Thiết kế phần điện trong nhà máy điện kiểu nhiệt điện ngưng hơi gồm 3 tổ máy, công suất mỗi tổ là 50 MW cấp điện cho phụ tải địa phương 10KV , phụ tải trung áp 110KV và phát vào hệ thống 220KV

Xuất phát từ thực tế và sau khi học xong chơng trình của ngành hệ thống điện em đợc nhà trờng và hộ môn Hệ thống điện giao nhiệm vụ thiết kế gồm nội dung sau: Thiết kế phần điện trong nh

Mục lục

Chơng I- Tính toán phụ tải và cân bằng công suất

1.1- Chọn máy phát điện 3

1.2- Tính toán phụ tải ở các cấp điện áp 3

1.2.1-Phụtải địa phơng 4

1.2.2- Phụ tải phía trung áp 5

1.2.3-Đồ thị phụ tải toàn nhà máy 6

1.2.4- Đồ thị phụ tải tự dùng toàn nhà máy: 7

1.2.5- Công suất phát về hệ thống 8

1.3-Các nhận xét 10

1.3.1-Tình trạng phụ tải ở các cấp điện áp 10

1.3.2-Dự trữ của hệ thống 10

1.3.3- Cấp điện áp 10

Chơng ii- lựa chọn sơ đồ nối điện của nhà máy 10

2.1- Các phơng án nối dây 11

2.2-Chọnmáy biến áp cho các phơng án 15

2.2.1-Phơng án I 16

2.2.2-Phơng án II 18

2.3- Phân bố công suất cho các máy biến áp khi làm việc bình thờng 20

2.3.1- Phơng án I 20

2.3.2-Phơng án II 21

2.4-Kiểm tra quá tải của các máy biến áp: 2.4.1- Phơng án I 22

2.4.2- Phơng án II 25

2.5- Tính tổn thất điện năng trong các máy biến áp 27

2.5.1- Phơng án I 27

2.5.2- Phơng án II 30 Chơng III-TíNH TOáN KINH Tế XáC ĐịNH PHƯƠNG áN TốI ƯU

3.1-Tính toán dòng cỡng bức của các phơng án 32

3.1.1-Phơng án I 32

3.1.2- Phơng án II 36

3.2- Chọn sơ bộ các khí cụ điện 40

3.2.1- Chọn máy cắt 40

3.2.2- Chọn dao cách li 41

3.3-tính toán kinh tế- xác định phơng án tối u 43

3.3.1-chọn sơ đồ thiết bị phân phối các cấp 43

3.3.2- sơ đồ tính toán kinh tế 44

Chơng IV-Tính toán ngắn mạch 49

4.1- Lập sơ đồ thay thế và tính ngắn mạch điểm N-1 51

4.1- Lập sơ đồ thay thế và tính ngắn mạch điểm N-1 51

4.2- Lập sơ đồ thay thế và tính ngắn mạch điểm N-2 54

4.3- Lập sơ đồ thay thế và tính ngắn mạch điểm N-3 56

4.4.Lập sơ đồ thay thế và tính ngắn mạch điểm N-4 59

4.5- Lập sơ đồ thay thế và tính toán ngắn mạch điểm N-5 60

4.6- Lập sơ đồ thay thế và tính toán ngắn mạch điểm N-6 64

4.7- Lập sơ đồ thay thế và tính ngắn mạch điểm N-7 67

Chơng V-Chọn khí cụ điện và dây dẫn 73

5.1-Chọn máy cắt và dao cách li 73

5.1.1- Chọn máy cắt 73

5.2.1- Chọn thanh dẫn cứng 76

5.3- Chọn sứ đỡ thanh dẫn 78

5.4- Chọn dây dẫn mềm 79

5.5- Chọn cáp và kháng điện cho phụ tải địa phơng 85

5.5.1) chọn cáp 85

5.5.2- Chọn kháng điện 88

5.6-Chọn máy biến áp đo lờng và máy biến dòng 92

5.6.1-Sơ đồ nối BU và BI với dụng cụ đo 92

5.6.2-Chọn máy biến điện áp (BU) 93

5.6.3-Chọn máy biến dòng điện (BI) 94

Chơng 6- chọn sơ đồ và thiết bị tự dùng 96

6.1- Sơ đồ tự dùng 96

6.2- Chọn máy biến áp cấp 1 97

6.3-Chọn máy biến áp cấp 2 98

6.4-Chọn khí cụ điện tự dùng 98

6.4.1-Chọn máy cắt phía hạ áp máy biến áp tự dùng cấp 1 98

6.4.2-Chọn máy cắt phía cao áp máy biến áp tự dùng cấp 1 99

Lời nói đầu.

