Đồ-án-phần-điện-trong-nhà-máy-điện-và-trạm-biến-áp

Từ các thông số đã cho, tính được công suất của phụ tải ở các cấp điện áp trong các khoảng thời gian theo công thức: Tính toán phụ tải ở từng cấp điện áp:  St - Công suất của phụ tải tạ

Chương I: TÍNH TOÁN CÂN BẰNG CÔNG SUẤT, ĐỀ XUẤT PHƯƠNG

Nđm (v/ph)

Xd” Xd’ Xd

1.2 Tính toán phụ tải ở các cấp điện áp

Phụ tải ở các cấp điện áp được cho bao gồm Pmax, cosφ, P% Từ các thông số

đã cho, tính được công suất của phụ tải ở các cấp điện áp trong các khoảng thời gian theo công thức:

Tính toán phụ tải ở từng cấp điện áp:

 S(t) - Công suất của phụ tải tại thời điểm t (MVA)

 P(t) - Công suất tác dụng của phụ tải tại thời điểm t (MW)

 P% - Công suất tính theo phần trăm Pmax của phụ tải tại thời điểm t

 Pmax – Công suất max của phụ tải

 Cosφ - Hệ số công suất trung bình của phụ tải

Công suất phát ra của toàn nhà máy: NM dat

 SNM(t)- Công suất phát của toàn nhà máy tại thời điểm t

 PNM%(t)- Phần trăm công suất phát của toàn nhà máy tại thời điểm t

 CosφF- Hệ số công suất định mức của MF

Người hướng dẫn: GV Phạm Thị Phương Thảo

 Pdat- Công suất đặt của toàn nhà máy gồm 4 tổ MF

Công suất phụ tải tự dùng:

Phụ tải tự dùng của nhà máy thủy điện thay đổi rất bé trong các khoảng thời gian làm việc của máy phát Vì vậy, ta có thể coi phụ tải tự dùng của nhà máy thủy điện không đổi và bằng giá trị lớn nhất:

 α %td - Lượng điện phần trăm tự dùng

 PdmF- Công suất tác dụng của 1 tổ MF

 Cosφtd- Hệ số công suất phụ tải tự dung

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

 Std(t) – Công suất phụ tải tự dùng tại thời điểm t

 SUT(t) – Công suất phụ tải cấp điện áp trung tại thời điểm t

 SUC(t) – Công suất phụ tải cấp điện áp cao tại thời điểm t

 SVHT(t) – Công suất đi về hệ thống tại thời điểm t

Vậy dòng công suất đi về hệ thống tại thời điểm t được tính theo công thức:

S VHT( )t = S tnm( )t - S DP( )t S UT( )t S UC( )t S TD( )t 

Công suất phụ tải thanh góp cao áp: STGC(t) = SVHT(t) + S (t)UC

Từ các công thức trên, ta tính toán được phụ tải ở các cấp điện áp và kết quả tính toán được tổng hợp trong các bảng dưới đây

1.2.1 Phụ tải cấp điện áp trung 110kV

Pmax= 60MW; cosφ = 0.83 : P= P100110% Pmax ;SuT = cosφP tính toán ta được bảng dưới

Bảng 1.2: Công suất phụ tải cấp điện áp trung 110kV

1.2.2 Phụ tải cấp điện áp cao 220kV

Pmax= 60MW; cosφ = 0,85 P= P100220% Pmax ; Suc = cosφP

Bảng 1.3: Công suất phụ tải cấp điện áp cao 220kV

Người hướng dẫn: GV Phạm Thị Phương Thảo

Đồ thị phụ tải cấp điện áp cao

Đồ thị phụ tải cấp điện áp cao

1.2.3 Công suất phát ra toàn nhà máy

PFđm = 56MW, cosϕđm=0.85

Do đó công suất biểu kiến của mỗi tổ máy là :

SFđm = cosϕPFdm

đm=0.8556 =65.88 (MVA) Tổng công suất đặt của toàn nhà máy là :

PNMđm = 4PFđm = 4.56= 224 M

Hay SNMđm = 4SFđm = 4x65.88=263.53 MVA

Từ đồ thị phụ tải của nhà máy điện tích được công suất phát ra của nhà máy từng I

