[Free] Thiết kế phần điện cho nhà máy nhiệt điện

ồm hệ thống và tất cả các máy phát của nhà máy điện thiết kế.
Sơ đồ thay thế:
Do tính đối xứng với điểm ngắn mạch nên ta có:
X1 = XHT + .XD = 0,053 + 0,0264 = 0,0794
X2 = XC(B1) // XC(B2) = = 0,036
X3 = (XH(B1) + XF1) // (XH(B2) + XF2)= = 0,161
X4 =
Ghép các nguồn E12 và E34 ta có:
X5 = X3 // X4 = = 0,08
X6 = X2 + X5 = 0,036 + 0,08 = 0,116
Sơ đồ rút gọn:
- Điện kháng tính toán từ phía hệ thống đến điểm ngắn mạch N1 là:
XTTHT = X1. = 0,0794. = 1,191
Tra đường cong tính toán ta có:
I*(0) = 0,85
I*(¥) = 0,925
+ Đổi ra hệ đơn vị có tên ta được:
I”HT(0) = I*(0). = 0,85. = 3,2 kA
I”HT(¥) = I*(¥). = 0,925. = 3,48 kA
- Điện kháng tính toán phía nhà máy đến điểm ngắn mạch N1 là:
XTTNM = X6. = 0,116. = 0,365
Tra đường cong tính toán ta có:
I* (0) = 2,8
I* (¥) = 2,1
+ Đổi ra hệ đơn vị có tên ta được:
I”NM(0) = I*(0). = 2,8. = 2,214 kA
I”NM(¥) = I*(¥). = 2,1. = 1,6 kA
* Dòng ngắn mạch tổng tại N1:
I”N1(0) = I”HT(0) + I”NM(0) = 3,2 + 2,214 = 5,414 kA
I”N1(¥) = I”HT(¥) + I”NM(¥) = 3,48 + 1,66 = 5,14 kA
+ Dòng điện xung kích
ixkN1 = .kxk.I”N1(0) = .1,8.5,14 = 13,78 kA
2. Tính dòng ngắn mạch tại điểm N2
Ở cấp điện áp 110kV, tương tự như cấp điện áp 220kV nguồn cung cấp gồm tất cả các máy phát điện của nhà máy thiết kế và hệ thống.
Sơ đồ thay thế:
Ngắn mạch tại điểm N2 có tính chất đối xứng, các điện kháng được tính toán như khi ngắn mạch tại điểm N1. Sử dụng lại các kết quả tính toán điểm N1 ta có
Ghép các nguồn F12 và F34 ta có:
X7 = X1 + X2 = 0,0794 + 0,036 = 0,1154
Sơ đồ rút gọn:
- Điện kháng tính toán từ phía hệ thống đến điểm ngắn mạch N2 là:
XttHT = X7. = 0,1154. = 1,731
Tra đường cong tính toán ta có:
I* (0) = 0,56
I* (¥) = 0,62
+ Đổi ra hệ đơn vị có tên ta được:
I”HT(0) = I*(0). = 0,56. = 4,22 kA
I”HT(¥) = I*(¥). = 0,62. = 4,67 kA
- Điện kháng tính toán phía nhà máy đến điểm ngắn mạch N2 là:
XTTNM = X5. = 0,08. = 0,252
Tra đường cong tính toán ta có:
I* (0) = 4
I* (¥) = 2,4
+ Đổi ra hệ đơn vị có tên ta được:
I”NM(0) = I*(0). = 4. = 6,325 kA
I”NM(¥) = I*(¥). = 2,4. = 3,795 kA
* Dòng ngắn mạch tổng tại N2:
I”N2(0) = I”HT(0) + I”NM(0) = 4,22 + 6,325 = 10,545 kA
I”N2(¥) = I”HT(¥) + I”NM(¥) = 4,67 + 3,795 = 8,465 kA
+ Dòng điện xung kích
ixkN2 = .kxk.I”N2 = .1,8.10,545 = 16,84 kA
3. Tính dòng ngắn mạch tại điểm N3
Tính ngắn mạch tại điểm N3 nhằm chọn khí cụ điện mạch máy phát. Nguồn cung cấp gồm hệ thống và các máy phát của nhà máy thiết kế trừ máy phát F1
Sơ đồ thay thế
Ta có: X8 = X4 // (XH1 nt XF)
