Đồ án tốt nghiệp Hệ thống điện nguyen ma dai

Các số liệu ban đầu Thiết kế phần điện cho nhà máy nhiệt điện gồm 04 tổ máy, công suất của mỗi tổ máy bằng PđmF = 100 MW.. Bảng biến thiên công suất của phụ tải ở các cấp điện áp và toà

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

KHOA HỆ THỐNG ĐIỆN

THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY ĐIỆN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ ĐẠI HỌC

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên : Nguyễn Mã Đại

Lớp : Đ4H2

Ngành : Hệ Thống Điện

TÊN ĐỀ TÀI:

PHẦN 1: THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN

I Các số liệu ban đầu

Thiết kế phần điện cho nhà máy nhiệt điện gồm 04 tổ máy, công suất của mỗi tổ máy bằng PđmF = 100 MW Hệ số tự dùng αTD = 10,8%, cos = 0,85 Nhà máy có nhiệm vụ cung cấp điện cho các phụ tải hạ áp, trung áp, cao áp và phát về hệ thống

1 Phụ tải cấp điện áp máy phát U MPĐ 11kV

Pmax = 16 MW, cos = 0,87 Gồm 2 kép công suất 6 MW, dài 2 km; và 2 đơn công suất

2 MW, dài 1 km Biến thiên phụ tải ghi trên bảng.Tại địa phương dùng máy cắt hợp bộ

có dòng điện định mức Icắt 21 kA và tcắt=0,7s và cáp nhôm, vỏ PVC với tiết diện nhỏ nhất bằng 70 mm²

2 Phụ tải cấp điện áp trung UT (110 kV)

Pmax= 160MW; cosφ = 0,86 Gồm 2 kép x 80 MW Biến thiên phụ tải ghi trên bảng

3 Phụ tải cấp điện áp cao UC (220 kV)

Pmax= 180MW; cosφ = 0,85 Gồm 1 kép x 140 MW; và 1 đơn x 40 MW Biến thiên phụ tải ghi trên bảng

4 Nhà máy được liên lạc với hệ thống điện bằng đường dây kép 220 kV dài 50 km

5 Công suất toàn nhà máy : ghi trên bảng

Bảng biến thiên công suất của phụ tải ở các cấp điện áp và toàn nhà máy

LỜI

LỜI

LỜI NÓI ĐẦU

===***===

Trong nền kinh tế theo hướng công nghiệp hóa, hiện đại hóa, nhu cầu về việc sử dụng điện năng cho các lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, giao thông, sinh hoạt … tăng lên một cách đáng kể và việc xây mới một nhà máy điện là một nhu cầu tất yếu và

vô cùng cần thiết

Xây dựng mới một nhà máy điện là một vấn đề rất quan trọng, nó sẽ tăng tính ổn định của hệ thống, giảm thiểu vấn đề thiếu điện năng đồng thời nâng cao và đảm bảo

về vấn đề cung cấp điện liên tục cho hộ tiêu thụ

Việc giải quyết đúng đắn các vấn đề kinh tế – kỹ thuật sẽ đem lại lợi ích không nhỏ cho nền kinh tế và hệ thống điện.Trong bối cảnh đó, thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện và tính toán chế độ vận hành tối ưu không chỉ là nhiệm vụ mà còn là sự củng cố toàn diện về mặt kiến thức đối với mỗi sinh viên nghành hệ thống điện trước khi xâm nhập thực tế Sau khi họ ủa ngành hệ thống điện, và xuất phát từ nhu cầu thực tế, em được giao nhiệm vụ thiết kế các nội dung sau:

Phần I: Thiết kế phần điện trong nhà máy nhiệt điện, gồm 4 tổ máy với công suất mỗi tổ máy là 100 MW, cung cấp điện cho phụ tải địa phương, phụ tải cấp trung

áp 110 kV, phụ tải cấp điện áp cao áp 220 kV và phát về hệ thống qua đường dây kép dài 50 km

