Đồ án tốt nghiệp GVHD:Th.S Phạm Anh Tuân LỜI MỞ ĐẦU Nhà máy Thủy điện Hoà Bình được xây dựng tại hồ Hòa Bình, tỉnh Hòa Bình, trên dòng sông Đà thuộc miền bắc Việt Nam. Trước khi nhà máy thủy điện Sơn La khánh thành thì đây là nhà máy thủy điện lớn nhất Việt Nam và Đông Nam Á. Nhà máy do Liên Xô giúp đỡ xây dựng và vận hành. Công trình khởi công xây dựng ngày 6 tháng 11 năm 1979, khánh thành ngày 20 tháng 12 năm 1994. Công suất thiết kế là 1920 MW, gồm 8 tổ máy, mỗi tổ máy có công suất 240 MW. Sản lượng điện hàng năm là 8,16 tỷ kilowatt giờ (KWh). Theo thống kê của trung tâm điều độ quốc gia A0 thì phụ tải đỉnh của nước ta năm 2012 vào khoảng 18603 MW. Vậy là vai trò của nhà máy thủy điện Hòa Bình là khá lớn. Hiện nay, nó cung cấp khoảng hơn 7% tổng nhu cầu phụ tải của cả nước ta. Hệ thống điện tự dùng có tầm quan trọng đặc biệt đối với nhà máy thủy điện Hòa Bình. Nó cung cấp điện cho các thiết bị điện như động cơ bơm dầu áp lực MHY để điều chỉnh khoang mở cánh hứng nước nhằm mục tiêu điều chỉnh tốc độ máy phát, cung cấp điện cho các động cơ bơm nước cất làm mát hệ thống thiristor cầu chỉnh lưu cho hệ thống kích thích hay cấp điện cho các trạm bơm cũng như các động cơ quạt gió, ánh sáng của toàn nhà máy, …Hệ thống điện tự dùng có nhiệm vụ đảm bảo cho các thiết bị trong nhà máy vận hành liên tục và ổn định. Như mọi người đã biết tiết diện dây dẫn nhà máy thủy điện Hòa Bình đã và đang sử dụng đều lớn hơn so với tiết diện dây dẫn sử dụng cho các loại hình phụ tải khác có công suất tương đương. Tuy nhiên các tiết diện dây dẫn này lớn hơn bao nhiêu lần so với bình thường thì vẫn chưa có tài liệu nào nói đến. Nhiệm vụ của đồ án này là xác định bội số đó gọi là độ dự trữ cung cấp điện. Để thực hiện việc đó em sẽ “ Giả lập, tính toán, thiết kế cung cấp điện cho hệ thống tự dùng nhà máy thủy điện Hòa Bình. Từ đó đánh giá độ dự trữ cung cấp điện của các thiết bị trong hệ thống tự dùng của nhà máy.”. Nội dung của đồ án có kết cấu cơ bản như sau: Đồ án tốt nghiệp GVHD:Th.S Phạm Anh Tuân Phần I: Thu thập dữ liệu hệ thống tự dùng nhà máy thủy điện Hòa Bình. Phần II: Giả lập, tính toán, thiết kế cung cấp điện cho 1 phần hệ thống tự dùng nhà máy thủy điện Hòa Bình. Phần III: So sánh, đánh giá độ dự trữ cung cấp điện cho các thiết bị tự dùng của nhà máy thủy điện Hòa Bình. Trong quá trình thiết kế đồ án em đã nhận được sự chỉ bảo hết sức tận tình của thầy giáo Th.S Phạm Anh Tuân. Thầy luôn quan tâm và rất nhiệt tình hướng dẫn em từ việc thu thập số liệu cho đến việc định hướng lựa chọn giải pháp để triển khai đồ án. Thầy cũng luôn nhắc nhở, động