Thiết kế phần điện trong nhà máy điện

Em đợc giao nhiệm vụ thiết kế gồm nội dung sau: Phần I: Thiết kế phần điện trong nhà máy nhiệt điện ngng hơi, gồm 4 tổ máy, công suất của mỗi tổ là 110MW cấp điện cho phụ tải cấp điện áp

Trịnh Ngọc Nghĩa-Đ5H2

tốt nghiệp

Lời nói đầu

Nhu cầu về năng lợng nói chung, và nhu cầu về năng lợng điện nói riêng ngày càng gia tăng một cách mạnh mẽ trên tất cả các nớc trên thế giới Việc sử dụng các nguồn năng lợng hiện có, qui hoạch và phát triển các nguồn năng lợng mới, trong đó có năng l-ợng điện một cách hợp lý, không những đảm bảo nhu cầu an ninh năng lợng mà còn là một vấn đề mang nhiều ý nghĩa về kinh tế, chính trị và xã hội, xuất phát từ thực tế và sau khi học xong chơng trình của ngành hệ thống điện Em đợc giao nhiệm vụ thiết kế gồm nội dung sau:

Phần I: Thiết kế phần điện trong nhà máy nhiệt điện ngng hơi, gồm 4 tổ máy, công suất của mỗi tổ là 110MW cấp điện cho phụ tải cấp điện áp máy phát, phụ tải trung

áp 110kV, phụ tải cao áp 220kV và phát vào hệ thống 220kV

Phần II: Tính toán ổn định cho nhà máy

Em xin đợc trân thành cảm ơn: Các thầy giáo, cô giáo trong bộ môn Hệ thống điện

- Khoa Hệ thống điện - Trờng Đại học Điện lực , đã trang bị kiến thức cho em trong quá trình học

Đặc biệt cảm ơn thầy giáo: Th.S Phạm Ngọc Hựng.

Đã nhiệt tình hớng dẫn, giúp đỡ em trong suốt quá trình thiết kế đồ án này

Tuy nhiên do thời gian và khả năng có hạn, tập đồ án này không tránh khỏi những thiếu sót Kính mong các Thầy, Cô giáo trong hội đồng chỉ dẫn và giúp đỡ

trờng đại học ĐIỆN LỰC khoa điện-bộ môn hệ thống điện

Nhiệm vụ Thiết kế tốt nghiệpPHầN I THIếT Kế phần ĐIệN TRONG NHà MáY ĐIệN

Nhà máy điện kiểu : NĐNH gồm 4 tổ máy ì110 MW

Nhà máy có nhiệm cụ cấp điện cho các phụ tải sau :

1 Phụ tải cấp điện áp máy phát :Pmax =18 MW ; cosϕ=0,83

Gồm 2kép ì 3MWì3KM và 4 đơn ì 1,5MW ì 3KM.

Biến thiên phụ tải ghi trên bảng Tại địa phơng dùng máy cắt hợp bộ với Icắt=21 KA

và tcắt=0,7sec và cáp nhôm , vỏ PVC với tiết diện nhỏ nhất là 70 mm2

2 Phụ tải cấp điện áp trung110 KV : Pmax=160 MW ; cosϕ=0,84

Gồm 1 kép ì 80MW và2 đơnì 50MW Biến thiên phụ tải ghi trên bảng.

3 Phụ tải cấp điên áp cao 220 KV: Pmax=100MW ; cosϕ=0,84

Gồm 1 kép ì 100MW Biến thiên phụ tải ghi trên bảng:

4 Nhà máy nối với hệ thống 220KV bằng đờng dây kép dài 120 Km Công suất hệ

thống ( không kể nhà máy đang thiết kế) : 6000 MVA; Công suất dự phòng của hệ thống 200MVA; Công suất ngắn mạch tính đến thanh góp phía hệ thống SN=3000 MVA

