¥.IF đm å =
Dòng ngắn mạch tổng tại điểm ngắn mạch N4 là:
I”N4(0) = 16,172 + 16,302 = 32,474 KA
I”N4(¥) = 16,172 + 16,108 = 32,28 KA
Dòng xung kích tại điểm ngắn mạch là:
ixk = .kxk.I”N4(0) = .1,8.32,474 = 82,665 KA.
5) Điểm ngắn mạch N5:
Nguồn cung cấp cho điểm N5 là hệ thống và các máy phát và dòng ngắn mạch tại N5 bằng tổng hai dòng ngắn mạch tại N3 và N4. Ta có:
I”N5(0) = I”N3(0) + I”N4(0) = 24,259 + 32,474 = 56,733 KA
I”N5(¥) = I”N3(¥) + I”N4(¥) = 8,863 + 32,28 = 41,143 KA
Dòng xung kích tại điểm ngắn mạch là:
ixk = 65,527 + 82,665 = 148,192 KA
Bảng tổng kết tính toán ngắn mạch của phương án 1:
Điểm ngắn mạch
Dòng I”o (KA)
Dòng I”¥ (KA)
Dòng ixk (KA)
N1
4,482
4,055
11,409
N2
9,301
6,906
23,677
N3
24,259
8,863
65,527
N4
32,474
32,280
82,665
N5
56,733
41,143
148,192
2. Tính toán ngắn mạch phương án 2
1. Xác định điểm ngắn mạch cần tính toán.
Sơ đồ xác định điểm ngắn mạch phương án 2
HT
220KV
110KV
N1
N2
N3
N4
N5
Chọn khí cụ điện cấp điện áp 220 KV: điểm N1
Chọn khí cụ điện cấp điện áp 110 KV: điểm N2
Chọn khí cụ điện mạch hạ áp máy biến áp liên lạc: điểm N3 và N4
Chọn khí cụ điện mạch tự dùng: điểm N5
2. Tham số của các phần tử trong hệ đơn vị tương đối và sơ đồ thay thế.
1) Điện kháng của các phần tử.
Chọn hệ đơn vị tương đối:
Công suất cơ bản Scb = 100 MVA
Điện áp cơ bản Ucb = Utbđm với Utbđm là điện áp trung bình định mức của cấp điện áp tương ứng.
a- Điện kháng của máy phát điện: xF = 0,23
b- Điện kháng của đường dây: xD = 0,121
c- Điện kháng của hệ thống điện: xHT = 0,035
d- Điện kháng của máy biến áp 3 pha, 2 cuộn dây:
-Điện kháng của máy biến áp B1:
- Điện kháng của máy biến áp B4: xB = 0,192
e- Điện kháng của máy biến áp tự ngẫu:
N5
N3
N2
E4
E3
E2
EHT
xD
xD
xC2
xC3
xH2
xH3
xF3
xF4
xHT
xB4
E1
xF1
xB1
N1
N4
xF2
2) Sơ đồ thay thế:
3. Tính toán cho từng điểm ngắn mạch .
1)Điểm ngắn mạch N1: Nguồn cung cấp cho điểm N1 là hệ thống và các máy phát
Biến đổi sơ đồ:
Đặt x1 =
x2 =
x3 = (xB1 nt xF1) = 0,233 + 0,23 = 0,463
x4 = (xB4 nt xF4) // [(xH2 nt xF2) // (xH3 nt xF3)] =
E1
E234
x2
x3
N1
EHT
x1
x4
=
E234 = E2 = E3 = E4
Ta có sơ đồ tương đương:
Đặt x5 = (x2 nt x4) // x3 =
E1234 = E234 = E1
x1
N1
E1234
x5
EHT
Đi đến sơ đồ cuối cùng:
Tính toán dòng ngắn mạch:
- Điện kháng tính toán nhánh hệ thống cung cấp:
xtt =
Tra trên đường cong xác định độ bội thành phần chu kì của dòng ngắn mạch ko = 0,522 và k¥ = 0,549
- Điện kháng tính toán nhánh các máy phát cung cấp:
xtt =
xác định độ bội thành phần chu kì của dòng ngắn mạch ko = 3,95 và k¥ = 2,37
- Dòng ngắn mạch do nhánh hệ thống cung cấp:
Io” = ko.IđmHT =
I¥” = k¥.IđmHT =
- Dòng ngắn mạch do nhánh các máy phát cung cấp:
Io” = ko.IF đm å =
I¥” = k¥.IF đm å =
Dòng ngắn mạch tổng tại điểm ngắn mạch N1 là:
I”N1(0) = 2,621 + 2,333 = 4,954 KA
I”N1(¥) = 2,756 + 1,4 = 4,156 KA
Dòng xung kích tại điểm ngắn mạch là:
ixk = .kxk.I”N1(0) = .1,8.4,954 = 12,611 KA.
