TỔNG QUAN
Đồ thị phụ tải
Đồ thị phụ tải minh họa sự biến động của công suất tác dụng và công suất phản kháng của các phụ tải theo từng thời điểm cụ thể Vì nhu cầu tiêu thụ điện của các phụ tải thay đổi theo thời gian, nên các máy phát điện trong các Nhà máy điện cũng cần điều chỉnh công suất tương ứng.
- Theo công suất: + Đồ thị phụ tải công suất tác dụng
+ Đồ thị phụ tải công suất phản kháng + Đồ thị phụ tải công suất biểu kiến.
- Theo thời gian: + Đồ thị phụ tải ngày
XÂY DỰNG ĐỒ THỊ PHỤ TẢI CỦA NHÀ MÁY
Phụ tải cấp điện áp hạ (22 KV)
Công suất cực đại P 110KVmax = 60 MW, Hệ số công suất cos = 0,5
Công suất phụ tải cấp điện áp trung được tính theo công thức sau:
Công suất phụ tải cấp điện áp trung tại thời điểm t được ký hiệu là \$S_{22kV}(t)\$, trong đó \$P\%\$ đại diện cho phần trăm công suất phụ tải theo thời gian Công suất cực đại và hệ số công suất phụ tải cấp điện áp trung được ký hiệu là \$P_{22kVmax}\$ và \$co\$ tương ứng Đồ thị phụ tải 22kV thể hiện mối quan hệ giữa phần trăm công suất \$P_{22KVmax}\$.
Hình 1 hiển thị đồ thị phụ tải cấp 22KV theo tỷ lệ %P 22KVmax Bằng cách áp dụng công thức (1.1) kết hợp với hình 1.1, chúng ta có thể xây dựng bảng phân bố công suất phụ tải cho cấp điện áp trung, như được trình bày trong bảng 1.1.
Q(MVAR) 52 52 104 104 73 73 63 63 b Đồ thị phụ tải 22KV theo S.
Hình 1.6: Đồ thị phụ tải 22KV theo S c Đồ thị phụ tải 22KV theo P.
Hình 1.7: Đồ thị phụ tải 22KV theo P d Đồ thị phụ tải 22KV theo Q.
Hình 1.8: Đồ thị phụ tải 22KV theo Q
Phụ tải cấp điện áp trung (110 KV)
Công suất cực đại P 110KVmax = 100 MW, Hệ số công suất cos = 0.5
Công suất phụ tải cấp điện áp trung được tính theo công thức sau:
Công thức tính công suất phụ tải cấp điện áp trung tại thời điểm t được biểu diễn bằng \$S_{110kV}(t) = P\% \cdot P_{110kVmax} \cdot \cos \phi\$, trong đó \$S_{110kV}(t)\$ là công suất phụ tải, \$P\%\$ là phần trăm công suất theo thời gian, và \$P_{110kVmax}\$ cùng \$\cos \phi\$ lần lượt là công suất cực đại và hệ số công suất Đồ thị phụ tải 110kV thể hiện mối quan hệ giữa công suất và phần trăm công suất cực đại.
Hình 1.5 thể hiện đồ thị phụ tải cấp 110KV theo tỷ lệ %P 110KVmax Bằng cách áp dụng công thức (1.2) kết hợp với hình 1.2, chúng ta có thể xây dựng bảng phân bố công suất phụ tải cho cấp điện áp trung, như được trình bày trong bảng 1.2.
Q(MVAR) 52 52 174 174 122 122 104 104 b Đồ thị phụ tải 110KV theo S.
Hình 1.6: Đồ thị phụ tải 110KV theo S c Đồ thị phụ tải 110KV theo P.
Hình 1.7: Đồ thị phụ tải 110KV theo P d Đồ thị phụ tải 110KV theo Q.
Hình 1.8: Đồ thị phụ tải 110KV theo Q
Phụ tải cấp điện áp cao (220 KV)
Công suất cực đại P 220KVmax = 200 MW, Hệ số công suất cos = 0.5
Công suất phụ tải cấp điện áp trung được tính theo công thức sau:
S 220kv (t) là công suất phụ tải cấp điện áp trung tại thời điểm t.
P% là phần trăm công suất phụ tải cấp điện áp trung theo thời gian.
P 220kvmax , co là công suất cực đại và hệ số công suất phụ tải cấp điện áp cao.
(t) là công suất phụ tải cấp điện áp cao.
S 220kv (t) là công suất phụ tải cấp điện áp trung tại thời điểm t.
co là hệ số công suất phụ tải cấp điện áp cao. a Đồ thị phụ tải 220KV theo %P 220KVmax
Hình 1.1 hiển thị đồ thị phụ tải cấp 220KV theo tỷ lệ %P 220KVmax Bằng cách áp dụng công thức (1.3) và (1.4) kết hợp với hình ảnh, chúng ta có thể xây dựng bảng phân bố công suất phụ tải cho cấp điện áp cao, như được trình bày trong bảng 1.2.