viên em mỗi khi gặp khó khăn, nhờ vậy mà em đã hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp của mình đúng thời hạn. Em xin chân trọng cảm ơn thầy giáo Th.S Phạm Anh Tuân và các cán bộ của nhà máy thủy điện Hòa Bình đã tạo điều kiện thuận lợi để em hoàn thành đồ án này. Hà Nội, 9 tháng 1 năm 2014 Nhóm Sinh Viên Hoàng Tuấn Anh Đinh Xuân Lực Tạ Kiên Cường Đồ án tốt nghiệp GVHD:Th.S Phạm Anh Tuân NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Đồ án tốt nghiệp GVHD:Th.S Phạm Anh Tuân NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Đồ án tốt nghiệp GVHD:Th.S Phạm Anh Tuân MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU PHẦN I: THU THẬP DỮ LIỆU HỆ THỐNG TỰ DÙNG NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN HÒA BÌNH 1 CHƯƠNG 1: PHẠM VI KHẢO SÁT 2 CHƯƠNG 2: THU THẬP SỐ LIỆU TRẠM BIẾN ÁP KTΠ 2 3 1. Phương pháp thu thập số liệu 3 1.1 Các thông số thu thập 3 1.2 Quy trình thu thập 3 2. Một số hình ảnh về số liệu 5 2.1 Thông số của máy biến áp ( T21, T22 ) 5 2.2 Thông số của máy cắt ( 421, 422, 420 ) 6 2.3 Thông số các aptomat lớn của các xuất tuyến từ thanh cái trạm 7 2.4 Thông số của các lộ đường dây xuất tuyến từ thanh cái trạm 10 2.5 Thông số của các tủ điện 11 2.6 Thông số về công suất của các phụ tải 14 2.7 Thông số về chiều dài đường dây từ điểm đấu điện tới phụ tải 14 3. Sơ đồ nối điện chính của trạm và của các tủ điện thuộc trạm KTΠ2 14 PHẦN II: GIẢ LẬP, TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO 1 PHẦN HỆ THỐNG TỰ DÙNG NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN HÒA BÌNH 29 CHƯƠNG 3: LÝ THUYẾT CHỌN DÂY DẪN 30 1. Một số tiêu chuẩn chọn tiết diện dây dẫn 30 1.1 Một số tiêu chuẩn của Việt Nam 30 1.2 Một số tiêu chuẩn của nước ngoài 30 2. Chọn tiết diện dây dẫn theo tiêu chuẩn IEC 60364-5-52:2011 và NEC 2011 . 31 2.1 Dòng điện I cp phụ thuộc vào phương pháp lắp đặt 31 2.2 Hệ số k 1 phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường 33 2.4 Độ sụt điện áp cho phép 35 CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN CHỌN DÂY DẪN 37 1. Chọn dây dẫn cho tủ chiếu sáng X21-1 39 2. Chọn dây dẫn cho tủ chiếu sáng X22-1 43 3. Chọn dây dẫn cho tủ phân phối D21-7 46 Đồ án tốt nghiệp GVHD:Th.S Phạm Anh Tuân 4. Chọn dây dẫn cho tủ phân phối D22-7 49 5. Chọn dây dẫn cho tủ phân phối D21-6 51 6. Chọn dây dẫn cho tủ D22-6 53 7. Chọn dây dẫn cho tủ phân phối D21-5 56 8. Chọn dây dẫn cho tủ phân phối D22-5 58 9. Chọn dây dẫn cho tủ phân phối D21-4 60 10. Chọn dây dẫn cho tủ phân phối D22-4 63 11. Chọn dây dẫn cho tủ phân phối D21-2 67 12. Chọn dây dẫn cho tủ phân