5 Tự dùng :α = 7%; cosϕ=0,82.

6 Công suất phát của toàn nhà máy ghi trên bảng:

Bảng biến thiên công suất

Trịnh Ngọc Nghĩa-Đ5H2

tốt nghiệp

Mục lục

Phần I thiết kế phần điện nhà máy điện

Chơng 1 Tính toán phụ tải , chọn sơ đồ nối dây

1-1 Chọn máy phát điện

1-2 Tính toán phụ tải và cân bằng công suất

1.2.1 Đồ thị phụ tải toàn nhà máy

1.2.2 Đồ thị phụ tải cấp 110kV

1.2.3 Đồ thị phụ tải cấp điện áp máy phát

1.2.4 Đồ thị phụ tải tự dùng của nhà máy

1.2.5 Đồ thị phụ tải cấp 220kV

2-1.a Chọn máy biến áp

2.1.1.a Phân bố công suất cho các máy biến áp

2.1.2.a Kiểm tra quá tải khi sự cố các máy biến áp

2-2.a Tính toán tổn thất điện năng trong máy biến áp

*B Phơng án II

2-1.b Chọn máy biến áp

2.1.1.b Phân bố công suất cho các máy biến áp

2.1.2.b Kiểm tra quá tải khi sự cố các máy biến áp

2-2.b Tính toán tổn thất điện năng trong máy biến áp

3.2.1 Sơ đồ thiết bị phân phối của phơng án I.

3.2.2 Sơ đồ thiết bị phân phối của phơng án II

3-3 Tính toán kinh tế -kỹ thuật

3.3.1 Các chỉ tiêu kinh tế của phơng án I

3.3.2 Các chỉ tiêu kinh tế của phơng án II

3-4 So sánh chỉ tiêu kinh tế -kỹ thuật và chọn phơng án tối u

5-2 Lựa chọn sơ đồ thiết bị phân phối

5-3 Tính toán kinh tế -kỹ thuật

Chơng 6 Chọn khí cụ điện và dây dẫn.

6-1 Chọn thanh cứng đầu cực máy phát

6-2 Chọn thanh góp mềm phía điện áp cao và điện áp trung

6-3 Chọn máy cắt điện

6-4 Chọn dao cách ly

6-5 Chọn cáp và kháng đờng dây cho phụ tải cấp điện áp máy phát

6-6 Chọn chống sét van cho các cấp điện áp

6-7 Chọn máy biến dòng điện và máy biến điện áp đo lờng cho các cấp

6-8 Sơ đồ nối dây các thiết bị đo

P = 110 MW, ta có thể chọn máy phát điện có ký hiệu là: TB φ - 120 -2T3

Các thông số kỹ của máy phát đợc cho trong bảng 1-1 sau:

Bảng 1- 1

S

(MVA)

P (MW)

n (V/p)

U (kV) Coϕ IdmStato

(A)

I dmRoto (A) Xd’’ X d

129,412 110 3000 10,5 0,85 7760 1830 0,190 0,278 1,91

1.2 Tính toán phụ tải và cân bằng công suất

Để đảm bảo chất lợng điện năng tại mỗi thời điểm công suất do các nhà máy điện phát ra phải hoàn toàn cân bằng với công suất tiêu thụ (kể cả tổn thất công suất trong các mạng điện) Nh vậy việc tính toán phụ tải và cân bằng công suất trong hệ thống điện là vô cùng quan trọng

Trang 5

Trịnh Ngọc Nghĩa-Đ5H2

Trong thực tế mức độ tiêu thụ điện năng của phụ tải lại luôn thay đổi theo thời gian

Do đó việc nắm vững quy luật này tức là: tìm đợc dạng đồ thị phụ tải là một điều rất quan trọng với ngời thiết kế và ngời vận hành, vì nhờ có đồ thị phụ tải mà có thể lựa chọn

đợc phơng án, sơ đồ nối điện phù hợp để đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện Ngoài ra đồ thị phụ tải còn cho phép chọn đúng dung lợng của máy biến áp, phân bố đợc công suất tối u giữa các nhà máy điện hoặc giữa các tổ máy trong một nhà máy điện Để chọn đúng dung lợng và tính toán tổn thất trong máy biến áp, cần thiết lập sơ đồ phụ tải ngày của nhà máy Máy biến áp đợc chọn theo công suất biểu kiến mặt khác hệ số Cosϕ của các cấp điện áp khác nhau không nhiều nên cân bằng công suất có thể tính toán công suất ở các cấp điện áp của nhà máy thiết kế Công thức chung để tính toán thiết kế nh sau:

.100

%

P Cos

P

ϕ (1-1)

Trong đó:

S : Công suất biểu kiến của phụ tải ở từng cấp điện áp.

