ĐỒ ÁN NHÀ MÁY ĐIỆN

Đồ thị phụ tải toàn nhà máy Ta đi xây dựng đồ thị phụ tải toàn nhà máy theo công thức sau: St = S đm∑ Trong đó: St - công suất phát của toàn nhà máy tại thời điểm t... - St: công suất p

CHƯƠNG I: TÍNH TOÁN CÂN BẰNG CÔNG SUẤT VÀ ĐỀ XUẤT

CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY

§1.1 Chọn loại máy phát điện

Máy phát điện cho là loại nhiệt điện ngưng hơi (NDNH), bao gồm 5 tổ máy, mỗi tổ máy có công suất 60 MW

Thông số kĩ thuật của máy phát điện

Loại MF S

MVA

PMW

UKV

nv/ph

NĐNH 75 60 10,5 3000 0,8 0,146 0,22 0,178

§1.2 Tính toán cân bằng công suất

1 Đồ thị phụ tải toàn nhà máy

Ta đi xây dựng đồ thị phụ tải toàn nhà máy theo công thức sau:

S(t) = S đm∑

Trong đó:

S(t) - công suất phát của toàn nhà máy tại thời điểm t

P%(t) - phần trăm công suất phát của toàn nhà máy tại thời điểm t, số liệu cho trong

đồ án như sau:

Giờ 0÷ 10 10÷ 14 14÷ 20 20÷ 24

cosϕ - hệ số công suất định mức của máy phát, số liệu cho trong đồ án cosϕ =0.8

S đm∑ - tổng công suất biểu kiến định mức của nhà máy, số liệu cho:

Ta có, công suất phụ tải tự dùng:

S(t) = ( 0,4 + 0,6 )Trong đó, theo số liệu đồ án:

- α%: lượng điện phần trăm tự dùng α%= 8 %

- n.P = 5*60=300 (MW)

- cosϕ = 0,83

- n.S =5*75=375 (MVA)

- S(t): công suất phát toàn nhà máy tại thời điểm t

( đã xác định ở đồ thị phụ tải toàn nhà máy)

Từ công thức và số liệu đã cho, ta có bảng tính phụ tải tự dùng:

Giờ 0÷ 10 10÷ 14 14÷ 20 20÷ 24S(t) 18,14 19,25 20,36 19,25

Do đó, đồ thị phụ tải tự dùng như sau:

- S(t): công suất phụ tải tại thời điểm t

- P: công suất lớn nhất của phụ tải

- Cos: hệ số công suất

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

Với đồ án cho, sẽ có 3 cấp điện áp: 10.5 kV; 110 kV; 220 kV

Ta đi tính toán cụ thể cho từng cấp điện áp như sau:

a) Cấp điện áp 10.5 kV ( Phụ tải địa phương).

Thông số như sau:

Do đó, đồ thị phụ tải cấp điện áp địa phương (10,5 kV) :

b) Cấp điện áp 110 kV (cấp điện áp phía trung).

Thông số như sau:

82.35

65.88

0 6 10 14 16 20 24 t, h Hình 1.4: Đồ thị phụ tải cấp điện áp trung

c) Cấp điện áp 220 kv (cấp điện áp phía cao):

Thông số như sau:

- S(t): công suất phát về hệ thống tại thời điểm t.

- S(t) : công suất phát của toàn nhà máy tại thời điểm t

- S (t) : công suất phụ tại địa phương tại thời điểm t

- S(t) : công suất phụ tải cấp điện áp trung tại thời điểm t

- S(t) : công suất phụ tải cấp điện áp cao tại thời điểm t

- S(t) : công suất phụ tải địa phương tại thời điểm t

Dựa vào các số liệu đã tính toán ở trên,ta có bảng tính công suất về hệ thống như sau:

14÷16 16÷18 18÷20 20÷22 22÷24

176,11 181,1 184,35 163,69 166,05

§ 1.3 Đề xuất các phương án nối điện

Phương án nối điện chính của nhà máy điện là là một khâu hết sức quan trọng trong quá trình thiết kế phần điện nhà máy điện Căn cứ vào kết quả tính toán phụ tải và cân bằng công suất để đề xuất phương án nối điện

Ta có bảng tổng hợp đồ thị phụ tải Min/Max như sau:

Công suất phát về hệ thống 88,89 35,82

Phụ tải phía thanh góp cao 184,35 128,92

Các bước chọn phương án nối dây như sau:

1) Xét xem có cần thanh góp điện áp máy phát hay không:

như vậy cần thanh góp máy phát

2) Chọn số lượng tổ máy phát ghép lên thanh góp máy phát

ax

m

m TD TGMP DP dmF

U U U

Ta dùng 2 máy biến áp tự ngẫu làm liên lạc

4) Do máy biến áp liên lạc là máy biến áp tự ngẫu nên ta ghép từ 1 đến 2 bộ MBA 2 cuộn dây lên thanh góp điện áp phía trung