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 1

LỜI 2

7

9

PHẦN I 1

THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN 1

CHƯƠNG I 2

TÍNH TOÁN PHỤ TẢI VÀ CHỌN SƠ ĐỒ NỐI DÂY 2

1.1 Lựa chọn máy phát điện trong nhà máy nhiệt điện 2

MVA 2

MW 2

1.2 Tính toán phụ tải và cân bằng công suất 2

1.2.a Công suất phát toàn nhà máy 2

1.2.b Công suất tự dùng của nhà máy nhiệt điện 3

1.2.c Các cấp điện áp 5

1.2.d Cấp 11kV ( 02 kép dài 2km và 02 đơn dài 1km) 5

1.2.e Cấp 110kV ( 02 phụ tải kép) 6

1.2.f Cấp 220kV (1kép và 1 đơn) 7

1.2.g.Công suất phát về hệ thống 8

10

1.3 Đề suất các phương án nối dây 12

1.3.a Cơ sở chung để thành lập các phương án nối dây: 12

1.3.b Đề suất các phương án nối dây 12

1.4 Kết luận chương I 16

CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN CHỌN MÁY BIẾN ÁP 17

A.Phương án 1 17

2.1.a Máy biến áp hai cuộn dây trong sơ đồ bộ MPĐ-MBA hai cuộn dây 17

2.1.b Máy biến áp liên lạc 18

2.1.e Kiểm tra qu tải 20

2.1.f Máy biến áp liên lạc 20

2.1.g Tính tổn thất điện năng trong máy biến áp 24

B.Phương án 2 26

2.2.a Phân bố công suất cho máy biến áp 26

2.2.b Máy biến áp liên lạc 27

2.2.c Chọn máy biến áp hai cuộn dây trong sơ đồ bộ MFĐ-MBA hai cuộn dây 28 2.2.d Máy biến áp liên lạc 29

2.2.e Kiểm tra quá tải của các máy biến áp 29

2.2.f Tính tổn thất điện năng trong máy biến áp 32

CHƯƠNG III 35

TÍNH TOÁN KINH TẾ KỸ THUẬT, CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU 35

3 Chọn sơ đồ thiết bị phân phối 35

3.1 Tính toán kinh tế kĩ thuật – chọn phương án tối ưu 36

3.1.a Về mặt kinh tế 36

3.1.b Về mặt kỹ thuật 37

3.2 Tính toán cụ thể cho từng phương án 38

3.2.a Phương án 1 38

3.2.b Phương án 2 39

40

CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN DÒNG ĐIỆN NGẮN MẠCH 41

4.1 Chọn điểm ngắn mạch 41

4.2 Lập sơ đồ thay thế 42

4.3 Tính toán theo điểm ngắn mạch 45

CHƯƠNG V: CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ DÂY DẪN 54

5.1 Tính toán dòng cưỡng bức các cấp điện áp 54

5.1.1 Các mạch phía cao áp 220 kV 54

5.1.2 Các mạch phía cao áp 110 kV 55

5.1.3 Các mạch phía 10,5kV 56

5.2 Chọn máy cắt và dao cách ly 57

5.2.1 Chọn máy cắt 57

5.2.2 Chọn dao cách ly 58

5.3 Chọn thanh dẫn cứng đầu cực máy phát 59

5.3.1.Chọn loại và tiết diện thanh dẫn cứng 59

5.3.2.Kiểm tra ổn đinh động 60

Trong đó : a là khoảng cách giữa các pha ; Chọn a=60 cm 61

5.3.3 Kiểm tra ổn định động có xét đến dao động riêng 62

5.3.4 Chọn sứ đỡ thanh dẫn cứng 62

Loại sứ 62

Điện áp định 62

mức (KV) 62

Điện áp duy trì ở trạng thái khô (KV) 62

Lực phá hoại nhỏ nhất Fph (KG) 62

Chiều cao H (mm) 62

O - 20-2000KP-Y3 62

20 62

75 62

2000 62

206 62

5.4 Chọn thanh góp mềm 63

5.4.2 Kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt khi ngắn mạch 64

70

5.5 Chọn cáp và chọn kháng điện đường dây 71

71

72

5.6 Chọn máy biến áp đo lường 76

5.6.1 Máy biến điện áp BU 76

5.6.2 Máy biến dòng điện BI 79

5.7 Chọn chống sét van (CSV) 82

CHƯƠNG VI: TÍNH TOÁN TỰ DÙNG 83

6.1 Chọn sơ đồ nối điện tự dùng 83

6.3 Chọn khí cụ điện tự dùng 86

86

88

CHƯƠNG I 89

PHẦ 90

TRONG NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN 90

CHƯƠNG I: TÍNH TOÁN 91 91

91

1.1.2 Biến đổi sơ đồ về dạng đơn giản 95

1.1.4 Xác định hệ số dự trữ 105

1.2 Tính toán ổn định động 105

1.2.1 Lập đặc tính công suất cho các chế độ: 106

1.3 Xác định góc cắt tới hạn 111

1.3.1 Xác định miền cắt giới hạn 111

1.3.2 Tính góc cắt giới hạn 112

Thông số máy phát điện TB -100-2

Công suất phát toàn nhà máy tại từng thời điểm ( t )

