đồ án phần điện trong nhà máy điện và trạm biến ápPhạm Thị PHương Thảo

đồ án nhà máy điện và tba 4 tổ máy 56MW giảng viên Phạm THị PHương Thảođồ án nhà máy điện và tba 4 tổ máy 56MW giảng viên Phạm THị PHương Thảođồ án nhà máy điện và tba 4 tổ máy 56MW giảng viên Phạm THị PHương Thảođồ án nhà máy điện và tba 4 tổ máy 56MW giảng viên Phạm THị PHương Thảođồ án nhà máy điện và tba 4 tổ máy 56MW giảng viên Phạm THị PHương Thảo

Cosφ Uđm

(kV)

Iđm(kA)

nđm(v/ph)

1.2:TÍNH TOÁN CÂN BẰNG CÔNG SUẤT

1.2.1: Phụ tải toàn nhà máy

 STNM(t):công suất phát của toàn nhà máy tại thời điểm t

 PTNM(t):công suất đặt của toàn nhà máy gồm 4 tổ máy

 CosφF: hệ số công suất định mức của máy phát

 PNM%:phần trăm công suất phát của toàn nhà máy tại thời điểm t

 ∑PđmF:tổng công suất tác dụng định mức của toàn nhà máy

 n : số tổ máy

Tại thời điểm t =(0÷4):

Bảng 1.1:Công suất phát ra toàn nhà máy

Std(t)=STDmax=αtd%

100

n.PđmFcosφtd

235 240 245 250 255 260 265

Trong đó:

 Std(t):công suất phụ tải tự dùng tại thời điểm t

 αtd%:lượng điện phần trăm tự dùng

 PđmF: công suất tác dụng của 1 tổ máy phát

 Cosφtd: hệ số công suất phụ tải tự dùng

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

 P(t):công suất tác dụng của phụ tải tại thời điểm t

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

 Pmax:công suất lớn nhất của phụ tải

 Cosφ:hệ số công suất trung bình của phụ tải

a.Phụ tải cấp điện áp trung 110kV

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

t(h) 0÷4 4÷8 8÷12 12÷14 14÷18 18÷20 20÷24

S (MVA) 65,85 65,85 58,54 65,85 65,85 73,17 62,19

b.Phụ tải cấp điện áp cao 220kV

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

c.Phụ tải địa phương

Bảng 1.4:Công suất phụ tải cấp địa phương

d.Công suất cân bằng toàn nhà máy

Theo nguyên tắc cân bằng công suất thì tại mọi thời điểm công suất phát luôn bằng công suất thu,không xét đến tổn thất công suất trong máy biến áp,ta có:

STNM(t)=SVHT(t)+SUf(t)+STD(t)+SUT(t)+SUC(t) Hay : SVHT(t)=STNM(t)-SUf(t)-STD(t)-SUT(t)-SUC(t)

Trong đó:

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

 STNM(t):công suất phát của toàn nhà máy tại thời điểm t

 SUf(t):công suất phụ tải địa phương 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 áp tại thời điểm t

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

Dựa vào các số liệu đã tính toán bên trên,ta tính được dòng công suất về hệ thống tại các thời điểm.Kết quả được cho trong bảng sau:

0246810

1.3.ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY

1.Cơ sở chung đề xuất các phương án nối điện

Phương án nối điện chính của nhà nhà máy điện là một 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 máy biến áp 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

0 50

S   : có thanh 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 một tổ trong chúng nghỉ không làm việc thì các tổ máy còn lại phải bảo đảm 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 hai cấp điện áp(không có phụ tải phía trung) thì dùng hai 2MBA hai cuộn dây làm MBA liên lạc

-Nếu có 3 cấp điện áp: thỏa mãn hai điều kiện sau thì chọn hai MBA tự ngẫu làm MBA 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:α= C T

C

U U U

0,5

4) Chọn số lượng bộ MF-MBA hai cuộn dây ghép thẳng lên thanh góp(TBPP) cấp điện áp tương ứng trên cở 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 MF ghép

bộ phải nhỏ hơn công suất min của phụ tải phía trung:

min

dmF UT cacbo

S S



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 2MBA lấy điện trực tiếp từ hai đầu cực của MF hay từ thanh góp (TBPP) phía điện áp cao

6)Có thể MBA liên lạc không nhất thiết phải nối máy với MF.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

