Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ Mục Lục Chơng I Tính toán phụ tải v cân công suất I.1.Chọn máy phát điện I.2.Tính toán phụ tải cấp điện áp .4 I.3.Cân công suất ton nh máy .8 I.4.Các nhận xét Chơng II Nêu phơng án v chọn MBA 10 II.1.Nêu phơng án 10 II.2.Chọn máy biến áp cho phơng án 13 II.3.Tính tổn thất điện máy biến áp .18 Chơng III.So sánh kinh tế, kỹ thuật chọn phơng án tối u .20 III.1.Chọn sơ khí cụ điện III.2.Chọn sơ đồ góp cấp điện áp máy phát 28 III.3.So sánh kinh tế-kỹ thuật chọn phơng án tối u .31 Chơng IV.Tính toán dòng ngắn mạch 37 IV.1.Chọn dạng v điểm ngắn mạch 37 IV.2.Xác định dòng điện ngắn mạch v xung lợng nhiệt .38 Chơng V.Chọn khí cụ điện v dây dẫn 48 V.1.Chọn máy cắt điện .48 V.2.Chọn dao cách ly 49 V.3.Chọn dẫn góp .49 V.4.Chọn kháng điện v cáp cho phụ tải địa phơng 53 V.5.Chọn máy biến áp đo lờng v máy biến dòng 57 Chơng VI.Sơ đồ tự dùng v chọn thiết bị tự dùng 61 VI.1.Sơ đồ nối điện tự dùng 61 VI.2.Chọn máy biến áp tự dùng 61 VI.3.Chọn khí cụ điện tự dùng 62 Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ Lời nói đầu * * * Đất nớc ta bớc vo thời kỳ công nghiệp hoá, đại hoá, ngnh điện giữ vai trò quan trọng việc phát triển kinh tế quốc dân Trong sống điện cần cho sinh hoạt v phục vụ sản xuất Với phát triển xã hội đòi hỏi phải có thêm nhiều nh máy điện đủ để cung cấp điện cho phụ tải Xuất phát từ thực tế v sau học xong chơng trình ngnh phát dẫn điện em đợc nh trờng v môn Hệ thống điện giao nhiệm vụ thiết kế gồm nội dung sau: Thiết kế phần điện nh máy nhiệt điện gồm tổ máy, công suất tổ l 60 MW cấp điện cho phụ tải địa phơng 10 kV v phát vo hệ thống 110 kV Sau thời gian lm đồ án với lỗ lực thân, đợc giúp đỡ tận tình thầy cô giáo khoa, bạn lớp Đặc biệt l giúp đỡ v hớng dẫn tận tình thầy giáo PGS.TS Nguyễn hữu Khái đến em hon thnh đồ án Vì thời gian có hạn, với kiến thức hạn chế nên đồ án em không tránh thiếu sót Vì em mong nhận đợc góp ý bổ sung thầy cô giáo v bạn đông nghiệp để đồ án em ngy cng hon thiện Em xin gửi tới thầy giáo hớng dẫn ton thể thầy cô giáo môn lời cảm ơn chân thnh nhất! Sinh viên: Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ Chơng I Tính toán phụ tải v cân công suất Tại mổi thời điểm điện nh máy phát phải cân với điện tiêu thụ phụ tải kể tổn thất phụ tải.Trong thực tế điện tiêu thụ hộ dùng điện thay đổi, việc tìm đợc đồ thị phụ tải l quan trọng việc thiết kế v vận hnh Dựa vo đồ thị phụ tải ta chọn đợc phơng án nối điện hợp lý, đảm bảo tiêu kinh tế kỹ thuật Đồ thị phụ tải cho ta chọn công suất máy biến áp (MBA) v phân bố tối u công suất tổ máy với v nh máy điện với I.1 Chọn máy phát điện Theo yêu cầu thiết kế nh máy có tổng công suất 3ì60 MW = 180 MW Do biết số lợng v công suất tổ máy ta cần ý số điểm sau : + Chọn điện áp định mức máy phát lớn dòng điện định mức , dòng ngắn mạch cấp điện áp nhỏ v yêu cầu với loại khí cụ điện giảm thấp + Để thuận tiện cho việc xây dựng nh vận hnh nên chọn máy phát điện loại Từ ta tra sổ tay đợc loại máy phát sau: Chọn