Chơng i
Cân bằng công suất- vạch phơng ánI. Chọn máy phát điện :
Nh máy điện kiểu Nhiệt điện ngng hơi công suất 252 MW. Gồm 4 tổ
mỗi tổ 63MW
Bảng 1 :

Loại Nđm
VIP
Sđm
MVA
Pđm
MW
Pđm
KV
Iđm
KA
Cosđm
Xd Xd Xd
TB- 63- 2
3000 78,75 63 10,5 4,33 0,8 0,153 0,224 2,199
Công suất đặt của nh máy :
nm
S = 78,75.4 = 315 MVA
II. Tính toán cân bằng công suất của nh máy, việc cân
bằng công suất trong nh máy :
1. Phụ tải cấp điện áp máy phát : (U
F
= 10,5 KV)

.0,7 = 8,82.0,7 = 41,17 (MVA)
Tõ s¬ ®å phô t¶i h×nh 1 ta tÝnh ®−îc c«ng suÊt theo thêi gian trong mét
ngμy nh− b¶ng 2
B¶ng 2 :

Thêi gian (h) 0- 4 4-8 8- 16 16- 18 18- 24
P% 80 90 100 80 70
S
UF
(MVA) 47,6 52,94 58,82 47,06 41,17
2. Phô t¶i cÊp ®iÖn ¸p trung (35 KV)
C«ng suÊt cùc ®¹i P
max
= 50 MW hÖ sè c«ng suÊt cosφ = 0,8
§å thÞ nh− h×nh 2 :

P% h

C«ng suÊt biÓu kiÕn cùc ®¹i :

S


P% h

Công suất biểu kiến cực đại :

Sucmax = = = 150 (MVA)

cos
maxP
8,
120
0

Công suất biểu kiến cực tiểu :
S
Ucmin
= 0,6 S
Ucmax
= 0,6.150 = 90 (MVA)
Từ đồ thị phụ tải ta tính đợc phân bổ công suất theo thời gian trong
một ngy nh bảng 4

t
= S
nm
S
tdt
= S
td
= %. Snm = 5% . 252/0.85 =14,82 (MVA)
5. Công suất dự trữ của ton hệ thống :
Công suất dự trữ của ton hệ thống đợc xác định theo công thức :
S
DTHT
= K
DT
%. S
HT
= 0,04.2500 = 100 (MVA)
6. Công suất thừa phát về hệ thống :
Vì nh máy luôn phát hết công suất thừa về hệ thống nên ta có :
S
th
= S
nm
(S
UFmax
+ S
UTmax
+ S
Ucmax
+ S

th
59,37 47,24 28,86 58,86 113,12 119,01
8. Nhận xét chung :
Đối với Công suất đặt của nh máy m ta đang thiết kế l 315 MVA
phụ tải cực đại các cấp điện áp chiếm tỷ lệ.
Cấp điện áp cao (220 KV)
%S
ucmax
= . 100 = = 47%

Cấp điện áp trung (110 KV)
%S
uTmax
= . 100 = = 19,84%

Cấp điện áp máy phát (10,5 WV)

%Sumax = . 100 = = 18,67%

Snm
Suc
max
100
315
150
.
647,117
300
Snm
Su

Công suất mỗi bộ MBA MFĐ l:

S
f
= =78,75 (MVA)
8,0
63

Công suất ny lớn hơn dự trữ quay của HT nên ta có thể nối bộ đợc.
- Chỉ đợc nối bộ MBA hai cuộn dây v thanh góp no m phụ tảI cực
tiểu ở đó lớn hơn công suất của bộ ny
Phụ tảI cực tiểu ở cấp điện áp trung l: S
Tmin
= 43,75
Công suất ny lớn hơn công suất của một bộ MBA_MFĐ nên
không thể nối bộ vo cấp điện áp ny đợc.
- Khi phụ tảI ở cấp điện áp MF nhỏ thì cố thể lấy rẻ nhánh từ các bộ
MBA-MFĐ để cung cấp nhng không đợc lấy quá 15% công suất của bộ.
Công suất ở cấp điện áp MF l:
S
Ufmax
= 58,82 > 15%.S
f
= 0,15.78,75 = 47,2 MVA
Do đó phảI dùng thanh góp để cấp điện cho cấp điện áp MF.
- Do cấp điện áp nhỏ nên ta phải dùng MBA 3 pha 3 cuộn dây để liên
lạc giữa các cấp điện áp với nhau.
Dựa vo những nhận xét trên ta vạch ra các phơng án nối điện sau:
F
4