P max: Công suất tác dụng cực đại

P%: Công suất tính theo % của công suất cực đại

Cosϕ : Hệ số công suất phụ tải.

Trịnh Ngọc Nghĩa-Đ5H2

tốt nghiệp

Sơ đồ chung của một nhà máy điện

1.2.1.Đồ thị phụ tải toàn nhà máy.

Phụ tải nhà máy theo thời gian đợc xác định theo công thức (1-1)

Với : PNMmax = 440 (MW)

Cosϕ = 0,85 => SNMmax = Cosϕ

Pmax

=0440,85=517,647 (MVA)Kết quả tính toán ghi ở bảng 1-2:

Hình 1-1: Đồ thị phụ tải toàn nhà máy.

1.2.2 Đồ thị phụ tải trung áp 110 kV.

Đồ thị phụ tải trung áp 110kV cũng đợc xác định tơng tự nh trên

Với : PTmax = 150 (MW)

Cosϕ = 0,84

=> STmax= Cos Pmaxρ =0,84150 = 178,571 (MVA).

Kết quả tính toán đợc ghi ở bảng 1-3

Trịnh Ngọc Nghĩa-Đ5H2

tốt nghiệp

Hình 1-2: Đồ thị phụ tải ngày đêm bên trung áp

1.2.3 Đồ thị phụ tải cấp điện áp máy phát.

Với :U UFđm = 10,5 kV

Pmax = 20 (MW)

Cosϕ = 0,83 => SUFmax = 24,096 (MVA)

Kết quả tính toán đợc ghi ở bảng 1-4:

NM

S

S Cos

Trong đó:

STD(t): phụ tải tự dùng tại thời điểm t

P NM = 440 MW công suất tác dụng của nhà máy

S NM (t) : Công suất nhà máy phát ra tại thời điểm t.

S NM: Công suất đạt của toàn nhà máy SNM = 517,647MVA

α: Số phần trăm lợng điện tự dùng (α = 7%)

Trang 9

Kết quả tính toán đợc ghi ở bảng 1-6:

Bảng 1-6

SNM(t): Công suất của nhà máy tại thời điểm t

STD(t): Công suất tự dùng tại thời điểm t

ST(t): Công suất phụ tải trung áp tại thời điểm t

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

SC(t) : Công suất phụ tải cao áp tại thời điểm t

Kết quả tính toán đợc ghi ở bảng 1- 7:

Ta có đồ thị phụ tải nh sau:

S(MVA)

S(nm)

S(vht)

S(c)S(t)

Trịnh Ngọc Nghĩa-Đ5H2

tốt nghiệp

điện áp 110kV và 220 kV Nh vậy ta có thể đa ra một số nhận xét về xây dựng các phơng

án nối dây nh sau:

- Giả sử phụ tải địa phơng lấy điện từ 2 đầu cực máy phát Vậy mỗi tổ trích một ợng điện:

9,309(%) 15(%)

UF dmF

U

U U

Do vậy có thể dùng 2 máy biến áp tự ngẫu làm máy biến áp liên lạc

- Cấp điện áp 110KV có công suất :

ở phơng pháp này ta ghép hai bộ máy phát - máy biến áp hai cuộn dây phía trung

áp 110kV để cung cấp điện cho phụ tải trung áp

Để liên lạc giữa 3 cấp điện áp: 10,5; 110; 220kV ta dùng hai máy biến áp tự ngẫu

SC ST

Hình 2-1 Sơ đồ nối điện của phơng án I

* Ưu điểm: chỉ có hai chủng loại máy biến áp; thiết bị phân phối phía cao

đơn giản; vận hành linh hoạt, vốn đầu t ít

* Nhợc điểm: Công suất của hai bộ máy phát - máy biến áp lớn hơn công

suất phụ tải phía trung vào thời điểm phụ tải max nên nguồn công suất thừa đi về phía hệ thống do đó tổn thất công suất trong máy biến áp là cao

Trịnh Ngọc Nghĩa-Đ5H2

tốt nghiệp

10,5 kV, 110kV, 220kV Nhng phía 110kV ta chỉ để một bộ máy phát - máy biến áp và chuyển một bộ máy phát - máy biến áp sang bên thanh cái điện áp cao 220kV để cung cấp thêm nguồn công suất phát về phía hệ thống

SC ST

Hình 2-2 Sơ đồ nối điện của phơng án II.