Đất nớc ta đang bớc vào thời kỳ công nghiệp hoá, hiện đại hoá, ngành

điện giữ một vai trò quan trọng trong việc phát triển nền kinh tế quốc dân Trong cuộc sống điện rất cần cho sinh hoạt và phục vụ sản xuất Với sự phát triển của xã hội do vậy đòi hỏi phải có thêm nhiều nhà máy điện mới đủ để cung cấp điện năng cho phụ tải

Xuất phát từ thực tế và sau khi học xong chơng trình của ngành hệ thống điện em đợc nhà trờng và hộ môn Hệ thống điện giao nhiệm vụ thiết

kế gồm nội dung sau:

Thiết kế phần điện trong nhà máy điện kiểu nhiệt điện ngng hơi gồm 3

tổ máy, công suất mỗi tổ là 50 MW cấp điện cho phụ tải địa phơng 10KV , phụ tải trung áp 110KV và phát vào hệ thống 220KV

Sau thời gian làm đồ án với sự lỗ lực của bản thân, đợc sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô giáo trong khoa, các bạn cùng lớp Đặc biệt là sự giúp

đỡ và hớng dẫn tận tình của thầy giáo TS Đào Quang Thạch đến nay em đã hoàn thành bản đồ án Vì thời gian có hạn, với kiến thức còn hạn chế nên bản

đồ án của em không tránh những thiếu sót Vì vậy em rất mong nhận đợc sự góp ý bổ xung của các thầy cô giáo và các bạn đông nghiệp để đồ án của em ngày càng hoàn thiện hơn

Em xin gửi tới thầy giáo hớng dẫn cùng toàn thể thầy cô giáo trong bộ môn lời cảm ơn chân thành nhất!

Sinh Viên:

Chơng I

Tính toán phụ tải và cân bằng công suất

Tại mổi thời điểm điện năng do nhà máy phát ra phải cân bằng với điện

năng tiêu thụ của phụ tải kể cả các tổn thất của phụ tải.Trong thực tế điện

năng tiêu thụ tại các hộ dùng điện luôn thay đổi, vì thế việc tìm đợc đồ thị

phụ tải là rất quan trọng đối với việc thiết kế và vận hành

Dựa vào đồ thị phụ tải ta có thể chọn đợc phơng án nối điện hợp lý, đảm

bảo các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật Đồ thị phụ tải còn cho ta chọn đúng công

suất của các máy biến áp (MBA) và phân bố tối u công suất giữa các tổ máy

với nhau và giữa các nhà máy điện với nhau

1.1- Chọn máy phát điện

Theo yêu cầu thiết kế nhà máy có tổng công suất 350 MW = 150 MW

Chọn 3 máy phát điện kiểu TB-50 -3600 có các thông số nh bảng 1-1 sau:

Bảng 1-1:

Ký hiệu Sđm

MVA

PđmMW

cosđm Uđm

KV

IđmKA

Điện kháng tơng đối

X d ’’ X d ’ X d

1.2- Tính toán phụ tải ở các cấp điện áp

Để đảm bảo vận hành an toàn , tại mỗi thời điểm điện năng do các nhàmáy phát điện phát ra phải hoàn toàn cân bằng với lợng điện năng tiêu thụ ỏcác hộ tiêu thụ kể cả tổn thất điện năng

Trong thực tế lợng điện năng tiêu thụ tại các hộ dùng điện luôn luônthay đổi Việc nắm đợc quy luật biến đổi này tức là tìm đợc đồ thị phụ tải là

điều rất quan trọng đối với việc thiết kế và vận hành Nhờ vào công cụ là đồthị phụ tải mà ta có thể lựa chọn đợc các phơng án nối điện hợp lý , đảm bảocác chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật , nâng cao độ tin cậy cung cấp điện đồ thịphụ tải còn cho phép chọn đúng công suất các máy biến áp và phân bố tối ucông suất giữa các tổ máy phát điện trong cùng một nhà máy và phân bốcông suất giữa các nhà máy điện với nhau

