Đồ án Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện công suất 200 MW

86 X19 = (X18 // X16) + X13 .1847,007,0 286,01915,0 286,01915,0 =++= x Hình 3.4 Qui đổi điện kháng tính toán về hệ tương đối định mức ta có: Xtt1 = X1. cb dmHT S S = 0,0683. 100 2100 = 1,434 Xtt19= X19. cb Fdm S S Σ = 0,1847. 100 250 = 0,462 Tra đường cong tính toán ta được của nhà máy nhiệt điện tương ứng với: Xtt1 = 1,434 ta được: I∞HT = 0,76; I''HT = 0,7. Xtt19 = 0,462 ta được: I∞NM = 1,86; I''NM = 2,15. Từ đó ta có các thành phần dòng ngắn mạch do phía hệ thống truyền đến điểm ngắn mạch là : I''HT = IHT''. cb dmHT U.3 S = 0,7. 230.3 2100 = 3,69 (kA). I∞HT = I∞HT. cb dmHT U.3 S = 0,76. 230.3 2100 = 4 (kA). Các thành phần dòng ngắn mạch do phía nhà máy truyền đến điểm ngắn mạch là: I''NM = )(349,1 230.3 250.15,2 kA= F1,2,3,4 X19/0.1847X1/0,0683 HT N1 Đồ án môn học nhà máy điện - 33 - I∞NM = )(167,1 230.3 250.86,1 kA= Vậy các thành phần dòng điện ngắn mạch tại N1: + Dòng chu kì: I∞N1 = I∞HT + I∞NM = 4 + 1,167 = 5,167 (kA). + Dòng siêu quá độ: I''N1 = I''HT + I''NM = 3,69 + 1,349 = 5,039 (kA) Trị số dòng điện xung kích tại điểm N1 là: iXK = 2 .KXK.I''N1 = 2 .1,8.5,039 = 12,827 (kA) 4.4.2).Lập sơ đồ thay thế tính toán ngắn mạch tại điểm N2 Điểm ngắn mạch N2 cũng có tính chất đối xứng như điểm N1 vì vậy thực hiện tương tự như đối với điểm N1 ta cung được sơ đồ đơn giản sau: Hình 3.5 Qui đổi điện kháng tính toán về hệ tương đối định mức ta có: XttPHT = XPHT. cb dmHT S S = 0,1383. 100 2100 = 2,9 XttPMF= XPMF. cb Fdm S S Σ = 0,1147. 100 250 = 0,286 Tra đường cong tính toán ta được của nhà máy nhiệt điện tương ứng với: XttPHT = 2,9 ta được: I∞HT = 0,37; I''HT = 0,345. XttPMF = 0,286 ta được: I∞NM = 2,32; I''NM = 3,52. Từ đó ta có các thành phần dòng ngắn mạch do phía hệ thống truyền đến điểm ngắn mạch là I''HT = IHT''. cb dmHT U.3 S = 0,345. 115.3 2100 = 3,637 (kA). I∞HT = I∞HT. cb dmHT U.3 S = 0,37. 115.3 2100 = 3,9 (kA). F1,2,3,4 XPMF/0.1147XPHT/0,1383 HT N2 Đồ án môn học nhà máy điện - 34 - Các thành phần dòng ngắn mạch do phía nhà máy truyền đến điểm ngắn mạch là: I''NM = )(418,4 115.3 250.52,3 kA= I∞NM = )(912,2 115.3 250.32,2 kA= Vậy các thành phần dòng điện ngắn mạch tại N2: + Dòng chu kì: I∞N2 = I∞HT + I∞NM = 3,9 + 2,912 = 6,812 (kA). + Dòng siêu quá độ: I''N2 = I''HT + I''NM = 3,637 + 4,418 = 8,055 (kA). Trị số dòng điện xung kích tại điểm N2 là: iXK = 2 .KXK.I''N1 = 2 .1,8.8,055 = 20,5 (kA) 4.4.3).Lập sơ đồ thay thế tính toán ngắn mạch tại điểm N3 Hình3.6 Các điện kháng trong sơ đồ thay thế được xác định bằng các phép biến đổi tương đương: X20 = X1 + X3 = 0,0683 + 0,14 = 0,2083 F4F3 F2F1 X9/0.216X8/0.216 X7/0.216 X12/0,167 X5/0.356 X3 / 0.14 X11/0,167 X10/0.264 X6/0.216 Xd/0,0416 XHT/0,0267 HT N3 Đồ án môn học nhà máy điện - 35 - Ghép F3,4 ta đã có: X16 = 0,1915 Biến đổi ∆(8,9,10) → Y (21 ;22 ;23) D = X8+ X9 + X10 = 0,216 + 0,216 + 0,264 =0,696. X21 0819,0 696,0 264,0.216,0. 