1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

THIẾT kế PHẦN điện TRONG NHÀ máy điện, TRẠM BIẾN áp và cấp điện CHO các PHỤ tải địa PHƯƠNG

169 4 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 169
Dung lượng 4,13 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Cấu trúc

  • PHẦN 1: (15)
  • CHƯƠNG 1: CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN TÍNH TOÁN CÂN BẰNG CÔNG SUẤT, CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN (21)
    • 1.1 Chọn máy phát điện (21)
    • 1.2. Tính toán phân bố công suất trong toàn nhà máy (21)
      • 1.2.1. Phụ tải cấp điện áp máy phát (10,5 KV) (21)
      • 1.2.2. Phụ tải cấp điện áp trung [35 KV] (22)
      • 1.2.3. Phụ tải cấp điện áp cao [110 KV] (23)
      • 1.2.4. Tính toán công suất tự dùng của nhà máy (24)
      • 1.2.5. Công suất dự trữ của toàn hệ thống (24)
      • 1.2.6. Bảng tổng hợp phân bố công suất trong toàn nhà máy (25)
      • 1.2.7. Đồ thị phân bố công suất của toàn nhà máy (25)
    • 1.3. Vạch sơ đồ nối điện cho nhà máy (27)
      • 1.3.1. Phương án I (28)
      • 1.3.2. Phương án II (29)
      • 1.3.3. Phương án III (30)
      • 1.3.4. Kết luận (30)
  • CHƯƠNG 2: CHỌN MÁY BIẾN ÁP TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MÁY BIẾN ÁP (31)
    • A: Phương án 3 (31)
      • 2.1. Chọn máy biến áp (31)
        • 2.1.1. Phân bố tải cho các máy biến áp (32)
        • 2.1.3. Tính toán tổn thất điện năng trong máy biến áp (34)
  • CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH (37)
    • 3.1. Phương án 3 (37)
      • 3.1.1. Chọn điểm ngắn mạch (37)
      • 3.1.2. Tính kháng điện các phần tử (39)
      • 3.1.3. Tính toán ngắn mạch theo điểm (40)
  • CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN CHỌN MÁY BIẾN ÁP, MẠCH TỰ DÙNG (57)
    • 6.1. CHỌN MÁY BIẾN ÁP TỰ DÙNG (57)
      • 6.1.1. Chọn máy biến áp cấp 1 (57)
      • 6.1.2. Chọn máy biến áp cấp 2 (59)
  • PHẦN 2: (15)
  • CHƯƠNG 1: CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN (61)
    • 1.1. Phân tích nguồn (61)
      • 1.1.1. Nhà máy Thuỷ điện (62)
    • 1.2. Phân tích phụ tải (62)
    • 1.3. Cân bằng công suất trong hệ thống (63)
      • 1.3.1. Cân bằng công suất tác dụng (63)
      • 1.3.2. Cân bằng công suất phản kháng (64)
  • CHƯƠNG 2: DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY CỦA MẠNG ĐIỆN. SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN ĐÃ ĐỀ RA VỀ MẶT KỸ THUẬT (66)
    • 2.1. Phương án 1 (68)
      • 2.1.1 Tính toán các thông số kỹ thuật (68)
    • 2.2. Phương án 2 (75)
      • 2.2.1 Tính toán các thông số ký thuật (75)
  • CHƯƠNG 3: SO SÁNH KINH TẾ CÁC PHƯƠNG ÁN THỎA MÃN YÊU CẦU KỸ THUẬT. LẬP BẢNG THỐNG KÊ CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ - KỸ THUẬT PHÂN TÍCH VÀ XÁC ĐỊNH PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ TỐI ƯU (81)
    • 3.1. Phương án 1 (82)
      • 3.1.1. Tính toán tổn thất điện năng (82)
      • 3.1.2. Vốn đầu tư xây dựng đường dây (83)
      • 3.1.3. Phí tổn tính toán hằng năm (83)
      • 3.1.4. Khối luợng kim loại màu sử dụng (83)
    • 3.2. Phương án 2 (84)
      • 3.2.1. Tính toán tổn thất điện năng (84)
      • 3.2.2. Vốn đầu tư xây dựng đường dây (85)
      • 3.2.3. Phí tổn tính toán hằng năm (86)
      • 3.2.4. Khối luợng kim loại màu sử dụng (86)
    • 4.1. Xác định số lƣợng và công suất của máy biến áp (88)
      • 4.1.1. Chọn số lượng máy biến áp (88)
      • 4.1.2. Chọn công suất máy biến áp (88)
      • 4.1.3. Chọn kiểu máy biến áp (88)
    • 4.2. Tính toán cụ thể cho từng trạm biến áp (89)
      • 4.2.1. Chọn máy biến áp cho các trạm biến áp phụ tải (89)
        • 4.2.1.1. Trạm biến áp N-1 (89)
    • 4.3. Chọn sơ đồ nối dây chi tiết (92)
      • 4.3.1. Trạm nguồn (92)
      • 4.3.2. Trạm trung gian (92)
      • 4.3.3. Trạm cuối (93)
  • CHƯƠNG 5: XÁC ĐỊNH LƯỢNG CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG BÙ KINH TẾ THEO ĐIỀU KIỆN PHÍ TỔN TINH TOÁN HÀNG NĂM BÉ NHẤT (96)
    • 5.1. Nội dung (96)
    • 5.2. Tính toán chi phí tổn thất do việc lắp đặt thiết bị bù (96)
    • 5.3. Phân tích và tính toán bù kinh tế cụ thể cho từng hộ (97)
      • 5.3.1. Bù kinh tế cho hộ 1 và 2 (97)
      • 5.2.2. Bù kinh tế cho hộ 3 (99)
      • 5.2.3. Bù kinh tế cho hộ 4 và hộ 5 (99)
      • 5.2.4. Bù kinh tế cho hộ 6 (101)
  • CHƯƠNG 6: TÍNH PHÂN BỐ CHÍNH XÁC CÔNG SUẤT TRONG TOÀN MẠNG ĐIỆN KIỂM TRA SỰ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG . TÍNH TỔN THẤT CÔNG SUẤT, TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG TOÀN MẠNG ĐIỆN (103)
    • 6.1. Tính phân bố chính xác công suất trong mạng điện (103)
    • 6.2. Tính toán tình trạng làm việc của mạng khi phụ tải cực đại (106)
      • 6.2.1. Tính phân bố công suất cho nhánh N-3 khi phụ tải cực đại (106)
      • 6.2.2. Tính phân bố công suất cho nhánh N-6 khi phụ tải cực đại (108)
      • 6.2.3. Tính phân bố công suất cho nhánh N-1-2 khi phụ tải cực đại (109)
      • 6.2.4. Phân bố công suất trên mạch vòng N-4-5 khi phụ tải cực đại (112)
    • 6.3. Tính phân bố công suất chính xác khi phụ tải cực tiểu (117)
      • 6.3.1. Tính phân bố công suất cho nhánh N-3 khi cực tiểu (118)
      • 6.3.2. Tính phân bố công suất cho nhánh N-6 khi cực tiểu (120)
      • 6.3.3. Tính phân bố công suất cho nhánh N-1-2 khi cực tiểu (121)
    • 6.4. Tính phân bố công suất chính xác khi sự cố (129)
      • 6.4.1. Khi sự cố đứt một mạch đường dây kép (129)
      • 6.4.2. Tính phân bố công suất cho nhánh N-1-2 khi sự cố (130)
      • 6.4.3. Khi sự cố đứt nhánh N-4 trên mạch vòng N-4-5 (133)
    • 6.5. Kiểm tra sự cân bằng công suất phản kháng (139)
      • 6.5.1. Trường hợp phụ tải cực đại (139)
      • 6.5.2. Trường hợp phụ tải cực tiểu (140)
      • 6.5.3. Trường hợp phụ tải sự cố (141)
    • 6.6. Tính tổn thất trong toàn mạng (141)
      • 6.6.1. Tổn thất công suất trong toàn mạng (141)
      • 6.6.2. Tổn thất điện năng trong toàn mạng (143)
  • CHƯƠNG 7: TÍNH ĐIỆN ÁP TẠI CÁC NệT MẠNG ĐIỆN . CHỌN ĐẦU PHÂN ÁP (144)
    • 7.1. Tính điện áp tại các nút của mạng điện (144)
      • 7.1.1. Chế độ phụ tải cực đại (144)
      • 7.1.2. Khi phụ tải ở chế độ cực tiểu (147)
      • 7.1.3. Khi phụ tải ở chế độ sự cố (149)
    • 7.2. Chọn đầu phân áp cho các máy biến áp tăng áp (151)
      • 7.2.1. Xác định đầu phân áp cho trạm biến áp 1 (hộ loại I) (153)
      • 7.2.2. Xác định đầu phân áp cho trạm biến áp 2 (hộ loại III) (155)
      • 7.2.3. Xác định đầu phân áp cho trạm biến áp 3 (hộ loại III) (155)
      • 7.2.4. Xác định đầu phân áp cho trạm biến áp 4 (hộ loại I) (156)
      • 7.2.5. Xác định đầu phân áp cho trạm biến áp 5 (hộ loại I) (157)
      • 7.2.6. Xác định đầu phân áp cho trạm biến áp 6 (hộ loại I) (158)
  • KẾT LUẬN (34)