Q(MVAR) 174 174 347 347 243 243 208 208 b Đồ thị phụ tải 220KV theo S.
Hình 1.2: Đồ thị phụ tải 220KV theo S c Đồ thị phụ tải 220KV theo P.
Hình 1.3: Đồ thị phụ tải 220KV theo P d Đồ thị phụ tải 220KV theo Q.
Hình 1.4: Đồ thị phụ tải 220KV theo Q
ĐỒ THỊ PHỤ TẢI TỰ DÙNG
Phụ tải cấp điện của toàn nhà máy theo mùa khô
Công suất cực đại của hệ thống được xác định là P max = P đặt = (1,2÷1,3) P Tổng max = 468 MW Công suất biểu kiến tối đa là S max = S đặt = (1,2÷1,3) S Tổng max = 940 MVA Công suất phản kháng tối đa đạt Q max = Q đặt = (1,2÷1,3) Q Tổng max = 813 MVAR Hệ số công suất của máy phát được duy trì ở mức cosφ = 1.
S F ( t )= P F % P dat cos ϕ (1.8) Trong đó: - S F (t) là công suất nhà máy phát ra vào mùa khô tại thời điểm t.
- P F % là phần trăm công suất nhà máy phát ra vào mùa khô theo t.
- cos hệ số công suất nhà máy.
Hình 1.13: Đồ thị phụ tải toàn nhà máy vào mùa khô theo %P đặt a Bảng phân bố công suất tác dụng phụ tải toàn nhà máy vào mùa khô (bảng 1.7):
P(MW) 422 422 468 468 468 468 468 468 Đồ thị phụ tải nhà máy mùa khô theo P.
Hình 1.14: Đồ thị phụ tải nhà máy mùa khô theo P b Bảng phân bố công suất biểu kiến phụ tải toàn nhà máy vào mùa khô (bảng 1.8):
S(MVA) 527 527 585 585 585 585 585 585 Đồ thị phụ tải nhà máy mùa khô theo S.
Hình 1.15: Đồ thị phụ tải nhà máy mùa khô theo S c Bảng phân bố công suất phản kháng phụ tải nhà máy vào mùa khô (bảng 1.9):
Q(MVAR) 676 676 750 750 750 750 750 750 Đồ thị phụ tải nhà máy mùa khô theo Q.
Hình 1.16: Đồ thị phụ tải nhà máy mùa khô theo Q
Phụ tải cấp điện của toàn nhà máy theo mùa mưa
S F (t )= P F % P dat cos ϕ (1.9) Trong đó: - S F (t) là công suất nhà máy phát ra vào mùa mưa tại thời điểm t.
- P F % là phần trăm công suất nhà máy phát ra vào mùa mưa theo thời gian t.
- cos hệ số công suất nhà máy.
Hình 1.17: Đồ thị phụ tải toàn nhà máy vào mùa mưa theo %P đặt a Bảng phân bố công suất tác dụng phụ tải toàn nhà máy mùa mưa (bảng 1.10):
P(MW) 328 328 375 375 375 375 375 375 Đồ thị phụ tải nhà máy mùa mưa t heo P.
Hình 1.18: Đồ thị phụ tải nhà máy mùa mưa theo P b Bảng phân bố công suất biểu kiến phụ tải toàn nhà máy vào mùa mưa (bảng 1.8):
S(MVA) 410 410 468 468 468 468 468 468 Đồ thị phụ tải nhà máy mùa mưa theo S.
Hình 1.19: Đồ thị phụ tải nhà máy mùa mưa theo S c Bảng phân bố công suất phản kháng phụ tải nhà máy vào mùa mưa (bảng 1.9):
Q(MVAR) 526 526 600 600 600 600 600 600 Đồ thị phụ tải nhà máy mùa mưa theo Q.
Hình 1.20: Đồ thị phụ tải nhà máy mùa mưa theo Q
Công suất tự dùng của nhà máy được tính toán từ công thức (1.7) cho mùa khô (Bảng 1.13) và mùa mưa (Bảng 1.14).
S tự dùng 46 46 49 49 49 49 49 49 Đồ thị phụ tải tự dùng mùa khô theo S:
Hình 1.21: Đồ thị phụ tải tự dùng mùa khô theo S Đồ thị phụ tải tự dùng mùa mưa theo S:
Hình 1.22: Đồ thị phụ tải tự dùng mùa mưa theo S
Công suất phát lên hệ thống
- S HT : là công suất nhà máy phát lên hệ thống hoặc nhận công suất từ hệ thống truyền về ở thời điểm t.
