Đồ án tốt nghiệp Nhà Máy Điện

Chào các bạn, đồ án tốt nghiệp của mình còn có một số vấn đề sai sót gồm một số lỗi chính tả mong các bạn thông cảm.Hiện có toàn bộ đồ án của mình ở dạng PDF dành cho những ai có nhu cầu tham khảo. Gồm: các bản vẽ, bộ bìa, lời cảm ơn ,... đầy đủ cho một bộ đồ án tốt nghiệp.

LỜI NÓI ĐẦU

Với tính ưu việt là dễ dàng chuyển thành các dạng năng lượng khác (cơ năng, nhiệt năng, quang năng, hóa năng…), điện năng được sử dụng rộng rãi và trở nên không thể thiếu được trong đời sống và sản xuất Đặc biệt là trong thời đại công nghiệp như hiện nay cùng với sự phát triển nhanh chóng của phụ tải kèm theo đòi hỏi là phải phát triền thêm nguồn điện Do điều kiện thuận lợi về đặc điểm địa lý địa hình của nước ta, việc xây dựng nhà máy thủy điện là một trong những xu hướng phát triển nguồn điện đang được ưu tiên bậc nhất hiện nay

Trong luận văn này em xin được trình bày về :

 Thiết kế nhà máy thủy điện công suất 5x55MW

Do hạn chế về kiến thức cùng với tài liệu tham khảo có giới hạn nên có thể còn

nhiêu thiếu sót, rất mong được quý thầy cô hướng dẫn thêm

Mục Lục

LỜI NÓI ĐẦU 1

PHẦN I: THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN 3

CHƯƠNG I 4

TÍNH TOÁN CÂN BẰNG CÔNG SUẤT& ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY 4 I Lựa chọn máy phát 4

II Tính toán cân bằng công suất 4

III Đề xuất các phương án nối dây 9

CHƯƠNG II 15

LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP 15

I Phương án 1 15

II Phương án 2 22

CHƯƠNG III 31

TÍNH TOÁN KINH TẾ KĨ THUẬT & CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU 31

I Chọn sơ đồ thiết bị phân phối 31

II Cơ sở tính toán 31

III Tính toán 33

CHƯƠNG IV 37

TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH 37

I Chọn điểm ngắn mạch 38

II Tính toán ngắn mạch 38

CHƯƠNG V 46

CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ DÂY DẪN 46

I Dòng cưỡng bức 46

II Chọn máy cắt và dao cách ly 48

III Chọn cáp điện lực và kháng điện đường dây 50

IV Chọn thanh góp, thanh dẫn 54

V Chọn sứ đỡ 60

VI Chọn máy biến điện áp (BU) và máy biến dòng điện (BI) 61

VII Chọn chống sét van 65

CHƯƠNG VIII 67

TỰ DÙNG TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN 67

I Lựa chọn sơ đồ tự dùng 67

II Chọn công suất MBA tự dùng 68

III Chọn khí cụ điện tự dùng 68

PHẦN II : THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 70

CHƯƠNG I 70

TÍNH TOÁN PHỤ TẢI 71

I Khảo sát phụ tải 71

II Tính toán phụ tải 71

CHƯƠNG II 74

SƠ ĐỒ CẤP ĐIỆN 74

VÀ CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN 74

I Sơ đồ cấp điện 74

II Lựa chọn các phần tử của hệ thống cấp điện 76

III Tính toán ngắn mạch 80

IV Kiểm tra các lựa chọn 82

CHƯƠNG III 85

TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT 85

PHỤ LỤC 88

CÁC BẢN VẼ MINH HỌA TRONG ĐỀ TÀI 88

TÀI LIỆU THAM KHẢO 89

CHƯƠNG I TÍNH TOÁN CÂN BẰNG CÔNG SUẤT VÀ ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY

Trong thiết kế và vận hành nhà máy điện, việc tính toán phụ tải và đảm bảo cân bằng công suất giữa các phụ tải là hết sức quan trọng Công việc này sẽ đảm bảo cho sự ổn định của hệ thống điện và chất lượng điện năng Quyết định phương thức huy động nguồn cũng như vận hành từng tổ máy phải chính xác, hợp lý cả về kỹ thuật và kinh tế

