Thiết kế Nhà máy nhiệt điện ô môn 2x300MW

LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 1 PHAÀN A : THIEÁT KEÁ PHAÀN ÑIEÄN LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 2 Chöông 1: TOÅNG QUAN VEÀ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 3 1.1.GIÔÙI THIEÄU CHUNG Treân cô sôû khoa hoïc nhìn vaøo baûng ñoà nöôùc vieät nam, töø baéc vaøo nam ñeán taän muõi caø mau thaáy ñaâu ñaâu cuõng söû duïng naêng löôïng ñieän , ñaâu ñaâu cuõng coù nhaø maùy ñieän vaø traïm bieán aùp . Nhaø maùy ñieän vaø traïm bieán aùp chính laø moät heä thoáng raát thoâng minh duøng ñeå naâng hoaëc haï vaø truyeàn taûi ñieän naêng ñeán ñieåm cuoái cuøng cuûa nôi tieâu thuï . Ngaøy nay neàn kinh teá nöôùc ta ñang phaùt trieån maïnh meõ, ñôøi soáng cuûa nhaân daân ngaøy ñöôïc naâng leân moät caùch nhanh choùng . Do vaäy neàn coâng nghieäp ñieän giöõ vai troø raát quan troïng trong coâng cuoäc xaây döïng ñaát nöôùc noù laø nguoàn naêng löôïng chuû yeáu cung caáp cho caùc lónh vöïc coâng nghieäp ,noâng nghieäp caùc dònh vuï ,sinh hoaït trong xaõ hoäi noù goùp phaàn taïo ra cuûa caûi vaät chaát ,naâng cao chaát löôïng ñôøi soáng tinh thaàn cuûa con ngöôøi. Vì vaäy khi xaây döïng moät khu thaønh phoá ,moät khu coâng nghieäp v.v…Chuùng ta phaûi nghó ñeán vieäc xaây döïng moät heä thoáng nhaø maùy ñieän nhaèm ñaùp öùng ñaày ñuû nhu caàu saûn xuaát vaø sinh hoaït cuûa con ngöôøi .Noùi caùch khaùc vôùi moät neàn kinh teá ñang ñi vaøo coâng nghieäp hoaù ,hieän ñaïi hoaù ñaát nöôùc thì chuùng ta phaûi thieát keá ñöôïc moät heä thoáng nhaø maùy ñieän .Ñeå thieát keá ñöôïc moät heä thoáng nhaø maùy ñieän ñoù thì vieäc ñaàu tieân ñoøi hoûi ngöôøi kyõ sö phaûi coù moät kieán thöùc toång hôïp veà ñieän sao cho coâng trình thieát keá ñaùp öùng ñöôïc nhöõng yeâu caàu kyõ thuaät ñaët ra vaø ñaûm baûo an toaøn cho con ngöôøi ñoàng thôøi ñaït hieäu quûa kinh teá cao nhaát. Heä thoáng cung caáp ñieän laø moät heä thoáng goàm caùc khaâu saûn xuaát , truyeàn taûi vaø phaân phoái ñieän naêng ñeå cung caáp cho moät khu vöïc nhaát ñònh ñöôïc laáy töø heä thoáng löôùi ñieän quoác gia söû duïng ñieän aùp trung bình trôû xuoáng .Ñoù cuõng chính laø nieàm khao khaùt cuûa ngöôøi kyõ thuaät thieát keá . 1.2.TOÅNG QUAN VEÀ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN Nhaø maùy ñöôïc ñaët taïi Phöôøng Phöôùc Thôùi Quaän OÂmoân TP.Caàn Thô vôùi toång coâng suaát cuûa döï aùn nhaø maùy nhieät ñieän OÂMOÂN laø 2x300MW .Trong nhaø maùy ñieän bao goàm caùc maïch ñieän nhö sau: 1.2.1.Maïch ñieän xoay chieàu (AC) Maïch ñieän AC cuûa nhaø maùy ñieän bao goàm maïch ñieän chính maùy phaùt ,maïch phuï laø traïm bieán aùp töï duøng vaø maïch ñieän traïm phaân phoái 220KV/110KV. Maïch ñieän chính cuûa maùy phaùt ñieän ñöôïc noái vôùi maùy bieán aùp chính thoâng qua thanh caùi caùch ñieän pha daïng oáng vaø ñöôïc nhaùnh ñeán maùy bieán aùp kích töø ,maùy bieán aùp töï duøng ,maùy bieán ñieän aùp vaø choáng seùt van . Maïch ñieän traïm phaân phoái bao goàm traïm phaân phoái 220KV vaø 110KV .Traïm phaân phoái 220KV cung caáp vôùi 1,5 heä thoáng thanh caùi .Ñieän naêng ñöôïc saûn xuaát töø maùy phaùt ñieän seõ truyeàn ñeán traïm phaân phoái 220KV vaø cung caáp cho heä thoáng ñieän thoâng qua ñöôøng daây truyeàn taûi .Trong luùc ñoù ,caùc thanh caùi noái vôùi traïm phaân phoái 110KV thoâng qua maùy bieán aùp lieân laïc .Traïm phaân phoái 110KV ñöôïc cung caáp baèng heä thoáng thanh caùi ñoâi vaø ñöôïc noái ñeán caùc maùy bieán aùp khôûi ñoäng (hay MBA döï phoøng). Maïch ñieän coâng suaát töï duøng cuûa toå maùy ñöôïc laép ñaët ñoäc laäp cho moãi maùy. Maïch ñieän töø maïch chính maùy phaùt ñöôïc phaân nhaùnh vaø haï xuoáng 6,6KV thoâng qua maùy bieán aùp töï duøng cuûa toå maùy phaùt. Trong thôøi gian khôûi ñoäng hay döøng maùy phaùt thì coâng suaát töø caùc maùy bieán aùp khôûi ñoäng noái vôùi traïm 110KV seõ cung caáp nguoàn coâng suaát töï duøng cuûa maùy phaùt trong heä thoáng ñoù . LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 4 Thieát bò xöû lyù löu huyønh trong khoái(FGD:flue gas desulphurisation) cuûa moãi toå maùy ñöôïc cung caáp töø maïch ñieän 6,6KV cuûa toå maùy vaø thieát bò xöû lyù nöôùc vaø nöôùc thaûi ñöôïc cung caáp töø maïch 6,6KV. Traïm bieán aùp phuïc vuï nhaø maùy seõ giaûm ñieän aùp töø 6,6KV xuoáng 0,4KV vaø cung caáp coâng suaát cho traïm haï aùp .Traïm haï aùp naøy ñöôïc ñöa ñeán trung taâm naêng löôïng vaø trung taâm ñieàu khieån ñoäng cô maø caùc maùy ñieän töï duøng ñöôïc noái vaøo vaø phuï thuoäc vaøo coâng suaát cuûa maùy. 1.2.2.Maïch ñieän moät chieàu (DC) Maïch ñieän DC cuûa nhaø maùy ñieän ñöôïc söû duïng ñeå cung caáp cho heä thoáng ñieàu khieån cuûa thieát bò ,maùy moùc ,baûo veä maùy bò söï coá vaø baûo veä thieát bò bò söï coá (maùy bôm daàu khi söï coá cuûa turbin ,maùy bôm daàu khaån caáp, maùy ngaét chaân khoâng,heä thoáng thoâng tin, heä thoáng chieáu saùng söï coá,…). 1.3.TOÅNG QUAN VEÀ TRAÏM PHAÂN PHOÁI CUÛA NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN Phaùt trieån giai ñoaïn moät cuûa nhaø maùy bao goàm phaùt trieån ban ñaàu cuûa traïm phaân phoái 110KV vaø 220KV .Traïm 500KV seõ laø moät phaàn cuûa phaùt trieån töông lai . Caùc maùy bieán aùp cuûa nhaø maùy ñöôïc noái ñeán traïm phaân phoái 220KV ,traïm 220KV ñöôïc noái ñeán traïm 110KV thoâng qua maùy bieán aùp giaûm aùp 220KV/110KV . 1.3.1.Traïm phaân phoái 220KV ñöôïc xem xeùt quy hoaïch nhö: (a) Saùu ñaàu noái vaøo maùy phaùt (giai ñoaïn moät phaùt trieån hai ñaàu ,hai ñaàu döï ñònh phatù trieån trong giai ñoaïn hai vaø hai ñaàu coù theå thöïc hieän trong phaùt trieån töông lai) (b) Taùm ngaên loâ ra ñöôøng daây 220KV –hai ñeán Traø Noùc ,hai ñeán Thoát Noát ,hai ñöôøng daây ñöa leân heä thoáng vaø hai döï tröõ ñeå ñaáu noái trong töông lai. (c) Hai ngaên loä ñaët treân phaàn cuoái phía taây cuûa traïm phaân phoái 220KV ñeå noái vôùi caùc maùy bieán aùp lieân laïc traïm phaân phoái 500KV. (d) Hai ngaên loä maùy bieán aùp treân phaàn cuoái phía ñoâng cuûa traïm 220KV cho hai maùy bieán aùp 220KV/110KV ñeå cung caáp cho tram phaân phoái 110KV 1.3.2.Traïm phaân phoái 110KV ñöôïc xem xeùt quy hoaïch nhö: (a) Hai ngaên loä vaøo ñöôïc cung caáp töø caùc maùy bieán aùp cuûa traïm phaân phoái 220KV. (b) Chín ngaên loä xuaát tuyeán ra (caùc xuaát tuyeán ñeán Sa Ñeùc , Long Xuyeân , hai ñeán thò traán OÂMOÂN , hai ñeán Traø Noùc vaø ba ngaên loä döï tröõ cho phaùt trieån töông lai. (c) Hai ngaên loä cung caáp cho töï duøng cuûa nhaø maùy vaø caùc maùy bieán aùp khôûi ñoäng . (d) Moät ngaên loïâ thanh caùi ñoâi . LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 5 Chöông 2: PHUÏ TAÛI ÑIEÄN XAÂY DÖÏNG ÑOÀ THÒ PHUÏ TAÛI CAÙC CAÁP ÑIEÄN AÙP LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 6 2.1.PHUÏ TAÛI ÑIEÄN 2.1.1.Khaùi nieäm -Phuï taûi ñieän laø caùc thieát bò hay taäp hôïp caùc khu vöïc goàm nhieàu thieát bò söû duïng ñieän naêng ñeå bieán ñoåi thaønh caùc daïng naêng löôïng khaùc nhö quang naêng, nhieät naêng, cô naêng, hoaù naêng. -Ñoà thò phuï taûi raát caàn thieát cho thieát keá vaø vaän haønh cho nhaø maùy ñieän .Ñoà thò phuï taûi ngaøy cuûa nhaø maùy ñieän duøng ñeå choïn maùy bieán aùp ,tính toaùn toån thaát ñieän naêng trong maùy bieán aùp ,choïn sô ñoà noái daây ,…vôùi ñoà thò phuï taûi coù theå ñöa ra keá hoaïch tu söûa thieát bò. Phuï taûi ñieän coù theå bieåu dieãn döôùi daïng toûâng quaùt : S=P+jQ Trong ñoù : P :Coâng suaát taùc duïng Ñôn vò ño löôøng laø: Oaùt : W Kiloâ Oaùt : KW Mega Oaùt MW Q : Coâng suaát phaûn khaùng Ñôn vò ño löôøng laø :VAR;KVAR;MVAR. S :Coâng suaát bieåu kieán Ñôn vò ño löôøng laø :VA;KVA;MVA Veà trò soá S= 22 QP + ; P=Scosϕ ; Q = Ssinϕ. Ñieän naêng (A) laø coâng suaát ñieän tieâu thuï trong thôøi gian T. A= ∫T dttP 0 )( = ∑ iiTP Ñôn vò ño löôøng laø Oaùt –giôø (Wh) ; KWh ;MWh 2.1.2.Phaân loaïi Phuï thuoäc vaøo muïc ñích nghieân cöùu , phuï taûi coù theå phaân loaïi theo tính chaát: -Phuï taûi ñoäng löïc : Cung caáp cho caùc ñoäng cô ñieän. -Phuï taûi chieáu saùng . Phaân loaïi theo khu vöïc sö ûduïng: -Phuï taûi coâng nghieäp :Cung caáp cho khu coâng nghieäp. -Phuï taûi noâng nghieäp :Cung caáp cho khu vöïc noâng nghieäp. -Phuï taûi sinh hoaït :Cung caáp cho vuøng daân cö. Phaân loaïi theo möùc ñoä quan troïng: -Phuï taûi loaïi 1 : Khi maát ñieän aûnh höôûng ñeán tính maïng con ngöôøi, thieät haïi lôùn cho neàn kinh teá quoác daân hoaëc aûnh höôûng lôùn ñeán chính trò. -Phuï taûi loaïi 2 :Khi maát ñieän aûnh höôûng ñeán neàn kinh teá ,saûn xuaát nhöng khoâng nghieâm troïng nhö loaïi 1. -Phuï taûi loaïi 3: Veà nguyeân taéc coù theå maát ñieän thôøi gian ngaén khoâng aûnh höôûng nhieàu ñeán caùc hoä tieâu thuï. LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 7 2.2.CAÙCH XAÂY DÖÏNG ÑOÀ THÒ PHUÏ TAÛI NGAØY CUÛA NHAØ MAÙY Ñoà thò phuï taûi ngaøy veõ baèng Oat keá töï ghi laø chính xaùc nhaát ,nhöng cuõng coù theå veõ theo töøng ñieåm nghóa laø cöù sau moät khoaûng thôøi gian ghi laïi trò soá phuï taûi roài noái laïi thaønh daïng ñöôøng gaáp khuùc phöông phaùp veõ theo töøng ñieåm tuy khoâng chính xaùc nhöng thöïc teá ñöôïc duøng raát phoå bieán. Ñeå tính toaùn thuaän tieän ,thöôøng bieán ñöôøng gaáp khuùc thaønh ñöôøng baäc thang nhöng phaûi ñaûm baûo hai ñieàu kieän :dieän tích giôùi haïn bôûi ñöôøng bieåu dieãn baäc thang noái truïc toaï ñoä phaûi ñuùng baèng dieän tích giôùi haïn bôûi ñöôøng gaáp khuùc vôùi truïc toaï ñoä ,caùc ñieåm cöïc ñaïi vaø cöïc tieåu treân caû hai ñöôøng bieåu dieãn khoâng thay ñoåi. Khi bieát Pmax ta suy ra Qmax =Pmax * ϕtg .Sau ñoù tính ñöôïc ϕcos max max PS = hay ngöôïc laïi. Ñoà thò phuï taûi ngaøy ñeâm cuûa toaøn nhaø maùy thì baèng toång caùc ñoà thò phuï taûi ngaøy ñeâm cuûa töøng caáp ñieän aùp. 2.3.ÑOÀ THÒ PHUÏ TAÛI CUÛA CAÙC CAÁP ÑIEÄN AÙP Ñoà thò phuï taûi cuûa caùc caáp ñieän aùp noái vaøo nhaø maùy vaø ñoà thò phuï taûi cuûa nhaø maùy . -Caáp 220KV :Caáp ñieän aùp cuûa heä thoáng coù SHT=9000 (MVA) -Caáp 110KV:Phuï taûi coù coâng suaát Smax/Smin=200/150 (MVA) ; 8,0cos =ϕ 2.3.1.