Người hướng dẫn: GV Phạm Thị Phương Thảo

max ( t ) max td

1.2.5 Đồ thị phụ tải địa phương

Để xác định đồ thị phụ tải địa phương phải căn cứ vào sự biến thiên phụ tải hàng ngày đã cho theo công thức

1.2.6 Cân bằng công suất toàn nhà máy

Người hướng dẫn: GV Phạm Thị Phương Thảo

Nhận xét: SVHT >0  Nhà máy luôn phát công suất thừa cho hệ thống

1.3 Đề xuất phương án nối dây

1.3.1 Cơ sở chung để đề xuất các phương án nối điện

Phương án nối điện chính của nhà máy điện là 1 khâu hết sức quan trọng trong quá trình thiết kế phần điện nhà máy điện Các phương án nối điện của nhà máy được dựa trên việc cân bằng công suất của nhà máy và được thực hiện theo các nguyên tắc sau:

1) Công suất thừa của nhà máy luôn luôn lớn hơn công suất của một tổ máy tại mọi thời điểm, khi phụ tải địa phương có công suất nhỏ thì không cần thanh góp điện áp máy phát, mà chúng được cấp điện trực tiếp từ đầu cực máy phát, phía trên của mba liên lạc Quy định : cho phép rẽ nhánh từ đầu cực máy phát một lượng công suất không quá 15% công suất định mức của một tổ máy phát

2.S Thì không cần thanh góp điện áp máy phát

2) Trong trường hợp có thanh góp điện áp máy phát thì phải chọn số lượng tổ máy phát ghép lên thanh góp này sao cho khi 1 tổ trong chúng nghỉ không làm việc thì các tổ máy còn lại phải đảm bảo công suất cho phụ tải địa phương và phụ tải tự dùng cho các tổ máy phát này

3) Chọn máy biến áp liên lạc:

- Nếu chỉ có 2 cấp điện áp (không có phụ tải phía trung) thì dùng 2 MBA hai cuộn dây làm máy biến áp liên lạc

- Nếu có 3 cấp điện áp: Thỏa mãn 2 điều kiện sau thì chọn 2 máy biến áp tự ngẫu làm máy biến áp liên lạc Không thỏa mãn thì dùng MBA 3 cuộn dây

+ Lưới điện áp phía trung và phía cao đều là lưới trung tính trực tiếp nối đất + Hệ số có lợi: C T

C

U - U

4) Chọn số lượng bộ MF – MBA áp 2 cuộn dây ghép thẳng lên thanh góp

(TBPP) cấp điện áp tương ứng trên cơ sở công suất cấp và công suất tải tương ứng Trong trường hợp MBA liên lạc là MBA 3 cuộn dây thì việc ghép số bộ MF – MBA 2 cuộn dây bên trung phải thỏa mãn điều kiện: Tổng công suất định mức các máy phát ghép bộ phải nhỏ hơn công suất min của phụ tải phía trung: min

dmF UT cacbo



5) Mặc dù có 3 cấp điện áp nhưng công suất phụ tải phía trung quá nhỏ thì không nhất thiết phải dùng MBA 3 cấp điện áp ( 3 cuộn dây hay tự ngẫu) làm liên lạc Khi đó có thể coi đây là phụ tải được cấp điện từ trạm biến áp với sơ đồ trạm 2 MBA lấy điện trực tiếp từ 2 đầu cực MF hay từ thanh góp (TBPP) phía điện áp cao

6) Có thể MBA liên lạc không nhất thiết phải nối với máy phát.Nếu cân đối tốt giữa phụ tải và các bộ MF-MBA 2 cuộn dây thì dùng MBA liên lạc nối cấp cao, trung và cấp cho phụ tải địa phương

Người hướng dẫn: GV Phạm Thị Phương Thảo

7) Đối với nhà máy điện có công suất 1 tổ máy nhỏ có thể ghép 1 số MF chung

1 MBA nhưng phải đảm bảo nguyên tắc: HT

dmF dp ghep



Trong đó: Sdp: Là công suất dự phòng của hệ thống điện (MVA)