- S Ft : là công suất của nhà máy phát ra ở thời điểm t.
- S 220KV , S 110KV , S 22KV : là công suất tải ở 3 cấp điện áp ở thời điểm t.
- S td : là công suất tự dùng của nhà máy điện ở thời điểm t.
Từ công thức 1.10 ta có bảng phân bố công suất hệ thống mùa khô (Bảng 1.15) và bảng phân bố công suất hệ thống mùa mưa (Bảng 1.16)
* Đồ thị phụ tải nhà máy phát lên hệ thống vào mùa khô:
Hình 1.23: Đồ thị phụ tải nhà máy phát lên hệ thống mùa khô
* Đồ thị phụ tải nhà máy phát lên hệ thống vào mùa mưa:
Trong mùa mưa, đồ thị phụ tải của nhà máy phát điện cho thấy công suất hệ thống âm khi nhà máy không cung cấp đủ công suất cho phụ tải ở ba cấp điện áp Đồng thời, phụ tải tự dùng phải lấy công suất từ hệ thống cấp về nhà máy.
CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI ĐIỆN CHÍNH
CHỌN SỐ LƯỢNG VÀ CÔNG SUẤT CÁC TỔ MÁY PHÁT
Khi chọn công suất máy phát, cần lưu ý rằng công suất của mỗi tổ máy không được vượt quá dự trữ của hệ thống và tổng công suất của các tổ máy phát phải lớn hơn tổng công suất phụ tải của nhà máy Việc chọn công suất quá thấp có thể dẫn đến tình trạng máy phát không đủ công suất, quá tải và giảm tuổi thọ, trong khi chọn công suất quá cao sẽ gây lãng phí vốn đầu tư và tăng tiêu hao nhiên liệu Ngoài ra, lựa chọn công suất không hợp lý với tải sẽ làm giảm hệ số mang tải và hệ số sử dụng của máy điện quay Thông thường, nên chọn các tổ máy phát giống nhau để thuận tiện trong lắp đặt, vận hành và bảo trì Cần lưu ý rằng máy phát có công suất lớn sẽ yêu cầu vốn đầu tư ban đầu cao hơn.
Theo tính toán ở trên ta có S t Max = S đặt = 940(MVA), vậy chọn 3 tổ máy phát giống nhau, mỗi tổ máy phát có S đm = 353 (MVA)
Dựa trên các thông số tính toán và bảng công suất máy phát thực tế, chúng tôi đã chọn tổ máy phát có số hiệu TBM-300Y3 (theo sách Huỳnh Nhơn, phụ lục 2, trang 211).
Bảng 2.1: Thông số máy phát TBB-160-2EY3 (sách Huỳnh Nhơn phụ lục 2 trang 211) (v/ph) N S đm
Yêu cầu về mức độ tin cậy cung cấp điện cho các phụ tải địa phương là rất quan trọng, cùng với vai trò và vị trí của nhà máy điện trong hệ thống điện Số lượng và công suất của các máy phát, máy biến áp và đường dây cần được xác định rõ ràng Đồng thời, công suất của phụ tải địa phương và phụ tải ở các cấp điện áp cao cũng cần được xem xét Sơ đồ và điện áp của lưới điện thuộc hệ thống đi qua khu vực nhà máy phải được phân tích kỹ lưỡng Cuối cùng, công suất dự trữ của hệ thống cũng đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo tính ổn định và tin cậy của nguồn cung điện.
Khi lựa chọn sơ đồ nối điện cho nhà máy, cần xem xét sơ đồ phát triển hệ thống điện và lưới điện trong khoảng 10 năm tới Đồng thời, cần chú ý đến điện áp lưới mà nhà máy sẽ phát công suất vào và phụ tải ở mỗi cấp.
Công suất máy biến áp cần được lựa chọn đủ lớn để đảm bảo khả năng truyền tải toàn bộ công suất dư thừa từ nhà máy vào lưới điện cao áp, đặc biệt trong những thời điểm mà phụ tải địa phương đạt mức tối thiểu.
Máy biến áp tự ngẫu thường được sử dụng để kết nối các thiết bị phân phối điện áp cao hoặc để nối máy phát với các cấp điện áp cao.
2.2.2 Các phương án nối điện chính
Với U MP ≠ U H ,U C = U HT ta có các phương án nối điện như sau:
Chọn phương án 2 và 3 do sơ đồ nối điện đơn giản, số lượng máy biến áp tối thiểu, và tính liên tục cao trong cung cấp điện Hệ thống trong nhà máy có độ tin cậy cao, với các thanh cái cao áp 220 kV và 110 kV được cấp bởi nhiều nguồn, giúp dễ dàng trong bảo trì và thay thế sau này Hai phương án này không chỉ có sơ đồ đơn giản mà còn có sơ đồ tương đương dễ dàng trong tính toán ngắn mạch.