Ñoà thò phuï taûi caáp 110(KV) Caáp ñieän aùp 110KV coù 6 phuï taûi Phaùt leân 6 ñöôøng daây coù : Smax =200(MVA) ; 8,0cos =ϕ )(,** )(,*cos* ,cos;)( )(,** ,,cos )(,*cos* minmin minmin min maxmax maxmax MVARtgPQ MWSP MVAS MVARtgPQ tg MWSP 90750120 12080150 80150 120750160 75080 16080200 ===⇒ ===⇒ == ===⇒ =⇒= ===⇒ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕϕ ϕ 200 63 9 12 18 24 21 t (h) 150155 150 155 190 200 15 S (MVA) LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 8 Moät caùch töông ñoái ta phaân boá phuï taûi taïi caùc thôøi ñieåm trong ngaøy nhö sau: Thôøi gian t(h) P(MW) Q(MVAR) S(MVA) ϕcos ϕtg 30 ÷ 120 90 150 0,8 0,75 93÷ 124 93 155 0,8 0,75 129 ÷ 152 114 190 0,8 0,75 1512 ÷ 160 120 200 0,8 0,75 1815 ÷ 124 93 155 0,8 0,75 2418 ÷ 120 90 150 0,8 0,75 2.3.2.Xaùc ñònh coâng suaát töï duøng cuûa nhaø maùy Töï duøng cuûa nhaø maùy ñieän ñöôïc xaùc ñònh theo bieåu thöùc : ∑ ∑ ∑+= )6,04,0(* mf t mftd P P PP α Trong ñoù : α =8% Heä soá töï duøng phuï thuoäc vaøo loaïi nhaø maùy vaø coâng suaát cuûa caùc toå maùy Pmf ∑ mfP :Toång coâng suaát ñaët cuûa caùc toå maùy phaùt ∑ tP :Toång coâng suaát phaùt ra taïi caùc thôøi ñieåm Do nhaø maùy coù khaû naêng phaùt toaøn boä coâng suaát thöøa veà heä thoáng .Vì vaäy toång coâng suaát phaùt ra taïi caùc thôøi ñieåm baèng toång coâng suaát ñaët cuûa caùc toå maùy töùc laø∑ ∑= mft PP Do ñoù: MVAQPS MVARtgPQ tg MWXP tdtdtd tdtd td 9,6324,4248 24,4288,0*48* 88,075,0cos 483002*%8 2222 =+=+=⇒ ===⇒ =⇒= == ϕ ϕϕ 2.3.3.Ñoà thò phuï taûi toång cuûa caáp ñieän aùp 110KV vaø töï duøng Baûng toång hôïp ñoà thò phuï taûi cuûa caáp ñieän aùp 110KV vaø töï duøng Phuï taûi ôû caùc caáp ñieän aùp : S (MVA) Thôøi gian t(h) 110 (KV) Töï Duøng Toång % 30 ÷ 150 63,9 213,9 81% 93÷ 155 63,9 218,9 83% 129 ÷ 190 63,9 253,9 96% 1512 ÷ 200 63,9 263,9 100% 1815 ÷ 155 63,9 218,9 83% 2418 ÷ 150 63,9 213,9 81% LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 9 2.3.4.Ñoà thò phuï taûi cuûa toaøn nhaø maùy 2.4.CHOÏN COÂNG SUAÁT MAÙY PHAÙT ÑIEÄN CHO MOÃI TOÅ MAÙY Maùy phaùt ñieän ñöôïc laép tröïc tieáp vôùi turbin hôi theo phöông naèm ngang .Maùy phaùt ñieän ba pha , maùy ñieän ñoàng boä daïng laøm laïnh baèng khí hydro,loaïi kín,kích töø quay,rotor hình truï. Theo ñeà baøi cho coâng suaát cuûa nhaø maùy goàm 2 toå maùy moãi maùy coù coâng suaát 300MW. MVAPS 353 85,0 300 ===⇒ ϕcos ñm ñm Vaäy ta choïn maùy phaùt ñieän tuabin hôi coù caùc thoâng soá nhö sau: 263,9 63 9 12 18 24 21 t (h)15 S(MVA) 706(MVA) 213,9 218,9 213,9 218,9 253,9 263,9 HEÄ THOÁNG VAØ PHUÏ TAÛI 220KV 263,9 6 3 9 12 18 2421 t (h) 213,9218,9 213,9 218,9 253,9 263,9 15 S(MVA) LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 10 Loaïi maùy phaùt Thoâng soá ñònh möùc Ñieän khaùng töông ñoái n (v/p) S (MVA) P (MW) U (KV) ϕcos I (KA) X’’ X’d Xd TBM- 300Y3 3000 353 300 18 0,85 10,19 0,12 0,203 2,11 LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 11 Chöông 3: SÔ ÑOÀ CAÁU TRUÙC NHAØ MAÙY ÑIEÄN LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 12 3.1.KHAÙI NIEÄM Sô ñoà caáu truùc cuûa nhaø maùy ñieän laø sô ñoà dieãn taû söï lieân quan giöõa nguoàn ,taûi vaø heä thoáng ñieän.Ñoái vôùi nhaø maùy ñieän nguoàn ôû ñaây laø caùc maùy phaùt ñieän ,taûi laø phuï taûi maø nhaø maùy phaûi cung caáp ôû caùc caáp ñieän aùp .Heä thoáng ñieän laø nôi maø nhaø maùy ñieän caàn noái vaøo,goàm nhieàu nhaø maùy ñieän coù coâng suaát lôùn hôn nhaø maùy ñònh thieát keá . Bình thöôøng nhaø maùy phaùt coâng suaát thöøa (sau khi cung caáp cho caùc taûi )vaøo heä thoáng ,khi nhaø maùy thieáu coâng suaát (coâng suaát toång cuûa caùc phuï taûi lôùn hôn toång coâng suaát cuûa nhaø maùy) hoaëc khi moät phaàn töû chính (maùy phaùt ,maùy bieán aùp) bò söï coá khoâng laøm vieäc,heä thoáng coù theå söû duïng coâng suaát döï tröõ cuûa heä thoáng cung caáp veà cho nhaø maùy ñeå buø vaøo phaàn thieáu . Do ñoù heä thoáng luoân ñöôïc xem laø thaønh phaàn quan troïng ,caáu truùc cuûa nhaø maùy ñieän phaûi luoân luoân ñöôïc giöõ lieân laïc chaët cheõ. Khi thieát keá nhaø maùy ñieän ,choïn sô ñoà caáu truùc laø phaàn quan troïng coù aûnh höôûng quyeát ñònh ñeán toaøn boä thieát keá .Caùc yeâu caàu chính khi choïn sô ñoà caáu truùc : 1-Coù tính khaû thi töùc laø coù theå choïn ñöôïc caùc thieát bò chính nhö :MBA,maùy caét ñieän ,…cuõng nhö coù khaû naêng thi coâng ,xaây laép vaø vaän haønh . 2-Ñaûm baûo lieân heä chaët cheõ giöõa caùc caáp ñieän aùp ñaët bieät vôùi heä thoáng khi bình thöôøng cuõng nhö cöôõng böùc (coù moät phaàn töû khoâng laøm vieäc ñöôïc). 3-Toån hao qua maùy bieán aùp beù ,traùnh tröôøng hôïp cung caáp cho phuï taûi qua hai laàn bieán aùp khoâng caàn thieát. 4-Voán ñaàu tö hôïp lyù ,chieám dieän tích caøng beù caøng toát. 5-Coù khaû naêng phaùt trieån trong töông lai gaàn , khoâng caàn thay caáu truùc ñaõ choïn. Thöôøng nhaø maùy coù theå coù nhieàu phöông aùn caáu truùc khaùc nhau, ñeå choïn phöông aùn naøo caàn caân nhaéc caùc khía caïnh sau ñaây: -Soá löôïng maùy bieán aùp -Toång coâng suaát caùc maùy bieán aùp (∑ ñm.BS ) -Toång voán ñaàu tö mua maùy bieán aùp ( )∑ BV -Toån hao ñieän naêng toång qua caùc maùy bieán aùp ( )∑∆ BA 3.2.SÔ ÑOÀ CAÁU TRUÙC MOÄT SOÁ PHÖÔNG AÙN 3.2.1.Phöông aùn 1 : -Duøng 2 maùy bieán aùp ba pha hai cuoän daây ñeå naâng ñieän aùp cuûa maùy phaùt leân ñieän aùp 220KV thì maùy bieán aùp ñöôïc choïn baèng coâng suaát maùy phaùt döïa treân khaùi nieäm vaän haønh ñaày taûi lieân tuïc .Töùc laø SñmMBA≥SñmMF. Do ñoù daãn ñeán voán ñaàu tö thaáp. -Vì coâng suaát cuûa hai MBA T1 vaø T2 chæ choïn baèng coâng suaát maùy phaùt neân troïng löôïng vaøkích thöùôc MBA nhoû deã daøng chuyeân chôû vaø xaây laép. -Do coù 4 maùy bieán aùp neân toån hao töông ñoái lôùn vì phaûi qua hai laàn maùy bieán aùp . -Chieám nhieàu dieän tích xaây laép. -Duøng 2 maùy bieán aùp töø ngaãu ñeå haï töø ñieän aùp 220KV /110KV .Tröôùc tieân phía ñieän aùp 110KV ñöôïc duøng ôû hieän taïi coøn ñieän aùp phía haï aùp ñeå döï tröõ phaùt trieån trong töông lai . LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 13 F1 T1 HT MVA 150Smin Smax 200 F2 220KV 110KV T4 T2 T3 18KV 3.2.2.Phöông aùn 2 : F1 HT MVA 150Smin Smax 200 220KV 110KV T1 T2 F2 T3 T4 18KV -Duøng 4 maùy bieán aùp ba pha ba cuoän daây ñeå naâng ñieän aùp cuûa maùy phaùt leân ñieän aùp 220KV/110KV thì maùy bieán aùp ñöôïc choïn baèng coâng suaát maùy phaùt döïa treân khaùi nieäm vaän haønh ñaày taûi lieân tuïc .Töùc laø SñmMBA≥SñmMF. Do ñoù daãn ñeán voán ñaàu tö thaáp ,troïng löôïng vaø kích thöôùc MBA nhoû neân cho pheùp khi chuyeân chôû vaø xaây laép. -Toån hao trong maùy bieán aùp coù theå lôùn vì coù 4 MBA . LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 14 -Chieám nhieàu dieän tích xaây laép. -MBA ba cuoän daây chæ cheá taïo vôùi ñieän aùp UH )(6 KV≥ -Khi coâng suaát cuûa caùc cuoän cheânh leäch quaù nhieàu vì MBA chæ cheá taïo coâng suaát beù nhaát cuõng baèng 2/3 coâng suaát ñònh möùc ñieàu naøy daãn ñeán cuoän coâng suaát beù seõ non taûi -Vì coù 4 MBA ba cuoän daây seõ daãn ñeán khoâng toát khi boá trí thieát bò phaân phoái ñieän. 3.2.3.Phöông aùn 3 : F1 T1 HT MVA 180Smin Smax 200 F2 220KV 110KV T4T2 T3 18KV 18KV Vì maùy bieán aùp T1 vaø T2 coù ñieän aùp khaùc nhau neân gaây khoù khaên cho vieäc vaän haønh .Ngoaøi ra noù cuõng coù nhöõngù öu khuyeát ñieåm gioáng nhö phöông aùn 1 vaø phöông aùn 2.Vì theá phöông aùn naøy ít ñöôïc duøng ñeå thieát keá nhaø maùy ñieän. Keát luaän : Töø caùc nhaän xeùt treân ta thaáy phöông aùn 1 vaø phöông aùn 2 laø khaû thi nhaát neân quyeát ñònh choïn phöông aùn 1 vaø phöông aùn 2 ñeå thieát keá nhaø maùy nhieät ñieän oâmoân. LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 15 Chöông 4: CHOÏN MAÙY BIEÁN AÙP ÑIEÄN LÖÏC LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 16 4.1.KHAÙI NIEÄM Maùy bieán aùp laø thieát bò truyeàn taûi ñieän naêng töø ñieän aùp naøy ñeán ñieän aùp khaùc .Ñieän naêng saûn xuaát töø nhaø maùy ñieän ñöôïc truyeàn taûi ñeán caùc hoä tieâu thuï ôû xa phaûi qua ñöôøng daây cao theá 110,220,500KV…, thöôøng qua maùy bieán aùp taêng töø ñieän aùp maùy phaùt (Umf) leân ñieän aùp töông öùng . ÔÛ cuoái ñöôøng daây cao aùp laïi caàn maùy bieán aùp giaûm veà ñieän aùp thích hôïp vôùi maïng phaân phoái , ví duï 22,15, 0,4 kV… Trong heä thoáng lôùn thöôøng phaûi qua nhieàu laàn taêng ,giaûm môùi ñöa ñieän naêng töø caùc maùy phaùt ñieän ñeán hoä tieâu thuï .Vì vaäy toång coâng suaát MBA trong heä thoáng ñieän coù theå baèng 4 ñeán 5 laàn toång coâng suaát cuûa caùc maùy phaùt ñieän . 4.2.NGUYEÂN TAÉC CHOÏN MAÙY BIEÁN AÙP ÑIEÄN LÖÏC Maùy bieán aùp laø moät thieát bò quan troïng trong heä thoáng ñieän ,toång coâng suaát cuûa maùy bieán aùp trong heä thoáng ñieän raát lôùn so vôùi toång coâng suaát caùc maùy phaùt, voán ñaàu tö lôùn neân vieäc choïn maùy bieán aùp laø raát quan troïng mang tính kinh teá kyõ thuaät . (1) Nguyeân taéc choïn maùy bieán aùp noái vôùi toå maùy phaùt (khoâng coù thanh goùp ôû ñieän aùp maùy phaùt) seõ ñöôïc choïn sao cho taûi ñöôïc toaøn boä coâng suaát cuûa toå maùy phaùt ñoù. Ñoái vôùi maùy bieán aùp hai cuoän daây hoaëc ba cuoän daây thì choïn theo ñieàu kieän nhö sau: ñmMFñmMBAS S≥ (2) Nguyeân taéc choïn maùy bieán aùp noái töø ñieän aùp 220KV/110KV thì choïn theo ñieàu kieän quaù taûi söï coá cuûa MBA (hai maùy laøm vieäc song song ) SñmMBA≥ qtscK Smax Trong ñoù : -Smax: Laøcoâng suaát max cuûa phuï taûi -SñmMBA: Laø coâng suaát ñònh möùc cuûa MBA -MBA ñaët ngoaøi trôøi :Kqtsc =1,4 -MBA ñaët trong nhaø :Kqtsc =1,3 Khi hai maùy bieán aùp vaän haønh song song maø moät trong hai bò söï coá phaûi nghó ,MBA coøn laïi coù theå vaän haønh vôùi phuï taûi lôùn hôn ñònh möùc khoâng phuï thuoäc vaøo nhieät ñoä moâi tröôøng xung quanh luùc söï coá trong thôøi gian 5 ngaøy ñeâm neáu thoaû maõn caùc ñieàu kieän sau: - Kqtsc*SñmMBA≥Smax -Thôøi gian quaù taûi khoâng quaù 6 giôø trong moät ngaøy ñeâm, K1<0,93 vaø keùo daøi khoâng quaù 5 ngaøy ñeâm. -Trong ñoù : 10 2 1 ∑= ii TSS ñt =1K ñmMBA ñt S 1S (3) Khi choïn coâng suaát maùy bieán aùp caàn chuù yù caùc vaán ñeà sau : - Maùy bieán aùp coù boä ñieàu chænh döôùi taûi - Phaûi ñaûm baûo cung caáp ñieän lieân tuïc LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 17 - Laøm vieäc toái öu veà kinh teá vaø kyõ thuaät - Heä thoáng laøm maùt maùy bieán aùp - Goùc ñieàu chænh. 4.3.CHOÏN COÂNG SUAÁT MAÙY BIEÁN AÙP ÑIEÄN LÖÏC 4.3.1.Choïn coâng suaát maùy bieán aùp cho phöông aùn 1 F1 T1 HT MVA 150Smin Smax 200 F2 220KV 110KV T4 T2 T3 18KV 4.3.1.1.Choïn maùy bieán aùp T1 vaø T2 Do maùy bieán aùp vaø maùy phaùt ñöôïc noái gheùp boä vôùi nhau cho neân choïn coâng suaát maùy bieán aùp baèng vôùi coâng suaát cuûa maùy phaùt döïa treân khaùi nieäm vaän haønh ñaày taûi lieân tuïc. -Vôùi ñieàu kieän veà coâng suaát :SñmMBA≥SñmMF -Vôùi :SñmMF=353(MVA) ; Ucao=220KV ; Uhaïï=18KV -Vaäy ta choïn MBA T1,T2 moãi maùy coù coâng suaát ñònh möùc laø: SñmMBA=353 (MVA) vôùi caùc thoâng soá kyõ thuaät nhö sau: Ñieän aùp cuoän daây (KV) Loaïi Sñm (MVA) UC UT UH NP∆ (KW) 0P∆ (KW) UN% I0% Giaù tieàn(USD) Tдцг 353 242 0 18 850 315 11 0,5 1.490.000 4.3.1.2.Choïn maùy bieán aùp T3 vaø T4 Coâng suaát maùy bieán aùp T3,T4 ñöôïc choïn theo ñieàu kieän laø bò söï coá moät maùy bieán aùp,maùy coøn laïi vôùi khaû naêng quaù taûi söï coá coù khaû naêng cung caáp ñuû Smax=200(MVA) Kqtsc*SñmMBA MVA200≥ Do MBA ñöôïc ñaët ngoaøi trôøi :Kqtsc=1,4 )(, ,, max MVASS 86142 41 200 41 ===⇒ ñmMBA LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 18 Töø soá lieäu choïn ñöôïc coâng suaát moãi MBA laø SñmMBA=125(MVA) (a) Kieåm ñieàu kieän vaän haønh bình thöôøng: Ta coù:∑ SñmMBA=2*125=250(MVA)>Smax=200(MVA) thoaû maõn ñieàu kieän vaän haønh bình thöôøng (b) Kieåm tra ñieàu kieän khi bò söï coá moät maùy: Kieåm tra ñieàu kieän quaù taûi -Kqtsc*SñmMBA=1,4*125=175(MVA)< Smax=200(MVA) khoâng thoaû maõn ñieàu kieän -Töø ñoà thò phuï taûi vôùi SñmMBA=125(MVA) thôøi gian quaù taûi töø 0 ñeán 24 giôø töùc laø 24 giôø lôùn hôn 6 giôø cho neân MBA 125 MVA khoâng cho pheùp . Vì vaäy ñeå söû duïng ñöôïc maùy bieán aùp 125 MVA trong luùc söï coá moät maùy baèng caùch ta caét bôùt nhöõng taûi khoâng quan troïng khi coù moät maùy bieán aùp bò söï coá .Vôùi toång coâng suaát ñöôïc caét bôùt khi coù moät maùy bò söï coá laø 30MVA Suy ra ñoà thò phuï taûi sau khi ñöôïc caét bôùt taûi Kieåm tra ñieàu kieän quaù taûi -Kqtsc*SñmMBA=1,4*125=175(MVA)> Smax=170(MVA) thoaû maõn ñieàu kieän -Töø ñoà thò phuï taûi vôùi SñmMBA=125(MVA) thôøi gian quaù taûi töø 9 ñeán 15 giôø töùc laø 6 giôø cho neân MBA 125 MVA cho pheùp . Kieåm tra ñieàu kieän K1ñt 6 3 9 12 18 24 21 t (h) 170 120125 120 125 160 170 15 S(MVA) 125MVA 200 6 3 9 12 18 24 21 t (h) 150 155 150 155 190 200 15 S(MVA) 125MVA LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 19 S1ñt= )( *** MVA TS ii 115 10 71253120 10 222 =+=∑ 930920 125 115 1 ,, <=== ñmMBA 1ñt S S K Vaäy MBA coù SñmMBA=125(MVA) thoaû maõn caùc ñieàu kieän quaù taûi söï coá .Vôùi caùc thoâng soá kyõ thuaät nhö sau: Ñieän aùp cuoän daây (KV) NP∆ (KW) UN% Loaïi Sñm (MVA) UC UT UH C/T C/H T/H 0P∆ (KW) C/T C/H T/H I0% Giaù tieàn (USD) ATДЦТН 125 230 121 38,5 290 235 230 85 11 31 19 0,5 920.114 4.3.2.Choïn coâng suaát maùy bieán aùp cho phöông aùn 2 F1 HT MVA 150Smin Smax 200 220KV 110KV T1 T2 F2 T3 T4 18KV Choïn maùy bieán aùp T1 , T2 ,T3 , T4 Do maùy bieán aùp vaø maùy phaùt ñöôïc noái gheùp boä vôùi nhau cho neân choïn coâng suaát maùy bieán aùp baèng vôùi coâng suaát cuûa maùy phaùt döïa treân khaùi nieäm vaän haønh ñaày taûi lieân tuïc. -Vôùi ñieàu kieän veà coâng suaát :SñmMBA≥SñmMF -Vôùi :SñmMF=353(MVA) ; Ucao=220KV ; UTrung=110KV ; Uhaïï=18KV Vì coù hai maùy gheùp song song cho neân tacoù : )(5,176 2 353 MVASS ===⇒ 2 ñmMF ñmMBA -Vaäy ta choïn MBA T1,T2 ,T3 ,T4 moãi maùy coù coâng suaát ñònh möùc laø: SñmMBA=175 (MVA) vôùi caùc thoâng soá kyõ thuaät nhö sau: LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 20 Ñieän aùp cuoän daây (KV) NP∆ (KW) UN% Loaïi Sñm (MVA) UC UT UH C/T C/H T/H 0P∆ (KW) C/T C/H T/H I0% Giaù tieàn (USD) OFAF 175 230 115 18 850 145 10,38 17 6,0 0,07 1483263 LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 21 Chöông 5: SÔ ÑOÀ NOÁI ÑIEÄN LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 22 5.1.KHAÙI NIEÄM Sô ñoà noái ñieän laø hình veõ bieåu dieãn quan heä giöõa caùc thieát bò , khí cuï ñieän coù nhieäm vuï nhaän ñieän töø caùc nguoàn ñeå cung caáp phaân phoái cho caùc phuï taûi cuøng moät caáp ñieän aùp . Nguoàn ñieän coù theå laø maùy bieán aùp , maùy phaùt ñieän , ñöôøng daây cung caáp. Phuï taûi coù theå laø maùy bieán aùp ,ñöôøng daây … Moãi nguoàn hay taûi goïi laø moät phaàn töû cuûa sô ñoà noái ñieän . Thanh goùp laø nôi taäp trung caùc nguoàn ñieän vaøphaân phoái cho caùc phuï taûi Sô ñoà noái ñieän coù nhieàu daïng khaùc nhau phuï thuoäc vaøo caáp ñieän aùp , soá phaàn töû nguoàn vaø taûi, coâng suaát toång , tính chaát quan troïng cuûa caùc phuï taûi. Sô ñoà noái ñieän caàn thoûa maõn caùc yeâu caàu sau: -Tính ñaûm baûo cung caáp ñieän theo yeâu caàu hay söï quan troïng cuûa phuï taûi maø möùc ñaûm baûo caàn ñaùp öùng.Tính ñaûm baûo cuûa sô ñoà noái ñieän coù theå ñaùnh giaù qua ñoä tin caäy cung caáp ñieän,thôøi gian ngöøng cung caáp ñieän , ñieän naêng khoâng cung caáp ñuû cho caùc hoä tieâu thuï hay laøsöï thieät haïi cuûa phuï taûi do khoâng ñaûm baûo cung caáp ñieän. -Tính linh hoaït :Laø söï thích öùng vôùi caùc cheá ñoä laøm vieäc khaùc nhau. -Tính phaùt trieån :Sô ñoà noái ñieän caàn thoûa maõn khoâng nhöõng hieän taïi maø caûtrong töông lai gaàn khi taêng theâm nguoàn hay taûi.Khi phaùt trieån khoâng bò khoù khaên hay phaûi phaù boû thay ñoåi caáu truùc sô ñoà. -Tính kinh teá: theå hieän ôû voán ñaàu tö ban ñaàuvaø caùc chi phí haøng naêm. 5.2.LÖÏA CHOÏN SÔ ÑOÀ NOÁI ÑIEÄN CHO PHÖÔNG AÙN 1 VAØ 2 -Nhaø maùy goàm hai toå maùy (2x300)MW -Ñoái vôùi caáp ñieän aùp 220KV ta choïn sô ñoà hai heä thoáng thanh goùp vôùi 3 maùy caét treân hai maïch .Khi laøm vieäc bình thöôøng taát caû maùy caét ñeàu ñoùng .Ñaëc ñieåm cuûa sô ñoà naøy laø coù moät maùy caét chung cho hai maïch ,tuy vaän haønh ñaûm baûo toát nhöng tính linh hoaït keùm hôn sô ñoà hai heä thoáng thanh goùp coù hai maùy caét treân moät maïch.Khi phaûi caét baát kyø maùy caét naøo ,doøng ñieän chaïy qua caùc maùy caét seõ khaùc nhau vaø khaùc vôùi tình traïng bình thöôøng .Ñieàu naøy laøm khoù khaên cho vieäc chænh ñònh cuûa baûo veä rôle ,cho neân khi thay ñoåi cheá ñoä laøm vieäc thì phaûi chænh ñònh laïi baûo veä rôle .Sô ñoà ñöôïc duøng ôû nhöõng nôi quan troïng trong heä thoáng vì coù tính ñaûm baûo cao ,ít maùy caét (soá maùy caét treân moät maïch laø 1,5). -Ñoái vôùi caáp ñieän aùp 110KV ta choïn sô ñoà hai heä thoáng thanh goùp .Ñaëc ñieåm cuûa sô ñoà naøy laø coù hai heä thoáng thanh goùp ñoàng thôøi .Moãi phaàn töû qua moät maùy caét nhöng reõ qua hai dao caùch ly ñeå noái vaøo hai thanh goùp ,giöõa hai heä thoáng thanh goùp coù moät maùy caét lieân laïc .Sô ñoà naøy coù hai cheá ñoä laøm vieäc . Moät heä thoáng thanh goùp laøm vieäc , moät heä thoáng thanh goùp döï phoøng ,caùc phaàn töû noái vaøo thanh goùp laøm vieäc qua maùy caét vaø dao caùch ly thuoäc thanh goùp ñoù ñoùng ,coøn dao caùch ly kia caét . Sô ñoà naøy coù öu ñieåm laø khi coù moät thanh goùp bò söï coá ,hay söûa chöõa ,toaøn boä ñöôïc chuyeån sang laøm vieäc vôùi thanh goùp thöù hai ,chæ phaûi maát ñieän trong thôøi gian ngaén (thôøi gian thao taùc). Phía 220KV thanh goùp noái vôùi heä thoáng baèng hai ñöôøng daây vaøboán ñöôøng daây phuï taûi. Phuï taûi 110KV noái vôùi thanh goùp baèng saùu ñöôøng daây Phía 6,6KV ta duøng sô ñoà heä thoáng hôïp boä. LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 23 5.3.SÔ ÑOÀ NOÁI ÑIEÄN CHÍNH CUÛA PHÖÔNG AÙN 1 T._.G 22 TG 21 T4 T3 22 0K V 11 0K V TG 11 TG 12 PH U Ï T A ÛI 1 10 K V F1 H EÄ T H O ÁN G SÔ Ñ O À N O ÁI Ñ IE ÄN C H ÍN H C U ÛA PH Ö Ô N G A ÙN 1 F2 T2 Sñ m =1 25 (M V A ) 4 PH U Ï T A ÛI 2 20 K V T1 LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 24 5.4.SÔ ÑOÀ NOÁI ÑIEÄN CHÍNH CUÛA PHÖÔNG AÙN 2 T1 TG 22 TG 21 T4 22 0K V 11 0K V TG 11 TG 12 PH U Ï T A ÛI 1 10 K V F1H EÄ T H O ÁN G SÔ Ñ O À N O ÁI Ñ IE ÄN C H ÍN H C U ÛA PH Ö Ô N G A ÙN 2 F2 T3 4 PH U Ï T A ÛI 2 20 K V T2 LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 25 Chöông 6: TÍNH TOAÙN DOØNG ÑIEÄN NGAÉN MAÏCH LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 26 6.1.TOÅNG QUAÙT 6.1.1.Muïc ñích tính doøng ngaén maïch: Muïc ñích tính doøng ngaén maïch laø ñeå choïn caùc khí cuï ñieän vaø caùc thaønh phaàn coù doøng ngaén maïch chaïy qua.Ñeå tính doøng ngaén maïch tröôùc heát phaûi thaønh laäp sô ñoà thay theá tính ñieän khaùng phaàn töû , choïn caùc ñaïi löôïng cô baûn nhö coâng suaát cô baûn , ñieän aùp cô baûn .Choïn caùc ñaïi löôïng cô baûn neân xuaát phaùt töø yeâu caàu ñôn giaûn hoaù nhieàu nhaát cho vieäc tính toaùn chuùng ta choïn coâng suaát cô baûn coù theå laø 100 MVA, 1000MVA hay baèng coâng suaát toång heä thoáng coøn ñieän aùp cô baûn laáy töøng caáp vaø choïn baèng ñieän aùp trung bình cuûa caùc caáp töông öùng 500; 230; 115; 37; 22; 18; 15,5; 13,8; 10,5; 6,3 KV. 6.1.2.Caùc daïng ngaén maïch : -Ngaén maïch ba pha. -Ngaén maïch hai pha khoâng chaïm ñaát . - Ngaén maïch hai pha chaïm ñaát. - Ngaén maïch moät pha chaïm ñaát. Trong caùc daïng ngaén maïch treân ngaén maïch moät pha chaïm ñaát coù xaùc xuaát xaûy ra laø cao nhaát .Tuy nhieân thoâng thöôøng ngaén maïch ba pha laø nguy hieàm nhaát vì doøng taêng cao taùc ñoäng xaáu ñeán tình traïng laøm vieäc cuûa heä thoáng . 