Công suất phụ tải tự dùng của nhà máy nhiệt điện

Công suất phụ tải cấp 11kV tại từng thời điểm (t)

Công suất phụ tải 110kV tại từng thời điểm t

Công suất phụ tải 220kV tại từng thời điểm t

Công suất phát về hệ thống

tổng kết phân bố công suất nhà máy nhiệt điện

Phân bố công suất cho các cuộn dây máy biến áp

Thông số máy biến áp B 3 và B 4

Thông số máy biến áp B 1 và B 2

Phân bố công suất cho các cuộn dây máy biến áp liên lạc

Thông số kĩ thuật máy biến áp B 4 và B 3

Thông số kĩ thuật máy biến áp tự ngẫu

b từng trong các tình huống

5.5.2.c

Phụ tải BU cần phải phân bố cho cả hai biến điện áp

Thông số của BU cần lựa chọn

Thông số của đồng hồ đo điện

Đồ thị phụ tải toàn nhà máy nhiệt điện

Đồ thị tự dùng của nhà máy nhiệt điện

Đồ thị phụ tải cấp 11kV

Đồ thị phụ tải cấp 110kV

Đồ thị phụ tải 220kV tại từng thời điểm t

Phân bố lại công suất tại sự cố 1

Phân bố công suất tại sự cố hỏng MBA-TN B2

Phân bố công suất hỏng MBA-TN B2 khi UT cực tiểu

Phân bố công suất khi hỏng MBA B 2

Sơ đồ lựa chọn điểm ngắn mạch

Hình 5.5.2.b chọn sơ đồ kháng kép cho phụ tải địa phương

Sơ đồ nối dụng cụ đo vào máy biến điện áp và máy biến dòng điện

1.1 Sơ đồ thay thế ổn định tĩnh

Hình 1.1.3 Đặc tính công suất của P 0

Hình 1.3.1 Đường cong đặc tính công suất của P

Hình 1.3.2 Góc cắt và thời gian cắt

PHẦN I

THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN

CHƯƠNG I TÍNH TOÁN PHỤ TẢI VÀ CHỌN SƠ ĐỒ NỐI DÂY

Trong quá trình thiết kế phần điện cho nhà máy nhiệt điện, số lượng máy phát và công suất của mỗi máy phát đã được đề suất từ trước Do đó việc tính toán phụ tải làm căn cứ cho việc lập các phương án nối dây giúp người thiết kế có cơ sở định hình tiến đến lựa chọn các phương án nối dây sao cho tối ưu

Các bước để thực hiện việc tính toán phụ tải và chọn phương án nối dây được thực hiện trong chương I này:

1.1 Lựa chọn máy phát điện trong nhà máy nhiệt điện

Theo yêu cầu thiết kế: nhà máy nhiệt điện gồm 4 tổ máy với mỗi tổ máy là 100

MW

Tra trong sổ tay thiết kế nhà máy điện PGS.TS Phạm Văn Hòa và Th.S Phạm Ngọc Hùng (bảng 1.1 máy phát điện đồng bộ tuabin hơi) ta chọn được loại máy phát điện

đồng bộ tua bin hơi TB -100-2 với các thông số kĩ thuật như sau:

Bảng 1.1: Thông số máy phát điện TB -100-2

Điện kháng tương đối

Xd’’ Xd’ Xd 117,5 100 0,85 10,5 6,475 3000 0,183 0,263 1,79

1.2 Tính toán phụ tải và cân bằng công suất

Trong nhiệm vụ thiết kế, người ta thường cho công suất cực đại (Pmax), hệ số công suất cos và biểu đồ biến thiên công suất trong các khoảng thời gian dạng phần trăm P%(t), dựa vào các số liệu bảng cho trong đề bài ta tiến hành xây dựng các đồ thị phụ tải tự dùng, cao áp, trung áp, toàn nhà máy …