I LỰA CHỌN MÁY PHÁT

Công suất yêu cầu của nhà máy là 55 MW, gồm 05 tổ máy, tra sổ tay kỹ thuật chọn máy phát loại CB-808/130-40Yɥ Các thông số kỹ thuật của máy như sau:

Bảng 1.1 Bảng thông số của máy phát

Loại máy phát S đm

I TÍNH TOÁN CÂN BẰNG CÔNG SUẤT :

1 Các công thức sử dụng :

Đồ thị công suất phát của toàn nhà máy :

Phụ tải toàn nhà máy được xác định theo công thức sau :

 STNM(t) - Công suất phát biểu kiến của toàn nhà máy tại thời điểm t

 P%(t) - Phần trăm công suất phụ tải tại thời điểm t

 CosF - Hệ số công suất định mức của toàn nhà máy

 pdat n.P - Công suất tác dụng định mức của toàn nhà máy dmF

 n - Số tổ máy phát

 PđmF - Công suất tác dụng định mức của 1 tổ máy phát

Đồ thị phụ tải tự dùng :

Công suất tự dùng cho nhà máy thủy điện coi như không đổi theo thời gian và được xác định theo công thức :

đmF TD

 STD - Phụ tải tự dùng

 % - Lượng điện phần trăm tự dùng

 CosTD - Hệ số công suất phụ tải tự dùng

 n - Số tổ máy phát

 PđmF - Công suất tác dụng của 1 tổ máy phát

Đồ thị phụ tải các cấp điện áp :

Công suất phụ tải các cấp tại từng thời điểm được xác định theo công thức sau :



maxPS(t) P%(t)

cosTrong đó :

 S(t) - Công suất phụ tải tại thời điểm t

 Pmax - Công suất max của phụ tải

 cos - Hệ số công suất 

 P%(t) - Phần trăm công suất phụ tải tại thời điểm t

Đồ thị công suất phát về hệ thống :

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

S (t) S (t) [S (t) S (t) S (t) S (t)]

Trong đó :

 S(t) - Công suất phụ tải tại thời điểm t

 SVHT(t) - Công suất phát về hệ thống tại thời điểm t

 S (t)tnm - Công suất phát toàn nhà máy tại thời điểm t

 S (t)TD - Công suất tự dùng tại thời điểm t

 S (t),S (t),S (t) - Công suất phụ tải cấp điện áp cao , trung , hạ UC UT UF(máy phát) tại thời điểm t

2 Tính toán cân bằng công suất :

a Đồ thị công suất phát của toàn nhà máy :

c Đồ thị phụ tải các cấp điện áp :

 Đối với cấp điện áp 10,5 kV:

 Đối với cấp điện áp 110 kV:

d Đồ thị công suất phát về hệ thống :

Công suất phụ tải từ 0 – 5 (h) là:

e Cân bằng công suất phụ tải các cấp :

Bảng 1.7 Bảng cân bằng công suất toàn nhà máy

Hình 1.1 Đồ thị phụ tải toàn nhà máy

 Nhaôn xeùt chung :

 Ñoă thò phú tại ôû caùc caâp ñieôn aùp töông ñoâi nhaâp nhođ Tuy nhieđn möùc cheđnh leôch giöõa cođng suaât cöïc ñái vaø cođng suaât cöïc tieơu khođng lôùn laĩm, ñieău naøy thuaôn lôïi cho vieôc tính toaùn löïa chón cođng suaât MBA

 Nhaø maùy goăm coù 5 toơ maùy coù cođng suaât moêi toơ 55 MW Thieât keẫ cođng suaât ñaịt 323,5 MVA so vôùi cođng suaât ñaịt cụa heô thoâng 4000 MVA chieâm 8,09%

 Nhaø maùy thieât keâ coù nhöõng phú tại ôû caâp ñieôn aùp sau :

 Caâp ñieôn aùp maùy phaùt 10,5kV (7,53 MVA ~ 9,412 MVA) chieâm laăn löôït laø 2,33 % ~ 2,91 %