Trong nhiệm vụ thiết kế đã cho đồ thị phụ tải của nhà máy và đồ thị phụtải của các cấp điện áp dới dạng bảng theo phần trăm công suất tác dụng Pmax

và hệ số costb của từng phụ tải tơng ứng từ đó ta tính đợc phụ tải của cáccấp điện áp theo công suất biểu kiến nhờ công thức sau :

TB

t t

Cos

P S

Trong đó: S(t) là công suất biểu kiến của phụ tải tại thời điểm t (MVA)

cosTB là hệ số công suất trung bình của từng phụ tải

P%:Công suất tác dụng tại thời điểm t tính bằng phần trămcông suất cực đại

Pmax : Công suất của phụ tải cực đại tính bằng, MW

1.2.1-Phụ tải địa ph ơng

Nh nhiệm vụ thiết kế đã cho Pmax = 30MW, cos = 0,86, Uđm= 10KV,gồm 4 đờng dây cáp kép, 5 đờng dây cáp đơn và có bảng biến thiên phụ tảitheo từng giờ Phụ tải địa phơng theo từng giờ đợc tính nh sau :

   

tb

dp dp

cos

t P t

S đp (t)(MVA) 20.930 27.907 34.884 24.419

Hình 1.3- Đồ thị phụ tải địa phơng:

0 5 10 15 20 25 30 35 40

S(MVA)

1.2.2- Phụ tải phía trung áp

Nh nhiệm vụ thiết kế đã cho Pmax = 70MW, cos = 0,88, Uđm= 110KV,gồm 1 đờng dây cáp kép 40MW, 1 đờng dây cáp đơn 30MW và có bảng biếnthiên phụ tải theo từng giờ:

cos

t P t

Hình 1.5- Đồ thị phụ tải phía trung áp:

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

1.2.3-Đồ thị phụ tải toàn nhà máy.

Nhà máy gồm 3 tổ máy có: Pđm = 50 MW, cosđm = 0,8 do đó

MVA 5 , 62 8 , 0

50 cos

P S

Cos

P S

1.2.4- Đồ thị phụ tải tự dùng toàn nhà máy:

Tự dùng max của toàn nhà máy bằng 6% công suất định mức của nhàmáy với cos = 0,85 đợc xác định theo công thức sau:

S

) t ( S 6 , 0 4 , 0 ( S ) t ( S

NMdm

NM NMdm

Trong đó : Std(t): Phụ tải tự dùng nhà máy tại thời điểm t

SNMđm: Tổng công suất của nhà máy MVA

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

Từ các số liệu tính toán đợc trong phần 1.2.3, thay số liệu vào công thứctrên ta có kết quả về phụ tải tự dùng của nhà máy cho trong bảng 1.6 và đồthị biểu diễn trên hình 1.7:

32,648

68,79877,73

52,045

67,957

1.3-Các nhận xét.

1.3.1-Tình trạng phụ tải ở các cấp điện áp.

Ta thấy phụ tải phân bố không đều ở các cấp điện áp ở cấp điện áp máyphát phụ tải Pmax= 30MW, nhỏ so với công suất một máy phát P = 50MW và

toàn nhà máy thiết kế

Phụ tải cấp điện áp trung PTmax= 70MW tơng đối lớn

Không có phụ tải ở cấp điện áp cao

1.3.2-Dự trữ của hệ thống.

Ta có dự trữ của hệ thống S = 96MVA, lớn hơn so với công suất một

máy phát, tuy nhiên nhỏ hơn công suất của nhà máy

Điều này cho ta thấy nhà máy có vai trò quan trọng trong hệ thống điện.Công suất của hệ thông cũng tơng đối lớn SHT= 1200MVA.

1.3.3- Cấp điện áp.

Nhà máy thiết kế chỉ có ba cấp điện áp là:

Cấp điện áp máy phát Uđm= 10,5KV.

Cấp điện áp trung áp UTđm=110KV

Cấp điện áp cao có U = 220KV.