108 === D XX X22 0819,0 696,0 264,0.216,0. 109 === D XX X23 067,0 696,0 216,0.216,0. 98 === D XX (Nhánh có F1,2) Tiếp tục biến đổi ta có: X24 = X22 + X5 = 0,0819 + 0,356 = 0,4379. Vì HT và F3,4 là hai nguồn khác biệt không nên nhập song song mà biến đổi Y (16,20,24) → ∆ thiếu 25, 26 ta được sơ đồ đơn giản như hình 3.7: Với:X25 = X20 + X24 + 1225,1 1915,0 4379,0.2083,0 4379,02083,0 . 16 2420 =++= X XX X26 = X16 + X24 + 032,1 2083,0 4379,0.1915,0 4379,01915,0 . 20 2416 =++= X XX Hình 3.7 Ghép song song F1,2 và F3,4 sau đó tiếp tục biến đổi Y (21,25,27) → ∆ thiếu 28, 29 ta được sơ đồ đơn giản cuối cùng như hình 3.8: X27 = X23 // X26 = 0629,0 032,1067,0 032,1067,0 =+ x X28 = X21 + X25 + 666,2 0629,0 1225,1.0819,0 1225,10819,0 . 27 2521 =++= X XX N3 HT X25/1,1225 F3,4 X26/1.032 X23/0.067 F1,2 X21/0.0819 Đồ án môn học nhà máy điện - 36 - X29 = X21 + X27 + 1494,0 1225,1 0629,0.0819,0 0629,00819,0 . 25 2721 =++= X XX Hình 3.8 Qui đổi điện kháng tính toán về hệ tương đối định mức ta có: Xtt28 = X28. cb dmHT S S = 2,666. 100 2100 = 55,986 >3 Xtt29= X29. cb Fdm S S Σ = 0,1494. 100 250 = 0,3735. Tra đường cong tính toán ta được của nhà máy nhiệt điện tương ứng với: Xtt29 = 0,3735 ta được: I∞NM = 2,08; I''NM = 2,6 - Thành phần dòng ngắn mạch do phía nhà máy truyền đến điểm ngắn mạch là: I∞NM = )(59,28 5,10.3 250.08,2 kA= I''NM = )(74,35 5,10.3 250.6,2 kA= Thành phần dòng ngắn mạch do phía HT truyền đến điểm ngắn mạch là: I''HT = I∞HT = cb dmHT tt U S X .3 1 28 = 5,10.3 2100. 986,55 1 = 2,06 (kA). Vậy các thành phần dòng điện ngắn mạch tại N3: I∞N3 = I∞HT + I∞NM = 2,06 + 28,59 = 30,65 (kA). I''N3 = I''HT + I''NM = 2,06 + 35,74 = 37,8 (kA). Trị số dòng điện xung kích tại điểm N3 là: iXK3 = 2 .KXK.I''N3 = 2 x1,8x37,8 = 96,223 (kA). 4.4.4).Lập sơ đồ thay thế tính toán ngắn mạch tại điểm N4 Chỉ do máy phát F1 truyền đến nên sơ đồ thay thế như sau: F1,2,3,4 X29/0.1494X28/2,666 HT N3 Đồ án môn học nhà máy điện - 37 - Hình 3.9 Ta có: X ttF1 = 0,135.Tra đường cong tính toán ngắn mạch của máy phát nhiệt điện ứng với : XF = 0,135 ta nhận được: I∞ = 2,7 ; I'' = 7,5 - Các thành phầndòng ngắn mạch từ máy phát F1 truyền đến điểm ngắn mạch là: I∞N4 = )(28,9 5,10.3 5,62.7,2 kA= I''N4 = )(77,25 5,10.3 5,62.5,7 kA= Trị số dòng điện xung kích tại điểm N4 là: iXK4 = 2 .KXK.I''N4 = 2 x1,9x25,77 = 69,244(kA). 4.4.5).Lập sơ đồ thay thế tính toán ngắn mạch tại điểm N4’ Hình 3.10 N4 F1 XF1/0,216 F4F3 X9/0.216 X7/0.216 X12/0,167 X5/0.356 X3 / 0.14 X11/0,167 X10/0.264 X6/0.216X4/0.356 X2 / 0.14 Xd/0,0416 XHT/0,0267 HT F2 N4' Đồ án môn học nhà máy điện - 38 - Ta đã có: X1 = 0,0683 ; X13 = X2// X3 = 0,07 → X30 = X1 + X13 =0,1383. Và nhánh gồm F3,4 có: X16 = 0,1915. Thực hiện biến đổi ∆(4,5,10) → Y (31 ;32 ;33) ta có: D = X4 +X5 + X10 = 0,356+0,356+0,264 =0,976 Nên: X31 = 0963,0 976,0 264,0.356,0. 104 == D XX X32 = 1298,0 976,0 356,0.356,0. 54 == D XX X33 = 0963,0 976,0 264,0.356,0. 105 == D XX Và nhánh F2 có: X34= X33 + X9 = 0,0963+0,216 = 0,3123. Do đó ta được sơ đồ đơn giản như sau (Hình 3.11): Tiếp tục biến đổi Y(16;30;32) → ∆ thiếu (35,36): X35 = X32 + X30 + 3618,0 1915,0 1383,0.1298,0 1383,01298,0 . 16 3032 =++= X XX X36 = X32 + X16 + 501,0 1383,0 1915,0.1298,0 1915,01298,0 . 30 1632 =++= X XX Hình 3.11 Ghép song song F2 và F3,4 ta được: X37 = X36 // X34 = 0,1923. Cuối cùng biến đổi tiếp Y(31;35;37) → ∆ thiếu (38,39) ta được sơ đồ đơn giản nhất: X32 / 0.1298 N4' HT X30/0,1383 F3,4 X16/0.1915 X34/0.3123 F2 X31/0.0963 Đồ án môn học nhà máy điện - 39 - X38 = X31 + X35 + 6392,0 1923,0 3618,0.0963,0 3618,00963,0 . 37 3531 =++= X XX X39 = X31 + X37 + 3397,0 3618,0 1923,0.0963,0 1923,00963,0 . 35 3731 =++= X XX Hình 3.12 Qui đổi điện kháng tính toán về hệ tương đối định mức ta có: Xtt38 = X38. cb dmHT S S = 0,6392. 100 2100 = 13,42 >3 Xtt39= X39. cb Fdm S S Σ = 0,3397. 100 5,187 = 0,637 Tra đường cong tính toán ta được của nhà máy nhiệt điện tương ứng với: Xtt39 = 0,637 ta được: I∞NM = 1,57; I''NM = 1,55 Thành phần dòng ngắn mạch do phía nhà máy truyền đến điểm ngắn mạch là: I∞NM = )(186,16 5,10.3 5,187.57,1 kA= I''NM = )(98,15 5,10.3 5,187.55,1 kA= Thành phần dòng ngắn mạch do phía HT truyền đến điểm ngắn mạch là: I''HT = I∞HT = cb dmHT tt U S X .3 1 38 = 5,10.3 2100. 42,13 1 = 8,604 (kA). Vậy các thành phần dòng điện ngắn mạch tại N4’: I∞N4’ = I∞HT + I∞NM = 8,604 + 16,186 = 24,79 (kA). I''N4’ = I''HT + I''NM = 8,604 + 15,98 = 24,584 (kA). Trị số dòng điện xung kích tại điểm N4’ là: iXK4’ = 2 .KXK.I''N4’ = 2 x1,8x24,584 = 62,58 (kA). So sánh trị số dòng siêu quá độ tai 2 điểm ngắn mạch N4 và N4’ F2,3,4 X39/0.3397X38/0,6392 HT N4 Đồ án môn học nhà máy điện - 40 - ta lấy: I''N4 =25,77 (kA) 4.4.6).Lập sơ đồ thay thế tính toán ngắn mạch tại điểm N5’ Trong trường hợp MBA TN B1 và máy phát F1 nghỉ ta có sơ đồ thay thế như sau: Điện kháng các nhánh tương đương đã được xác định: X20 = X1 + X3 = 0,0683 + 0,14 = 0,2083 Ghép F3,4 ta đã có: X16 = 0,1915 Tiếp tục biến đổi Y(16;20;5) → ∆ thiếu (40,41): X40 = X5 + X20 + 9515,0 1915,0 2083,0.356,0 2083,0356,0 . 16 205 =++= X XX X41 = X5 + X16 + 8747,0 2083,0 1915,0.356,0 1915,0356,0 . 20 165 =++= X XX Ghép song song F2 và F3,4 ta được: X42 = X9 // X 41 = 0,1732. Cuối cùng biến đổi tiếp Y(10;40;42) → ∆ thiếu (43,44) ta được sơ đồ đơn giản nhất với: X43 = X10 + X40+ 6658,2 1732,0 9515,0.264,0 9515,0264,0 . 42 4010 =++= X XX Hình 3.13 F4F3 X9/0.216 X7/0.216 X12/0,167 X5/0.356 X3 / 0.14 X11/0,167 X10/0.264 X6/0.216 Xd/0,0416 XHT/0,0267 HT F2 N5 Đồ án môn học nhà máy điện - 41 - X44 = X42 + X10+ 4852,0 9515,0 264,01732,0264,01732,0 . 40 1042 =++= x X XX Hình 3.14 Qui đổi điện kháng tính toán về hệ tương đối định mức ta có: Xtt43 = X43. cb dmHT S S = 2,6658. 100 2100 = 55,9818 >3 Xtt44= X44. cb Fdm S S Σ = 0,4852. 100 5,187 = 0,91 Thành phần dòng ngắn mạch do phía HT truyền đến điểm ngắn mạch N5 là: I''HT = I∞HT = cb dmHT tt U S X .3 1 43 = 5,10.3 2100. 9818,55 1 = 2,06 (kA). Tra đường cong tính toán ta được của nhà máy nhiệt điện tương ứng với: Xtt44 = 0,91 ta được: I∞NM = 1,23; I''NM = 1,19 Thành phần dòng ngắn mạch do phía nhà máy truyền đến điểm ngắn mạch : I∞NM = )(681,12 5,10.3 5,187.23,1 kA= ; I''NM = )(268,12 5,10.3 5,187.19,1 kA= Vậy các thành phần dòng điện ngắn mạch tại N5: I∞N5 = I∞HT + I∞NM = 2,06 + 12,681 = 14,741(kA). I''N5 = I''HT + I''NM = 8,604 + 15,98 = 14,328 (kA). Trị số dòng điện xung kích tại điểm N5 là: iXK5 = 2 .KXK.I''N5 = 2 x1,8x14,328 = 36,473 (kA). 4.4.7).Lập sơ đồ thay thế tính toán ngắn mạch tại điểm N6’ Đối với mạch tự dùng ta có thể dễ dàng tính được dòng ngắn mạch theo công thức: I’’N6 = I’’N4 + I’’N4’ = 24,584 + 25,77 = 50,354 (kA). Trị số dòng điện xung kích tại điểm N6 là: F 2,3 ,4 X4 4 /0.48 52 X 4 3 /2,66 58 HT N5 Đồ án môn học nhà máy điện - 42 - iXK6= 2 .KXK.I''N6 = 2 x1,8x50,354 = 128,18 (kA). 4.5) Phương án II 4.5.1) Sơ đồ đặt điểm ngắn mạch để chọn khí cụ điện: ( hình 3.15) 4.5.2).Tính điện kháng trong thay thế cho các phần tử. - Điện kháng của hệ thống là XHT = XHTdm*. 2100 100.56,0= NHT cb S S = 0,0267. Xdây = X0.L 2.2 cb cb U S = 0,4x110x 2230.2 100 = 0,0416. + Điện kháng của MBA TN (B1, B2).Giả thiết các giá trị điện áp ngắn mạch vẫn là đại lượng tính toán chưa hiệu chỉnh theo SđmTN do đó ta tính điện kháng theo các công thức sau: - Điện kháng cuộn cao X2=X3= XC = 100.2 1 (UNC-T + α %HCNU − - α %HTNU − ) dmTN cb S S = 100.2 1 (11 + 5,0 32 - 5,0 20 ) 160 100 = 0,1094 Hình 3.15 HT F 1 F 3 F 4 220 kV 110 kV B1 B2 B3 N 1 N2 N 3 N 5 N 6 F 2 N4 N ' 4 Đồ án môn học nhà máy điện - 43 - - Điện kháng cuộn trung XT = 100.2 1 (UNC-T + α %HTNU − - α %HCNU − ) dmTN cb S S = 100.2 1 (11 + 5,0 20 - 5,0 32 ) 160 100 = - 0,04 < 0 → XT = 0. - Điện kháng cuộn hạ X4=X5= XH = 100.2 1 ( α %HCNU − + α %HTNU − - UNC-T) dmTN cb S S = 100.2 1 ( 5,0 32 + 5,0 20 - 11) 160 100 = 0,2906. - Điện kháng máy phát X6 = X7 = X8 = X9 = XF = X’’d. dmF cb S S = 0,135 x 5,62 100 = 0,216. -Điện kháng của kháng điện X10 = X11= XK = 4.5,10.3 100 100 12 3100 % ×=× dmKdm cbK IU SX = 0,165. - Điện kháng của máy biến áp hai dây cuốn X12= XB3 = 63100 1005,10 100 % × ×=× dmB cbn S SU = 0,167. 4.5.3) Sơ đồ thay thế của mạch: Hình 3.16 Đồ án môn học nhà máy điện - 44 - Hình 3.16 4.5.4).Tính toán dòng điện ngắn mạch. 1).Lập sơ đồ thay thế tính toán ngắn mạch tại điểm N1. Vì thông số của B1 và B2(MBATN) giống hệt nhau thông số của các MF cũng giống hệt nhau nên sơ đồ thay thế hoàn toàn đối xứng so với điểm ngắn mạch . Vì vậy để đơn giản ta gập sơ đồ và bỏ qua F2 được sơ đồ tính toán như hình 3.17 với các điện kháng được tính như sau: X1 = X HT + Xd = 0,0267 + 0,0416 = 0,0683. X13 = X2 // X3 =0,1094/2 = 0,0547. X14 = X7 + X11 = 0,216 +0,167 =0,383. X15 = X4 // X5 = 0,2906/2 = 0,1453. X16 = X10 // X11 = 0,165/2 = 0,0825. X17 = X8// X9 = 0,216/2 = 0,108. Biến đổi tiếp được sơ đồ đơn giản như hình 3.18: X18 = X6 + X16 = 0,216 + 0,0825 = 0,2985. X19 = X18 // X17 = 0,0793. X20 = X19 + X15 = 0,0793 + 0,1453 = 0,2246. X21 = X20 // X14 = 0,1415. X22 = X21 + X13 = 0,1415 + 0,0547 = 0,1962. HT XHT/0,0267 Xd/0,0416 X2 / 0.1094 X4/0.2906 X10/0.165 X3 / 0.1094 X5/0.2906 X12/0,167 X7/0.216 X8/0.216 X9/0.216 F1 F3 F4 F2 X6/0.216 X11/0.165 Đồ án môn học nhà máy điện - 45 - Hình 3.17 Hình 3.18 Qui đổi điện kháng tính toán về hệ tương đối định mức ta có: Xtt1 = X1. cb dmHT S S = 0,0683. 100 2100 = 1,434 Xtt22= X22. cb Fdm S S Σ = 0,1962. 100 250 = 0,49 Tra đường cong tính toán ta được của nhà máy nhiệt điện tương ứng với: Xtt1 = 1,434 ta được: I∞HT = 0,76; I''HT = 0,7. Xtt22 = 0,49 ta được: I∞NM = 1,83; I''NM = 2. Từ đó ta có các thành phần dòng ngắn mạch do phía hệ thống truyền và NM đến điểm ngắn mạch là: I''HT = IHT''. cb dmHT U.3 S = 0,7. 230.3 2100 = 3,69 (kA). I∞HT = I∞HT. cb dmHT U.3 S = 0,76. 230.3 2100 = 4 (kA). I''NM = )(255,1 230.3 250.2 kA= ; I∞NM = )(148,1 230.3 250.83,1 kA= X1/0,0683 HT X13 / 0.0547 X15/0.1453 F1,3 X17/0.108 X14/0.383 F4 X6/0.216 F2 X16/0.0825 N1 N1HT X1/0,0683 X22/0.1962 F1,2,3,4 Đồ án môn học nhà máy điện - 46 - Vậy các thành phần dòng điện ngắn mạch tại N1: + Dòng chu kì: I∞N1 = I∞HT + I∞NM = 4 + 1,148 = 5,148 (kA). + Dòng siêu quá độ: I''N1 = I''HT + I''NM = 3,69 + 1,255 = 4,945 (kA) Trị số dòng điện xung kích tại điểm N1 là: iXK = 2 .KXK.I''N1 = 2 x1,8x4,945 = 12,588 (kA). 2).Lập sơ đồ thay thế tính toán ngắn mạch tại điểm N2. Tương tự như điểm N1 ta cũng có sơ đồ thay thế và sơ đồ đơn giản như sau: → Xtt23 = X23. cb dmHT S S = 0,123. 100 2100 = 2,583 Xtt21= X21. cb Fdm S S Σ = 0,1415. 100 250 = 0,354 Tra đường cong tính toán ta được của nhà máy nhiệt điện tương ứng với: Xtt23 = 2,583 ta được: I∞HT = 0,406 ; I''HT = 0,385. Xtt21 = 0,354 ta được: I∞NM = 2,15; I''NM = 2,8. Nên: I''HT = IHT''. cb dmHT U.3 S = 0,385. 115.3 2100 = 4,059(kA). I''NM = )(514,3 115.3 250.8,2 kA= X1/0,0683 HT X13 / 0.0547 X15/0.1453 F1,3 X17/0.108 X14/0.383 F4 X6/0.216 F2 X16/0.0825 N2 N2HT X23/0,123 X21/0.1415 F1,2,3,4 H×nh 3.20 H×nh 3.19 Đồ án môn học nhà máy điện - 47 - → I''N2 = I''HT + I''NM = 4,059+3,514 = 7,573 (kA). Và I∞HT = I∞HT. cb dmHT U.3 S = 0,406. 115.3 2100 = 4,28 (kA). I∞NM = )(698,2 115.3 250.15,2 kA= → I∞N2 = I∞HT + I∞NM =4,28 + 2,689 = 6,978(kA). Trị số dòng điện xung kích tại điểm N2là: iXK = 2 .KXK.I''N2 = 2 x1,8x7,573 = 19,278 (kA). 3).Lập sơ đồ thay thế tính toán ngắn mạch tại điểm N3. Dựa vào hình 3.21 ta có: X24 = X1 + X3 = 0,1777 Sau đó ta biến đổi ∆ (6 ;9 ;11) → Y(25 ; 26 ; 27) ta được hình 3.22: D = X6 + X9 + X11 = 0,216 +0,216 + 0,165 = 0,597. X25 0597,0 597,0 165,0.216,0. 116 === D XX X26 0597,0 597,0 165,0.216,0. 119 === D XX X27 0781,0 597,0 216,0.216,0. 96 === D XX Ta dễ thấy: X28 = X10 + X25 = 0,165 + 0,0597 = 0,2247 X29 = X5 + X26 = 0,2906 + 0,0597 = 0,3503. Rồi tiếp tục biến đổi ∆ (8 ;28;27) → Y(30 ; 31 ; 32) D = 0,216 +0,2247+ 0,0781= 0,5188 Đồ án môn học nhà máy điện - 48 - Hình 3.21 Hình3.22 X30 0935,0 5188,0 2247,0.216,0. 288 === D XX X31 0338,0 5188,0 2247,0.0781,0. 2827 === D XX X32 0325,0 5188,0 0781,0.216,0. 278 === D XX Ta có: X33 = X31 + X29 = 0,0338 + 0,3503 = 0,3841. Biến đổi tiếp ∆ (16;32;33) → Y(34 ; 35 ; 36) D = X16 + X32 +X33 = 0,383 +0,0325 + 0,3841 = 0,7996 X34 0156,0 7996,0 3841,0.0325,0. 3332 === D XX X35 1839,0 7996,0 383,0.3841,0. 1633 === D XX X11/0.165 X6/0.216 F4 X9/0.216X8/0.216 X7/0.216 X12/0,167 X5/0.2906 X3 / 0.1094 X10/0.165 Xd/0,0416 XHT/0,0267 HT N3 N3 HT X24/0,1777 X10/0.165 X5/0.2906 X16/0.383 X8/0.216 X27/0.0781 F4 X26/0.0597X25/0.0597 F2,3F1F3F2F1 Đồ án môn học nhà máy điện - 49 - X36 0155,0 7996,0 0325,0.383,0. 3216 === D XX (Nhánh có F1,2,3,4) Và: X37 = X30 + X34 = 0,0935 + 0, 0156 = 0,1091(Nhánh SC) X38 = X35 + X24 = 0,1839 + 0,1777 = 0,3616 (Nhánh HT) Cuối cùng biến đổi Y(36, 37, 38) → ∆ thiếu (39, 40) ta có: X40 = X36 + X37 + 1292,0 3616,0 1091,0.0155,0 1091,00155,0 . 38 3736 =++= X XX ( NM) X41 = X36 + X38 + 4284,0 1091,0 3616,0.0155,0 3616,00155,0 . 37 3836 =++= X XX ( HT) → Xtt41 = X41 cb dmHT S S = 0,4284 100 2100 = 8,9964 > 3 Xtt40= X40. cb Fdm S S Σ = 0,1292. 100 250 = 0,323 Tra đường cong tính toán ta được của nhà máy nhiệt điện tương ứng với: Xtt40 = 0,323 ta được: I∞NM = 2,2; I''NM = 3,1. Nên : I''HT = I∞HT = cb dmHT tt U S X .3 1 41 = 5,10.3 2100. 9964,8 1 =12,835 (kA). I''NM = )(614,42 5,10.3 250.1,3 kA= → I''N3 = I''HT + I''NM =12,835+42,614=55,449 (kA). Và I∞NM = )(242,30 5,10.3 250.2,2 kA= → I∞N3 = I∞HT + I∞NM = 12,835 + 30,242 = 43,077 (kA) Trị số dòng điện xung kích tại điểm N3 là: iXK = 2 .KXK.I''N3 = 2 x1,8x55,449= 141,15 (kA). N3HT X41/0,4284 X40/0.1292 F1,2,3,4 H×nh 3.23 Đồ án môn học nhà máy điện - 50 - 4).Lập sơ đồ thay thế tính toán ngắn mạch tại điểm N4 Hình 3.24 Chỉ do máy phát F1 truyền đến nên tương tự như phương án I ta có: Các thành phầndòng ngắn mạch từ máy phát F1 truyền đến điểm ngắn mạch là: I∞N4 = )(28,9 5,10.3 5,62.7,2 kA= I''N4 = )(77,25 5,10.3 5,62.5,7 kA= Trị số dòng điện xung kích tại điểm N4 là: iXK4 = 2 .KXK.I''N4 = 2 x1,9x25,77 = 69,244(kA). 5).Lập sơ đồ thay thế tính toán ngắn mạch tại điểm N4’ Hình 3.24 Hình 3.25 N4 F1 XF1/0,216 HT X1/0,0683 X2 / 0.1094 X4/0.2906 X10/0.165 X3 / 0.1094 X5/0.2906 X16/0.383 X9/0.216 F3 F4 X11/0.165 N4' F2 X6/0.216 X23/0,123 HT F4 X16/0.383 F2,3 X42/0.0781 X29/0.3503 N4' X28/0.2247 X4/0.2906 Đồ án môn học nhà máy điện - 51 - Biến đổi bước đầu tương tự như với điểm ngắn mạch N3 ta được sơ đồ như hình 3.25.Biến đổi tiếp ∆ (4; 28;29) → Y(43 ; 44 ; 44) D = X4 + X28 + X29 = 0,2906 + 0,2247 + 0,3503 = 0,8656 X43 0754,0 8656,0 2247,02906,0. 