Đồ Án Môn Học Nhà Máy Điện 4x56MW ĐH Bách Khoa (Kèm Bản Vẽ Autocad)

Nhờ vào đồ thị phụ tải mà ta có thể lựa chọn được các phương án nối điện hợp lý , đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện.. Ngoài ra dựa vào đồ thị ph

Trờng đại học bách khoa hà nội

Khoa điện

Bộ môn : hệ thống điện -  -

Sinh viên thực hiện : NGUYễN ngọc tài

Lớp : Hệ Thống Điện K2 –

Hải Dơng

Hà nội 04 - 2008

CHƯƠNG I

TÍNH TOÁN PHỤ TẢI VÀ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT

Chất lượng điện năng là một yêu cầu quan trọng của phụ tải Để đảm bảo chất lượng điện năng tại mỗi thời điểm , điện năng do các nhà máy phát điện phát

ra phải hoàn toàn cân bằng với lượng điện năng tiêu thụ ỏ các hộ tiêu thụ kể cả tổn thất điện năng Vì điện năng ít có khả năng tích luỹ nên việc cân bằng công suất trong hệ thống điện là rất quan trọng.

Trong thực tế lượng điện năng tiêu thụ tại các hộ dùng điện luôn luôn thay đổi Việc nắm được quy luật biến đổi này tức là tìm được đồ thị phụ tải là điều rất quan trọng đối với việc thiết kế và vận hành Nhờ vào đồ thị phụ tải mà ta có thể lựa chọn được các phương án nối điện hợp lý , đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế

và kỹ thuật, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện Ngoài ra dựa vào đồ thị phụ tải còn cho phép chọn đúng công suất các máy biến áp và phân bố tối ưu công suất giữa các tổ máy phát điện trong cùng một nhà máy và phân bố công suất giữa các nhà máy điện với nhau.

Theo nhiệm vụ thiết kế nhà máy điện thuỷ điện có tổng công suất đặt

là 224 MW gồm có 4 máy phát điện kiểu thủy điện cung cấp cho phụ tải ở

3 cấp điện áp: cấp điện áp máy phát 10 kV, phụ tải trung áp 110 kV và nốivới hệ thống ở cấp điện áp 220 kV

Ta chọn máy phát điện loại CB-465/210-16 có các thông số sau:

SFđm

(MVA)

PFđm(MW) cosϕđm

UFđm(kV)

IFđm(kA)

Xd’’ Xd’ Xd

66 56 0,85 10,5 3,64 0,21 0,21 0,91

Trong nhiệm vụ thiết kế đã cho đồ thị phụ tải của nhà máy và đồ thịphụ tải của các cấp điện áp dưới dạng bảng theo phần trăm công suất tácdụng (Pmax) và hệ số (cosϕtb) của từng phụ tải tương ứng từ đó ta tính đượcphụ tải của các cấp điện áp theo công suất biểu kiến nhờ công thức sau:

P%.Pmax S(t)=

100.cosφtb

Trong đó :

S(t) : Công suất biểu kiến của phụ tải tại thời điểm t tính bằng

(MVA) P% : Công suất tác dụng tại thời điểm t tính bằng phần trăm công

suất cực đại

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

cosϕtb: Hệ số công suất trung bình của từng phụ tải

1-1.Đồ thị phụ tải của toàn nhà máy.

Nhiệm vụ thiết kế đã cho nhà máy gồm 4 tổ máy phát thủy điện có:

cos

PS

P =

Kết quả tính toán cho ở bảng 1-1 và đồ thị vẽ ở hình 1-1:

Bảng 1-1

t 0-6 6-8 8-12 12-14 14-18 18-20 20-22 22-24

PNM% 80 85 100 85 100 100 85 85

PNM 179,2 190,4 224 190,4 224 224 190,4 190,4

SNM 210,82 224 263,53 224 263,53 263,53 224 224

Đồ thị phụ tải toàn nhà máy:

Hinh1.1 Đồ thị phụ tải toàn nhà máy

1-2.Phụ tải tự dùng của nhà máy

Theo nhiệm vụ thiết kế hệ số phụ tải tự dùng của nhà máy α = 1,6%công suất định mức của nhà máy với cosϕtddm = 0,85 tức là bằng hệ số côngsuất định mức của nhà máy và được coi là hằng số với công thức :