1.3.2 Đề xuất các phương án nối điện cụ thể

Chọn sơ đồ nối điện chính phải đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện, thể hiện tính khả thi và đem lại hiệu quả kinh tế cao

Theo các tính toán ở phần 1.2 ta có bảng tổng hợp số liệu phụ tải các cấp:

Từ những số liệu trên, ta có một số nhận xét: (NM TĐ có 4 tổ máy phát)

Do cấp điện áp ở phía cao áp là 220 kV và phía trung áp là 110 kV đều có trung tính nối đất trực tiếp Mặt khác, hệ số có lợi α = 0,5 nên ta dùng 2 MBA tự ngẫu vừa để truyền tải công suất liên lạc giữa các cấp điện áp vừa để phát công suất lên hệ thống nhằm tiết kiệm chi phí và giảm được tổn hao MBA

- Công suất một bộ MF - MBA nhỏ hơn dự trữ quay của hệ thống nên có thể dùng sơ đồ bộ

S  72.29 MVA, S  57.83 MVA, S  66 MVA và liên lạc bằng MBA tự ngẫu nên có thể sử dụng 1 đến 2 bộ MF-MBA (2 cuộn dây) bên phía trung áp

Từ những nhận xét trên, ta có thể đề xuất một số phương án như sau:

Phương án I :

Do phụ tải cao và trung áp lơn hơn nhiều so với công suất định mức của máy phát nên mỗi thanh góp 110kv và 220kv được nối với một bộ máy phát điện-máy biến áp ba pha hai dây quấn lần lượt là F3-B3 và F4-B4 Để cung cấp điện thêm cho các phụ tải này cũng như để liên lạc giữa 2 cấp điện áp dùng hai bộ máy phát điện và máy biến áp tự ngẫu (F1-B1 và F2-B2)

Phụ tải địa phương Uf được cung cấp điện qua hai máy biến áp nối với hai cực máy phát điện F1,F2

Ưu điểm của phương án này là bố trí nguồn và tải cân đối Tuy nhiên phải dùng đến ba loại máy biến áp dẫn đến vẫn hành và sửa chữa khó khăn

Phương án 2

Người hướng dẫn: GV Phạm Thị Phương Thảo

Chuyển bộ F4-B4 từ thanh góp 220kv sang phía 110kv Phần còn lại của

phương án 2 giống phương án 1

Nhận xét:

- Độ tin cậy cung cấp điện đảm bảo, giảm được vốn đầu tư do nối bộ ở cấp

điện áp thấp hơn thiết bị rẻ tiền hơn

- Phần công suất luôn thừa bên trung được truyền qua máy biến áp tự ngẫu đưa lên hệ thống (vì tổng công suất các bộ bên trung luôn lớn hơn phụ tải

cực đại bên trung)

- Ưu điểm của phương án này là chỉ dùng hai loại máy biến áp Ngoài ra do

S110min =57.83 MVA <2Sđm=2.66=132MVA nên 2 bộ nối với thanh góp

110kv có thể luôn luôn làm việc ở chế độ định mức

Phương án 3

Tóm lại : qua những phân tích trên đây ta để lại phương án 1 và 2 để tính toán,

so sánh cụ thể hơn về kinh tế và kỹ thuật nhằm chọn được sơ đồ nối điện tối ưu cho nhà máy điện

CHƯƠNG 2

TÍNH TOÁN CHỌN MÁY BIẾN ÁP

Máy biến áp là một thiết bị rất quan trọng Trong hệ thống điện, tổng công suất các máy biến áp rất lớn và bằng khoảng 4 - 5 lần tổng công suất các máy phát

Người hướng dẫn: GV Phạm Thị Phương Thảo

điện Do đó vốn đầu tư cho máy biến áp cũng rất nhiều Yêu cầu đặt ra là phải chọn số lượng máy biến áp ít và công suất nhỏ mà vẫn đảm bảo an toàn cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ Điều đó có thể đạt được bằng cách thiết kế hệ thống điện một cách hợp lý, dùng máy biến áp tự ngẫu và tận dụng khả năng quá tải của máy biến áp, không ngừng cải tiến cấu tạo của máy biến áp

Trong hệ thống điện người ta thường dùng các máy biến áp tăng áp và giảm áp,

2 cuộn dây và 3 cuộn dây Các máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây và 3 cuộn dây được

sử dụng rộng rãi trong hệ thống điện

Trong hệ thống điện có điện áp cao và trung tính nối đất trực tiếp thường dùng máy biến áp tự ngẫu Loại MBA này có điểm ưu việt hơn MBA thường: giá thành chi phí vật liệu và tổn hao năng lượng khi vận hành của nó nhỏ hơn so với MBA thường có cùng công suất

Từ kết quả tính toán trên ta chọn máy biến áp tự ngẫu 3 pha cho mỗi máy biến

áp B1,B2 loại ATӅҴTH-160 có thông số như sau

- Máy biến áp B3 được chọn theo sơ đồ bộ

Sb3đm≥SđmF =66 MVA

Do đó ta chọn máy biến áp tăng áp ba pha 2 cuộn dây có Sđm = 80 MVA

là loại TPӅҴH-80(115/10.5) có các thông số như bảng sau

2 Phân bố công suất cho các máy biến áp

- Để thuận tiện trong việc vận hành các bộ máy phát- máy biến áp hai cuộn dây F3-B3 và F4-B4 cho làm việc với đồ thị bằng phẳng suốt cả năm Do đó công suất tải của mỗi máy là :

SB3 = SB4 = SFđm - 1

4 Stdmax = 66 -

1

4 2.16=65.46 MVA < SB3,B4đm = 80 MVA

Do đó ở điều kiện làm việc bình thường B3 và B4 không bị quá tải

- Phụ tải qua mỗi máy biến áp tự ngẫu B1 va B2 được tính như sau

Người hướng dẫn: GV Phạm Thị Phương Thảo

Phụ tải truyền lên phía trung áp của mỗi máy biến áp tự ngẫu là :

Nhận xét qua bảng trên ta thấy Sccmax=57.3119 MVA, SCtmax=3.755

MVA, SChmax=58,22 MVA đều < SđmB1=160 MVA Nên các máy biến áp

đã chọn không bị quá tải khi làm việc bình thường

3 Kiểm tra các máy biến áp khi bị sự cố

Vì công suất định mức của các máy biến áp hai cuộc dây được chọn theo công suất định mức của máy phát điện nên việc kiểm tra quá tải chỉ cần xét đối với máy biến áp tự ngẫu

Coi sự cố nặng nề nhất lúc phụ tải trung áp cực đại S110max=72.29 MVA

Khi đó SVHT=109.4938 MVA; SUf=9.0476 MVA

Vậy ta thấy rằng khi quá tải bộ B3-F3 thì hai máy B1, B2 làm việc không

bị quá tải

a) Khi sự cố máy biến áp tự ngẫu B1(hoặc B2)

Khi B1 bị sự cố thì F1 ngừng Trường hợp này kiểm tra quá tải của B2: Kiểm tra điều kiện :

Nhận xét : lượng thiếu này nhỏ hơn dự trữ quay của hệt hống nên B2

cũng không bị quá tải

2.2 Phương án 2

1 CHọn máy biến áp

Người hướng dẫn: GV Phạm Thị Phương Thảo

- Hai máy biến áp B3 và B4 được chọn theo sơ đồ bộ Do hai máy biến áp này cùng nối với thanh góp điện áp 110 KV nên được chọn giống nhau

và giống máy biến áp B3 ở phương án I là máy biến áp loại

TPӅҴH-80(115/10.5) có các thông số như bảng 2

- Hai máy biến áp tự ngẫu B1 và B2 được chọn tương tự như phương án I Công suất định mức của các máy biến áp tự ngẫu B1, B2 được chọn theo điều kiện sau : SB1đm = SB2đm ≥ 1α SFđm

Do đó SB1đm = SB2đm ≥ 0.51 65.88 = 131.76

Ta chọn máy biến áp có kí hiệu ATӅҴTH-160 có các thông số kỹ thuật như

Bảng 1

2 Phân phối công suất cho các máy biến áp

Để đảm bảo knh tế và thuận tiện trong vận hành, các máy phát F3 F4 cho làm việc với phụ tải bằng phẳng suốt cả năm

- Do đó công suất tải qua mỗi máy biến áp B3, B4 là :

SB3 = SB4 = SFđ - 14 STD = 65.88 – 2.164 = 65.34 MVA

- Phụ tải qua các máy biến áp tự ngẫu T1 và T2 được tính như sau ;:

Phụ tải truyền lên phía cao áp của mỗi máy biến áp tự ngẫu là :

SCC-B1 = SCC-B2 = 1

2 (SVHT(t) + Suc -Sb4) Phụ tải truyền lên phía trung áp của mỗi máy biến áp tự ngẫu là :

- Bảng 5

t(h) 0÷4 4÷8 8÷12 12÷14 14÷18 18÷20 20÷24 Sb3=Sb4 65.34 65.34 65.34 65.34 65.34 65.34 65.34

SCC-B1 48.524712 48.0486 51.6636 48.5248 54.1606 57.3719 50.3298

SCT-B1 -32.81 -32.81 -36.425 -32.81 -32.81 -29.195 -34.615

SCH-B1 15.714712 15.2386 15.2386 15.7148 21.3506 28.1769 15.7148

Dấu “ - ” chứng tỏ công suất từ phía thanh góp 110kV sang thanh góp 220kV

để bổ sung công suất thiếu 220kV

- Nhận xét : Qua Bảng 5 ta có Sccmax = 59.96MVA, SCtmax = 34.62MVA,

SChmax = 25.55 đểu nhỏ hơn SB1đm = 160MVA Như vậy các máy biến áp

đã chọn không bị quá tải khi làm việc bình thường

3 Kiểm tra các máy biến áp khi bị sự cố

Cũng coi sự cố nguy hiểm nhất sảy ra khi phụ tải trung áp cực đại

Đối với các bộ máy phát điện-máy biến áp hai cuộn dây không cần

kiểm tra quá tải vì công suất định mức của các máy biến áp này được chọn theo công suất định mức của máy phát điện Do đó việc kiểm

tra quá tải chỉ tiến hành với các máy biến áp tự ngẫu

a)Khi sự cố bộ B3-F3(hoặc B4-F4)

Kiểm tra điều kiện:2.K qt sc  S B dm1 S110 max

2.1,4.0,5.160=224 MVA > 72,29 MVA

=> thỏa mãn điều kiện

Khi đó công suất tải lên các phía qua mỗi máy biến áp tự ngẫu được xác định như sau:

- Công suất qua cuộn trung:

Người hướng dẫn: GV Phạm Thị Phương Thảo

- Công suất qua cuộn cao:

SCC-B1=SCC-B2=SCH-B1−SCT-B1=60,815−3,42=57,4 MVA

Khi đó phụ tải hệ thống thiếu một lượng công suất là:

Sthiếu=SVHT +SUC– (SCC-B1 + SCC-B2)= 109,5+70,59−2.57,4=65,29 MVA

máy biến áp B1,B2 cũng không bị quá tải

b)Khi sự cố tự ngẫu B1(hoặc B2)

Khi B1 bị sự cố thì F1 ngừng,ta kiểm tra quá tải của B2

Kiểm tra điều kiện: K qt sc  S B dm1 S110 max  2.S B3

1,4.0,5.160=112 MVA > 72,29−2.65,46= -58,63 MVA =>thỏa mãn điều kiện

Công suất tải qua các phía của B2 như sau:

Tóm lại:Các máy biến áp đã chọn đều thỏa mãn các yêu cầu kĩ thuật khi

làm việc bình thường và khi sự cố

2.3 Tính toán tổn thất điện năng

Tính toán tổn thất điện năng là một phần không thể thiếu được trong việc đánh giá một phương án về kinh tế và kĩ thuật.Trong nhà máy điện tổn thất điện năng chủ yếu gây nên bởi các máy biến áp tăng áp

I Phướng án I

Để tính toán tổn thất điện năng trong các máy biến áp người ta dựa vào bảng phân bố công suất của máy biến áp đã cho ở bảng 4

1 Tổn thất điện năng hàng năm của máy biến áp B3

Công thức tính toán ΔAB3 = ΔPo.T + ΔPN S

2 B3

S2B3đm

.T

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

SB3 : phụ tải của máy biến theo thời gian và được lấy theo

65.34

80 8760 = 2424,72 MWh

2 Tổn thất điện năng hàng năm của máy biến áp B4

Tương tự như tính ΔAB3, B4 là máy biến áp 3 pha 2 cuộc dây loại TӅҴ-80-242/10.5 có

ΔPo = 80kW; ΔPN = 320kW; SB4 = 65.34 MVA = const

 ΔAB4 = 80.10-3.8760 + 320.10-3

2 2

65.34

80 8760 = 2541.68 MWh

3 Tổn thất điện năng hàng năm trong máy biến áp tự ngẫu

Để tính tổn thất điện năng trong máy biến áp tự ngẫu ta coi máy biến áp tự ngẫu như máy biến áp 3 cuộn dây Khi có cuộn nối tiếp , cuộn chung và cuộc hạ của máy biến áp tự ngẫu tương ứng với cuộn cao, cuộn trung, cuộn hạ của máy biến áp 3 cuộn dây Tổn thất công suất trong các cuộn được tính như sau :

Người hướng dẫn: GV Phạm Thị Phương Thảo

Từ kết quả bảng 4 và công thức tính ở trên ta có biểu thức tính tổn

thất điện năng của máy biến áp tự ngẫu 3 pha được tổ hợp từ 3 máy

biến áp 1 pha như sau :

ΔPo = ΔAB2 = ΔPoT + S365

Bđm2.

SiC, SiT, SiH là phụ tải phía cao áp, trung áp và hạ áp của mỗi máy biến

áp tự ngẫu tại thời điểm ti ghi trong bảng 4 đã tính ở trên

T=8760h

ΔPN , ΔPo , SBđm là của máy biến áp tự ngẫu 3 pha

Ta có : ΔAT = ΔA1 + ΔA2

Người hướng dẫn: GV Phạm Thị Phương Thảo

ΔAB3 = ΔAB4 = ΔPo.T + ΔPN S

2 B3

S2 B3đm T

Máy biến áp B3 và B4 đã chon là máy biến áp kiểu

TӅҴ-80-115/10.5 có thông số như bảng 2 do đó tổn thất điện năng của máy biến áp B3 và B4 ở phương án này bằng nhau và đúng bằng tổn thất trong máy biến áp B3 ở phương án I trên :

ΔAB3 = ΔAB4 = 2424.72MWh

2 Tính tốn thất điện năng hàng năm của máy biến áp tự ngẫu B1 và

B2 Máy biến áp tự ngẫu 3 pha ATӅҴTH-160-230/121/10.5 có ΔPo =

85kW và ΔPNC-T=380kW, ΔPN

C-H = ΔPN

T-H = ΔP

N C-T

2 190kW và dựa vào bảng 5 ta có ΔAT = ΔA1 + ΔA2

Thành phần thứ nhất ΔA1 = ΔPo.8760 = 85.8760 = 744600 =

744.6MWh Thành phần thứ hai

2 4

d m 1 2 T

Như vậy tổn thất điện năng trong các máy biến áp của phương án 2 là

Chương 3 Tính toán kinh tế kỹ thuật, chọn phương án tối ưu

Việc quyết định bất kỳ một phương án nào cũng đều phải dựa trên cơ sở so

sánh về mặt kinh tế và kỹ thuật, nói khác đi là dựa trên nguyên tác đảm bảo

cung cấp điện và kinh tế để quyết định sơ đồ nối dây chính cho nhà máy điện Trên thực tế vốn đầu tư vào thiết bị phân phối chủ yếu phụ thuộc vào vốn

đầu tư máy biến áp và các mạch thiết bị phân phối Nhưng vốn đầu tư của các mạch thiết bị phân phối chủ yếu phụ thuộc vào máy cắt, vì vậy để chọn các

mạch thiết bị phân phối cho từng phương án phải chọn các máy cắt Trong tính toán chỉ tiêu kinh tế-kỹ thuật ta chỉ cần chọn sơ bộ các máy cắt