Nội dung

Về tính cấp thiết, tính mới, mục tiêu của đề tài: điểm tối đa là 1đ - Sự phát triển của hệ thống năng lượng quốc gia, nhu cầu điện năng trong công nghiệp dịch vụ và sinh hoạt tăng trưởng

Trang 1

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐẠI HỌC NGÀNH: ĐIỆN CHUYÊN NGÀNH: HỆ THỐNG ĐIỆN

ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN, TRẠM BIẾN ÁP VÀ CẤP ĐIỆN CHO CÁC

PHỤ TẢI ĐỊA PHƯƠNG

Người hướng dẫn : TS.ĐOÀN ANH TUẤN Sinh viên thực hiện : LÊ MINH TRUNG

Trang 2

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐẠI HỌC NGÀNH: ĐIỆN CHUYÊN NGÀNH: HỆ THỐNG ĐIỆN

ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN, TRẠM BIẾN ÁP VÀ CẤP ĐIỆN CHO CÁC

PHỤ TẢI ĐỊA PHƯƠNG

Người hướng dẫn : TS.ĐOÀN ANH TUẤN Sinh viên thực hiện : LÊ MINH TRUNG

Đà Nẵng, 8/2021

Trang 3

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

CỘNG HÕA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

(Dành cho người hướng dẫn)

1 Thông tin chung:

1 Họ và tên sinh viên: Lê Minh Trung

2 Lớp: 17HTD1 Mã SV: 1711505110135

3 Tên đề tài: Thiết kế phần điện trong hệ thống điện, trạm biến áp và cấp điện cho các

phụ tải địa phương

4 Người hướng dẫn: Đoàn Anh Tuấn Học hàm/ học vị: Tiến sĩ

II Nhận xét, đánh giá đồ án tốt nghiệp:

1 Về tính cấp thiết, tính mới, mục tiêu của đề tài: (điểm tối đa là 1đ)

- Sự phát triển của hệ thống năng lượng quốc gia, nhu cầu điện năng trong công

nghiệp dịch vụ và sinh hoạt tăng trưởng mạnh, nền kinh tế nước ta đang phát triển dẫn đến phụ tải điện ngày càng tăng cao Do vậy thiết kế và xây dựng nhà máy điện

là điều cần thiết để đáp ứng nhu cầu phụ tải

- Việc thiết kế phần điện trong nhà máy điện, trạm biến áp và cung cấp điện cho phụ tải địa phương là rất cần thiết cho các cán bộ ngành kỹ thuật điện Sinh viên có thể

áp dụng các kiến thức chuyên ngành đã học để áp dụng vào thiết kế một hệ thống

mang tính thực tế cao

2 Về kết quả giải quyết các nội dung nhiệm vụ yêu cầu của đồ án: (điểm tối đa là 4đ)

- Sinh viên đã giải quyết được các vấn đề nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp đặt ra: Hiểu được cân bằng công suất là gì, chọn phương án đi dây tối ưu; Chọn máy biến áp theo phương án, đảm bảo đầy đủ yêu cầu về kinh tế kỹ thuật; Tìm và chọn điểm ngắn mạch khi xảy ra sự cố nguy hiểm nhất đến hệ thống và tại sao chọn điểm đó;

So sánh kinh tế kỹ thuật từng phương án, tính bù kinh tế, phân bố công suất toàn

mạng điện áp nút của mạng khu vực

- Nội dung đồ án đáp ứng được yêu cầu, đầy đủ về khối lượng và chất lượng Đủ

điều kiện để được bảo vệ đề tài tốt nghiệp trước Hội đồng

3 Về hình thức, cấu trúc, bố cục của đồ án tốt nghiệp: (điểm tối đa là 2đ)

Về hình thức: Đồ án tốt nghiệp đáp ứng yêu cầu đề ra;

- Về cấu trúc, bố cục: đồ án có cấu trúc và bố cục hợp lý, rõ ràng, thể hiện đầy đủ

nội dung và các yêu cầu đề ra Bố cục nhiệm vụ tính toán gồm 2 phần:

+ Phần 1: Phần nhà máy điện và trạm biến áp có 4 Chương + Phần 2: Phần thiết kế cấp điện cho mạng khu vực có 6 chương

4 Kết quả đạt được, giá trị khoa học, khả năng ứng dụng của đề tài: (điểm tối đa là 1đ)

Trang 4

- Đồ án đã cơ bản thiết kế được phần điện trong nhà máy điện và trạm biến áp, thiết

kế được hệ thống cung cấp điện cho phụ tải địa phương đảm bảo cung cấp điện tin cậy, hiệu quả, đảm bảo được các chỉ tiêu cung cấp điện theo yêu cầu

- Đồ án được thiết kế, tính toán đảm bảo tính khoa học

- Đề tài đồ án có thể ứng dụng trong thực tế để thiết kế một hệ thống nhà máy điện, trạm biến áp và cung cấp điện cho các phụ tải địa phương

- Sau khi thực hiện đồ án, sinh viên đã hiểu được cách thiết kế, vận hành và tính toán các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật của một hệ thống cung cấp điện Xác định được tầm quan trọng của hệ thống điện và khả năng ứng dụng vào thực tế là rất cao