 Caâp ñieôn aùp trung 110kV (96,386 MVA ~ 120,482 MVA) chieâm laăn löôït laø 29,795 % ~ 37,243 %

 Caâp ñieôn aùp cao 220kV (57,143 MVA ~ 71,429 MVA) chieâm laăn löôït laø 17,66 % ~ 22,08 %

 Trong ñieău kieôn laøm vieôc bình thöôøng, nhaø maùy luođn ñạm bạo phaùt cođng suaât vaøo heô thoâng vaø cung caâp ñaăy ñụ lieđn túc cho phú tại maø khođng caăn nhaôn cođng suaât töø heô thoâng veă (SVHT: 108,177 MVA ~ 120,225 MVA chieâm laăn löôït laø 33,44 % ~ 37,164 % )

Nhö vaôy trong heô thoâng ñieôn, nhaø maùy coù taăm quan tróng raât lôùn goùp phaăn laøm taíng sạn löôïng ñieôn tređn löôùi quoâc gia, thuaôn lôïi cho vaân ñeă phaùt trieơn theđm phú tại trong töông lai

I I ÑEĂ XUAÂT CAÙC PHÖÔNG AÙN NOÂI DAĐY :

1 Cô sôû öïa chón caùc phöông aùn :

Chón sô ñoă noâi ñieôn chính cụa nhaø maùy ñieôn laø khađu quan tróng trong quaù trình thieât keâ Noù quyeât ñònh toaøn boô giaù thaønh ñaău tö, chi phí vaôn haønh cuõng nhö khạ naíng vaôn haønh oơn ñònh cụa nhaø maùy Caùc phöông aùn ñöa ra phại ñạm bạo cung caâp ñieôn lieđn túc, ñaăy ñụ cho phú tại, kinh phí ñaău tö xađy döïng vaø chi phí vaôn haønh phại ôû möùc toâi thieơu, vaø ñieău quan tróng nöõa laø phại coù tính khạ thi Do vaôy ñeơ coù theơ chón ñöôïc phöông aùn toâi öu thì caùc nguyeđn taĩc sau phại ñöôïc thoûa maõn

 Nguyín tắc 01: Có hay không thanh góp điện âp mây phât ?

Giạ söû phú tại ñòa phöông laây ñieôn töø 2 maùy phaùt – maùy bieân aùp lieđn lác

Ta coù :

Max Uf dmF

S .100% 9,412.100% 7,27% 15%

 Thoûa maõn

Kết luận : Không cần thanh góp điện áp máy phát

 Nguyên tắc 02: Chọn máy biến áp liên lạc

Xét 2 điều kiện :

 Hệ số có lợi : C T

 Nguyên tắc 04: Cĩ nên dùng MBA ba cấp điện áp làm liên lạc?

Các bộ MF-MBA hai cuộn đây ở hai phía điện áp được săp xếp tương ứng công suất phụ tải của chúng, còn hai MBA tự ngẫu liên lạc không nối trực tiếp với MF điện Các phụ tải địa phương lấy điện trực tiếp phía hạ của MBA liên lạc

Kết luận : Theo nguyên tắc 6 ta có phương án 4

2 Các phương án được đề xuất :

Trên cơ sở các yêu cầu về kỹ thuật đòi hỏi như đã phân tích ở trên, các phương án được đề xuất như sau:

Phương án này dùng một bộ MF-MBA 2 dây quấn F5-B5 nối vào trung áp 110

kV Dùng 2 MBA tự ngẫu và 1 bộ MF-MBA 2 dây quấn nối bên cao áp 220 kV.Phụ tải địa phương được cung cấp ở phía hạ áp của MBA tự ngẫu Phụ tải tự dùng được lấy ở đầu cực của từng máy phát

 Đơn giản trong vận hành

 Độ tin cậy cung cấp điện đảm bảo

 Giảm được vốn đầu tư so với phương án 1 do có số máy biến áp bộ ở cấp điện áp 110kV nhiều hơn

Nhược điểm :

 Khi phụ tải bên trung cực tiểu nếu cho bộ MF-MBA bên trung làm việc định mức sẽ có một phần công suất từ bên trung truyền qua cuộn trung của MBA tự ngẫu phát lên hệ thống gây tổn thất 2 lần MBA