phối D22-2 71 13. Chọn dây dẫn cho tủ phân phối D21-1 75 14. Chọn dây dẫn cho tủ phân phối D22-1 77 15. Chọn dây dẫn cho thanh cái NC2-1 79 16. Chọn dây dẫn cho thanh cái NC2-2 81 PHẦN III: SO SÁNH, ĐÁNH GIÁ ĐỘ DỰ TRỮ CUNG CẤP ĐIỆN CHO CÁC THIẾT BỊ TỰ DÙNG CỦA NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN HÒA BÌNH 83 CHƯƠNG 5: SO SÁNH TIẾT DIỆN DÂY THỰC TẾ VÀ TÍNH TOÁN 84 1. Phương pháp đánh giá độ dự trữ cung cấp điện của các thiết bị tự dùng trong nhà máy thủy điện Hòa Bình. 84 2. Đánh giá độ dự trữ 84 3. Đánh giá chung 96 CHƯƠNG 6 : KẾT LUẬN, ĐÁNH GIÁ ĐỘ DỰ TRỮ TỰ DÙNG NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN HÒA BÌNH 97 Đồ án tốt nghiệp GVHD:Th.S Phạm Anh Tuân DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1: Phương pháp lắp đặt 31 Bảng 3.2: Khả năng mang dòng tính bằng ampe đối với các phương pháp lắp đặt E,F và G – Cách điện bằng XLPE hoặc EPR, ruột dẫn đồng – Nhiệt độ ruột dẫn : 90 o C, nhiệt đột môi trường xung quanh chuẩn: 30 o C 32 Bảng 3.3: Hệ số hiệu chỉnh đối với nhiệt độ môi trường xung quanh khác 30 o C áp dụng cho khả năng mang dòng đối với cáp đặt trong không khí 33 Bảng 3.4: Hệ số suy giảm cho nhóm có nhiều mạch hoặc nhiều cáp nhiều lõi 34 Bảng 3.5: Độ sụt điện áp cho phép 35 Bảng 3.6: Bảng công thức tính độ sụt điện áp 35 Bảng 4.1: Kết quả tính toán tủ ánh sáng X21-1 40 Bảng 4.2: Kết quả tính toán tủ ánh sáng X22-1 43 Bảng 4.3: Kết quả tính toán tủ phân phối D21-7 47 Bảng 4.4: Kết quả tính toán tủ phân phối D22-7 49 Bảng 4.5: Kết quả tính toán tủ phân phối D21-6 51 Bảng 4.6: Kết quả tính toán tủ phân phối D22-6 53 Bảng 4.7: Kết quả tính toán lộ D21-6,7 và D22-6,7 55 Bảng 4.8: Kết quả tính toán tủ phân phối D21-5 56 Bảng 4.9: Kết quả tính toán tủ phân phối D22-5 58 Bảng 4.10: Kết quả tính toán tủ phân phối D21-4 60 Bảng 4.11: Kết quả tính toán tủ phân phối D22-4 63 Bảng 4.12: Kết quả tính toán lộ D21-4* và D22-4* 66 Bảng 4.13: Phụ tải lớn nhất của lộ 2 tủ phân phối D21-2 67 Bảng 4.14: Kết quả tính toán lộ D21-2 69 Bảng 4.15: Phụ tải lớn nhất của lộ 2 tủ phân phối D22-2 71 Bảng 4.16: Kết quả tính toán lộ D22-2 73 Bảng 4.17: Kết quả tính toán lộ D21-1 75 Đồ án tốt nghiệp GVHD:Th.S Phạm Anh Tuân Bảng 4.18: Kết quả tính toán lộ D22-1 77 Bảng 4.19: Kết quả tính toán thanh cái NC2-1 79 Bảng 4.20: Kết quả tính toán thanh cái NC2-2 81 Bảng 5.1 Bảng đánh giá độ dự trữ từ NC2-1,2 đến các thiết bị 84 Bảng 5.2 Bảng đánh giá độ dự trữ từ tủ ánh sáng X21-1 tới các phụ tải 86 Bảng 5.3 Bảng đánh giá độ dự trữ từ tủ ánh sáng X22-1 tới các phụ tải 87 Bảng 5.4 Bảng đánh giá độ dự trữ từ tủ phân