2) Điểm ngắn mạch N2 :
Nguồn cung cấp cho điểm N2 là hệ thống và các máy phát
Biến đổi sơ đồ:
Đặt x1 =
x2 =
x3 = (xB1 nt xF1) = 0,233 + 0,23 = 0,463
x4 = (xB4 nt xF4) // [(xH2 nt xF2) // (xH3 nt xF3)] = 0,116
E234 = E2 = E3 = E4
x2
EHT
N2
x1
E1
x3
E234
x4
Ta có sơ đồ tương đương:
Biến đổi U®D và bỏ nhánh cân bằng và đặt:
x12 = x1 + x2 + = 0,0955 + 0,0285 + = 0,13
x23 = x2 + x3 + = 0,0285 + 0,463 + = 0,63
EHT
x12
E1
x23
E234
x4
N2
ta có sơ đồ tương đương :
Đặt x234 = x3 // x4 =
E1234 = E1 = E234
EHT
x12
N2
E1234
x234
Đi đến sơ đồ cuối cùng:
Tính toán dòng ngắn mạch:
- Điện kháng tính toán nhánh hệ thống cung cấp:
xtt =
Tra trên đường cong xác định độ bội thành phần chu kì của dòng ngắn mạch ko = 0,384 và k¥ = 0,405
- Điện kháng tính toán nhánh các máy phát cung cấp:
xtt =
xác định độ bội thành phần chu kì của dòng ngắn mạch ko = 4,4 và k¥ = 2,45
- Dòng ngắn mạch do nhánh hệ thống cung cấp:
Io” = ko.IđmHT =
I¥” = k¥.IđmHT =
- Dòng ngắn mạch do nhánh các máy phát cung cấp:
Io” = ko.IF đm å =
I¥” = k¥.IF đm å =
Dòng ngắn mạch tổng tại điểm ngắn mạch N2 là:
I”N2(0) = 3,856 + 5,2 = 9,056 KA
I”N2(¥) = 4,067 + 2,894 = 6,961 KA
Dòng xung kích tại điểm ngắn mạch là:
ixk = .kxk.I”N2(0) = .1,8.9,056 = 23,053 KA.
3) Điểm ngắn mạch N3 :
Nguồn cung cấp cho điểm N3 là máy phát F2
N3
E2
xF2
Sơ đồ thay thế:
Điện kháng tính toán:
xtt =
xác định độ bội thành phần chu kì của dòng ngắn mạch ko = 7,5 và k¥ = 2,74
Dòng ngắn mạch tại điểm ngắn mạch N3 là:
I”N3 (0)= ko.IF đm =
I”N3 (¥)= k¥.IF đm =
Dòng xung kích tại điểm ngắn mạch là:
ixk = .kxk.I”N3(0) = .1,91.24,259 = 65,527 KA.
4) Điểm ngắn mạch N4:
Nguồn cung cấp cho điểm N4 là hệ thống và các máy phát, trừ máy phát F2 .