 Sơ đồ nối điện đơn giản, vận hành linh hoạt

 Chủng loại thiết bị ít thuận tiện cho việc tính toán, vận hành, sửa chữa

⟶ Yêu cầu bảo vệ MBA liên lạc phức tạp dày đặc, đòi hỏi vốn đầu tư lớn

⟶ Độ tin cậy cung cấp điện không cao

 Yêu cầu bảo vệ MBA TN phức tạp dày đặc, đòi hỏi vốn đầu tư lớn

 MBA và cá thiết bị điện ở các điện áp càng cao thì có giá thành càng cao nên làm tăng chi phi đầu tư

 Độ tin cậy cung cấp điện không cao

Đánh giá :

 Do đặc điểm về vị trí địa hình của nhà máy thủy điện nên không chọn sơ đồ quá

phức tạp, nhiều thiết bị phân phối và khí cụ điện

 Trên cơ sở đòi hỏi phải cung cấp điện liên tục cho phụ tải đồng thời tránh được hiện tượng quá tải thường xuyên cho MBA khi có một máy bị sự cố Đồng thời phải thỏa mãn ít tốn chi phí, mặt bằng; ít tổn hao và vận hành đơn giản… do đó dùng hai loại

MBA là phương án tối ưu

Kết luận : Qua những phân tích trên đây ta thấy phương án 1 và phương án 2 phù hợp để tính toán

- -

CHƯƠNG ILỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP

Máy biến áp là thiết bị rất quan trọng Trong hệ thống điện, tổng công suất của máy biến áp rất lớn và bằng khoảng 4 đến 5 lần tổng công suất các máy phát điện Vì thế vốn đầu tư cho máy biến áp rất cao Do đó trong thiết kế, người ta mong muốn chọn công suất máy biến áp nhỏ, số lượng máy biến áp ít để giảm tổn thất điện năng, giảm vốn đầu tư nhưng vẫn đảm bảo cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ

Hình 2.1 Sơ đồ nối điện Phương án I

1 Phân bố công suất các cấp điện áp của MBA:

 Phân bố công suất MBA 2 cuộn dây :

 Phân bố công suất MBA tự ngẫu :

 S (t) ,UT S (t) - công suất phụ tải điện áp trung, cao tại thời điểm t UC

 S (t) ,CT S (t) ,CC S (t) - công suất các phía trung,cao,hạ cả MBA tại thời CHđiểm t

 SVHT(t) - công suất phát về hệ thống tại thời điểm t

Bảng 2.1.Bảng phân bố công suất liên lạc phương án I:

Nhận xét :công suất máy biến áp TN được truyền từ hạ lên cao và lên trung

2 Chọn oại và công suất định mức của MBA:

Công suất của các máy biến áp được chọn phải đảm bảo cung cấp điện trong tình trạng làm việc bình thường ứng với phụ tải cực đại khi tất cả các máy biến áp đều làm việc Mặt khác khi có bất kỳ máy biến áp nào phải nghỉ do sự cố hoặc do sửa chữa thì các máy biến áp còn lại với khả năng quá tải sự cố phải đảm bảo đủ công suất cần thiết

Chọn công suất MBA 2 cuộn dây:

Loại công suất này mang tải bằng phẳng nên không có nhu cầu điều chỉnh điện áp phía hạ Công suất định mức được chọn theo công thức sau:

 

đmB đmF

S S 64,7 MVA

 Chọn B3, B4, B5 có thông số kỹ thuật như sau:

Loại (MVA) Sđm lượng Số Điện áp (KV) Tổn thất (kW) U N % I o %

 P o  P n

TДЦ 80 2 242/10,5 80 320 11 0,6 TДЦ 80 1 121/10,5 70 310 10,5 0,55

Chọn công suất MBA liên lạc:

 Loại máy biến áp : là MBA tự ngẫu có điều chỉnh dưới tải

 Công suất định mức : Với  0,5

 Chọn B1,B2 có thông số kỹ thuật như sau:

Loại (MVA) Sđm Điện áp (KV) Tổn thất (kW) UN% I o %

 P o  P n(* ) C-T C-H T-H ATДЦTH 160 230/121/11 85 380 11 32 20 0,5

Kiểm tra quá tải máy biến áp TN khi có sự cố:

Sự cố 01: Hỏng một bộ bên trung tại thời điểm phụ tải trung cực đại :

Xét TH hỏng MBA B5 tại max  

Hình 2.2 Phân bố công suất các cuộn dây MBATN sự cố 01 PA I

 Điều kiện kiểm tra quá tải :

qt đmB UT2.K S SVới : SC

qt

K 1,4  0,5 SđmB 160 MVA 

⤷ 2.1,4.0,5.160 224 MVA  120,482 MVA  

 Thỏa mãn

Giả thiết: chiều dòng công suất phân bố ban đầu của máy biến áp TN được

truyền từ hạ lên cao và lên trung

 Phân bố công suất khi sự cố :

⟶ Khi sự cố, công suất máy biến áp TN đồng thời từ cao, hạ sang trung

Kết luận: cuộn chung mang tải nặng nề nhất

Sự cố 02: Hỏng một MBA TN tại thời điểm phụ tải trung cực đại :

Xét TH hỏng MBA B1 tại max  

UT

S 120,482 MVA trong khoảng thời gian từ 18÷20h

Hình 2.3 Phân bố công suất các cuộn dây MBATN sự cố 02 PA I

K 1,4  0,5 SđmB 160 MVA  SboB564,15 MVA 

⤷ 1,4.0,5.160 64,15 176,15 MVA   120,482 MVA   Thỏa mãn

Giả thiết: chiều dòng công suất phân bố ban đầu của máy biến áp TN được

truyền từ hạ lên cao và lên trung

 Phân bố công suất khi sự cố :

⟶ Khi sự cố, công suất máy biến áp TN đồng thời từ cao, hạ sang trung

Kết luận: cuộn chung mang tải nặng nề nhất

 Công suất thiếu :

 

UT max UT max thiếu VHT UC bo CC

Bảng 2.2 Bảng thông số các loại MBA được chọn theo phương án 1:

Loại (MVA) Sđm lượng Số Điện áp (KV)

Tổn thất (kW) UN %

I o %

 P o  P n(* ) C-T C-H T-H ATДЦTH 160 2 230/121/11 85 380 11 32 20 0,5

TДЦ 80 2 242/10,5 80 320 11 0,6

TДЦ 80 1 121/10,5 70 310 10,5 0,55

Tính toán tổn thất điện năng trong MBA :

 Đối với MBA 2 cuộn dây trong sơ đồ bộ

Công thức :

Cả năm (365.24h 8760h ) mang tải Tổn thất điện năng được tính như sau :

2 bo

Tổn thất (kW)

U N % I o %

 P o  P n

TДЦ 80 121/10,5 70 310 10,5 0,55

 

2 5

P , P , P tổn thất công suất ngắn mạch các cuộn cao, trung, hạ

P , P , P tổn thất công suất ngắn mạch cao - trung, cao - hạ, trung - hạ hệ số có lợi của MBA tự ng

C i N dmTN

T i N dmTN

S(T) P

H i N dmTN

Hình 2.4 Sơ đồ nối điện Phương án II

1 Phân bố công suất các cấp điện áp của MBA :

 Phân bố công suất MBA 2 cuộn dây :

 Phân bố công suất MBA tự ngẫu :

 S (t) ,UT S (t) - công suất phụ tải điện áp trung, cao tại thời điểm t UC

 S (t) ,CT S (t) ,CC S (t) - công suất các phía trung,cao,hạ cả MBA tại thời CHđiểm t

 SVHT(t) - công suất phát về hệ thống tại thời điểm t

Bảng 2.3 Bảng phân bố công suất liên lạc :

2 Chọn oại và công suất định mức của MBA :

Chọn công suất MBA 2 cuộn dây:

Loại công suất này mang tải bằng phẳng nên không có nhu cầu điều chỉnh điện áp phía hạ Công suất định mức được chọn theo công thức sau:

Điện áp (KV)

Tổn thất (kW)