3-1 chọn sơ đồ máy cắt của các phương án

I- Xác định dòng điện làm việc cưỡng bức của các mạch

1 Phương án 1

a) Cấp điện áp về hệ thống 220kV Mạch đường dây nối với hệ thống Phụ tải cực đại của hệ thống là SVHTmax =

110.1311 MVA Vì vậy dong điện làm việc cưỡng bức của mạch đường dây được tính với điều kiện một đường dây bị đứt Khi đó

Người hướng dẫn: GV Phạm Thị Phương Thảo

- Mạch máy biến áp tự ngẫu B3(B4):

Khi làm việc bình thường thì dòng cưỡng bức của mạch này là :

- Mạch máy biến áp tự ngẫu

Khi làm việc bình thường thì dòng cưỡng bức của mạch này là :

- Mạch đường dây cũng như phương án 1 ta có Icblv = 0.1806 kA

- Mạch máy biến áp tự ngẫu :

Khi làm việc bình thường thì dòng cưỡng bức của mạch này là:

- Mạch đường dây tương tự như phương án 1 ta có Icblv = 0.3608kA

- Mạch máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây như phương án 1 ta có Icblv =

0.3608kA

Người hướng dẫn: GV Phạm Thị Phương Thảo

- Mạch máy biến áp tự ngẫu :

Khi làm việc bình thường thì dòng cưỡng bức của mạch này là :

Tương tự như phương án 1 ta có Icblv = 3.8024 kA

Bảng kết quả tính toán dòng điện làm việc cưỡng bức của phương án 2

là

III Chọn máy cắt cho các phương án

Các máy cắt khí SF6 với ưu điệm gọn nhẹ, làm việc tin cậy nên được dùng khá phổ biến Tuy nhiên các máy cắt loại này có nhược điểm và giá thành cao, việc thay thế sửa chữa thiết bị khó khăn

Với nhà máy thiết kế đều dùng các máy cắt khí SF6 ở cả ba cấp điện

áp Ta chọn sợ bộ máy cắt theo điều kiện sau

UđmMC ≥ Ulưới

IđmMC ≥ Icbmax

Các thông số máy cắt cho ở bảng 3.1 dưới đây

3.2 So sánh các chỉ tiêu kinh tế giữa các phương án

*Vốn đầu tư cho một phương án là : V=VB +VTBPP

Trong đó : vốn đầu tư cho máy biến áp V B K V i. Bi

Ki = 1,4 : hệ số tính đến chuyên trở và xây lắp

VBi : tiền mua máy biến áp

Vốn đầu tư cho máy cắt V TBPP (n vC Cn v T Cn v H H)

Nc, nT, nH : số mạch phân phối

Vc, vT, vH giá tiền mỗi mạch phân phối

*Phí tổn vận hành hàng năm của một phương án được xác định như sau :

.

i kh

PΔA = β.ΔA : chi phí do tổn thất hàng năm gây ra

Β : là giá 1 kWh điện năng (β=400 đồng/kWh)

ΔA là tổn thất điện năng hàng năm

I.Phương án I 1.Chọn sơ đồ nói điện

Phía 220kV : dùng sơ đồ hệ thống hai thanh góp

Người hướng dẫn: GV Phạm Thị Phương Thảo

Phía 110kV: dùng sơ đồ hệ thống hai thanh góp có thanh góp đường vòng vì số nhánh vào ra nhều

Phía 10,5 kV : Không dùng thanh góp điện áp máy phát vì phụ tải điện áp có cấp điện áp 6 kV mà điện áp đầu cực máy phát là 10,5

kV nên ta phải dùng máy biến áp giảm áp 10,5/6kV

Sơ đồ nối điện phương án I :