Ch ơng ii- lựa chọn sơ đồ nối điện của nhà máy.

2.1- Các ph ơng án nối dây.

Lựa chọn sơ đồ nối điện của nhà máy có vai trò quan trọng trong việc thiết

kế nhà máy điện Việc đảm bảo sơ đồ nối dây của nhà máy điện hợp lý sẽquyết định đến tính đảm bảo về mặt kỹ thuật và kinh tế Vì vậy phải hết sứcthận trọng khi lựa chọn sơ đồ nối dây và phải có những căn cứ chặt chẽ đảmbảo cho việc này

Nếu công suất cấp điện áp máy phát thoả mãn:

SuFđmmax (1523)% SđmF thì không cần dùng thanh góp điện ápmáy phát

Nếu lới cao-trung là lới trung tính nối đất và hệ số có lợi   0,5 thì dùng

2 máy biến áp tự ngẫu làm máy biến áp liên lạc Ngợc lại ta dùng máy biến

áp 3 cuộn dây nếu là 3 cấp và 2 cuộn dây nếu là 2 cấp

* Nguyên tắc 4:

Để vận hành đơn giản ta chọn số lợng các bộ máy phát- máy biến áp ở bêntrung phù hợp với phụ tải cấp đó

Đối với trờng hợp có máy biến áp liên lạc là máy biến áp tự ngẫu ta chọn

Sbộ STmax, vì máy biến áp tự ngẫu khuyến khích truyền từ trung sang cao

Đối với trờng hợp máy biến áp liên lạc là máy biến áp 3 cuộn dây ta chọn:

Sb  STmin

Số lợng bộ máy phát – máy biến áp bên cao phụ thuộc vào phụ tải cao vàcông suất phát về hệ thống, đồng thời có xét đến công suất truyền tải lên caocủa máy biến áp liên lạc

* Nguyên tắc 5:

Khi phụ tải phia trung áp quá nhỏ không nhất thiết phải ding máy biến ápliên lạc 3 cuộn dây hay máy biến áp tự ngẫu, khi đó ta coi phụ tải cấp này

nh phụ tải địa phơng, sử dụng máy biến áp để thay đổi cấp điện áp,lấy điện

từ một thiết bị phân phối nào đó hoặc từ đầu cực máy phát

Công suất tự dùng lấy điên từ các tổ máy

áp dụng các nguyên tắc trên vào nhà máy điện thiết kế ta có các nhận xét sau:

-Phụ tải địa phơng Sdpmax=34,888MVA

100 % 69 , 768 % 15 %

50

888 , 34

+Nếu dùng 2 tổ máy :Sđpmax+2.Stdmax= 34,888+2.3,75= 42,388 < 50MVA.+ Nếu dùng 3 tổ máy: Sđpmax+3.Stdmax= 34,888+3.3,75= 46,138< 100MVA Vậy dùng 2 hoặc 3 tổ máy nối vào thanh góp điện áp máy phát

-Lới cao(220KV)- trung(110KV), đều có trung tính trực tiếp nối đất và hệ số

có lợi:

220

110 220

U

U U

Điều này dẫn đến sự không tối u về mặt kinh tế, đồng thời rất khó khăn, tốn kém trong vận hành và lựa chọn thiết bị bảo vệ Mặt khác ta còn nhận ra do phụ tải phía trung áp là 70KVA do vậy đặt bộ máy phát – máy biến áp ở phía cao áp cha hẳn đã tối u hơn so với phơng án I và II.

2.2- Chọn máy biến áp cho các ph ơng án:

Máy biến áp là một thiết bị rất quan trọng trong hệ thống điện Tổngcông suất các máy biến áp gấp từ 4-5 lần tổng công suất các máy phát điện Chọn mba trong nhà máy điện là loại , số lợng , công suất định mức và hệ sốbiến áp MBA đợc chọn phải đảm bảo hoạt động an toàn trong điều kiệnbình thờng và khi xảy ra sự cố nặng nề nhất

Nguyên tắc chung để chọn mba là trớc tiên chọn SđmB  công suất cực

đại có thể qua biến áp trong điều kiện làm việc bình thờng , sau đó kiểm tralại điều kiện sự cố có kể đến hệ số quá tải của mba Xác định công suấtthiếu về hệ thống phải nhỏ hơn dự trữ quay của hệ thống Ta lần lợt chọnmba cho từng phơng án

Giả thiết các máy biến áp đợc chế tạo phù hợp với điều kiện nhiệt độ môitrờng nơi lắp đặt nhà máy điện Do vậy không cần hiệu chỉnh công suất địnhmức của chúng

SđmBSFđm =62,5MVA.