U N % I o %

 P o  P n

TДЦ 80 1 242/10,5 80 320 11 0,6 TДЦ 80 2 121/10,5 70 310 10,5 0,55

Chọn công suất MBA liên lạc:

 Loại máy biến áp : là MBA tự ngẫu có điều chỉnh dưới tải

 Công suất định mức : Với  0,5

Tổn thất (kW) U N %

I o %

 P o  P n(* ) C-T C-H T-H ATДЦTH 160 230/121/11 85 380 11 32 20 0,5

Kiểm tra quá tải máy biến áp khi có sự cố :

Sự cố 01: Hỏng một bộ bên trung tại thời điểm phụ tải trung cực đại :

Xét TH hỏng MBA B5 tại max  

3,909 MVA 59,444 MVA

Hình 2.5 Phân bố công suất các cuộn dây MBATN sự cố 01 PA II

qt

K 1,4  0,5 SđmB 160 MVA  SboB4 64,15 MVA 

⤷ 2.1,4.0,5.160 64,15 288,15 MVA   120,482 MVA    Thỏa mãn

Giả thiết: chiều dòng công suất phân bố ban đầu của máy biến áp TN được

truyền từ hạ lên cao và lên trung

 Phân bố công suất khi sự cố :

⟶ Khi sự cố, công suất máy biến áp TN từ trung đồng thời từ hạ lên cao

Kết luận: cuộn nối tiếp mang tải nặng nề nhất

Sự cố 02: Hỏng một MBA TN tại thời điểm phụ tải trung cực đại :

Xét TH hỏng MBA B1 tại max  

Hình 2.6 Phân bố công suất các cuộn dây MBATN sự cố 02 PA II

Giả thiết: chiều dòng công suất phân bố ban đầu của máy biến áp TN được

truyền từ hạ lên cao và lên trung

 Phân bố công suất khi sự cố :

⟶ Với MBA tự ngẫu : Khi sự cố, công suất từ cuộn hạvà trung lên cao

Kết luận: cuộn nối tiếp mang tải nặng nề nhất

Sự cố 03: Hỏng một MBA TN tại thời điểm phụ tải trung cực tiểu :

Xét TH hỏng MBA B1 tại min  

Hình 2.7 Phân bố công suất các cuộn dây MBATN sự cố 03 PA III

Giả thiết: chiều dòng công suất phân bố ban đầu của máy biến áp TN được

truyền từ hạ lên cao và lên trung

 Phân bố công suất khi sự cố :

⟶ Khi sự cố, công suất máy biến áp TN từ cuộn hạvà trung lên cao

Kết luận: cuộn nối tiếp mang tải nặng nề nhất

Bảng 2.4 Bảng thông số các loại MBA được chọn theo phương án 2:

Loại Sđm

(MVA)

Số lượng

Điện áp (KV)

Tổn thất (kW) UN %

I o %

 P o  P n(* ) C-T C-H T-H ATДЦTH 160 2 230/121/11 85 380 11 32 20 0,5

TДЦ 80 1 242/10,5 80 320 11 0,6

TДЦ 80 2 121/10,5 70 310 10,5 0,55

Tính toán tổn thất điện năng trong MBA :

 Đối với MBA 2 cuộn dây trong sơ đồ bộ

Công thức :

Cả năm (365.24h 8760h ) mang tải

⟶ tổn thất điện năng được tính như sau :

2 bo

 Đối với MBA tự ngẫu

C T H

N N N

CT CH TH

P , P , P tổn thất công suất ngắn mạch các cuộn cao, trung, hạ

P , P , P tổn thất công suất ngắn mạch cao - trung, cao - hạ, trung - hạ hệ số có lợi của MBA tự ng

Tổn thất (kW) U N %

I o %

 P o  P n(* ) C-T C-H T-H ATДЦTH 160 230/121/11 85 380 11 32 20 0,5

2 C

C i N dmTN

T i N dmTN

S(T) P

H i N dmTN

i 1



3 Tóm tắt chương I :

Bảng 2.5 Bảng thông số các loại MBA được chọn theo các phương án :

Điện áp (KV)

2

ATДЦTH 160 2 230/121/11 85 380 11 32 20 0,5 TДЦ 80 1 242/10,5 80 320 11 0,6 TДЦ 80 2 121/10,5 70 310 10,5 0,55

Bảng 2.6 Bảng so sánh tổn thất điện năng giữa 2 phương án :

Phương án 1 17.814.179 kWh Phương án 2 19.370.470 kWh

- -

CHƯƠNG I I

CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU

I CHỌN SƠ ĐỒ THIẾT BỊ PHÂN PHỐI:

Trong nhà máy điện, các thiết bị điện và khí cụ điện được nối lại với nhau thành

sơ đồ điện Yêu cầu chung của sơ đồ nối điện là: Làm việc đảm bảo, tin cậy, cấu tạo đơn giản, vận hành linh hoạt, kinh tế và đảm bảo an toàn cho người vận hành

 Tính đảm bảo của sơ đồ phụ thuộc vào vai trò quan trọng của hộ tiêu thụ điện

 Tính linh hoạt của sơ đồ được thể hiện bới khả năng thích ứng với nhiều trạng

thái vận hành khác nhau

 Tính kinh tế của sơ đồ được giải quyết bằng hình thức của các hệ thống thanh

góp, số lượng khí cụ điện dùng cho sơ đồ Ngoài ra cách bố trí thiết bị trong sơ đồ phải đảm bảo an toàn cho người vận hành

Trong thực tế khi lựa chọn sẽ khó đảm bảo toàn bộ các yêu cầu trên Do vậy, khi có yêu cầu không thỏa mãn thì xét trên quan điểm lợi ích lâu dài và lợi ích chung của nhà máy Dựa vào các yêu cầu trên ta có thể đưa ra đặc điểm của sơ đồ thiết bị phân phối của cả 2 phương án như sau:

 Phía 220 kV: Nhà máy nối với hệ thống 220 kV bằng đường dây kép, phụ tải cao áp được cấp điện qua 1 lộ kép Dùng sơ đồ hệ thống 2 thanh góp được liên lạc với nhau bằng máy cắt liên lạc

 Phía 110 kV: Phụ tải trung áp được cấp điện qua 2 lộ đường dây kép

Tương tự phía 220 kV, phía 110 kV sẽ dùng sơ đồ hệ thống 2 thanh góp

 Phía 10,5 kV: Không cần thanh góp điện áp máy phát vì phụ tải điện áp

máy phát nhỏ

I CƠ SỞ TÍNH TOÁN :

1 Vốn đầu tư :

Vốn đầu tư thiết bị chỉ tính tiền mua thiết bị, tiền chuyên chở và xây lắp các thiết

bị Một cách gần đúng có thể chỉ tính vốn đầu tư cho máy biến áp và các thiết bị phân phối ( bao gồm tiền mua, vận chuyển và xây lắp) Như vậy vốn đầu tư của một phương án được tính như sau:

TBPP B

Trong đó : VB – vốn đầu tư máy biến áp, được xác định theo công thức:

B b B

V V K

Với : Vb – giá tiền mua máy biến áp

ƩkB – hệ số có tính đến tiền chuyên chở và xây lắp MBA

VTBPP – vốn đầu tư thiết bị phân phối

TBPP i TBPPi

V  n VTrong đó : ni – số mạch của thiết bị phân phối ứng với cấp điện áp Ui

VTBPP – giá tiền của thiết bị phân phối ứng với cấp điện áp Ui

Bảng 3.1 Bảng giá tiền TBPP cho từng cấp điện áp

Cấp điện áp (kV) VTBPPi

2 Chi phí hằng năm :

Phí tổn vận hành hàng năm tính theo biểu thức:

k t p

P  P  P  PTrong đó : Pk – tiền khấu hao hàng năm về vốn đầu tư sữa chữa (đ/năm)

kh k

a VP

100

Với : V – vốn đầu tư của một phương án (đ/năm)

akh – phần trăm định mức khấu hao, lấy akh = 8,4%

Pk – chi phí do tổn thất điện năng hàng năm trong các thiết bị điện

t

P    AVới : ΔA – tổn thất điên năng (chủ yếu là tổn thất trong MBA) (kWh)

β – giá thành trung bình điện năng trong hệ thống điện, lấy β = 500 VND/kWh

Pp – chi phí phục vụ thiết bị ( sửa chữa và bảo dưỡng định kỳ, trả lương công nhân,…) Chi phí này không đáng kẻ so với chi phí sản xuất, nó cũng ít khác nhau giữa các

PA ⟶ khi đánh giá hiệu quả các PA ta có thể bỏ qua nó

Khi đó, chi phí vận hành hàng năm được xác định theo biểu thức :

Trong đó : Ttc – thời gian thu hồi vốn đầu tư tiêu chuẩn,

( với VIỆT NAM ⟶ Ttc = 8 năm )

P – chi phí tổn vận hành hàng năm ;

Y – chi phí thiệt hại do mất điện gây ra

3 Lựa chọn phương án tối ưu

Nếu V1 < V2 và P1 > P2 thì phương án 1 tối ưu

Nếu V1 > V2 và P1 < P2 thì phương án tối ưu được chọn theo thời gian thu hồi vốn đầu tư chênh lệch:

1 2

2 1

PP

VVT





Trong đó: T – thời gian thu hồi vốn đầu tư chênh lệch

Nếu T < Ttc thì phương án 1 tối ưu

Nếu T > Ttc thì phương án 2 tối ưu

I I TÍNH TOÁN :

>>>>>> 1 RUP = 60.000 VNĐ <<<<<<

Stt(i) Thiết bị Giá/đvsp 109 (đ)

Số lượng kBi

ΔA i (kWh)

Stt(i) Thiết bị Giá/đvsp 109 (đ)

Số lượng kBi

ΔA i (kWh)

Lựa chọn phương án tối ưu :

Từ các kết quả tính toán ở trên, ta có bảng sau :

Bảng 3.4 Bảng tổng kết chi tiêu cho 2 phương án

Phương án Vốn đầu tư (109đ) Chi phí vận hành hằng năm (109đ)

CHƯƠNG IV TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH

Mục đích của việc tính toán NM là để phục vụ cho việc chọn khí cụ điện, máy cắt, dao cách ly và các phần có dòng điện chạy qua, các thanh dẫn, cáp, vì các khí cụ điện này phải ổn định lực điện động và ổn định nhiệt Với các khí cụ đóng cắt cần phải có đủ khả năng cắt mạch điện

Để tính toán ngắn mạch ta chọn các đại lượng cơ bản sau :

Bảng 4.1 Bảng các điểm ngắn mạch tính toán

Điểm NM Mục đích tính toán Nguồn cấp N1 Để chọn các khí cụ điện cho mạch 220kV Các MFĐ và hệ thống N2 Để chọn các khí cụ điện cho mạch 110kV Các MFĐ và hệ thống N3 Để chọn khí cụ điện cho cấp điện áp máy phát Các MFĐ và hệ thống ( trừ máy phát F1) N4 Để chọn khí cụ điện cho

cấp điện áp máy phát Chỉ là máy phát F1 N5 Để chọn khí cụ điện cho mạch tự dùng Các máy phát và hệ thống

I CHỌN ĐIỂM NGẮN MẠCH :

Hình 4.1 Sơ đồ xác định các điểm ngắn mạch

I TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH :

1 Tính toán điện kháng các phần tử trong đơn vị tương đối:

 Điện kháng hệ thống:

 Điện kháng đường dây:

Đối với đường dây trên không 2 mạch có dây chống sét thì xo = 0,4 /km

 Điện kháng MBA tự ngẫu:

dmB H

N cb H1 H2

dmB T1 T2

d

X 0,0378

B5

X 0,13125

C1

X

X 0,0719

H1

X

X 0,1281

MF

X

X 0,34

MF

X 0,34

MF

X 0,34

E3

B3

X 0,1375

MF

X 0,34

Hình 4.2 Sơ đồ thay thế

2 Tính toán các điểm ngắn mạch :

Ngắn mạch tại N 1 :

E5

HT

X 0,0225

d

X 0,0378

B5

X 0,1313

C1

X

X 0,0719

H1

X

X 0,1281

MF

X

X 0,34

MF

X 0,34

7

X 0,036

5

X 0,4681

6

X 0,4713

E1