SNM(MVA)

t(h)

Std(t)=α.SNM = 0,016.263,53 = 4,22 (MVA)

1-3.Đồ thị phụ tải địa phương cấp điện áp U F ( 10 kV )

Phụ tải địa phương của nhà máy có diện áp 10 kV, công suất cực đại

PUfmax = 8,6 MW, cosϕtb = 0,85: bao gồm 1 kép*3 MW*3 km và 3đơn*2MW*3 km Để xác định đồ thị phụ tải địa phương phải căn cứ vào sựbiến thiên phụ tải hàng ngày đã cho và theo công thức:

tb

) Uf )

Uf

cos

PS

P =

Kết quả tính được theo từng thời điểm t cho ở bảng 1-2 và đồ thị phụ

Hình 1.2 Đồ thị phụ tải cấp điện áp máy phát

1-4.Đồ thị phụ tải trung áp (110 kV)

Nhiệm vụ thiết kế đã cho P110max = 100 MW và cosϕtb = 0,84: gồm 1kép*32 MW và 3 đơn*24 MW Để xác định đồ thị phụ tải phía trung ápphải căn cứ vào sự biến thiên phụ tải hàng ngày đã cho và nhờ công thức:

110( ) 110( )

cos

t t

tb

P S

φ

= với 110 ) P110max

100

%P

Hình 1.3 Đồ thị phụ tải trung áp 110 kV

1-5.Đồ thị phụ tải về hệ thống (220 kV).

Toàn bộ công suất thừa của nhà máy được phát lên hệ thống quađường dây kép dài 86 km Tổng công suất hệ thống SHT=2550 MVA vớiđiện kháng định mức XHT=0,9 Dự trữ quay của hệ thống SdtHT=204 MVA.Như vậy phương trình cân bằng công suất toàn nhà máy là:

Tổng công suất định mức của hệ thống là 2550 MVA, dự trữ quay của

hệ thống SdtHT = 204 MVA Giá trị này lớn hơn trị số công suất cực đại mànhà máy phát lên hệ thống SVHTmax = 149,52 MVA

Phụ tải điện áp trung chiếm phần lớn công suất nhà máy do đó việcđảm bảo cung cấp điện cho phụ tải này là rất quan trọng

Từ các kết quả tính toán trên ta xây dựng được đồ thị phụ tải tổng hợpcủa nhà máy như sau:

CHƯƠNG II

LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN NỐI ĐIỆN CHÍNH

Chọn sơ đồ nối điện chính là một trong những nhiệm vụ hết sứcquan trọng trong thiết kế nhà máy điện Sơ đồ nối điện hợp lý không nhữngđem lại những lợi ích kinh tế cao mà còn đáp ứng được các yêu cầu kỹthuật

Theo nhiệm vụ thiết kế nhà máy có 4 tổ máy phát, công suất địnhmức của mỗi tổ máy là 100 MW có nhiệm vụ cung cấp điện cho phụ tải ở

SVHTmax = 149,52 MVA

SVHTmin = 116,96 MVA Theo nhiệm vụ thiết kế thì phụ tải địa phương phía điện áp máy phátđược cấp bằng điện áp đầu cực máy phát là 10 kV Công suất được lấy từđầu cực của hai máy phát nối với tự ngẫu và mỗi máy cung cấp cho mộtnửa phụ tải địa phương Trong trường hợp một máy bị sự cố thì máy còn lạivới khả năng quá tải sẽ cung cấp điện cho toàn bộ phụ tải địa phương Nhà máy có ba cấp điện áp là 10 kV; 110 kV; 220 kV, trong đó lưới110kV và 220kV đều là lưới có trung tính trực tiếp nối đất vì vậy để liênlạc giữa ba cấp điện áp ta dùng máy biến áp tự ngẫu

Từ những nhận xét trên đây ta có thể đề xuất một số phương án nhưsau:

2-1 Phương án I (Hình 2-1).

Do phụ tải cao và trung áp lớn hơn nhiều so với công suất định mức của máy phát nên mỗi thanh góp 110 kV và 220 kV 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 ba cấp điện áp dùng hai

bộ máy phát điện -máy biến áp tự ngẫu (F1-B1 và F2-B2).