5 Các tồn tại, thiếu sót cần bổ sung, chỉnh sửa:

- Do đồ án được thực hiện trong thời gian ngắn, tác giả chưa có điều kiện được tiếp cận với các hệ thống thực tế nên không thể tránh khỏi các sai sót Tác giả cần có thời gian để tiếp thu và hoàn thiện đồ án, áp dụng vào thực tế công việc trong tương lai

III Tinh thần, thái độ làm việc của sinh viên: (điểm tối đa 2đ)

- Sinh viên có tinh thần, thái độ nghiên cứu, học tập tốt

- Sinh viên đã chịu khó tìm hiểu các tài liệu liên quan, thường xuyên trao đổi, gặp

gỡ giáo viên hướng dẫn để hoàn thành đồ án đúng thời hạn

IV Đánh giá:

1 Điểm đánh giá: 9.4/10 (lấy đến 1 số lẻ thập phân)

2 Đề nghị: ☒ Được bảo vệ đồ án ☐ Bổ sung để bảo vệ ☐ Không được bảo vệ

Đà Nẵng, ngày 20 tháng 8 năm 2021

Người hướng dẫn

TS ĐOÀN ANH TUẤN

Trang 5

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

KHOA ĐIỆN-ĐIÊN TỬ

CỘNG HÕA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHẬN XÉT PHẢN BIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

(Dành cho người phản biện)

I Thông tin chung:

1 Họ và tên sinh viên: Lê Minh Trung

2 Lớp: 17HTD1 Mã SV: 1711505110135

3 Tên đề tài: Thiết kế phần điện trong hệ thống điện, trạm biến áp và cấp điện cho phụ tải địa phương

4 Người phản biện: Nguyễn Hồng Việt Phương Học hàm/ học vị: Tiến sĩ

II Nhận xét, đánh giá đồ án tốt nghiệp:

1 Về tính cấp thiết, tính mới, mục tiêu của đề tài:

………

………

2 Về kết quả giải quyết các nội dung nhiệm vụ yêu cầu của đồ án: ………

………

3 Về hình thức, cấu trúc, bố cục của đồ án tốt nghiệp: ………

………

4 Kết quả đạt được, giá trị khoa học, khả năng ứng dụng của đề tài: ………

………

5 Các tồn tại, thiếu sót cần bổ sung, chỉnh sửa: ………

………

………

………

tối đa

Điểm đánh giá

1 Sinh viên có phương pháp nghiên cứu phù hợp, giải quyết

Trang 6

1a

- Tính cấp thiết, tính mới (nội dung chính của ĐATN có những

phần mới so với các ĐATN trước đây);

- Đề tài có giá trị khoa học, công nghệ; giá trị ứng dụng thực tiễn;

1,0

1b

- Kỹ năng giải quyết vấn đề; hiểu, vận dụng được kiến thức cơ

bản, cơ sở, chuyên ngành trong vấn đề nghiên cứu;

- Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá;

- Khả năng thiết kế, chế tạo một hệ thống, thành phần, hoặc quy

trình đáp ứng yêu cầu đặt ra;

3,0

1c - Chất lượng sản phẩm ĐATN về nội dung báo cáo, bản vẽ,

1d

- Có kỹ năng sử dụng phần mềm ứng dụng trong vấn đề nghiên

cứu (thể hiện qua kết quả tính toán bằng phần mềm);

- Có kỹ năng sử dụng tài liệu liên quan vấn đề nghiên cứu (thể

hiện qua các tài liệu tham khảo)

1,0

2 Kỹ năng trình bày báo cáo đồ án tốt nghiệp 2,0

2a - Bố cục hợp lý, lập luận rõ ràng, chặt chẽ, lời văn súc tích; 1,0

3 Tổng điểm theo thang 10 (lấy đến 1 số lẻ thập phân)

- Câu hỏi đề nghị sinh viên trả lời trong buổi bảo vệ: ………

………

………

………

………

………

- Đề nghị: ☐ Được bảo vệ đồ án ☐ Bổ sung để bảo vệ ☐ Không được bảo vệ

Đà Nẵng, ngày tháng năm 20…

Người phản biện

Trang 7

Nội dung tóm tắt trình bày

I Phần nhà máy điện và trạm biến áp:

1 Tính toán cân bằng công suất, chọn sơ đồ nối điện cho nhà máy

2 Chọn máy biến áp, tính tổn thất điện năng trong máy biến áp, chọn kháng điện phân đoạn

3 Tính toán ngắn mạch

4 Tính toán chọn máy biến áp mạch tự dùng

II Phần thiết kế cấp điện cho mạng điện khu vực:

1 Cân bằng công suất trong hệ thống

2 Tính toán so sánh kinh tế - kỹ thuật, chọn phương án cấp điện

3 Tính chọn số lượng , dung lượng các máy biến áp

Trang 8

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ

CỘNG HÕA XÃ HÔI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Giảng viên hướng dẫn: ĐOÀN ANH TUẤN

Sinh viên thực hiện: LÊ MINH TRUNG Mã SV: 1711505110135

3 Nội dung chính của đồ án:

Phần nhà máy điện và trạm biến áp:Tính toán cân bằng công suất, chọn sơ đồ nối

điện cho nhà máy Chọn máy biến áp, tính tổn thất điện năng trong máy biến áp, chọn kháng điện phân đoạn Tính toán ngắn mạch.Tính toán chọn máy biến áp mạch tự dùng

Phần thiết kế cấp điện cho mạng điện khu vực:Cân bằng công suất trong hệ

thống Tính toán so sánh kinh tế - kỹ thuật, chọn phương án cấp điện Tính chọn số lượng, dung lượng các máy biến áp Tính bù kinh tế Tính phân bố công suất cho toàn mạng Tính tổn thất công suất và tổn thất điện năng cho toàn mạng điện Tính

toán điện áp nút và lựa chọn các đầu phân áp của máy biến áp tại các hộ tiêu thụ

4 Các sản phẩm dự kiến:

Các bản vẽ sơ đồ nguyên lý, mặt bằng, mặt cắt thiết bị phân phối ngoài trời ở cấp

cao áp (110kV) và các bản vẽ sơ đồ nguyên lý, phân bố công suất, điện áp nút của

Trang 9

LỜI NÓI ĐẦU

Sau thời gian thực hiện, đồ án tốt nghiệp của em với đề tài: “Thiết kế phần điện trong hệ thống điện, trạm biến áp và cấp điện cho các phụ tải địa

phương” đã hoàn thành đúng thời gian quy định

Qua đây em xin bày tỏ lòng biết ơn đến các thầy cô giáo trong khoa Điện–Điện

tử trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật Đà Nẵng là những người truyền thụ tri thức, kỹ năng, kinh nghiệm cho em trong suốt bốn năm học vừa qua Đó là nền tảng cho việc thực hiện đồ án tốt nghiệp này

Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến giáo viên hướng dẫn–thầy Đoàn Anh Tuấn, thầy đã luôn theo dõi, chỉ dẫn, giúp đỡ và tạo điều kiện tốt nhất để em hoàn thành đồ án Trong thời gian thực hiện đồ án, em đã phải những khó khăn và sai xót, thầy luôn có những phát hiện và gợi ý cho em có thể tìm ra phương pháp khắc phục và hoàn thiện đồ án

Em xin chân thành cảm ơn!