Cấp điện áp phía cao: Uc=110KV

Cấp điện áp phía hạ: UH=10,5KV

-Loại:

Từ điều kiện công suất trên, tra phụ lục “Thiết kế nhà máy điện và trạm biến

áp” ta chọn máy biến áp 3 pha 2 cuận dây với số hiệu và các thông số chotrong bảng sau:

Bảng 2.1:

Tham số

Mã hiệu

SđmMVA

UckV

UhkV

PokW

Pn

2) Chọn máy biến áp liên lạc :

Với nhận xét nh ở phần trên ta chọn máy biến áp liên lạc B1 và B2 là máybiến áp tự ngẫu theo điều kiện sau :

SB1=SB2 .S th

2

1

 Trong đó:

:Hệ số có lợi, =  220220110 0,5

C

T C

U

U U

Tra phô lôc [III.6] trong “ThiÕt kÕ nhµ m¸y ®iÖn vµ tr¹m biÕn ¸p” ta chän

lo¹i m¸y biÕn ¸p tù ngÉu lo¹i ATДцTH-125, cã c¸c th«ng sè cho trong b¶ng

UKV

P0KW

PNKW

110KV

6,3KV

- Chän dung l îng m¸y biÕn ¸p tù ngÉu:

¸p dông c«ng thøc t¬ng tù nh chän m¸y biÕn ¸p tù ngÉu cña ph¬ng ¸n I:

Víi nhËn xÐt nh ë phÇn trªn ta chän m¸y biÕn ¸p liªn l¹c B1 vµ B2 lµ m¸y

biÕn ¸p tù ngÉu theo ®iÒu kiÖn sau :

SB1=SB2 .S th

2

1

 Trong đó:

:Hệ số có lợi, = 0,5

220

110 220

U

U U

Sth: Công suất truyền về hệ thống, đợc xác định theo công thức:

Sth= SFđm- Sđpmin-STDmax

Với:

SFđm: Tổng công suất phát định mức của các máy phát

ghép vào thanh góp điện áp máy phát, SFđm=3.62,5=187,5MVA

Sđpmin: Phụ tải cực tiểu ở cấp điện áp máy phát, từ bảng (1.3) ở chơng I

Tra phụ lục [III.6] trong “Thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp” ta chọn

loại máy biến áp tự ngẫu loại ATДцTH-160, có các thông số cho trong bảng

UKV

P0KW

PNKW

a) Đối với máy biến áp nối bộ B3:

Đối với bộ máy phát điện máy biến áp ta cho phát hết công suất từ 0 24h lên thanh góp, tức là bộ này làm việc liên tục với phụ tải bằng phẳng.Khi đó công suất tải cho qua các cuộn dây của máy biến áp bộ đợc tính theocông thức:

max

b) Phân bố công suất cho các cuộn dây của hai máy biến áp tự ngẫu B1và B2:

- Công suất truyền về phía điện áp cao 220kV : Công suất của cuộn dây

điện áp cao đợc phân bố theo biểu thức sau :

Sc(B1) = Sc(B2) =

2

1

SVHT

- Công suất truyền về phía điện áp trung 110kV : Công suất của cuộn dây

điện áp trung đợc phân bố theo biểu thức sau :

ST(B1) = ST(B2) =

2 B3

S T

2.3.2-Ph ơng án II:

Sơ đồ nối điện của phơng án II không có máy biến áp nối bộ do vậy ta chỉtính phân bố công suất cho máy biến áp tự ngẫu B1 và B2.