B
1

B
2
B
3
a. Đặc điểm phơng án :
Dùng máy biến áp hai cuộn dây nối bộ với máy phát F
4
vo thanh góp
cấp điện áp cao 110 KV. Ba máy phát còn lại nối vo thanh góp U
F
. Dùng máy
biến áp 3 pha 3 cuộn dây liên lạc giữa các cấp điện áp U
C
, U
T
, U
F
b. Ưu điểm :
Bảo đảm độ tin cậy yêu cầu cung cấp điện v sự liên lạc giữa các cấp
điện áp, nh máy, với hệ thống. Do có nối bộ máy biến áp 2 cuộn dây v máy
phát F

FB
4

B
1
B
2a. Đặc điểm :
ả 4 máy phát nối vo thanh góp điện áp máy phát v dùng 2 máy biến
áp tự ngẫu để liên lạc các cấp điện áp.
b. Ưu điểm :
Đảm bảo độ tin cậy v yêu cầu cung cáp điện cũng nh sự liên lạc giữa
các cấp điện áp trong nh máy v sự liên lạc giữa nh máy v hệ thống. Số
lợng máy biến áp ít đơn giản trong việc lắp đặt cùng nh vận hnh giảm
đợc diện tích lắp đặt v vốn đầu t cho phơng án.
c. Khuyết điểm :
Việc xây dựng hệ thống thanh góp điện áp máy phát phức tạp v tốn
kém.
Kết luận :
Qua phân tích trên ta chọn phơng án II lm sơ đồ nỗi điện chính cho
nh máy.


điều kiện khí hậu nớc ta, cho nên không cần hiệu chỉnh công suất máy biến
áp theo nhiệt độ. Việc chọn đúng đắn hợp lý của nh máy biến áp trong nh
máy điện sõ do việc kết hợp linh hoạt v đúng đắn các yêu cầu khi chọn máy
biến áp nh sau :
Công suất của máy biến áp đợc chọn phải đủ khả năng cung cấp theo
yêu cầu phụ tải không những tình trạng lm việc bình thờng m cả lúc sự cố
phù hợp với thực tế không xét khả năng sự cố đồng thời.
Tận dụng khả năng quá tải bình thờng v quá tải, sự cố của máy biến
áp để giảm công suất dặt của máy biến áp do đó giảm đợc vốn đầu t v chi
phí vận hnh hng năm.
-Đối với sơ đồ nối điện trên thì công suất ở trạm biến áp phảI dợc chọn
sao cho nó phảI tảI đợc hết công suất thừa từ thanh góp cấp
điện áp MF , tức
l:
S
Bđm
> S
F
(S
Ufmin
+ S
tdmin
) = 315 (41,17 + 4.14,82)
= 214,55 (MVA)
2.
S
Bđm
> 214,55 (MVA)

S

TH
120 115 38,5 10,5 230 550 10,5 10,5 6 3,9 79
b. Kiểm tra :
b.1 Điều kiện lm việc bình thờng :
Ta chọn công suất máy biến áp lớn hơn công suất tính toán nên không
cần kiểm tra.
b.2 Quá tải sự cố :
Trờng hợp nghỉ một máy biến áp B
1
hoặc B
2
Thì MBA còn lại, với khả
năng quá tảI sự cố, phảI tảI lợng công suất cần thiết cho cấp điện áp trung
lớn nhất
Túc l:
S
Bđm
> S
Utmax
/1,4 = 62,5/1,4 = 44,64 MVA
Vậy MBA ta chọn thỏa mãn yêu cầu kỹ thuật.
II. tính toán tổn thất đIện năng.
Vỡ ta sử dụng máy biến áp ba pha 3 cuộn dây với đồ thị phụ tảI
hình bâc thang nên ta tính tổn thất điện năng trong máy biến áp nh
sau:

i
2
dmB
2




+++=

Trong đó :
P
0
: tổn thất không tải của MBA: P
0
= 230 KW
t : thời gian vận hnh hng ngy của MBA: t = 24h
P
NC
,

P
NT
,P
NH
: tổn thất ngắn mạch cao , trung v cuôn hạ của
MBA. Tổn thất ny đợc xác định nh sau.
P
NC
=

P
NT
= P
NH

UF
Tổng công suất cuộn trung áp
S
T
= S
UT
Tổng công suất cuộn cao áp :
S
C
= S
H
- S
T
Kết hợp với số liệu bảng 5 ta có bảng số liệu công suất của các cuộn dây
máy biến áp tự ngẫu nh sau :