MF-Do đó các phương án đưa ra như sau:

Phương án 1:

Phương án 2

Phương án 3:

Qua 3 phương án trên ta thấy phương án 1 và 3 là hai phương án đơn giản hơn

Do đó giữ lại để tính toán kinh tế và kĩ thuật nhằm chọn sơ đồ nối điện tối ưu cho nhà máy

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN CHỌN MÁY BIẾN ÁP A_PHƯƠNG ÁN I:

1) Phân bố công suất:

a) MBA 2 cuộn dây trong sơ đồ bộ MF-MBA 2 cuộn dây

5

m TD

2.3) kiểm tra quá tải:

Sự cố 1: hỏng một bộ MF-MBA bên trung, thời điểm

ax

m UT

S

●Điều kiện kiểm tra quá tải:

ax ax

●phân bố công suất trên các cuộn dây máy biến áp tự ngẫu khi xảy ra sự cố:+)công suất qua cuộn trung của MBA tự ngẫu:

Nên máy biến áp chọn thỏa mãn

Sự cố 2: hỏng một MBA liên lạc, thời điểm

ax

m UT

●phân bố công suất trên các cuộn dây máy biến áp tự ngẫu khi xảy ra sự cố:

+)công suất qua cuộn trung của MBA tự ngẫu:

Tổn thất trong máy biến áp hai cuộn dây và máy biến áp tự ngẫu gồm hai phần

- Tổn thất sắt không phụ thuộc vào phụ tải của máy biến áp và bằng tổn thất

không tải của nó

- Tổn thất đồng trong dây dẫn phụ tải máy biến áp

Công thức tính tổn thất điện năng trong máy biến ba pha hai cuộn dây trong một

năm :

∆A 2cd = 365.(∆Po.t + ∆PN 2dmB

i

2 i

2 Ti NT i

2 Ci NC 2

∆PN.C = 0,5.(∆PN.C-T + )

PP

2 H T N 2

H C N

α

∆

−α

∆PN.T = 0,5.(∆PN.C-T - )

PP

2 H T N 2

H C N

α

∆+α

∆PN.C = 0,5.(- ∆PN.C-T + )

PP

2 H T N 2

H C N

α

∆+α

70,93

80 ) = 2904406 (KWh) Máy biến áp tự ngẫu :

Vì nhà chế tạo chỉ cho biết trị số ∆PNC-T do đó ta lấy

∆ = 0,5.(380 +0) = 190 KW

PT N

Phương án I có tổng tổn thất điện năng là:

∆AI = ∆AB1 + ∆AB2 + ∆AB3 + ∆AB4 + ∆AB5

= 2904406 +2 976548,74 +2.2747943 = 10,353( MWh)

4) chọn kháng phân đoạn:

Bước 1: phân bố phụ tải địa phương cho các phân đoạn thanh góp máy phát.

Phụ tải địa phương cấp 10,5 kV

Bước 2: tính dòng qua kháng phân đoạn

Chỉ có 2 phân đoạn nên dòng điện làm việc bình thường qua kháng

K bt

2 23,7 2 28, 41( )

+)Máy biến áp liên lạc:

_Cuộn cao MBA liên lạc khi làm việc bình thường:

Dòng cưỡng bức được xét trong các trường hợp sau:

+)Sự cố MBA bên trung:

●Phía trung 110 kV:

+)Mạch đường dây gồm 1 kép công suất 70 MW

Dòng điện làm việc bình thường:

Dòng cưỡng bức được xét trong các trường hợp sau:

+)sự cố MBA bên trung:

B_PHƯƠNG ÁN II:

1)Phân bố công suất:

a)MBA 2 cuộn dây trong sơ đồ bộ MF-MBA 2 cuộn dây

5

m TD

2)Chọn loại và công suất máy biến áp:

2.1) loại máy biến áp 2 cuộn dây trong sơ đồ bộ MF-MBA 2 cuộn dây

2.3) kiểm tra quá tải:

Sự cố 1: hỏng một bộ MF-MBA bên trung, thời điểm

ax

m UT

S

●Điều kiện kiểm tra quá tải:

ax ax

●phân bố công suất trên các cuộn dây máy biến áp tự ngẫu khi xảy ra sự cố:

+)công suất qua cuộn trung của MBA tự ngẫu:

Nên máy biến áp chọn thỏa mãn

Sự cố 2: hỏng một MBA liên lạc, thời điểm

ax

m UT

S

●Điều kiện kiểm tra quá tải:

ax ax

dmTN

S =160 > -16,31 nên thỏa mãn điều kiện.