máy phát điện kiểu TB-60-2 có thông số nh bảng 1-1 sau: Bảng 1-1 U I Ký S P Điện kháng tơng đối cos hiệu MVA MW KV KA X X X Xd TB60-2 75 60 0,8 10,5 4,125 0,146 Xd 0,22 Xd 1,691 I.2 Tính toán phụ tải cấp điện áp Để đảm bảo vận hnh an ton , thời điểm điện nh máy phát điện phát phải hon ton cân với lợng điện tiêu thụ ỏ hộ tiêu thụ kể tổn thất điện Trong thực tế lợng điện tiêu thụ hộ dùng điện luôn thay đổi Việc nắm đợc quy luật biến đổi ny tức l tìm đợc đồ thị phụ tải l điều quan trọng việc thiết kế v vận hnh Nhờ vo công cụ l đồ thị phụ tải m ta lựa chọn đợc phơng án nối điện hợp Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ lý , đảm bảo tiêu kinh tế v kỹ thuật , nâng cao độ tin cậy cung cấp điện Ngoi dựa vo đồ thị phụ tải cho phép chọn công suất máy biến áp v phân bố tối u công suất tổ máy phát điện nh máy v phân bố công suất nh máy điện với Trong nhiệm vụ thiết kế cho đồ thị phụ tải nh máy v đồ thị phụ tải cấp điện áp dới dạng bảng theo phần trăm công suất tác dụng Pmax v hệ số costb phụ tải tơng ứng từ ta tính đợc phụ tải cấp điện áp theo công suất biểu kiến nhờ công thức sau : St = Pt Cos TB với : Pt = p%.Pmax 100 Trong đó: S(t) l công suất biểu kiến phụ tải thời điểm t (MVA) cosTB l hệ số công suất trung bình phụ tải P%:Công suất tác dụng thời điểm t tính phần trăm công suất cực đại Pmax : Công suất phụ tải cực đại tính bằng, MW I.2.1 Đồ thị phụ tải ton nh máy Nh máy gồm tổ máy có: PGđm = 60 MW, cosđm = 0,8 Sdm = PGdm 60 = = 75MVA cosdm 0,8 Tổng công suất đặt ton nh máy l: PNMđm = 3ìPGđm = ì 60 = 180 MW SNMđm = 225 MW Từ đồ thị phụ tải nh máy v công thức: St = Pt Cos TB với : P t = p % Pmax 100 Ta tính đợc đồ thị phụ tải nh máy theo thời gian Kết ghi bảng 1-2 v đồ thị phụ tải nh máy hình 1-1 Bảng 1-2 T(giờ) P% PNM(t) MVA SNM(t) MVA 0-7 70 126 157,5 7-12 90 162 202,5 12-14 80 144 180 14-18 100 180 225 18-24 70 126 157,5 Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ Hình 1-1:Đồ thị phụ tải ton nh máy I.2.2 Đồ thị phụ tải tự dùng ton nh máy: Tự dùng max ton nh máy 6% công suất định mức nh máy với cos = 0,85 đợc xác định theo công thức sau: Std (t) = Stdmax(0,4 + 0,6ì Với Stdmax = .SNM = S(t) ) Sdm 180 = 12,7 MW 100 0,85 Trong : Std(t): Phụ tải tự dùng nh máy thời điểm t Sđm: Công suất định mức nh máy MVA S(t): Phụ tải tổn thời điểm t theo bảng 1-2 Từ đồ thị phụ tải nh máy (phần 1) v công thức ta có phụ tải tự dùng nh máy theo thời gian nh bảng 1-3 v đồ thị phụ tải hình 1-2 Bảng 1-3 T(h) S(t) MVA 0-7 157,5 7-12 202,5 12-14 180 14-18 225 18-24 157,5 Std (t) MVA 10,41 11,94 11,18 12,7 10,41 Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ Hình 1-2: Đồ thị phụ tải tự dùng ton nh máy I.2.3 Phụ tải địa phơng: Nh nhiệm vụ thiết kế cho Pmax = 45 MW, cos = 0,85 với công thức Pdp (t ) Pdp %.Pdp max với: Pdp (t ) = sau: S dp (t ) = Cos TB 100 Ta có kết cho bảng 1-4 v đồ thị phụ tải hình 1-3 Bảng 1-4 T(h) Pđp% Pđp(t)MW Sđp(t)MVA 0-7 60 27 31,76 7-12 100 45 52,94 12-14 90 40,5 47,6 14-18 80 36 42,35 18-24 60 27 31,76 Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ Hình 1-3: Đồ thị phụ tải địa phơng I.3 Cân công suất ton nh máy v xác định công suất phát vo hệ thống Phơng trình cân công suất ton nh máy: SNM(t) = Std(t) + Sđp(t) +ST(t) +SHT(t) (ở ST(t) = 0) Ta bỏ qua tổn thất S(t) máy biến áp SHT(t) = SNM(t) - [Std(t) + Sđp(t)] Từ ta lập đợc kết tính toán phụ tải v cân công suất ton nh máy nh bảng 1-6 v đồ thị phụ tải hình 1-5 Bảng 1-6 MVA t(h) SNM(t) MVA Sdp(t) MVA Std(t) MVA SHT(t) MVA 0-7 157,5 31,76 10,41 115,33 7-12 202,5 52,94 11,94 137,62 12-14 180 47,6 11,18 121,22 14-18 225 42,35 12,7 169,95 18-24 157,5 31,76 10,41 115,33 Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ Hình 1-5: Đồ thị phụ tải hệ thống I.4 Các nhận xét I.4.1 Tình trạng phụ tải cấp điện áp Công suất thừa nh máy lớn công suất tổ máy thời điểm, ta cho tổ máy vạn hnh với công suất định mức v phát công suất hệ thống Phụ tải cấp điện áp máy phát lớn 30% công suất tổ máy nên phải sử dụng góp điện áp máy phát Ta thấy phụ tải phân bố không cấp điện áp cấp điện áp máy phát phụ tải Pmax= 45 MW, nhỏ so với công suất máy phát P = 60 MW v ton nh máy thiết kế Phụ tải cấp điện áp trung I.4.2 Dự trữ hệ thống Ta có dự trữ hệ thống S = 105 MVA, lớn so với công suất máy phát Công suất hệ thông tơng đối lớn SHT= 1200 MVA I.4.3 Điện áp Nh máy thiết kế có hai cấp điện áp l: Cấp điện áp máy phát Uđm= 10 KV Cấp điện áp cao có Uđm= 110 KV Không có cấp điện áp trung Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ Chơng II Nêu phơng án v chọn MBA II.1 Nêu phơng án Chọn sơ đồ nối điện l nhiệm vụ quan trọng thiết kế nh máy điện Sơ đồ nối điện hợp lý đem lại lợi ích kinh tế lớn lao m phải đáp ứng đợc yêu cầu kỹ thuật Cơ sở để để xác định phơng án l số lợng v công suất máy phát điện , công suất hệ thống điện , sơ đồ lới v phụ tải tơng ứng , trình tự xây dựng nh máy điện v lới điện Khi xây dựng phơng án nối dây sơ ta có số nguyên tẵc chung sau : Nguyên tắc Có hay góp điện áp máy phát Nếu SuFmax nhỏ v nhiều dây cấp cho phụ tải địa phơng không cần góp điện áp máy phát SuFmax 30% Sđm 1F Nguyên tắc Nếu có góp điện áp máy phát số lợng máy phát nối vo góp phải đảm bảo cho tổ máy lớn bị cố máy phát lại phải đảm bảo phụ tải địa phơng v tự dùng Nguyên tắc Nếu phía điện áp cao , trung có trung tính nối đất v hệ số có lợi 0,5 nên dùng hai máy biến áp tự ngẫu lm liên lạc cấp Nguyên tắc Sử dụng số lợng máy phát máy biến áp hai cuộn dây hai phía cao v trung cho tơng ứng với công suất cực đại cấp 10 Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ Nguyên tắc Có thể ghép chung số máy phát với máy biến áp nhng phải đảm bảo Sbộ Sdự phòng ht Theo nhiệm vụ thiết kế nh máy có tổ máy phát, công suất định mức tổ máy l 60 MW có nhiệm vụ cung cấp điện cho phụ tải hai cấp điện áp sau: Phụ tải địa phơng cấp điện áp 10 kV có: Sđp max = 52,94 MVA; Sđp = 31,76 MVA Phụ tải cao áp cấp điện áp 110 kV ( hệ thống ) có: S110 max = 169,95 MVA; S110 = 115,33 MVA Công suất dự phòng hệ thống Sdp= 105 MVA.Vậy ta ghép