2.3 CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH CÁC TỔ MÁY
Dựa vào đồ thị phụ tải tổng của nhà máy, chúng ta có thể xác định các chế độ vận hành cho từng tổ máy tại các thời điểm khác nhau Các phương án đã chọn cho phép thiết lập chế độ vận hành đồng bộ với công suất của các tổ máy, từ đó giúp việc vận hành và điều chỉnh trở nên dễ dàng hơn.
Bảng 2.2: Chế độ vận hành của các tổ máy vào mùa khô
Trong đó: %S vh 1 tổ máy = 1\* MERGEFORMAT (2.1) \* MERGEFORMAT
- S F mùa khô là công suất nhà máy phát ra vào mùa khô ở thời điểm t.
- S 1 tổ máy là công suất 1 tổ máy phát ra vào mùa khô ở thời điểm t.
Bảng 2.3: Chế độ vận hành của các tổ máy vào mùa mưa
CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH CÁC TỔ MÁY
Dựa vào đồ thị phụ tải tổng của nhà máy, chúng ta có thể xác định các chế độ vận hành cho từng tổ máy tại các thời điểm khác nhau Các phương án đã chọn cho phép thiết lập chế độ vận hành đồng bộ với công suất của các tổ máy, từ đó giúp việc vận hành và điều chỉnh trở nên dễ dàng hơn.
Bảng 2.2: Chế độ vận hành của các tổ máy vào mùa khô
Trong đó: %S vh 1 tổ máy = 1\* MERGEFORMAT (2.1) \* MERGEFORMAT
- S F mùa khô là công suất nhà máy phát ra vào mùa khô ở thời điểm t.
- S 1 tổ máy là công suất 1 tổ máy phát ra vào mùa khô ở thời điểm t.
Bảng 2.3: Chế độ vận hành của các tổ máy vào mùa mưa
CHỌN MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC
TỔNG QUAN
Máy biến áp (MBA) là thiết bị quan trọng dùng để chuyển đổi điện năng giữa các mức điện áp khác nhau Trong hệ thống truyền tải điện, máy biến áp điện lực đóng vai trò thiết yếu và thường được xem là tài sản có giá trị nhất trong trạm biến áp.
Thông thường, nhà máy điện nằm xa khu vực tiêu thụ, và điện áp do các máy phát phát ra thường thấp Để truyền tải điện năng hiệu quả, người ta sử dụng máy biến áp (MBA) để tăng áp tại nhà máy và hạ áp tại nơi tiêu thụ Trong một hệ thống điện lớn, quá trình này có thể cần nhiều lần tăng áp và giảm áp trước khi điện năng đến tay người tiêu dùng Tuy nhiên, tổn thất qua MBA là một vấn đề đáng lưu ý.
3.1.1 Một số vấn đề lưu ý về máy biến áp:
MBA là thiết bị chuyển đổi điện năng từ điện áp này sang điện áp khác mà không phát ra điện năng Trong hệ thống điện, chỉ có máy phát điện tạo ra công suất tác dụng và công suất phản kháng.
MBA thường được sản xuất thành một khối tại nhà máy, với phần có thể tháo rời chỉ chiếm một tỷ lệ nhỏ, dẫn đến trọng lượng chuyên chở lớn Do đó, cần lưu ý đến phương tiện và khả năng chuyên chở trong quá trình xây lắp.
Công suất định mức của máy biến áp (MBA) được sản xuất theo các tiêu chuẩn riêng của từng quốc gia, với các mức công suất thường cách nhau khá lớn, đặc biệt là khi công suất tăng cao Do đó, việc tính toán không chính xác có thể dẫn đến việc lựa chọn MBA có công suất lớn hơn cần thiết.
Tuổi thọ và khả năng tải của máy biến áp (MBA) chủ yếu bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ hoạt động Nhiệt độ này không chỉ liên quan đến công suất của MBA mà còn phụ thuộc vào môi trường xung quanh và phương pháp làm mát được sử dụng.
Khi lựa chọn máy biến áp (MBA), cần xem xét khả năng phát triển của phụ tải trong tương lai để tránh tình trạng phải thay đổi hoặc lắp đặt thêm MBA ngay sau khi xây dựng xong.
3.1.3 Làm mát máy biến áp:
Khi làm việc, MBA phát sinh nhiệt lớn do tổn thất trong lõi thép và các cuộn dây Để duy trì nhiệt độ trong giới hạn cho phép và đảm bảo hoạt động ổn định, cần áp dụng các biện pháp tỏa nhiệt hiệu quả ra môi trường xung quanh Các phương pháp làm mát sẽ khác nhau tùy thuộc vào cấu tạo và công suất của MBA.