6.1.3.Nguyeân nhaân gaây ra ngaén maïch : -Chuû yeáu laø do caùch ñieän bò hoûng . -Quaù ñieän aùp khí quyeån hoaëc noäi boä . -Do thao taùc nhaàm laãn . - Do ñoå truï ñöùt daây, ñoäng vaät chaïm vaøo daây. 6.1.4.Haäu quaû cuûa ngaén maïch : Khi coù ngaén maïch doøng ngaén maïch raát lôùn laøm phaùt noùng cuïc boä caùc boä phaän coù doøng ngaén maïch ñi qua ñaây goïi laø taùc duïng nhieät cuûa doøng ngaén maïch . Doøng ngaén maïch lôùn laøm sinh ra caùc öùng löïc cô hoïc laøm hö hoûng meùo daïng thieát bò ñaây goïi laø taùc duïng cô löïc ñieän ñoäng cuûa doøng ngaén maïch . Khi ngaén maïch laøm ñieän aùp giaûm thaáp , aûnh höôûng ñeán ngöôøi tieâu thuï ,heä thoáng baát oån ñònh vaø coù nguy cô tan raõ , ngöøng caáp ñieän . Khi ngaén maïch khoâng ñoái xöùng : doøng ñieän thöù töï khoâng xuaát hieän laøm nhieãu ñöôøng daây thoâng tin ôû gaàn . 6.1.5.Phöông phaùp tính doøng ngaén maïch Ñeå vieäc tính toaùn ñöôïc ñôn giaûn : -Caùc maùy phaùt khoâng coù dao ñoäng cöôõng böùc , söùc ñieän ñoäng cuûa caùc maùy phaùt ñaúng trò vôùi nhau . -Söùc ñieän ñoäng cuûa caùc nguoàn ôû xa moät caùch ñaùng keå so vôùi ñieåm ngaén maïch xem nhö khoâng ñoåi . -Giaû thieát maïch töø khoâng baûo hoaø , boû qua doøng töø hoaù cuûa maùy bieán aùp vaø ñieän dung ngang cuûa ñöôøng daây. -Boû qua aûnh höôûng cuûa phuï taûi. -Ñieän trôû taùc duïng chæ xeùt ñeán khi RZ≥0,3x XZ (ngaén maïch döôùi 1000V) -Heä thoáng ba pha ñoái xöùng LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 27 6.2.TÍNH TOAÙN DOØNG ÑIEÄN NGAÉN MAÏCH CHO CAÙC PHÖÔNG AÙN 6.2.1.Tính toaùn doøng ñieän ngaén maïch cho phöông aùn 1 Ta coù sô ñoà caáu truùc cuûa phöông aùn 1 nhö sau: 220KV 110KV T4 T2 T3 18KV N3 N1 N2 F1 T1 HT MVA 150Smin Smax 200 F2 Ta coù caùc thoâng soá nhö sau: -Heä thoáng : )(;)( KAIMVAS NHT 129000 ==∑ -Ñöôøng daây keùp 220(KV) : L=100(km) ; X0=0,4( )/ kmΩ -Maùy phaùt ñieän (F) :nhieät ñieän F1=F2 ; SñmMF=353(MVA) ; Uñm=18(KV) ; 120,'' =dX -MBA (T) T1=T2 ; SñmMBA=353(MVA) ;UN%=11 T3=T4 ;SñmMBA=125(MVA) ; UN%C-T=11; UN%C-H=31 ; UN%T-H=19 Choïn Scb=1000(MVA) Ucb=230 ; 115 ; 18 (KV) )(, * )(, * )(, * )( )( )( KA U SI KA U SI KA U SI cb cb KVcb cb cb KVcb cb cb KVcb 0832 183 1000 3 025 1153 1000 3 512 2303 1000 3 183 1102 2201 === === === Töø sô ñoà nguyeân lyù ta veõ ñöôïc sô ñoà tính toaùn LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 28 XHT 220KV N2 XBXB XF XF XC XC XT XT XH XH 110KV XdXd N1 N3 Aùp duïng coâng thöùc ta coù : 56,3 125*100 1000*5,44 100 % 0 100 % 4,1 125*100 1000*5,17 100 % 5,44)11 5,0 19 5,0 31(5,0)% %% ( 2 1% 0) 5,0 31 5,0 1911(5,0) %% %( 2 1% 5,17) 5,0 19 5,0 3111(5,0) %% %( 2 1% 5,0 220 110220 34,0 353 1000*12,0 100 % 31,0 353*100 1000*11 100 % 76,0 230 1000*100*4,0;2,0 230*12*3 1000 3 '' 220 === == === =−+=−+= =−+=−+= =−+=−+= =−=−= === === ====== − −− −− − −− − ñmMBA ñmMBA ñmMBA ñmMF ñmMBA S SUX S SUX S SUX UUUU UUUU UUUU U UU S SXX S SUX U SLXX UI SX cbHN H cbTN T cbCN C TCN HTNHCN HN HCNHTN TCNTN HTNHCN TCNCN C TC cbd F cbN B cb cb d cbN cb HT αα αα αα α LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 29 Vôùi ñieåm ngaén maïch N1 :Tính ∑1X XHT 220KV N1 XBXB XF XF XC XC XT XT XH XH 110KV XF XB XF XB X1 220KV X2 220KV X1 X3 Xd Xd N1 N1 Ta coù : 58,0 2 76,02,0 21 =+=+= dHT XXX 33,0 2 34,031,0 22 =+=+= FB XXX 21,0 33,058,0 33,0*58,0// 2131 =+===∑ XXXX LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 30 Vôùi ñieåm ngaén maïch N2 :Tính X∑ 2 XHT 220KV N2 XBXB XF XF XC XC XT XT XH XH 110KV XF XB XC XF XB XC X4 220KV 110KV N2 110KV N2 X5 220KV X6 X4 X7 X6 N2110KV220KV X8 Xd Xd Ta coù : 58,0 2 76,02,0 24 =+=+= dHT XXX LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 31 7,0 2 4,1 2 33,0 2 34,031,0 2 6 5 === =+=+= C FB XX XXX 91,021,07,0 21,0 33,058,0 33,0*58,0// 7682 547 =+=+==∑ =+== XXXX XXX Vôùi ñieåm ngaén maïch N3 :Tính ∑3X X H T 2 2 0 K V N 3 X BX B X F X F X C X C X T X T X H X H 1 1 0 K V X F X B X F X B X 9 2 2 0 K V X 1 0 2 2 0 K V X 9 X d X d N 3 N 3 X B X F X F X B X 1 1 N 3 2 2 0 K V N 3 X 1 2 X F X 1 3 Ta coù : 58,0 2 76,02,0 29 =+=+= dHT XXX 65,034,031,010 =+=+= FB XXX LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 32 22,0 34,061,0 34,0*61,0// 61,031,03,0 3,0 65,058,0 65,0*58,0// 12133 1112 10911 =+===∑ =+=+= =+== F B XXXX XXX XXX Tính doøng ñieän ngaén maïch taïi N1 , N2 , N3 trong heä töông ñoái cô baûn 76,4 21,0 11 1 )(1 == ∑ = X I cbN 54,4 22,0 11 1,1 91,0 11 3 )(3 2 )(2 == ∑ = == ∑ = X I X I cbN cbN Doøng ñieän ngaén maïch trong heä coù teân : )(64,14508,32*54,4* )(52,502,5*1,1* )(95,1151,2*76,4* 3)(33 2)(22 1)(11 KAIII KAIII KAIII cbcbNN cbcbNN cbcbNN === === === Doøng ñieän ngaén maïch xung kích ixk taïi caùc ñieåm ngaén maïch : )(74,37064,145*8,1*22 )(05,1452,5*8,1*22 )(42,3095,11*8,1*22 33 22 11 KAIki KAIki KAIki Nxkxk Nxkxk Nxkxk === === === Baûng toång keát tính toaùn ngaén maïch cuûa phöông aùn 1: STT Ñieåm NM Uñm (KV) Muïc ñích tính toaùn ∑ )(cbX IN(cb) IN (KA) ixk (KA) 1 N1 220 Choïn caùc khí cuï ñieän ôû 220KV 0,21 4,76 11,95 30,42 2 N2 110 Choïn caùc khí cuï ñieän ôû 110KV 0,91 1,1 5,52 14,05 3 N3 18 Choïn caùc khí cuï ñieän ôû 18KV 0,22 4,54 145,64 370,74 LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 33 6.2.2.Tính toaùn doøng ñieän ngaén maïch cho phöông aùn 2 Ta coù sô ñoà caáu truùc cuûa phöông aùn 2 nhö sau: T2 F2 T3 T4 N2N1 N3 18KV F1 HT MVA 150Smin Smax 200 220KV 110KV T1 Ta coù caùc thoâng soá nhö sau: -Heä thoáng : )(;)( KAIMVAS NHT 129000 ==∑ -Ñöôøng daây keùp : L=100(Km) ; X0=0,4( )/ KmΩ -Maùy phaùt ñieän (F) :nhieät ñieän F1=F2 ; SñmF=353(MVA) ; Uñm=18(KV) ; 120,'' =dX -MBA (T) T1=T2=T3=T4 ;SñmMBA=175(MVA) ; UN%C-T=10,38; UN%C-H=17 ; UN%T-H=6,03 Choïn Scb=1000(MVA) Ucb=230 ; 115 ; 18 (KV) )(, * )(, * )(, * )( )( )( KA U SI KA U SI KA U SI cb cb KVcb cb cb KVcb cb cb KVcb 0832 183 1000 3 025 1153 1000 3 512 2303 1000 3 183 1102 2201 === === === Töø sô ñoà nguyeân lyù ta veõ ñöôïc sô ñoà tính toaùn LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 34 XHT 220KV N2 XC/2 XC/2 XT/2 XT/2 XH/2 XH/2 110KV N3 XFXF N1 XdXd Aùp duïng coâng thöùc ta coù : 36,0 175*100 1000*33,6 100 % 0 100 % 61,0 175*100 1000*7,10 100 % 33,6)38,1003,617(5,0)%%%( 2 1% 295,0)1703,638,10(5,0)%%%( 2 1% 7,10)03,61738,10(5,0)%%%( 2 1% 34,0 353 1000*12,0 100 % 76,0 230 1000*4,0*100. 2,0 230*12*3 1000 3 '' 220 === == === =−+=−+= −=−+=−+= =−+=−+= === === === −−− −−− −−− ñmMBA ñmMBA ñmMBA ñmMF S SUX S SUX S SUX UUUU UUUU UUUU S SXX U SXLX UI SX cbHN H cbTN T cbCN C TCNHTNHCNHN HCNHTNTCNTN HTNHCNTCNCN cbd F cb cb d cbN cb HT LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 35 Vôùi ñieåm ngaén maïch N1 :Tính ∑1X XHT 220KV XC/2 XC/2 XT/2 XT/2 XH/2 XH/2 110KV XFXF N1 XdXd N1 XF XF XH/2XH/2 XC/2XC/2 220KV X14 X14 220KV X15 N1 X16 Ta coù : 41,0 2 34,0 4 36,0 4 61,0 244 58,0 2 76,02,0 2 15 14 =++=++= =+=+= FHC d HT XXXX XXX 24,0 41,058,0 41,0*58,0// 1514161 =+===∑ XXXX Vôùi ñieåm ngaén maïch N2 :Tính ∑ 2X LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 36 XHT 220KV XC/2 XC/2 XT/2 XT/2 XH/2 XH/2 110KV XFXF N2 XdXd N2110KV X18 220KV X17 X19 X19 X20 110KV N2 X21 Ta coù : 73,015,058,0 26,0 2 34,0 4 36,0 24 15,0 4 61,0 4 58,0 2 76,02,0 2 181720 19 18 17 =+=+= =+=+= === =+=+= XXX XXX XX XXX FH C d HT 19,0 26,073,0 26,0*73,0// 1920212 =+===∑ XXXX LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 37 Vôùi ñieåm ngaén maïch N3 :Tính ∑3X XHT 220KV XC/2 XC/2 XT/2 XT/2 XH/2 XH/2 110KV XFXF N3 XdXd X23 XF X24 220KV X22 X26 N3 N3 X25 XF Ta coù : 83,049,0 83,058,0 83,0*58,0)//( 49,0,0 2 36,0 2 61,0 22 83,034,0 2 36,0 2 61,0 22 58,0 2 76,02,0 2 24232225 24 23 22 =++=+= =+=+= =++=++= =+=+= XXXX XXX XXXX XXX HC F HC d HT 24,0 34,083,0 34,0*83,0//25263 =+===∑ FXXXX Tính doøng ñieän ngaén maïch taïi N1, N2 , N3 trong heä töông ñoái cô baûn 17,4 24,0 11 1 )(1 == ∑ = X I cbN LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 38 17,4 24,0 11 26,5 19,0 11 3 )(3 2 )(2 == ∑ = == ∑ = X I X I cbN cbN Doøng ñieän ngaén maïch trong heä coù teân : )(77,13308,32*17,4* )(4,2602,5*26,5* )(47,1051,2*17,4* 3)(33 2)(22 1)(11 KAIII KAIII KAIII cbcbNN cbcbNN cbcbNN === === === Doøng ñieän ngaén maïch xung kích ixk taïi caùc ñieåm ngaén maïch : )(52,34077,133*8,1*22 )(2,674,26*8,1*22 )(65,2647,10*8,1*22 33 22 11 KAIki KAIki KAIki Nxkxk Nxkxk Nxkxk === === === Baûng toång keát tính toaùn ngaén maïch cuûa phöông aùn 2: STT Ñieåm NM Uñm (KV) Muïc ñích tính toaùn ∑ )(cb X IN(cb) IN (KA) ixk (KA) 1 N1 220 Choïn caùc khí cuï ñieän ôû 220KV 0,24 4,17 10,47 26,65 2 N2 110 Choïn caùc khí cuï ñieän ôû 110KV 0,19 5,26 26,4 67,2 3 N3 18 Choïn caùc khí cuï ñieän ôû 18KV 0,24 4,17 133,77 340,52 LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 39 Chöông 7: TÍNH TOAÙN TOÅN THAÁT ÑÒEÂN NAÊNG TRONG MAÙY BIEÁN AÙP LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 40 7.1.TOÅN THAÁT ÑIEÄN NAÊNG TRONG MBA BA PHA 2 CUOÄN DAÂY: Khi maùy bieán aùp vaän haønh , baûn thaân noù tieâu thuï moät löôïng coâng suaát goïi laø toån thaát qua maùy bieán aùp vaø ñöôïc xaùc ñònh theo bieåu thöùc : Khi khoâng coù ñoà thò phuï taûi ,ta xaùc ñònh theo bieåu thöùc : ∆A = n.∆P0 .t + n 1 ∆PN τ ñmMBA 2 2 max S S Khi coù ñoà thò phuï taûi ,ta xaùc ñònh theo bieåu thöùc : ∑∆+∆=∆ iiN tSSPntPnA 220 11 ñmMBA.. Trong ñoù : ∆P0 : Toån thaát khoâng taûi . ∆PN : Toån thaát ngaén maïch . t:Thôøi gian laøm vieäc cuûa MBA (giôø) n :Soá MBA laøm vieäc song song SñmMBA : Coâng suaát ñònh möùc cuûa maùy bieán aùp. Si : Coâng suaát cuûa n MBA töông öùng vôùi thôøi gian ti. τ : Thôøi gian toån thaát coâng suaát cöïc ñaïi phuï thuoäc vaøo thôøi gian söû duïng coâng suaát cöc ñaïi Tmax vaø ϕcos maxmax max S tS S AT ii∑== aêm)nhT /(8760. 10000 124,0 2 max    +=τ 7.2.TOÅN THAÁT ÑIEÄN NAÊNG TRONG MBA TÖØ NGAÃU: Cuoän haï cuûa MBA töø ngaãu chæ tính toaùn cheá taïo vôùi α laàn coâng suaát ñònh möùc cuûa MBA. SH= ñmMBASα Do ñoù khi tính toaùn toån thaát coù theå söû duïng caùc bieåu thöùc cuûa MBA 3 cuoän daây ,nhöng thay theá tæ leä coâng suaát giöõa caùc cuoän cao - trung - haï laø 100/100/α .Trong ñoù α laø heä soá coù lôïi cuûa MBA töï ngaãu. )(5,0 )(5,0 )(5,0 5,0 220 11011 .2 . 2 . . 2 . 2 . .. 2 . 