=
Biến đổi Y(X7, X8, XH1) ® (X9, X10) bỏ nhánh cân bằng
X9 = X7 + XH1 +
= 0,1154 + 0,128 + = 0,381
X10 = X8 + XH1 +
= 0,107 + 0,128 + = 0,353
Sơ đồ đơn giản
Điện kháng tính toán của nhánh hệ thống
XttHT = X9. = 0,381. = 5,715 > 3
Dòng ngắn mạch phía hệ thống cung cấp:
I”N3(0) = I”N3(¥) = = 14,43 kA
- Điện kháng tính toán phía nhà máy:
XTTNM = X10. = 0,353. = 0,83
Tra đường cong tính toán ta có:
I* (0) = 1,21
I* (¥) = 1,32
+ Dòng ngắn mạch phía nhà máy cung cấp:
I”NM(0) = I*(0). = 1,21. = 15,72 kA
I”NM(¥) = I*(¥). = 1,32. = 17,14 kA
* Dòng ngắn mạch tổng tại N3:
I”N3(0) = I”HT(0) + I”NM(0) = 14,43 + 15,72 = 30,15 kA
I”N3(¥) = I”HT(¥) + I”NM(¥) = 14,43 + 17,14 = 31,57 kA
+ Dòng điện xung kích
ixkN3 = .kxk.I”N3 = .1,8.30,15 = 76,75 kA
4. Tính dòng ngắn mạch tại điểm N3 ¢
Nguồn cung cấp chỉ gồm máy phát F1
Sơ đồ thay thế
- Điện kháng tính toán của nhánh nhà máy:
XttNM = XF. = 0,194. = 0,153
Tra đường cong tính toán ta có:
I* (0) = 6,8
I* (¥) = 2,68
+ Dòng ngắn mạch phía nhà máy cung cấp:
I”NM(0) = I*(0). = 6,8. = 29,44 kA
I”NM(¥) = I*(¥). = 2,68. = 11,6 kA
+ Dòng điện xung kích:ngắn mạch đầu cực máy phát lấy kxk=1,9
ixkN’3 = .kxk.I”N3 = .1,9.29,44 = 79,1 kA
5. Tính dòng ngắn mạch tại điểm N4
Nhằm chọn khí cụ điện mạch tự dùng và mạch phụ tải điện áp máy phát. Nguồn cung cấp gồm hệ thống và tất cả các máy phát của nhà máy điện thiết kế. Do đó ta có:
I”N4(0) = I”N3 + I”N3’ = 30,15 + 29,44 = 59,59 kA
I”N4(¥) = I”N3 + I”N3’ = 31,57 + 11,6 = 43,17 kA
+ Dòng điện xung kích
ixkN4 = .kxk.I”N4 = .1,9.59,59 = 160,12 kA
Vậy ta có bảng kết quả tính toán ngắn mạch cho phương án 1.
Cấp đ/a(kV)
điểm n.m
I0” (kA)
I (¥)” (kA)
ixk (kA)
220
N1
5,414
5,14
13,78
110
N2
10,545
8,465
26,84
10,5
N3
30,15
31,57
76,75
N3’
29,44
11,6
79,1
N4
59,59
43,17
160,12
4.2.Phương án 2
4.2.1. Chọn các điểm ngắn mạch
Chọn điểm ngắn mạch N1: Để chọn khí cụ điện phía 220kV có nguồn cung cấp là nhà máy điện và hệ thống.
Chọn điểm ngắn mạch N2: để chọn khí cụ điện cho mạch 110kV có nguồn cung cấp là nhà máy điện và hệ thống.
Chọn điểm ngắn mạch N3: để chọn khí cụ điện cho mạch hạ áp của máy biến áp liên lạc coi như F2 nghỉ, nguồn cung cấp là các máy phát điện khác và hệ thống.
Chọn điểm ngắn mạch N3¢: Khi tính toán chỉ kể thành phần do F2 cung cấp.
Điểm ngắn mạch N4 để chọn khí cụ điện cho mạch tự dùng, thực ra có thể lấy IN4 = IN3 + IN3’.
4.2.2. Tính điện kháng các phần tử
· Điện kháng của hệ thống
XHT = X*HT. = 0,053
.XD = = 0,0264
· Điện kháng máy phát.