Một số biện pháp làm mát MBA bao gồm: tuần hoàn tự nhiên, tuần hoàn bằng dầu kết hợp với quạt để tăng cường khả năng trao đổi và tỏa nhiệt, tuần hoàn cưỡng bức dầu có quạt, và làm mát bằng nước.
3.1.4 Quá tải máy biến áp:
MBA có thể hoạt động trong trạng thái non tải hoặc quá tải mà không gây hư hỏng ngay lập tức Điều quan trọng là xác định công suất tối đa mà MBA có thể chịu đựng và thời gian hoạt động tương ứng Có hai loại quá tải của MBA: quá tải bình thường và quá tải sự cố.
Quá tải bình thường là hiện tượng thường xuyên xảy ra ở máy biến áp (MBA) và mang tính chu kỳ Để đánh giá chế độ quá tải bình thường của MBA, cần thực hiện các bước cụ thể.
+ Đẳng trị đồ thị phụ tải qua MBA về dạng đồ thị phụ tải có hai bậc.
+ Xác định hệ số K 2đt :
Trong đó: S i , T i là công suất và thời gian quá tải
Nếu K 2đt ≥ 0.9K Max thì K 2 = K 2đt , T 2 = ∑T i
Nếu K 2đt ≤ 0.9K Max thì K 2 = 0.9K Max , tính lại T 2 = 4\*
+ Xác định hệ số K 1 : K 1 = 5\*MERGEFORMAT (3.3)
Để xác định T i, cần có khoảng thời gian 10 giờ trước khi xảy ra quá tải Nếu không đủ 10 giờ, sẽ lấy phần dữ liệu sau khi quá tải Trong trường hợp cả phần trước và sau khi quá tải không đủ 10 giờ, cần cộng cả hai phần để đạt đủ thời gian yêu cầu, vì đây là đồ thị phụ tải hàng ngày Nếu tổng thời gian vẫn không đủ 10 giờ, điều này cho thấy MBA đã chọn không đủ khả năng tải và cần phải lựa chọn MBA có công suất lớn hơn.
Trong thực tế, sự cố MBA (Máy Biến Áp) ít xảy ra, nhưng để đảm bảo tính liên tục trong cung cấp điện, có thể cho phép MBA hoạt động với hệ số quá tải sự cố lớn hơn bình thường Cụ thể, MBA được phép quá tải lên đến 40% trong thời gian không quá 5 ngày đêm, với thời gian quá tải mỗi ngày không vượt quá 6 giờ, và hệ số phụ tải ban đầu K 1sc trước khi quá tải không được lớn hơn 0.93.
Hệ số quá tải sự cố: K qtsc = 1.4 đối với MBA đặt ngoài trời.
K qtsc = 1.3 đối với MBA đặt trong nhà. Đối với máy biến áp tự ngẫu:
Công suất truyền qua cuộn cao và cuộn trung có thể bằng công suất MBA nhưng công
CHỌN MÁY BIẾN ÁP CHO CÁC PHƯƠNG ÁN
Tính công suất qua MBA T 4
Tính công suất qua MBA T 1
Tính công suất qua cuộn hạ MBA T 2, T 3
Tính công suất qua cuộn trung MBA T 2, T 3
Tính công suất qua cuộn cao MBA T 2, T 3
MERGEFORMAT (3.8) Bảng công suất tính toán : t(h) 0 - 3 3 -.6 6 - 9 9 - 12 12 - 15 15 - 18 18 - 21 21 - 24
(MVA) 336 336 335,33 335,33 335,33 335,33 335,33 335,33 a Chọn máy biến áp T 1 :
S MaxT1 36MVA, Từ các thông số trên tra bảng ta chọn máy biến áp ba pha hai cuộn dây kiểu TДЦГ có S đmT1 = 400(MVA)
Vì S đmT1 > S MaxT1 nên không cần kiểm tra lại
Có các thông số như sau :
Bảng 3.1: Thông số máy biến áp TДЦГ (sách Huỳnh Nhơn, phụ lục 3, Trang 247)
S MaxT4 = 336MVA, Từ các thông số trên tra bảng ta chọn máy biến áp ba pha hai cuộn dây kiểu TДЦГ có S đmT4 = 400(MVA)
Vì S đmT4 > S MaxT4 nên không cần kiểm tra lại
Có các thông số như sau :
Bảng 3.2 Thông số máy biến áp TДЦГ (sách Huỳnh Nhơn, phụ lục 3, Trang 246)
400 121 20 10.5 3 540 700 c Chọn máy biến áp T 2 và T 3 :
Hai MBA T 2 , T 3 hoạt động song song nên ta lựa chọn MBA theo điều kiện quá tải cho phép lúc sự cố
Trong thực tế, trường hợp cả máy phát G2 và máy biến áp tự ngẫu cùng hỏng là rất hiếm nên tạm thời ta chưa xét đến trường hợp này.