phối D21-7 tới các phụ tải 88 Bảng 5.5 Bảng đánh giá độ dự trữ từ tủ phân phối D22-7 tới các phụ tải 88 Bảng 5.6 Bảng đánh giá độ dự trữ từ tủ phân phối D21-6 tới các phụ tải 89 Bảng 5.7 Bảng đánh giá độ dự trữ từ tủ phân phối D22-6 tới các phụ tải 89 Bảng 5.8 Bảng đánh giá độ dự trữ từ tủ phân phối D21-5 tới các phụ tải 90 Bảng 5.9 Bảng đánh giá độ dự trữ từ tủ phân phối D22-5 tới các phụ tải 90 Bảng 5.10 Bảng đánh giá độ dự trữ từ tủ phân phối D21-4 tới các phụ tải 91 Bảng 5.11 Bảng đánh giá độ dự trữ từ tủ phân phối D22-4 tới các phụ tải 92 Bảng 5.12 Bảng đánh giá độ dự trữ từ tủ phân phối D21-2 tới các phụ tải 93 Bảng 5.13 Bảng đánh giá độ dự trữ từ tủ phân phối D22-2 tới các phụ tải 94 Bảng 5.14 Bảng đánh giá độ dự trữ từ tủ phân phối D21-1 tới các phụ tải 95 Bảng 5.15 Bảng đánh giá độ dự trữ từ tủ phân phối D22-1 tới các phụ tải 96 Đồ án tốt nghiệp GVHD:Th.S Phạm Anh Tuân DANH MỤC HÌNH Hình 2.1: Thông số của máy biến áp ( T21, T22 ) 5 Hình 2.2: Thông số của máy cắt 6 Hình 2.3: Aptomat NC2-1 – 1, 4 và NC2-2 – 1, 4 7 Hình 2.4: Aptomat NC2-1 – 2, 5 và NC2-2 – 2, 5 8 Hình 2.5: Aptomat NC2-1 – 3, 6 và NC2-2 – 3, 6 9 Hình 2.6: Thông số của các lộ đường dây xuất tuyến từ thanh cái trạm 10 Hình 2.7: Tủ phân phối D21-1 11 Hình 2.8: Tủ phân phối D21-4 12 Hình 2.9: Tủ ánh sáng X21- 1 và X22 – 1 13 Hình 2.10:Tài liệu ”Hệ thống tự dùng 0,4kV” 14 Hình 2.12: Tủ ánh sáng X22-1 16 Hình 2.13: Tủ phân phối D21-7 17 Hình 2.14: Tủ phân phối D22-7 18 Hình 2.15: Tủ phân phối D21-6 19 Hình 2.16: Tủ phân phối D22-6 20 Hình 2.17: Tủ phân phối D21-5 21 Hình 2.18: Tủ phân phối D22-5 22 Hình 2.19: Tủ phân phối D21-4 23 Hình 2.20: Tủ phân phối D22-4 24 Hình 2.21: Tủ phân phối D21-2 25 Hình 2.22: Tủ phân phối D22-2 26 Hình 2.23: Tủ phân phối D21-1 27 Hình 2.24: Tủ phân phối D22-1 28 Hình 4.1: Thông số tính toán và hiện trạng các đường dây tủ ánh sáng X21-1 42 Hình 4.2: Thông số tính toán và hiện trạng các đường dây tủ ánh sáng X22-1 45 Đồ án tốt nghiệp GVHD:Th.S Phạm Anh Tuân Hình 4.3: Thông số tính toán và hiện trạng các đường dây tủ phân phối D21-7 48 Hình 4.4: Thông số tính toán và hiện trạng các đường dây tủ phân phối D22-7 50 Hình 4.5: Thông số tính toán và hiện trạng các đường dây tủ phân phối D21-6 52 Hình 4.6: Thông số tính toán và hiện trạng các đường dây tủ phân phối D22-6 54 Hình 4.7: Thông số tính toán và hiện trạng các đường dây tủ phân phối D21-5 57 Hình 4.8: Thông số tính toán và hiện trạng các đường dây tủ phân phối D22-5 59 Hình 4.9: Thông số tính toán và hiện trạng các đường dây tủ phân phối D21-4 62 Hình 4.10: Thông số tính toán