Phụ tải địa phương U f được cung cấp diện 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 nhiênphải dùng đến ba loại máy biến áp dẫn đến vận hành và sữa chữa khó khăn

2-2 Phương án II(Hình 2-2).

Chuyển bộ F4-B4 từ thanh góp 220 kV sang phía 110 kV Phần cònlại của phương án II giống như phương án I

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 quamáy 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 máybiến áp Ngoài ra do S110min = 71,43MVA > 2SFđm = 2.66 =132MVA nên 2 bộ nối với thanh góp 110kV có thể luôn luôn làmviệc ở chế độ định mức

2-3 Phương án III(Hình 2-3).

Nhận xét :

- Số lượng máy biến áp nhiều đòi hỏi vốn đầu tư lớn, đồng

thời trong quá trình vận hành xác suất sự cố máy biến áp tăng, tổnthất công suất lớn

- Khi sự cố bộ bên trung thì máy biến áp tự ngẫu chịu tải quacuộn dây chung lớn so với công suất của nó

Tóm lại: Qua những phân tích trên đây ta để lại phương án I và phương án

II 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 III

CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG

3-1.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 nhà máy điện Do vậy không cần hiệu chỉnh côngsuất định mức của chúng

I.Phương án I (hình 2-1).

1 Chọn máy biến áp :

- Công suất định mức của các máy biến áp tự ngẫu B1, B2 được chọn theo điều kiện sau: SB1đm = SB2đm ≥ α1 SFđm

Trong đó α là hệ số có lợi của máy biến áp tự ngẫu

5,0220

110220U

UU

C

T

=α

Bảng 3-2

Sđm

(MVA)

UCđm(kV)

UHđm(kV)

∆P0(kW)

∆PN(kV)

∆PN(kV)

UN% I0% Giá (103R)

80 242 10,5 80 320 11 0,6 90

2.Phân bố công suất cho các máy biến áp.

- Để thuận tiện trong 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 – ¼ Stdmax= 65,88 – ¼ 4,22 = 64,83 MVA<

SB3,B4đm= 80 MVA

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

- Phụ tải qua mỗi máy biến áp tự ngẫu B1và B2 được tính như sau:

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

CT-B1 CT-B2 ( 110(t) B3)

1

S (t)=S (t)= S -S

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

CC B 1 CC B 2 (SVHT ) SB 4)

2

1S

SB3=SB4 64,83 64,83 64,83 64,83 64,83 64,83 64,83 64,83

ScB1 32,14 32,77 41,59 26,06 33,67 42,35 35,25 35,25

StB1 3,30 9,25 18,18 15,20 27,11 18,18 6,28 6,28

ShB1 35,44 42,03 59,77 41,27 60,78 60,53 41,52 41,52

Qua bảng phân bố công suất 3-4 thấy rằng: S CCmax = 42,35 MVA; S CTmax =

27,11 MVA; S CHmax = 60,78 MVA < S đmB1 = 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.

Vì công suất định mức của các máy biến áp hai cuộn 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 là lúc phụ tải trung áp cực đại S 110max = 119,05 MVA Khi đó S VHT =132,17 MVA; S Uf =8,09 MVA

a) Giả thiết sự cố bộ F3-B3.

Kiểm tra điều kiện : 2.K qtsc α S B1đm ≥ S 110max

( 2.1,4.0,5.160 =224 > 119,05 MVA → thoả mãn điều kiện )

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

Qua trên thấy rằng khi sự cố bộ F3-B3, hai máy biến áp tự ngẫu B1,B2 làm việc không bị quá tải.

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

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

Kiểm tra điều kiện : K qtsc α S B1đm ≥ S 110max – S B3

( 1,4.0,5.160 =112 > 119,05 - 65,88 = 53,17 MVA → thoả mãn điều kiện )

- Công suất tải lên trung áp:

S CT-B2 = S 110max - S B3 = 119,05 - 65,88 = 53,17 MVA

- Công suất qua cuộn hạ của B2:

S CH-B2 = S Fđm - S Uf - S tdmax /4 = = 65,88 - 8,09 - 4,22/4 = 56,735 MVA

- Công suất tải lên phía cao áp:

S CC-T2 = S CH-B2 - S CT-B2 = 56,735 - 53,17 = 3,57 MVA Khi đó lượng công suất nhà máy cấp cho phía cao còn thiếu là:

S thiếu =S VHT - S B4 - S CC-B2 = = 132,17 - 65,88 – 3,57 = 62,72 MVA< S dtHT =204 MVA Lượng thiếu này nhỏ hơn dự trữ quay của hệ thống nên B2 cũng không bị quá tải.