XF = X’d.= 0,153. = 0,194
· Điện kháng của máy biến áp hai cuộn dây
= 0,131
= 0,1375
· Điện kháng của máy biến áp tự ngẫu B1, B2:
+ Điện kháng cuộn cao áp:
XC =
= = 0,0718
+ Điện kháng cuộn trung áp
XT =
= = -0,003 » 0
+ Điện kháng cuộn hạ áp
XH =
= = 0,128
Sơ đồ thay thế tính toán ngắn mạch.
4.2.3. Tính toán ngắn mạch theo điểm
1. Tính dòng ngắn mạch tại N1
Do tính đối xứng với điểm ngắn mạch nên ta có:
X1 = XHT +. XD = 0,053 + 0,0264 = 0,0794
X2 = = = 0,036
X3 = (XF1 nt XH1)//(XH2 nt XF2) = = 0,161
X4 = XB4 + XF4 = X5 = XB3 + XF3 = 0,131 + 0,194 = 0,325
Ghép // F1,2; F3 rồi nt X2 ta có sơ đồ rút gọn:
X
F4
F
1,2
2
X
4
3
1
X
X
X
5
HT
F
3
X6 = (X5 // X3 ) nt X2= + 0,036= 0,143
Ghép // X4 ta được sơ đồ rút gọn:
X7 = X6 // X4 = = 0,1
- Điện kháng tính toán của nhánh hệ thống:
XNHT = X1.= 0,0794 . = 1,191
Tra đường cong tính toán ta có:
I* (0) = 0,77
I* (¥) = 0,925
+ Dòng ngắn mạch phía hệ thống cung cấp:
I”HT(0) = I*(0). = 0,77. = 2,9 kA
I”HT(¥) = I*(¥). = 0,925. = 3,48 kA
- Điện kháng tính toán phía nhà máy:
XTTNM = X7. = 0,1. = 0,315
Tra đường cong tính toán ta có:
I* (0) = 3,25
I* (¥) = 2,25
+ Dòng ngắn mạch phía nhà máy cung cấp:
I”NM(0) = I*(0). = 3,25. = 2,57 kA
I”NM(¥) = I*(¥). = 2,3 = 1,78 kA
* Dòng ngắn mạch tổng tại N1:
I”N1(0) = I”HT(0) + I”NM(0) = 2,57 + 2,9 = 5,47 kA
I”N1(¥) = I”HT(¥) + I”NM(¥) = 1,78 + 3,48 = 5,26 kA
+ Dòng điện xung kích
ixkN1 = .kxk.I”N1(0) = .1,8.5,47 = 13,92 kA
2. Tính dòng ngắn mạch tại điểm N2
Theo kết quả tính toán và biến đổi sơ đồ ứng với điểm ngắn mạch N1 ta có sơ đồ rút gọn với điểm N2 như sau:
Ghép F1,2 // F3 ta có:
X8 = X3 // X5 = = 0,107
Biến đổi Y(X1, X2, X4) ® (X9, X10) bỏ qua điện kháng cân bằng ta được:
X9 = X1 + X2 +
= 0,0794 + 0,036 + = 0,124
X10 = X2 + X4 +
= 0,325 + 0,036 + = 0,508
Ghép F123 // F4:
X11 = X10 // X8 = = 0,088
Vậy ta có sơ đồ rút gọn sau cùng:
Điện kháng tính toán của nhánh hệ thống:
XttHT = X9. = 0,124. = 1,86
Tra đường cong tính toán:
I* (0) = 0,525
I* (¥) = 0,578
+ Dòng ngắn mạch phía hệ thống cung cấp:
I”NM(0) = I*(0). = 0,525. = 3,95 kA
I”NM(¥) = I*(¥). = 0,578. = 4,35 kA
- Điện kháng tính toán phía nhà máy:
XTTNM = X11. = 0,088. = 0,277
Tra đường cong tính toán ta có:
I* (0) = 3,65
I* (¥) = 2,33
+ Dòng ngắn mạch phía nhà máy cung cấp:
I”NM(0) = I*(0). = 3,65. = 5,77 kA
I”NM(¥) = I*(¥). = 2,33. = 3,68 kA
* Dòng ngắn mạch tổng tại N2:
I