và hiện trạng các đường dây tủ phân phối D22-4 65 Hình 4.11: Thông số tính toán và hiện trạng các đường dây tủ phân phối D21-2 70 Hình 4.13: Thông số tính toán và hiện trạng các đường dây tủ phân phối D21-1 76 Hình 4.14: Thông số tính toán và hiện trạng các đường dây tủ phân phối D22-1 78 Hình 4.15: Thông số tính toán và hiện trạng các đường dây của thanh cái NC2-1 80 Hình 4.16: Thông số tính toán và hiện trạng các đường dây của thanh cái NC2-2 82 [...]... xưởng điện tự dùng cung cấp cho dựa trên nhiều năm kinh nghiệm quản lý hệ thống tự dùng 3 Sơ đồ nối điện chính của trạm và của các tủ điện thuộc trạm KTΠ2 Đồ án tốt nghiệp GVHD:Th.S Phạm Anh Tuân Đồ án tốt nghiệp GVHD:Th.S Phạm Anh Tuân Hình 2.11: Tủ ánh sáng X21-1 SVTH: Hoàng Tuấn Anh – Đ4H1 15 Đồ án tốt nghiệp GVHD:Th.S Phạm Anh Tuân Hình 2.12: Tủ ánh sáng X22-1 SVTH: Hoàng Tuấn Anh – Đ4H1 16 Đồ án tốt. .. 20 Đồ án tốt nghiệp GVHD:Th.S Phạm Anh Tuân Hình 2.17: Tủ phân phối D21-5 SVTH: Hoàng Tuấn Anh – Đ4H1 21 Đồ án tốt nghiệp GVHD:Th.S Phạm Anh Tuân Hình 2.18: Tủ phân phối D22-5 SVTH: Hoàng Tuấn Anh – Đ4H1 22 Đồ án tốt nghiệp GVHD:Th.S Phạm Anh Tuân Hình 2.19: Tủ phân phối D21-4 SVTH: Hoàng Tuấn Anh – Đ4H1 23 Đồ án tốt nghiệp GVHD:Th.S Phạm Anh Tuân Hình 2.20: Tủ phân phối D22-4 SVTH: Hoàng Tuấn Anh –... tốt nghiệp GVHD:Th.S Phạm Anh Tuân Hình 2.13: Tủ phân phối D21-7 SVTH: Hoàng Tuấn Anh – Đ4H1 17 Đồ án tốt nghiệp GVHD:Th.S Phạm Anh Tuân Hình 2.14: Tủ phân phối D22-7 SVTH: Hoàng Tuấn Anh – Đ4H1 18 Đồ án tốt nghiệp GVHD:Th.S Phạm Anh Tuân Hình 2.15: Tủ phân phối D21-6 SVTH: Hoàng Tuấn Anh – Đ4H1 19 Đồ án tốt nghiệp GVHD:Th.S Phạm Anh Tuân Hình 2.16: Tủ phân phối D22-6 SVTH: Hoàng Tuấn Anh – Đ4H1 20 Đồ. . .Đồ án tốt nghiệp GVHD:Th.S Phạm Anh Tuân PHẦN I: THU THẬP DỮ LIỆU HỆ THỐNG TỰ DÙNG NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN HÒA BÌNH Đồ án tốt nghiệp GVHD:Th.S Phạm Anh Tuân CHƯƠNG 1: PHẠM VI KHẢO SÁT Hệ thống điện tự dùng của nhà máy thủy điện Hòa Bình được chia làm 2 cấp điện áp là 6,3kV và 0,4kV Ở cấp điện áp 6,3kV không có phụ tải tự dùng trực tiếp nhưng vẫn duy trì cấp điện áp này là để hạn chế tổn thất điện năng... thông số tiết diện dây ở các tủ này Đồ án tốt nghiệp GVHD:Th.S Phạm Anh Tuân 2.5.3 Tủ ánh sáng X21- 1 và X22 – 1 Hình 2.9: Tủ ánh sáng X21- 1 và X22 – 1 Cách đọc thông số của các aptomat tương tự như trên Đồ án tốt nghiệp GVHD:Th.S Phạm Anh Tuân 2.6 Thông số về công suất của các phụ tải Tham khảo từ tài liệu Hệ thống tự dùng 0,4kV” lưu hành nội bộ của phân xưởng điện tự dùng có đối chiếu với các thiết... Dòng điện định mức: 265A - Điện