Trang 10

CAM ĐOAN

Chúng em xin cam đoan nội dung được trình bày trong đồ án tốt nghiệp là kết quả nghiên cứu của bản thân Nội dung đồ án của em có tham khảo và sử dụng các tài liệu theo danh mục tài liệu tham khảo của đồ án ở phần cuối

Sinh viên thực hiện TRUNG

Lê Minh Trung

Trang 11

MỤC LỤC

Nhận xét của người hướng dẫn

Nhận xét của người phản biện

Tóm tắt

Nhiệm vụ đồ án

LỜI NÓI ĐẦU i

CAM ĐOAN ii

MỤC LỤC iii

DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ vii

DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT x

Trang MỞ ĐẦU 1

PHẦN 1: 2

CHƯƠNG 1: CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN TÍNH TOÁN CÂN BẰNG CÔNG SUẤT, CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN 3

1.1 Chọn máy phát điện 3

1.2 Tính toán phân bố công suất trong toàn nhà máy 3

1.2.1 Phụ tải cấp điện áp máy phát (10,5 KV) 3

1.2.2 Phụ tải cấp điện áp trung [35 KV] 4

1.2.3 Phụ tải cấp điện áp cao [110 KV] 5

1.2.4 Tính toán công suất tự dùng của nhà máy 6

1.2.5 Công suất dự trữ của toàn hệ thống 6

1.2.6 Bảng tổng hợp phân bố công suất trong toàn nhà máy 7

1.2.7 Đồ thị phân bố công suất của toàn nhà máy 7

1.3 Vạch sơ đồ nối điện cho nhà máy 9

1.3.1 Phương án I 10

1.3.2 Phương án II 11

1.3.3 Phương án III 12

1.3.4 Kết luận 12

CHƯƠNG 2: CHỌN MÁY BIẾN ÁP TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MÁY BIẾN ÁP 13

A: Phương án 3 13

2.1 Chọn máy biến áp 13

2.1.1.Phân bố tải cho các máy biến áp 14

2.1.2 Kiểm tra khả năng mang tải của các máy biến áp 14

Trang 12

2.1.3 Tính toán tổn thất điện năng trong máy biến áp 16

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH 19

3.1 Phương án 3 19

3.1.1 Chọn điểm ngắn mạch 19

3.1.2 Tính kháng điện các phần tử 21

3.1.3.Tính toán ngắn mạch theo điểm 22

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN CHỌN MÁY BIẾN ÁP, MẠCH TỰ DÙNG 39

6.1 CHỌN MÁY BIẾN ÁP TỰ DÙNG 39

6.1.1 Chọn máy biến áp cấp 1 39

6.1.2 Chọn máy biến áp cấp 2 41

PHẦN 2: 42

CHƯƠNG 1: CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 43

1.1 Phân tích nguồn 43

1.1.1 Nhà máy Thuỷ điện 44

1.2 Phân tích phụ tải 44

1.3 Cân bằng công suất trong hệ thống 45

1.3.1 Cân bằng công suất tác dụng 45

1.3.2 Cân bằng công suất phản kháng 46

CHƯƠNG 2: DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY CỦA MẠNG ĐIỆN SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN ĐÃ ĐỀ RA VỀ MẶT KỸ THUẬT 48

2.1 Phương án 1 50

2.1.1 Tính toán các thông số kỹ thuật 50

2.2 Phương án 2 57

2.2.1 Tính toán các thông số ký thuật 57

CHƯƠNG 3: SO SÁNH KINH TẾ CÁC PHƯƠNG ÁN THỎA MÃN YÊU CẦU KỸ THUẬT LẬP BẢNG THỐNG KÊ CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ - KỸ THUẬT PHÂN TÍCH VÀ XÁC ĐỊNH PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ TỐI ƯU 63

3.1 Phương án 1 64

3.1.1 Tính toán tổn thất điện năng 64

3.1.2 Vốn đầu tư xây dựng đường dây 65

3.1.3 Phí tổn tính toán hằng năm 65

3.1.4 Khối luợng kim loại màu sử dụng 65

3.2 Phương án 2 66

3.2.1 Tính toán tổn thất điện năng 66

3.2.2 Vốn đầu tư xây dựng đường dây 67

3.2.3 Phí tổn tính toán hằng năm 68

3.2.4 Khối luợng kim loại màu sử dụng 68

Trang 13

CHƯƠNG 4: XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG, DUNG LƯỢNG CÁC MÁY BIẾN ÁP TRONG CÁC TRẠM BIẾN ÁP VẼ SƠ ĐỒ NỐI DÂY CHI TIẾT CỦA CÁC MẠNG ĐIỆN

THIẾT KẾ 70

4.1 Xác định số lượng và công suất của máy biến áp 70

4.1.1 Chọn số lượng máy biến áp 70

4.1.2 Chọn công suất máy biến áp 70

4.1.3 Chọn kiểu máy biến áp 70

4.2 Tính toán cụ thể cho từng trạm biến áp 71

4.2.1 Chọn máy biến áp cho các trạm biến áp phụ tải 71

4.2.1.1 Trạm biến áp N-1 71

4.3 Chọn sơ đồ nối dây chi tiết 74

4.3.1 Trạm nguồn 74

4.3.2 Trạm trung gian 74

4.3.3 Trạm cuối 75

CHƯƠNG 5: XÁC ĐỊNH LƯỢNG CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG BÙ KINH TẾ THEO ĐIỀU KIỆN PHÍ TỔN TINH TOÁN HÀNG NĂM BÉ NHẤT 78

5.1 Nội dung 78

5.2 Tính toán chi phí tổn thất do việc lắp đặt thiết bị bù 78

Hàm chi phí tính toán 78

5.3 Phân tích và tính toán bù kinh tế cụ thể cho từng hộ 79

5.3.1 Bù kinh tế cho hộ 1 và 2 79

5.2.2 Bù kinh tế cho hộ 3 81

5.2.3 Bù kinh tế cho hộ 4 và hộ 5 81

5.2.4 Bù kinh tế cho hộ 6 83

CHƯƠNG 6: TÍNH PHÂN BỐ CHÍNH XÁC CÔNG SUẤT TRONG TOÀN MẠNG ĐIỆN KIỂM TRA SỰ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG TÍNH TỔN THẤT CÔNG SUẤT, TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG TOÀN MẠNG ĐIỆN 85