chung hai máy phát với máy biến áp Sbộ = 2.75 = 150 MVA > Sdp ht = 105 MVA Từ nhận xét ta đề xuất số phơng án nh sau: Phơng án I: Hình 2-1: Sơ đồ nối điện phơng án S 110k B B1 Sđ T TD T TD G1 G G3 S 110kv B1 B1 B B Sđ Phơng án II: TD 11 G TD T T G1 G2 G3 Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ 10 9,62 43,3 110,2 24 90 BM.2090/11200Y3 20 11200 125 105/4 (300) II.5 Chọn dao cách ly Dao cách ly đợc chọn theo điều sau: + Điện áp: Uđm Uđm.m + Dòng điện: Iđm Icb Iđm.m ixk I2nhđmìtnhđm BN Dao cách ly đợc chọn phải thõa mãn điều kiện ổn định động v ổn định nhiệt Đối với dao cách ly có Iđm > 1000 A không cần kiểm tra ổn định nhiệt ngắn mạch Dao cách ly đợc chọn nh bảng 5-2: Bảng 5-2 Cấp Đ/áp (KV) Đại lợng tính toán Icb IN Ixk KA KA KA Loại dao cách ly 110 0,91 5,77 14,6 88 9,62 43,3 110, 224 10 Đại lợng định mức Uđm KV Iđm A Iđ.đm KA Inh/tnh SGCP-123/1250 123 1250 PBK-20/12500 20 12500 31,5 (ixk) 320 ilđ đ 80 125/4 II.6 Chọn dẫn góp Để nối từ cực máy phát lên máy biến áp ta dùng dẫn cứng, phía hạ áp ta dùng dẫn mềm II.6.1 Chọn dẫn cứng a Chọn tiết diện dẫn Nh xác định phần tính toán dòng điện cỡng ta xác định đợc dòng điện lm việc cỡng mạch máy phát l: Icb = 9,623 KA Với giả thiết nhiệt độ lâu di cho phép dẫn đồng l cp o = 75 c, nhiệt độ môi trờng xung quanh l o= 35oc, v nhiệt độ tính toán l 25oc Từ ta có hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ l: 49 Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ Khc = cp ' 75 35 = 0.89 = 75 25 cp Tiết diện dẫn cứng đợc chon theo dòng điện lâu di cho phép Icb < Icpìkhc Do đó: I cp > I cb 9,623 = = 10,8123( KA.) k hc 0.89 Vậy ta chọn dẫn đồng, có tiết diện hình máng nh hình 51 quét sơn v có thông số nh bảng 5-3 Bảng5-3 Kích thớc (mm) h 225 b c 105 12,5 Tiết diện cực (mm2) Một R 16 Mômen trở kháng cm3 2ì4880 Wx-x 307 Wy-y 66.5 Hai wyo yo 645 Dòng điện cp hai 12500 Hình 5-1: Tiết diện hình máng v sứ đỡ b Kiểm tra ổn định nhiệt ngắn mạch Đối với dẫn có dòng cho phép Icp = 12,5 kA > 1000 A nên không cần kiểm tra ổn định nhiệt c Kiểm tra ổn định động Lấy khoảng cách pha l a = 60 cm, khoảng cách sứ L = 200 cm Xác định lực tác dụng lên nhịp dẫn l 200 F = 1,76ì108 ì ì ixk2 = 1,76ì102 ì ì (110,224.103 )2 = 712,76(KG.) a 60 50 Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ Mômen uốn tác dụng lên nhịp dẫn F ì L 712,76.200 = = 14255,214( KGcm) M= 10 10 ứng suất tác dụng xuất tiết diện dẫn M 14255,214 t = = = 22,1011KG/ cm2 645 Wyoyo Xác định khoảng cách miếng đệm Một cách gần coi b = h/2; khd= Lực điện động pha đơn vị di 1cm nh sau: f = 1,684.I (3) m 108 KG/cm h = 1,684.