1.2.a Công suất phát toàn nhà máy

Ta có công thức tính công suất phát toàn nhà máy tại từng khoảng thời gian (t) là:

cos đmF : Hệ số công suất định mức của máy phát , cos đmF=0,85

đmF

P : Tổng công suất tác dụng định mức toàn nhà máy, MW

đmF

P = n P đmF = 4.100=400 (MW) Với : P đmF - công suất định mức của 1 tổ MF (P đmF= 100); n- số tổ máy (n=4)

Áp dụng công thức (1.1) ta có bảng công suất phát toàn nhà máy tại các thời điểm (t) :

Bảng 1.2.a: Công suất phát toàn nhà máy tại từng thời điểm ( t )

Hình1.2.a: Đồ thị phụ tải toàn nhà máy nhiệt điện

1.2.b Công suất tự dùng của nhà máy nhiệt điện

STNM(t): Công suất phát của nhà máy tại thời điểm t, MVA

P đmF,S đmF: Công suất tác dụng và công suất biểu kiến định mức của 1 tổ máy phát

Áp dụng công thức (1.2) ta có bảng công suất phụ tải tự dùng tại các thời điểm nhƣ sau

Bảng1.2.b: Công suất phụ tải tự dùng của nhà máy nhiệt điện

t(h) 0 5 5 8 8 11 11 14 14 17 17 20 20 22 22 24

Stnm(MVA) 376,47 376,47 423,52 470,58 470,58 423,52 423,52 423,52

STD(MVA) 44,7 44,7 47,8 50,8 50,8 47,8 47,8 47,8

Ta có đồ thị nhƣ sau:

5 11 14 17 20 22 24 0

MVA

h

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

: Công suất phụ tải tại thời điểm t, (MVA)

Pmax: Công suất lớn nhất của phụ tải tại từng cấp điện áp, (MW)

cos : Hệ số công suất tương ứng tại từng cấp điện áp

P%( )t : Phần trăm công suất phụ tải tại từng thời điểm t

1.2.d Cấp 11kV ( 02 kép dài 2km và 02 đơn dài 1km)

Bảng 1.2.d: Công suất phụ tải cấp 11kV tại từng thời điểm (t)

MVA

h

2 4 6 8

14 16

18 20

12

10

12,87

15,6 14,7

Bảng 1.2.e: Công suất phụ tải 110kV tại từng thời điểm t

MVA

h

50 100 150 200

130,2

148,8 167,4

186

148,8

167,4 148,8 130,2

Bảng 1.2.f: Công suất phụ tải 220kV tại từng thời điểm t

h

50 100 150

169,4

190,5 211,7 190,5

Hình 1.2.f: Đồ thị phụ tải 220kV tại từng thời điểm t

SVHT(t):công suất phát về hệ thống tại thời điểm t, MVA

SNM(t):công suất phát toàn nhà máy tại thời điểm t, MVA

SUF(t):công suất máy phát tại thời điểm t, MVA

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

SUC(t):công suất phụ tải cấp điện áp cao áp tại thời điểm t, MVA

STD(t):công suất phụ tải tự dùng tại thời điểm t, MVA

Áp dụng công thức (1.4) ta có bảng công suất phát về hệ thống nhƣ sau:

- Bảng tổng kết phân bố công suất

Bảng tổng kết phân bố công suất nhà máy nhiệt điện

Phụ tải Giá trị

max

Giá trị min

1.3 Đề suất các phương án nối dây

1.3.a Cơ sở chung để thành lập các phương án nối dây:

- Ta xét điều kiện như sau:

DPmax dmF

100 7,78% 15%

- Như vậy không cần chọn thanh góp cấp điện áp máy phát

-Vì trị số không quá 15% công suất định mức của một tổ máy phát nên không có thanh góp

+Trường hợp có 3 cấp điện áp (11kV,110kV,220kV) thỏa mãn 2 điều kiện sau:

- Lưới 110kV và 220kV là lưới trung tính trực tiếp nối đất

- Hệ số có lợi :