●phân bố công suất trên các cuộn dây máy biến áp tự ngẫu khi xảy ra sự cố:

+)công suất qua cuộn trung của MBA tự ngẫu:

Tổn thất trong máy biến áp hai cuộn dây và máy biến áp tự ngẫu gồm hai phần

- Tổn thất sắt không phụ thuộc vào phụ tải của máy biến áp và bằng tổn thất

không tải của nó

- Tổn thất đồng trong dây dẫn phụ tải máy biến áp

Công thức tính tổn thất điện năng trong máy biến ba pha hai cuộn dây trong một

năm :

∆A 2cd = 365.(∆Po.t + ∆PN 2dmB

i

2 i

2 Ti NT i

2 Ci NC 2

2 H T N 2

H C N

α

∆

−α

∆PN.T = 0,5.(∆PN.C-T - )

PP

2 H T N 2

H C N

α

∆+α

∆PN.C = 0,5.(- ∆PN.C-T + )

PP

2 H T N 2

H C N

α

∆+α

70,93

80 ) = 2747943,73 (KWh) Máy biến áp tự ngẫu :

Vì nhà chế tạo chỉ cho biết trị số ∆PNC-T do đó ta lấy

∆ = 0,5.(380 +0) = 190 KW

PT N

Phương án I có tổng tổn thất điện năng là:

∆AI =2 ∆AB1 +2 ∆ABTN + ∆AB5

= 2.2904406 +2 776275,883 +2747943 = 10,109( MWh)

+)Máy biến áp liên lạc:

_Cuộn cao MBA liên lạc khi làm việc bình thường:

Dòng cưỡng bức được xét trong các trường hợp sau:

+)Sự cố MBA bên trung:

●Phía trung 110 kV:

+)Mạch đường dây gồm 1 kép công suất 70 MW

Dòng điện làm việc bình thường:

Dòng cưỡng bức được xét trong các trường hợp sau:

+)sự cố MBA bên trung:

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN KINH TẾ KỸ THUẬT, CHỌN PHƯƠNG

ÁN TỐI ƯU 3.1)Chọn sơ bộ máy cắt và dao cách ly:

Chọn phương án dựa trên cơ sở so sánh 2 mặt kỹ thuật và kinh tế.

Mặt kinh tế gồm: tổng vốn đầu tư, chi phí vận hành, thiệt hại do mất điện hằng năm…

Ta sử dụng phương pháp thời gian thu hồi vốn đầu tư chênh lệch so với phí tổn vận hành hằng năm.

Vốn đầu tư = vốn đầu tư mua MBA + vốn đầu tư TBPP

Thực tế thì vốn TBPP chủ yếu là máy cắt, do đó cần chọn sơ bộ máy cắt để chọn sơ bộ máy cắt cần phải tính dòng cưỡng bức cho từng cấp điện áp.

Sơ đồ thanh góp máy phát:

Sơ đồ thanh góp điện áp cao áp:

Chọn sơ bộ loại máy cắt và dao cách ly:

Chọn sơ bộ theo điều kiện:

So sánh kinh tế kỹ thuật chọn phương án tối ưu:

Một phương án có hiệu quả kinh tế cao nhất nếu chi phí tính toán là thấp nhất

Xét hàm chi phí:Ci = + Pi αdm i iV Y

Trong đó:

i

C :hàm chi phí

P:chi phí vận hành

i

V :vốn đầu tư

i

Y :thiệt hại do mất điện, αdm=0,15

Vốn đầu tư cho một phương án:

1

2

.

VTi = K VT. T là vốn đầu tư MBA

Trong đó, K T là hệ số chuyên chở và lắp đặt MBA

●Vốn đâu tư cho MBA:

Máy biến á chọn gồm:

2 máy biến áp bên trung TДЦ-80 (MVA) 121/10,5 có giá tiền:52.103RUP

1 MBA 2 cuộn dây phía caoTДЦ-80(MVA) 242/15 có giá tiền:90.10 3RUP

2 MBA liên lạc tự ngẫu ATДЦTH-160(MVA) 230/121/11 có giá tiền là:185.103RUPVới tỉ giá: 1 RUP=50.103VND

●Vốn đầu tư cho máy cắt:

Phía 220 Kv sử dụng máy cắt SF6-3AQ1có giá: 75000$, số lượng 8

Phía 110 Kv sử dụng máy cắt SF6-3AQ1có giá: 45000$, số lượng 6

Phía 10,5 Kv sử dụng máy cắt MC-8BK41có giá: 20000$, số lượng 5

Vốn đầu tư cho máy cắt cụ thể như sau: