Đang tải... (xem toàn văn)
đồ án nhà máy điện và tba 4 tổ máy 56MW giảng viên Phạm THị PHương Thảođồ án nhà máy điện và tba 4 tổ máy 56MW giảng viên Phạm THị PHương Thảođồ án nhà máy điện và tba 4 tổ máy 56MW giảng viên Phạm THị PHương Thảođồ án nhà máy điện và tba 4 tổ máy 56MW giảng viên Phạm THị PHương Thảođồ án nhà máy điện và tba 4 tổ máy 56MW giảng viên Phạm THị PHương Thảo
Svth:Trần Thị Hương ĐỒ ÁN MÔN HỌC NMĐ CHƯƠNG I: TÍNH TỐN CÂN BẰNG CƠNG SUẤT,ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY 1.1:Chọn máy phát điện Đề cho nhà máy thủy điện gồm tổ máy,công suất tổ máy 56MW,ta chọn loại máy phát điện sau: Loại MF Sđm Pđm (MVA) (MW) CB66 56 465/12016 Cosφ 0,85 Uđm (kV) 10,5 Iđm (kA) 3,64 nđm (v/ph) 375 X”d X’d Xd 0,21 0,21 0,91 Bảng số liệu tra từ phụ lục số 1:”Máy phát điện đồng bộ”-bảng 1.2:máy phát thủy điện 1.2:TÍNH TỐN CÂN BẰNG CƠNG SUẤT 1.2.1: Phụ tải tồn nhà máy PđmF=56MW,cosφF=0,85 Ta có: PNM%= PTNM(t).100 PNM%.Pmax PTNM(t)= Pmax 100 Mà : Pmax=∑PđmF ; ∑PđmF=n.PđmF Suy ra: PTNM(t)= PNM%.∑PđmF PNM%.n.PđmF = 100 100 PTNM(t) PNM%.∑PđmF STNM(t)= cosφ = 100.cosφ F F Trong đó: STNM(t):cơng suất phát tồn nhà máy thời điểm t PTNM(t):công suất đặt toàn nhà máy gồm tổ máy CosφF: hệ số công suất định mức máy phát PNM%:phần trăm công suất phát toàn nhà máy thời điểm t ∑PđmF:tổng cơng suất tác dụng định mức tồn nhà máy n : số tổ máy GVHD:Ths.PHẠM THỊ PHƯƠNG THẢO Page Svth:Trần Thị Hương ĐỒ ÁN MÔN HỌC NMĐ Tại thời điểm t =(0÷4): PTNM(0÷4)= PNM%(0÷4).n.PđmF 90.4.56 = =201,6 MW 100 100 STNM(0÷4)= PTNM(0÷4) 201, cosφF = 0,85 =217,18 MVA Tính tương tự cho trường hợp khác ta có bảng kết sau: Bảng 1.1:Cơng suất phát tồn nhà máy t(h) 0÷4 PNM% 90 PTNM(MW) 201,6 STNM(MVA) 237,18 4÷8 90 201,6 237,18 8÷12 90 201,6 237,18 12÷14 90 201,6 237,18 14÷18 95 212,8 250,35 18÷20 100 224 263,53 20÷24 90 201,6 237,18 ĐỒ THỊ PHỤ TẢI TOÀN NHÀ MÁY 265 260 S(MVA) 255 250 245 240 235 10 15 20 25 30 t(h) 1.2.2:Phụ tải tự dùng Phụ tải tự dùng nhà máy thủy điện thay đổi bé khoảng thời gian làm việc máy phát.Vì vậy,ta coi phụ tải tự dùng nhà máy thủy điện không đổi giá trị lớn nhất: αtd% n.PđmF Std(t)=STDmax= 100 cosφ td GVHD:Ths.PHẠM THỊ PHƯƠNG THẢO Page Svth:Trần Thị Hương ĐỒ ÁN MƠN HỌC NMĐ Trong đó: Std(t):công suất phụ tải tự dùng thời điểm t αtd%:lượng điện phần trăm tự dùng PđmF: công suất tác dụng tổ máy phát Cosφtd: hệ số công suất phụ tải tự dùng n:số tổ máy phát Theo đề cho αtd=0,8%,cosφtd=0,83 ta tính được: Std(t)= 0,8 56 =2,159 MVA 100 0,83 1.2.3.Đồ thị phụ tải cấp điện áp P(t)= P t P%.Pmax (MW),S(t)= (MVA) 100 cos Trong đó: S(t):cơng suất phụ tải thời điểm t P(t):công suất tác dụng phụ tải thời điểm t P%:cơng suất tính theo phần trăm Pmax phụ tải thời điểm t Pmax:công suất lớn phụ tải Cosφ:hệ số cơng suất trung bình phụ tải a.Phụ tải cấp điện áp trung 110kV Pmax=60MW;cosφ=0,82 Tại thời điểm t=0÷4,ta có: PUT(0÷4)= 54 90 60 =54 (MW) SUT(0÷4)= =65,85 (MVA) 100 0,82 Tính tốn tương tự cho trường hợp khác ta có bảng sau: Bảng 1.2:Cơng suất phụ tải cấp điện áp trung 110kV t(h) P110% PUT(MW) SUT(MVA) 0÷4 90 54 65,85 4÷8 90 54 65,85 GVHD:Ths.PHẠM THỊ PHƯƠNG THẢO 8÷12 80 48 58,54 12÷14 90 54 65,85 14÷18 90 54 65,85 18÷20 100 60 73,17 20÷24 85 51 62,19 Page Svth:Trần Thị Hương ĐỒ ÁN MÔN HỌC NMĐ ĐỒ THỊ PHỤ TẢI CẤP ĐIỆN ÁP TRUNG 110kV 80 S(MVA) 60 40 20 0 10 15 t(h) 20 25 30 b.Phụ tải cấp điện áp cao 220kV Pmax=60MW;cosφ=0,83 Tại thời điểm t=0÷4,ta có: PUC(0÷4)= 48 80.60 =48(MW) SUC= =57,83 100 0,83 Làm tương tự với trường hợp khác ta có bảng sau: Bảng 1.3:Công suất phụ tải cấp điện áp cao 220kV t(h) P220% PUC(MW) SUC(MVA) 0÷4 80 48 57,83 4÷8 85 51 61,45 GVHD:Ths.PHẠM THỊ PHƯƠNG THẢO 8÷12 90 54 65,06 12÷14 90 54 65,06 14÷18 90 54 65,06 18÷20 100 60 72,29 20÷24 90 54 65,06 Page Svth:Trần Thị Hương ĐỒ ÁN MÔN HỌC NMĐ ĐỒ THỊ PHỤ TẢI CẤP ĐIỆN ÁP CAO 220kV 80 70 S(MVA) 60 50 40 30 20 10 0 10 15 20 25 30 t(h) c.Phụ tải địa phương Pmax=8MW;cosφ=0,85 Tại thời điểm t=0÷4,ta có: PUf(0÷4)= 8.80 6, =6,4(MW) SUf= =7,53(MVA) 100 0,85 Làm tương tự với trường hợp khác ta có bảng sau: Bảng 1.4:Cơng suất phụ tải cấp địa phương t(h) PUf% PUf(MW) SUf(MVA) 0÷4 80 6,4 7,53 4÷8 90 7,2 8,47 GVHD:Ths.PHẠM THỊ PHƯƠNG THẢO 8÷12 90 7,2 8,47 12÷14 80 6,4 7,53 14÷18 100 9,41 18÷20 95 7,6 8,94 20÷24 80 6,4 7,53 Page Svth:Trần Thị Hương ĐỒ ÁN MÔN HỌC NMĐ ĐỒ THỊ PHỤ TẢI CẤP ĐỊA PHƯƠNG 10 S(MVA) 0 10 15 t(h) 20 25 30 d.Cơng suất cân tồn nhà máy Theo ngun tắc cân cơng suất thời điểm cơng suất phát công suất thu,không xét đến tổn thất cơng suất máy biến áp,ta có: STNM(t)=SVHT(t)+SUf(t)+STD(t)+SUT(t)+SUC(t) Hay : SVHT(t)=STNM(t)-SUf(t)-STD(t)-SUT(t)-SUC(t) Trong đó: SVHT(t):công suất phát hệ thống thời điểm t STNM(t):cơng suất phát tồn nhà máy thời điểm t SUf(t):công suất phụ tải địa phương thời điểm t STD(t):công suất phụ tải tự dùng thời điểm t SUT(t):công suất phụ tải cấp điện áp trung áp thời điểm t SUC(t):công suất phụ tải cấp điện áp cao áp thời điểm t Dựa vào số liệu tính tốn bên trên,ta tính dịng công suất hệ thống thời điểm.Kết cho bảng sau: GVHD:Ths.PHẠM THỊ PHƯƠNG THẢO Page Svth:Trần Thị Hương ĐỒ ÁN MÔN HỌC NMĐ Bảng 1.5:Cơng suất phát hệ thống t(h) 0÷4 4÷8 STNM(MVA) 237,18 237,18 SUT(MVA) 65,85 65,85 SUC(MVA) 57,83 61,45 SUf(MVA) 7,53 8,47 STD(MVA) 2,159 2,159 SVHT(MVA) 103,811 99,251 8÷12 12÷14 237,18 237,18 58,54 65,85 65,06 65,06 8,47 7,53 2,159 2,159 102,951 96,581 14÷18 18÷20 20÷24 250,35 263,53 237,18 65,85 73,17 62,19 65,06 72,29 65,06 9,41 8,94 7,53 2,159 2,159 2,159 107,871 106,971 100,241 Đồ thị phụ tải tổng hợp: 300 250 200 150 100 50 0 10 12 14 16 18 20 22 24 1.3.ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY 1.Cơ sở chung đề xuất phương án nối điện Phương án nối điện nhà nhà máy điện khâu quan trọng trình thiết kế phần điện nhà máy điện.Các phương án nối điện nhà máy dựa việc cân công suất nhà máy thực theo nguyên tắc sau: 1)Công suất thừa nhà máy luôn lớn công suất tổ máy thời điểm,khi phụ tải địa phương có cơng suất nhỏ khơng cần góp điện áp máy phát,mà chúng cấp điện trực tiếp từ đầu cực máy phát,phía máy biến áp liên lạc.Quy định:cho phép rẽ nhánh từ đầu cực máy phát lượng công suất không 15% công suất định mức tổ máy phát GVHD:Ths.PHẠM THỊ PHƯƠNG THẢO Page Svth:Trần Thị Hương ĐỒ ÁN MÔN HỌC NMĐ - Nếu max S DP 100% 15% : khơng cần có góp điện áp máy phát 2SdmF - Nếu max S DP 100% 15% : có điện áp máy phát 2SdmF 2)Trong trường hợp có góp điện áp máy phát phải chọn số lượng tổ máy phát ghép lên góp cho tổ chúng nghỉ không làm việc tổ máy cịn lại phải bảo đảm công suất cho phụ tải địa phương phụ tải tự dùng cho tổ máy phát 3)Chọn máy biến áp liên lạc: -Nếu có hai cấp điện áp(khơng có phụ tải phía trung) dùng hai 2MBA hai cuộn dây làm MBA liên lạc -Nếu có cấp điện áp: thỏa mãn hai điều kiện sau chọn hai MBA tự ngẫu làm MBA liên lạc.Không thỏa mãn dùng MBA cuộn dây +)lưới điện áp phía trung phía cao lưới trung tính trực tiếp nối đất +)hệ số có lợi:α= U C UT 0,5 UC 4) Chọn số lượng MF-MBA hai cuộn dây ghép thẳng lên góp(TBPP) cấp điện áp tương ứng cở công suất cấp công suất tải tương ứng.Trong trường hợp MBA liên lạc MBA cuộn dây việc ghép số MF-MBA cuộn dây bên trung phải thỏa mãn điều kiện : tổng công suất định mức MF ghép phải nhỏ công suất phụ tải phía trung: S dmF SUT cacbo 5) Mặc dù có cấp điện áp cơng suất phụ tải phía trung q nhỏ khơng thiết phải dùng MBA cấp điện áp (3 cuộn dây hay tự ngẫu)làm liên lạc.Khi coi phụ tải cấp điện từ trạm biến áp với sơ đồ trạm 2MBA lấy điện trực tiếp từ hai đầu cực MF hay từ góp (TBPP) phía điện áp cao GVHD:Ths.PHẠM THỊ PHƯƠNG THẢO Page Svth:Trần Thị Hương ĐỒ ÁN MƠN HỌC NMĐ 6)Có thể MBA liên lạc không thiết phải nối máy với MF.Nếu cân đối tốt phụ tải MF-MBA cuộn dây dùng MBA liên lạc nối cấp cao,trung cấp cho phụ tải địa phương 7)Đối với nhà máy điện có cơng suất tổ máy nhỏ ghép số MF chung MBA phải đảm bảo nguyên tắc S dmF SdpHT ghep Trong đó: Sdp cơng suất dự phịng hệ thống điện (MVA) 1.3.2 Đề xuất phương án nối điện cụ thể Chọn sơ đồ nối điện phải đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện,thể tính khả thi đem lại hiệu kinh tế cao Theo tính tốn phần 1.2 ta có bảng tổng hợp số liệu phụ tải cấp: Bảng 1.6 : Bảng tổng hợp số liệu phụ tải cấp t(h) 0÷4 4÷8 STNM(MVA) 237,18 237,18 SUT(MVA) 65,85 65,85 SUC(MVA) 57,83 61,45 SUf(MVA) 7,53 8,47 STD(MVA) 2,159 2,159 SVHT(MVA) 103,811 99,251 8÷12 12÷14 237,18 237,18 58,54 65,85 65,06 65,06 8,47 7,53 2,159 2,159 102,951 96,581 14÷18 18÷20 20÷24 250,35 263,53 237,18 65,85 73,17 62,19 65,06 72,29 65,06 9,41 8,94 7,53 2,159 2,159 2,159 107,871 106,971 100,241 Từ số liệu ta có số nhận xét: (NMTĐ có tổ máy phát) -Ta có: max S DP 9, 41 100 = 100 =7,14% < 15% 2SdmF 2.65,88 =>không cần dùng góp điện áp máy phát,phụ tải điện áp máy phát lấy trực tiếp từ đầu cực máy phát - Do cấp điện áp phía cao áp 220kV phía trung áp 110kV có trung tính nối đất trực tiếp.Mặt khác hệ số có lợi α=0,5 nên ta dùng MBA tự ngẫu vừa để truyền tải công suất liên lạc cấp điện áp vừa để phát công suất lên hệ thống nhằm tiết kiệm chi phí giảm tổn hao MBA GVHD:Ths.PHẠM THỊ PHƯƠNG THẢO Page Svth:Trần Thị Hương ĐỒ ÁN MƠN HỌC NMĐ -Cơng suất MF-MBA nhỏ dự trữ quay hệ thống nên dùng sơ đồ max -Vì SUT =73,17(MVA), SUT =58,54(MVA),SđmF=66(MVA) liên lạc MBA tự ngẫu nên sử dụng từ đến hai MF-MBA (2 cuộn dây) bên phía trung áp Từ nhận xét trên,ta đề xuất số phương án sau: a.Phương án Hình1.1: Sơ đồ nối điện phương án Ta dùng hai máy biến áp tự ngẫu B1 B2 nối với hai máy phát điện F1 F2 làm nhiệm vụ liên lạc cấp điện áp phát công suất thừa vào hệ thống.Do phụ tải phía cao trung áp lớn nhiều so với công suất định mức máy phát nên góp 110kV 220kV đấu thêm MFĐMBA ba pha hai dây quấn F3-B3 F4-B4 GVHD:Ths.PHẠM THỊ PHƯƠNG THẢO Page 10 Svth:Trần Thị Hương ĐỒ ÁN MÔN HỌC NMĐ Xác định XK% kháng: Kháng chọn phải xuất phát từ hai điều kiện: - Phải đủ hạn chế dòng ngắn mạch tai N4 để chọn máy cắt (MC1) đủ điều kiện ổn định nhiệt cho cáp ngắn : IN5 ≤ (Icắt1.đm, Inh.F1) - Phải đủ hạn chế dòng ngắn mạch N5 để chọn MC2 đảm bảo điều kiện ổn định nhiệt cho cáp ngắn mạch : IN6 ≤ (Icắt2.đm, Inh.F2) Trong chương tính ngắn mạch ta tính dịng ngắn mạch điểm N4 IN4”=44,439KA Vậy điện kháng hệ thống tính đến điểm ngắn mạch N4 là: XHT= I cb Scb 100 0,124 " IN 3.Utb I N" 3.10,5.44, 439 Điện kháng cáp là: XC1= x0 l Scb 100 0, 4.3 1, 088 U tb 10,52 Dòng ổn định nhiệt cáp là: InhC1= S1.C1 tC Trong đó: S1 : tiết diện cáp 70mm2 C1 : hệ số cáp đồng C1 = 141 tC1 : thời gian cắt máy cắt tC1=tC2 + ∆t = 0,7 + 0,3 =1sec => InhC1= 141.70 9870 A =9,87kA - Dòng ổn định nhiệt cáp 2: InhC2 = GVHD:Ths.PHẠM THỊ PHƯƠNG THẢO S2 C2 141.70 11796 A =11,796KA tC 0, Page 62 Svth:Trần Thị Hương ĐỒ ÁN MÔN HỌC NMĐ Ta chọn Icắt2đm= 20 (kA) Điện kháng tổng: X X K X => XK%= X K X K X HT I cb Scb 100 0.557 I nhC1 3.U tb I nhC1 3.10,5.9,87 X HT 0,557 0,124 0, 433 I dmK 3.10,5.0, 100 0, 433 .100 4, 725 % I cb 100 Tra bảng ta chọn kháng PbA-10-600-6 có IđmK=600A XK% = 5% Chọn máy cắt: Ta có: XK= X K % I cb 100 0, 458 100 I dmK 100 3.10,5.0, Dòng ngắn mạch siêu độ N5 là: IN5”= I cb 100 9, 448kA X HT X K 3.10,5.(0,124 0, 458) Dịng ngắn mạch xung kích là: Ixk= 2.kxk I N " 2.1,8.9, 448 24,051kA Dòng điện làm việc cưỡng qua máy cắt: max S DP 9, 41 0,517kA Icb= 3.U F 3.10,5 Ta chọn loại máy cắt có thơng số sau: Loại máy cắt Udm(kV) Iđm(A) Icđm(KA) Iđđm(KA) 8DA10 12 3510 40 110 Máy cắt chọn không cần kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt có dịng điện Iđm = 3510(A) >1000(A) GVHD:Ths.PHẠM THỊ PHƯƠNG THẢO Page 63 Svth:Trần Thị Hương ĐỒ ÁN MÔN HỌC NMĐ Kiểm tra kháng chọn: Dòng ngắn mạch siêu độ N5 là: IN5”= I cb 100 9, 448kA X HT X K 3.10,5.(0,124 0, 458) Ta thấy: IN5’’=9,448(kA) < Ic1đm=40(kA) IN5’’=9,448(kA) < Inhcap1=9,87(kA) Dòng ngắn mạch siêu độ N6 là: I N '' X HT I cb 100 3, 293 (kA) X K X cap1 3.10,5.(0,124 0, 458 1,088) Ta thấy: IN6’’=3,293(kA) < Ic2đm=20(kA) IN6’’=3,293(kA) < Inhcap2=11,796(kA) Kết luận:Kháng chọn đạt yêu cầu 5.3:Chọn máy biến áp máy biến dòng điện Trong nhà máy điện,máy biến áp máy biến dòng điện sử dụng với nhiều mục đích đo lường,bảo vệ rơ-le,tự động hóa,tín hiệu điều khiển,kiểm tra cách điện,hịa đồng bộ,theo dõi thơng số.Chúng có mặt cấp điện áp nhà máy.Việc chọn máy biến điện áp máy biến dịng điện phụ thuộc vào tải nó.Điện áp định mức chúng phải phù hợp với điện áp định mức mạng 1.Cấp điện áp 220kV a:Máy biến điện áp (BU220) Chọn sơ đồ nối dây kiểu máy: GVHD:Ths.PHẠM THỊ PHƯƠNG THẢO Page 64 Svth:Trần Thị Hương ĐỒ ÁN MÔN HỌC NMĐ Để kiểm tra cách điện cung cấp cho việc bảo vệ rơ-le với mạng 35 kV ta dùng biến điện áp pha nối theo sơ đồ nối đất/sao nối đất/tam giác hở (Y0/Y0/Δhở) Sơ đồ nối dây đo điện áp pha dây mà đo điện áp thứ tự không U0 nhờ ba cuộn dây quấn phụ nối tam giác hở cuộn dây nối tam giác hở có điện trở cố định để ngăn cản dao động hồi phát tượng công hưởng sắt từ lưới trung tính cách điện có điện dung nhỏ Điều kiện điện áp: Điện áp máy biến điện áp phải phù hợp với điện áp lưới: UđmBU≥Uđmlưới Cấp xác: Vì để đo cơng tơ điện dùng cho đồng hồ để bảng nên ta chọn loại máy biến điện áp có cấp cấp xác 0,5 Công suất định mức: Tổng công suất phụ tải nối vào biến điện áp phải nhỏ hay công suất định mức biến điệp áp với cấp xác chọn : S2 ≤ SđmBU Từ đánh giá ta chọn máy biến điện áp HKФ-220-58 nối theo sơ đồ Y0/Y0/Δhở với thông số cho bảng sau: Loại BU HKФ220-58 Cấp điện áp (kV) 220 Công suất ứng với cấp xác (kVA) Sơ cấp Cuộn thứ Cuộn phụ 0.5 Công suất cực đại (VA) 150 0.1 0.1 400 600 2000 Điện áp định mức (kV) GVHD:Ths.PHẠM THỊ PHƯƠNG THẢO Page 65 Svth:Trần Thị Hương ĐỒ ÁN MƠN HỌC NMĐ b:Máy biến dịng điện (BI220) Máy biến dòng điện dùng cho bảo vệ rơ le đo lường chọn là: TФH-220-3T Có Uđm = 220 kV Dòng điện định mức : ISCđm/ITC4đm = 1200/5 (A) Cấp xác 0.5 ứng với phụ tải định mức (Ω) Dòng điện ổn định động Ilđđ = 108 (kA) > ixkN1=12,710(kA) Ta không cần kiểm tra ổn định nhiệt dịng sơ cấp lớn 1000 A Cấp điện áp 110 kV a/ Chọn biến điện áp (BU110) Để kiểm tra cách điện dùng cho bảo vệ rơle ta chọn máy biến điện áp loại HKФ pha nối theo sơ đồ Y0/Y0/Δhở với thông số cho bảng sau: Loại BU HKФ110-58 Cấp điện áp (kV) 110 Công suất ứng với cấp xác (kVA) Sơ cấp Cuộn thứ Cuộn phụ 0.5 Công suất cực đại (VA) 66 0.1 0.1/3 400 600 2000 Điện áp định mức (kV) b/ Chọn máy biến dòng điện (BI110) Máy biến dòng điện dùng cho bảo vệ rơ le đo lường chọn là: TФH-110 Có Uđm = 110 kV Dịng điện định mức : ISCđm/ITCđm = 1500/5 (A) Cấp xác 0.5 ứng với phụ tải định mức 0.8 (Ω) Có hệ số ổn định động Kđ = 75 Từ ta có điều kiện ổn định động : Ilđđ = 2×K d ×IS = 2×75×1.5 = 159,099 (kA) GVHD:Ths.PHẠM THỊ PHƯƠNG THẢO Page 66 Svth:Trần Thị Hương ĐỒ ÁN MÔN HỌC NMĐ Ilđđ = 159,099 (kA) > Ixk.N2 = 23,529 (kA) (thỏa mãn) Ta không cần kiểm tra ổn định nhiệt dịng sơ cấp lớn 1000 A Mạch máy phát 10.5 kV a/ Chọn máy biến điện áp Khí cụ phía thứ cấp dùng công tơ nên ta dùng hai máy biến áp 1pha loại HOM-10 Có thơng số : Uđm = 10.5 kV Cấp xác 0.5 ứng với Sđm = 75 (VA) Tổng công suất phụ tải nối vào biến điện áp phải nhỏ hay công suất định mức biến điệp áp với cấp xác chọn : S2 ≤ SđmBU Phụ tải biến điện áp phân bố đồng theo cách bố trí đồng hồ phía thứ cấp có cơng suất đồng hồ đo lường cho bảng sau: Phụ tải BU: AB TT Phần tử Phụ tải BU: BC Loại P(W) Q(vAR) P(W) Q(vAR) Vôn kế B-2 7.2 - - - Oát kế 341 1.8 - 1.8 - Oát kế PK 342/1 1.8 - 1.8 - Oát kế tự ghi Д-33 8.3 - 8.3 - Tần số kế Д-340 - - 6.5 - Công tơ H-670 0.66 1.62 0.66 1.62 Công tơ PK WT-672 0.66 1.62 0.66 1.62 Tổng 20.42 3.24 19.72 3.24 GVHD:Ths.PHẠM THỊ PHƯƠNG THẢO Page 67 Svth:Trần Thị Hương ĐỒ ÁN MƠN HỌC NMĐ Ta có sơ đồ nối dụng cụ đo vào BU BI: A B C A A W A VAR W VAR Wh VARh TΠШ-20 2xHOM-10 a b c V f Ta có cơng suất phụ tải : 20,42 0,98 20,7 19.72 S 2BC = 19.722 +3.242 = 19.9=>cosφ BC = = 0.99 19.9 S2AB = 20.422 +3.242 = 20.7=> cos2 AB Vậy ta chọn hai máy biến điện áp pha loại HOM-10 có cơng suất định mức máy ứng với cấp xác 0.5 Sđm = 75 (VA) Chọn dây dẫn từ BU đến đồng hồ đo: ta chọn theo hai điều kiện sau: - Tổn thất điện áp dây dẫn không vượt 0.5 % (0.5V) điện áp có cơng tơ 3% khơng có cơng tơ - Để đảm bảo độ bền tiết diện dây dẫn khơng nhỏ trị số sau: GVHD:Ths.PHẠM THỊ PHƯƠNG THẢO Page 68 Svth:Trần Thị Hương ĐỒ ÁN MÔN HỌC NMĐ Khi nối với dụng cụ đo điên : FCu ≥ 2.5mm2 ;FAl ≥ 4mm2 Khi không nối với dụng cụ đo điên : FCu ≥ 1.5mm2 ;FAl ≥ 2.5mm2 Trước hết ta cần xác định dòng dây dẫn a, b, c theo công thức sau: Ia = Sab 20.7 = = 0.207 A U ab 100 Ic = Sbc 19.9 = = 0.199 A U bc 100 Để đơn giản ta coi : Ia = Ic = 0.2 A cosφab = cosφbc = ta có: Ib = 3×Ia = 3×0.2 = 0.34 A Điện áp giáng dây a, b : ΔU = (Ia +Ib )×r = (Ia +Ib )× ρ×l F Với : ρ : điện trơ suất vật liệu dây dẫn F : tiết diện dây dẫn Để đơn giản ta bỏ qua góc lệch pha Ia Ib , mặt khác ta lấy khoảng cách từ BU đến đồng hồ đo điện 60 m Vì theo điều kiện ΔU ≤ 5% nên ta có : ρ×l 5% F ρ×l 0.0175×60 F (Ia +Ib )× = (0.34+0.2)× = 1.134 mm F 0.5 ΔU = (Ia +Ib )×r = (Ia +Ib )× Như ta chọn dây đồng có ρ = 0.0175 Ω.mm2/m Ta chọn dây đồng có F = 1.5mm2 thỏa mãn b/ Chọn máy biến dòng điện Các biến dòng đặt ba pha nối theo sơ đồ sao.Vì cơng tơ có cấp xác 0,5 nên máy biến dịng chọn phải có cấp xác.Ngồi cịn phải đảm bảo điều kiện sau: GVHD:Ths.PHẠM THỊ PHƯƠNG THẢO Page 69 Svth:Trần Thị Hương ĐỒ ÁN MƠN HỌC NMĐ Điện áp định mức:UBIđm≥Uđmlưới=10,5kV Dịng điện định mức sơ cấp:IBIlưới ≥ Ilvcb=3,81kA Vậy ta chọn biến dịng điện kiểu dẫn loại TШЛ-20-1 có : +)Uđm.BI = 20 kV +)Dòng điện định mức ISdm/ITdm = 8000/5 (A) +)Cấp xác 0.5 ứng với phụ tải 1,2 (Ω) Công suất tiêu thụ cuộn dây , đồng hồ đo lường cho bảng sau: TT Phần tử Loại Ampe mét Oát kế TD Phụ tải (VA) Pha A Pha B Pha C 1 Д -341 5 Oát kế PK Д -342/1 5 Oát kế tự ghi Д-33 10 10 Công tơ TD H-670 2.5 2.5 Công tơ PK HT-672 2.5 2.5 Tổng 26 26 Tổng phụ tải pha : SA = SC = 26 (VA) ; SB = (VA) Phụ tải lớn SMax = SA = SC = 26 (VA); Tổng trở dụng cụ đo lường mắc vào pha A (hay C) là: ZDC = S ITdm = 26 = 1.04 Ω 52 Mặt khác ta chọn dây dẫn đồng giả sử chiều dài từ biến dòng điện đến dụng cụ đo l = 60 (m) Vì sơ đồ nối hồn tồn nên ta có: GVHD:Ths.PHẠM THỊ PHƯƠNG THẢO Page 70 Svth:Trần Thị Hương ĐỒ ÁN MÔN HỌC NMĐ L = 60 m ρ = 0.0175 Ω.mm2/m Từ suy tiết diện dây dẫn chọn theo cơng thức sau: F ρCu ×l 0.0175×60 = = 6.563 mm2 Zdm -ZDC 1.2 - 1.04 Ta chọn dây đồng có F = 10 mm2 để đảm bảo độ bền cho dây dẫn Kiểm tra ổn định động máy biến dòng điện: Máy biến dòng loại TШЛ-20-1có sơ cấp dẫn thiết bị phân phối nên ổn định động định ổn định động dẫn mạch máy phát.Do không cần kiểm tra ổn định động máy biến dòng điện Kiểm tra ổn định nhiệt ngắn mạch: Vì dịng điện sơ cấp định mức máy biến dịng điện lớn 1000A nên khơng cần kiểm tra ổn định nhiệt Vậy máy biến dòng chọn hoàn toàn thỏa mãn yêu cầu GVHD:Ths.PHẠM THỊ PHƯƠNG THẢO Page 71 Svth:Trần Thị Hương ĐỒ ÁN MÔN HỌC NMĐ CHƯƠNG VI : TÍNH TỐN TỰ DÙNG CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN VÀ CÁC THIẾT BỊ TỰ DÙNG 6.1 Chọn sơ đồ tự dùng Nhà máy thủy điện cơng suất trung bình có cấp điện áp tự dùng 0,4kV tách tự dùng chung tự dùng riêng Hình 6.1:Sơ đồ tự dùng nhà máy điện cơng suất trung bình a) Tự dùng riêng - Mỗi tổ máy phát có máy biến áp tự dùng riêng(lấy điện từ đầu cực máy phát)(B5,B6,B7,B8).Công suất tổ máy chọn khoảng 250kVA đến 560kVA tùy thuộc vào công suất tổ máy phát,điện áp hạ từ điện áp máy phát xuống 0,4kV GVHD:Ths.PHẠM THỊ PHƯƠNG THẢO Page 72 Svth:Trần Thị Hương ĐỒ ÁN MÔN HỌC NMĐ - Các máy biến áp tự dùng riêng làm việc theo chế độ dự phòng nhờ máy biến áp tự dùng chung b) Tự dùng chung -Công suất cho tự dùng chung là: rieng Stdchung Stdmax n.S dmB Trong đó: Stdmax cơng suất tự dùng cực đại cho toàn nhà máy rieng S dmB công suất định mức MBA tự dùng riêng n số MBA tự dùng riêng - Tự dùng chung cấp điện từ hai MBA điện áp xuống MF xuống 0,4kV,đấu điện từ phía hạ MBA liên lạc nhà máy-phía máy cắt(B9,B10).Phía điện áp MF sử dụng máy cắt,cịn phía hạ áp sử dụng aptomat-có aptomat phân đoạn thường mở bình thường.Hai MBA tự dùng chung làm việc theo chế độ dự phịng nóng.Vậy công suất MBA tự dùng chung chọn: chung Std chung K qtSC S dmB Stdchung chung S dmB - Hai MBA tự dùng chung khơng dự phịng nóng cho mà cịn làm dự phịng cho MBA tự dùng riêng thơng qua aptomat thường mở lúc bình thường 6.2 Chọn thiết bị điện khí cụ điện cho tự dùng 6.2.1.Chọn MBA tự dùng riêng Công suất tổ máy chọn khoảng 250kVA đến 560kVA nên ta chọn MBA loại 250kVA hạ từ điện áp MF 10,5kV xuống 0,4kV hang ABB với thông số sau: Bảng 6.1:Thông số MBA tự dùng riêng Sđm(kVA) 250 UCđm(kV) 11 UHđm(kV) 0,4 GVHD:Ths.PHẠM THỊ PHƯƠNG THẢO P0(kW) PN(kW) 0,64 4,1 UN% Page 73 Svth:Trần Thị Hương ĐỒ ÁN MÔN HỌC NMĐ 6.2.2.Chọn MBA tự dùng chung - Tổng công suất tự dùng chung là: rieng Stdchung Stdmax n.SdmB 2,159 4.0, 25 1,159 (MVA) - Công suất MBA tự dùng chung chọn: chung chung Std S dmB 1,159 0,5795( MVA) 2 S chung 1,159 chung chung K qtSC S dmB Stdchung S dmB td SC 0,8279( MVA) K qt 1, chung S dmB - Ta chọn MBA có thơng số sau: Bảng6.2:Thơng số MBA tự dùng chung Sđm(kVA) 1000 UCđm(kV) 11 UHđm(kV) 0,4 P0(kW) PN(kW) 1,7 13 UN% 6.2.3.Chọn khí cụ điện a.Chọn máy cắt dao cách li phía MBA tự dùng Điều kiện máy cắt dao cách li nêu chương 4.Tuy nhiên cần ý: - Điều kiện dịng phải tính theo dịng cơng suất MBA dự phòng điện áp MF - Điều kiện dòng cắt dòng ổn định động phải theo dòng ngắn mạch phía MBA tự dùng cấp 10,5kV(N4) - Dòng điện cưỡng mạch tự dùng là: I cb max STD 2,159 0, 0297(kA) 3.nU dm 3.4.10,5 Ta chọn loại máy cắt có thông số sau: Bảng 6.3:Bảng thông số máy cắt Điểm ngắn mạch Uđm (kV) Thơng số tính tốn Icb IN’’ ixk (kA) (kA) (kA) GVHD:Ths.PHẠM THỊ PHƯƠNG THẢO Loại MC Thông số định mức Uđm Iđm ICđm Iđđm (kV) (kA) (kA) (kA Page 74 Svth:Trần Thị Hương N4 10,5 0,0297 ĐỒ ÁN MÔN HỌC NMĐ 44,439 119,408 8BK40 12 65 ) 160 Máy cắt chọn có I>1000A nên không cần kiểm tra điều kiện ổn định Tương tự chọn DCL có thơng số sau: Điểm ngắn mạch N4 Thơng số tính tốn Loại DCL Uđm Icb ixk (kV) (kA) (kA) 10,5 0,0297 119,408 PBK-20/5000 Thông số định mức Uđm Iđm Iđđm (kV) (kA) (kA) 20 200 b.Chọn aptomat Aptomat khí cụ dùng để đóng cắt mạch điện hạ áp lúc bình thường bị cố - Các điều kiện chọn aptomat: Uđm ≥ Uđmm=0,4kV Iđm ≥ Ilv max Icắtđm ≥ IN’’ -Vì aptomat đặt sau MBA cấp 0,4kV,để dự trữ chọn aptomat theo dòng định mức biến áp: I max lv I dmB (0, 4kV ) (0,4 kV ) SdmB 1000 1443,38( A) 3.U dm 3.0, - Để chọn dòng cắt định mức aptomat ta tính ngắn mạch N8 0,4kV ,nguồn cáp MBA cấp 0,4kV Ta có sơ đồ thay tính tốn ngắn mạch: Thành phần phản kháng điện áp ngắn mạch MBA là: GVHD:Ths.PHẠM THỊ PHƯƠNG THẢO Page 75 Svth:Trần Thị Hương ĐỒ ÁN MÔN HỌC NMĐ U x % U N2 % U r2 % Trong đó: U x % thành phần tác dụng điện áp ngắn mạch MBA Ur % PN 13.103 100 100 1,3.103% 3 10 SdmB 10 1000 => U x % 52 (1,3.103 ) 4,9999 Tổng trở MBA là: Z B RB jX B 2 PN U dm 10.U x %.U dm 10 j 103 S dmB S dmB 13000.0, 42 10.4,9999.0, 10 j 103 2, 08 j 7,9998 1000 1000 Vậy Z B 2, 082 7,99982 8, 266m Dòng ngắn mạch N8 là: I N '' U tb 103 0, 4.103 27,939kA 3.Z B 3.8, 266 Có: Ilv max I dmBA SdmBA 1000 1443,375 A 3.U dm 3.0, Ta chọn aptomat có thơng số sau: (tra bảng 3.8 Sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện từ 0,4kV đến 500kV-tác giả Ngô Hồng Quang) Loại M12 Uđm(kV) 690 GVHD:Ths.PHẠM THỊ PHƯƠNG THẢO Iđm(A) 1600 Số cực 3-1 Icắtđm(kA) 40 Page 76