Biến đổi sơ đồ:
Đặt x1 =
x2 = (xB1 nt xF1) = 0,233 + 0,23 = 0,463
x2 =
x4 = (xB4 nt xF4) // (xH3 nt xF3) == 0,178
E34 = E3 = E4
x2
E34
E1
N4
x3
EHT
x1
xH2
x4
Ta có sơ đồ tương đương:
Biến đổi U®D và bỏ nhánh cân bằng và đặt:
x13 = x1 + x3 + = 0,0955 + 0,0285 + = 0,13
x23 = x2 + x3 + = 0,463 + 0,0285 + = 0,63
E34
E1
N4
x23
xH2
EHT
x13
x4
Sơ đồ tương đương:
Đặt x234 = x23 // x4 =
E134
N4
xH2
EHT
x13
x234
E134 = E1 = E34
Sơ đồ tương đương:
Biến đổi U®D và bỏ nhánh cân bằng và đặt:
xx = x13 + xH2 + = 0,13 + 0,079 + = 0,283
xy = x234 + xH2 + = 0,139 + 0,079 + = 0,303
EHT
xx
N4
E134
xy
Đi đến sơ đồ cuối cùng:
Tính toán dòng ngắn mạch:
- Điện kháng tính toán nhánh hệ thống cung cấp:
xtt =
- Điện kháng tính toán nhánh các máy phát cung cấp:
xtt =
xác định độ bội thành phần chu kì của dòng ngắn mạch ko = 1,85 và k¥ = 1,75
- Dòng ngắn mạch do nhánh hệ thống cung cấp:
Do xtt = 5,66 > 3 nên:
Io” = I¥” =
- Dòng ngắn mạch do nhánh các máy phát cung cấp:
Io” = ko.IF đm å =
I¥” = k¥.IF đm å =
Dòng ngắn mạch tổng tại điểm ngắn mạch N4 là:
I”N4(0) = 19,43 + 17,95 = 37,38 KA
I”N4(¥) = 19,43 + 16,981 = 36,411 KA
Dòng xung kích tại điểm ngắn mạch là:
ixk = .kxk.I”N4(0) = .1,8.37,38 = 95,154 KA.
5) Điểm ngắn mạch N5:
Nguồn cung cấp cho điểm N5 là hệ thống và các máy phát và dòng ngắn mạch tại N5 bằng tổng hai dòng ngắn mạch tại N3 và N4. Ta có:
I”N5(0) = I”N3(0) + I”N4(0) = 24,259 + 37,38 = 61,639 KA
I”N5(¥) = I”N3(¥) + I”N4(¥) = 8,863 + 36,411 = 45,274 KA
Dòng xung kích tại điểm ngắn mạch là:
ixk = 65,527 + 82,665 = 160,681 KA
Bảng tổng kết tính toán ngắn mạch của phương án 2:
Điểm ngắn mạch
Dòng I”o (KA)
Dòng I”¥ (KA)
Dòng ixk (KA)
N1
4,954
4,156
12,611
N2
9,056
6,961
23,054
N3
24,259
8,863
65,527
N4
37,380
36,411
95,154
N5
61,639
45,274
160,681
CHƯƠNG 5
CHỌN SƠ ĐỒ, THIẾT BỊ CHO CÁC PHƯƠNG ÁN
SO SÁNH KINH TẾ - KĨ THUẬT CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU
1. Chọn sơ đồ thiết bị cho các phương án
Các thiết bị điện của nhà máy điện được nối lại với nhau tạo thành sơ đồ nối điện. Do yêu cầu nhiệm vụ thiết kế, phụ tải phía 220KV và 110KV đều là các hộ tiêu thụ quan trọng cho nên sơ đồ nối điện của nhà máy phải đảm bảo làm việc chắc chắn, tin cậy ngoài ra sơ đồ còn phải đạt được các yêu cầu khác như: đơn giản, kinh tế, vận hành linh hoạt, an toàn …
Các ưu điểm của sơ đồ được quyết định bởi hình thức thanh góp, số lượng và loai khí cụ dùng cho sơ đồ.
1- Chọn sơ đồ, thiết bị cho phương án 1
1) Chọn sơ đồ
Thanh góp phía 220KV sử dụng sơ đồ hai hệ thống thanh góp có 3 máy cắt trên hai mạch - sơ đồ một rưỡi. Tính đảm bảo của sơ đồ rất cao. Trong điều kiện vận hành bình thường các máy cắt đều đóng. Khi ngắn mạch trên thanh góp hoặc sửa chữa bất kì máy cắt nào cũng không gây mất điện trên các mạch.
Thanh góp phía 110KV sử dụng sơ đồ hai hệ thống thanh góp có thanh góp đường vòng. Sơ đồ đảm bảo cung cấp điện liên tục nhưng tốn nhiều dao cách li .