2 . .. TCN HTNHCN HN HCNHTN TCNTN HTNHCN TCNCN C T PPPP PPPP PPPP U U − −− −− − −− − ∆−∆+∆=∆ ∆−∆+∆=∆ ∆−∆+∆=∆ =−=−= αα αα αα α Trong ñoù: - TCNP −∆ . :Toån thaát ngaén maïch giöõa cuoän cao vôùi cuoän trung - HCNP −∆ . :Toån thaát ngaén maïch giöõa cuoän cao vôùi cuoän haï - HTNP −∆ . :Toån thaát ngaén maïch giöõa cuoän trung vôùi cuoän haï Khi coù ñoà thò phuï taûi hình baäc thang , n maùy laøm vieäc song song LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 41 )(1.. 2 2 .2 2 .2 2 .0 i iH HNi iT TNi iC CN tS SPt S SPt S SP n tPnA ñmBñmBñmB ∆+∆+∆+∆=∆ ∑ Khi khoâng coù ñoà thò phuï taûi )(1.. 2 2 max .2 2 max .2 2 max .0 H H HNT T TNC C CN S SP S S P S SP n tPnA τττ ñmBñmBñmB ∆+∆+∆+∆=∆ 7.3.TÍNH TOAÙN TOÅN THAÁT ÑIEÄN NAÊNG TRONG MBA CUÛA PHÖÔNG AÙN 1 Ta coù sô ñoà caáu truùc cuûa phöông aùn 1: F1 T1 HT MVA 150Smin Smax 200 F2 220KV 110KV T4 T2 T3 18KV a)Tính toån thaát ñieän naêng trong MBA ba pha 2 cuoän daây T1 Coâng thöùc tính toån thaát ñieän naêng trong MBA ba pha 2 cuoän daây khi coù ñoà thò phuï taûi ∑∆+∆=∆ iiN tSSPntPnA 220 11 ñmMBA.. -Coâng suaát ñònh möùc : SñmMBA=353(MVA) -Ñieän aùp cuoän cao : UC=242(KV) -Ñieän aùp cuoän haï : UH=18(KV) -Toån thaát khoâng taûi )(KWP 3150 =∆ -Toån thaát ngaén maïch )(KWPN 850=∆ Toån thaát ñieän naêng cho 1 MBA trong 1 ngaøy: ∑∆+∆=∆ iiN tSSPntPnA 220 11 ñmMBA.. Trong ñoù : Std=63,9/2=31,95(MVA) Si=SñmMF –St d=353-31,95=321,05(MVA) Vì maùy phaùt coù theå phaùt heát coâng suaát neân Si laø nhö nhau LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 42 2405321 353 1850 1 1243151 11 2 2 2 201 *,***** .. ñmMBA += ∆+∆=∆ ∑ iiNT tSSPntPnA )(,.,.. KWh314342431874165607 =+= Vaäy toån thaát ñòeân naêng cuûa MBA T1 trong 1 naêm laø: )(,..*,.naêm KWhAT 15523918836531434241 ==∆ b)Tính toån thaát ñieän naêng trong MBA ba pha 2 cuoän daây T2 Vì MBA T2 coù coâng suaát ñònh möùc vaø cheá ñoä laøm vieäc gioáng MBA T1 neân ta coù : )(,..*,.naêmnaêm KWhAA TT 155239188365314342421 ==∆=∆ c)Tính toån thaát ñieän naêng trong MBA töï ngaãuT3 vaøT4 Ta coù caùc thoâng soá cuûa MBA T3,T4 nhö sau: Ñieän aùp cuoän daây (KV) N P∆ (KW) Loaïi Sñm (MVA) UC UT UH C/T C/H T/H 0P∆ (KW) I0% ATДЦТН 125 230 121 38,5 290 235 230 85 0,5 Toån thaát ñieän naêng cuûa 2 MBA töø ngaãu khi coù ñoà thò phuï taûi hình baäc thang vôùi hai MBA laøm vieäc song song . ∑ ∑ ∑ ∑ ∆+∆+∆+∆=∆⇒ ∆+∆+∆+∆=∆ )( . .. )(.. ... ñmMBA ñmB . ñmB . ñmB . iiHHNiiTTNiiCCN i iH HNi iT TNi iC CN tSPtSPtSP Sn tPnA t S SPt S SPt S SP n tPnA 222 20 2 2 2 2 2 2 0 1 1 Theo ñoà thò phuï taûi cuûa MBA töø ngaãu ,ta coù : SiH=0; SiC=SiT; Ta coù baûng tính toaùn thoâng soá coâng suaát töøng thôøi ñieåm cuûa cuoän haï , trung ,cao cuûa MBA töø ngaãu : t Si 0-3 3-9 9-12 12-15 15-18 18-24 SiH 0 0 0 0 0 0 SiT 150 155 190 200 155 150 SiC 150 155 190 200 155 150 LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 43 )() ,, (,)(, )() ,, (,)(, )() ,, (,)(, , . .. . .. .. .. .. KWPPPP KWPPPP KWPPPP U U TCN HTNHCN HN HCNHTN TCNTN HTNHCN TCNCN C T 785290 50 230 50 2355050 135 50 235 50 2302905050 155 50 230 50 2352905050 50 220 11011 2222 2222 2222 =−+=∆−∆+∆=∆ =−+=∆−∆+∆=∆ =−+=∆−∆+∆=∆ =−=−= − −− −− − −− − αα αα αα α 647025 1350007207512000010830014415067500 615031553200319061553150 2222222 = +++++= +++++=∑ ******iiC tS 647025 1350007207512000010830014415067500 615031553200319061553150 2222222 = +++++= +++++=∑ ******iiT tS ∑ = 02 iiH tS Vì coù hai maùy laøm vieäc song song neân ta coù n=2 )(,.,.. ).*.*( * ** )( . .. )(.. ... ñmMBA , ñmB . ñmB . ñmB ., KWh tSPtSPtSP Sn tPnA t S SPt S SPt S SP n tPnA iiHHNiiTTNiiCCNTT i iH HNi iT TNi iC CNTT 39084103900460804 0025647135025647155 1252 124852 1 1 2 222 2043 2 2 2 2 2 2 043 =+= +++= ∆+∆+∆+∆=∆⇒ ∆+∆+∆+∆=∆ ∑ ∑ ∑ ∑ ⇒Toån thaát ñieän naêng cuûa MBA töø ngaãu T3,T4 trong 1 naêm )(,..*,.naêm, KWhA TT 358026803365390841043 ==∆ Vaäy toån thaát ñieän naêng cuûa toaøn nhaø maùy trong 1 naêm: )(,. )(,..,..,..,..NMtoaønnaêm MWh KWhA 8486551721 6584851721358026803155239188155239188 = =++=∆ 7.4.TÍNH TOAÙN TOÅN THAÁT ÑIEÄN NAÊNG TRONG MBA CUÛA PHÖÔNG AÙN 2 Ñoái vôùi maùy bieán aùp ba cuoän daây coù theå coù tæ leä coâng suaát cuûa caùc cuoän daây töông öùng cao – trung – haï , so vôùi coâng suaát ñònh möùc cuûa maùy bieán aùp : 100/100/100 ; 100/100/66,7 ; hoaëc 100/66,7/100 . Ñeå tính toaùn toån thaát ñieän naêng cho phöông aùn 2 naøy thì ta choïn tæ leä coâng suaát cuûa caùc cuoän daây töông öùng cao – trung – haï , so vôùi coâng suaát ñònh möùc laø :100/100/100 . Vôùi maùy bieán aùp coù tæ leä coâng suaát 100/100/100 , toån thaát ngaén maïch trong töøng cuoän daây ñöôïc xaùc ñinh nhö sau : )(5,0 )(5,0 )(5,0 .... .... .... TCNHTNHCNHN HCNHTNTCNTN HTNHCNTCNCN PPPP PPPP PPPP −−− −−− −−− ∆−∆+∆=∆ ∆−∆+∆=∆ ∆−∆+∆=∆ LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 44 Ta coù sô ñoà caáu truùc cuûa phöông aùn 2: F1 HT MVA 150Smin Smax 200 220KV 110KV T1 T2 F2 T3 T4 18KV a) Tính toån thaát ñieän naêng trong MBA ba pha ba cuoän daây T1 vaø T2 Ta coù caùc thoâng soá cuûa MBA T1 ,T2,T3,T4 nhö sau: Ñieän aùp cuoän daây (KV) N P∆ (KW) Loaïi Sñm (MVA) UC UT UH C/T C/H T/H 0P∆ (KW) I0% OFAF 175 230 115 18 850 145 0,07 Toån thaát ñieän naêng cuûa 2 MBA ba pha ba cuoän daây khi coù ñoà thò phuï taûi hình baäc thang vôùi hai MBA laøm vieäc song song . ∑ ∑ ∑ ∑ ∆+∆+∆+∆=∆⇒ ∆+∆+∆+∆=∆ )( . .. )(.. ... ñmMBA ñmB . ñmB . ñmB . iiHHNiiTTNiiCCN i iH HNi iT TNi iC CN tSPtSPtSP Sn tPnA t S SPt S SPt S SP n tPnA 222 20 2 2 2 2 2 2 0 1 1 Ta coù baûng tính toaùn thoâng soá coâng suaát töøng thôøi ñieåm cuûa cuoän haï , trung ,cao cuûa MBA ba pha ba cuoän daây : SH=SñmMF – St d=353-31,95=321,05(MVA) ST= 2 )110( KVPtS SC=SH-ST LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 45 t Si 0-3 3-9 9-12 12-15 15-18 18-24 SñmMF 353 353 353 353 353 353 St d 31,95 31,95 31,95 31,95 31,95 31,95 SiH 321,05 321,05 321,05 321,05 321,05 321,05 Spt (110KV) 150 155 190 200 155 150 SiT 75 77,5 95 100 77,5 75 SiC 246,05 243,55 226,05 221,05 243,55 246,05 Ta coù : )(425 2 850 2 . ... KW P PPP HCNHNTNCN ==∆=∆=∆=∆ − 601.378.1 363244177950146589153296355900181622 6*05,2463*55,2433*05,2213*05,2266*55,2433*05,246 2222222 = +++++= +++++=∑ iiC tS 757.161 337501801930000270753603816875 6*753*5,773*1003*956*5,773*75 2222222 = +++++= +++++=∑ iiT tS ∑ == 755.473.224*05,321 22 iiH tS Tröôøng hôïp naøy ta coù n=2 )(813.34853.27960.6 )755.473.2757.161601.378.1(425* 175*2 124*145*2 )( . 1.. )(1.. 2 2 . 2 . 2 .202,1 2 2 .2 2 .2 2 .02,1 KWh tSPtSPtSP Sn tPnA t S SPt S SPt S SP n tPnA iiHHNiiTTNiiCCNTT i iH HNi iT TNi iC CNTT =+= +++= ∆+∆+∆+∆=∆⇒ ∆+∆+∆+∆=∆ ∑ ∑ ∑ ∑ ñmMBA ñmBñmBñmB ⇒Toån thaát ñieän naêng cuûa MBA ba pha ba cuoän daây T1,T2 trong 1 naêm )(745.706.12365*813.342,1 KWhA TT ==∆ naêm b) Tính toån thaát ñieän naêng trong MBA ba pha ba cuoän daây T3 vaøT4 Vì MBA T3 vaø T4 coù coâng suaát ñònh möùc vaø cheá ñoä laøm vieäc gioáng MBA T1 vaø T2 neân ta coù : )(745.706.12365*813.342,14,3 KWhAA TTTT ==∆=∆ naêmnaêm Vaäy toån thaát ñieän naêng cuûa toaøn nhaø maùy trong 1 naêm: )(490,413.25 )(490.413.252*745.706.12 MWh KWhA = ==∆ NMtoaønnaêm LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 46 7.5.TÆ LEÄ PHAÀN TRAÊM TOÅN THAÁT ÑIEÄN NAÊNG TREÂN ÑIEÄN NAÊNG PHAÙT TOÅNG CUÛA NHAØ MAÙY -Toång ñieän naêng phaùt ra cuûa nhaø maùy trong 1 ngaøy laø: Angaøy =600*24=14.400(MWh) -Toång ñieän naêng phaùt ra cuûa nhaø maùy trong 1 naêm laø: Anaêm =14.400*365=5.256.000(MWh) a)Tæ leä phaàn traêm toån thaát ñieän naêng cho phöông aùn 1 %,%* .. ,.%* 410100 0002565 84865517211001 ==∆ A A b)Tæ leä phaàn traêm toån thaát ñieän naêng cho phöông aùn 2 %48,0%100* 000.256.5 490,413.25%100*2 ==∆ A A Baûng toång keát tính toaùn toån thaát ñieän naêng Phöông aùn 1 Phöông aùn 2 21.517,84865(MWh) 25.413,490(MWh) LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 47 Chöông 8: TÍNH TOAÙN KINH TEÁ – KYÕ THUAÄT QUYEÁT ÑÒNH PHÖÔNG AÙN THIEÁT KEÁ LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 48 8.1.KHAÙI NIEÄM Khi thieát keá nhaø maùy ñieän vaø traïm bieán aùp ta cuõng phaûi tieán haønh so saùnh ñeå löïa choïn 1 phöông aùn hôïp lyù nhaát trong taát caû caùc phöông aùn . Khi choïn moät phöông aùn toái öu ta phaûi döïa treân söï phaân tích toaøn dieän caùc chæ tieâu kinh teá kyõ thuaät . 8.1.1.Veà kyõ thuaät: + Khaû naêng saûn xuaát ,truyeàn taûi vaø phaân phoái ñieän naêng theo yeâu caàu cuûa nhieäm vuï thieát keá vôùi ñoà thò phuï taûi ñaõ cho . + Tính ñaûm baûo laøm vieäc cuûa caùc thieát bò vaø cuûa toaøn boä heä thoáng (sô ñoà noái ñieän ,söï lieân laïc vôùi heä thoáng cuõng nhö giöõa caùc phaàn ñieän aùp khaùc nhau). + Ñaûm baûo cung caáp ñieän naêng cho caùc hoä tieâu thuï khi laøm vieäc bình thöôøng cuõng nhö khi cöôõng böùc (coù moät phaàn töû naøo ñoù bò söï coá phaûi nghó). 8.1.2.Veà kinh teá : + Voán ñaàu tö xaây döïng (V) + Toån hao ñieän naêng (chuû yeáu trong maùy bieán aùp vaø ñöôøng daây )vaø caùc chi phí haøng naêm khaùc phuïc vuï cho vaän haønh ,söûa chöõa ,baûo quaûn…(P). Ngoaøi ra ,coøn caàn chuù yù ñeán tính hieän ñaïi ,phaùt trieån trong thôøi gian gaàn (töø 5 ñeán 10 naêm sau ).Ñaëc bieät caàn quan taâm ñeán vò trí xaây döïng ,dieân tích …,vaø khaû naêng thöïc hieän. 