* Ưu điểm: việc phát công suất của các máy phát với các phụ tải là tơng ứng

* Nhợc điểm: do có 1 bộ máy phát - máy biến áp bên cao nên vốn đầu t ban

đầu so với phơng án I sẽ lớn hơn và phân phối phía cao phức tạp hơn

Trang 15

F4T4

H T

1.3.3 Phơng án III: (Hình 2-3)

ở phơng án này ta dùng 2 bộ máy phát - máy biến áp ba pha 2 cuộn dây để cung cấp điện cho phụ tải điện áp trung 110kV Bên cao 220kV ta cũng dùng hai bộ máy phát Máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây để cung cấp điện cho phụ tải 220kV và hệ thống 220kV

và dùng 2 máy biến áp tự ngẫu để liên lạc giữa hệ thống 2 thanh góp 110kV, có cuộn hạ cung cấp cho phụ tải điện áp máy phát và trích ra một phần cho dự phòng, tự dùng

Hình 2-3 Sơ đồ nối điện của phơng án III.

F4T4

H T

Trịnh Ngọc Nghĩa-Đ5H2

tốt nghiệp

* Ưu điểm: Sơ đồ làm việc tin cậy và đảm bảo tính linh hoạt cho các trạng thái vận

hành Do phụ tải địa phơng đợc trích ra từ cuộn hạ của máy biến áp liên lạc nên đảm bảo cung cấp điện 1 cách liên tục

* Nhợc điểm: Sử dụng nhiều chủng loại máy biến áp, thiết bị phân phối lên phía

cao phức tạp nên vốn đầu t cao

giản và kinh tế hơn so với phơng án 3 Tuy vậy nó vẫn đảm bảo về mặt kỹ thuật cung cấp điện liên tục, an toàn cho các phụ tải và thoả mãn các yêu cầu kỹ thuật

Do đó ta sẽ giữ lại phơng án 1 và phơng án 2 để tính toán cho các phần sau.

Chơng II

Máy biến áp là một thiết bị rất quan trọng trong hệ thống điện Tổng công suất các máy biến áp gấp từ 4-5 lần tổng công suất các máy phát điện, chọn máy biến áp trong nhà máy điện là chọn loại, số lợng, công suất định mức và hệ số biến áp Máy biến áp đ-

ợc chọn phải đảm bảo hoạt động an toàn trong điều kiện bình thờng và khi xảy ra sự cố nặng nề nhất

Các máy biến áp đã đợc hiệu chỉnh theo điều kiện khí hậu nhiệt đới Do vậy không cần hiệu chỉnh lại công suất định mức của chúng

A Phơng án I

SCmax=113,095 (MVA) STmax = 178,571 (MVA)

SCmin =95,238 (MVA) STmin = 142,857(MVA)

SC ST

Trang 17

H T

2.1.a Chọn máy biến áp.

- Máy biến áp T3; T4 đợc ghép bộ với máy phát điện F3 ; F4 đợc chọn giống nhau Công suất định mức của máy biến áp đợc chọn theo công suất định mức của máy phát

điện

SđmT ≥ SđmF -

4

561,37412,1294

SdmF : Công suất định mức của máy phát điện

SdmT: Công suất định mức của máy biến áp đợc chọn

Vậy ta chọn máy biến áp TДц 125.000 - 121/10,5 có các thông số nh sau:

- Với các máy biến áp tự ngẫu AT1 và AT2:

Công suất định mức của máy biến áp tự ngẫu đợc chọn theo công suất định mức của máy phát điện

4

561,37412,129(5,0

1)4

U

U U

= 0,5

2.1.1.a Phân bố công suất cho các máy biến áp.

