Bài giảng Hệ thống điện - Chương 5: Sơ đồ cấu trúc & Sơ đồ nối điện

SƠ ĐỒ CẤU TRÚC & SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN Chương VI. KHÁI NIỆMSơ đồ cấu trúcLà hình vẽ diễn tả sự liên quan giữa nguồn, tải và hệ thống điệnSơ đồ nối điệnLà hình vẽ biểu diễn quan hệ giữa các thiết bị, khí cụ điện có nhiệm vụ nhận điện từ các nguồn điện để cung cấp phân phối cho các phụ tải cùng một cấp điện ápI. KHÁI NIỆM* Các định nghĩa Các mạch ( lộ )NguồnTảiHệ thốngMF,MBA, đường dâyĐường dây,MBACác NMĐTBA trung gianThanh gĩpĐiểm nút, nơi đấu nối các mạch với nhauII. SƠ ĐỒ CẤU TRÚCLà hình vẽ diễn tả sự liên quan giữa nguồn, tải và HTĐ* Các yêu cầu chính khi chọn sơ đồ cấu trúc 1. Có tính khả thi2. Đảm bảo liên hệ chặt chẽ giữa các cấp điện áp đặc biệt với hệ thống khi bình thường cũng như cưỡng bức3. Tổn hao qua máy biến áp bé, tránh trường hợp cung cấp cho phụ tải qua 2 lần biến áp không cần thiết 4. Vốn đầu tư hợp lý, chiếm diện tích càng bé càng tốt 5. Có khả năng phát triển trong tương lai gần, không cần thay cấu trúc đã chọn Có thể có nhiều cấu trúc khác nhau, để chọn phương án nào cần cân nhắc các khía cạnh sau :II. SƠ ĐỒ CẤU TRÚC- Số lượng máy biến áp - Tổng công suất các máy biến áp - Tổng vốn đầu tư mua máy biến áp - Tổn hao điện năng tổng qua các máy biến áp 1 - Sơ đồ cấu trúc NMĐPhụ thuộc vào số lượng MF, công suất MF, điện áp của hệ thống, phụ tải ở các cấp điện áp tương ứng có thể có nhiều dạng sơ đồ cấu trúc khác nhau.Cấu trúc NMĐUC = UHT , UH = UMFUC = UHT , UH  UMFUC  UHTa ) UC = UHT , UH = UMFpUH = UFmqUHT = UCHTUTa ) UC = UHT , UH = UMFHTUHT = UCUTpqSH  10 .SMFBT1 : Nhà máy điện có 4 máy phát SF = 100 MVA, UF = 10,5 kV có nhiệm vụ cung cấp cho các phụ tải sau :U = 110 kV, Smax / Smin = 180 / 120 MVA U = 35 kV, Smax / Smin = 200 / 140 MVAU = 10,5 kV, Smax / Smin = 60 / 40 MVA Hãy vẽ tất cả các sơ đồ cấu trúc của NMĐ trên.Bài tậpb ) UC = UHT , UH  UMFpUHT = UCUH ≠ UFqHTUTHTUHT = UCUTpqb ) UC = UHT , UH  UMFUHc ) UC  UHTHTUHT UT UCc ) UC  UHTUHT HTUTUCUH = UF2 - Sơ đồ cấu trúc TBAPhụ thuộc vào phụ tải và các cấp điện áp có thể có nhiều dạng sơ đồ cấu trúc khác nhau.Cấu trúc TBAQua MBA giảm dần từ UC xuốngQua MBA tự ngẫuQua MBA 2 cuộn dây cho từng cấp điện ápQua MBA 3 cuộn dâya ) Qua MBA tự ngẫuHTUC UT UH SHST- Sử dụng MBA tự ngẫu khi UT  110KVb ) Qua MBA 3 cuộn dâyUC UT UH HTSHSTSC Sử dụng MBA 3 cuộn dây khi UC = 110KV; UT = 22 kV, 35 kV ; UH  6 kV c ) Qua MBA giảm dần từ UC xuốngSHSTSCUT UH HTUC - Khi SH 1Số MC / Số mạch 1Số MC / Số mạch > 1Sơ đồ 2 hệ thống TG 2 MC trên 1 mạchSơ đồ một rưỡiSơ đồ đa giáca ) Sơ đồ 2 hệ thống TG, 2 MC / mạchb ) Sơ đồ một rưỡic ) Sơ đồ đa giácSơ đồ tam giác Sơ đồ tứ giác 3 – Số MC / Số mạch 110 kV )Dùng 2 MBA tự dùng từ TG xuốngNguồn cung cấp điện tự dùng trong NMĐ* Dùng MF riêng+ Ưu điểm- Không phụ thuộc vào nguồn điện chính do đó không chịu ảnh hưởng khi có sự cố hay dao động trong mạng chính- Dòng NM trong mạng tự dùng nhỏ dễ dàng cho việc chọn khí cụ điện và các phần dẫn điện- Khả năng mở máy và tự mở máy cho động cơ kém- Giá thành cao , phức tạp trong vận hành , bảo quản+ Khuyết điểm	Đối với các NMĐ độc lập không nối HT, để cung cấp điện trong thời gian thi công thường lắp các máy điezen, sau đó các máy này trở thành nguồn tự dùng. 	