284 === x D XX X44 1176,0 8656,0 3503,02906,0. 294 === x D XX X45 0909,0 8656,0 2247,03503,0. 2829 === x D XX Ta thấy X45 nt X42 nên: X46 = X45 + X42 = 0,169.(Hình 3.26) Tiếp tục biến đổi Y(23, 16, 44) → ∆ thiếu (47, 48) ta có: X47 = X23 + X44 + 2783,0 383,0 1176,0.123,0 1176,0123,0 . 16 4423 =++= X XX (HT) X48 = X16 + X44 + 8667,0 123,0 1176,0.383,0 1176,0383,0 . 23 4416 =++= X XX (F4) X49 = X46 // X48 = 0,1414.(Nhánh F2,3,4) Cuối cùng biến đổi Y(43, 47, 49) → ∆ thiếu (50, 51) ta được sơ đồ đơn giản như hình 3.27: X50 = X43 + X47 + 5021,0 1414,0 2783,0.0754,0 2783,00754,0 . 49 4743 =++= X XX (HT) X51 = X43 + X49 + 2551,0 2783,0 1414,0.0754,0 1414,00754,0 . 47 4943 =++= X XX (F2,3,4) Qui đổi về giá trị định mức: Xtt50 = X50 cb dmHT S S = 0,5021 100 2100 = 10,544 > 3 Xtt51= X51. cb Fdm S S Σ = 0,2551. 100 5,187 = 0,478 Đồ án môn học nhà máy điện - 52 - Hình 3.26 Hình 3.27 Tra đường cong tính toán ta được của nhà máy nhiệt điện tương ứng với: Xtt51 = 0,478 ta được: I∞NM = 1,83; I''NM = 2,05. Nên : I''HT = I∞HT = cb dmHT tt U S X .3 1 50 = 5,10.3 2100. 544,10 1 =10,951 (kA). I''NM = )(135,21 5,10.3 5,187.05,2 kA= → I''N4’ = I''HT + I''NM =10,951+21,135=32,086(kA). Và I∞NM = )(867,18 5,10.3 5,187.83,1 kA= → I∞N4’ = I∞HT + I∞NM = 10,951 + 18,867 = 29,818 (kA) Trị số dòng điện xung kích tại điểm N4’ là: iXK = 2 .KXK.I''N4’ = 2 x1,9x32,086= 86,215 (kA). 6) Lập sơ đồ thay thế tính toán ngắn mạch tại điểm N5 Trong trường hợp MBA TN B1 và máy phát F1 nghỉ ta có sơ đồ thay thế như hình3.28: Tương tự như các trường hợp trên biến đổi ∆(6 ;9 ;11) → Y(25 ; 26 ; 27) ta được hình 3.29 . Ta dễ thấy: X28 = X10 + X25 = 0,165 + 0,0597 = 0,2247 X29 = X5 + X26 = 0,2906 + 0,0597 = 0,3503 Tiếp tục biến đổi Y(24, 16, 29) → ∆ thiếu (52, 53) ta có: F2,3,4 X51/0.2551X50/0,5021 HT N4' X23/0,123 HT F4 X16/0.383 X44/0.1176 N4' X43/0.0754 F2,3 X46/0.169 Đồ án môn học nhà máy điện - 53 - X52 = X24 + X29 + 6905,0 383,0 3503,0.1777,0 3503,01777,0 . 16 2924 =++= X XX X53 = X16 + X29 + 4883,1 1777,0 3503,0.383,0 3503,0383,0 . 24 2916 =++= X XX X54 = X53 // X27 = 0,0742 Hình 3.28 Hình3.29 Cuối cùng biến đổi Y(28, 52, 54) → ∆ thiếu (55, 56) ta có: X55 = X28 + X52 + 0062,3 0742,0 6905,0.2247,0 6905,02247,0 . 54 5228 =++= X XX X56 = X28 + X54 + 323,0 6905,0 0742,0.2247,0 0742,02247,0 . 52 5428 =++= X XX Qui đổi điện kháng tính toán về hệ tương đối định mức ta có: Xtt55 = X55. cb dmHT S S = 3,0062. 100 2100 = 63,13 >3 Xtt56 = X56. cb Fdm S S Σ = 0,323. 100 5,187 = 0,6 Tra đường cong tính toán ta được của nhà máy nhiệt điện tương ứng với: Xtt56 = 0,6 ta được: I∞NM = 1,62; I''NM = 1,65 X11/0.165 X6/0.216 F4 X9/0.216 X16/0.383 X5/0.2906 X10/0.165 X24/0,1777 HT N5 N5 HT X24/0,1777 X10/0.165 X5/0.2906 X16/0.383 X27/0.0781 F4 X26/0.0597X25/0.0597 F2,3F3F2 Đồ án môn học nhà máy điện - 54 - Hình 3.30 Hình 3.31 Thành phần dòng ngắn mạch do phía HT truyền đến điểm ngắn mạch N5 là: I''HT = I∞HT = cb dmHT tt U S X .3 1 55 = 5,10.3 2100. 