8.2.TÍNH TOAÙN KINH TEÁ –KYÕ THUAÄT GIÖÕA CAÙC PHÖÔNG AÙN 8.2.1.Haøm chi phí tính toaùn C : C=pvV+P Trong ñoù: -pv=0,12 : Heä soá hieäu quaû söû duïng voán ñaàu tö cuûa ngaønh kinh teá -V : Voán ñaàu tö toång cuûa thieát bò -P : Phí toån vaän haønh toång haøng naêm Phöông aùn toái öu seõ laø phöông aùn coù haøm chi phí C beù nhaát . a) Voán ñaàu tö toång cuûa thieát bò (V) Khi so saùnh giöõa caùc phöông aùn chæ xeùt ñeán caùc thieát bò lôùn nhö MBA, maùy caét ñieän vaø chi phí chuyeân chôû ,xaây laép chuùng .Caùc phaàn gioáng nhau nhö maùy phaùt ñieän ,ñöôøng daây thì khoâng xeùt ñeán ,caùc phaàn chi phí khoâng lôùn laém nhö dao caùch ly ,thanh goùp ,thanh daãn ,maùy bieán doøng ,maùy bieán ñieän aùp …coù theå boû qua .Vì vaäy voán ñaàu tö cuûa moät phöông aùn ñöôïc xaùc ñònh theo bieåu thöùc : V=VBKB +VTBPP Trong ñoù : - VB :Tieàn mua maùy bieán aùp - KB : Heä soá coù tính ñeán tieàn chuyeân chôû vaø xaây laép maùy bieán aùp (Tra baûng) Heä soá KB phuï thuoäc vaøo ñieän aùp , coâng suaát maùy bieán aùp Thoâng soá MBA Ñieän aùp cuoän cao cuûa MBA(kV) 35 110 220 Coâng suaát ñònh möùc cuûa MBA (MVA) 16≤ >16 32≤ >32 160≤ >160 Heä soá KB 2 1,6 1,7 1,5 1,4 1,3 LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 49 - VTBPP : Giaù thaønh moãi maïch cuûa thieát bò phaân phoái öùng vôùi töøng caáp ñieän aùp U1,U2,…… VTBPP=n1VTBPP1+n2VTBPP2+… - n1,n2 :Soá maïch cuûa thieát bò phaân phoái öùng vôùi töøng caáp ñieän aùp - U1, U2 :Caùc caáp ñieän aùp coù trong sô ñoà b)Phí toån vaän haønh toång haèng naêm (P) P=PB+PV Trong ñoù: PB :Chi phí do toån thaát ñieän naêng trong MBA PB= A∆β - A∆ :Toån thaát ñieän naêng haøng naêm trong MBA - β =0,08(USD) :Giaù tieàn cho 1KWh PV :Tieàn khaáu hao haøng naêm veà voán ñaàu tö ,phí söûa chöõa ,baûo quaûn… PV= 100 Va *% -a% :Khaáu hao ñònh möùc (Tra baûng) -Ñôn giaù : -Maùy caét 220KV :41000USD -Maùy caét 110KV :28000USD 8.2.2.Tính toaùn cuï theå A) Phöông aùn 1 Ta coù : VBKB=2*1.490.000*1,3+2*920.114*1,4 =3.874.000+2.576.319=6.450.319USD VTBPP=15*41.000+9*28.000=615.000+252.000=867.000USD Suy ra : V=VBKB +VTBPP =6.450.319+867.000=7.317.319USD PB=0,08*21.517.848,65=1.721.427,892USD Tra baûng a% =6,4 PV= USD Va 42,308.468 100 319.317.7*4,6 100 *% == USDPVpC USDPPP v VB 59,814.067.331,736.189.2319.317.7*12,0 31,736.189.242,308.468892,427.721.1 1 =+=+=⇒ =+=+=⇒ Vaäy :C1=3.067.814,59USD B) Phöông aùn 2 Ta coù : VBKB=4*1.483.263*1,3 =7.712.967,6USD VTBPP=12*41.000+9*28.000=492.000+252.000=744.000USD Suy ra : V=VBKB +VTBPP =7.712.967,6+744.000=8.456.967,6USD PB=0,08*25.413.490=2.033.079USD Tra baûng a% =6,4 LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 50 PV= USD Va 93,245.541 100 6,967.456.8*4,6 100 *% == USDPVpC USDPPP v VB 04,161.589.393,324.574.26,967.456.8*12,0 93,324.574.293,245.541079.033.2 2 =+=+=⇒ =+=+=⇒ Vaäy :C2=3.589.161,04USD 8.2.3.So saùnh 2 phöông aùn vaø ñöa ra keát luaän Qua vieäc tính toaùn chi phí ta coù baûng toång keát hai phöông aùn : Chi phí Phöông aùn 1 Phöông aùn 2 Toång voán ñaàu tö V=7.317.319(USD) V=8.456.967,6(USD) Toång toån thaát ñieän naêng =∆A 21.517.848,65(KWh) =∆A 25.413.490(KWh) Toång chi phí C=3.067.814,59(USD) C=3.589.161,04(USD) Do ñoù chi phí ñaàu tö daønh cho phöông aùn 1 ít hôn phöông aùn 2. Vaäy phöông aùn 1 laø toái öu .Ñoù laø ta xeùt veà maët kinh teá . Coøn veà maët kyõ thuaät thì phöông aùn 1 cuõng toái öu hôn vì toån thaát ñieän naêng trong maùy bieán aùp cuûa phöông aùn 1 ít hôn raát nhieàu so vôùi phöông aùn 2 . Vaäy keát luaän cuoái cuøng laø ta choïn phöông aùn 1 ñeå xaây döïng nhaø maùy ,veà phaàn tính toaùn coøn laïi ta chæ caàn tính cho phöông aùn 1 LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 51 Chöông 9: CHOÏN KHÍ CUÏ ÑIEÄN VAØ PHAÀN DAÃN ÑIEÄN LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 52 9.1.CHOÏN MAÙY CAÉT VAØ DAO CAÙCH LY CHO TÖØNG CAÁP ÑIEÄN AÙP 9.1.1.KHAÙI NIEÄM CHUNG Maùy caét laø thieát bò quan troïng trong maïng ñieän cao aùp duøng ñeå ñoùng caét doøng ñieän phuï taûi vaø doøng ñieän ngaén maïch .Ñaây laø loaïi thieát bò ñoùng caét laøm vieäc tin caäy song giaù thaønh cao neân thöôøng ñöôïc duøng ôû nhöõng nôi quan troïng . -Maùy caét :Theo phöông phaùp daäp hoà quang ta coù theå phaân maùy caét ra thaønh nhieàu loaïi :maùy caét daàu , maùy caét khoâng khí , maùy caét khí SF6 .Khuynh höôùng chung hieän nay thöôøng duøng loaïi maùy caé._. =−= == Ta coù caùc nhoùm coät (23,24,26) a=b= m6,242211 22 =+ Töø ñoù ta suy ra : mD 55 11 6,24*6,24 8 == LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 94 mhhh m p Dh phhhpD pmh ax a ax x 9,179,611 9,6 8 55 .8 .8)(.8 1;11 8 8 =+=+=⇒ ===⇒ =−= == Laäp baûng keát quaû tính toaùn Nhoùm coät D (m) ha(m) hx(m) htt(m) (11,18,22,21) 41,7 5,2 11 16,2 (18,19,23,22) 41,7 5,2 11 16,2 (19,20,24,23) 50,9 6,4 11 17,4 (22,23,25) 39,7 5 11 16 (21,22,25) 39,7 5 11 16 (23,24,26) 55 6,9 11 17,9 Töø baûng soá lieäu ta choïn chieàu cao coät thu seùt laø : mhtt 19= Ñoä cao hieäu duïng cuûa kim thu seùt laø : ha= mhh xtt 81119 =−=− b.Kieåm tra phaïm vi baûo veä beân ngoaøi caùc coät thu seùt - Phaïm vi baûo veä caùc coät (17-18) ; (18-19) ñeàu gioáng nhau Ñoä cao daây daãn : hx=11m ; h=19m ; a=33m; mx hh hhhr mahh mx hh hhhr x x x x x x 3) 113,14 113,14(3,146,1)(6,1 3,14 7 3319 7 1,8) 1119 1119(196,1)(6,1 0 0 00 0 =+ −=− −=⇒ =−=−= =+ −=+ −=⇒ Ñoä cao thanh goùp : hx=8m ; h=19m ; a=33m mx hh hhhr mx hh hhhr x x x x x x 5,6) 83,14 83,14(3,146,1)(6,1 4,12) 819 819(196,1)(6,1 0 0 00 =+ −=− −=⇒ =+ −=+ −=⇒ - Phaïm vi baûo veä caùc coät (19-20) Ñoä cao daây daãn : hx=11m ; h=19m ; a=44m; mx hh hhhr mahh x x x 5,1)117,12 117,12(7,126,1)(6,1 7,12 7 4419 7 0 0 00 0 =+ −=− −=⇒ =−=−= Ñoä cao thanh goùp : LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 95 hx=8m ; h=19m ; a=44m mx hh hh hr x x x 6,4)87,12 87,12(7,126,1)(6,1 0 0 00 =+ −=− −=⇒ - Phaïm vi baûo veä caùc coät (17-21) ; (20-24) ñeàu gioáng nhau Ñoä cao daây daãn : hx=11m ; h=19m ; a=25,5m; mx hh hhhr mahh x x x 1,4)114,15 114,15(4,156,1)(6,1 4,15 7 5,2519 7 0 0 00 0 =+ −=− −=⇒ =−=−= Ñoä cao thanh goùp : hx=8m ; h=19m ; a=25,5m mx hh hh hr x x x 8,7)84,15 84,15(4,156,1)(6,1 0 0 00 =+ −=− −=⇒ - Phaïm vi baûo veä caùc coät (23-26) ; (24-26) ñeàu gioáng nhau Ñoä cao daây daãn : hx=11m ; h=19m ; a=24,6m; mx hh hhhr mahh x x x 2,4)115,15 115,15(5,156,1)(6,1 5,15 7 6,2419 7 0 0 00 0 =+ −=− −=⇒ =−=−= Ñoä cao thanh goùp : hx=8m ; h=19m ; a=24,6m mx hh hhhr x x x 9,7)85,15 85,15(5,156,1)(6,1 0 0 00 =+ −=− −=⇒ - Phaïm vi baûo veä caùc coät (23-25) ; (21-25) ñeàu gioáng nhau Ñoä cao daây daãn : hx=11m ; h=19m ; a=39,7m; mx hh hhhr mahh x x x 2)113,13 113,13(3,136,1)(6,1 3,13 7 7,3919 7 0 0 00 0 =+ −=− −=⇒ =−=−= Ñoä cao thanh goùp : hx=8m ; h=19m ; a=39,7m mx hh hh hr x x x 5,5)83,13 83,13(3,136,1)(6,1 0 0 00 =+ −=− −=⇒ Vaäy vôùi ñoä cao vaø phöông aùn boá trí cuûa heä thoáng kim thu seùt thì caùc thieát bò coù ñoä cao lôùn nhaát laø (hx=11m) naèm trong giôùi haïn hình chöõ nhaät hoaëc caùc hình tam giaùc ñi qua chaân caùc coät thu seùt ñeàu ñöôïc baûo veä an toøan . 1.7.4.Tính toaùn kieåm tra phaïm vi baûo veä caùc ñænh thu seùt cho khu vöïc nhaø maùy a.Kieåm tra cho cao trình 20m khu vöïc toøa nhaø maùy : hx=20m ; h=60m ; LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 96 m hh hhhr x x x 48)2060 2060(60*6,1)(6,1 =+ −=+ −= b.Kieåm tra cho cao trình 8m khu vöïc nhaø ñieàu haønh : hx=8m ; h=60m ; m hh hhhr x x x 73)860 860(60*6,1)(6,1 =+ −=+ −= c.Kieåm tra phaïm vi baûo veä ñoâi coät (13-15) ; (14-16) ñeàu gioáng nhau Do hai coät coù ñoä cao khaùc nhau Xeùt ñieån hình coät 13 vaø coät 15 Ta coù : h2=24m :Chieàu cao cuûa coät 13 h1=60m :Chieàu cao cuûa coät 15 a=72m m h haa h h a a 8,28 60 2472 1 2/ 2 1 / ===⇒= Ñeå xaùc ñònh ñöôïc ñoä cao h’0 caàn baûo veä m p ahh 9,19 7 8,2824 7 / 2 / 0 =−=−= Vôùi a’ laø khoûang caùch giöõa hai coät thu seùt h’ vaø h2 Vaäy baùn kính baûo veä cuûa hai coät thu seùt ñöôïc xaùc ñònh nhö sau : Ñoä cao cuûa daây daãn : hx=16m mx hh hhhpr x x x 5,3)169,19 169,19(9,196,1)(.6,1 / 0 / 0/ 0 / 0 =+ −=+ −= m hh hhhr x x x 6,55)1660 1660(60*6,1)(6,1 1 1 115 =+ −=+ −= m hh hh hr x x x 7,7)1624 1624(24*6,1)(6,1 2 2 213 =+ −=+ −= Töø keát quûa tính toaùn ta nhaän thaáy khi ñaët kim thu seùt treân ñænh hai oáng khoùi nhaø maùy thì khu vöïc toøa nhaø maùy seõ ñöôïc baûo veä hoaøn toaøn vaø baûo veä ñöôïc caû phaàn bieán aùp 220KV. LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 97 Chöông 2 : THIEÁT KEÁ VAØ TÍNH TOAÙN HEÄ THOÁNG NOÁI ÑAÁT LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 98 2.1.GIÔÙI THIEÄU CHUNG Taùc duïng cuûa noái ñaát laø ñeå taûn doøng ñieän seùt vaø giöõ ñieän theá thaáp treân caùc vaät ñöôïc baûo veä . Noái ñaát cuûa heä thoáng thu seùt ñoùng vai troø quan troïng trong vieäc phaùt huy taùc duïng baûo veä heä thoáng thu seùt .Neáu noái ñaát khoâng ñaït yeâu caàu thì nhieàu khi haäu quaû coøn xaáu hôn laø khoâng ñaët heä thoáng thu seùt .Bôûi vì heä thoáng thu seùt vôùi ñoä cao vöôït haún ñoä cao cuûa coâng trình , coù taùc duïng caâu seùt vaøo coâng trình (nghóa laø xaùc xuaát seùt ñaùnh phuï thuoäc vaøo ñoä cao ), neáu toång trôû taûn xung cuûa heä thoáng noái ñaát khi taûn doøng seùt quaù cao ,ñieän aùp giaùn xung treân heä thoáng noái ñoù coù theå ñuû cao ñeå gaây neân hieän töôïng phoùng ñieän ngöôïc ñeán caùc boä phaän mang ñieän vaø caùc trang thieát bò cuûa traïm . Phoùng ñieän ngöôïc trong traïm seõ taïo neân nhöõng daïng soùng caét coù bieân ñoä vaø nhaát laø ñoä doác raát lôùn , raát nguy hieåm cho caùch ñieän doïc cuûa maùy bieán aùp ,trong noái ñaát ngöôøi ta phaân ra thaønh ba loïai . 1.Noái ñaát laøm vieäc :Nhaèm baûo ñaûm söï laøm vieäc bình thöôøng cuûa trang thieát bò hoaëc moät soá thieát bò mang ñieän trong caùc ñieàu kieän bình thöôøng vaø söï coá .Theo caùc cheá ñoä quy ñònh :noái ñaát ñieåm trung tính cuoän daây maùy phaùt , maùy bieán aùp coâng suaát vaø maùy buø , noái ñaát maùy bieán aùp ño löôøng …… 2.Noái ñaát an toaøn hay noái ñaát baûo veä : Coù nhieäm vuï baûo veä an toaøn cho ngöôøi phuïc vuï khi caùch ñieän cuûa trang thieát bò ñieän bò hö hoûng hay roø ræñoù laø noái ñaát voû maùy bieán aùp ,maùy phaùt ,caùc keát caáu kim loaïi coù mang ñieän .Noùi chung ñoù laø noái ñaát caùc boä phaän kim loaïi bình thöôøng coù ñieän theá baèng khoâng nhöng khi bò hoûng caùch ñieän hay roø ñieän thì chuùng coù ñieän theá khaùc khoâng . 3.Noái ñaát choáng seùt : Nhaèm taûn doøng ñieän seùt vaøo ñaát ñeå giöõ cho ñieän theá cuûa caùc phaàn töû ñöôïc noái ñaát khoâng quaù cao khi seùt ñaùnh vaøo traïm do ñoù traùnh ñöôïc hieän töôïng phoùng ñieän ngöôïc töø caùc boä phaän mang ñieän khaùc .