đồ án nhà máy điện và trạm ba 1

Vậy trong các phương án sẽ không cần dùng thanh góp điện áp máy phát mà sẽ dùng các sơ đồ nối bộ máy phát và máy biến áp.. - Cấp điệ áp cao áp 220kV và trung áp 110kV là lưới trung tính

Trang 1

al:

Nha may dién va

Trạm BA-I

Trang 2

* DO AN TÓT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V

TINH TOAN PHU TAI VA CAN BANG CONG SUAT

CHUONG I

Tính toán phụ tải và cân bằng công suất là một phần quan trong trong

nhiệm vụ thiết kế nhà máy điện Nó quyết định tính đúng, sai của toàn bộ quá

trình tính toán sau Ta sẽ tiến hành tính toán cân bằng công suất gần đúng theo công suất biểu kiến S dựa vào đồ thị các cấp điện áp hàng ngày vì hệ số công suất các cấp không khác nhau nhiều

300

1.2 Tính toán phụ tải và cân bằng công suất

1.2.1 Cấp điện áp máy phát: Uz„ = 10,5 KV

Do đó ta có bảng biến thiên công suất phụ tải như sau: B1-2

Nguyễn Văn Phòng - 7rường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ NI - K38 1

Trang 3

* ĐÔ ÁN TÓT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V

Trang 4

Trang 5

0 8 12 18 24 i(h)

1.2.4 Phụ tải toàn nhà máy

Pinax = 60 MW; cos@ = 0,86

P, NM(t) _P%*'), 100 Tmax ? MW V6i Prax = 300 MW max

Sy) = con ˆ MVA

Bảng biến thiên công suất phụ tải toàn nhà máy

Trang 6

+ œ = 6% là phần trăm điên tự dùng của nhà máy

+ 0,4 là % công suất tự dùng không phụ thuộc vào phụ tải của nhà máy

Nguyên Văn Phòng - 7rường Đại học BK Hà Nội - Bộ môn HTĐ - Lớp HTĐ NI - K38 5

Trang 7

1.2.6 Cân bằng công suất toàn nhà máy, công suất phát vào hệ thống

Bỏ qua tổn thất công suất, từ phương trình cân bằng công suất ta có:

Trang 8

Công suất hệ thống:

Sim = Sww(Ð - Suz() - Suc(Œ) - Srp(), từ đó ta có bảng tính phụ tải và

cân bằng công suất toàn nhà máy

Trang 9

Trang 10

Công suất phía cao áp được xác định từng khoảng thời gian như sau:

Scx(t) = Suc(t) + Sur(t) Kết quả tính toán ở bảng 1.7

Bảng tổng kết các giá trị phụ tải cuc dai (Smax) va cực tiểu (Smm) của các loại công suất (MVA):

Smax 20,93 | 11,765 | 120,68 | 151,163 | 110,695 | 348/8 | 231,625 (MVA)

Smin (MVA) | 16,74 71 72,41 105,81 | 47,688 | 279,94 | 157,187

Đồ thị phụ tải tông hợp: Biểu đồ của các loại công suất trên cùng một trục thời gian, giá trị của từng loại công suất riêng biệt và được vẽ chồng lên nhau khoảng cách giữa 2 đồ thị của 2 công suất kề nhau là giá trị của loại công suất tương ứng Giá trị thực của từng loại công suất được ghi cụ thể phía trên đường đồ thị ở từng khoảng thời gian Đồ thị tránh sự chồng chéo nhau giữa các loại công suât

Trang 11

* DO ÁN TÓT NGHIỆP "Nhà máy điện và Trạm BA" - Chương V

Trang 12

CHƯƠNG H

XÁC ĐỊNH CÁC PHƯƠNG ÁN NÓI DÂY - CHỌN MÁY BIẾN ÁP

1 XÁC ĐỊNH CÁC PHƯƠNG ÁN

Chọn sơ đồ nối điện chính của nhà máy điện là một khâu quan trọng

trong quá trình thiết kế nhà máy điện Nó quy định đặc tính kinh tế và kỹ

thuật của nhà máy thiết kế Cơ sở dé vạch ra các phương án là bảng phụ tải tông hợp Đồng thời tuân theo những yêu cầu kỹ thuật chung

