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

Tên đề tài:Thiết kế phần điện trong nhà máy điện,trạm biến áp và cấp điện cho phụ tải địa phươngSinh viên thực hiện: Nuyễn nhật Thủ Mã SV: 1711505110128 Lớp: 17HTĐ1 Đồ án tập trung về vi

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

KHOA ĐIỆN.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐẠI HỌC

NGÀNH: ĐIỆN CHUYÊN NGÀNH: HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

Đà Nẵng, 18/08/2021

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

Sinh viên thực hiện: Nuyễn nhật Thủ

Mã SV: 1711505110128 Lớp: 17HTĐ1

Đồ án tập trung về việc tính toán thiết kế phần điện trong nhà máy điện , tính chọn máy biến áp, chọn sơ đồ nối điện,tính toán ngắn mạch, tính toán kinh tế kỹ thuật

I Phần điện trong nhà máy điện

I.1 Chọn máy phát diện tính toán cân bằng công suất

I.2 Chọn sơ đồ nối điện

I.3 Chọn máy biến áp, tính tổn thất điện năng trong máy biến áp, chọn kháng điện phân đoạn.I.4 Tính toán ngắn mạch

I.5 Tính chọn máy biến áp mạch tự dùng

II Phần mạng điện

II.1 Cân bằng công suất cho hệ thống điện

II.2 Dự kiến phương án chọn dây dẫn, tính toán chọn dây dẫn

II.3.Tính toán kinh tế và chọn phương án thiết kế

II.4 Chọn máy biến áp

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Giảng viên hướng dẫn: TS Đoàn Anh Tuấn

1 Tên đề tài:

Thiết kế phần điện trong nhà máy điện, trạm biến áp và cấp điện cho các phụ tải địa phương

2 Các số liệu, tài liệu ban đầu:

Đồ thị phụ tải ở các cấp điện áp

Sơ đồ bố trí trạm biến áp và các hộ tiêu thị điện

Bảng số liệu của các phụ tải cần cung cấp điện

3 Nội dung chính của đồ án:

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 chọn máy biến áp mạch tự dùng

Cân bằng công suất trong hệ thống, tính toán so sánh kinh tế kỹ thuật chọn phương án cấp điệnTính chọn số lượng dung lượng 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 toàn mạng điện

Tính diện áp nút và lựa chọn đầu phân áp của máy biến áp tại các hộ tiêu thụ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

(Dành cho người hướng dẫn)

1 Thông tin chung:

1 Họ và tên sinh viên: NGUYỄN NHẬT THỦ

2 Lớp: 17HTD1 Mã SV: 1711505110128

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 hướng dẫn: TS ĐOÀN ANH TUẤN Học hàm/ học vị: Tiến sĩ

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 càngtăng 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 địaphương là rất cần thiết cho các cán bộ ngành kỹ thuật điện Sinh viên có thể áp dụng các kiến thứcchuyên 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 cânbằng 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 hệthống và tại sao chọn điểm đó; So sánh kinh tế kỹ thuật từng phương án, tính bù kinh tế, phân bố côngsuất 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)

- Đồ án đã cơ bản thiết kế được phần điện trong nhà máy điện và trạm biến áp, thiết kế được hệthống cung cấp điện cho phụ tải địa phương đảm bảo cung cấp điện tin cậy, hiệu quả, đảm bảo đượccác chỉ tiêu cung cấp điện theo yêu cầu

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 hoànthiện 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

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

NHẬN XÉT PHẢN BIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

(Dành cho người phản biện)

1 Họ và tên sinh viên: Nguyễn nhật Thủ

2 Lớp: 17 HTĐMã SV: 1711505110128

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: Trương Thị Hoa Học hàm/ học vị: Tiến sĩ

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

Kiến thức về 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

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

nôi dung nhiệm vụ đạt yêu cầu

yêu cầu đề ra;