(Sơ đồ kèm theo trang sau)
2) Chọn máy cắt
Điều kiện chọn: - Nơi đặt máy cắt
- Điện áp định mức của máy cắt UđmMC ³ Umạng
- Dòng định mức máy cắt IđmMC ³ Icb max
- Dòng cắt định mức ICđm ³ I”N1
- Kiểm tra ổ định động và ổn định nhiệt.
Đối với cấp điện áp từ 35KV trở lên chọn cùng một loại máy cắt nên cần tính toán tìm ra dòng làm việc cưỡng bức lớn nhất và chọn máy cắt theo dòng điện đó.
a) Chọn máy cắt phía 220KV
Xác định dòng cưỡng bức lớn nhất Icb max trong các mạch :
- Mạch đường dây:
+ Đường dây đơn Icb =
+ Đường dây kép Icb =
+ Đường dây nối nhà máy với hệ thống Icb =
- Mạch máy biến áp liên lạc Icb =
Ta có dòng Icb max = 0,661KA
Vậy máy cắt cần chọn là loại:
- đặt ngoài trời
- UđmMC ³ 220KV
- IđmMC ³ 661A
- ICđm ³ 4,482 KA
Tra bảng MC - 3 trang128 sách HDTK-Nhà máy điện - xb1968 chọn được loại:
Kiểu
Uđm
(KV)
Iđm
(A)
ilđđ
(KA)
Inh
(KA)
tnh
(s)
SCđm
(MVA)
ICđm
(KA)
Giá
(đồng)
BBH-220/1000-7000
220
1000
55
12
10
7000
18,4
900.106
- Kiểm tra điều kiện ổn định động:
Dòng điện ổn định lực động điện ilđđ = 55KA ³ ixk N1 = 11,409KA ( thoả mãn ) .
- Kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt: yêu cầu I2nh.tnh > BN
Tính xung lượng nhiệt khi ngắn mạch BN:
Máy phát điện có công suất 50MW do đó có thể tính theo phương pháp thời gian đẳng trị, giá trị tđt = f( t,b’’ ).
xác định b’’ =
t là thời gian tồn tại ngắn mạch : t = tbv + tMC = 0,9 sec
tbv là thời gian tác động của rơ le bảo vệ
tMC là thời gian tác động của máy cắt
với b = 1,105 và t = 0,9 sec tra đường cong đã có xác định được tđt = 0,8 sec.
Ta có BN =( tđt +b’’2.Ta ) = 4,0552.( 0,8 + 1,1052.0,05 ) = 14,158 KA2.s < I2nh.tnh = 122.10 = 1440 KA2.s ( thoả mãn ) .
b) Chọn máy cắt phía 110KV
Xác định dòng cưỡng bức lớn nhất Icb max trong các mạch :
- Mạch đường dây:
+ Đường dây đơn Icb =
+ Đường dây kép Icb =
- Mạch máy biến áp liên lạc Icb =
- Bộ máy phát - máy biến áp Icb =
Ta có dòng Icb max = 0,661KA
Vậy máy cắt cần chọn là loại:
- đặt ngoài trời
- UđmMC ³ 110KV
- IđmMC ³ 661A
- ICđm ³ 9,301 KA
Tra bảng MC - 3 trang128 sách HDTK-Nhà máy điện - xb1968 chọn được loại:
Kiểu
Uđm
(KV)
Iđm
(A)
ilđđ
(KA)
Inh
(KA)
tnh
(s)
SCđm
(MVA)
ICđm
(KA)
Giá
(đồng)
BBH-110/800-4000
110
800
55
15
10
4000
21
330.106
- Kiểm tra điều kiện ổn định động:
Dòng điện ổn định lực động điện ilđđ = 55KA ³ ixk N2 = 23,677KA ( thoả mãn ) .
- Kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt: yêu cầu I2nh.tnh > BN
Tính xung lượng nhiệt khi ngắn mạch BN:
xác định b’’ = ; thời gian tồn tại ngắn mạch t = 0,9 sec
với b = 1,347 và t = 0,9 sec tra đường cong đã có xác định được tđt = 1 sec.
Ta có BN =( tđt +b’’2.Ta ) = 6,9062.( 1 + 1,3472.0,05 ) = 52,02 KA2.s < I2nh.tnh = 152.10 = 2250 KA2.s ( thoả mãn ) .
c) Chọn máy cắt phía 10KV
Xác định dòng cưỡng bức lớn nhất Icb max =
Vậy máy cắt cần chọn là loại:
- đặt trong nhà
- UđmMC ³ 10KV
- IđmMC ³ 3396A
- ICđm ³ 32,474 KA
Tra bảng MC - 1 trang125 sách HDTK-Nhà máy điện - xb1968 chọn được loại:
Kiểu
Uđm
(KV)
Iđm
(A)
ilđđ
(KA)
Inh
(KA)
tnh
(s)
SCđm
(MVA)
ICđm
(KA)
Giá
(đồng)
MGG-229M
10
4000
198
85
10
1250
90
15,5.106
- Kiểm tra điều kiện ổn định động:
Dòng điện ổn định lực động điện ilđđ = 198 KA ³ ixk N4 = 82,665 KA ( thoả mãn ) .
- Không cần kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt.
Lập bảng tổng hợp chọn máy cắt điện phương án 1.
Thông số tính toán
Thông số định mức
Điểm
ngắn mạch
Tên mạch
Uđm
KV
Icb
A
I’’
KA
ixk
KA
Loại máy cắt
Uđm
KV
Iđm
A
Icắt đm
KA
ilđđ
KA
N1
cao áp
220
661
4,482
11,409
BBH-220/1000
-7000
220
1000
18,4
55
N2
trung
áp
110
661
9,301
23,677
BBH-110/ 800
-4000
110
800
21
55
N4
máy phát
10
3396
32,474
82,665
MGG-229M
10
4000
90
198
2- Chọn sơ đồ, thiết bị cho phương án 2
1) Chọn sơ đồ:
Thanh góp phía 220KV sử dụng sơ đồ hai hệ thống thanh góp có 3 máy cắt trên hai mạch - sơ đồ một rưỡi.
Thanh góp phía 110KV sử dụng sơ đồ hai hệ thống thanh góp có thanh góp đường vòng.
(Sơ đồ kèm theo trang sau)
2) Chọn máy cắt:
a) Chọn máy cắt phía 220KV
Xác định dòng cưỡng bức lớn nhất Icb max trong các mạch
- Mạch đường dây
+ Đường dây đơn Icb =
+ Đường dây kép Icb =
+ Đường dây nối nhà máy với hệ thống Icb =
- Mạch máy biến áp liên lạc Icb =
- Bộ máy phát - máy biến áp Icb =
Ta có dòng Icb max = 0,882KA
Vậy máy cắt cần chọn là loại
- đặt ngoài trời
- UđmMC ³ 220KV
- IđmMC ³ 882A
- ICđm ³ 4,954 KA
Tra bảng MC - 3 trang128 sách HDTK-Nhà máy điện - xb năm 1968 chọn được loại
Kiểu
Uđm
(KV)
Iđm
(A)
ilđđ
(KA)
Inh
(KA)
tnh
(s)
SCđm
(MVA)
ICđm
(KA)
Giá
(đồng)
BBH-220/1000-7000
220
1000
55
12
10
7000
18,4
900.106
- Kiểm tra điều kiện ổn định động:
Dòng điện ổn định lực động điện ilđđ = 55KA ³ ixk N1 = 12,661KA ( thoả mãn ) .
- Kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt: yêu cầu I2nh.tnh > BN
Tính xung lượng nhiệt khi ngắn mạch BN :
xác định b’’ = ; thời gian tồn tại ngắn mạch t = 0,9 sec
với b = 1,192 và t = 0,9 sec tra đường cong đã có xác định được tđt = 0,9 sec.
Ta có BN =( tđt +b’’2.Ta ) = 4,1562.( 0,9 + 1,1922.0,05 ) = 16,772 KA2.s < I2nh.tnh = 122.10 = 1440 KA2.s ( thoả mãn ) .
b) Chọn máy cắt phía 110KV
Xác định dòng cưỡng bức lớn nhất Icb m
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- 30040.doc