HÌNH 3.1

2.Tính hàm chi phí tính toán

a) Vốn đầu tư

Vốn đầu tư cho máy biến áp : Phương án I dùng 3 loại máy biến áp là

- Hai máy biến áp tự ngẫu 3 pha kiểu ATДцTH-160

Với giá tiền 185.103 R(1R= 40.103 đồng) nên giá tiền của MBA là

185.103.40.103 = 7,4.109 VNĐ

- Một máy biến áp 3 pha 2 cuộc dây loại ATДц-80-242/10.5

Với giá tiền 90.103.40.103 = 3,6.109 VNĐ và k= 1,4

- Một máy biến ap 3 pha hai cuộc dây loại-80-115/10,5

Với giá tiền là 104.103.40.103 = 4,16.109 VNĐ và k=1,4

- Như vậy tổng vốn đầu tư cho máy biến áp của phương án I là :

- Vậy giá 8 mạch máy cắt kiểu 3AQ1 là 8.2,86.109 = 2,288.1010 VNĐ

- Cấp điện áp 110 kV gồm 6 mạch máy cắt kiểu 3AQ1 giá tiền một mạch

là

31.103.40.103 = 1,24.109 VNĐ/mạch

- vậy giá tiền 6 mạch máy cắt 3AQ1 là 6.1,24.109 = 7,44.109 VNĐ

- Cấp điện áp 13,8 kV gồm có 2 mạch máy cắt, giá tiền một mảnh là

15.103.40.103 = 0,6.109 VNĐ/mạch

- vậy giá tiền 2 mạch máy cắt là 2.0,6.109 = 1,2.109 VNĐ

Tổng vốn đầu tư thiết bị phân phối là

kk

 Chi phí do tổn thất điện năng hàng năm

6 1

A

P   A   VND

 Phí tổn vận hành hàng năm là

Người hướng dẫn: GV Phạm Thị Phương Thảo

II- Phương án 2

1 Chọn sơ đồ nối điện

Tương tự như phương án 1 ở cấp 220kV ta dùng sơ đồ hệ thống 2 thanh góp cấp điện áp 110 kV dùng hệ thống hai thanh góp có

thanh góp vòng như sơ đồ hình 3.2

Sơ đồ nối điện phương án 2-hình 3.2

2 Tính toán hàm chi phí

a) Vốn đầu tư Vốn đầu tư cho máy biến áp Phương án này gồm có

- Hai máy biến áp tự ngẫu 3 pha kiểu ATДцTH-160 giá mỗi máy là

7,4.109 VNĐ và k= 1,4

- Hai máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây loại TPДцH-80-115/10,5 giá

3 3 9

2.104.10 40.10 8, 32.10 VND và k=1,4 Như vậy tổng vốn đầu tư cho máy biến áp là :

 Vậy 7 mạch máy cắt kiểu 3AQ1 là 7.2,86.109 = 2,002.1010đ

- Cấp điện áp 110kV gồm 7 mạch máy cắt kiểu 3AQ1 giá tiền 1 mạch là

1,24.109đ/mạch

 Vậy giá 7 mạch máy cắt kiểu 3AQ1 là 7.1,24.109 = 8,68.109đ

- Cấp điện áp 10,5 kV gồm có 2 mạch máy cắt, giá tiền mua của 2 mạch

 Qua bảng trên thì ta thấy

Ta thấy: VII < VI nhưng PII > PI nên ta phải tính thời gian thu hồi chênh

lệch vốn

Người hướng dẫn: GV Phạm Thị Phương Thảo

Để tính toán dòng điện ngắn mạch ta dùng phương pháp gần đúng với

khái niệm điện áp trung bình và chọn điện áp cơ bản bằng phương pháp định mức trung bình của mạng

Chọn các lượng cơ bản:

- Công suất cơ bản Scb = 100 MVA

- Các điện áp cơ bản Ucb1 = 230 kV, Ucb2 = 115 kV, Ucb3 = 10,5 kV

4.1 Tính toán các điện kháng trong đơn vị tương đối cơ bản

1 Điện kháng của hệ thống điện

Nhiệm vụ thiết kế đã cho điện kháng tương đối của hệ thống thứ tự

thuận của hệ thống là XHt* = 1 và công suất định mức của hệ thống SHTđm

= 4000 MVA Do đó điện kháng của hệ thống quy đổi về cơ bản là :

2.Điện kháng của nhà máy phát điện

Cac máy phát điện có điện kháng siêu quá độ dọc trục là Xd’’ = 0,21 Do đó

điện kháng quy đổi về cơ bản là