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

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

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

-Trang bìa, biểu mẫu, mục lục, danh mục hình ảnh bảng biểu, ký hiệu, tài liệu tham

khảo cần được chỉnh sửa cho đúng văn phong, các đề mục cần được viết hoa đầu

dòng

-Thuyết minh cần bổ sung phụ lục bản vẽ các sơ đồ nối điện chính, sơ đồ mặt bằng

mặt cắt phân bố thiết bị, kết quả các chế độ tính toán

-Thuyết minh cần cung cấp thông tin về số liệu ban đầu của nhà máy điện và mạng

điện địa phương trước khi tính toán thiết kế

tối đa đánh giá

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

trình đáp ứng yêu cầu đặt ra;

trình, mô hình, hệ thống,…;

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

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

qua các tài liệu tham khảo)

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

………

1 Giải thích công thức tính chọn máy biến áp liên lạc

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

Đà Nẵng, ngày 6 tháng 9 năm 2021

Người phản biện

Trong sự nghiệp công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước thì công nghiệp điện năng giữmột vai trò hết sức quan trọng bởi vì điện năng là nguồn năng lượng được sử dụngrộng rãi nhất trong nền kinh tế quốc dân.Cùng với sự phát triển mạnh mẽ về kinh tế thìnhu cầu điện năng sử dụng trong tất cả các ngành công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụđều tăng lên không ngừng Do điện năng không phải là nguồn năng lượng vô hạn nên

để các công trình điện sử dụng điện năng một cách có hiệu quả nhất (cả về độ tin cậycấp điện cả kinh tế) thì ta phải thiết kế cung cấp điện cho các công trình này.Thiết kế

hệ thống cung cấp điện là một việc làm rất khó Một công trình điện dù nhỏ nhất cũngyêu cầu kiến thức tổng hợp từ nhiều chuyên ngành hẹp (Cung cấp điện, thiết bị điện,

kỹ thuật cao áp, an toàn…) Ngoài ra người thiết kế còn phải có sự hiểu biết nhất định

về xã hội, môi trường, về các đối tượng cấp điện, về tiếp thị Công trình thiết kế quá dưthừa sẽ gây lãng phí đất đai, nguyên vật liệu, tiền của làm ứ đọng vốn đầu tư Côngtrình thiết kế sai sẽ gây nên những hậu quả nghiêm trọng (Gây sự cố mất điện, thiệt hạicho sản xuất, gây cháy nổ làm thiệt hại đến tài sản và tiền của của nhân dân).Trongchương trình đào tạo dành cho sinh viên trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật thì mônhọc hệ thống cung cấp điện là một môn học quan trọng Việc làm đồ án môn học này

sẽ giúp sinh viên hiểu rõ hơn về môn học, hơn nữa nó chính là bước tập dượt ban đầutrong công việc của sinh viên sau này Đề tài thiết kế môn học này của em là : Thiết kếphần điện trong nhà máy điện trạm biến áp và cấp điện cho phụ tải địa phương Trongquá trình làm đồ án em đã được sự chỉ bảo hướng dẫn tận tình của thầy TS Đoàn AnhTuấn Mặc dù em đã rất cố gắng để làm được đồ án một cách tốt nhất nhưng chắc chắnkhông thể tránh khỏi những thiếu sót do chưa có kinh nghiệm vì vậy em rất mong nhậnđược sự chỉ báo và nhận xét thẳng thắn của các thầy cô để em có thể nhận thức đúngđắn nhất về vấn đề và có thêm kinh nghiệm cho công việc thiết kế sau này của em

Em xin chân thành cám ơn !

CAM ĐOAN

Em xin cam đoan đề tài “ thiết kế phần điện trong nhà máy điện,trạm biến áp vàcấp điện cho phụ tải địa phương” được tiến hành công khai dựa trên sự cố gắng, nỗ lựccủa bản thân và tích cực thỏa luận nhóm của thành viên trong nhóm, sự giúp đỡ khôngnhỏ của thầy cô trong trường, dưới sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy TS Đoàn AnhTuấn

Các số liệu và kết quả nghiên cứu trong đề tài là trung thực và hoàn toàn khôngsao chép hoặc sử dụng kết quả nghiên cứu nào tương tự Nếu phát hiện có sự sao chépkết quả nghiên cứu của đề tài khác, em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm

Sinh viên thực hiện

MỞ ĐẦU 1

Chương 1 Chọn máy phát điện tính toán cân bằng công suất, chọn sơ đồ nối điện 1.1Chọn máy phát điện 2

1.2 Tính toán phân bố công suất trong toàn nhà máy 2

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

1.2.2 Phụ tải cấp điện áp trung (35kV) 4

1.2.3 Phụ tải cấp điện phía cao (110kV) 4

1.3 Sơ đồ nối điện cho nhà máy 7

1.3.1 Phương án 1 7

1.3.2 Phương án 2 8

1.3.3 Phương án 3 9

Chương 2 Chọn máy biến áp tính tổn thất điện năng trong máy biến áp 11

2.1 Chọn máy biến áp 11

2.1.1 Phân bố tải cho các máy biến áp 12

2.1.2 Kiểm tra khả năng mang tải của các máy biến áp 12

2.1.3 Tính toán tổn thất điện năng trong máy biến áp 14

Chương 3 Tính toán ngắn mạch 16

3.1 Chọn điểm ngắn mạch 16

Chương 4 Chọn máy biến áp mạch tự dùng 35

4.1 Chọn máy biến áp cấp 1 35

4.2 Chọn máy biến áp cấp 2 36

Chương 5 Cân bằng công suất cho hệ thống điện 37

5.1 Thu thâp số liệu và phân tích phụ tải 37

5.2 Phân tích nguồn cấp điện 37

5.3 Cân bằng công suất trong hệ thống 37

5.3.1 Cân bằng công suất tác dụng 38

5.3.2 Cân bằng công suất phản kháng 39

Chương 6 Dự kiến phương án về mặt kỹ thuật 41

6.1Chọn sơ đồ nối dây của mạng điện 41

6.2 Tính toán các thông số kỹ thuật (phương án 1) 41

6.2.1 Lựa chọn điện áp tải điện (phương án 1) 41

iii

6.2.2 Chọn tiết diện dây dẫn (phương án 1) 43

6.2.3 Tính toán tổn thất điện áp trong mạng điện, kiểm tra điều kiện phát nóng lúc xảy ra sự cố (phương án 1) 44

6.3 Tính toán các thông số kỹ thuật (phương án 2) 47

6.3.1 Lựa chọn điện áp tải điện (phương án 2) 47

6.3.2 Chọn tiết diện dây dẫn (phương án 2) 48

6.3.3 Tính toán tổn thất điện áp trong mạng điện, kiểm tra điều kiện phát nóng lúc xảy ra sự cố (phương án 2) 49

Chương 7 Tính toán kinh tế phương án thiết kế tổng kết các chỉ tiêu kinh tế-kỹ thuật 53

7.1 Nội dung 53

7.2 Tính toán chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật phương án 54

7.4 Bảng tổng kết chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật 56

Chương 8 Chọn máy biến áp và sơ đồ nối dây chi tiết 58

8.1 Nội dung 58

8.2 Chọn máy biến áp cho từng trạm 58

8.2 Bảng tổng kết chọn máy biến áp 59

8.3 Sơ đồ nối dây của mạng điện thiết kế 59

Chương 9 Tính bù công suất mạng điện 62

9.1 Nội dung 62

9.2 Tính toán chi phí tổn thất do lắp đặt thiết bị bù 62

9.3 Tính toán cụ thể cho mạng điện 63

9.3 Bảng số liệu bù kinh tế 65

Chương 10 Tính toán phân bố công suất trong mạng điện, tính tổn thất công suất và tổn thất điện năng 66

10.1 Nội dung 66

10.2 Tính toán phân bố công suất 68

10.3 Kiểm tra sự cân bằng công suất phản kháng 83

10.4 Tính tổn thất công suất tổn thất điện năng trong toàn mạng điện 84

10.4.1 Tổn thất công suất 84

10.4.2 Tổn thất điện năng 85

Chương 11 Tính điện áp tại các nút của mạng điện chọn đầu phân áp của các máy biến áp 86