II.Phương án II (hình 2-2)

1 Chọn máy biến áp.

-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 chọn giống máy biến áp B3 ở phương án I là máy biến áp loại:

TPДЦH-80 (115/10,5) có các thông số kỹ thuật như ở bảng 3-2

-Hai máy biến áp tự ngẫu B1 và B2 được chọn tương tự như phương

UC UT UH C-T C-H T-H A

C-TC-H T-H

160 230 121 11 11 32 20 85 38 - - 0,5 185

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, F4 cho làm việc với đồ thị phụ tải bằng phẳng suốt cả năm.

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

SB3 = SB4 = SFđm – ¼ Std = 65,88 – 4,22/4 = 64,83 MVA

- Phụ tải qua các máy biến áp tự ngẫu T1và T2 được tính như sau :

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

( VHT (t))

B2 CC 1 B

2

1S

S − = − =

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

2 B CT 1 B

2

1S

S − = − = − −

Phụ tải phía hạ áp của mỗi máy biến áp tự ngẫu là :

2 B CT 2 B CC 1 B CT 1 B CC 2 B CH 1 B

Dấu ’-‘ chứng tỏ công suất đi từ phía thanh góp 110 kV sang thanh góp

220kV để bổ xung lượng công suất thiếu phía 220kV.

Qua bảng phân bố công suất 3-5 thấy rằng:

S CCmax = 74,76 MVA

S CTmax = 29,12 MVA

S CHmax = 60,78 MVA < S đmB1 = 160 MVA

Như vậy các máy biến áp đã chọn không bị quá tải khi làm việc bìnhthường

3 Kiểm tra các máy biến áp khi bị sự cố.

Cũng coi sự cố nguy hiểm nhất 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 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 F3-B3 (hoặc F4-B4).

Kiểm tra điều kiện : 2.K qtsc α S B1đm ≥ S 110max

( 2.1,4.0,5.160 = 224 > 119,05 MVA → thoả mãn điều kiện )

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

- Phía trung áp:

SCT-B1 = SCT-B2 =

2

1( S110max - SB4)=

2

1(119,05 - 64,83) = 27,11 MVA

- Công suất qua cuộn hạ:

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 qtsc α S B1đm ≥ S 110max - 2.S B3

(1,4.0,5.160 =112 >119,05 -2.64,83 = -10,61 MVA → thoả mãn điều kiện ) Công suất tải qua các phía của B2 như sau:

- Phía trung áp:

Lượng này nhỏ hơn dự trữ quay của hệ thống.

Do đó trong trường hợp này B2 cũng không bị quá tải

Tóm lại: Các máy biến áp đã chọn đều thoả mãn các yêu cầu kỹ thuật

khi làm việc bình thường và khi sự cố

3-2 Tính toán tổn thất điện năng.

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

I Phương án I (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 3-4

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

Công thức tính toán: .T

S

S.PΔ.TPΔA

B3dm

2 B3 N 0

B3 = +

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 đồthị phụ tải hằng ngày

Ta có B3 là máy biến áp ba pha hai cuộn dây loại 115/10,5 có :

TPДЦH-80-∆P0 = 70 kW, ∆PN = 310 kW, SB3 = 64,83 MVA = hằng số

Suy ra : ∆AB3 = 0,07 8760 + 0,31

2 2

64,83

.8760

80 = 2396,56 MWh

2.Tổn thất điện năng hăng năm của máy biến áp B4.