T/g(h)
0- 4 4-8 8-12 12-16 16- 18 18- 24
S
H
253,12 247,24 241,36 241,36 253,12 259,01
S
T
43,75 50 62,5 62,5 50 50
S
C
150 150 150 120 90 90

Thay các số liệu vo ta đợc tổn thất điện năng của 2 máy biến áp trong 1
ngy :

.6)]
A = 29743,72 KWH
Vậy tổn thất điện năng 2 máy biến áp trong năm l :
A
B1B2
= 12754 x 365 = 10856457,17 KWh.
III.Tính chọn kháng điện phân đoạn

Dùng để hạn chế dòng ngắn mạch trong các mạch công suất lớn đồng
thời duy trì điện áp thanh góp một giá trị nhất định khi có ngắn mạch sau
kháng điện. Nhng đồng thời có nhợc điểm l gây tổn thất điện áp khi lm
việc bình thờng.
Kháng đIện đợc chọ theo các nguyên tắc sau:
1. Theo điện áp U
đmk
U
đm
mạng
2. Theo điều kiện đốt nóng lâu di I
đmk
I
lvcb

Trong đó: U
đmk
, I
đmk
: l đIện áp v dòng đIện định mức của kháng
đIện.
U

Fđm
-
4
1
S
td
- S
pđI
)
=
2
1
(78,75 - 3,705 -
85,0
19
) = 26,35 (MVA)
I
k1
=
Udm
S
k
.3
1
=
5,10.3
35,26
= 1,49 (KA)
b. Chế độ lm việc cỡng bức :
b.1 Trờng hợp một máy bién áp sự cố B1 nh vậy với khả năng quá tải

(3. S
Fđm
- S
min
3S
tdF
)
=
2
1
(3 . 78,75 - 19 - 11,115) = 103,07 (MVA)
Luồng công suất qua K2
S
cbk2
=
2
1
(S
B1
- S
pđII
) =
2
1
103,07 = 51,53 (MVA)
I
k2
=
5,10.3
53,51

bcb
= X
K%
.
Idmk
F
k
sinγ = 8 .
3
83,2
. 0,53 = 4% < Δ U
cp%
= 5%.

chơng iii
tính toán ngắn mạch

Mục đích của việc tính toán ngắn mạch l phục vụ cho việc chọn các
khí cụ điện v các phần tử có dòng điện chạy qua phơng pháp tính sử dụng
trong chơng ny l phơng pháp đờng cong tính toán dựa trên nguyên tắc
sau :
Trị số tơng đối của dòng ngắn mạch (Bội số dòng ngắn mạch ) đợc
tra trên đờng cong tính toán.
Hệ số K
XK
& q tra ở bảng (trang 28 TK NMĐ - ĐHBKHN)
Tính xung nhiệt của dòng ngắn mạch (B
N
) ta dùng phơng pháp thời
gian tơng đơng (T tđ) trong đó T tđ đợc tra trên đờng cong T tđ = f(,t)

=100 MVA
V
cb
=U
đm
; U
cbI
=10,5 KV ; U
cbII
=38,5 KV ; U
cbIII
= 115KV
Ta có dòng cơ bản ở các cấp điện áp

cb
cb
U3
S
cb
I =

I
cb 110
=
115.3
100
= 0,5 KV
I
cb 38,5
=

= 0,19
Điện kháng của kháng phân đoạn:
X
K1
=X
K2
= X
K3
= X
K4
=
100
%X
k
.
dm
cb
I
S
=
100
8
3
49,5
= 0,15

Điện kháng của MBA:
X
CB1
= X

(U
NC-T
% + U
NT-H
% - U
NC-H
%).
dmB
cb
S
S

=
200
1
(10,5 + 6 10,5)
120
100
= 0,025
X
CH1
= X
CH2
=
200
1
(U
NC-H
% + U
NT-H

= 0,454
§iÖn kh¸ng cña hÖ thèng:
X
H
= X*HT.
HT
cb
S
S
= 0,22.
2500
100
= 0,00883/ TÝnh dßng ng¾n m¹ch t¹i c¸c
®iÓm :
a/ §iÓm ng¾n m¹ch N1 :
• S¬ ®å thay thÕ tÝnh to¸n : BiÕn ®æi s¬ ®å :
V× s¬ ®å thay thÕ ®èi xøng víi ®iÓm ng¾n m¹ch N1 ta cã :
X17 = X15 + X16 = 0,094 + 0,04 = 0,134