( 43,3.10 ) 10 = 2,807(KG/cm) 22,5 Ta có: l2 max = 12ìWy y ( cp t ) f Với: cp đồng l: 1400 KG/cm2 l max = 12ì 66,5(1400 22,101) = 625,877(cm) 2,807 Vậy dẫn chọn hon ton thỏa mãn điều kiện II.6.2 Chọn sứ đỡ cho dẫn cứng H' 0.6 ì Fph H Với: F l lực tơng tác pha ngắn mạch H: chiều cao sứ H : chiều cao từ đáy sứ đến trọng tâm dẫn, H = H ' Sứ đợc chọn cần thõa mãn điều kiện: Ftt = F ì +h/2 h: chiều cao dẫn Fph: lực phá hoại cho phép sứ Vậy điều kiện sứ đỡ phải thõa mãn l: F ph FìH' 0.6 H Với sứ nh ta chọn loại 0-10-4250KBY3 có thông số cho bảng 5-4 Bảng: 5-4 51 Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ Loại sứ 0-10-4250KBY3 Uđm, KV 10 H, mm 230 Fph, KG 4250 Vớí dẫn chọn h = 200 mm ta có : 200 1078.964 230 + = 2580.13KG Fph 0.6 ì 230 Vậy sứ chọn hon ton thõa mãn điều kiện II.6.3 Chọn dây dẫn mềm Dây dẫn mềm đợc chọn dựa vo dòng điện lm việc lâu di cho phép a Dây dẫn từ máy biến áp lên góp cao áp U = 110 kv Ta xác định đợc dòng điện lm việc cỡng dây dẫn trờng hợp ny l Icb = 0,919 kA Nh nói: I cp = I cb 0,919 = = 1,033KA k hc 0.89 Với Icp= 1,033 kA ta chọn loại dây ACO- 600 có Icp = 1050 A, đờng kính dây dẫn 33,1 mm đặt ba đỉnh tam giác với khoảng cách hai pha l D = m Kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt Tiết diện nhỏ đảm bảo ổn định nhiệt cấp điện áp 110 kV Fmin = BN C F Với BN: l xung lợng nhiệt ngắn mạch, BN = 42,55.106 A2.s C: số phụ thuộc vo nhiệt độ dây dẫn, với dây dẫn AC có C =90 B ( A s ) mm 42,55 ì106 = 72,478mm2 F = 600mm2 90 Kiểm tra điều kiện vầng quang Fmin = Tiết diện chọn phải thõa mãn điều kiện: Uvq = 84ì mì r ì lg D Udm r Trong đó: m: hệ số xét đến độ xù xì bề mặt dây dẫn, m = 0.85 r: bán kính ngoi dây dẫn D: khoảng cách pha dây dẫn 52 Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ Uvq = 84ì 0.85ì 3,31 700 ì lg = 310,34KV 110KV 1,655 Vậy tiết diện chọn thõa mãn điều kiện vầng quang b Chọn góp cao áp: Thanh góp cấp 110kv đợc chọn giống nh dây dẫn mềm nối từ máy biến áp đến góp cao có tiết diện AC-600 II.7 Chọn kháng điện v cáp cho phụ tải địa phơng II.7.1 Chọn cáp điện lực Phụ tải địa phơng gồm 10 đờng dây kép, hộ 4,5 MW cung cấp đờng dây di 1,5 km Với cos = 0.85 Do dòng điện lm việc bình thờng qua cáp l: I lvbt = Pdp 4,5 ì103 = ì Udm ì cos ì10.5 ì 0.85 = 145,55(A) Ta có: Icb = 2.Ilvbt = 291,1 A Từ đồ thị phụ tải địa phơng Bảng 1-4 ta có thời gian sử dụng công suất cực đại nh sau: Tmax = Pi ì t i Pmax ì 365 = 31,76 ì + 52,94 ì + 47,6 ì + 42,35 ì + 31,76.6 365 = 7642,13h 45 Dùng cáp lõi nhôm mật độ dòng điện thiết kế l: Jkt = 1,2 A/mm2 Tiết diện cáp đợc chọn theo mật độ dòng kinh tế S kt = I lvbt 145 ,55 = = 121, 29 ( mm ) J kt 1, Nh ta chọn cáp pha nhôm đặt đất có tiết diện l 150 mm2 v có Icp = 275 A Kiểm tra phát nóng lâu di cáp Khi nhiệt độ đất 25oc hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ cáp l: K1 = 60 25 = 0.88 60 15 Hệ số hiệu chỉnh theo số cáp đặt song song Lấy cáp đặt cách 300 mm K2= 0.93 Nh dòng điện cho phép lâu di cáp nhiệt độ đất l 25oc l: 53 Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ Icp = K1ìK2ìIcp = 0.88ì0.93ì275 = 225,06 A Giả thiết cáp tải 30% Kqt ì Icp = 1,3ì 225,06 = 292,578 (A) > Icb = 291,1(A) Vậy cáp chọn thõa mãn điều kiện II.7.2 Chọn kháng điện Điện kháng điện kháng đờng dây đợc chọn xuất phát từ điều kiện hạn chế dòng ngắn mạch hộ tiêu thụ điện v để chọn đợc máy cắt hợp lý, cáp có tiết diện thích hợp v ổn định nhiệt a Chọn kháng