Tương tự như tính ∆AB3, B4 là máy biến áp ba pha hai cuộn dây loạiTДЦ-80-242/10,5 có:

3.Tổn thất điện năng 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 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:

)PP

P.(

5,0

T NC

∆

−

∆+

P.(

5,0

T NC

∆

−

∆+

P.(

5,0

T NC

∆+

∆+

=ΔP T+ (ΔP S t +ΔP S t +ΔP S t )

Ở đây: 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 3-4 đã tính

1 Tổn thất điện năng hàng năm của các máy biến áp B3 và B4

Theo công thức như ở phương án I :

∆AB3 = ∆AB4= T

S

S.PT.P

dm 3 B 2

2 4 B , 3 B N

0 +∆

∆

Máy biến áp B3 và B4 đã chọn là máy biến áp kiểu TДЦ-80-115/10,5

có thông số như ở bảng 3-2 do đó tổn thất điện năng của máy biến áp B3 vàB4 ở phương án này bằng nhau và đúng bằng tổn thất trong máy biến ápB3 ở phương án I trên:

Ta có:

∆AT =∆A1 + ∆A2Thành phần thứ nhất: ∆A1 = ∆P0.8760 = 85.8760 =744600 kWh = 744,6MWh

Phương án II 8823,17

CHƯƠNG IV

TÍNH TOÁN KT-KT 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 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 vàovốn đầu tư máy biến áp và các mạch thiết bị phân phối Nhưng vốn đầu tưcủa các mạch thiết bị phân phối chủ yếu phụ thuộc vào máy cắt, vì vậy đểchọn các mạch thiết bị phân phối cho từng phương án phải chọn các máycắt.Trong tính toán chỉ tiêu kinh tế-kỹ thuật ta chỉ cần chọn sơ bộ các máycắt

4-1 Chọn sơ bộ máy cắt của các phương án

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

1-Phương án I (Hình 2-1).

a) Cấp điện áp về hệ thống 220 kV

- Mạch đường dây nối với hệ thống: Phụ tải cực đại của hệ thống là

SVHTmax=149,52 MVA Vì vậy dòng điện làm việc cưỡng bức của mạchđường dây được tính với điều kiện một đường dây bị đứt Khi đó:

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

CC lvcb

dm

S 3,57

I = = =0,094

3U 3.220 kA Như vậy dòng điện làm việc lớn nhất ở cấp điện áp 220 kV của phương

dm

I =2.I = = =0,265

cos 3.U ϕ 0,89 3.110 kA -Mạch máy biến áp ba pha hai cuộn dây :

B3 lvcb

dm

1,05.S 1,05.64,83

3U 3.110 kA

-Mạch máy biến áp tự ngẫu :

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

CTmax lvcb

dm

S 27,11

I = = =0,1423

3U 3.110 kA Khi sự cố bộ bên trung thì dòng cưỡng bức là

CT lvcb

dm

S 59,53

I = = =0,313

3U 3.110 kA Khi sự cố một máy biến áp tự ngẫu thì dòng cưỡng bức là

CT lvcb

dm

S 53,57

I = = =0,2812

3U 3.110 kAVậy dòng điện làm việc cưỡng bức lớn nhất ở phía 220 kV được lấy là:

dm

1,05.S 1,05.65,88

3U 3.10,5 kA Bảng kết quả tính toán dòng điện làm việc cưỡng bức cuả phương án Ilà:

Bảng 4-1Cấp điện áp 220 kV 110 kV 13,8 kV

CCmax lvcb

dm

S 74,76

I = = =0,196

3U 3.220 kA Khi sự cố một máy biến áp tự ngẫu thì dòng cưỡng bức là

CC lvcb

dm

S 67,345

I = = =0,177

3U 3.220 kAVậy dòng điện làm việc cưỡng bức lớn nhất ở cấp điện áp 220 kV củaphương án II là: Icb220kV = 0,392 kA

b) Cấp điện áp 110 kV

-Mạch đường dây tương tự như phương án I ta có: Ilvcb = 0,265 kA-Mạch máy biến áp ba pha hai cuộn dây như phương án I ta có: Ilvcb =0,357 kA

-Mạch máy biến áp tự ngẫu :

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

CTmax lvcb

dm

S 29,12

I = = =0,153

3U 3.110 kA Khi sự cố bộ bên trung thì dòng cưỡng bức là

CT lvcb

dm

S 27,11

I = = =0,1423

3U 3.110 kA Khi sự cố một máy biến áp tự ngẫu thì dòng cưỡng bức là

CT lvcb

dm

S 60,61

I = = =0,318

3U 3.110 kANhư vậy dòng điện làm việc cưỡng bức lớn nhất ở cấp điện áp 110 kVlà:

Icb110kV = 0,318 kA

c) Cấp điện áp 10,5 kV

Tương tự như phương án I ta đã có: Ilvcb = 3,8 kA

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

II là :

Bảng 4-2Cấp điện áp 220 kV 110 kV 10,5 kV

Icb (kA) 0,392 0,318 3,8

II-Chọn máy cắt cho các phương án.