- Máy phát điện ghép bộ F3, F4 phát một phần cho tự dùng của khối, phần còn lại

* Phân bố công suất trong các máy biến áp AT 1 và AT 2 :

Tổ máy phát điện F1 ; F2 cung cấp cho tự dụng riêng của khối phụ tải địa phơng, phần còn lại đẩy lên thành góp 110 kV hoặc 220kV Với phân bố công suất nh trên, ta tính luồng công suất chảy qua các cuộn dây 2 máy biến áp ngẫu:

Công suất truyền qua cuộn cao áp: S

2

)()()

C TN

+

=

Trong đó:

SC(t): Công suất phụ tải phía cao theo thời gian

SVHT (t): Công suất phát về phía hệ thống theo thời gian

SC (t)

TN : Công suất truyền qua phía cao của máy biến áp tự mẫu tại thời điểm t

Công suất truyền qua phía trung áp:

2

)()()

()

Trịnh Ngọc Nghĩa-Đ5H2

ST TN (t): Công suất truyền qua phía trung áp của máy biến áp tự ngẫu tại thời

điểm t

ST(t): Công suất phụ tải phía trung áp tại thời điểm t.

ST3(t) , ST4(t): Công suất máy biến áp T3 ; T4 truyền lên mạng điện áp 110 kV tại thời điểm t

Công suất truyền qua phía hạ áp của máy biến áp tự ngẫu:

TN (t): mang dấu dơng (+) thì các cuộn trung áp của hai máy biến áp tự ngẫu tải

công suất về thanh góp trung áp và ngợc lại, mang dấu âm (-) các cuộn dây trung áp mang tải công suất từ thanh góp trung áp về hệ thống

Sau khi tính toán, thu đợc bảng phân bố công suất cho các cuộn dây :

Do vậy khi làm việc bình thờng không cuộn dây nào của MBA tự ngẫu bị quá tải

2.1.2.a.Kiểm tra quá tải khi sự cố của các máy biến áp:

1) Sự cố 1: Khi hỏng hóc xảy ra ở bộ máy phát - máy biến áp bên trung ( giả sử T4) tại thời điểm : Smax

Ta thấy : 350(MVA) > 58,549 (MVA) ⇒ thoả mãn điều kiện kiểm tra.

- Để xác định lợng công suất thiếu phát về hệ thống ta xác định phân bố công suất trên máy biến áp liên lạc :

Trang 21

- Công suất thiếu phát về hệ thống so với lúc bình thờng:

Sthiếu = SVHT +SC - 2 SCC =164,324 +113,095 - 2.78,699 = 120,021 (MVA)

Sthiếu = 120,021 (MVA) < Sdự trữ = 200 (MVA) (Hệ thống bù đủ công suất thiếu hụt)

Nh vậy các máy biến áp làm việc bình thờng khi hỏng bộ máy phát- máy biến áp bên trung

2) Sự cố 2 : Khi hỏng hóc xảy ra ở máy biến áp liên lạc tại thời điểm :

dm TN

Trịnh Ngọc Nghĩa-Đ5H2

tốt nghiệp

dm T

Smax −2 = 178,571 - 2 120,022 = - 61,453 (MVA) (Thoả mãn điều kiện ).

Dấu (-) chỉ lợng công suất truyền từ phía trung sang phía cao

- Để xác định lợng công suất thiếu phát về hệ thống ta xác định phân bố công suất trên máy biến áp liên lạc

Sự phân bố công suất trên máy biến áp liên lạc:

+++

= 66,529(MVA)Công suất của cuộn dây chung:

C

T T C

T H

C

T T C

U

U Q U

U U P

U

U P U

U

= (0,5.51,621 0,5.79,186)− 2+(0,5.33,344 0,5.53.504)− 2 = 17,075(MVA)Công suất của cuộn thứ ba:

Vậy không có cuộn dây nào của máy biến áp tự ngẫu bị quá tải

- Công suất thiếu phát về hệ thống so với lúc bình thờng:

Sthiếu = SVHT + SC - Scc = 164,324 +113,095 – 157,379 = 120,04 (MVA)

Trang 23

Sthiếu = 120,04 (MVA) < S dự trữ = 200 (MVA), nên khi bị sự cố 1 MBA tự ngẫu thì

hệ thống huy động đủ lợng công suất thiếu hụt

3) Sự cố 3: Trờng hợp nguy hiểm nhất là khi hỏng MBA liên lạc tại thời điểm:

Smin

T = 142,857( MVA) Khi đó : SVHT = 93,159(MVA)

S = 95,238(MVA)

110kV220kV

S = 93,159(MVA)

= 97,757(MVA)C«ng suÊt cña cuén d©y chung:

C

T T C

T H

C

T T C

U

U Q U

U U P

U

U P U

- Tính tổn thất điện năng trong máy biến áp ba pha 2 cuộn dây T 3 ; T 4 : vì máy biến

áp vận hành độc lập nên tổn thất điện năng trong máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây đợc xác

định nh sau:

∆A = n ∆P0.T + n∆PN

2

)(

∆P0 : tổn thất không tải của máy biến áp

∆PN : tổn thất ngắt mạch của máy biến áp

Sb: Công suất tải qua một máy biến áp

T = 8760h số giờ làm việc trong 1 năm của máy biến áp Thay số vào ta có:

∆A = 2.0,1.8760 + 2.0,4 )2

125

022,120

2 2

2

dm

i H dm

i T dm

C i C

S

S S

S S

i Công suất chảy qua cuộn cao, trung, hạ ở thời điểm t

∆P0: tổn thất không tải máy biến áp

∆P = ∆Ρ +∆Ρ −∆Ρ 

− Ν

− Ν Τ Ν

1

αα

H T H

C C

C

= 260 (kW) = 0,26(MW)

Trịnh Ngọc Nghĩa-Đ5H2

tèt nghiÖp

∆P = ∆Ρ +∆Ρ −∆Ρ 

− Ν

− Ν Τ Ν

1

α

H C H T C

T

= 260 (kW) = 0,26(MW)

∆P = ∆Ρ + ∆Ρ +∆Ρ 

− Ν

− Ν Τ Ν

1

α

H T H T C

++

++

++

++

++

++

++

++

+

++

++

2.591,86

2.506,852.507,852.178,109

2.262,1102.347,1112.675,87

2.919,622.835,616.836,6178,0

2.999,268.604,4514.)301,36(26,0

2.195,132

2.110,1312.808,1212.479,145

2.261,1372.648,1472.976,123

2.523,1082.439,1076.137,9826,0

2

2 2

2

2 2

2

2 2

2

2 2

2 2

2 2

2

2 2

2

2 2

2

⇒∆AAT1+ AT2 = 4858,434(MWh)VËy tæng tæn thÊt ®iÖn n¨ng cña ph¬ng ¸n I lµ:

∆AI ∑ = 8212,941 + 4858,834 = 13071,375 (MWh)

B Ph¬ng ¸n II

2.1.b .Chän m¸y biÕn ¸p:

Trang 27F1

- Máy biến áp T 1 đợc ghép bộ với máy phát điện F 1 :đợc chọn theo công suất định mức của máy phát điện.

=120,010 (MVA)

SdmF: Công suất định mức của máy phát điện

SdmT: Công suất định mức của máy máy biến áp đợc chọn

Smax

TD : Phụ tải tự dùng max

Nh vậy ta chọn máy biến áp T Д ц 125.000 -242/10,5 có các thông số kỹ thuật nh sau:

Máy biến áp T 4 đợc ghép bộ với máy phát điện F 4. :

Tơng tự nh trên ta chọn loại T Д ц 125.000 -121/10,5 có các thông số kỹ thuật nh sau:

Máy biến áp tự ngẫu:

4(

TD dmF

2.1.1.b Phân bố công suất cho các máy biến áp:

Máy phát điện ghép bộ F1; F4 phát với công suất định mức:

Ta tính luồng công suất chảy qua các cuộn dây của máy biến áp tự ngẫu :

Cuộn dây cao áp:

2

)()()

=

Cuộn dây trung áp:

2

)()

2.1.2.b Kiểm tra quá tải khi sự cố của các máy biến áp.

1) Sự cố 1 : Khi hỏng hóc xảy ra ở bộ bên trung áp tại thời điểm:

Smax

T = 186,047(MVA)Khi đó: SVHT = 138,474(MVA)

Ta thấy: 350 (MVA) > 186,047 (MVA)⇒ thoả mãn điều kiện kiểm tra

- Phân bố qua các cuộn dây của máy biến áp tự ngẫu:

SCT =

2

047,186

=93,024 (MVA)

SCH = SdmF -

4

561,372

518,19412,1294

SC=136,047(MVA)

17,239120,022

93,024

93,024

110,263110,263

Vậy không có cấp nào của máy biến áp tự ngẫu bị quá tải.