Do công suất qua cuộn cao là lớn nhất, nên ta lấy công suất cuộn cao để chọn máy biến áp tự ngẫu
Công suất cuộn cao: S C-MBAmax = 480,375(MVA)
Từ điều kiện trên,ta chọn bộ 2 MBA từ ngẫu ba pha kiểu ATДHTH có S đm-T2,T3 =
360 MVA (sách Huỳnh Nhơn trang 251)
Kiểm tra lại điều kiện quá tải : Đồ thị phụ tải qua cuộn cao máy biến áp T2, T3 :
Hình 3.2 Đồ thị phụ tải qua cuộn cao áp của máy biến áp T 2 , T 3
*Kiểm tra lại điều kiện quá tải bình thường :
Kết quả cho thấy S đm-T2, T3 đạt 369,51 MVA, và trong quá trình hoạt động, MBA T2 và T3 không bị quá tải, do đó không cần kiểm tra lại.
Vậy ta chọn bộ 2 MBA tự ngẫu 3 pha có số hiệu ATДHTH có S đm = 360 (MVA) với các thông số như sau :
Bảng 3.3: Thông số máy biến áp ATДHTH (Bảng Trang 251 sách Huỳnh Nhơn)
Hình 3.3 Sơ đồ nối điện phương án 2. t(h) 0 - 3 3 -.6 6 - 9 9 - 12 12 - 15 15 - 18 18 - 21 21 - 24
Tính công suất qua MBA T1, T2
Tính công suất qua cuộn hạ MBA T 3, T 4
Tính công suất qua cuộn trung MBA T 3, T 4
Tính công suất qua cuộn cao MBA T 3, T 4
Bảng giá trị tính toán : t(h) 0 - 3 3 -.6 6 - 9 9 - 12 12 - 15 15 - 18 18 - 21 21 - 24
(MVA) 236 236 136 136 196 196 216 216 a Chọn máy biến áp T 1 , T 2
Công suát lớn nhất trong quá trình truyền tải điện năng là 336 MVA, chọn S đmT1 = S đmT2 =
Vì S đmT1 > S MaxT1 nên không cần kiểm tra lại
Bảng 3.4: Thông số máy biến áp TДЦГ (sách Huỳnh Nhơn, phụ lục 3, Trang 247)
Trong thực tế, trường hợp cả máy phát G2 và máy biến áp tự ngẫu cùng hỏng là rất hiếm nên tạm thời ta chưa xét đến trường hợp này.
Do công suất qua cuộn trung là lớn nhất, nên ta lấy công suất cuộn trung để chọn máy biến áp tự ngẫu
Công suất cuộn trung: S T-MBAmax = 404(MVA)
Từ điều kiện trên,ta chọn bộ 2 MBA từ ngẫu ba pha kiểu ATДHTH có S đm-T3,T4 =
360 MVA (sách Huỳnh Nhơn trang 251)
Kiểm tra lại điều kiện quá tải : Đồ thị phụ tải qua cuộn cao máy biến áp T3, T4 :
Hình 3.4 Đồ thị phụ tải qua cuộn trung áp của máy biến áp T 3 , T 4
*Kiểm tra lại điều kiện quá tải bình thường :
Kết quả cho thấy S đm-T2, T3 đạt 310,76 MVA Trong quá trình hoạt động, MBA T3 và T4 không bị quá tải, do đó không cần kiểm tra lại.