Dßng ®iÖn ng¾n m¹ch 3 pha t¹i ®iÓm N1
I = I + IH = 1,32 + 1,86 = 3,18 (KA)
I 0,1 = I 0,1 + IH = 1,2 + 1,86 = 3,06 (KA)
I∞ = I∞ + IH = 1,28 + 1,86 = 3,14 (KA)
Dßng ®iÖn ng¾n m¹ch xung kÝch

B/ §iÓm ng¾n m¹ch N2 :
• S¬ ®å thay thÕ BiÕn ®æi s¬ ®å

• TÝnh to¸n dßng ng¾n m¹ch
§iÖn kh¸ng tÝnh to¸n cña nh¸nh m¸y ph¸t Tra ®−êng cong tÝnh to¸n ta ®−îc

XK
= q.I = 1,52.6,3 = 10 (KA)
c. §iÓm ng¾n m¹ch N3
S¬ ®å thay thÕ
**
BiÕn ®æi s¬ ®å :
X
17
= X
15
+ X
16
+ X
14
+ X
12
= 0,094 + 0,04 + 0,07 + 0,186 = 0,39
X
18
= X
20
=
070
2
140
2
5
,
,
==

,.,
,,
.
=++=
X
X
X

X
22
= X
4
+ X
18
+
3060
390
07020
07020
17
184
,
,
,.,
,,
.
=++=
X
X
X

21
2023
,
,
,.,
,,
.
=++=
X
X
X

X
25
= X
23
+ X
20
+
1550
5460
0700750
0700750
21
2023
,
,
,.,
,,
.

= X
26
.
270
100
754
090 ,
.
,=
Σ
cb
dm
S
F
S

Tra ®−êng cong tÝnh to¸n ta ®−îc béi sè dßng ng¾n m¹ch
K = 3,6 K
0,1
= 3 K

∞

= 2,35
C¸c gi¸ trÞ t−¬ng øng dßng ng¾n m¹ch do nh¸nh m¸y ph¸t cung cÊp

I = KI
®m
F =
)(,

KA
U
F
S
mItb
dm
549
5103
754
3
3
==
Σ
®

Dßng ®iÖn ng¾n m¹ch do nh¸nh hÖ thèng cung cÊp
I
H
=
24
1
X
- I
cbI
=
121
1
,
. 5,5 = 5 (KA)
Dßng ®iÖn ng¾n m¹ch 3 pha t¹i ®iÓm N3

17
= X
12
+ X
14
+ X
15
+ X
16
= 0,186 + 0,07 + 0,04 + 0,094 = 0,39
X
18
= X
20
=
070
2
140
2
8
,
,
==
X

X
19
=
10
2

X
22
= X4 +
18
+
17
184
X
X
X
+
= 0,2 + 0,07 +
3060
390
07020
,
,
,.,
=

0750
103060
103060
1922
1922
23
,
,,
,.,
,

0700750
0700750
21
2023
202325
,
,
,.,
,,
.
=++=++=
X
X
X
XXX

TÝnh to¸n dßng ng¾n m¹ch
§iÖn kh¸ng tÝnh to¸n nh¸nh hÖ thèng
350
100
753
551
25
,
.
,. =+=
Σ
=
cb
dm

==
Σ
==

)(
,.
.
,
,,,
KA
IU
F
S
KFIKI
tbdm
dm
dm
31
5103
753
52
3
101010
==
Σ
==

)(,
,.
.

24
===

Dßng ng¾n m¹ch 3 pha t¹i ®iÓm N4
I = I + I
H
= 34,64 + 4,47 = 38,93 (KA)
I
0,1
= I
0,1
+ I
H
= 31 + 4,47 = 35,47 (KA)
I

∞
= I

∞
+ I
H
= 26,6 + 4,47 = 31,07 (KA)
Dßng ng¾n m¹ch xung kÝch
I
XK
= 2 K
XK
.I = 2 .1,91.38,93 = 105,1 (KA)
I

2
140
2
5
,
,
==
X

X
21
=
10
2
20
2
1
,
,
==
X

X
22
= X
17
+ X
18
= 0,134 + 0,035 = 0,169
X

07010
20
1921
,
,
,.,
,,
.
=++=
X
X
X

X
25
= X
20
+ X
21
+
270
070
10070
10070
19
2120
,
,
,.,
,,

18601901860
1901860
23129
239
,
,,,
,.,
.
=
++
=
++
XXX
X
X

X
28
=
0630
18601901860
1901860
23129
129
,
,,,
,.,
.
=
++

+ X
19
= 0,115 + 0,063 = 0,178
X
31
= X
22
+ X
28
= 0,169 + 0,062 = 0,231
X
32
= X
30
+ X
27
+
30
2310
06301780
06301780
31
2730
,
,
,.,
,,
.
=++=
X