- Phụ tải máy phát không lớn 11,765 MVA so với công suất của 1 máy phát thì lượng công suất này chiếm tỷ lệ là:

Sums 100% = 11,765

tmE

=15,687% < 20%

Lượng công suất này sẽ được lấy rẽ nhánh từ đầu cực máy phát của các

bộ Vậy trong các phương án sẽ không cần dùng thanh góp điện áp máy phát

mà sẽ dùng các sơ đồ nối bộ máy phát và máy biến áp

- Tổng công suất phía cao áp (gồm Sục và Sun) tương đối lớn:

Scsmax = 231,625 MVA

Scsmin = 157,184 MVA

Nên có thể ghép nhiều bộ máy phát và máy biến áp vào thanh góp 220kV

- Công suất phụ tải trung áp 110kV:

Sutmax = 120,69 MVA

Sutmin = 72,41MVA

Nên có thể ghép 2 bộ máy phát và máy biến áp vào thanh góp 110kV vì phụ tati cực tiểu này lớn hơn công suất định mức của một máy phát hoặc cũng

có thê lấy từ bên thanh góp 220kV qua máy biến áp liên lạc

- Cấp điệ áp cao áp (220kV) và trung áp (110kV) là lưới trung tính trực tiếp nối đất nên có thể dùng máy biến áp liên lạc là máy biến áp tự ngẫu sẽ có lợi hơn

- Công suất phát lên của hệ thống

Trang 13

Sutmax = 110,695 MVA Sutmin = 57,999 MVA

Trong khi đó công suất dự trữ quay của hệ thống là:

Từ các nhận xét trên ta có thê đề xuất các phương án nối dây sau:

Trang 14

b Thuyét minh

Xuat phat tir yéu cau téng céng suat phia cao ap Scy l6n nén phia thanh góp 220kV ghép trực tiếp 2 bộ máy phat dién va may bién 4p (F3 - B¿) và (Fa - Ba) cung cấp công suất trực tiếp cho phụ tải cao áp

Làm nhiệm vụ liên lạc giữa phía cao và trung áp ta dòng 2 bộ máy phát điện và máy biến áp tự ngẫu (F; - Bị) và (F¿ - B;) hai bộ này làm nhiệm vụ cc cho phụ tải cao áp, vừa liên lạc cung cấp công suất cho thanh góp 110kV

- Phía thanh góp 110kV của ghép trực tiếp 1 bộ máy phát điện - máy biến áp (Fs - Bs) cung cấp cho phụ tải trung áp

- Phụ tải địa phương được trích ra từ đầu cực 2 máy phát F¡ và F; nối

với cuộn hạ áp máy biến áp liên lạc B¡ và B;

Với phương án này vào giờ cao điểm (Surám = 120,69MVA) thì bộ Fa-

Bs chi cung cấp được 1/2 công suất yêu cầu cho phụ tải trung áp, phần còn lại được cấp từ các máy biến áp liên lạc B¡ và Bạ Như vậy luôn tận dụng được khả năng phát công suất định mức của bộ F; - B;

Các bộ F¿ - B; va Fy - By cũng như các bộ liên lạc F¡-B¡ và F¿-B; phát công suất trực tiếp lên thanh góp cao áp và truyền tải sang thanh góp 11-kW nên tổn thất trong các máy biến áp Bị, Bo, Bs, By tương đối thấp

Sơ đồ đảm bảo tính cung cấp điện Tuy nhiên đo có 2 bộ máy phát điện

và máy biến áp nối với thanh góp 220kV nên vốn đầu tư cho thiết bị tương đối lớn, đắt tiền Để khắc phục điều này ta xét phương án 2

Trang 15

Xuất phát từ yêu cầu giảm vốn đầu tư về thiết bị ở phương án này ta

ghép các bé F; - B3, F4- By va Fs - Bs néi trực tiếp với thanh góp 110kV

- Phía thanh góp 220kV, ta ghép 2 bộ máy phát điện - máy biến áp tự ngẫu (F; - Bị) và (F; - B;) hai bộ này làm nhiệm vụ cung cấp công suất cho phụ tải cao áp, vừa liên lạc với thanh góp 110kV

Các bộ F¿ - Bạ, F¿ - By va Fs - Bs co nhiệm vụ cung cấp trực tiếp công suất cho phụ tải trung áp, phần còn lại thông qua máy biến áp tự ngẫu liên lạc

Bị và Bạ, truyền công suất sang thanh góp 220kV cung cấp cho phụ tải cap áp

và phát công suất về hệ thống

Trang 16

Phụ tải địa phương được tách ra từ đàu cực 2 máy phát F¡ và F; nối với cuộn hạ áp máy biến áp liên lac B, va Bo

Phương án này có vốn đầu tư thiết bị thấp hơn nhiều so với phương án

1 vì không có bộ máy phát - máy biến áp hai dây quấn nối trực tiếp vốn thanh góp cao áp Tuy nhiên vào giờ thấp điểm thì bên thanh góp 110kV thừa một

lượng công suất rất lớn do 3 bộ F; - Bạ, F - Bạ và F; - B; phát định mức

Lượng công suất này phải truyền qua các biến áp tự ngẫu liên lạc Bị và Bạ để phát lên thanh góp 220kV và về hệ thống Do đó tổn thất công suất và tôn thất điện năng tăng lên đáng kể Vì vậy ta cần phải cân nhắc lựa chọn nguồn vốn đầu tư và tổn thất xem vấn đề nào có lợi hơn

Trang 17

b Thuyét minh

Xuất phát từ yêu cầu giảm bớt tổn thất công suất và điện năng của các phương án 2, ở phương án này ngoài 2 bộ liên lạc (Ƒ¡ - Bị) và (F; - Bạ) nối với thanh góp 220kV và bộ F¿ - B; bộ này phát trực tiếp công suất lên thanh góp 220kV

Hai bộ F¿ - B„ và F; - B; nối với thanh góp 110kV có nhiệm vụ phát công suất cho phụ tải trung áp, phần còn lại được truyền qua các biến áp tự ngẫu liên lạc B¡ và B; phát về hệ thống

Phụ tải địa phương được tách ra từ đầu cực 2 máy phát F và Fạ nối với cuộn hạ áp máy biến áp liên lạc B¡ và Bạ Với phương án này thì tổn thất công suất và tôn thất điện năng có giảm hơn nhiều so với phương án 2 nhưng lại do

có bộ F¿ - B; nối trực tiếp với thanh góp cao áp 220kV nên vốn đầu tư lại tăng lên so với phương án 2 Do đó ta cũng cần phải cân nhắc lựa chọn giữa vốn đầu tư và tốn thất xem vấn đề nào có lợi hơn

Trang 18

231,625 120,69

Ự MVA 157,184 7241

Xuất phát từ yêu cầu giảm bớt vốn đầu tư thiết bị và giảm bớt tốn thất

công suất và điện năng của các phương án 1 và 2 ở phương án này ta ghép song song các máy phát F và Fạ; F¿ và Fạ sau đó nối bộ với các máy biến ap

tự ngẫu liên lac ta duge 2 b6 (F; + F)) - B; va (F3 + F4) - Bạ Hai bộ này làm nhiệm vụ phát công suất cung cấp cho phụ tải cao áp và hệ thống đồng thời truyền công suất sang thanh góp 110kV cung cấp cho phụ tải trung áp cùng với bộ Fs - Bs nối trực tiếp vào thanh góp 110kV

- Phụ tải địa phương được trích ra từ đầu cực 2 bộ máy phát (F = F;) và (F3 + Fs) nối với cuộn hạ áp máy biến áp liên lạc B; và Bạ

Phương án này chỉ dùng có 3 máy biến áp Do đó vốn đầu tư cũng như các tồn thất giảm nhiều so với các phương án khác

Tuy nhiên do việc ghép song song các máy phát (F¡+ F¿) va (F3 + F4)

mà các máy phát lại có công suất lớn, mà công suất chọn cho các máy biến áp

tự ngẫu liên lạc B¡ và B; là quá lớn Không thể chọn được máy biến áp tự

Trang 19

ngẫu ba pha mà phải dùng máy biến áp tự ngẫu 1 pha nên giá thành sẽ rất đắt

và vận hành không hiệu quả ở cấp 220kV này

thành sẽ rất đất

Từ 2 lý do trên ta loại bỏ phương án 1 va 4 giữ lại phương án 2 va fpa 3

để tiếp tục tính toán So sánh các chỉ tiêu kỹ, kỹ thuật và chọn lấy 1 phương

án tối ưu nhất để hoàn thành thiết kế Và từ đây để thuận tiện cho tên gọi

phương án ta đổi tên phương án 2 thành phương án 1 và đổi tên phương án 3 thành phương án 2 trong quá trình tính toán chọn phương án tối ưu

II TÍNH TOÁN CHỌN MÁY BIẾN ÁP CHO CÁC PHƯƠNG ÁN

A ĐÓI VỚI PHƯƠNG ÁN 1

Trang 20

A.1 Chọn máy biến áp

* Máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây Bạ, B„, Bs

- Điều kiện chọn Sam > Sam: = 75MVA

- Căn cứ điều kiện ta chọn các máy biến áp Ba, Bạ, Bs cùng 1 loại T/IH-80- 121/10,5 có các thông số kỹ thuật sau:

Trang 21

* Máy biến áp tự ngẫu liên lạc Bị và Bạ

- Điều kiện chọn Sampo = Samp3 = 0s Sam

Điện áp cuộn dây (kV) | Tổn that (kW) UN%

A.2 Phân bố công suất tải cho các máy biến áp

Để vận hành thuận tiện và kinh tế ta cho bộ F¿ - Bạ, F¿ - B„ và F; - Bs

vận hành với đồ thị phụ tải bằng phẳng suốt năm tức là các bộ này phát công suất định mức suốt năm Lượng công suất thừa từ thanh góp 110kV được truyền tải qua máy biến áp tự ngẫu liên lạc B; và B; lên thanh góp 220kV Phân bồ lượng công suất như sau:

+ Đối với máy biến áp 2 dây quấn Ba, Ba, Bs:

Trang 22

+ Đối với các máy biến áp tự ngẫu liên lạc B; va Bp

Công suất truyền qua các cuộn đây ở từng thời điểm như sau:

Cuộn cao: Scpi() = Scpz(t) = s% (t)

Cu6n trung: Srp;(t) = Sppo(t) = 5 [Sur —(Sp3 +Sp4+Sp5)]

Cuộn hạ: Supi(t) = Sup2(t) = Sr(t) + Sc(t)

Ta có bảng phân bổ công suất trong các biến áp như sau:

Trang 23

Như vậy ở tất cả các thời điểm trong ngày thì:

SCmax € Sám VỀ ŠTmax; SHmax € Ÿụ

Tức là các máy biến áp tự ngẫu liênlạc B¡, B; làm việc bình thường A.3 Kiếm tra khả năng tải của các máy biến áp khi sự có

A.3.1 Với các máy B›„ B„ B

+ Tổng công suất phát lên thanh góp 110kV của 3 bộ này là:

Ba, Bạ, Bs công suất của 2 bộ còn lại là 70,8 x 2 = 141,6 MVA vẫn lớn hơn phụ tải cực đại phía trung áp Stmax = 120,69 MVA do dé khéng can xét trong trường hợp hỏng một bộ phía trung áp Thực vậy, khi hỏng máy biến áp B; ta có:

Tiêu đề	Đồ án nhà máy điện và trạm ba 1
Trường học	University of Technology and Education Ho Chi Minh City
Chuyên ngành	Electrical Engineering
Thể loại	Graduation project
Thành phố	Ho Chi Minh City

Định dạng
Số trang	36
Dung lượng	8,35 MB