6.1 Tính phân bố chính xác công suất trong mạng điện 85

6.2 Tính toán tình trạng làm việc của mạng khi phụ tải cực đại 88

6.2.1 Tính phân bố công suất cho nhánh N-3 khi phụ tải cực đại 88

6.2.2 Tính phân bố công suất cho nhánh N-6 khi phụ tải cực đại 90

6.2.3 Tính phân bố công suất cho nhánh N-1-2 khi phụ tải cực đại 91

6.2.4 Phân bố công suất trên mạch vòng N-4-5 khi phụ tải cực đại 94

6.3 Tính phân bố công suất chính xác khi phụ tải cực tiểu 99

6.3.1 Tính phân bố công suất cho nhánh N-3 khi cực tiểu 100

6.3.2 Tính phân bố công suất cho nhánh N-6 khi cực tiểu 102

6.3.3 Tính phân bố công suất cho nhánh N-1-2 khi cực tiểu 103

6.3.4 Phân bố công suất trên mạch vòng N-4-5 khi phụ tải cực tiểu 106

Trang 14

6.4 Tính phân bố công suất chính xác khi sự cố 111

6.4.1 Khi sự cố đứt một mạch đường dây kép 111

6.4.2 Tính phân bố công suất cho nhánh N-1-2 khi sự cố 112

6.4.3 Khi sự cố đứt nhánh N-4 trên mạch vòng N-4-5 115

6.5 Kiểm tra sự cân bằng công suất phản kháng 121

6.5.1 Trường hợp phụ tải cực đại 121

6.5.2 Trường hợp phụ tải cực tiểu 122

6.5.3 Trường hợp phụ tải sự cố 123

6.6 Tính tổn thất trong toàn mạng 123

6.6.1 Tổn thất công suất trong toàn mạng 123

6.6.2 Tổn thất điện năng trong toàn mạng 125

CHƯƠNG 7: TÍNH ĐIỆN ÁP TẠI CÁC NÖT MẠNG ĐIỆN CHỌN ĐẦU PHÂN ÁP CHO CÁC TRẠM BIẾN ÁP GIẢM ÁP PHÙ HỢP VỚI YÊU CẦU CỦA HỘ TIÊU THỤ 126

7.1 Tính điện áp tại các nút của mạng điện 126

7.1.1 Chế độ phụ tải cực đại 126

7.1.2 Khi phụ tải ở chế độ cực tiểu 129

7.1.3 Khi phụ tải ở chế độ sự cố 131

7.2 Chọn đầu phân áp cho các máy biến áp tăng áp 133

7.2.1 Xác định đầu phân áp cho trạm biến áp 1 (hộ loại I) 135

7.2.2 Xác định đầu phân áp cho trạm biến áp 2 (hộ loại III) 137

7.2.3 Xác định đầu phân áp cho trạm biến áp 3 (hộ loại III) 137

7.2.4 Xác định đầu phân áp cho trạm biến áp 4 (hộ loại I) 138

7.2.5 Xác định đầu phân áp cho trạm biến áp 5 (hộ loại I) 139

7.2.6 Xác định đầu phân áp cho trạm biến áp 6 (hộ loại I) 140

KẾT LUẬN 142

TÀI LIỆU THAM KHẢO 148

PHỤ LỤC

Trang 15

DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ

PHẦN 1:

BẢNG 1.1 Thông số máy phát điện Thủy điện

BẢNG 1.2 Phân bố công suất cho phụ tải cấp điện máy phát

BẢNG 1.3 Phân bố công suất cho phụ tải cấp điện trung

BẢNG 1.4 Bảng số liệu cân bằng công suất của toàn nhà máy theo thời gian trong một ngày

BẢNG 2.1 Thông số máy biến áp phương án 3

BẢNG 2.2 Phân bố công suất theo thời gian

BẢNG 3.1 Tính toán ngắn mạch cho phương án 3

BẢNG 4.1 Thông số máy biến áp dầu cấp 1

BẢNG 4.2 Thông số máy biến áp dầu dự trữ cấp 1

BẢNG 4.3 Thông số máy biến áp dầu cấp 2

PHẦN 2:

BẢNG 1.1 Thông số máy phát điện Thủy điện

BẢNG 1.2 Số liệu phụ tải của các hộ tiêu thụ

BẢNG 1.3 Công suất phản kháng từng hộ

BẢNG 1.4 Số liệu về phụ tải

BẢNG 2.1 Điện áp tải điện của phương án 1

BẢNG 2.2 Tiết diện dây dẫn của phương án 1

BẢNG 2.3 Điều kiện phát nóng của dây dẫn của phương án 1

BẢNG 2.4 Điện áp tải điện của phương án 2

BẢNG 2.5 Tiết diện dây dẫn của phương án 2

BẢNG 2.6 Điều kiện phát nóng của dây dẫn của phương án 2

BẢNG 3.1 Giá tiền 1km đường dây AC (cột bêtông) và khối lượng kim loại

BẢNG 3.2 Tổng hợp số liệu tính toán tổn thất công suất theo phương án 1

BẢNG 3.3 Tổng hợp số liệu tính toán tổn thất công suất theo phương án 2

BẢNG 3.4 Bảng tổng hợp các chỉ tiêu của 2 phương án tính toán

BẢNG 4.1 Bảng thông số của máy biến áp

BẢNG 5.1 Bảng số liệu trước và sau khi bù kinh tế

BẢNG 6.1 Bảng thông số dây dẫn các nhánh

BẢNG 6.2 Bảng tham số của máy biến áp

Trang 16

BẢNG 6.3 Bảng giá trị công suất từng phụ tải khi cực đại

BẢNG 6.4 Bảng thống kê cống suất nguồn phát ra cho toàn mạng khi phụ tải cực đại BẢNG 6.5 Bảng giá trị công suất từng phụ tải khi cực tiểu

BẢNG 6.6 Bảng thống kê cống suất nguồn phát ra cho toàn mạng khi phụ tải cực tiểu BẢNG 6.7 Thống kê cống suất nguồn phát ra cho toàn mạng khi gặp sự cố

BẢNG 6.8 Công suất tác dụng và công suất phản kháng các nhánh

BẢNG 6.9 Công suất tác dụng và công suất phản kháng các nhánh

BẢNG 6.10 Công suất tác dụng và công suất phản kháng các nhánh

BẢNG 7.1 Đầu phân áp hộ loại 3

BẢNG 7.2 Phạm vi điều chỉnh đầu phân áp của MBA điều áp dưới tải

BẢNG 7.3 Tổng kết các đầu phân áp đã chọn cho MBA giảm áp

HÌNH 3.2 Sơ đồ thay thế ngắn mạch tại điểm N1

HÌNH 3.3 Sơ đồ thay thế ngắn mạch tại điểmN2

HÌNH 3.4 Sơ đồ thay thế ngắn mạch tại điểm N3

HÌNH 3.5 Sơ đồ thay thế ngắn mạch tại điểm N4

HÌNH 3.6 Sơ đồ thay thế ngắn mạch tại điểm N5

HÌNH 3.7 Sơ đồ đơn giản

PHẦN 2:

HÌNH 2.1 Phương án 1

HÌNH 2.2 Phương án 2

HÌNH 4.1 Sơ đồ nối dây chi tiết

HÌNH 5.1 Sơ đồ nguyên lí, thay thế bù kinh tế cho hộ 1,2

HÌNH 5.2 Sơ đồ nguyên lí, thay thế bù kinh tế cho hộ 3

HÌNH 5.3 Sơ đồ nguyên lí, thay thế bù kinh tế cho hộ 6

Trang 17

HÌNH 6.1 Sơ đồ nguyên lí, thay thế nhánh N-3 khi phụ tải cực đại

HÌNH 6.2 Sơ đồ nguyên lí, thay thế nhánh N-6 khi phụ tải cực đại

HÌNH 6.3 Sơ đồ nguyên lí, thay thế nhánh N-1-2 khi phụ tải cực đại

HÌNH 6.4 Sơ đồ nguyên lí, thay thế nhánh N-4-5 khi phụ tải cực đại

HÌNH 6.5 Sơ đồ nguyên lí, thay thế nhánh N-3 khi phụ tải cực tiểu

HÌNH 6.6 Sơ đồ nguyên lí, thay thế nhánh N-6 khi phụ tải cực tiểu

HÌNH 6.7 Sơ đồ nguyên lí, thay thế nhánh N-1-2 khi phụ tải cực tiểu

HÌNH 6.8 Sơ đồ nguyên lí, thay thế nhánh N-4-5 khi phụ tải cực tiểu

HÌNH 6.9 Sơ đồ nguyên lí, thay thế nhánh N-6 khi phụ tải sự cố

HÌNH 6.10 Sơ đồ nguyên lí, thay thế nhánh N-1-2 khi phụ tải sự cố

HÌNH 6.11 Sơ đồ nguyên lí, thay thế nhánh N-4-5 khi phụ tải sự cố

Trang 18

DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

KÝ HIỆU:

 : Hệ số lợi dụng của máy biến áp 3 cuộn dây

Sth : Công suất thừa của toàn nhà máy

STD: Công suất tự dụng của nhà máy

dmB

S : Công suất định mức máy biến áp

ΔPo: Tổn thất công suất tác dụng không tải

ΔPN: Tổn thất công suất tác dụng ngắn mạch

UN%: Điện áp ngắn mạch của máy biến áp

Io%: Dòng điện không tải

S : Công suất thừa của toàn nhà máy

TPДЦ: Máy biến áp có cuộn dây phân chia hạ áp, không khí và dầu tuần hoàn cưỡng bức

TДTН: Máy biến áp ba pha ba cuộn dây, không khí tuần hoàn cưỡng bức, dầu tuần hoàn tự nhiên

CHỮ VIẾT TẮT:

F1, F2, F3, F4: tương ứng lần lượt với máy phát 1,2,3,4

B1, B2, B3, B4: tương ứng lần lượt với máy biến áp 1,2,3,4

MBA: máy biến áp

Trang 19

MỞ ĐẦU

Điện năng ngày càng được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, y tế, giáo dục và đời sống con người… Điện năng đươc sản suất ra từ các nhà máy điện để cung cấp cho các hộ tiêu thụ.Tốc độ tăng trưởng của ngành điện trung bình hằng năm khoảng 15% Nên những năm tới nước ta cần phải xây dựng thêm nhiều nhà máy điện và trạm biến áp để đáp ứng yêu cầu tăng trưởng của các phụ tải Do đó tìm hiểu, nghiên cứu, tính toán thiết kế phần điện nhà máy điện, trạm biến

áp và cấp cho các phụ tải là việc làm cấp thiết Đồ án “Thiết kế phần điền trong nhà máy điện, trạm biến áp và cấp điện cho các phụ tải địa phương” được thực hiện dựa trên kiến thức đã học tại trường và với sự giúp đỡ của giáo viên hướng dẫn Các sinh viên, kỹ sư và cán bộ kỹ thuật điện có thể nghiên cứu đồ án này

Đồ án bao gồm 2 phần:

Phần 1: Thiết kế phần điện trong nhà máy điện và trạm biến áp Gồm 4 chương:

- Chương 1: Chọn máy phát điện Tính toán cân bằng công suất, chọn sơ đồ nối điện

- Chương 2: Chọn máy biến áp Tính tổn thất điện năng trong máy biến áp

- Chương 3: Tính toán ngắn mạch

- Chương 4: Tính toán chọn máy biến áp mạch tự dùng

Phần 2: Thiết kế cấp điện cho các phụ tải địa phương Gồm 7 chương:

- Chương 1: Cân bằng công suất trong hệ thống điện

- Chương 2: Dự kiến các phương án nối dây của mạng điện So sánh các phương

án đề ra về mặt kỹ thuật

- Chương 3: So sánh kinh tế các phương án thỏa mãn yêu cầu kỹ thuật Lập bảng thống kê các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật Phân tích và xác định phương án thiết

kế tối ưu

- Chương 4: Xác định số lượng, dung lượng các máy biến áp trong các trạm biến

áp Vẽ sơ đồ nối dây chi tiết của mạng điện thiết kế

- Chương 5: Xác định lượng công suất phản kháng bù kinh tế theo điều kiện phí tổn tính toán hằng năm bé nhất

- Chương 6: Tính phân bố chính xác công suất trong toàn mạng điện

- Chương 7: Tính điện áp tại các nút mạng điện Chọn đầu phân áp cho các trạm biến áp giảm áp phù hợp với yêu cầu của hộ tiêu thụ

Và cuối cùng là phần phụ lục

Trang 20

PHẦN 1:

THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN, TRẠM BIẾN ÁP

Trang 21

CHƯƠNG 1: CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN TÍNH TOÁN CÂN BẰNG CÔNG SUẤT, CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN

1.1 Chọn máy phát điện

Theo đề tài yêu cầu thiết kế phần điện trong nhà máy nhiệt điện công suất 220MW, gồm 4 tổ máy, công suất của mỗi tổ máy là 55 MW Với công suất nhà máy của mỗi tổ máy đã có, để đáp ứng yêu cầu nên ta chỉ việc chọn máy phát có công suất tương ứng và cùng loại

Chọn điện áp định mức của máy phát lớn thì dòng điện định mức, dòng điện ngắn mạch ở cấp điện áp này sẽ nhỏ Vậy ta chọn cấp điện áp máy phát là 10,5 KV để dễ dàng chọn các khí cụ điện đi kèm

Tra tài liệu "Thiết kế phần điện trong nhà máy điện và trạm biến áp" của PGS.TS Phạm Văn Hoà ta chọn máy phát có các thông số như sau:

Như vậy công suất đặt của toàn nhà máy là: SNM = 4 x 68,75 = 275 (MVA)

1.2 Tính toán phân bố công suất trong toàn nhà máy

Việc tính toán cân bằng công suất trong nhà máy điện nhằm giúp chúng ta xây dựng được đồ thị phụ tải tổng cho nhà máy điện Như vậy dựa vào đồ thị phụ tải, công suất cực đại ở các cấp điện áp ta sẽ tiến hành tính toán phụ tải và cân bằng công suất toàn nhà máy theo thời gian hằng ngày

1.2.1 Phụ tải cấp điện áp máy phát (10,5 KV)

Phụ tải cấp điện áp máy phát có thể thay đổi theo thời gian có thể được xác định theo biểu thức sau:

F

UF UF

P t P t S

cos)

%(

)(  max (1.1)

Trang 22

SUF (t): Công suất của phụ tải cấp điện áp máy phát tại thời điểm t (MVA)

P% (t): Phần trăm công suất phụ tải cấp điện áp máy phát tại thời điểm t

PUFmax: Công suất cực đại của phụ tải cấp điện áp máy phát PUFmax = 30 (MW)

Cosφ: Hệ số công suất của phụ tải cấp máy phát, cosφF = 0,94

Đồ thị phụ tải cấp điện áp máy phát như hình (H 1.1)

Áp dụng công thức ( 1-1 ) kết hợp với hình ( H 1.1 ) ta có bảng phân bố công suất cho phụ tải cấp điện áp máy phát như sau:

Bảng 1.2

T (h) 0 ÷ 4 4 ÷8 8 ÷ 12 12 ÷ 16 16 ÷ 20 20 ÷ 24

1.2.2 Phụ tải cấp điện áp trung [35 KV]

Phụ tải cấp điện áp trung thay đổi theo thời gian có thể được xác định theo biểu thức sau:

T

UT UT

P t P t S

cos)

%(

)(  max (1.2)