- Công suất thiếu phát về hệ thống so với lúc bình thờng:

Sthiếu = SVHT+SC-2.SC - Sbộ = 138,474 +136,047 -2 17,239 - 120,022

= 120,021 (MVA)

Sthiếu = 120,021 (MVA) < Sdự trữ = 200(MVA) (Hệ thống huy động đủ lợng công xuất thiếu hụt )

2) Sự cố 2: Khi hỏng một trong hai máy biến áp liên lạc ( giả thiết hỏng ΑΤ2) tại

thời điểm : STmax =186,047(MVA)

66,452

110kV220kV

100,504

SC = 136,047(MVA)

HT

- Điều kiện kiểm tra:

Vậy thoả mãn điều kiện

- Phân bố công suất cho các cuộn dây của máy biến áp tự ngẫu

=100,504 (MVA)

⇒ SCH <Stt = 125 (MVA)

SCC = SCH - SCT = 100,504- 66,452 = 34,052 (MVA) < Sđm = 250 (MVA)

Vậy không có cấp nào của máy biến áp tự ngẫu bị quá tải

- Công suất thiếu về phía hệ thống so với lúc bình thờng:

Sthiếu= SVHT + SC - SCC - Sbộ = 138,474 + 136,047 - 34,052 - 120,022

=120,447(MVA)

Sthiếu = 120,447 (MVA) < Sdt = 200 (MVA) nên khi bị sự cố của máy biến áp tự ngẫu thì hệ thống huy động đủ lợng công suất thiếu hụt

Nh vậy máy biến áp vừa chọn là phù hợp

-Tổn thất điện năng trong máy biến áp T1:

S

Sb

.T

Trong đó : T- thời gian làm việc của máy biến áp T= 8760 h

Sb- phụ tải của máy biến áp trong thời gian T

Máy biến áp T1 có các số liệu sau:

∆P0 =115 (kw) = 0, 115 (MW)

∆PN =380 (kw) = 0,380 (MW)

022,12038,0115,0

4

dmT N

.125

022,1204,01,0

=

∆Α

-Tæn thÊt ®iÖn n¨ng cña m¸y biÕn ¸p AT2 vµ AT3:

])

.(

365

.[

1

2 2

0 )

3 2

H i

H N

T i

T N

C i

C N dmTN

AT

S T

T N

2

520

P P

P

T C N H

T N H

C

)(26,0)(

2

1

P P

P

H T N H C N T C N

2

1

P P

P

H C N H T N T C N

α

Trang 33

SiC, SiT, SiH : công suất chảy qua các cuộn dây cao, trung, hạ của máy biến áp tự ngẫu (đã đợc tính toán trong phần phân bố công suất)

Tổn thất điện năng của máy biến áp AT2, AT3 là:

619,3988

Trong thực tế không có một phơng án nào tuyệt đối hoàn hảo so với các phơng án khác Một phơng án có vốn đầu t lớn, đảm bảo thì thờng chi phí vận hành hàng năm về bảo quản sửa chữa sẽ nhỏ Ngợc lại một phơng án vốn đầu t ít thì chi phí vận hành hàng năm sẽ lớn và xác xuất sự cố cũng sẽ cao Nh vậy về mặt kinh tế và kỹ thuật của mỗi ph-

ơng án có sự mâu thuẫn với nhau Nhiệm vụ của ngời thiết kế phải giải quyết vấn đề đó tức là phân phối hài hoà các mặt mâu thuẫn để xác định một phơng án thiết kế đảm bảo các điều kiện về kỹ thuật và chỉ tiêu kinh tế

∆AAT2+AT3=2.0,12.8760+

4[0,26(38,216)2+ 0,26(27,710)2+ 0,78(61,836)2 + + 2[0,26(38,126)2+ 0,26(23,710)2 + 0,78(61,836)2] + + 2[0,26(47,426)2+ 0,26(14,408)2 + 0,78(61,836)2] + + 2[0,26(48,412)2+ 0,26(14,408)2 + 0,78(62,920)2] + + 2[0,26(63,965)2+ 0,26(23,710)2 + 0,78(87,675)2] + + 2[0,26(87,637)2+ 0,26(23,710)2 + 0,78(111,347)2] + + 2[0,26(77,250)2+ 0,26(33,013)2 + 0,78(110,263)2] + + 2[0,26(85,468)2+ 0,26(23,710)2 + 0,78(109,187)2] + + 2[0,26(61,797)2+ 0,26(23,710)2 + 0,78(85,507)2] + + 2[0,26(71,099)2+ 0,26(14,408)2 + 0,78(85,507)2] + + 2[0,26(72,184)2+ 0,26(14,408)2 + 0,78(86,592)2]