Ñoù laø noái ñaát coät thu seùt , noái ñaát daây choáng seùt , noái ñaát caùc keát caáu kim loaïi coù theå bò seùt ñaùnh . Ñeå ñaûm baûo an toaøn cho ngöôøi vaän haønh , heä thoáng noái ñaát phaûi ñöôïc thieát keá sao cho ñieän aùp tieáp xuùc vaø ñieän aùp böôùc trong moïi ñieàu kòeân khoâng vöôït quaù trò soá nguy hieåm cho ngöôøi . Ñeå thoûa maõn yeâu caàu naøy ,phaûi coù bieän phaùp giaûm nhoû ñieän trôû tieáp ñaát R , phaûi coù bieän phaùp caân baèng theá trong khu vöïc gaàn thieát bò ñöôïc noái vaø taêng ñieän trôû ñoái vôùi doøng ñieän qua ngöôøi vaøo ñaát baèng caùch duøng ñeäm caùch ñieän , uûng , gaêng tay caùch ñieän . ñieän trôû taûn ôû taàn soá coâng nghieäp cuûa moät soá daïng ñieän cöïc thöôøng duøng ñöôïc xaùc ñònh theo caùc coâng thöùc sau: Loïai ñieän cöïc Coâng thöùc tính ñieän trôû taûn Ghi chuù Coïc choân noåi d l l R c c tt c 4 ln ..2π ρ= Neáu duøng saét goùc coù beà roäng b thì thay d=0,95b Coïc choân chìm     − ++= c cc c tt c lt lt d l l R 4 4 ln 2 12ln ..2π ρ Neáu duøng saét goùc coù beà roäng b thì thay d=0,95b 20 cltt += Thanh choân chìm 0 2 . ln ..2 td l l R t t tt t π ρ= Neáu duøng saét deïp coù beà roäng b thì thay d=0,5b Thanh hình xuyeán choân chìm     += 0 2 4 ln 8 ln ..2 t D d D D R ttt π π ρ Neáu duøng saét deïp coù beà roäng b thì thay d=0,5b D :ñöôøng kính hình xuyeán LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 99 Ñoái vôùi ñieän cöïc thanh ñaët naèm ngang boá trí theo nhöõng kieåu khaùc nhau coù theå duøng coâng thöùc toång quaùt sau ñeå tính ñieän trôû taûn ôû taàn soá coâng nghieäp moät caùch gaàn ñuùng 0 2 . ln ..2 td KL L R ttt π ρ= -L :Chieàu daøi toång cuûa ñieän cöïc (Neáu laø maïch voøng thì laáy baèng chu vi ) -d :Ñöôøng kính cuûa thanh duøng laøm ñieän cöïc – neáu duøng saét deïp thì thay d=0,5b, vôùi b laø beà roäng saét deïp . -t0 :Ñoä choân saâu -K :Heä soá phuï thuoäc caùch boá trí thanh ngang coù tính ñeán hieäu öùng maøn che ,ñöôïc cho trong baûng sau : Sô ñoà boá trí thanh 2 1 l l K 1 1,27 1,46 2,38 8,45 19,2 LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 100 1 1,5 2 3 4 5,53 5,81 6,42 8,17 10,40 Trò soá ño ñöôïc phaûi nhaân vôùi heä soá an toaøn goïi laø heä soá muøa (km) ñeå chuù yù ñeán khaû naêng taêng ñieän trôû suaát do söï thay ñoåi traïng thaùi cuûa ñaát khi thôøi tieát trong naêm thay ñoåi : mtt k.ñoρρ = Trong ñoù : - ttρ :Ñieän trôû suaát tính toaùn cuûa ñaát m.Ω - ñoρ :Ñieän trôû suaát cuûa ñaát ño ñöôïc m.Ω -km :Heä soá muøa ,phuï thuoäc vaøo loaïi noái ñaát , loïai ñieän cöïc , ñoä choân saâu . Trò soá cuûa noù ñöôïc tra trong baûng sau : Heä soá muøa km Loaïi noái ñaát Loaïi ñieän cöïc Ñoä choân saâu (m) Ñaát khoâ Ñaát aåm 0,5 4,5 6,5 Thanh ngang 0,8 1,6 3 Noái ñaát an toaøn vaø noái ñaát laøm vieäc Coïc thaúng ñöùng 0,8 1,4 2 0,5 1,4 1,8 Thanh ngang 0,8 1,25 1,45 Noái ñaát choáng seùt Coïc thaúng ñöùng 0,8 1,15 1,3 Noái ñaát coät ñieän thöïc chaát laø noái ñaát choáng seùt , laø moät bieän phaùp taêng cöôøng tính vaän haønh ñaûm baûo cuûa ñöôøng daây taûi ñieän khi coù quaù ñieän aùp khí quyeån . Ñeå hôïp lyù veà kyõ thuaät vaø kinh teá qui phaïm veà thieát keá ñöôøng daây taûi ñieän cao aùp quy ñònh tieâu chuaån noái ñaát coät ñieän theo ñieän trôû suaát cuûa ñaát nhö sau : BAÛNG TIEÂU CHUAÅN NOÁI ÑAÁT COÄT ÑIEÄN Ñieän trôû suaát cuûa ñaát m.Ω Ñieän trôû noái ñaát coät ñieän Ω 100≤ρ 10≤R 500100 << ρ 15≤R l2 l1 LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 101 1000500 ≤≤ ρ 20≤R ρ>1000 30≤R 2.2.TÍNH TOAÙN HEÄ THOÁNG NOÁI ÑAÁT Ñieän trôû taûn toång cuûa toaøn boä heä thoáng noái ñaát phaûi thoûa maõn yeâu caàu Ω≤ Ω≤+= 1 5,0 . nt nttn nttn R RR RRRnñ Qui ñònh Ω≤ 1ntR nhaèm taêng cöôøng an toaøn vaø döï phoøng cho caùc tröôøng hôïp khi noái ñaát töï nhieân coù thay ñoåi . 1.2.1.Thieát keá heä thoáng noái ñaát an toaøn a.Thieát keá vaø tính toaùn ñieän trôû noái ñaát töï nhieân : Phaàn noái ñaát saün coù caàn taän duïng laø caùc ñöôøng oáng kim loaïi ñöôïc choân ngaàm tieáp xuùc tröïc tieáp vôùi ñaát (tröø caùc oáng daãn caùc chaát deã chaùy ,deã noå ) voû caùp baèng chì choân ngaàm trong ñaát ,coät beâ toâng cuûa xaø , coät trong traïm vaø noái ñaát cuûa daây choáng seùt – coät ñieän cuûa caùc ñöôøng daây coù daây choáng seùt keùo ñeán taän xaø traïm . Trong ñeà taøi luaän aùn , do caùc thieát keá coù tính chaát giaû ñònh khoâng coù ñaày ñuû caùc soá lieäu veà caùc loïai noái ñaát töï nhieân khaùc neân chæ coù theå xeùt ñeán söï tham gia cuûa ñieän trôû noái ñaát cuûa heä thoáng ( daây choáng seùt – coät ) cuûa caùc ñöôøng daây truyeàn taûi noái vaøo traïm ,Rcs-c .Ñoù laø ñieän trôû ñaàu vaøo cuûa maïch ñieän thoâng soá taäp trung taïo neân bôûi ñieän trôû noái ñaát cuûa caùc coät ñieän vaø ñieän trôû taùc duïng cuûa ñoïan ñöôøng daây choáng seùt giöõa hai coät . Sô ñoà thay theá ñeå tính Rcs-c : + Rc :Ñieän trôû noái ñaát cuûa coät ñieän tôùi traïm Neáu ñieän trôû suaát cuûa ñaát trong khu vöïc naøy coù trò soá : m.500Ω<ρ thì choïn Rc=10Ω m.500Ω≥ρ thì choïn Rc=15Ω + Rcs :Ñieän trôû taùc duïng cuûa ñoïan daây choáng seùt trong moät khoûang vöôït * Xaùc ñònh ñieän trôû noái ñaát töï nhieân 220KV Coù 6 ñöôøng daây 220KV noái vaøo traïm cuûa nhaø maùy ñieän neân ñieän trôû noái ñaát töï nhieân cuûa traïm 220KVñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc : 6 )220( )220( KVccs KVtn R R −= Trong ñoù : Rcs Rcs Rcs Rc Rc Rc LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 102 Rcs-c : Ñieän trôû noái ñaát cuûa heä thoáng daây choáng seùt – coät cuûa caùc ñöôøng daây 220KV noái vaøo traïm 4 1 2 1 ++ =− cs c c ccs R R RR Ñoái vôùi nhöõng ñöôøng daây coù ñaët daây choáng seùt treân toaøn tuyeán soá coät coù ñaët daây choáng seùt m>20 : Trong ñoù : Rcs :Ñieän trôû taùc duïng cuûa ñoaïn daây choáng seùt trong khoaûng vöôït ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc : Rcs=k.r0. l -Km =1,6 (Khi ño luùc ñaát khoâ raùo ) -Trò soá ñieän trôû suaát cuûa ñaát ño ñöôïc luùc ñaát khoâ raùo mΩ= 395ñoρ mKmtt Ω===⇒ 632395*6,1. ñoρρ -Do mmtt Ω>Ω= 500632ρ neân ta choïn Ω= 15cR - l : Laø chieàu daøi trung bình cuûa khoaûng vöôït -Ñöôøng daây caáp 220KV coù l =300m -Ñöôøng daây coù hai daây choáng seùt loaïi TK-70 do ñoù ta suy ra Ω===⇒ Ω==⇒ 357,03,0*38,2*5,0.. /38,2;5,0 0 0 lrkR kmrk cs Ω===⇒ Ω= ++ = ++ =⇒ − − 365,0 6 19,2 6 19,2 4 1 357,0 15 2 1 15 4 1 2 1 )220( )220( )220( KVccs KVtn cs c c KVccs R R R R RR * Xaùc ñònh ñieän trôû noái ñaát töï nhieân 110KV Coù 6 ñöôøng daây 110KV noái vaøo traïm cuûa nhaø maùy ñieän neân ñieän trôû noái ñaát töï nhieân cuûa traïm 110KV ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc : 6 )110( )110( KVccs KVtn R R −= Trong ñoù : Rcs-c : Ñieän trôû noái ñaát cuûa heä thoáng daây choáng seùt – coät cuûa caùc ñöôøng daây 110KV noái vaøo traïm 4 1 2 1 ++ =− cs c c ccs R R RR Ñoái vôùi nhöõng ñöôøng daây coù ñaët daây choáng seùt treân toaøn tuyeán soá coät coù ñaët daây choáng seùt m>20 : Trong ñoù : Rcs :Ñieän trôû taùc duïng cuûa ñoaïn daây choáng seùt trong khoaûng vöôït ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc : Rcs=k.r0. l -Km =1,6 (Khi ño luùc ñaát khoâ raùo ) LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 103 -Trò soá ñieän trôû suaát cuûa ñaát ño ñöôïc luùc ñaát khoâ raùo mΩ= 395ñoρ mKmtt Ω===⇒ 632395*6,1. ñoρρ -Do mmtt Ω>Ω= 500632ρ neân ta choïn Ω= 15cR - l : Laø chieàu daøi trung bình cuûa khoaûng vöôït -Ñöôøng daây caáp 110KV coù l =200m -Ñöôøng daây coù hai daây choáng seùt loaïi TK-50 do ñoù ta suy ra Ω===⇒ Ω==⇒ 74,02,0*7,3*1.. /7,3;1 0 0 lrkR kmrk cs Ω===⇒ Ω= ++ = ++ =⇒ − − 5,0 6 98,2 6 98,2 4 1 74,0 15 2 1 15 4 1 2 1 )110( )110( )110( KVccs KVtn cs c c KVccs R R R R RR Ñieän trôû töï nhieân tnR cuûa toøan traïm ñöôïc xaùc ñònh nhö sau : Ω=+=+= 21,05,0365,0 5,0*365,0* )110()220( )110()220( KVtnKVtn KVtnKvtn tn RR RR R b.Thieát keá noái ñaát nhaân taïo Thieát keá maïch voøng ven chu vi nhaø maùy ctctc tc mv RnR RR R ηη .. . += Trong ñoù : -nc :Soá coïc - tc ηη , :Laø heä soá söû duïng cuûa coïc vaø thanh ôû taàn soá coâng nghieäp .(tra baûng ) -Rt : Ñieän trôû cuûa maïch voøng thanh -Rc :Ñieän trôû taûn cuûa 1 coïc . * Tính Rt : Choïn thanh noái ñaát laø thanh theùp troøn coù caùc thoâng soá : -Ñöôøng kính cuûa thanh d=0,02m. -Ñoä choân saâu t0 =0,8m. -Chieàu daøi ven chu vi ml 2801 = -Chieàu roäng ven chu vi ml 1952 = ⇒ Chu vi maïch voøng mlll 950)195280(2)(2 21 =+=+= Coâng thöùc tính maïch voøng thanh : 0 2 ln. .2 dt Kl l R ttt π ρ= Trong ñoù : mKtt Ω=== 632395.6,1. ñothanh muøa ρρ K : Heä soá hình daùng cuûa maïch voøng , phuï thuoäc vaøo tyû soá 2 1 l l Quan heä K= )( 2 1 l lf cho trong baûng döôùi ñaây : LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 104 2 1 l l 1 1,5 2 3 4 K 5,53 5,81 6,42 8,17 10,4 Ta coù : 44,1 195 280 2 1 == l l Duøng phöông phaùp noäi suy ta tính ñöôïc : 7764,5)53,581,5( 15,1 144,153,5 =−− −+=K Rt : Ñieän trôû cuûa maïch voøng thanh Ω===⇒ 08,2 8,0*02,0 950*7764,5ln 950.14,3.2 632 . .ln ..2 2 0 2 td lK l R ttt π ρ * Tính Rc : Duøng theùp troøn coù caùc thoâng soá : -Ñöôøng kính cuûa thanh dc=3cm=0,03m. -Ñoä choân saâu t0 =0,8m. -Choïn chieàu daøi coïc mlc 3= m l tt c 3,2 2 38,0 20 =+=+=⇒ -Coâng thöùc tính ñieän trôû coïc : ) 4 4 ln 2 12.(ln .2 c c c c c tt c lt lt d l l R − ++= π ρ Trong ñoù : Kmuøa coïc : =1,4 Heä soá muøa cuûa ñaát ñoái vôùi coïc trong ñieàu keän ñaát khoâ (Tra baûng) mKtt Ω=== 553395.4,1. ñocoïc muøa ρρ Ω= − ++=− ++=⇒ 45,165 ) 33,2*4 33,2*4ln 2 1 03,0 3*2(ln 3*14,3*2 553) 4 4 ln 2 12.(ln .2 c c c c c tt c lt lt d l l R π ρ Vaäy ñieän trôû maïch voøng ven chu vi nhaø maùy ñöôïc tính toå hôïp: ctctc tc mv RnR RR R ηη .. . += Trong ñoù : nc =200 (Choïn 200 coïc raûi ñeàu ven chu vi ) 34,0=tη Heä soá söû duïng cuûa thanh . 