11.3 Bảng tổng kết 96-97 KẾT LUẬN 98 TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

v

DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ

BẢNG 1.1 Thông số của máy phát

BẢNG 1.2 Bảng phân bố công suất cho phụ tải cấp điện áp máy phát

BẢNG 1.3 Bảng phân bố công suất cho phụ tải cấp điện áp trung áp

BẢNG 1.4 Bảng số liệu cân bằng công suất toàn nhà máy theo thời gian

BẢNG 2.1 Thông số máy biến áp

BẢNG 2.1.a Bảng phân bố công suất theo thời gian

BẢNG 3.1 Bảng tính toán ngắn mạch phương án 2

BẢNG 4.1 Thông số máy biến áp dầu cấp 1

BẢNG 4.2 Thông số máy biến áp dầu cấp 1

BẢNG 4.3 Thông số máy biến áp dầu cấp 2

BẢNG 5.1 Số liệu phụ tải

BẢNG 5.2 Công suất tác dụng và công suất phản kháng của nguồn và phụ tảiBẢNG 5.3 Số liệu phụ tải trước và sau khi bù

BẢNG 6.1 Bảng thể hiện chiều dài đường dây

BẢNG 6.2 Bảng số liệu công suất truyền tải và chiều dài đường dây phương án 1

BẢNG 6.3 Bảng thông số dây dẫn của các đường dây phương án 1

BẢNG 6.4 Tổn thất điện áp trong mạng phương án 1

BẢNG 6.5 Bảng tính toán dòng sự cố của các đường dây trên mạng phương án 1

BẢNG 6.6 Bảng số liệu công suất truyền tải và chiều dài đường dây phương án 2

BẢNG 6.7 Bảng thông số dây dẫn của các đường dây phương án 2

BẢNG 6.8 Tổn thất điện áp trong mạng phương án 2

BẢNG 6.9 Bảng tính toán dòng sự cố của các đường dây trên mạng phương án 2BẢNG 7.1 Bảng số liệu về giá thành và khối lượng của 1km đường dây

BẢNG 7.2 Bảng tổn thất công suất hàng năm của các đường dây phương án 1BẢNG 7.3 Bảng tổng kết chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật phương án 1

BẢNG 7.4 Bảng tổn thất công suất hàng năm của các đường dây phương án 2BẢNG 7.5 Bảng tổng kết chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật phương án 2

BẢNG 7.6 Bảng tổng kết chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của 2 phương án

BẢNG 8.1 Bảng thông số máy biến áp cho trạm giảm áp của các phụ tải

BẢNG 9.1 Bảng số liệu bù kinh tế

BẢNG 10.3 Bảng số lượng máy biến áp khi làm việc ở chế độ cực tiểu

BẢNG 10.4 Bảng công suất tác dụng và phản kháng của các nhánh ở chế độ cực đại

BẢNG 10.4 Bảng công suất tác dụng và phản kháng của các nhánh ở chế độ cực tiểu

BẢNG 10.5 Bảng công suất tác dụng và phản kháng của các nhánh ở chế độ sự cốBẢNG 11.1 Bảng phạm vi và điện áp dành cho máy biến áp thường

BẢNG 11.2 Bảng đầu phân áp cho trạm điều chỉnh khác thường

BẢNG 11.3 Bảng tổng kết chọn đầu phân áp ở chế độ cực đại

BẢNG 11.4 Bảng tổng kết chọn đầu phân áp ở chế độ cực tiểu

BẢNG 11.5 Bảng tổng kết chọn đầu phân áp ở chế độ sự cố

HÌNH 1.1 Đồ thị phụ tải cấp điên áp máy phát (10.5kV)

HÌNH 1.2 Đồ thị phụ tải cấp điện áp trung áp (35kV)

HÌNH 1.3 Đồ thị phụ tải tổng của nhà máy

HÌNH 1.4 Phương án nối dây 1

HÌNH 1.5 Phương án nối dây 2

HÌNH 1.6 Phương án nối dây 3

HÌNH 6.1 Phương án 1

HÌNH 6.2 Phương án 2

HÌNH 8.1 Sơ đồ nối dây trạm nguồn

HÌNH 8.2 Sơ đồ nối dây trạm trung gian

vii

DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

KÝ HIỆU:

…….……

…….……

…….……

…….……

…….……

…….……

CHỮ VIẾT TẮT: …….……

…….……

…….……

…….……

Ghi chú:

- Ký hiệu: mỗi mục ký hiệu gồm ký hiệu và phần tên gọi, diễn giải ký hiệu

- Cụm từ viết viết tắt là các chữ cái và các ký hiệu thay chữ được viết liền nhau, để thay cho một cụm từ có nghĩa, thường được lặp nhiều lần trong đồ

án

MỞ ĐẦU

Ngày nay, cùng với sự phát triển của kinh tế xã hội, nhu cầu tiêu thụ điện năng ngàycàng nhiều trên nhiều dịa phương vùng sâu vùng xa vẫn còn hạn chế về cung cấp điện,nguồn dự phòng trên lưới còn thiếu hụt.vì vậy nên thiết kế phần điện trong nhà máyđiện và cấp điện phụ tải cho các địa phương để giải quyết các vấn đề trên

Đồ án thiết kế phần điện trong nhà máy điện,trạm biến áp và cấp điện cho phụ tải địa phương

CHƯƠNG I 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 thủy điện công suất180MW, gồm 6 tổ máy, công suất của mỗi tổ máy là 40 MW Với công suất nhà máycủa mỗi tổ máy đã có, để đáp ứng yêu cầu nên ta chỉ việc chọn máy phát có công suấttương ứng và cùng loại

Chọn điện áp định mức của máy phát lớn thì dòng điện định mức, dòng điện ngắnmạch ở cấp điện áp này sẽ nhỏ Vậy ta chọn cấp điện áp máy phát là 10,5 KV để dễdàng 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:

Bảng 1-1:

Thông số định mức Điện kháng tương đối

Loại

n Sđm Pđm Uđm IđmMáy phát

CB –

840/130 - 115,5 50 40 0,8 10,5 2,76 0,2 0,3 0,8952

Như vậy công suất đặt của toàn nhà máy là: SNM = 6 50= 300 (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

Đồ án thiết kế phần điện trong nhà máy điện,trạm biến áp và cấp điện cho phụ tải địa phương

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:

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 = 12 (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

Đồ án thiết kế phần điện trong nhà máy điện,trạm biến áp và cấp điện cho phụ tải địa phương

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:

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 =20

MW CosφT Hệ số công suất của phụ tải cấp trung, cosφ T = 0,92

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 chophụ tải cấp điện áp trung như sau:

Bảng 1 – 3:

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

SUT(MVA) 17,39 21,74 21,74 19,57 19,57 17,39

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:

P

Đồ án thiết kế phần điện trong nhà máy điện,trạm biến áp và cấp điện cho phụ tải địa phương

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

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

∑PUCptmax = 21+20+25+34+26+28 = 154MW

CosφC : Hệ số công suất của phụ tải cấp cao, cosφC = 0,8

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

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 thủy điện

gần đúng có thể tính theo biểu thức sau:

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 Stdmax = α SNM = 0,03 300 = 9 (MVA)

Vì nhà máy thủy điện phát hết công suất nên công suất phát của nhà máy tại mọi

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:

Đồ án thiết kế phần điện trong nhà máy điện,trạm biến áp và cấp điện cho phụ tải địa phương

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

Từ bảng 1 - 4, ta thấy trong điều kiện làm việc bình thường nhà máy điện phát đủcông 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 triểnphụ tải ở các cấp điện áp

Đồ thị phụ tải tổng của nhà máy như hình ( H 1.4 )

P%

Snm 300

Std : đường đặc tính công suất tự dùng

SUC : đường đặc tính công suất cấp điện áp cao

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

Đồ án thiết kế phần điện trong nhà máy điện,trạm biến áp và cấp điện cho phụ tải địa phương