7)Đối với nhà máy điện có công suất một tổ máy nhỏ hơn có thể ghép một số MF chung một MBA nhưng phải đảm bảo nguyên tắc HT

dmF dp ghep

S S

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:

DP dmF

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

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

a.Phương án 1

Hình1.1: Sơ đồ nối điện phương án 1

Ta dùng hai máy biến áp tự ngẫu B1 và B2 nối lần lượt với hai máy phát điện F1 và F2 làm nhiệm vụ liên lạc giữa các cấp điện áp và phát công suất thừa vào hệ

thống.Do phụ tải phía cao và trung áp lớn hơn nhiều so với công suất định mức của máy phát nên mỗi thanh góp 110kV và 220kV được đấu thêm một bộ MFĐ- MBA ba pha hai dây quấn F3-B3 và F4-B4

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: Sơ đồ này đảm bảo tính cung cấp điện liên tục cho các phụ tải, sơ

đồ kết dây đơn giản và vận hành linh hoạt Bố trí nguồn và tải cân đối

Nhược điểm: Phải dùng đến 3 loại máy biến áp khác nhau gây khó khăn

trong vận hành và sửa chữa

b.Phương án 2

Hình 1.2:Sơ đồ nối điện phương án 2

Chuyển bộ F4-B4 từ thanh góp 220kV sang phía 110kV,phần còn lại giữ nguyên như phương án 1

Ở phương án này độ tin cậy cung cấp điện được 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:chỉ dùng 2 loại MBA.Ngoài ra do S110min=58,54 MVA < 2.Sđm=132MVA nên hai bộ nối với thanh góp 110kV có thể luôn làm việc ở chế độ định mức.

Hình 1.3: Sơ đồ nối điện phương án 3

-Tất cả các bô MFĐ-MBA đều nối vào thanh góp điện áp cao(220kV).Hai MBA tự ngẫu dùng để liên lạc và truyền công suất sang cho thanh góp điện áp trung.So với phương án trước thì phương án này vẫn đảm bảo vì nó chỉ đủ cung cấp cho phụ tải phía trung áp,khi 2 MBA tự ngẫu còn làm việc bình thường

Nhược điểm:Khi xảy ra sự cố hỏng một MBA tự ngẫu liên lạc,MBA tự ngẫu còn

lại không đảm bảo đủ cung cấp cho phụ tải điện áp bên trung (110kV).Số lượng

và chủng loại MBA nhiều nên không có lợi về mặt kinh tế và gây khó khăn trong tính toán thiết kế cũng như trong vận hành,sửa chữa

Do đó ta thấy hai phương án 1 và 2 có nhiều ưu điểm hơn,đảm bảo độ an toàn,độ tin cậy,cung cấp ổn định điện,dễ vận hành… nên ta chọn hai phương án này để so sánh về mặt kinh tế,kĩ thuật để chọn ra phương án tối ưu

CHƯƠNG II CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG 2.1.Chọn máy biến áp-phân phối công suất cho máy biến áp

Giả thiết các máy biến áp được chế tạo phù hợp với điều kiện nhiệt độ môi trường nơi lắp đặt của nhà máy điện.Do vậy không cần hiệu chỉnh công suất định mức của chúng

α = C T

C

U U U



=220 110220



=0,5

Do đó: SB1đm=SB2đm ≥ 1 66

0,5 =132 MVA

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

áp B1,B2 loại ATдцTH-160(230/121/11) có các thông số kĩ thuật cho như bảng 2.1:

Bảng 2.1

Sđm

(MVA)

Uđm (Kv)

UHđm (kV)

P0(kW)

PN(kW)

UHđm (kV)

P0(kW)

PN(kW)

UN% I0% Gía

(103R)

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

4STDmax=66 −1

4.2,159=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 và B2 được tính như sau:

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

SCT-B1=SCT-B2=1

2(S110(t) – SB3) +)Phụ tải truyền lên phía cao áp của mỗi máy biến áp tự ngẫu là:

SCC-B1=SCC-B2=1

2(SVHT(t)+SUC(t)– SB4) +)Phụ tải truyền lên phía hạ áp của mỗi máy biến áp tự ngẫu là:

SCH-B1=SCH-B2=SCC-B1+SCT-B1=SCC-B2+SCT-B2Kết quả tính toán cho ở bảng 2.4 sau:

Nhận xét qua bảng trên ta thấy SCCmax=53,74MVA, SCTmax=3,86MVA,

SCHmax=60,75 MVA đều nhỏ hơn 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 chọntheo 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=73,17 MVA

Khi đó SVHT=106,971 MVA; SUf=8,94 MVA;SUC=72,29 MVA

a)Gỉa thiết sự cố bộ F3-B3:

Kiểm tra điều kiện: 2.K qt sc .S B dm1 S110max

2.1,4.0,5.160 =224 MVA > 73,17 MVA

=>thỏa mãn điều kiện

Lúc này công suất tải lên trung áp qua mỗi máy là:

SCH-B1,B2=SFđm −

2

Uf S

SCC-B1,B2=SCH-B1,B2 −SCT-B1,B2=60,99 −36,585=24,405 MVA

Khi đó lượng công suất nhà máy cung cấp cho phía cao áp còn thiếu một

lượng là:

Sthiếu=SVHT +SUC– SB4 −2.SCC-B1,B2 =106,971 +72,29− 65,46 –2.24,405 =64,991MVA

Nhận xét: Sthiếu=64,991 MVA < SdtHT=200 MVA nên khi quá tải bộ F3-B3 thì

hai máy B1 và B2 làm việc không bị quá tải

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

Khi B1 bị sự cố thì F1 ngừng.Trường hợp này kiếm tra quá tải của B2

Kiểm tra điều kiện: K qt sc .S B dm1 S110max− SB3

1,4.0,5.160=112 MVA > 73,17−65,46=7,71 MVA

=>thỏa mãn điều kiện

- Công suất lên tải trung áp cuộn B2 là:

số như bảng 2.2 đã cho ở trên

−Hai máy biến áp tự ngẫu B1 và B2 được chọn tương tự như phương án 1,đó là máy biến áp loại ATдцTH-160 có các thông số kĩ thuật cho như bảng 2.1 đã cho

ở trên

2.Phân phối công suất cho các máy biến áp

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

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

SB3=SB4=SFđm−1

4.STD=66−1

4.2,159=65,46 MVA Phụ tải qua các máy biến áp tự ngẫu B1 và B2 được tính như sau:

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

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 trên ta có SCCmax=89,63 MVA;SCTmax=36,19 MVA

;SCHmax=60,75 MVA đều nhỏ hơn SB1đm=160 MVA.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 là xảy 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 cảu

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 S110max

2.1,4.0,5.160=224 MVA > 73,17 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:

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 S110max2.S B3

1,4.0,5.160=112 MVA > 73,17−2. 65,46=-57,75 MVA

=>thỏa mãn điều kiện

Công suất tải qua các phía của B2 như sau:

2.2.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.Phương án 1(hình 2.1)

Để tính toán tổn thất điện năng trong các máy biến áp ta dựa vào bảng phân

bố công suất của máy biến áp đã cho ở bảng 2.1

1.Tổn thất điện áp hằng năm của máy biến áp B3

Công thức tính toán: AB3=P0.T + PN

2 3 2 3

B

B dm

S

S T Trong đó:

 T:là thời gian làm việc của máy biến áp,T=8760h

 SB3:phụ tải của máy biến thiên theo thời gian và được lấy theo đồ thị phụ tải hằng ngày

Ta có B3 là máy biến áp ba pha hai cuộn dây TPдцH-80(115/10,5) có:

P0=70 kW ; PN=310 kW ; SB3=65,46 MVA =hằng số

Suy ra: AB3=0,07.8760+0,31

2 2

65, 46

80 8760=2431,38 MWh

2.T ổn thất điện áp hằng năm của máy biến áp B4

Tương tự như tính AB3 , ta có B4 là máy biến áp ba pha hai cuộn dây loại 80(242/10,5) có P0=80kW ; PN=320 kW ; SB4=65,46 MVA

Tдц-Suy ra: AB4=0,08.8760+0,32

2 2

65, 46

80 8760=2577,64 MWh

3.Tổn thất điện áp hằng 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 ba pha hai cuộn dây.Khi đó cuộn nối tiếp cuộn chung và cuộn hạ của máy biến áp tự ngẫu tương ứng với cuộn cao,cuộn trung và cuộn

hạ của máy biến áp ba dây cuốn.Tổn thất công suất trong các cuộn được tính như sau:

PNC=0,5.(0,38 + 0,19 0,192

0,5

)=0,19 MW

PNT=0,5.(0,38 + 0,19 0,192

0,5

)=0,19 MW

PNH=0,5.(−0,38 +0,19 0,192

0,5

)=0,57 MW

Từ các kết quả tính ở bảng 2.4 và công thức tính ở trên ta có công thức tính tổn thất điện năng của máy biến áp tự ngẫu ba pha được tổ hợp từ ba máy biến áp một pha như sau:

AB1=AB2=P0.T +

24

2 1

365 ( NC iC.i NT iT.i NH iH )i

i dmB

dmB

S        Dựa vào bảng phân bố công suất ta tính được thành phần thứ hai như sau: t(h) 0÷4 4÷8 8÷12 12÷14 14÷18 18÷20 20÷24

Tổn thất điện năng trong các máy biến áp tự ngẫu là:

AB1,2=2.(A1+A2)=2.(744,6 + 659,35)=2807,9 MWh

Như vậy tổng tổn thất điện năng trong các máy biến áp ở phương án I là:

AI=AB3+AB4+AB1,2=2431,38+2577,64+2807,9=7816,92 MWh

II.Phương án II(hình 2.2)

1.Tổn thất điện áp hằng năm của máy biến áp B3 và B4

B3 và B4 là các máy biến áp thuộc loại TPдцH-80(115/10,5) có P0=70 kW,

PN=310 kW ,SB3,B4đm=80 MVA

Ta có: AB3=AB4=P0.T+PN

2

3, 4 2

65, 46

80 8760=2431,38 MWh

2 T ổn thất điện áp hằng năm của máy biến áp tự ngẫu B1 và B2

Tương tự phương án I,ta có: Máy biến áp tự ngẫu ba pha B1 và B2 là loại

Ta có:AB1=AB2=P0.T +

24

2 1

365 ( NC iC.i NT iT.i NH iH )i

i dmB

P S t P S t P S t

 =A1 + A2

+)A1=P0.8760=85.8760=744600 kWh =744,6 MWh

+)A2=∑A2i=∑ 2 2 2

2

365 ( N C. iC N T. iT N H. iH).i

dmT

S        Dựa vào bảng 2.5 ta tính được thành phần thứ hai như sau:

CHƯƠNG III:

TÍNH TOÁN KT-KT VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU

Việc quyết định bất kì một phương án nào cũng đều phải dựa trên cơ sở so sánh về mặt kinh tế và kĩ thuật,nói khác đi là dựa trên nguyên tắc 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 chi tiêu kinh tế-kĩ thuật ta chỉ cần chọn sơ bộ các máy cắt

3.1.Chọn sơ bộ máy cắt các phương án

I.Xác định dòng làm việc cưỡng bức của các mạch

-Mạch máy biến áp ba pha hai cuộn dây B3 và B4: dòng điện làm việc cưỡng bức được xác định theo dòng điện cưỡng bức của máy phát điện:

Ilvcb=1, 05 3 1, 05.65, 46

B dm

S

-Mạch máy biến áp tự ngẫu :

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

Ilvcb= max 56,9

0,15

CC dm

Ilvcb= 1, 2

3

CC B B dm

S U

 =24, 405

3.220=0,06 kA +)Khi sự cố một máy biến áp tự ngẫu thì dòng cưỡng bức là:

Ilvcb= 2

3

CC B dm

S U

 = 48,81

3.220=0,13 kA

Như vậy dòng điện cưỡng bức làm việc lớn nhất ở cấp điện áp 220kV của

phương án I là Icbcao=0,28 kA

Ilvcb=1, 05 3 1, 05.65, 46

0,36

B dm

S

-Mạch máy biến áp tự ngẫu:

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

Ilvcb= max 3,86

0, 02

CT dm

S

kA U

S

kA U

Như vậy dòng điện cưỡng bức làm việc lớn nhất ở cấp điện áp 110kV của

phương án I là Icbtrung=0,38 kA

c) Mạch máy phát

dmF bt

F bt

-Mạch đường dây giống như phương án I nên có Ilvcb=0,28KA

-Mạch máy biến áp tự ngẫu:

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

max 89, 63

0, 23

CC lvcb

, 27

CC B lvcb

Như vậy dòng điện cưỡng bức làm việc lớn nhất ở cấp điện áp 220kV của

phương án II là Icbcao=0,29 kA

b)Cấp điện áp trung 110KV

-Mạch đường dây tương tự phương án I nên ta có Ilvcb=0,38kA

-Mạch máy biến áp ba pha hai cuộn dây như phương án I nên Ilvcb=0,36kA

-Mạch máy biến áp tự ngẫu:

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

max 0,19

36,19

CT lvcb

Như vậy dòng điện cưỡng bức làm việc lớn nhất ở cấp điện áp 110kV của

phương án II là Icbtrung=0,38 kA

c)Mạch máy phát

Tương tự như phương án I ta có Ilvcb=3,81KA

Ta có bảng kết quả tính toán dòng điện làm việc cưỡng bức của phương án II là:

II.CHỌN MÁY CẮT CHO CÁC PHƯƠNG ÁN

Các máy cắt khí SF6 với ưu điểm gọn nhẹ,làm việc tin cậy nên được dùng khá phổ biến.Tuy nhiên các máy cắt loại này có nhược điểm là 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 3 cấp điện áp.Ta chọn sơ bộ máy cắt theo điều kiện sau:

UđmMC ≥ Ulưới

IđmMC ≥ Icbmax

Các thông số kĩ thuật của máy cắt cho ở bảng 3.1:

Bảng 3.1

Phương

án

Cấp điện áp(kV)

Dòng

Ilvcb(kA)

Loại máy cắt

Đại lượng định mức

U (kV)

I (kA)

Icắt (kA)

Ilđđ (kA)

Trong đó : V : là vốn đầu tư

VB : là tiền mua máy biến áp

VB = KB.Vb trong đó : KB : là hệ số tính đến chuyên trở và lắp đăt

Vb : là giá tiền của một MBA

VTBPP : Vốn đầu tư xây dựng thiết bị mạch phân phối

Trong đó: ni : là số mạch của thiết bị phân phối ứng với cấp điện áp thứ i

VTBPP1, VTBPP2 : giá thành mỗi mạch của thiết bị cấp điện áp i

*)Phí tổn vận hành hàng năm của một phương án:

Chi phí vận hành hàng năm được xác định theo công thức sau:

P = Pkh + P A

Trong đó:

 Pkh= . 8, 4.

100 100

a V  V : khấu hao hàng năm về vốn và sửa chữa lớn

 a=8,4:định mức khấu hao (%)

 PA= ΔA.β: tổn thất điện năng hàng năm trong MBA, (kWh)

 β : giá thành trung bình điện năng trong hệ thống điện,(đ/kWh), β = 1000 đ/kWh

I.Phương án 1

1.Chọn sơ đồ nối điện

a)Cấp điện áp cao 220kV

- Có 3 lộ vào đến từ hai máy biến áp tự ngẫu và và một máy biến áp bộ

- Lộ dây ra gồm : một đường dây kép nối với hệ thống và một đường dây kép cấp điện cho phụ tải phía cao áp

Như vậy ta chọn sơ đồ cho phía điện áp cao là : sơ đồ hệ thống hai thanh góp

b) Cấp điện áp trung 110 kV :

- Có 3 lộ vào từ hai máy biến áp tự ngẫu và hai máy biến áp bộ

- Lộ dây ra gồm một đường dây kép cấp điện cho phụ tải phía trung áp

Như vậy ta chọn sơ đồ cho phía điện áp cao là : sơ đồ hệ thống hai thanh góp

Từ đó ta có sơ đồ thiết bị phân phối như sau:

Hình 3.1:Sơ đồ nối điện phương án 1 2.Tính hàm chi phí tính toán

a)Vốn đầu tư

*)Vốn đầu tư cho máy biến áp:

-MBA B1, B2 là hai MBA TN công suất định mức 160 MVA cấp điện áp cao 220 kV với giá 185.103 R (1R= 40.103) có giá thành là:

VB1= VB2= 1,4×185×103× 40× 103 =10,36.109 (đồng)

- MBA B3 là máy biến áp công suất định mức 80 MVA cấp điện áp 110kV với giá

104 103 R có giá thành là:

VB3 = 1,5×104×103× 40× 103 = 6,24.109 (đồng)

- MBA B4 là máy biến áp công suất định mức 80 MVA cấp điện áp cao 220 kV với giá 90 103 R có giá thành là:

VB4 = 1,4×90×103× 40× 103 = 5,04.109 (đồng) Như vậy tổng vốn đầu tư cho máy biến áp của phương án I là:

VI.B=2 10,36.109+6,24.109+5,04.109=32.109( đồng)

*)Vốn đầu tư cho thiết bị phân phối:

Từ sơ đồ hình 3.1 ta nhận thấy:

- Phía 220 kV có 8 mạch máy cắt giá mỗi mạch là : 3,5.109 (đồng/mạch)

- Phía 110 kV có 6 mạch máy cắt giá mỗi mạch là : 1,55.109 (đồng/mạch)

- Phía 10,5 kV có 2 mạch máy cắt giá mỗi mạch là : 0,75.109 (đồng/mạch)

1.Chọn sơ đồ nối điện

a) Cấp điện áp cao 220kV :

- Có 2 lộ vào đến từ hai máy biến áp tự ngẫu

- Lộ dây ra gồm : một đường dây kép nối với hệ thống và một đường kép cấp điện cho phụ tải phía cao áp

Như vậy ta chọn sơ đồ cho phía điện áp cao là : sơ đồ hệ thống hai thanh góp

b)Cấp điện áp trung 110 kV :

- Có 4 lộ vào từ hai máy biến áp tự ngẫu và hai máy biến áp bộ

- Lộ dây ra gồm : một đường dây kép cấp điện cho phụ tải phía trung áp

Như vậy ta chọn sơ đồ cho phía điện áp cao là : sơ đồ hệ thống hai thanh góp

Từ đó ta có sơ đồ thiết bị phân phối như sau:

Hình 3.2:Sơ đồ nối điện phương án 2 2.Tính hàm chi phí tính toán

a)Vốn đầu tư

*)Vốn đầu tư cho máy biến áp

-MBA B1, B2 là hai MBA TN công suất định mức 160 MVA cấp điện áp cao 220 kV với giá 185.103 R (1R= 40.103) có giá thành mỗi máy là:

VB1= VB2= 1,4×185×103× 40× 103 =10,36.109 (đồng)

- MBA B3,B4 là hai máy biến áp công suất định mức 80 MVA cấp điện áp 110kV với giá 104 103 R có giá thành mỗi máy là:

VB3=VB4= 1,5×104×103× 40× 103 = 6,24.109 (đồng) Như vậy tổng vốn đầu tư cho máy biến áp của phương án II là:

VII.B=2 10,36.109 +2 6,24.109=33,2.109(đồng)

*)Vốn đầu tư cho thiết bị phân phối

Từ sơ đồ hình 3.2 ta nhận thấy:

- Phía 220 kV có 7 mạch máy cắt giá mỗi mạch là : 3,5.109 (đồng/mạch)

- Phía 110 kV có 7 mạch máy cắt giá mỗi mạch là : 1,55.109 (đồng/mạch)

- Phía 10,5 kV có 2 mạch máy cắt giá mỗi mạch là : 0,75.109 (đồng/mạch)

Bảng kết quả tính toán kinh tế của 2 phương án:

Phương án Vốn đầu tư V (109 đồng) Phí tổn vận hành P(109 đồng)

CHƯƠNG IV TÍNH TOÁN DÒNG ĐIỆN NGẮN MẠCH

Mục đích của việc tính toán ngắn mạch là để chọn các khí cụ điện và dây dẫn,thanh dẫn của nhà máy điện theo các điều kiện đảm bảo về ổn định động và

ổn định nhiệt khi có ngắn mạch.Dòng điện ngắn mạch tính toán là dòng điện ngắn mạch ba pha

Để tính toán dòng ngắn mạch ta dùng phương pháp gần đúng với khái niệm điện áp trung bình và chọn điện áp cơ bản bằng điện áp định mức trung bình của mạng

Chọn các đại lượng cơ bản:

Công suất cơ bản:Scb=100MVA

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

4.1:Tính các điện kháng trong hệ 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 X*HT=1,2 và công suất định mức của hệ thống là SHTđm=4000

MVA.Do đó điện kháng của hệ thống quy về đơn vị cơ bản là:

*

100 1, 2 0, 03

2.Điện kháng của nhà máy phát điện

Các máy phát điện có điện kháng siêu quá độ dọc trục là X”

d=0,21.Do đó điện kháng quy đổi về đại lượng cơ bản là:

" 100 0, 21 0, 318