áp vận hành định mức: 400V - Điện áp cách ly định mức: 1000V - Xung điện áp chịu đựng định mức: 8kV - Tần số làm việc: 50 Hz Đồ án tốt nghiệp GVHD:Th.S Phạm Anh Tuân 2.3.3 Aptomat NC2-1 – 3, 6 và NC2-2 – 3, 6 Hình 2.5: Aptomat NC2-1 – 3, 6 và NC2-2 – 3, 6 - Điện áp định mức: 500V - Dòng điện định mức: 16A - Tần số định mức: 60 Hz Đồ án tốt nghiệp GVHD:Th.S Phạm Anh Tuân... 50/60Hz - Dòng điện cắt ngắn mạch định mức: 65kA - Dòng điện cắt ngắn mạch cực đại: 65kA Đồ án tốt nghiệp GVHD:Th.S Phạm Anh Tuân 2.3 Thông số các aptomat lớn của các xuất tuyến từ thanh cái trạm 2.3.1 Aptomat NC2-1 – 1, 4 và NC2-2 – 1, 4 Hình 2.3: Aptomat NC2-1 – 1, 4 và NC2-2 – 1, 4 - Điện áp định mức: 380V - Dòng điện định mức: 400A - Tần số định mức: 60 Hz Đồ án tốt nghiệp GVHD:Th.S Phạm Anh Tuân 2.3.2... đường dây xuất tuyến từ thanh cái trạm Hình 2.6: Thông số của các lộ đường dây xuất tuyến từ thanh cái trạm Đồ án tốt nghiệp GVHD:Th.S Phạm Anh Tuân 2.5 Thông số của các tủ điện 2.5.1 Tủ phân phối D21-1 Hình 2.7: Tủ phân phối D21-1 Thông số của aptomat trên hình: - Điện áp định mức: 660V - Dòng điện định mức: 80A - Dòng cắt lớn nhất : 630A Đồ án tốt nghiệp GVHD:Th.S Phạm Anh Tuân 2.5.2 Tủ phân phối... các máy biến áp của trạm KTΠ 2 - Sơ đồ nối điện của trạm và các tủ điện thuộc trạm KTΠ 2 Sau đó, giả lập tính toán cung cấp điện cho hệ thống điện tự dùng và so sánh tiết diện dây dẫn cần thiết với tiết diện dây dẫn mà nhà máy đang sử dụng để đánh giá độ dự trữ của các chuyên gia Liên Xô khi thiết kế hệ thống điện tự dùng nhà máy 1.2 Quy trình thu thập Nhà máy thủy điện Hòa Bình do các chuyên gia Liên... -11 - Dòng điện định mức phía cao thế: IC=57,7A - Cách điện cấp: F - Dòng điện định mức phía hạ thế: IH=909A - Nước sản xuất: Nga Đồ án tốt nghiệp GVHD:Th.S Phạm Anh Tuân 2.2 Thông số của máy cắt ( 421, 422, 420 ) Hình 2.2: Thông số của máy cắt - Hãng sản xuất: Siemens - Nước sản xuất: Đức - Dòng điện định mức: 1250A - Điện áp vận hành định mức: 440V - Điện áp cách ly định mức: 1000V - Xung điện áp chịu . Anh Tuân 2.3.2 Aptomat NC 2-1 – 2, 5 và NC 2-2 – 2, 5 Hình 2.4: Aptomat NC 2-1 – 2, 5 và NC 2-2 – 2, 5 - Hãng sản xuất: Siemens. - Nước sản xuất: Đức. - Dòng điện định mức: 265A -. xuất tuyến từ thanh cái trạm 2.3.1 Aptomat NC 2-1 – 1, 4 và NC 2-2 – 1, 4 Hình 2.3: Aptomat NC 2-1 – 1, 4 và NC 2-2 – 1, 4 - Điện áp định mức: 380V - Dòng điện định mức: 400A - Tần số định. ) - Kiểu máy biến áp: ТСЗ -6 30/10 T3. - Điện áp ngắn mạch(%): 5,14% - Điện áp định mức phía cao thế: U C =6,3kV. - Tần số định mức: 50Hz. - Điện áp định mức phía hạ thế: U H =0,4kV. - Tổ