Trang 23

100 80 60 40

h

P%

20

4 8 12 16 20 24 4

Hình 1.2 Trong đó :

SUT (t) : Công suất của phụ tải cấp điện áp trung tại thời điểm t (MVA)

P% (t) : Phần trăm công suất phụ tải cấp điện áp trung tại thời điểm t

PUTmax : Công suất cực đại của phụ tải cấp điện áp trung, PUTmax =22 MW

CosφT : Hệ số công suất của phụ tải cấp trung, cosφT = 0,9

Đồ thị phụ tải cấp điện áp trung như hình (H 1.2)

Áp dụng công thức (1-2) kết hợp với hình (H 1.2) ta có bảng phân bố công suất cho phụ tải cấp điện áp trung như sau:

Bảng 1.3

1.2.3 Phụ tải cấp điện áp cao [110 KV]

Phụ tải cấp điện áp cao có thể được xác định theo biểu thức sau:

C

UCpt UCpt

P S

SUCptmax : Công suất của phụ tải cấp điện áp cao (MVA)

∑P : Tổng công suất của phụ tải cấp điện áp cao

Trang 24

∑PUCptmax = 20+25+24+34+22+26 = 151MW

CosφC : Hệ số công suất của phụ tải cấp cao, cosφC = 0,9

Đồ thị phụ tải cấp điện áp cao như hình ( H 1.3 )

Áp dụng công thức ( 1-3 ):

C

UCpt UCpt

P S

1.2.4 Tính toán công suất tự dùng của nhà máy

Công suất tự dùng của nhà máy điện phụ thuộc vào loại nhà máy điện và công suất nhà máy điện phát ra ở từng thời điểm Công suất tự dùng của nhà máy nhiệt điện gần đúng có thể tính theo biểu thức sau:

))(6,04,0.(

.)

(

NM

F NM

td

S

t S S

t

Trong đó :

Std(t): Công suất phụ tải tự dùng tại thời điểm t

SF(t) : Công suất do nhà máy điện phát ra tại thời điểm t

α : Số phần trăm lượng điện tự dùng, ở đây α = 3%

Stdmax = α SNM : Công suất tự dùng lớn nhất của nhà máy

t

275

275 6 , 0 4 , 0 (

275

%.

3 )

1.2.5 Công suất dự trữ của toàn hệ thống

Công suất dự trữ của toàn hệ thống được xác định theo công thức sau:

Sdt%: Phần trăm công suất dự trữ của hệ thống, ở đây Sdt% = 0,03

SHT : Công suất của hệ thống, SHT = 3000 (MVA)

Trang 25

1.2.6 Bảng tổng hợp phân bố công suất trong toàn nhà máy

Qua tính toán ở trên, ta lập được bảng số liệu cân bằng công suất của toàn nhà máy theo thời gian trong một ngày như bảng (1.4)

1.2.7 Đồ thị phân bố công suất của toàn nhà máy

Từ bảng 1 - 5, ta thấy trong điều kiện làm việc bình thường nhà máy điện phát đủ công suất cho phụ tải ở các cấp điện áp và còn thừa một lượng công suất có thể đưa lên hệ thống trong tất cả các thời điểm trong ngày Do đó nhà máy có khả năng phát triển phụ tải ở các cấp điện áp

Trang 26

Đồ thị phụ tải tổng của nhà máy như hình ( H 1.3 )

Hình 1.3

Std : đường đặc tính công suất tự dùng

SUC : đường đặc tính công suất cấp điện áp cao

SUF : đường đặc tính công suất cấp điện áp máy phát

SUT : đường đặc tín

Trang 27

h công suất cấp điện áp trung

∑Spt : đường đặc tính công suất tổng phụ tải

SNM :đường đặc tính công suất nhà máy

1.3 Vạch sơ đồ nối điện cho nhà máy

Chọn sơ đồ nối điện chính của nhà máy là một khâu quan trọng trong quá trình tính toán thiết kế nhà máy điện Vì vậy cần nguyên cứu kỹ nhiệm vụ thiết kế, nắm vững các số liệu ban đầu Dựa vào bảng 1.6 và các nhận xét tổng quát, ta tiến hành vạch các phương án nối dây có thể Các phương án đưa ra phải đảm bảo cung cấp điện liên tục cho các hộ tiêu thụ, phải khác nhau về cách ghép nối các máy biến áp với các cấp điện áp, về số lượng và dung lượng của máy biến áp, về số lượng máy phát điện

Sơ đồ nối điện giữa các cấp điện áp phải đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật sau:

+ Số máy phát điện nối vào thanh góp cấp điện áp máy phát phải thoả mãn điều kiện khi ngừng máy phát lớn nhất thì các máy phát còn lại vẫn đảm bảo cung cấp đủ cho phụ tải cấp điện áp máy phát và phụ tải cấp điện áp trung

+ Công suất mỗi bộ máy phát - máy biến áp không được lớn hơn dự trữ quay của hệ thống

Sdt = 3% 3000 = 90 (MVA)

+ Chỉ nối bộ máy phát - máy biến áp hai cuộn dây vào thanh góp điện áp nào mà phụ tải cực tiểu ở đó lớn hơn công suất của bộ này, có như vậy mới tránh được trường hợp lúc phụ tải cực tiểu, bộ này không phát hết công suất hoặc công suất phải chuyển qua hai lần máy biến áp làm tăng tổn hao và gây qú tải cho máy biến áp ba cuộn dây Đối với máy biến áp tự ngẫu liên lạc thì không cần điều kiện này

+ Nếu phụ tải cấp điện áp máy phát nhỏ thì có thể lấy rẽ nhánh từ bộ máy phát máy biến áp nhưng công suất láy rẽ nhánh không được vượt quá 15% của bộ

+ Máy biến áp ba cuộn dây chỉ nên sử dụng khi công suất truyền tải qua cuộn dây này không nhỏ hơn 15% công suất truyền tải qua cuộn dây kia Đây không phải là điều qui định mà chỉ là điều cần chú ý khi ứng dụng máy biến áp ba cuộn dây

;100/66,7/66,7 hay 100/100/66,7 ; nghĩa là cuộn dây có công suất thấp nhất cũng bằng 66,7% công suất định mức Do đó, nếu công suất truyền tải qua một cuộn dây nào đó quá nhỏ sẽ không tận dụng được khả năng tải của nó

+ Không nên dùng quá hai máy biến áp ba cuộn dây hai máy biến áp tự ngẫu để liên lạc hay tải điện giữa các cấp điện áp

+Máy biến áp tự ngẫu chỉ sử dụng khi cả hai phía điện áp cao và trung áp có trung tính trực tiếp nối đất

Trang 28

Thành phần trăm công suất phụ tải cấp điện áp máy phát so với công suất của toàn nhà máy:

75,68.2

100.9,31

2

100

- Đảm bảo sự liên lạc giữa các cấp điện áp và giữa nhà máy với hệ thống

- Máy biến áp B4 nối bộ có cấp điện áp 35kv,cách diện thấp tiền nên máy biến áp có giá thành thấp

1.3.2.3 Nhược điểm

Trang 29

- B1, B2, B3 cấp diện áp cao 110kV,cách điện đắt tiền nên máy biến áp có giá thành cao

- Khi B4 cung cấp cho St vượi quá ngưỡng cho phép thì dòng công suất chạy ngược

về hệ thống,dòng công suất chạy qua hai máy biến áp dẫn đến tổn thất công suất và điện áp