- Công suất truyền về phía điện áp cao 220kV : Công suất của cuộn dây điện

áp cao đợc phân bố theo biểu thức sau :

Sc(B1) = Sc(B2) =

2

1

SVHT

- Công suất truyền về phía điện áp trung 110kV : Công suất của cuộn dây

điện áp trung đợc phân bố theo biểu thức sau :

a) Máy biến áp nối bộ B3:

-Vì công suất máy biến áp này đã đợc chọn lớn hơn hoặc bằng công suất

định mức của máy phát điện Đồng thời từ 0 - 24h luôn cho 2 bộ này làmviệc với phụ tải bằng phẳng nh đã trình bày trong phần trớc, nên đối với máybiến áp B3 ta không cần phải kiểm tra quá tải

b) Các máy biến áp liên lạc B1 và B2 :

* Quá tải th ờng xuyên :

Công suất định mức của B1 và B2 đã đợc chọn lớn hơn công suât thừa cực

đại nên không cần kiểm tra điều kiện quá tải thờng xuyên

- Tr ờng hợp hỏng máy biến áp bộ:

Giả thiết sự cố 1 máy biến áp bộ B3 ứng với thời điểm phụ tải điện áp trungcực đại S110max = 79,545 (MVA) trong thời điểm 7h  12h

max

110 

S

= 39,773 (MVA)+ Công suất cuộn hạ của máy biến áp tự ngẫu

SB1H=SB2H =SđmF

-3 tdmax

S

MVA797

,442

27,9073

11,255

,62dp

.S2

+ Lợng công suất thiếu của nhà máy phát lên thanh góp so với lúc bình thờnglà:

Sthiếu=SVHTmax- SB1C-SB2C=68,798-2.5,024= 58,75(MVA)

Trong trờng hợp trên công suất thiếu hụt phát về hệ thống vẫn luôn nhỏ hơn

dự trữ quay của hệ thống SDT= 96 MVA, hệ thống vẫn làm việc bình thờng

-Tr ờng hợp hỏng một máy biến áp liên lạc:

Giả thiết hỏng máy biến áp liên lạc B2 khi phụ tải phía trung cực đại

STmax = 79,545 (MVA) trong thời điểm 7h  12h

Xét điều kiện khả năng quá sự cố máy biến áp cho phép quá tải Máy 40%

công suất định mức trong suốt 5 ngày đêm nhng mỗi ngày không quá 6h

+ Công suất truyền về hệ thống (hay chính là công suất truyền lên phía cao

áp của máy biến áp tự ngẫu) là:

S 5,0407MVA 74,205

87,798 C

B1 S Max

a) Quá tải th ờng xuyên :

Công suất định mức của B1 và B2 đã đợc chọn lớn hơn công suât thừa cực

đại nên không cần kiểm tra điều kiện quá tải thờng xuyên

b) Quá tải sự cố:

Trờng hợp hỏng một máy biến áp liên lạc B2 khi phụ tải phía trung cực đại

STmax = 79,545 (MVA) trong thời điểm 7h  12h

áp tự ngẫu không bị quá tải.Cuộn hạ của máy biến áp tự ngẫu bị quá tải.

Xét điều kiện khả năng quá sự cố máy biến áp cho phép quá tải 40% công

suất định mức trong suốt 5 ngày đêm nhng mỗi ngày không quá 6h

SHQTsccp=.kqtSC.Stt=0,5.160.1,4= 112< 148,343 MVM

+ Trong trờng hợp này ta giảm công suất phát của các tổ máy phát F1 và F2xuống để công suất qua cuộn B1 là:

SB1SC=KqtSC..SđmB1=1,4.0,5.160=112(MVA)

Công suất này truyền một phần lên thanh góp phía trung, lợng công suấttruyền lên thanh góp trung áp là :

ST

B1=79,545MVA

Công suất truyền về hệ thống (hay chính là công suất truyền lên phía cao

áp của máy biến áp tự ngẫu) là:

S MVA 68,98

C B1 S Max

+ Tổn thất điện năng trong máy biến áp 2 dây cuốn B3:

Nh đã nói ở phần trên, để vận hành đơn giản cho bộ máy phát điện - máybiến áp mang tải bằng phẳng :

- SđmB : là công suất định mức của máy biến áp

- Si : phụ tải bằng phẳng của máy biến áp

- P0, PN : Tổn thất không tải và tổn thất ngắn mạch của máy biến áp (nhàchế tạo đã cho)

- Thay giá trị tính toán ta có :