Hiện nay hầu như các NMĐ đều được nối với HT, để cung cấp điện thi công thường xây lắp trước một đường dây nối với HT và dùng đường dây này trở thành mạch dự phòng cho tự dùng .* Rẽ nhánh từ MF chính+ Ưu điểm- Đơn giản trong vận hành- Giá thành thấp- Dòng NM trong mạch tự dùng rất lớn, lớn hơn dòng NM trên cực MF trong khi dòng bình thường rất nhỏ ( tối đa chỉ bằng 10-15% IđmMF )  khó khăn khi chọn KCĐ và dây dẫn cho mạch tự dùng- Mạch tự dùng chịu ảnh hưởng về mọi mặt với mạch chính, nhất là khi mạch chính mất điện sẽ mất luôn điện tự dùng.+ Khuyết điểm- Khả năng mở máy và tự mở máy lớn vì nguồn là MF chínhNguồn cung cấp điện tự dùng trong NMĐ	Độ tin cậy và ổn định của hệ thống điện hiện nay rất cao  rẽ nhánh là phương thức được ứng dụng trong hầu hết các NMĐ ở nước ta và trên thế giới . 	Để dự phòng khi 1 MBA sự cố có thể lấy từ MBA khác hoặc qua MBA dự phòng chung cho tất cả các MBA tự dùng và bộ tự động đóng nguồn dự trữ.	Khi công suất MF rất lớn ( > 500 MW ), UđmMF cũng lớn ( > 18 kV ), lúc này công suất MBA tự dùng cũng rất lớn, người ta lại quay lại sử dụng nguồn tự dùng là MF riêngNguồn cung cấp điện tự dùng trong NMĐSơ đồ tự dùng trong nhà máy nhiệt điệnĐặc điểmStd ở 3 kV ( 6 kV )Std ở 0,4 kVChiếm 80 – 90 % Std tổng Chiếm 10 – 20 % Std tổng Sơ đồ tự dùng theo nguyên tắc - Phần tự dùng riêng cho từng tổ MF được cung cấp từ bản thân MF đó qua MBA hạ đến 3 (6 kV). Từ TG 3 (6KV) qua MBA xuống 0,4kV để cung cấp cho các phụ tải 0,4kV ( giảm áp từng bậc )- Để dự phòng dùng 1 MBA dự phòng lấy điện từ UT hoặc từ 1 bộ MF-MBA- Số phân đoạn ở các cấp điện áp phụ thuộc vào số lò. Nếu mỗi MF được cung cấp từ một lò thì cần một phân đoạnUC3(6)kV0,4kVU MBA dự phòngT MBA dự phòngSơ đồ tự dùng trong nhà máy nhiệt điệnSơ đồ tự dùng nhà máy nhiệt điện mỗi MF do 1 lò cung cấp Sơ đồ tự dùng trong nhà máy nhiệt điện0,4kV(3-6)kVCUTUMBA dự phòng cho cấp 3(6) kVMBA dự phòng cho cấp 0,4 kVSơ đồ tự dùng nhà máy nhiệt điện mỗi MF do 2 lò cung cấp Sơ đồ tự dùng trong nhà máy thủy điện- Từ mỗi MF lấy 2 MBA, 1 MBA xuống 3(6kV), 1 MBA xuống 0,4kV và 1 MBA dự phòng nối với TG 3 (6kV) và 0,4kV. Các MBA chính công suất bằng tổng công suất tự dùng của 1 MF, còn MBA dự phòng chọn bằng 50% công suất của MBA tự dùng chính ( giảm áp riêng biệt )- Cũng có thể dùng MBA dự phòng riêng cho từng cấp điện ápĐặc điểmStd ở 3 kV ( 6 kV )Std ở 0,4 kVChiếm 10 – 20 % Std tổng Chiếm 80 – 90 % Std tổng Sơ đồ tự dùng theo nguyên tắc Sơ đồ tự dùng trong nhà máy thủy điện3(6)kV0.4kVGiảm áp riêng biệtSơ đồ tự dùng trong nhà máy thủy điện3(6)kVMBA dự phòng 3(6)kVMBA tự dùng 3(6)kVMBA dự phòng 0.4kV0.4kVMBA tự dùng 0.4kV Uc UtDùng MBA dự phòng riêng cho từng cấp điện ápSơ đồ tự dùng NM thủy điện Trị AnTrạm khí nénTự dùng chungTự dùng tổ máy 1Tự dùng tổ máy 2Tự dùng tổ máy 3Tự dùng tổ máy 4Nhà sx vận hànhTự dùng xưởng