-

220 110

0,5220

C

U

Vậy ta có thể dùng 2 MBA tự ngẫu làm liên lạc

+ Chọn số lượng máy phát ghép trực tiếp lên lưới, nếu MBA liên lạc là máy biến áp

3 quận dây thì xét điều kiện để ghép số bộ MF-MBA bên trung phải thỏa mãn điều kiện sau:

-UT max dmF

- Phía trung áp ta dùng 2 bộ máy phát –máy biến áp 3 pha 2 dây quấn

- Phía cao áp ta dùng 2 bộ máy phát –máy biến áp tự ngẫu

- Sự liên lạc giữa phía cao và phía trung đƣợc thông qua máy biến áp tự ngẫu

Hình 1.3.b.1 phương án 1

+ Ưu điểm:

- Chủng loại máy biến áp ít

- Vận hành đơn giản,linh hoạt, giảm đƣợc tối đa thiết bị lên thanh góp

+ Nhược điểm:

- Tổn thất công suất lớn vì phía trung luôn thừa công suất nên

gây tổn hao công suất

+ Phương án 2

- Phía trung áp có 1 máy phát - máy biến áp 3 pha 2 dây cuốn

- Phía cao áp có 3 máy phát - 2 bộ máy biến áp tự ngẫu-1 bộ máy biến áp 3 pha 2 dây cuốn

- Sự liên lạc giữa phía cao và phía trung đƣợc thông qua máy biến áp tự ngẫu

220 kV

HT

110 kV

F3 F2

B4 B3

- Trong phương án này có 1 bộ MF-MBA 2 cuộn dây nối lên thanh cái điện áp 110kV

và có 1 bộ MF-MBA nối lên thanh cái điện áp 220kV Hai MBA tự ngẫu liên lạc giữa các cấp điện áp, vừa làm nhiệm vụ phát công suất lên hệ thống vừa truyền tải công suất thừa sang phía 110kV hoặc nhận lại khi thiếu

+ Ưu điểm:

- Vận hành đơn giản

- Công suất truyền tải từ phía cao sang phía trung qua MBA tự ngẫu nhỏ nên tổn hao công suất nhỏ vì máy biến áp tự ngẫu có các đầu phân nấc nên có thể điều chỉnh được giúp giảm thiểu tổn hao công suất

+ Nhược điểm:

- Có 2 bộ MF-MBA 2 cuộn dây bên cao nên giá thành thiết bị cao hơn so với phương

án

+ Phương án 3

- Phía trung áp ta dùng 1 bộ máy phát –máy biến áp 3 pha 2 dây quấn

- Phía cao áp ta dùng 2 bộ máy phát –máy biến áp tự ngẫu và 3 bộ máy phát -máy biến áp 3 pha 2 dây quấn

- Sự liên lạc giữa phía cao và phía trung được thông qua máy biến áp tự ngẫu

Hình 1.3.b.3 phương án 3

+ Ưu điểm:

- SUF không phụ thuộc vào máy phát ( vì lấy điện từ MBATN)

+ Nhược điểm :

- Do bộ MF-MBA B1,B2,B3 ở phía cao nên đắt tiền hơn so với phương án A

- Phải sử dụng 3 loại MBA nên khó khăn trong việc vận hành và sữa chữa

- Số lượng và chủng loại máy biến áp nhiều dẫn đến giá thành cao

+ Phương án 4

- Phía trung áp ta dùng 2 bộ máy phát –máy biến áp 3 pha 2 dây quấn

- Phía cao áp ta dùng 2 bộ máy phát –máy biến áp tự ngẫu và 2 bộ máy phát -máy biến áp 3 pha 2 dây quấn

- Sự liên lạc giữa phía cao và phía trung được thông qua máy biến áp tự ngẫu

Hình 1.3.b.4 phương án 4

+ Ưu điểm :

- Sơ đồ đảm bảo cung cấp điện cho phụ tải trong điều kiện SC và ST tương đối lớn

+ Nhược điểm :

- Số lượng và chủng loại máy biến áp nhiều dẫn đến giá thành cao

- Phải sử dụng 3 loại MBA nên khó khăn trong việc vận hành và sữa chữa

- Do bộ B1,B2 ở phía cao nên đắt tiền hơn so với phương án 1

Qua những phân tích trên ta chọn phương án 1 và 2 để tính toán, so sánh cụ thể hơn về kinh tế, kĩ thuật nhằm chọn sơ đồ nối điện tối ưu cho nhà máy

CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN CHỌN MÁY BIẾN ÁP

Việc tính toán chọn máy biến áp là 1 khâu vô cùng quan trọng, giúp chúng ta chọn được các loại MBA sao cho đúng tiêu chuẩn yêu cầu đồng thời kiểm tra sự cố trước khi đưa vào thi công thực tế Các bước thực hiện chương II như sau:

A.Phương án 1

2.1.a Máy biến áp hai cuộn dây trong sơ đồ bộ MPĐ-MBA hai cuộn dây

Với các bộ MPĐ-MBA vận hành với phụ tải bằng phẳng, tức là cho phát hết công suất

từ 0 – 24 (h) lên lưới Khi đó công suất tải qua máy biến áp của mỗi bộ được tính như sau :

max

1

Trong đó :

Sbo : công suất tải qua MBA của mỗi bộ MPĐ-MBA hai cuộn dây (MVA)

SđmF: công suất phát định mức của tổ máy (MVA)

STDmax: công suất tự dùng max của nhà máy (MVA)

n: là số tổ máy (n=4)

Áp dụng công thức (2.1) ta tính được công suất tải qua MBA của mỗi bộ là :

110 kV

2.1.b Máy biến áp liên lạc

Sau khi phân bố công suất cho máy biến áp 2 cuộn dây trong bộ MPĐ-MBA 2 cuộn dây phần công suất còn lại do máy biến áp liên lạc đảm nhận và đƣợc xác định nhƣ sau:

SUT(t), SUC(t): Công suất phụ tải điện áp trung, cao tại thời điểm t,MVA

SPT(t), SPC(t), SPH(t): Công suất các phía trung,cao,hạ MBA tại thời điểm t,MVA

SVHT(t): Công suất phát về hệ thống tại thời điểm t,MVA

Áp dụng công thức (2.2) ta có bảng phân bố công suất cho các cuộn dây máy biến áp liên lạc nhƣ sau

Bảng2.1.b: Phân bố công suất cho các cuộn dây máy biến áp

2.1.c Máy biến áp 2 cuộn dây không điều chỉnh dưới tải

a Công suất định mức và chọn loại máy biến áp

Từ các điều kiện trên tra bảng 2.5 sách ‘Thiết kế Phần điện Nhà máy điện và trạm

biến áp’ ta chọn MBA TPДЦH-125 có thông số nhƣ sau:

Bảng2.1.c: Thông số máy biến áp B 3 và B 4

UHđm (kV)

P0 (kW)

PN (kW)

2.1.d Máy biến áp tự ngẫu có điều chỉnh dưới tải

a.Công suất định mức và chọn loại máy biến áp

- Chọn máy biến áp tự ngẫu có điều chỉnh điện áp dưới tải

Công suất được chọn theo điều kiện sau:

1

Tra bảng 2.6 sách ‘Thiết kế Phần điện Nhà máy điện và trạm biến áp’ ta chọn MBA

ATДЦTH có thông số như sau:

Bảng2.1.d: Thông số máy biến áp B 1 và B 2

2.1.e Kiểm tra qu tải

a Máy biến áp hai cuộn dây trong sơ đồ bộ MPĐ-MBA hai cuộn dây

Do các máy đƣợc chọn có công suất lớn hơn công suất định mức của MPĐ Đồng thời ta luôn cho 2 bộ này làm việc với phụ tải bằng phẳng nhƣ đã chọn ở phần trên, nên ta không cần kiểm tra quá tải MBA B3, B4

2.1.f Máy biến áp liên lạc

a Sự cố 1: Hỏng 1 bộ MPĐ-MBA 2 cuộn dây vào thời điểm phụ tải trung cực đại

Ta có : S UTmax = 186 (MVA) , S UC UTmax 169, 4(MVA)

ax

m TD

max 3

- Phân bố lại công suất tại thời điểm sự cố:

Vậy máy biến áp không bị quá tải

Khi đó công suất thiếu phát về hệ thống so với mức bình thường

Sthiếu=SVHTUTmax S UC UTmax 2.S PC SC

= (48,78+169,4 – 2.56,4)

= 61,38< SDP= 180(MVA) (thõa mãn)