điện cho máy phát G3 Dòng công suất lớn qua kháng l dòng cỡng máy phát G3 : SK max = 1,05.Sđm G = 1,05.75 Do Icb = ( S td max + Sdf ) = 1 ( 12,7 + 31,76) =58,637 (MVA) Scbmax ì Udm = 58,637 = 3,224KA ì10,5 Chọn kháng kép loại PbA-10- 4000-12 có Iđmk = 4000A b, Chọn kháng điện cho phụ tải địa phơng Dòng cỡng qua kháng l dòng phụ tải địa phơng max, ta chọn hai kháng cho hai nhánh địa phơng, dòng cỡng l dòng cố kháng : Sdpmax 52,94 Icb = = = 2,911KA ì Udm ì10,5 Ta chọn loại kháng điện kép PbAC-10-2ì3000-12 có Iđm = 3000 A Ta có sơ đồ phân bố phụ tải cho kháng nh hình 5-1 sau: 54 Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ K1 K2 M C1 đơn C1 kép kép đơn N5 M C2 tc=0.7s Icđm =20kA N6 C2 Hình 5-1: Sơ đồ phân bố phụ tải cho kháng a Xác định Xk% Xk% đợc chọn xuất phát từ hai điều kiện sau : Xk% phải đủ hạn chế dòng ngắn mạch N5 để chọn máy cắt v đảm bảo ổn định nhiệt cho cáp tức l: IN5 min{ Ic1đm, Inhc1} Xk% phải đủ hạn chế dòng ngắn mạch N6 để chọn máy cắt v đảm bảo ổn định nhiệt cho cáp tức l: IN6 min{ Ic2đm, Inhc2} Trong dòng điện ổn định nhiệt đợc xác định theo công thức FC I nh = F: Tiết diện cáp, CAl= 90A2s tc Trong nhiệm vụ thiết kế cho F2= 150 mm2, tc2= 0.7s 55 Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ 150 90 10 = 16 ,136 KA Ic2đm= 20KA Lập sơ đồ thay tính toán ngắn mạch hình 5-3: chọn Scb= 1000MVA v ngắn mạch N có dòng ngắn mạch theo tính l : I N3 = 29,818(KA) I nh = X HT XK X C1 N4 Ta có: X C2 N6 N5 Hình 5-3: Sơ đồ thay ngắn mạch s cb 1000 = = 0,499 ì Ucb ì I N3 ì10,5 ì110,224 XC1 = Xo ì l ì Scb Ucb = 0,08ì1,5 ì 1000 = 1,0884 10,52 Dòng điện ổn định nhiệt cáp l: FC 150 ì 90 = 13 ,5 KA I nhc = = t c1 Điện kháng tổng l: X = Scb 3.Ucb.Inhmin = 1000 = 3,41 ì10,5ì16,136 XK = X - XHT - XC1 = 3,41 0,499 1,0884 = 1,8226 Điện kháng XK% l: I = 9,94% XK % = XK ì dmK = 1,8226ì Icb 54,986 Vậy ta chọn kháng kép loại PbAC -10-2ì3000-12 có XK% = 12%, IđmK = 3000A II.7.3 Chọn máy cắt hợp phụ tải địa phơng Để chọn máy cắt hợp phụ tải địa phơng ta tính dòng ngắn mạch N5 XHT= 0,499 XK = XK % Icb 12 54,986 ì = ì = 2,1994 100 Idm 100 56 Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ Điện kháng tính toán: Xtt = (XHT + XK ) ì S(HT+NM) Scb = 1425 ì (0,499+ 2,1994) = 5,479 > 1000 Dòng ngắn mạch N5: S(HT+NM) 1425 I"N5 = ì = ì = 13,62(kA) Xtt , 479 3U ì10,5 Dòng xung kích N4: i xk = ì k xk ì I "N = ì 1,8 ì 13,62 = 34,66KA Dựa vo dòng điện lm việc cỡng cố kháng điện 2,911 kA, v IN5= 13,62 kA, ixk= 34,66 kA ta chọn máy cắt không khí có thông số nh bảng 5-6: Bảng5-6 Loại MC BM Uđm,KV 10 Iđm,A 3200 Icđm,KA 31.5 Iđ.đm,KA 80 Không cần kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt máy cắt có dòng định mức > 1000A II.7.4 Kiểm tra kháng điện Dòng ngắn mạch N5: IN5= 13,62KA thõa mãn điều kiện Dòng ngắn mạch N6: Icb 54,986 I"N5 = = = 14,52KA XHT + XK + XC1 0,499+ 2,1994+1,0884 Thỏa mãn điều kiện Vậy kháng chọn thõa mãn II.8 Chọn máy biến áp đo lờng v máy biến dòng II.8.1 Sơ đồ nối BU v BI với dụng cụ đo Sơ đồ nối BU,BI với dụng cụ đo đợc vẽ nh hinh 5-3 57 Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ Hình5-3 : Sơ đồ nối BU,BI với dụng cụ đo II.8.2 - Chọn máy biến điện áp (BU) * Điều kiện chọn Dụng cụ phía thứ cấp l công tơ nên dùng biến điện áp nối dây theo hình 2xHOM-10 - Điện áp :UđmBU = Umạng=10 kV - Công suất : Icb = 4330 A - Cấp xác: 0,5 Phụ tải biến điện áp:l tổng công suất đồng hồ đo lờng nối vo mạch thứ cấp BU, loại đồng hồ đo lờng ghi bảng 5-7 sau: Bảng 5-7 Tên dụng cụ mắc vo BU Vôn mét Oát mét O mét p kháng Oát mét tự ghi Tần số kế Công tơ Ctơ phản kháng Kiểu P(W) 7,2 1,8 1,8 8,3 8,3 0,66 0,66 B-2 -341 -342/1 H-348 H-348 -670 WT-672 Tổng 20,4 Phụ tải AB Q(VAR) 1,62 1,62 3,24 Phụ tải BC P(W) Q(VAR 1,8 1,8 8,3 6,5 0,66 0,66 19,72 1,62 1,62 3,24 Biến điện áp AB S2 = 20,4 + 3,24 =20,7 VA cos = 20,4 =0,98 20,7 Biến điện áp BC S2 = 19,72 + 3,24 =19,9 VA cos = 19,72 =0,99 19,9 Vậy chọn BU loại pha HOM-10 có công suất định mức=50 VA Chọn dây dẫn nối từ BU đến đồng hồ đo Xác định dòng dây dẫn a,b,c Ia = S ab 20,7 = =0,207 A U ab 100 58 Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ Ic = Sbc 19,9 = =0,199 A U bc 100 Coi Ia = Ic =0,2 A v cosab= cosbc =1 => Ib = 3.0,2 =0,34 Điện áp giáng dây a v b U = (Ia + Ib).r = (Ia + Ib) l S Giả sử khoảng cách đặt đồng hồ đo tới BU l 50m v dùng dây dẫn đồng hồ có = 0,0175 mm2/m; U = 0,5% Vậy tiết diện dây dẫn l: S ( I a + I b ). l (0,34 + 0,2).0,0175.50 = =0,945 mm2 U 0,5 Ta chọn dây dẫn ruột đồng bọc cách điện PVC có tiết diện l 1,5 mm2 II.8.3 Chọn máy biến dòng điện (BI) * Điều kiện chọn: - Sơ đồ nối dây: Mắc hình đặt pha - Điện áp định mức UđmBI Uđm mạng=10 kV - Dòng điện định mức sơ cấp IđmBI Icb = 4330 - Cấp xác BI: 0,5 Phụ tải thứ cấp: Tơng ứng với cấp xác, biến dòng có phụ tải định mức ZđmBI=1,2 Để đảm bảo độ xác yêu cầu, tổng phụ tải thứ cấp Z2 (kể dây dẫn) Không đợc vợt phụ tải định mức Z2 = Zdc + Zdd ZđmBI Trong đó: Zdc Tổng phụ tải dụng cụ đo Zdd Tổng trở dây dẫn Công suất tiêu thụ cuộn dây dụng cụ đo lờng đợc ghi bảng bảng 5-8 sau: Pha A v pha C mang tải nhiều S = 26 VA Bảng 5-8 Tên dụng cụ đo Ký hiệu Pha A 59 Phụ tải (VA) Pha B Pha C Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ Am pe mét Oát kế tác dụng Oát kế phản kháng Oát kế tự ghi Công tơ tác dụng Công tơ phản kháng -302 -341 -342/1 -33 -670 -672 Tổng Zdc = 0,1 5 10 2,5 2,5 26,1 0 0 5,1 S 26 = =1,04 I dm Chọn dây dẫn đồng v giả thiết chiều di dây dẫn l l = ltt = 30 m Tiết diện dây dẫn l S= ltt 30.0,0175 = =3,27 mm2 Z dm Z dc 1,2 1,04 Chọn dây dẫn ruột đồng cách điện PVC có S = 4mm2 60 5 10 2,5 2,5 22,1 Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ Chơng III Sơ đồ tự dùng v chọn thiết bị tự dùng III.1 Sơ đồ nối điện tự dùng Điện tự dùng l phần điện không lớn nhng lại giữ phần quan trọng trình vận hnh nh máy điện Điện tự dùng nh máy điện chia lm hai phần: phần cung cấp cho máy công tác đảm bảo lò v tuabin tổ máy phần cung cấp cho máy công tác phục vụ chung, không liên quan trực tiếp đến lò v tuabin nhng lại cần thiết cho lm việc nh máy Ta chọn sơ đồ tự dùng theo nguyên tắc kinh tế v đảm bảo cung cấp điện liên tục Đối với nh máy điện thiết kế dùng hai cấp điện áp tự dùng 6kv v 0.4kv nối theo sơ đồ biến áp nối tiếp, với biến áp dự trữ lấy điện từ phía cuộn hạ v phía máy phát III.2 Chọn máy biến áp tự dùng III.2.1 Chọn máy biến áp cấp Chọn máy công tác có công suất thõa mãn điều kiện sau: 1 SdmB1 ì S td max = ì 12,7 = 4,2333MVA 3 Máy biến áp dự trữ bậc không dùng thay máy biến áp công tác sửa chữa m cung cấp cho hệ thống tự dùng trình hoạt động v dừng lò Do công suất cần chọn l: 1,5 ì ì S td max = 1,5 ì 4,2333 = 6,35MVA Vậy ta chọn máy biến áp T HC-1000/10.5 có thông số bảng 6- 1: Bảng:6-1 Sđm,KVA 10000 điện áp Cao Hạ 10.5 6.3 Tổn thất,KW PO PN 12.3 85 61 UN% 14 IO% 0.8 Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ III.2.2 Chọn máy biến áp cấp Máy biến áp cấp cung cấp cho động 380/220V v chiếu sáng Giả thiết phụ tải ny chiếm 10% công suất phụ tải cấp Khi ta chọn công suất máy l: 10 SdmB ì 4,2333ì103 = 423KVA 100 Ta chọn loại máy biến áp TC3-630/10 có thông số nh bảng 6-2: Bảng6-2 Sđm,KVA 630 điện áp Cao Hạ Tổn thất,KW PO PN 7,3 0.4 UN% 5.5 IO% 1,5 III.3 Chọn khí cụ điện tự dùng III.3.1 Chọn máy cắt phía hạ áp máy biến áp tự dùng cấp Để chọn máy cắt hợp ta tính dòng điện ngắn mạch N7 dới máy biến áp tự dùng cấp 1, với nguồn cung cấp l HT v NM Ta có sơ đồ tính ngắn mạch nh hình 6-1 X HT XB N4 N7 Hình 6-1: Sơ đồ thay ngắn mạch X HT = XB = I cb 54 986 = = 2613 214 431 I N" UN% S 14 1000 ì cb = ì = 14 S dmB 100 100 10 Điện kháng tính toán: Xtt = (XHT + XK ) ì S(HT+NM) Scb = 1425 ì (0,2613+14) = 20,322 > 1000 Dòng ngắn mạch N7: 1425 S(HT+NM) ì = ì = 6,426KA I"N7 = Xtt ì U 20,32 ì 6,3 Dòng xung kích N7: i xk = ì k xk ì I "N = ì 1,8 ì 6,426 = 16,358KA Dòng điện lm việc cỡng 62 Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ Icb = SdmB 3ìU = 10000 = 916(A.) ì 6,3 Vậy ta chọn loại máy cắt điện dầu có thông số nh bảng 6-3 sau: Bảng 6-3 Loại MC BM-10-1000-20 Uđm,KV 10 Iđm,A 1000 Icđm,KA 20 Iđ.đm,KA 64 III.3.2 Chọn máy cắt phía cao áp máy biến áp tự dùng cấp Ta chọn máy cắt có thông số bảng 6-4 sau: Bảng 6-4 Loại MC M Uđm,KV 20 Iđm,A 9500 Icđm,KA 100 III.3.3 Sơ đồ tự dùng nh máy Sơ đồ tự dùng nh máy điện đợc bố trí nh hình 6-2: Hình 6-2: Sơ đồ tự dùng ton nh máy 63 Iđ.đm,KA 300 ... góp điện áp máy phát a Phơng án I: 28 Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ Sơ đồ góp máy phát đợc chọn nh hình 3-3 sau: Hình 3-3: Sơ đồ góp máy phát phơng án I b Phơng án II: Sơ đồ góp máy phát đợc... 2-2: Sơ đồ nối điện phơng án II 12 Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ Phơng án III: Hình 2-3: Sơ đồ nối điện phơng án III S 110kv B1 B1 B Sđ TD T T TD G G1 G2 G3 II.2.Chọn máy biến áp cho phơng án II.1.1... Điện áp Nh máy thiết kế có hai cấp điện áp l: Cấp điện áp máy phát Uđm= 10 KV Cấp điện áp cao có Uđm= 110 KV Không có cấp điện áp trung Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ Chơng II Nêu phơng án v chọn MBA