30270
30270
3224
3224
,
,,
,.,
.
=
+
=
+
XX
X
X

TÝnh to¸n dßng ng¾n m¹ch
§iÖn kh¸ng tÝnh to¸n cña nh¸nh m¸y ph¸t
3150
100
753
140
34
,
.
,. =+=
Σ
=
cb
dm

==
Σ
==

)(,
,.
.
.,
,,,
KA
IU
F
S
KFIKI
tbdm
dm
dm
634
5103
753
82
3
101010
==
Σ
==

)(,
,.
.

33
===

Dßng ng¾n m¹ch 3 pha t¹i ®iÓm N4
I = I + I
H
= 39,59 + 14,66 = 54,25 (KA)
I
0,1
= I
0,1
+ I
H
= 34,6 + 14,66 = 40,26 (KA)
I

∞
= I

∞
+ I
H
= 27,84 + 14,66 = 42,5 (KA)
Dßng ng¾n m¹ch xung kÝch
I
XK
= 2 K
XK
.I = 2 .1,91.54,25 = 146,5 (KA)
I

Dßng ®iÖn ng¾n m¹ch 3 pha t¹i ®iÓm N5
)(,
,.
,""."
KA
IU
F
S
KFIKI
tbdm
dm
dm
2227
5103
75
66
3
====

)(,
,.
.,
,,,
KA
IU
F
S
KFIKI
tbdm
dm

I
XK
= 2 K
XK
.I = 2 .1,91.27,22 = 73,53 (KA)
I
XK
= q.I = 1,63.27,22 = 44,37 (KA)
g. §iÓm ng¾n m¹ch N6 :
S¬ ®å thay thÕ :
**
BiÕn ®æi s¬ ®å :
X
17
= X
15
+ X
16
= 0,094 + 0,04 = 0,134
X
18
=
0350
2
070
2
13
,
,
==

=
070
2
140
2
6
,
,
==
X

F
2
2/0,2
X
22
=
10
2
20
2
2
,
,
==
X

X
23
= X

X
X

X
26
= X
21
+ X
23
+
580
0730
2620070
2620070
25
2321
,
,
,.,
,,
.
=++=
X
X
X

X
27
= X
21

=
cb
dm
tt
S
F
S
XX

Tra ®−êng cong tÝnh to¸n ta ®−îc :
K = 2,7 K
0,1
= 2,3 K
∞
= 2,1
C¸c trÞ sè t−¬ng øng cña dßng ng¾n m¹ch do nh¸nh m¸y ph¸t cung cÊp
)(,
,.
.
,""."
KA
IU
F
S
KFIKI
tbdm
dm
dm
433
5103

)(
,.
.
,
KA
IU
F
S
KFIKI
tbdm
dm
dm
26
5103
753
12
3
==
Σ
==
∞∞∞

Dßng ng¾n m¹ch do nh¸nh hÖ thèng cung cÊp
)(,,.
,
.
KAI
X
I
cbIH

XK
.I = 2 .1,91.42,83 = 115,7 (KA)
I
XK
= q.I = 1,63.42,83 = 70(KA)
h. §iÓm ng¾n m¹ch N7 :
Đối với điểm N7 ta có thể tính nh sau :
I
N7
= I
N5
+ I
N5
= 27,22 + 54,25 = 81,47 (KA)
I
0,1N7
= I
0,1N5
+ I
0,1N5
= 20,2 + 49,26 = 69,46 (KA)
I

N7 =
I

N5 +
I

N5


(KA)
i
XK
KA) I
XK
(KA)
Cao áp N
1
220 5.034 4.243 13.669 8.256
Trung áp N
2
110 21.239 13.208 57.670 34.832
Hạ áp MBA liên tục N
3
10,5 70.854 44.873 192.389 116.201
Phân đoạn N
4
10,5 40.976 30.583 111.262 67.201
Máy phát N
5
10,5 73.979 38.905 200.874 121.326
Máy phát N
5
10,5 29.445 11.691 79.951 48.29
Máy phát N
6
10,5 41.644 32.551 113.075 68.296
Tự dùng N
7