ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN
Lời nói đầu
* * *
Đất nước ta đang bước vào thời kỳ công nghiệp hoá, hiện đại hoá, ngành điện
giữ một vai trò quan trọng trong việc phát triển nền kinh tế quốc dân. Trong
cuộc sống điện rất cần cho sinh hoạt và phục vụ sản xuất. Với sự phát triển của
xã hội do vậy đòi hỏi phải có thêm nhiều nhà máy điện mới đủ để cung cấp điện
năng cho phụ tải.
Đồ án môn học NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP của em làm nhiệm vụ thiết kế
gồm nội dung sau:
Thiết kế phần điện trong nhà máy nhiệt điện gồm 4 tổ máy, công suất mỗi tổ là
60 MW cấp điện cho phụ tải các cấp điện áp ,và phát vào hệ thống.
Sau thời gian làm đồ án với sự lỗ lực của bản thân, được sự giúp đỡ tận tình
của các thầy cô giáo trong khoa, các bạn cùng lớp. Đặc biệt là sự giúp đỡ và
hướng dẫn tận tình của thầy giáo PGS.TS LÃ VĂN ÚT đến nay em đã hoàn
thành bản đồ án. Vì thời gian có hạn, với kiến thức còn hạn chế nên bản đồ án
của em không tránh những thiếu sót. Vì vậy em rất mong nhận được sự góp ý
bổ sung của các thầy cô giáo và các bạn đông nghiệp để đồ án của em ngày
càng hoàn thiện hơn.
Em xin gửi tới thầy giáo hướng dẫn cùng toàn thể thầy cô giáo trong bộ
môn HTĐ lời cảm ơn chân thành nhất!
Sinh viên

CHƯƠNG I
SINH VIÊN :
11
ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN
TÍNH TOÁN PHỤ TẢI VÀ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT
Việc cân bằng công suất trong hệ thống điện là một điều vô cùng cần thiết, điện
năng do nhà máy phát ra phải cân bằng với điện năng tiêu thụ tại các hộ dùng
điện và lượng điện năng tổn thất (bởi điện năng là dạng năng lượng không thể

d
’ X
d
3000 75 60 10,5 0,8 4,125 0,146 0,22 1,691
II.TÍNH TOÁN PHỤ TẢI VÀ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT:
Từ bảng biến thiên phụ tải ta xây dựng đồ thị phụ tải của các cấp điện áp :
áp dụng công thức :
P
t
= P%.P
max
S
t
= P
t
/cosφ
II.1.Tính toán phụ tải và cân bằng công suất cấp điện áp máy phát :
P
max
= 12,6 MW ; cosφ = 0,8
phụ tải bao gồm các đường dây : 3 kép X 3 MW X 4 km.
3 đơn X 1,2 MW X 3 km
S
max
= P
max
/cosφ = =15,75 (MW)
Ta có bảng sau :
Thời gian(h) 0 -6 6-10 10-14 14-18 18-24
P

max
= P
max
/ cosφ == 125 (MVA) .
Ta có bảng sau :
Thời gian(h) 0 -6 6-10 10-14 14-18 18-24
P
uT
(%) 75 100 90 100 75
P
uT
(MW) 93,75 125 112,5 125 93,75
S
uT
(MVA) 117,19 156,25 140,62 156,25 117,19
Từ bảng trên ta có đồ thị phụ tải cấp điện áp trung nh sau :
SINH VIÊN :
33
ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN
s
T (h)
ut (MVA)
121,875
138,125
162,5
146,25
121,875
10 2418144
160
120

12 242014
8
300
200
II.4.Tính toán công suất tự dùng nhà máy :
Công suất tự dùng nhà máy được cho bởi công thức sau :
S
tdt
=
( )








+
nm
nm
S
S
tnm
S
.6,04,0.
α
Trong đó :
S
tdt

(MVA)
19,68
24
23,28
21,84
20,4
12 242014
8
24
20
II.5.Tính công suất phát về hệ thống :
Công thức phát về hệ thống cho bởi công thức sau :
S
ht
= S
nm
– (S
umf
+ S
ut
+ S
uc
+S
td
)
trong đó
S
ht
: công suất phát về hệ thống
S

146,25 146,25 146,25 162,5 162,5
138,12
5
121,87
5
121,87
5
S
ht
69,562 45,187 42,15 70,71 52,435 80,995
117,62
5
139,95 54,27
SINH VIÊN :
66
F1
~
~
~
~
F2 F3
F4
TD+§P
TD+§P TD TD
B1
B2
B3
B4
220kV
N2

htmax
= 139,95 (MW) và S
htmin
= 42,15 (MW)
Ta thấy rằng phụ tải cấp điện áp máy phát và tự dùng là ;

%3027,0
60
2,16
<≈=
nm
umf
P
P
nên ta không sử dung thanh góp điện áp máy phát.
A)Phương án 1 :
SINH VIÊN :
77
F1
~
~
~
~
F2
F3
F4
TD TD TD
TD
B1 B2
B3

hơn.
C) Phương án 3:
SINH VIÊN :
99
ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN
S
C
S
T
F
3
F
4
B
1
B
2
B
6
B
5
B
4
F
2
F
1
B
3
S

cung cấp điện liên tục; an toàn cho các phụ tải và thoả mãn các yêu cầu kỹ
thuật. Do đó ta sẽ giữ lại phương án 1 và phương án 2 để tính toán cho các
phần sau.
II.TÍNH TOÁN CHỌN MÁY BIẾN ÁP
A.PHƯƠNG ÁN I:
2.1a: Chọn máy biến áp:
- Công suất của các máy biến áp được chọn phải đảm bảo cung cấp điện
trong tình trạng làm việc bình thường tương ứng với phụ tải cực đại khi tất cả
các máy biến áp đều làm việc.
- Mặt khác khi có một máy biến áp bất kỳ nào phải nghỉ do sự cố hoặc do
sửa chữa thì các máy biến áp còn lại với khả năng quá tải sự cố phải đảm bảo
tải đủ công suất cần thiết.
I. Chọn công suất cho máy biến áp :
1) Chọn máy biến áp nối bộ B3, B4 :
SINH VIÊN :
1111
ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN
- Công suất máy biến áp nối bộ 2 cuộn dây được lựa chọn theo điều kiện
S
đmB

≥
S
đmF

S
đmF
= 75 (MVA)
Trong đó : - S
đmF

S
Trong đó :
α
là hệ số có lợi của máy biến áp tự ngẫu
α
=
220
110220
U
UU
c
Tc
−
=
−
= 0,5
- S
đmB
là công suất định mức của máy biến áp tự ngẫu được chọn:
S
đmB

≥

150
5,0
75
α
==
dmF

H
T
H
C
T
C
H
T
H
ATДЦTH
160 230 121 10,5 85 380 - - 11 32 20 0,5
II. PHÂN BỐ CÔNG SUẤT CHO CÁC MÁY BIẾN ÁP KHI LÀM VIỆC
BÌNH THƯỜNG :
a) Đối với máy biến áp nối bộ B3 và B4 :
- Đối với bộ máy phát điện - máy biến áp ta cho phát hết công suất từ 0 - 24h
lên thanh góp, tức là bộ này làm việc liên tục với phụ tải bằng phẳng. Khi đó
công suất tải qua máy biến áp mỗi bộ được tính :
S
B3
= S
B4
= S
đmF
-
4
24
75
4
max
−=

43 BBUT
SSS +−
- Phía điện áp hạ của máy biến áp : Công suất được phân bố theo biểu
thức sau:
S
H(B1)
= S
H(B2)
= S
C(B1)
+ S
T(B1)
= S
C(B2)
+ S
T(B2)

- Kết quả tính toán phân bổ công suất cho các cuộn dây của B1, B2
được ghi trong bảng:
Thời
gian
0ữ4 4ữ6 6ữ8 8ữ10 10ữ1
2
12ữ1
4
14ữ1
8
18ữ2
0
20ữ2

5
4,125
12,2
5
12,25 0,062
-
8,06
2
-
8,062
S
H
(MV
A)
26,71
8
26,72
5
25,2
05
39,48
38,4
67
52,74
7
58,87
4
61,9
12
19,72

2
_
4max
−
=
BUT
SS
= 46,75 (MVA)
- Công suất cuộn hạ của máy biến áp tự ngẫu
S
H(B1)
= S
H(B2)
= S
đmF
-
4
S
maxtd

2
225,18
4
24
75.
2
1
−−=−
UMF
S

162,5
ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN
80,995 – 26,28 = 54,715 (MVA) < S
dtHT
( S
dtHT
=12%.3200 = 384
MVA)
⇒
Hệ thống làm việc ổn định.
Qua phân tích và tính toán ta thấy máy biến áp đã chọn đạt yêu cầu.
b) Giả thiết máy biến áp tự ngẫu B1 hoặc B2 bị sự cố :
+Ứng với lúc phụ tải trung cực đại :
S
UTmax
= 162,5 (MVA) vào thời điểm 12
÷
14h
- Cuộn trung áp của máy biến áp tự ngẫu B2 phải cung cấp sang bên
trung là :
S
T(B2)
= S
UTmax
- (S
B3
+ S
B4
)
SINH VIÊN :

4
S
maxtd
-S
UMF
225,18
4
24
75 −−=
=50,775 (MVA)
- Công suất qua cuộn cao của máy biến áp tự ngẫu B2 truyền về hệ
thống là :
S
c(B2)
= S
H(B2)
- S
T(B2)
= 50,775 – 24,5 = 26,275 (MVA)
Nh vậy các cuộn dây của máy biến áp tự ngẫu đều không bị quá tải.
-Lượng công suất thừa của nhà máy là:
S
thừa
=S
CB2
=26,275 (MVA)
- So với công suất cần phát lên hệ thống vào thời điểm này khi vận hành
bình thường vào mùa mưa là 80,995 (MVA) thì lượng công suất thiếu hụt là :
80,995 – 26,725 = 54,72 (MVA) < S
dtHT

S
-S
UMF
163,13
4
24
75 −−=
=55,837 (MVA)
- Công suất qua cuộn cao của máy biến áp tự ngẫu B2 truyền về hệ
thống là :
S
c(B2)
= S
H(B2)
- S
T(B2)
= 55,837 - (-16,125) = 71,962 (MVA)
Nh vậy các cuộn dây của máy biến áp tự ngẫu không bị quá tải.
-Lượng công suất thừa của nhà máy là:
S
thừa
=S
CB2
= 71,962 (MVA)
- So với công suất cần phát lên hệ thống vào thời điểm này khi vận hành
bình thường là 139,95 (MVA) thì lượng công suất thiếu hụt là :
139,95 –71,962= 68,33 (MVA) < S
dtHT
= 384 (MVA)
SINH VIÊN :

S
B3
= S
B4
= 69 (MVA)
∆
A
B3
=
∆
A
B4
=(
∆
P
0
+
∆
P
n
.
2
2
mB
b
S
S

).8760
Trong đó :

(
]= 2633,35 (MWh)
Vậy tổn thất điện năng trong máy biến áp B3 và B4 là :
∆
A =
∆
A
B3
+
∆
A
B4
= 2.2633,35 = 5266,7 (MWh)
+ Tổn thất điện năng trong máy biến áp tự ngẫu tính theo công thức sau:
∆
A
B1
=
∆
A
B2

=
∆
P
0
. T +
{ }
[ ]
∑

-
iHiTiC
SSS ,,
: công suất cuộn cao, trung, hạ ở thời điểm t đã
tính được ở phần phân bố công suất
- t : là thời gian trong ngày tính theo giê.
∆
TNC
P
−
=380 kW = 0,38 (MW)
SINH VIÊN :
2020
ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN
∆
HNC
P
−
=
∆
HNT
P
−
= 0,5.0,38 = 0,19 (MW)
S
đmB
= 160 (MVA)
19,0
5,0
19,0

19,05,0
22
=






∆
−
∆
+∆=∆
−−
−
αα
HNCHNT
TNCNT
PP
PP
(MW)
57,05,0
22
=







1
22,6
21,0
8
35,35
5
26,2
17
40,49
7
58,81
2
69,9
75
27,13
5
S
T
(MV
A)
-
8,062
4,125
4,12
5
4,125
12,2
5
12,25 0,062
-

365
8760.085,0
222
2
21
=+++=∆=∆
∑
iIHITICBB
tSSSAA
(MWh)
vậy tổn thất điện năng trong MBA của phương án 1 la :
656,767635,1633.2978,1204.2
1
=+=∆
PA
A
(MWh)
SINH VIÊN :
2121
ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN
2.3a Tính dòng điện cưỡng bức.
1. Mạch 11 kV :
+ Tại cực máy phát điện :
)1(
cb
I
= 1,05 . I
đm
= 1,05
5,10.3

cb
= S
max
{sự cố máy biến áp liên lạc,1 MBA bộ bên
trung}
S
cb
= max(46,75 và 24,5)
⇒
I
cb
(3)
=
245,0
110.3
75,46
=
(kA)
* I
cb
(4)
=
ϕ
cos 3.
.2
max
T
t
Un
P

cb
(6)
)
I
cb
(5)
=
367.0
220.3
95,139
.3
max
==
c
HT
U
S
(kA)
I
cb
(6)
=
C
U.3
S
cb
Trong đó thì S
cb
= {sự cố máy biến áp liên lạc,1 MBA bé }
S

Trong đó : - S
đmF
là công suất định mức máy phát
- S
đmB
là công suất định mức của máy biến áp chọn.
Từ đó ta chọn được để ý tới B
3
nối với cấp 110 KV , còn MBA B
4
nối với
cấp 220 KV
Máy biến áp B3:
Tham sè
Mã hiệu
Sđm
MVA
Uc
kV
Uh
kV
∆
Po
kW
Pn
kW
Un% Io%
SINH VIÊN :
2323
ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHÀ MÁY ĐIỆN

S
Trong đó :
α
là hệ số có lợi của máy biến áp tự ngẫu
α
=
220
110220
U
UU
c
Tc
−
=
−
= 0,5
- S
đmB
là công suất định mức của máy biến áp tự ngẫu được chọn:
S
đmB

≥

150
5,0
75
α
==
dmF

lên thanh góp, tức là bộ này làm việc liên tục với phụ tải bằng phẳng. Khi đó
công suất tải qua máy biến áp mỗi bộ được tính :
S
B3
= S
B4
= S
đmF
-
4
24
75
4
max
−=
td
S
= 69 (MVA)
b) Phân bố công suất cho các cuộn dây của hai máy biến áp tự ngẫu B1
và B 2 :
- Phía điện áp cao 220kV : Công suất của cuộn dây điện áp cao được
phân bố theo biểu thức sau :
S
c(B1)
= S
c(B2)
=
2
1
(S