1.3.2 Phương án II

1.3.2.1 Mô tả phương án

- Phương án này chuyển bộ máy phát điện và máy biến áp sang 110KV

- Dùng hai máy biến áp hai cuộn dây B3, B4 để liên lạc giữa các cấp điện áp và giữa nhà máy với hệ thống

- Dùng sơ đồ nối bộ bên cao

Hình 1.5

1.3.3.2 Ưu điểm

- Sơ đồ đảm bảo yêu cầu cung cấp điện cho các phụ tải các cấp điện áp

- Đảm bảo sự liên lạc giữa các cấp điện áp và giữa nhà máy với hệ thống

1.3.3.3 Nhược điểm

- B1, B2, B3, B4 cấp diện áp cao 110kv,cách điện đắt tiền nên máy biến áp có giá thành cao

Trang 30

1.3.3 Phương án III

1.3.3.1 Mô tả phương án

- Phương án này chuyển bộ máy phát điện và máy biến áp sang 110KV

- Dùng hai máy biến áp hai cuộn dây B3, B4 để liên lạc giữa các cấp điện áp và giữa nhà máy với hệ thống

- Dùng sơ đồ nối bộ bên cao

- Có thanh góp ở cấp điện áp máy phát F3, F4

Hình 1.6

1.3.3.2 Ưu điểm

- Liên lạc giữa cấp điện áp máy phát cao

- Sơ đồ đảm bảo yêu cầu cung cấp điện cho các phụ tải các cấp điện áp

- Đảm bảo sự liên lạc giữa các cấp điện áp và giữa nhà máy với hệ thống

- Độ tin cậy cấp điện áp máy phát cao

1.3.3.3 Nhược điểm

- B1, B2, B3, B4 cấp diện áp cao 110kv,cách điện đắt tiền nên máy biến áp có giá thành cao

1.3.4 Kết luận

Sau khi phân tích ưu điểm và nhược điểm của từng phương án, ta nhận thấy phương

án III là đảm bảo về mặt kỹ thuật nhất và có nhiều ưu điểm hơn Nên ta chọn phương

án này để tính toán cho nhà máy cần thiết kế

Trang 31

CHƯƠNG 2: CHỌN MÁY BIẾN ÁP TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MÁY BIẾN ÁP

4

25,875,684

max 2

1

th dmB

25 , 8 75 , 68 2

4

min max

110

35 110

94 , 53 4

Tra sách "Thiết kế phần điện trong nhà máy điện và trạm biến áp " của PGS.TS Nguyễn Hữu Khải, ta có thông số phương án như sau:

Trang 32

Bảng 2.1

2.1.1.Phân bố tải cho các máy biến áp

Để vận hành thuận tiện và kinh tế ta cho B1,B2 làm việc với đồ thị phụ tải suốt năm

S B S B S dmF S td 8 , 25 66 , 7MVA

4

1 75 , 68

4

1 max 2

1

2 1 ) 220

B B t UC th TG

2.1.2 Kiểm tra khả năng mang tải của các máy biến áp

+ Công suất đinh mức của MBA chọn lớn hơn công suất thừa cưc đại nên không cần kiểm tra điều kiện quá tải bình thường

Trang 34

-Điều kiện kiểm tra sự cố

Khi có sự cố MBA B3 ( B4) máy biến áp 3 cuộn dây còn lại phải tải 1 lượng công suất là :

SS Tmax  24 , 5MVA

Thực tế mỗi máy biến áp 3 cuộn dây phải tải được 1 lượng công suất là:

S B3 B4 k qt..S dmB 1,2.0.7.8067,2MVA

 Do vậy máy biến áp thỏa mãn điều kiện kiểm tra :

- Phân bố công suất khi sự cố MBA B3,B4:

+ Phía trung của máy biến áp 3 cuộn dây phải chuyển sang thanh góp trung áp 1 lương công suất :

1 max 4

2.1.3 Tính toán tổn thất điện năng trong máy biến áp

Tổn thất trong máy biến áp gồm 2 phần:

+ Tổn thất sắt không phụ thuộc vào phụ tải của máy biến áp và bằng tổn that không tải của nó

+ Tổn thất đồng trong dây dẩn phụ thuộc vào phụ tải của máy biến áp

Công thức tính tổn thất điện năng của máy biến áp 3 pha 2 dây trong 1 năm:

Trang 35

t

S

S P t P A

dm

b N O

S t P

, 0

T NC NC

P P

P

195

7 , 0

195 7

, 0

195 390 5 ,

, 0

H NC H

NT T

NC NT

P P

P P

195

7 , 0

195 7

, 0

195 390 5 ,

NC H

195 7

, 0

195 5 ,

- Máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây:

Máy biến áp B1 và B2 luôn cho làm việc với công suất truyền tải qua nó

MVA

S b  66 , 7 trong cả năm Do đó

2 2

80

7,66.31070

Trang 36

- Máy biến 3 cuộn dây:

S t P A

195.40,9 195.9,8 203.50,7

.4{

80

3658760

Như vậy tổn thất điện năng 1 năm trong máy biến áp là:

A  A B1 A B2 A B3  A B4

 2 2500 , 92 103  2 1953 , 2 103  8908 , 24 103KWh

Trang 37

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH

Ngắn mạch là một sự cố xảy ra trong hệ thống điện do hiện tượng chạm chập giữa các pha, không phụ thuộc vào chế độ bình thường Chúng ta cần phải dự báo các tình trạng ngắn mạch có thể xảy ra và xác định dòng điện ngắn mạch tính toán tương ứng

Mục đích tính dòng điện ngắn mạch là để chọn các khí cụ điện, các phần có dòng điện chạy qua và kiểm tra các phần tử đó đảm bảo ổn định động và ổn định nhiệt Ngoài ra, các số liệu về dòng điện ngắn mạch là căn cứ quan trọng để thiết kế hệ thống bảo vệ rơle và định phương thức vận hành hệ thống

Phương pháp tính toán ngắn mạch ở đây, ta chọn phương pháp đường cong tính toán Điểm ngắn mạch tính toán là điểm mà khi xảy ra ngắn mạch tại đó mà dòng đi qua khí cụ điện là lớn nhất Vì vậy việc lập sơ đồ tính dòng điện ngắn mạch đối với mỗi khí cụ điện cần chọn một chế độ làm việc nặng nề nhất nhưng phải phù hợp với điều kiện thực tế

Chon đại lượng cơ bản

Chọn điểm ngắn mạch N4: Khi tính toán chỉ kể thành phần F1 cung cấp

Chọn điểm ngắn mạch N5: 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

Trang 38

Điểm ngắn mạch N6 để chọn khí cụ điện cho mạch tự dùng, thực ra có thể lấy

Trang 39

Hình 3.2 Chọn các đại lượng cơ bản S cb  1000MVA

HT

cb HT HT

S

S X X

115

1000.62.4,0.2

1

2

U

S L X X

Trang 40

Điện kháng máy phát

75,68

1000.18,0

dmF

cb d F

S

S X X

Điện kháng máy biến áp 2 cuộn dây

75,68

1000.100

5,10

B

S

S U

S

S U

U U

S

S U

U U

S

S U

U U

Ngày đăng: 12/08/2022, 10:31

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm

w