AB3 = (0,059+ 0,254 ) 2

63

825 , 61 ( ) 8760 =2659,656 (MWh)+ Tổn thất điện năng trong 2 máy biến áp tự ngẫu tính theo công thức sau:

2 2

T i T N dmB

C i C

S

S P S

S P S

S P T

P

Trong đó :

- A : Tổn thất điện năng trong máy biến áp (kWh)

- Po : tổn thất không tải máy biến áp, Po= 0,075MW

- T: Thời gian vận hành của máy biến áp, T=8760h

0,5

0,145 0,5

0,145 0,29

0,5 P

P P

0,5

TH N 2

CH N CT

N C

Δ Δ

) MW ( 145 , 0 5 , 0

145 , 0 5 , 0

145 , 0 29 , 0 5 , 0 P

P P

5 , 0

CH N 2

TH N CT

N T

Δ Δ

Δ

) ( 435 , 0 0,29 - 5 , 0

145 , 0 5 , 0

145 , 0 5 , 0 α

Δ α

Δ Δ

5 , 0

TH N

CH N CT

=657+ 15855 , 538

125

365

- VËy tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong m¸y biÕn ¸p cña ph¬ng ¸n 1 lµ:

AP1 =ABTN + AB3 =2451,802+2.1027,385=4506,572MWh

S P S

S P T

dmB

T i T N 2

dmB

C i C N 0

VËy: 0 , 19 ( )

5 , 0

19 , 0 5 , 0

19 , 0 38 , 0 5 , 0 α

Δ α

Δ Δ

5 , 0

TH N

CH N CT

19 , 0 5 , 0

19 , 0 38 , 0 5 , 0 α

Δ α

Δ Δ

5 , 0

CH N

TH N CT

19 , 0 5 , 0

19 , 0 5 , 0 α

Δ α

Δ Δ

5 , 0

TH N

CH N CT

0 160 ,190

VËy tæn thÊt ®iÖn n¨ng cña ph¬ng ¸n II lµ:

AII=AB1+AB2=2.AB1=2.1651,381=3302,762MWh

Đờng dây về hệ thống là một đờng dây kép do vậy dòng cỡng bức đợcxác định là dòng khi đứt 1 dây trong lúc công suất truyền về hệ thống làcực đại:

0 , 204 KA

220 3

73 , 77 U 3

s I

Max VHT 1

* Phía cao áp máy biến áp tự ngẫu:

Dòng cỡng bức đợc xác định trong trờng hợp sự cố một máy biến áp liên lạc khi dòng qua cuộn cao là cực đại:

3 220 0,195KA.

205 , 74 U

3

S I

cdm

max cc SC 2

vậy dòng cỡng bức phía cao áp(220KV) là:

IcbCA=Max{Icb1,Icb2}=0,204KA

30 )

cos(

U 3

P U

3

S I

T dm

max D T

dm

max D 3

* Dòng cỡng bức đối với đờng dây kép:

88 , 0 110 3

40 )

cos(

U 3

P U

3

S I

T dm

max K T

dm

max K 4

* Dòng cỡng bức phía cao của bộ máy phát- máy biến áp F3-B3:

110 3

5 , 62 05 , 1 U

3

S 05 , 1 I

Tdm

Fdm 5

* Trung áp máy biến áp liên lạc B1, B2:

Dòng cỡng bức đợc xét trong trờng hợp sự cố :

0 , 209 KA

110 3

773 , 39 U

3

S I

T dm

max CT 6

vậy dòng cỡng bức tính chung ở phía trung áp :

IcbTAMax =max(Icb3, Icb4, Icb5, Icb6 )=0,344KA

c) Dòng c ỡng bức cấp điện áp máy phát:

* Mạch hạ máy biến áp liên lạc:

5 , 10 3

125 4 , 1 5 , 0

3

.

U

S K I

Hdm dmF

sc qt

*Mạch máy phát:

5 , 10 3

5 , 62 05 , 1

3 05 , 1

U

S I

1 S

S S

.