Vậy ta chọn bộ 2 MBA tự ngẫu 3 pha có số hiệu ATДHTH có S đm = 360 (MVA) với các thông số như sau :
Bảng 3.5 Thông số máy biến áp ATДHГH (sách Huỳnh Nhơn, phụ lục 3, Trang 251)
Chương 4: TÍNH TOÁN TỔN THẤT CÔNG SUẤT VÀ TỔN THẤT NĂNG LƯỢNG TRONG MÁY BIẾN ÁP
4.1 TỔN THẤT QUA MÁY BIẾN ÁP
Khi vận hành MBA, bản thân nó tiêu thụ một lượng công suất gọi là tổn thất qua MBA, và được xác định qua công thức:
S đmB – công suất định mức của MBA
S t – công suất truyển qua MBA theo đồ thị phụ tải qua các cuộn dây của MBA
MBA T2 và T3 qua cuộn cao/trung với P o E0 ; P N = 900; S đmB = 360 MVA t(h) 0 - 3 3 -.6 6 - 9 9 - 12 12 - 15 15 - 18 18 - 21 21 – 24
MBA T2 và T3 qua cuộn cao/hạ với P o E0 ; P N = 500; S đmB = 360 MVA t(h) 0 - 3 3 -.6 6 - 9 9 - 12 12 - 15 15 - 18 18 - 21 21 – 24
MBA T2 và T3 qua cuộn trung/hạ với P o E0 ; P N = 650; S đmB = 360 MVA t(h) 0 - 3 3 -.6 6 - 9 9 - 12 12 - 15 15 - 18 18 - 21 21 – 24
MBA T3 và T4 qua cuộn cao/trung với P o E0 ; P N = 900; S đmB = 360 MVA t(h) 0 - 3 3 -.6 6 - 9 9 - 12 12 - 15 15 - 18 18 - 21 21 – 24
MBA T3 và T4 qua cuộn cao/hạ với P o E0 ; P N = 500; S đmB = 360 MVA t(h) 0 - 3 3 -.6 6 - 9 9 - 12 12 - 15 15 - 18 18 - 21 21 – 24
MBA T3 và T4 qua cuộn trung/hạ với P E0 ; P = 650; S = 360 MVA
22\* MERGEFORMAT (4.2) Với n : Số MBA làm việc song song
T : Thời gian làm việc của MBA
S i : Công suất của n MBA tương ứng với T i
MBA T1 với P o 30 ; P N = 880; S đmB = 400 MVA trong 24h t(h) 0 - 3 3 -.6 6 - 9 9 - 12 12 - 15 15 - 18 18 - 21 21 – 24
MBA T4 với P o T0 ; P N = 700; S đmB = 400 MVA trong 24h t(h) 0 - 3 3 -.6 6 - 9 9 - 12 12 - 15 15 - 18 18 - 21 21 – 24
MBA T1 và T2 với P o 30 ; P N = 880; S đmB = 400 MVA trong 24h t(h) 0 - 3 3 -.6 6 - 9 9 - 12 12 - 15 15 - 18 18 - 21 21 – 24
4.3 TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MBA TỪ NGẪU 3 CẤP ĐIỆN ÁP
Hệ số độ lợi: =0,5 23\* MERGEFORMAT (4.3)
Từ đó, ta xác định tổn hao đồng của cuộn cao, trung, hạ:
26\* MERGEFORMAT (4.6) Công thức tính tổn thất điện năng của MBA từ ngẫu 3 cấp điện áp:
Với n : Số MBA làm việc song song
T : Thời gian làm việc của MBA
S i : Công suất của n MBA tương ứng với T i
MBA T2 và T3 đi qua với P o E0 ; P N C/T = 900; P N C/H = 500: P N T/H = 650 ;
MBA T3 và T4 đi qua với P o E0 ; P N C/T = 900; P N C/H = 500: P N T/H = 650 ;
Chương 5: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH
Tính điện kháng các phần tử
Vẽ sơ đồ thay thế:
MERGEFORMAT (5.19) Điện kháng dây dẫn 47\*
Vẽ sơ đồ thay thế:
CHƯƠNG 6: CHỌN CÁC KHÍ CỤ ĐIỆN
PHƯƠNG ÁN 1
Lựa chọn máy cắt và dao cách li cho đường dây và thanh cái 220kV:
Ta có: Điện áp định mức 220kv
Dòng điện cưỡng bức MBA T1:
Dòng điện cưỡng bức MBA T2, T3:
Dòng điện cưỡng bức hệ thống:
Dòng điện cắt định mức: Ổn định lực dòng điện: 58\* MERGEFORMAT (6.4) Ổn định nhiệt: 59\*
Ta chọn máy cắt sf6 kiểu S1-245
Kiểu U đm kv I đm A I cut.đm kA I lđđ kA I nh/t kA
Kiểu U đm kv I đm A I nh /t nh
Lựa chọn máy cắt và dao cách li cho đường dây và thanh cái 110kV:
Ta có: Điện áp định mức 110kv
Dòng điện cưỡng bức MBA T4:
MERGEFORMAT (6.6) Dòng điện cưỡng bức MBA T2, T3: 61\*
MERGEFORMAT (6.7) Dòng điện cắt định mức: Ổn định lực dòng điện: 62\*
MERGEFORMAT (6.8) Ổn định nhiệt: 63\* MERGEFORMAT (6.9)
Ta chọn máy cắt sf6 kiểu S1-123