Máy cắt đợc chọn theo các điều kiện sau:

- Điện áp định mức: Điện áp định mức của máy cắt phải phù hợp với điện áp của lới

- Dòng điện định mức: dòng điện định mức của máy cắt phải lớn hơn hoặc bằng dòng điện làm việc cỡng bức của mạch

- Các máy cắt đợc chọn phải thoả mãn điều kiện về ổn định động, ổn định nhiệt và

Thông số tính toán Loại máy cắt

(hãng Simem) SF6

Thông số máy cắt Ilvcb

Trang 35

II

220 0,418 6,727 17,124 3AQ1 245 4 40 100

110 0,713 12,720 332,380 3AQ 1 - FG 123 31,5 31,5 80 10,5 7,472 43,586 107,159 HGF - 3 12 12,5 80 225

4.2 Lựa chọn sơ đồ thiết bị phân phối:

4.2.1 Sơ đồ thiết bị phân phối của phơng án I : (Hình 4-1)

ở cấp điện áp 220 kV nhà máy nối với hệ thống bằng một lộ đờng dây kép dài

120 km; một đờng dây kép, một đờng dây đơn nối với phụ tải 220kV Số mạch không ít nên ta dùng hệ thống hai thanh góp có máy cắt liên lạc giữa hai thanh góp

*Ưu điểm: Vốn đầu t ít, sơ đồ đơn giản dễ vận hành.

*Nhợc điểm: Khi sửa chữa máy cắt ở mạch nào thì ở mạch đó mất điện trong

thời gian thao tác

Trịnh Ngọc Nghĩa-Đ5H2

tốt nghiệp

4.2.2 Sơ đồ thiết bị phân phối của phơng án II:(Hình 4 -2)

ở phơng án này ta cũng dùng sơ đồ hệ thống hai thanh góp có máy cắt liên lạc

* Ưu điểm: Vốn đầu t nhỏ, sơ đồ đơn giản.

* Nhợc điểm: Khi sửa chữa máy cắt ở mạch nào thì mạch đó mất điện trong thời

gian thao tác

Trang 37

Hình 4-2

4.3.1 Các chỉ tiêu kinh tế của phơng án I

4.3.1.a Vốn đầu t cho máy biến áp.

Vốn đầu t cho các máy biến áp đợc tính trong bảng 4-2 sau:

Bảng 4-2

Loại máy biến áp Số lợng

máy

Đơn giá vật t (10 3 USD/máy) Kt

Thành tiền (10 3 USD)

- Tổng vốn đầu t cho máy biến áp :

VT(1) = (3900 + 1960) 103 = 5590.103 USD = 83,85.109đ

4.3.1.b Vốn đầu t cho thiết bị phân phối.

Vốn đầu t cho thiết bị phân phối theo từng cấp đợc tính ở bảng 4-3 sau:

Thành tiền (10 3 USD)

P k = Với: a = 8,4

9

9

10.782,8100

10.550,104.4,

4.3.2 Các chỉ tiêu kinh tế của phơng án II

4.3.2.a Vốn đầu t cho các máy biến áp:

Vốn đầu t cho các máy biến áp đợc tính trong bảng 4 - 4

Trang 39

Bảng 4-4

Loại máy biến

áp

Số lợng máy

Đơn giá

(10 3 USD/ máy) K T

Thành tiền (10 3 USD)

4.3.2.b Vốn đầu t cho thiết bị phân phối

Vốn đầu t cho thiết bị phân phối theo từng cấp điện áp đợc tính ở bảng 4-5:

Bảng 4-5

Cấp điện áp

(kV) Kiểu máy cắt Số lợng máy

Đơn giá (10 3 USD/ máy)

Thành tiền (10 3 USD)