62,0=cη Heä soá söû duïng cuûa coïc. Ω=+=+=⇒ 10,162,0*08,2*20034,0*45,165 08,2*45,165 .. . ctctc tc mv RnR RR R ηη LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 105 c.Tính ñieän trôû noái ñaát boå sung Ñeå giaûm toång trôû taûn xung cuûa heä thoáng noái ñaát hay giaûm ñieän trôû giaùng xung xuoáng döôùi möùc nguy hieåm cho caùch ñieän traïm thì ngay taïi choã noái ñaát cuûa kim thu seùt vaø daây choáng seùt vaøo heä thoáng noái ñaát cuûa traïm ta phaûi ñaët theâm ñieän trôû noái ñaát boå sung . Taùc duïng chính cuûa noái ñaát boå sung laø ñeå taûn doøng ñieän seùt moät caùch coù hieäu quaû traùnh xaûy ra hieän töôïng phoùng ñieän ngöôïc neân ñöôïc thöïc hieän theo hình thöùc noái ñaát taäp trung .Taïi moät vò trí noái ñaát boå sung ta ñaët hai tia moãi tia daøi 15m vaø coù ba coïc ôû moãi tia . Toaøn boä noái ñaát boå sung naøy cuõng tham gia taûn doøng ñieän chaïm ñaát neân cuõng coù theå coi chuùng nhö laø moät phaàn töû cuûa noái ñaát an toaøn . Trong ñoù ta choïn : - mlc 3= (Chieàu daøi coïc thu seùt) -a=6m (Khoaûng caùch giöõa hai coïc thu seùt ) - mlt 15= (Chieàu daøi thanh) -d=0,02m (Ñöôøng kính thanh troøn ) -t0 =0,8m (Ñoä choân saâu ) Ñieän trôû cuûa moät tia ñöôïc tính theo coâng thöùc : 0 2 ln ..2 dt l l R t t tt t π ρ= Trong ñoù : Ω==⇒ Ω=== 04,64) 02,0*8,0 15(ln 15*14,3*2 632 632395*6,1. 2 t tt R mk ñothanh muøa ρρ ÔÛ muïc (b) ta ñaõ tính ñöôïc ñieän trôû cuûa coïc laø : Ω= 45,165cR Ñieän trôû boå sung taïi moät vò trí ñaët noái ñaát ñöôïc tính bôûi coâng thöùc nhö sau : ctctc ct t bs RnR RR n R ηηη += * 1 Vôùi : -Rt =64,04Ω Ñieän trôû taûn cuûa moät thanh -Rc =165,45Ω Ñieän trôû taûn cuûa moät coïc -nt =2 Soá tia -nc=3 Soá coïc trong moät tia - 92,0=tη Heä soá söû duïng cuûa thanh noái theo hình tia - 88,0=cη Heä soá söû duïng cuûa coïc noái theo hình tia - 1=η Heä soá söû duïng daïng noái ñaát boå sung ôû taàn soá coâng nghieäp Ω=+=⇒ 489,1688,0*04,64*392,0*45,165 45,165*04,64* 1*2 1 bsR 6m 15m 15m LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 106 Ñieän trôû taûn xoay chieàu cuûa toøan boä noái ñaát boå sung ñöôïc tính nhö sau: m R R bsbs =∑ Vôùi m : Laø ñieåm ñaët noái ñaát boå sung cuûa toaøn traïm bao goàm noái ñaát boå sung cuûa caùc kim thu seùt , coät thu seùt vaø caùc daây choáng seùt noái vaøo maïch voøng traïm , ôû ñaây vôùi m=23 vò trí (Ñuùng vôùi baûn veõ). Ω===∑⇒ 72,023 489,16 m R R bsbs Vaäy ñieän trôû taûn cuûa toaøn boä heä thoáng noái ñaát nhaân taïo Ω=+=∑+ ∑=⇒ ∑= 44,0 72,010,1 72,0*10,1. // bsmv bsmv nt bsmvnt RR RR R RRR Ñieän trôû taûn xoay chieàu cuûa toaøn boä heä thoáng ñöôïc xaùc ñònh nhö sau : Ω<Ω=⇒ Ω=+=+= 5,0142,0 142,0 44,021,0 44,0*21,0 nñ nñ R RR RRR nttn nttn Nhö vaäy heä thoáng noái ñaát an toaøn thoûa maõn ñieàu kieän an toaøn 1.2.2.Kieåm tra heä thoáng noái ñaát theo yeâu caàu choáng seùt Heä thoáng noái ñaát cuûa nhaø maùy thöïc hieän hai nhieäm vuï laø :noái ñaát an toaøn vaø noái ñaát choáng seùt , toång trôû xung cuûa heä thoáng noát ñaát ñöôïc tính gaàn ñuùng theo caùc giaû thieát . Xem nhö coù noái ñaát boå sung döôùi chaân coät thu seùt tröïc tieáp bò seùt ñaùnh vaø maïch voøng ven chu vi traïm tham gia vaøo vieäc taûn doøng ñieän seùt (boû qua taùc duïng cuûa noái ñaát boå sung ôû caùc coät khaùc khoâng bò seùt ñaùnh ,boû qua taùc duïng cuûa löôùi noái ñaát caân baèng , boû qua taùc duïng cuûa noái ñaát töï nhieân ). Boû qua hieäu öùng maøn che giöõa caùc noái ñaát boå sung vaø maïch voøng noái ñaát cuûa traïm (do maïch voøng cuûa traïm raûi ra trong moät khu vöïc roäng ). Boû qua hieän töôïng phoùng ñieän tia löûa trong ñaát ,chæ keå ñeán aûnh höôûng cuûa ñieän caûm cuûa mach voøng noái ñaát . Vôùi nhöõng giaû thieát naøy , vieäc tính toaùn toång trôû xung cuûa heä thoáng noái ñaát seõ ñôn giaûn hôn . Coù theå thöïc hieän baèng phöông phaùp giaûi tích keát quaû tính toaùn seõ lôùn hôn keát quaû thöïc teá vaø nhö vaäy seõ nghieâng veà phía an toaøn . Toång trôû xung ñaàu vaøo coù daïng toång quaùt sau : ),0( ),0(. ),0( * * ñs ñs ñs τ ττ ZR ZRZ bs bs +=∑ Trong ñoù : Z ),0( ñsτ :Laø toång trôû xung ñaàu vaøo (t=0 nôi doøng seùt ñi vaøo heä thoáng noái ñaát ,khi doøng seùt qua trò soá cöïc ñaïi thì t= ñsτ ). Toång trôû xung ñaàu vaøo cuûa heä thoáng noái ñaát ñaït trò soá cöïc ñaïi gaàn ñuùng vaøo luùc doøng seùt qua trò soá coù t= ñsτ : LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 107 ∑ + ++=∑ − K X mv mvbs mvbs X eR RR RRZ K 2 .)( * ** ** cos 1 .2),0( 2 * bs * mv T ñs R R 1 ñsτ π τ (*) Trong ñoù : - ** ; bsmv RR : Laø ñieän trôû taûn oån ñònh cuûa maïch voøng noái ñaát vaø noái ñaát boå sung ñaõ ñöôïc quy ñoåi veà muøa möa . a.Xaùc ñònh ñieän trôû taûn oán ñònh cuûa maïch voøng noái ñaát quy ñoåi veà muøa möa ( *mvR ) Coâng thöùc tính : ctctc tc mv RnR RRR ηη ** ** * += Trong ñoù : t t tt c c cc k kRR k kRR / * / * ; == nc =200 (Choïn 200 coïc raûi ñeàu ven chu vi ) 34,0=tη Heä soá söû duïng cuûa thanh . 62,0=cη Heä soá söû duïng cuûa coïc. Vôùi Rc=165,45Ω ,Rt =2,08Ω :Ñieän trôû taûn cuûa coïc vaø thanh trong muøa khoâ (ñaõ ñöôïc tính trong phaàn noái ñaát an toaøn) Kc ,Kt :Heä soá muøa cuûa coïc vaø thanh trong noái ñaát an toaøn muøa khoâ // , tc KK :Heä soá muøa cuûa coïc vaø thanh trong noâi ñaát an toaøn muøa möa Ta tra baûng : Kc=1,4 Kt=1,6 25,1 15,1 / / = = t c K K Ω=+=⇒ Ω===⇒ Ω===⇒ 89,0 62,0*625,1*20034,0*91,135 625,1*91,135 625,1 6,1 25,1.08,2 91,135 4,1 15,1.45,165 * / * / * mv t t tt c c cc R k kRR k kRR b.Xaùc ñònh ñieän trôû taûn oán ñònh cuûa noái ñaát boå sung quy ñoåi veà muøa möa ( *bsR ) Coâng thöùc tính : ctctc tc t bs RnR RRx n R ηηη ** ** * 1 += LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 108 Trong ñoù : t t tt c c cc k kRR k kRR / * / * ; == -nt =2 Soá tia -nc=3 Soá coïc trong moät tia - 92,0=tη Heä soá söû duïng cuûa thanh noái theo hình tia - 88,0=cη Heä soá söû duïng cuûa coïc noái theo hình tia - 1=η Heä soá söû duïng daïng noái ñaát boå sung ôû taàn soá coâng nghieäp Vôùi Rc=165,45Ω ,Rt =64,04Ω :Ñieän trôû taûn cuûa coïc vaø thanh trong muøa khoâ (ñaõ ñöôïc tính trong phaàn noái ñaát an toaøn) Kc ,Kt :Heä soá muøa cuûa coïc vaø thanh trong noái ñaát an toaøn muøa khoâ // , tc KK :Heä soá muøa cuûa coïc vaø thanh trong noâi ñaát an toaøn muøa möa Ta tra baûng : Kc=1,4 Kt=1,6 25,1 15,1 / / = = t c K K Ω=+=⇒ Ω===⇒ Ω===⇒ 22,13 88,0*03,50*392,0*91,135 03,50*91,135 1*2 1 03,50 6,1 25,1.04,64 91,135 4,1 15,1.45,165 * / * / * xR k kRR k kRR bs t t tt c c cc c.Xaùc ñònh toång trôû xung cuûa thaønh phaàn quaù ñoä Sô ñoà thay theá tính toång trôû xung cuûa heä thoáng noái ñaát traïm phaân phoái ñieän : Is L ' G ' l' L ' L ' G ' G ' G ' G ' LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 109 *Tính ñieän caûm toång L: Aùp duïng coâng thöùc : /0// . 2 . l L lLL == )/()31,0(ln2,0 / 0 mHr lL µ−= Trong ñoù : mll 475 2 950 2 / === Nöõa chu vi maïch voøng )(01,0 2 )(02,0 2 mmdr === Baùn kính thanh noái ñaát maïch voøng HlLL mHL µ µ 38,496475* 2 09,2 2 )/(09,2)031, 01,0 475(ln2,0 /0 0 ===⇒ =−=⇒ *Tính ñieän daãn toång Go : Aùp duïng coâng thöùc : /0 // 2. lGlGG == Ω===⇒ Ω=== 114,1475*0012,0*22 )1(0012,0 475*89,0*2 1 .*2 1 / 0 /*0 lGG mlR G mv *Xaùc ñònh haèng soá thôøi gian (T1) : Thôøi gian ñaàu soùng )(5 sµτ =ñs sGLT µπ 85,5514,3 14,1*38,496. 221 ===⇒ Giaûi phöông trình sieâu vieät : 0067,00* * =+=+ KKK bs mv K XtgXhayXR RtgX XK :Laø ngieäm cuûa phöông trình sieâu vieät , nghieäm cuûa phöông trình naøy chæ choïn tôùi giaù trò XK thoûa ñieàu kieän sau ñaây : 829,17 5 85,55*14,3*3**33.)( 2 1 2 2 ==≤⇒≤ ñs1 ñs T τ πτ π TXX KK Ñeå giaûi phöông trình sieâu vieät ta duøng phöông phaùp laäp trình ngoân ngöõ pascalvaø keát qua tính toaùn ta ñöôïc baûng sau : Chöông trình Pascal ñöôïc vieát nhö sau : Program GIAI-PHUONG –TRINH-SIEU-VIET; Var x,y,T1,Xk,a:real; b,c:integer; begin write(‘nhap T1=’); readln(T1); Xk:=sqrt(3*T1/5*sqr(pi)); LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 110 write(‘nhap a=’); readln(a); for b:=0 to 10 do for c:=1 to 9999 do begin x:=(2*b+1)*pi/2+0.0001*c*pi/2; y:=(sin(x)/cos(x)+a*x); if((-0.0001<=y)and(y<=0.0001)and(x<=Xk))then writeln(‘x=’,x:8:4,’y=’,y:8:4,’Xk=’,Xk); end; readln; end; Baûng tính toaùn caùc thoâng soá : Ñaët : D R R BF C DXCeBx X A bs mv k Ak + ===== − * *2 2 ;1;)cos(;;)( 1 ñs T τ π 0673,0 22,13 89,0 * * == bs mv R R Xk Phaûi ñoåi veà ñoä Xk A B C D F 2,9440 0,081879 0,92138 -0,98054 1,04008 0,832 5,9015 0,329021 0,71962 0,928038 1,16109 0,585 8,8814 0,745180 0,47464 -0,85596 1,36487 0,331 11,8842 1,334252 0,26335 0,77620 1,65978 0,152 14,9150 2,101574 0,12226 -0,70173 2,03076 0,058 ∑F = 1,958 Vaäy töø (*) suy ra ∑ + ++=∑ − K X mv mvbs mvbs X eR RR RRZ K 2 .)( * ** ** cos 1 .2),0( 2 * bs * mv T ñs R R 1 ñsτ π τ (*) Ω=++= ++=∑⇒ ∑ 319,4958,1*89,0*2 89,022,13 89,0*22,13 .2),0( *** ** kmv mvbs mvbs FR RR RRZ ñsτ Ñeå khoâng xaûy ra hö hoûng caùch ñieän cuûa trang thieát bò ñieän hoaëc gaây neân hieän töôïng phoùng ñieän ngöôïc ñeán boä phaän mang ñieän thì ñieän aùp giaùng cöïc ñaïi treân toång trôû xung phaûi thoûa ñieàu kieän : )5,0(),0(* UZI s <∑ ñsτ LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 111 Maët khaùc heä thoáng noái ñaát cuûa traïm 110KV vaø 220Kvnoái chung vôùi nhau neân ta chæ caàn kieåm tra vôùi U(0,5) cuûa traïm 110KV (Giaù trò naøy ñöôïc cho trong taøi lieäu : U(0,5) =660KV) laø ñieän aùp cuûa chuoãi söù ôû caáp ñieän aùp 110KV. Trong ñoù : Is :Laø bieân ñoä cuûa doøng ñieän seùt ôû ñaàu vaøo cuûa heä thoáng noái ñaát ,vôùi doøng ñieän seùt tính toaùn coù daïng xieân goùc coù ñoä doùc a( )/ sKA µ khoâng ñoåi ,thôøi gian ñaàu soùng )( sµτ ñs khoâng ñoåi vaø bieân ñoä Is (KA) khoâng ñoåi. Theo qui phaïm choáng seùt cho trang thieát bò ñieän hieän haønh thì : Is =150(KA) ; a=30( )/ sKA µ ⇒ )(5 sµτ =ñs Vôùi Ω=∑ 319,4),0( ñsτZ Laø toång trôû xung ñaàu vaøo cuûa heä thoáng noái ñaát Ñieän aùp xung taïi traïm: Uxng= KVUKVZI s 66085,647319,4*150),0(* )5,0( =<==∑ ñsτ Vaäy heä thoáng noái ñaát treân thoûa maõn ñieàu kieän noái ñaát choáng seùt . LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY HUYØNH QUANG MINH 112 Taøi lieäu tham khaûo 1. Huyønh Nhôn , Thieát keá nhaø maùy ñieän vaø traïm bieán aùp , Nhaø xuaát baûn Ñaïi Hoïc Baùch Khoa TPHCM. 2. Nguyeãn Höõu Khaùi , Thieát keá nhaø maùy ñieän vaø traïm bieán aùp , Nhaø xuaát baûn khoa hoïc kyõ thuaät , 1998. 3. Hoaøng Vieät , Giaùo trình choáng seùt vaø noái ñaát trong heä thoáng ñieän 4. Caùc luaän aùn thieát keá toát nghieäp cuûa sinh vieân ngaønh ñieän coâng nghieäp cuûa tröôøng ÑHDLKTCN TPHCM. 5. Giaùo trình heä thoáng ñieän 2 , Ñaïi hoïc Baùch khoa TPHCM ,1980. ._.