Kiểu U đm kv I đm A I cut.đm kA I lđđ kA I nh/t kA
Kiểu U đm kv I đm A I nh /t nh
Lựa chọn máy cắt và dao cách li cho đường dây và thanh cái 22kV:
Ta có: Điện áp định mức 22kv
Dòng điện cưỡng bức MBA T2, T3:
Dòng điện cắt định mức: Ổn định lực dòng điện: 65\* MERGEFORMAT (6.11) Ổn định nhiệt: 66\*
Ta chọn máy cắt sf6 kiểu BBΓ-20
Kiểu U đm kv I đm A I cut.đm kA I lđđ kA I nh/t kA
Kiểu U đm kv I đm A I nh /t nh
PHƯƠNG ÁN 2
Lựa chọn máy cắt và dao cách li cho đường dây và thanh cái 220kV:
Ta có: Điện áp định mức 220kv
Dòng điện cưỡng bức MBA T1, T2:
MERGEFORMAT (6.13) Dòng điện cưỡng bức MBA T3, T4: 68\*
MERGEFORMAT (6.14) Dòng điện cưỡng bức hệ thống: 69\*
MERGEFORMAT (6.15) Dòng điện cắt định mức: Ổn định lực dòng điện: 70\*
MERGEFORMAT (6.16) Ổn định nhiệt: 71\* MERGEFORMAT (6.17)
Ta chọn máy cắt sf6 kiểu S1-245
Kiểu U đm kv I đm A I cut.đm kA I lđđ kA I nh/t kA
Kiểu U đm kv I đm A I nh /t nh
Lựa chọn máy cắt và dao cách li cho đường dây và thanh cái 110kV:
Ta có: Điện áp định mức 110kv
Dòng điện cưỡng bức MBA T3, T4:
MERGEFORMAT (6.18) Dòng điện cắt định mức: Ổn định lực dòng điện: 73\*
Ta chọn máy cắt sf6 kiểu S1-123 Kiểu U đm kv I đm A I cut.đm kA I lđđ kA I nh/t kA S1-123 110 3100 40 100√2 50/3
Dao cách ly Kiểu U đm kv I đm A I nh /t nh Ka/sec I iđđ kA PHД 110 3200 50/3 125 Lựa chọn máy cắt và dao cách li cho đường dây và thanh cái 22kV:
Ta có: Điện áp định mức 22kv Dòng điện cưỡng bức MBA T2, T3: 75\*
MERGEFORMAT (6.21)Dòng điện cắt định mức:Ổn định lực dòng điện: 76\*
Kiểu U đm kv I đm A I nh /t nh Ka/sec I iđđ kA
SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN VÀ SƠ ĐỒ TỰ DÙNG
KHÁI QUÁT CHUNG
Sơ đồ nối điện là hình ảnh thể hiện mối quan hệ giữa các thiết bị và khí cụ điện, có chức năng nhận điện từ các nguồn và cung cấp cho các phụ tải ở các cấp điện áp khác nhau.
Nguồn điện bao gồm MBA, máy phát điện và đường dây cung cấp, trong khi phụ tải có thể là MBA, đường dây hoặc động cơ Mỗi nguồn và tải được xem như một phần tử trong sơ đồ nối điện.
Sơ đồ nối điện ảnh hưởng trực tiếp đến chi phí kinh tế kỹ thuật của mạng điện, do đó, việc lựa chọn sơ đồ nối điện hợp lý là rất quan trọng trong quy hoạch và thiết kế hệ thống cung cấp điện.
Sơ đồ nối điện có nhiều dạng khác nhau, tùy thuộc vào cấp điện áp, số lượng phần tử nguồn và tải, công suất tổng, cũng như tính chất quan trọng của các phụ tải.
7.1.2 Các yêu cầu cơ bản của sơ đồ nối điện
Sơ đồ nối điện cần thỏa mãn các yêu cầu sau:
1 Tính đảm bảo: cung cấp điện theo yêu cầu hay sự quan trọng của phụ tải mà mức đảm bảo cần đáp ứng Tính đảm bảo của sơ đồ nối điện có thể đánh giá qua độ tin cậy cung cấp điện, thời gian ngừng cung cấp điện, điện năng không cung cấp đủ cho các hộ tiêu thụ hay là sự thiệt hại của phụ tải do không đảm bảo cung cấp điện
2 Tính linh hoạt: là sự thích ứng với các chế độ làm việc khác nhau
3 Tính phát triển: sơ đồ nối điện cần thỏa mãn không những hiện tại mà cả trong tương lai gần khi tăng thêm nguồn hay tải Khi phát triển không bị khó khăn hay phải phá bỏ thay đổi cấu trúc sơ đồ
4 Tính kinh tế: thể hiện ở vốn đầu tư ban đầu và các chi phí hàng năm
SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CỦA CÁC PHƯƠNG ÁN
H ệ th ốn g Ph ụ Tả i 2 20 K V Ph ụ tả i 1 10 K V Ph ụ tả i 22 K V
H ìn h ph ươ ng á n sơ đ ồ 1