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 trìnhtính toán thiết kế nhà máy điện Vì vậy cần nguyên cứu kỹ nhiệm vụ thiết kế, nắmvững các số liệu ban đầu Dựa vào bảng 1.6 và các nhận xét tổng quát, ta tiến hànhvạch các phương án nối dây có thể Các phương án đưa ra phải đảm bảo cung cấp điệnliên tục cho các hộ tiêu thụ, phải khác nhau về cách ghép nối các máy biến áp với cáccấp 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 kiệnkhi ngừng máy phát lớn nhất thì các máy phát còn lại vẫn đảm bảo cung cấp đủ cho phụ tảicấp 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 phụtải cực tiểu ở đó lớn hơn công suất của bộ này, có như vậy mới tránh được trường hợp lúcphụ tải cực tiểu, bộ này không phát hết công suất hoặc công suất phải chuyển qua hai lầnmáy 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 nàykhông 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 hay100/100/66,7 ; nghĩa là cuộn dây có công suất thấp nhất cũng bằng 66,7% công suất địnhmức Do đó, nếu công suất truyền tải qua một cuộn dây nào đó quá nhỏ sẽ không tận dụngđược 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

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

Từ yêu cầu kỹ thuật trên, ta vạch ra một số phương án nối điện chính cho nhàmáy như sau:

1.3.1 Phương án I:

1.3.1.1 Mô tả phương án:

- Sơ đồ gồm 6 máy phát F F nối vào thanh góp cấp điện áp máy phát

Đồ án thiết kế phần điện trong nhà máy điện,trạm biến áp và cấp điện cho phụ tải địa phương

HT

110 kV 35 kV

B5 B6 B1 B2 B3 B4

- Liên lạc giữa thanh góp cao áp và trung áp cao

1.3.1.3 Nhược điểm:

Sử dụng nhiều máy máy biến áp

1.3.2 Phương án II:

1.3.2.1 Mô tả phương án:

- Sơ đồ gồm ba máy phát F1, F2, F3, F4 nối vào thanh góp cấp điện áp máy phát

- Dùng hai máy biến áp ba cuộn dây B4, B5 để liên lạc giữa các cấp điện áp và giữa nhà máy với hệ thống

Sinh viên thực hiện:Nguyễn Nhật Thủ Người hướng dẫn:TS.Đoàn Anh Tuấn 8

Đồ án thiết kế phần điện trong nhà máy điện,trạm biến áp và cấp điện cho phụ tải địa phương

1.3.2.2 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

- sử dụng ít máy biếp áp nên ít tốn kém

- Sơ đồ gồm ba máy phát F1, F2, F3 nối vào thanh góp cấp điện áp máy phát

- Dùng hai máy biến áp hai cuộn dây B1, B2 nối lên thanh góp cao áp

- Bộ máy phát F4 – B3, F5 – B4, F6 – B5, ba cuộn dây liên lạc giữa trung áp và caoáp

Đồ án thiết kế phần điện trong nhà máy điện,trạm biến áp và cấp điện cho phụ tải địa phương

1.3.4 Kết luận:

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

II là đảm bảo về mặt kỹ thuật nhất và có nhiều ưu điểm hơn Nên ta chọn phương ánnày để tính toán cho nhà máy cần thiết kế

CHƯƠNG II CHỌN MÁY BIẾN ÁP TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MÁY BIẾN ÁP

Bảng 2.1 thông số máy biến áp

2.1.1.Phân bố tải cho các máy biến áp:

Để vận hành thuận tiện và kinh tế ta cho B1, B2, B3 làm việc với đồ thị phụ tải

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

+ Công suất định mức của MBA chọn lớn hơn công suất thừa cực đại nên không cần

kiểm tra điều kiện quá tải bình thường

+ Kiểm tra sự cố

Sự cố nguy hiểm nhất là khi S T  S T max  21,74MVA

-Điều kiện kiểm tra sự cố

- Phân bố công suất khi sự cố MBA B5:

+ Phía trung của máy biến áp ba cuộn dây phải tải sang thanh góp trung áp 1 lượng công suất :