2

1

SquaB  dmF  maxTD  mindp      

Vậy dòng công suất cỡng bức truyền qua kháng:

376 , 29 2

907 , 27 422 , 15

2

1

K

- Trêng hîp háng mét m¸y biÕn ¸p tù ngÉu(B2):

SquaB=KqtSC..S®mB=0,5.1,4.125 = 87,5MVA

VËy c«ng suÊt truyÒn qua kh¸ng:

Squa K=SquaB+ max

1

62,5=46,192MVA

So s¸nh hai dßng c«ng suÊt trªn, lÊy dßng c«ng suÊt cìng bøc truyÒn qua kh¸ng lín nhÊt ta rót ra dßng cìng bøc qua kh¸ng:

5 , 10 3

192 , 46 U

* §êng d©y kÐp nèi vÒ hÖ thèng:

Theo tÝnh to¸n ë trªn: Icb1=0,204KA

* PhÝa cao m¸y biÕn ¸p tù ngÉu:

KA 181 , 0 220 3

798 , 68 U

3

} S Max U

545 , 79 110

3

} S Max U

3

S I

SCMax CT Tdm

Max CT

. VËy ICbTA=0,418KA

c) Dßng c ìng bøc phÝa h¹ ¸p:

* M¹ch m¸y biÕn ¸p liªn l¹c:

1

MVA

797 , 44 ) 25 , 11 3

2 907 , 27 5 , 62

160 4 , 1 5 , 0 U

3

S K I

dmHA dmB sc qt

5 , 62 05 , 1 U

3

S 05 , 1 I

3

1 44,797 S

3

1 S

1 62,5 0 1,4.0,5.16

S S 3

1 S

TD DP dmF

dmB K1

dmHA

K

5 , 10 3

099 , 54

3 I

1

Icb tính toán(KA)

Loại máy cắt

Thông số định mức

UđmKV

IđmA

IcắtđmKA

IđđKAPhía cao

Các điêu kiện chọn máy cắt tơng tự nh phơng án I, ta có bảng chọn máy cắtphơng án II nh sau:

Bảng 3.3:

Tên mạch

điện

Uđmmạch(KV)

Icb tính toán(KA)

Loại máy cắt

Thông số định mức

UđmKV

IđmA

IcắtđmKA

IđđKAPhía cao

Icb tính toán(KA)

Loại máy cắt Thông số định

mức

UđmKV

IđmA

IđđKA

Icb tính toán(KA)

Loại máy cắt Thông số định

mức

UđmKV

IđmA

IđđKAPhía cao áp 220 0,204 PЛHД-HД-Д-220-

Phía hạ áp 10,5 6,158 PBK-20/7000 20 7000 75

3.3-tính toán kinh tế- xác định ph ơng án tối u:

3.3.1-chọn sơ đồ thiết bị phân phối các cấp:

Dựa vào đặc điểm của nhà máy đợc thiết kế ta chọn sơ đồ nối thiết bị phân phối cho các cấp điện áp:

+ Phía điện áp cao(220KV) nối với hệ thống bằng một đờng dây kép dài

90 km, ta sử dụng sơ đồ hệ thống 2 thanh góp

+ Phía trung áp (110KV) nối với phụ tải bằng 1 đờng dây kép và một

đờng dây đơn, ta sử dụng sơ đồ hệ thống 2 thanh góp

Ta có sơ đồ nối điện cho 2 phơng án:

vi : vốn mua máy biến áp

ki: hệ số chuyên trở, ki=1,31,6, phụ thuộc vào cấp điện áp vàcông suất đặt của máy biến áp

+ VTBPP: vốn đầu t mua thiết bị phân phối, đợc tính toán dựa vào số mạchcủa thiết bị phân phối ở các cấp điện áp tơng ứng, chủ yếu do máy cắtquyết định:

a: khấu hao định mức %, xác định theo bảng tra cứu

+ PA: chi phí do tổn thất điện năng hàng năm trong các thiết bị điện

PA=.A

Trong đó:

: giá thành trung bình của điện năng trong hệ thống điện,

=500đ/kWh

A: tổn thất điện năng, chủ yếu trong máy biến áp

+ Pkhác: chi phí phục vụ thiết bị ( sửa chữa thờng xuyên và tiền lơng côngnhân), đ/năm

Chi phí này không đáng kể so với tổng chi phí sản xuất, mặt khác nó cũngkhông khác nhau nhiều giữa các phơng án so sánh Do vậy khi đánh giá hiệuquả của các phơng án có thể bỏ qua chi phí này

Vậy P= Pvh+ PA