13,63 1 = 1,829 (kA). Thành phần dòng ngắn mạch do phía nhà máy truyền đến điểm ngắn mạch N5 là: I''NM = )(011,17 5,10.3 5,187.65,1 kA= → I''N5 = I''HT + I''NM =1,829+17,011=18,84 (kA). Và I∞NM = )(701,16 5,10.3 5,187.62,1 kA= → I∞N5 = I∞HT + I∞NM = 1,829 + 16,701 = 18,53 (kA) Trị số dòng điện xung kích tại điểm N5 là: iXK5 = 2 .KXK.I''N5 = 2 x1,8x18,84 = 47,96 (kA). 7) Lập sơ đồ thay thế tính toán ngắn mạch tại điểm N6’ Đối với mạch tự dùng ta có thể dễ dàng tính được dòng ngắn mạch theo công thức: I’’N6 = I’’N4 + I’’N4’ = 32,086 + 25,77 = 57,856(kA). Trị số dòng điện xung kích tại điểm N6 là: iXK6= 2 .KXK.I''N6 = 2 x1,8x57,856 = 147,27 (kA). F2,3,4 X56/0.323X55/3,0062 HT N5 X24/0,1777 HT F4 X16/0.383 X29/0.3503 N4' X28/0.2247 F2,3 X27/0.0781 Đồ án môn học nhà máy điện - 55 - Sau khi tính toán ngắn mạch tại các điểm đã xét ở trên ta được bảng kết quả tính toán ngắn mạch như sau Bảng 3.1 Điểm NM Phương án N1 N2 N3 N4 N4’ N5 N6 I I∞N (kA) 5,167 6,812 30,65 9,28 24,79 14,741 34,07 I''N (kA) 5,039 8,055 37,8 25,77 24,584 14,328 50,354 ixk (kA) 12,827 20,5 96,223 69,244 62,58 36,473 128,18 II I∞N (kA) 5,148 6,978 43,077 9,28 29,818 18,53 39,098 I''N (kA) 4,945 7,573 55,449 25,77 32,086 18,84 57,856 ixk (kA) 12,588 19,278 141,15 69,244 86,215 47,96 147,27 4.6). Chọn máy cắt điện: Máy cắt điện được chọn theo các điều kiện sau: - Loại máy cắt:. - Điện áp UđmMC≥ UdmL - Dòng điện IđmMC ≥ Icb. - Dòng điện cắt: Icắt MC ≥ I” - Ổn dịnh nhiệt Inh2. tnh ≥ BN - Ổn định lực điện động:ildd ≥ ixk Dựa vào kết quả tính toán dòng cưỡng bức và dòng ngắn mạch ta chọn máy cắt điện cho các phương án được thiết kế: Đồ án môn học nhà máy điện - 56 - +Phía cao : chọn cùng loại MC theo giá trị tính toán điểm ngắn mạch N1 (Ta sẽ chọn loại máy cắt SF6) +Phía trung: chọn cùng loại MC theo giá trị tính toán điểm ngắn mạch N2 (Ta sẽ chọn loại máy cắt SF6). +Phía hạ : theo các thông số tính toán ngắn mạch tại các điểm trên phương án thiết kế ta sẽ lựa chọn các chủng loại MC phục vụ cho phía hạ áp như sau: *Các MC phía hạ áp của các MBA liên lạc được chọn theo điểm ngắn mạch N3. *Máy cắt giữa các phân đoạn được chọn theo điểm ngắn mạch N5. *Các MC đặt ở đầu ra các máy phát F1, F2 (đối với phương án 1) và các máy phát F1,F2,F3 (đối với phương án 2) được chọn theo Max(N4; N4’) . * Các máy cắt ở mạch tự dùng chọn theo điểm ngắn mạch N6. Và dòng cưỡng bức được xác định ). (275,0 5,10.3.4 20 3 max 1)( kA U SI Hdm td cb td ==×= ) cho cả 2 phương án 4.6.1).Phương án 1: Ta chọn được các MC theo bảng sau: Bảng Điểm ngắn mạch Thông số tính toán Loại MC Thông số định mức Uđm (kV) Icb (kA) I” (kA) ixk (kA) Uđm (kV) Iđm (kA) Icắt (kA) ilđđ (kA) N1 220 0,304 5,039 12,827 3AQ1 245 4 40 100 N2 110 0,344 8,055 20,5 3AQ1-FE 123 3,15 31,5 80 N3 10 4,812 37,8 96,223