Hệ thống bù đủ công suất thiếu

b.Sự cố 2: Hỏng một máy biến áp liên lạc (TN2) tại phụ tải trung cực đại

Ta có: ax

UT m

S = 186 (MVA),

ax

m TD

S = 50,8(MVA)

ax

UTm ĐP

S

= 15,6 (MVA),

ax

UTm UC

S

= 169,4 (MVA),

ax

UTm VHT

Hình 2.1.f.b: Phân bố công suất tại sự cố hỏng MBA-TN B2

- Phân bố lại công suất tại thời điểm sự cố:

- Dấu (-) thể hiện tải từ cuộn trung sang cuộn cao của MBA tự ngẫu

Công suất được truyền từ trung đồng thời từ hạ lên cao, trường hợp này cuộn nối tiếp mang tải nặng nề nhất, tức là:

=> Phía nối tiếp mang tải nặng nhất:

SC nt

SC nt

S = 56,4 MVA ≤ K qt SC .SđmTN = 1, 4.0,5.250 175 (MVA) (thỏa mãn)

Xác định công suất thiếu phát về hệ thống so với mức bình thường:

Sthiếu =SVHTUTmax S UC UTmax S PC UTmax = 48,78 + 169,4 – 112,8 = 105,38 MVA < SDP= 180 (MVA) (thõa mãn)

Hệ thống bù đủ công suất thiếu

c.Sự cố 3: Hỏng một máy biến áp liên lạc (TN2) tại phụ tải trung cực tiểu

Ta có: SminUT 103, 2(MVA), max

UT UC

UT VHT

-Điều kiện kiểm tra quá tải :

Hình 2.1.f.c: Phân bố công suất hỏng MBA-TN B2 khi UT cực tiểu

- Phân bố lại công suất tại thời điểm sự cố:

S = 99,16(MVA) ≤ K qt SC .SđmTN 1, 4.0,5.250 175 MVA (thỏa mãn)

- Xác định công suất thiếu phát về hệ thống so với mức bình thường:

Sthiếu =

Hệ thống bù đủ công suất thiếu

Kết luận:Vậy máy biến áp đã chọn thỏa mãn khi làm việc quá tải

2.1.g Tính tổn thất điện năng trong máy biến áp

a Tính toán tổn thất điện năng trong sơ đồ bộ MPĐ-MBA hai cuộn dây

Do MBA mang tải bằng phẳng trong cả năm nên tổn thất điện năng đƣợc xác định

theo công thức:

2

N đmB

S

Trong đó:

Po : Tổn thất công suất không tải trong máy biến áp, MW

PN: Tổn thất công suất ngắn mạch của máy biến áp, MW

SđmB: Công suất định mức của máy biến áp, MVA

Sbộ: Công suất truyền tài qua máy biến áp bộ MPĐ-MBA, MVA

b Tổn thất điện năng trong máy biến áp tự ngẫu TN1,TN2

Do MBA mang tải theo đồ thị phụ tải ngày đặc trƣng cho toàn năm nên tổn thất điện năng đƣợc xác định theo công thức sau:

0: Tổn thấ công suất không tải trong MBA tự ngẫu,MW

C, T , H : Tổn thất ngắn mạch trong cuộn cao,trung,hạ,MW

ti : Khoảng thời gian tính theo giờ của từng thời điểm trong ngày,h

S đm : Công suất định mức của máy biến áp tự ngẫu,MVA

Vậy tổng tổn thất điện năng của phương án 1 là:

A = AB3+ AB4+ ATN1+ ATN2= 2.( AB3+ ATN)

= 2.(3339,01 + 2092,4) = 10862,82( MWh)

B4 B3

2.2.a Phân bố công suất cho máy biến áp

a Máy biến áp hai cuộn dây trong sơ đồ bộ MPĐ-MBA hai cuộn dây

Với các bộ MPĐ-MBA vận hành với phụ tải bằng phẳng, tức là cho phát hết công suất

từ 0 – 24 (h) lên thanh góp Khi đó công suất tải qua máy biến áp của mỗi bộ đƣợc tính nhƣ sau:

max

1

Trong đó :

Sbo : công suất tải qua MBA của mỗi bộ MPĐ-MBA hai cuộn dây (MVA)

SđmF: công suất phát định mức của tổ máy (MVA)

STDmax: công suất tự dùng max của nhà máy (MVA)