Các máy cắt khí SF6 với ưu điểm gọn nhẹ, làm việc tin cậy nên đượcdùng khá phổ biến Tuy nhiên các máy cắt loại này có nhược điểm là giáthành 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 sơ bộ máy cắt theo điều kiện sau:

U đmMC ≥ U lưới

I đmMC ≥ I cbmax

Các thông số kỹ thuật của máy cắt cho ở bảng 4-3

Bảng 3

4-Phương án

Cấp điện áp (kV)

Dòng

I lvcb

(kA)

Loại máy cắt

Đại lượng định mức U

(kV)

I (kA)

4-2 So sánh 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 : VB = Σki vBi

ki=1,4 : Hệ số tính đến chuyên trở và xây lắp

vBi: Tiền mua máy biến áp

Vốn đầu tư cho máy cắt: VTBPP = Σ(nC.vC + nT.vT +

nH.vH)

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:

V

= : Khấu hao hàng năm về vốn và sửa chữa lớn

a=8,4: định mức khấu hao (%).

P∆A = β.∆A : Chi phí do tổn thất hàng năm gây ra

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

∆A : là tổn thất điện năng hàng năm

I.Phương án I.

1 Chọn sơ đồ nối điện

Phía 220 kV: Dùng sơ đồ hệ thống hai thanh góp.

Phía 110 kV: Dùng sơ đồ hệ thống hai thanh góp có thanh gópđường vòng vì số nhánh vào ra nhiều

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

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

Sơ đồ nối điện phương án 1:(hình 4-1)

- 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 là185.103.40.103 = 7,4.109 VNĐ

- Một máy biến áp 3 pha hai cuộn dây loại TДЦ-80-242/10,5

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

- Một máy biến áp 3 pha hai cuộn dây loại TPДДH-80-115/10,5

Với giá tiền: 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 :

VB1 = 2.1,4.7,4.109 + 1,4.3,6.109 + 1,4.4,16.109 =

= 31,584.109 VNĐ

Vốn đầu tư cho thiết bị phân phối:

Từ sơ đồ hình 4-1 ta nhận thấy :

Cấp điện áp 220 kV gồm có 4 mạch máy cắt kiểu 3AQ1 giá tiền mộtmạch là: 71,5.103.40.103 = 2,86.109 VNĐ / mạch

Vậy giá 4 mạch máy cắt kiểu 3AQ1 là : 4.2,86.109 = 11,44.109 VNĐCấp điện áp 110 kV gồm có 5 mạch máy cắt kiểu 3AQ1 giá tiền mộtmạch là 31.103.40.103 = 1,24.109 VNĐ/mạch

Vậy giá tiền 5 mạch máy cắt 3AQ1 là : 5.1,24.109 = 6,2.109 VNĐCấp điện áp 13,8 kV gồm có 2 mạch máy cắt ,giá tiền một mạch là15.103.40.103= 0,6.109 VNĐ/mạch

Vậy giá tiền của 2 mạch máy cắt là : 2.0,6.109 = 1,2.109 VNĐ

Tổng vốn đầu tư cho thiết bị phân phối là :

VTBPP1 = 11,44.109 + 6,2.109 + 1,2.109 = 18,84.109 VNĐ

Từ đó tính được tổng vốn đầu tư của phương án I là:

V = VB1 + VTBPP1 = 31,584.109 + 18,84.109 = 50,424.109 VNĐb) Tính phí tổn vận hành hàng năm

*Khấu hao hàng năm về vốn đầu tư và sửa chữa lớn:

100

4,8V

%

aV

%

a100

1 Chọn sơ đồ nối điện

Tương tự như phương án I ở cấp điện áp 220 kV 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 4-2.