Đồ án thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện 2 luận văn, đồ án, đề tài tốt nghiệp

Luận văn, đồ án tốt nghiệp, đề tài tốt nghiệp

ĐỒ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện

LỜI NÓI ĐẦU

Đất nước Việt Nam ta đang trong quá trình phát triển mạnh mẽ trên mọi mặt của đời sống xã hội Trong quá trình ấy, có phần đóng góp không thể thiếu của ngành điện với nhiệm vụ phải đảm bảo cung cấp điện đủ và tốt cho khách hàng cả nước Điện năng được sản xuất ra từ các nhà máy điện để cung

cấp cho các hộ tiêu thụ Đề đáp ứng nhu cầu phụ tải, cần phải xây dựng thêm

nhiều nhà máy điện Do đó việc nghiên cứu tính toán kinh tế — kĩ thuật trong

thiết kế xây dựng nhà máy điện là công việc hết sức cần thiết

Xuất phát từ nhu cầu thực tế, cùng với những kiến thức chuyên ngành

đã được học, em đã được giao thực hiện Đồ án thiết kế tốt nghiệp Nhà máy

điện với nhiệm vụ thiết kế phần điện của nhà máy nhiệt điện công suất

240MVW Đây là cơ hội tốt dé em có thé tìm hiểu sâu hơn kiến thức tổng hợp

đã được học và cũng là dịp may dé em van dụng chúng vào một bài toán thiết

kế cụ thể

Trong quá trình thiết kế, với sự tận tình giúp đỡ của TS Huỳnh Đức

Hoàn và các bạn trong lớp cùng với nỗ lực của bản thân em đã hoàn thành được bản đồ án này Tuy nhiên, do trình độ chuyên môn cũng như thời gian hạn hẹp nên bản đồ án không tránh khỏi có những thiếu sót Em rất mong nhận được sự góp ý của các thầy cô giáo và các bạn để bản đồ án này được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cám ơn các thầy trong khoa kỹ thuật và công nghê,

đặc biệt là thầy TS Huỳnh Đức Hoàn đã giúp em hoàn thành bản thiết kế đồ

án môn tốt nghiệp này

Quy Nhơn, tháng 6 năm 2009

Sinh viên

Võ Thành Thoại

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU

MỤC LỤC - 2-52 SE E2 E21121121111121111 1111 1111111111 re

CHƯƠNG I TÍNH TOÁN PHỤ TẢI VÀ CÂN BẰNG CÔNG SUÁT

L2 Tính toán cân bằng công suất . ¿22 2s ++£E+EEt£EeEEeEErrrrrkerrrrrx 6

CHỌN SƠ ĐÔ NÓI ĐIỆN CHÍNH CỦA NHÀ MAY

II.1 Chọn phương án nôi dây 5< xxx *k#kEeksrkrrkskrskerree 17 II.1.1 Phuong an 1

II.3.1.2 Phương án 2

II.3.2.1 Phương án 1

11.3.3 Kiểm tra khả năng mang tải của các máy y biến á ẤP ii 24 II.3.3.1.Phương án I

NGẮN MẠCH

III.1.Xác định dòng làm việc cương bức

II.1.1.Tính dòng cưỡng bức cho phương án L

SVWTH : Võ Thành Thoại

ĐỒ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện

II.1.2.Tính dòng điện cưỡng bức cho phương án 2 36 II.2.Tính toán dòng điện cưỡng ĐỨC - ¿+ + + + v+veeeeeeeeesexee 37 IIL2.1.Phương án l 37

IIH.2.1.1.Chọn các đại lượng co ban

IIL2.1.2 Chọn điểm ngắn mạch tính toán, "

IIL2.1.3.Tính điện kháng các phần tử trong hệ đơn vị tương đôi 40 III.2.1.4.Lập sơ đồ thay thé va tính toán ngắn mạch 4I

080001

IIL2.2.1.Chọn điểm ngắn mạch tính toán

III.2.2.2.Tính đòng ngắn mạch tại các điểm ngắn mạch tính toán 5 l

IV.1.Chọn máy cắt cho các mạch - sex kEEEEEEkSEEEEEEESErrksrrrkerkee 60

IV.3.Tính toán kinh tế - kỹ thuật, chọn phương án tối ưu - 63

IV.3.2 Phí tốn vận hành hàng năm 2-2 2+s+2x+2zzzx+zz2xe2

IV.3.3.Tinh chỉ tiết từng phương án -2- 2+ 2+2++2x+2zzcxczxecse2

V.2.1.1.Kiém tra ổn định nhiệt khi ngắn mạch -«+ + 71 V.2.1.2.Kiém tra điều kiện vầng quang 2-2: ¿5z 522522 76

V.2.2.1.Chọn tiết điện thanh dẫn 00 78

V.2.2.2.Kiểm tra ôn định động 2-2 2 s+E+£E+£xetEerxerrerree 79

V.3.1.Kiểm tra ổn định GONG 81

V.4.Chọn biến điện áp và biến dòng điện 2-2 2+2s+2x+£zz+xzzzczz2 81 V.4.1.Cấp điện áp 220kV

SVTH : V6 Thanh Thoai

V.6.Chọn cáp, kháng và máy cắt hợp bộ cho phụ tải địa phương 86 V.6.1.Chon cáp

V.6.2.Chon may cắt dién

V.6.3.Chon khang dién

V.7.Chon chéng sét van cho thanh gop

V.8.Chon chéng sét van cho may bién ap

'VI.3.Chọn máy cắt +: 2Ssckect Sex 211211 97

VỊ.3.1.Chọn máy cắt cho mạch tự dùng câp điện áp 10,5kV 07 VI.3.2.Chọn dao cách Ìy .- c - xxx vn ng net 98 VI.3.3.Chọn máy cắt cho mạch tự dùng cấp điện áp 6kV 98 VI.4.Chọn áptômát cho tự dùng cho thanh góp 0,4kV

8084.011117 .À .102

ĐỒ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện

CHƯƠNG I

TINH TOAN PHU TAI VA CAN BANG CONG SUAT

Để thực hiện tốt nhiệm vụ thiết kế, chúng ta cần phải nắm vững số liệu đã cho cũng như xác định các yêu cầu kĩ thuật đòi hỏi trong quá trình thiết kế Việc tính toán, xác định phụ tải ở các cấp điện áp và lượng công suất nhà máy thiết kế trao đổi với hệ thống điện cực kì quan trọng, là cơ sở giúp chúng ta xây dựng được bảng phân phối và cân bằng công suất toàn nhà máy

Từ đó rút ra các điều kiện để chọn các phương án nối điện toàn nhà máy tối

ưu với thực tế yêu cầu thiết ké

1.1.Chọn máy phát điện:

Cùng với sự phát triển của hệ thống năng lượng quốc gia, ở nước ta ngày càng xây dựng thêm nhiều nhà máy điện và trạm biến áp có công suất

lớn, đây là phần không thể thiếu được trong hệ thống năng lượng Thiết bị

quan trọng nhất trong các nhà máy điện là máy phát điện, các máy phát điện biến đổi cơ năng thành điện năng tạo thành các nguồn cung cấp cho hệ thống

Ngoài ra, máy phát điện có khả năng điều chỉnh công suất của mình ;do đó

giữ vai trò quan trọng trong việc đảm bảo chất lượng điện năng (điều chỉnh

điện áp và tần số của hệ thống điện )

Trong quá trình thiết kế, khi chọn số lượng và công suất máy phát điện (MPĐ) cần chú ý điểm sau:

-MPĐ có công suất càng lớn thì hiệu suất làm việc càng lớn nên lượng tiêu hao nhiên liệu để sản xuất ra I đơn vị điện năng và chi phí vận hành

hàng năm càng nhỏ Nhưng về mặt cung cap điện thì đòi hỏi : S„„;< S„

» S„„_ là công suất định mức của máy phát điện

» S„ _ là công suất dự trữ của hệ thống

- Để thuận tiện cho việc xây dựng cũng như vận hành ta chọn MPĐ cùng loại

- Chọn điện áp định mức phát (U „„ ) :càng lớn thì dòng điện làm việc và dòng điện ngắn mạch càng nhỏ nên càng dé chọn thiết bị

Trong nhiệm vụ thiết kế là nhà máy nhiệt điện với 4 tổ máy ,công suất mỗi tổ máy là 60MW Ta chọn 4 MPĐ đồng bộ tuabin hơi TB®-60-2 với

các thông số cho ở bang 1.1 (TL, tr100)

1.2.Tính toán cân bằng công suất :

- Tại mỗi thời điểm điện năng hoặc là công suất sản suất ra đúng bằng công suất phụ tải

- Đối với người vận hành thì đồ thị phụ tải đùng để sản xuất, sửa chữa và thay thế các thiết bị

- Đối với người thiết kế dựa vào phụ tải ở các cấp điện áp đề chọn sơ đồ

thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp Tiến hành tính toán kinh tế kỹ thuật

đề chọn phương án tối ưu

- Cân bằng công suất tác dụng và công suất phản kháng :

+ Tiến hành tính toán và chọn thiết bị

+ Hệ số công suất Cosọ của phụ tải không khác nhau nhiều Để đơn giản

ta tính toán phụ tải, cân bằng công suất theo công suất biểu kiến

+ Mỗi cấp điện áp cho P.„ , Cosø (là hệ số công suất trung bình của phụ tải), cho P%() là công suất tại thời điểm t

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

S(t) :1a cong suất biểu kiến của phụ tải tại thời điểm t

Cosø:là hệ số công suất phụ tải

ĐỒ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện

1.2.1.Phụ tải điện áp máy phát : Sụr

Ta co: © U,,, = 10,5 (kV)

*P,., = 12(MW)

* Cosg = 0,86

Ap dụng công thức trên ta có : Pur (t) = 100 P inex

Pur (t) Sur) ~ Cosø

Sau khi tính toán kết quả ghi vào bảng sau:

Bang 1.2: bang tinh toan phu tai dién áp máy phát

Từ bảng trên ta vẽ đồ thị thời gian :

1.2.2.Phu tải trung áp :

Taco: ®U„= II0(KV)

ĐỒ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện

Sau khi tính toán kết quả ghi vào bảng sau:

Bang 1.3: bang tinh toan phu tai trung ap

Từ bảng trên ta vẽ đồ thị thời gian :

Bảng 1.4: bảng tính toán phụ tải toàn nhà máy

Từ bảng trên ta vẽ đồ thị thời gian

Hinh 1.3: D6 thi thoi gian phu tai toan nha may

ĐỒ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện

Ptd(t) 14.4

tdmax = Cosp = 0.8 = 18 MVA

Phụ tải tự dùng của nhà máy nhiệt điện được xác định theo biểu thức sau :

Su(t) = 0 Suinas(0.4 + 0,6 220 ý Snm

Trong d6: S,q(t) : phu tai tự dùng tại thời điểm t

Snm(t): cOng sudt cua nha may phat ra tai thoi diém t Sam : công suất đặt của toàn nhà máy

œ _ : số phần trăm lượng điện tự dùng

Bang 1.5: bang tinh toan phu tai tu ding

Từ bảng trên ta vẽ đồ thị thời gian

S5„;() | 118,05 | 175,89 | 171,7 | 155,23 | 127,71 | 124,92 | 162,17 | 112,75

Bang 1.6: bảng tính toán công suât phát vào hệ thông

ĐỒ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện

1.2.6 Nhân xét chung ;

Nhà máy không có phụ tai cao áp chỉ có phụ tải trung áp, phụ tải điện

áp máy phát , công suất thừa phát về hệ thống

Công suất cực đại của chúng là :

Surmax = 13,95 MVA Stmax = 105,88 MVA Svnr =175,89 MVA Nhà náy thiết kế có nhiệm vụ chính là phục vụ cho phụ tải trung áp, công suất thưa phát về hệ thống Còn phụ tải cấp điện áp máy phát chiếm 9,3% lượng công suất toàn nhà máy Do đó sẽ thuận tiện cho việc ghép nối các máy phát theo sơ đồ bộ MF-MBA nên sơ đồ nối dây của nhà máy sẽ đơn giản và rẻ tiền hơn

Được thiết kế với ba cấp điện áp 220kV; 110kV; 10,5kV Vì cấp điện

áp 220kV, 110kV có trung tính trực tiếp nói đất nên ta có thể đùng máy biến

áp tự ngẫu làm nhiệm vụ liên lạc giữa cấp điện áp máy phát, cấp điện áp trung và cấp điện áp cao

Do phụ tải ở cấp điện áp trung có công suất tương đối lớn nên ta có thể nối vào phía điện áp trung từ một đến hai bộ MF-MBA Qua bảng cân

bằng công suất ta thấy tương đối ôn định đó là điều kiện thuận lợi cho việc

vận hành nhà máy

CHUONG II

CHON SO DO NÓI ĐIỆN CHÍNH CỦA NHÀ MAY

HI.1 : Chọn phương án nối dây

Chọn sơ đồ nối điện chính của nhà máy là một khâu quan trọng trong quá trình thiết kế nhà máy điện căn cứ vào yêu cầu cung cấp điện của các hộ phụ tải và yêu cầu về kinh tế, kỹ thuật của nhà máy mà đề ra các phương án sao cho đảm bảo các yêu cầu sau :

- Khi làm việc bình thường phải cấp điện đầy đủ cho các hộ phụ tải

theo yêu cầu, khi sự cố một phần tử nào đó phải đảm bảo cung cấp điện cho các phụ tái quan trọng tránh trường hợp công suất tải qua nhiều lần máy biến

áp gây tồn thất điện năng

- Công suất mỗi bộ máy phát điện- máy biến áp không được lớn hơn

dự trữ quay của hệ thống

- Khi phụ tải điện áp máy phát nhỏ, để cung cấp cho nó có thê lấy rẽ nhánh không được vượt quá 15% công suất của bộ

- Không nên dùng quá hai máy biến áp ba cuộn dây hoặc tự ngẫu để

liên lạc hay tải điện giữa các cấp điện áp vì sơ đồ thiết bị phân phối sẽ phức

- Vì công suất của mỗi máy phát nhỏ hơn công suất dự trữ quay của

hệ thống nên có thể sơ đồ máy phát - máy biến áp trong các phương án

ĐỒ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện

- Đảm bảo cung cấp điện cho các phụ tải trong mọi trường hợp

- Dung lượng của các máy biến áp đã chọn không lớn

+ Nhược điểm :

- Số lượng máy biến áp hơi nhiều làm tăng vốn đầu tư và tổn thất điện

năng trong máy biến áp

220kV, trung áp nói với thanh góp 110kV

ĐỒ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện

Ba máy phát điện F\, Fs, F được ghép vào thanh góp 10,SkV ở giữa

có đặt kháng điện đề hạn chế dong ngắn mach Nhà máy điện liên lạc với phía

điện áp 220kV và 110kV bằng 2 máy biến áp liên lạc Bị, Bạ phía trung áp

110kV ghép một bộ máy phát- máy biến áp hai dây quấn F„-B¿

Các phương án đã nêu ra đều đảm bảo về mặt kỹ thuật tuy nhiên mỗi phương án đều có những ưu nhược điểm riêng Do đó cần phải cần phải phân tich kĩ sơ bộ để loại trừ phương án ít được sử dụng và giữ lại các phương án thông dụng nhát, sau đó tính toán cu thé tim ra phương án tối ưu

So sánh giữa phương án 1,2 và 3 ta thấy sơ đồ nối dây của phương án

1 và phương án 2 đều đơn giản như nhau, độ tin cậy cung cấp điện cao, đảm bảo về mặt kỹ thuật, phương án 3 có dung lượng máy biến áp tự ngẫu lớn Vì vậy, chọn phương án 1 và phương án 2 dé tinh toán

H.3 Chọn máy biến áp cho các phương án và phân phối công suất cho các máy biến áp :

11.3.1 Chon cong suat may biến áp :

Vốn đầu tư máy biến áp chiếm một phần rất quan trọng trong tông số vốn đầu tư của hệ thống điện, vì vậy chọn số lượng máy biến áp và công suất định mức của chúng là việc làm rất quan trọng Vì vậy trong thiết kế nhà máy điện, ta mong muốn công suất máy biến áp nhỏ, số lượng máy biến áp ít để giám tốn thất điện năng nhưng vẫn đảm bảo an toàn cung cấp điện cho hộ tiêu thụ Trong thiết kế này, giả thiết các máy biến áp được chọn phù hợp với nhiệt độ môi trường tại nơi lắp đặt nên không cần hiệu chỉnh công suất của chúng Nguyên tắc chung để chọn máy biến áp là chọn công suất định mức của máy biến áp lớn hơn hoặc bằng công suất cực đại, sau đó kiểm tra lại điều

kiện sự cố có kể đến hệ số quá tải

I.3.1.1: Phương án I:

+ Bộ máy phát- máy biến áp hai cuộn dây ( phía thanh góp 110kV)

SamB3 = Samp4> Samr = 75 MVA

Vậy ta chon máy biến áp TJIH có Sa„= 80 MVA có thông số sau

(TLI- Tr 151)

Cấp Sam | Điện áp cuộn | Tổn thất,

điện áp | Loại | MVA| day,KV KW Un% | 1%

110 THH 80 121 | 10.5} 70 | 310] 10,5 | 0,55

Bảng 2.1: Thông số máy biến áp hai cuộn dây

ĐỒ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện

+ Bộ máy phát — máy biến áp tự ngẫu :

Sram

Sampi = Samp2 = Trong do :

Loại | MVA dây, KV Pọ Py C-T|C-H|T-H| %

c | T H | A |C-T|C-H|T-H ATHAUTH] 160 | 230] 121} 11 | 85/380) - | - | 11| 32] 20] 0,5

Bang 2.2 : Théng so may bién áp tự ngẫu 11.3.1.2 Phương án 2:

+ Chọn máy biến áp bộ Bị ( phía 220kV) : máy biến áp Bị được chọn

theo điều kiên sau :

Samp1 = Samp = 75 MVA Vay ta chon may bién áp THỊ có Sa„= 80 MVA có thông số sau (TLI- Tr 155) :

Cấp Sam | Điện áp cuộn dây |_ Tổn thất KW

Bảng 2.3 : Thông số máy biến áp hai cuộn dây phía 220kV

+ Chọn máy biên áp bộ Ba (phía 110kV ) : máy biến áp B„ được chọn theo điều kiện nối bộ sau :

SamB4 È Samr = 75 MVA Vậy ta chọn máy biến áp TJỊN] có Sam= 80 MVA có thông số sau (TL1- Tr 151)

Sam | Điện áp cuộn day | Tổn thất KW

THH 80 121 10.5 70 310 | 10.5 | 0.55

Bang 2.4: Thong so may bién ap hai cudn day phia 110kV

+ Chọn máy biến áp tự ngẫu : tương tự phương án 1 máy biến áp tự ngẫu B;, B; được chọn theo điều kiện sau :

Samp2 = Samp3 2 ~~ =150 MVA

Vậy ta chọn máy biến áp AT/IITTH có thông số sau ( TLI- Tr 156)

Sam | Điện áp cuộn dây Tổn thất KW Un% I

C | T H A |C-TIC-HỊT-H ATNHIH| 160 |230|121 11 85 |380 - | - |11132|20|10.5

- Sục, Sẹr: công suât biểu kiến phía cao ap, phía trung áp của máy

biến áp hai cuôn đây

Chiều đi từ máy phát lên thanh góp đối với máy biến áp hai cuộn dây

và đi từ cuộn hạ lên phía cao và trung đối với máy biến áp liên lạc

ĐỒ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện

II.3.2.1 Phuong an 1:

*Máy biến áp hai cuộn dây : phương án này có hai bộ máy biến áp nối vào thanh góp 110kV khi phụ tải trung áp nhỏ nhất nhưng vẫn bé hơn công suất tổng của hai bộ máy biến áp nên sẽ có một lượng công suất truyền qua 2 lần máy biến áp

Để thuận tiện vận hành, các bộ máy phát điện- máy biến áp (F3- B3, Fu- B,) cho mang tai với đồ thị bằng phẳng Do đó tải mỗi máy Bạ, B; là :

Sor = Samr Sunes =75- BL 70.5 MVA

* Máy biến áp tự ngẫu :

+ cuộn trung: Sruy = 5 S+( - 2 Sur)

+ cuộn cao: Sc = 2 Švnn(0

+ cuộn hạ : Sue = Sc + Sti

Ta có bảng phân bố công suất cho ở bảng :

S T0 -36,09 | -36,09 | -36,09 | -27,855 | -27,855 | -27,855 |] -17,56 | -33,44 (MVA)

S H@ 22,935 | 51,855 | 49,76 | 49,76 36 | 34,605 | 63,525 | 22,935

Bang 2.6 : bang phân bô công suât

II.3.2.2 Phương án 2:

*Máy biến áp hai cuộn dây :

Ở phương án này có hai bộ máy biến áp hai cuộn dây trong đó có 1 bộ trực tiếp nối vào thanh góp 110kV, còn 1 bộ nối trực tiếp vào thanh góp 220kV

Để kinh tế và vận hành thuận tiện cho 2 bộ máy phát- máy biến áp hai

cuộn dây (F¡- Bị, F¿- B„) làm việc với đồ thị phụ tải bằng phẳng Do đó công suất mỗi máy Bị, B¿ là :

18

Sur = Sec = Sam Pe =75 - "5 = 70.5 MVA

* May bién ap tu ngau :

+ cuộn trung: Sra) = 5 Sx(t) - Spr)

+cudncao: Sew = 2 Svm() - Sục )

+ cuộn hạ : Sri = Sc) + Sry

Ta có bảng phân bố công suất cho ở bảng :

t(h)

CS 0-6 6-7 7-8 8-12 12-14 |14-16 | 16-20 | 20 -24 Scay 23,775 | 52,695 | 50,6 42,365 28,605 | 27,21 45,835 | 21,125

ĐỒ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện

- Máy biến áp tự ngẫu : Từ 16+20h các máy biến áp tự ngẫu Bị, B; làm viêc với hạ áp cực đại Khi đó, cuộn nói tiếp có tải lớn nhất và ta có :

SHmax = 63,525 MVA < Sam = 0,5.160 = 80 MVA Nên Bị, B; không bị quá tải lúc làm việc bình thường

Syr = Sram 2 Sana = 75- 2.18 = 70,5 MVA

Lượng công suắt bị thiếu bên phụ tải trung áp là :

Sthigu = Stmax- Spr = 105,88 — 70,5 = 35,38 MVA Như vậy công suất truyền qua cấp trung của một máy biến áp liên lạc là:

— 35,88 _—_

Ser= 2 Suá= 5 Ö= 17/94 MVA

Công suất truyền qua cuộn hạ của một máy biến áp liên lạc là:

SHBI= SHp2 = 76 2SFdm — SUFmax" 5 Stamax )

= 2(2-15- 13,95 - 2:18) = 63,525 MVA

Công suất truyền qua cấp cao của một máy biến áp liên lạc để lên hệ thống :

Sce = Su — Scr = 63,525- 17,94 = 45,585 MVA Lượng công suất thiếu trên hệ thống khi bị sự cố là :

Sthigu = Svat — 2Scc = 175,89 — 2.45,585 = 84,72 MVA

Ta thdy: — Sthigu = 84,72 MVA < Sain = 100 MVA

Vậy khi sự cố máy biến áp bộ bên trung áp 110kV thì không có cuộn dây nào quá tai Máy biến áp đã chọn đạt yêu cầu

b Sự có máy biến áp tự ngẫu B; :

Sct = Stmax — 2Spr= 105,88 — 2.70,5 = -35,12 MVA

ĐỒ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện

(dấu trừ chỉ công suất truyền theo hướng ngược lại từ thanh góp trung áp 110kV sang cuộn trung của máy biên áp liên lạc Bị )

Công suất truyền qua cấp cao của máy biến áp liên lạc đề lên hệ thống :

Sce = Scu — Ser = 112 + 35,12 = 147,12 MVA Công suất phát thiếu về hệ thống :

Stméu= SvnrT— Scc = 175,89 — 147,12 = 28,77 MVA

Ta thấy Sui¿u= 28,77 MVA < Satine = 100 MVA

Khi sư cố máy biến áp liên lạc B; thì máy biến áp Bị không bị quá tải

Do đó máy biến áp đã chọn đạt yêu cầu

I.3.3.2 Phương án 2:

* Khi làm việc bình thường :

- Máy biến áp bộ :

Sums.) = 70,5 MVA

- Máy biến áp tự ngẫu : Từ 16+20h các máy biến áp tự ngẫu Bạ, B; làm

Sams = SamB4 =80 MVA> ( Same -

viêc với ha áp cực đại Khi đó, cuộn nối tiếp có tải lớn nhất và ta có :

Stmax = 63,525 MVA < Suam = 0,5.160 = §0 MVA

Nên B;, B; không bị quá tải lúc làm việc bình thường

* Khi làm việc lúc sự cô :

a khi sự cố máy biến áp Bạ:

Ser= 5 Sands = 5 105,88 = 52,94 MVA

Công suất truyền qua cuộn hạ của một máy biến áp liên lạc là :

ĐỒ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện

Ta thấy Sthiéu = 84,22 MVA < Sam = 100 MVA

Vậy máy biến áp đã chọn đạt yêu cầu

b Sự có máy biến áp tự ngẫu B; ứng với Srmay :

Scc = Scu — Scr = 112 — 35,38 = 76,62 MVA

Công suất thiếu phát về hệ thống khi sư cố là :

Stméu = Svat — Scc — Spc = 175,89 — 76,62 — 70,5

= 28,77 MVA

Ta thay Sthigu = 28,77 MVA < Sam = 100 MVA

Vậy máy biến áp đã chọn là đạt yêu cầu

H.4 Tính tốn thất điện năng trong các máy biến áp :

Tổn thất điện năng là một mắt đáng kế về mặt kinh tế trong quá trình vận hành hệ thống điện Trong nhà máy điện tổn thất điện năng gây ra chủ yếu ở các máy biến áp tăng áp

Trong máy biến áp tồn thất điện năng sinh ra chủ yếu đo các tốn hao trong lõi thép và ton hao trong các cuộn dây máy biến áp

Tổn that trong lõi thép không phụ thuộc vào phụ tải và bằng tồn thất không tải của máy biến áp

Tổn thất đồng phụ thuộc vào phụ tải, khi phụ tải bằng công suất định mức của máy biến áp thì tốn thất đồng bằng tồn thất ngắn mạch

Để giảm bớt tồn thất điện năng ta phải đưa ra phương thức vận hành tối

ưu, bố trí công suất qua máy biến áp một cách hợp lý

máy biến áp ( nhà chế tạo cho )

Vậy tồn thất điện năng trong máy biến áp B;, Bạ là :

AA, = 70.8760 + 310.705 ) 8760 = 2722,139.10° kWh b.Tén thất điện năng hàng năm trong máy biến áp tự ngẫu B; và B;

-t : thoi gian van hanh trong nam , t= 8760 h

- AP, : ton that không tải của máy biến áp

ĐỒ án tốt nghiệp

áp của máy biến áp tự ngẫu lấy theo phụ tải ngày trong khoảng thời gian tị

Thiết ké phan dién nha may nhiét dién

- Sci, Sti, Sui: 1a công suất tải qua các cuộn cao, trung , hạ

Căn cứ vào bảng phân phối công suất ta có lượng công suất qua máy biến áp tự ngẫu như sau :

T(h)

CS 0-6 |6-7 |7-8 |8-12 12-14 |14-16 |16-20 |20 -24

S co 50,025 | 87,945 | 85,85 | 77,615 | 63,855 | 62,46 | 81,085 | 56,375 (MVA)

S TỦ -36,09 | -36,09 | -36,09 | -27,855 | -27,855 |-27.855 | -17,56 | -33,44 (MVA)

Sh@ 22,935 | 51,855 | 49,76 | 49,76 36 | 34,605 | 63,525 | 22,935 (MVA)

Bang 2.8: Cong suat qua MBA tu ngau

- AP ;AP,,;AP,,, : ton thất ngắn mạch trong các cuộn dây cao , trung , hạ áp của máy biến áp tự ngẫu và được tính như sau :

NC? NTO NH

1 APs [Art +

1 APvr = 2 [ares +

Với œ là hệ số lợi dụngcủa máy biến áp tự ngẫu œ = 0,5

Thay số vào công thức ta có :

190 190 0,5? "0,5

1 AP= gia:

AR, = 380:

APvu= NH

190 190 0,5°

+[ 190.(87,945)” + 190.(-36,09)” +570.(51,855)].1 + + [ 190.(85,85)” + 190.(-36,09)” +570.(49,76)”].1 + +[ 190.(77,615)” + 190.(-27.855)” +570.(49.76)”].4 + +[ 190.(63.855)” + 190.(-27,855)” +570.(36)”].2 + + [ 190.(62,46)” + 190.(-27,855)” +570.(34,605)”].2 + + [ 190.(81,085) + 190.(-17,56)” +570.(63,825)”].4 + +[ 190.(56,375)” + 190.(-33,44)” +570.(22,935)”].4} =

= 1455,003.10° kWh

* Tổng tổn thất điện năng trong phương án 1 1a:

AA = 2(AA, + AA¿) = 2(2722,139 + 1455,003 ).10° =

= 8354,284 kWh 11.4.2 Phương án 2 :

a Tốn thất điện năng hằng năm trong máy biến áp 2 cuộn dây :

Tương tự phương án I ta có công thức :

AA, = APyt + APy.( 22) t

mB Trong do :

t : thời gian vận hanh trong nam t=8760 h Smax : phụ tải cực đại của máy biến ap AP,, APx : tốn thất không tải và tốn thất ngắn mạch của máy biến áp ( nhà chế tạo cho )

- Tốn thất điện năng trong máy biến áp B¡( phía 220kV):

: ton thất không tải của máy biến áp

- Sci, Sti, Sui : 1 cOng suat tai qua các cuộn cao, trung , hạ

Căn cứ vào bảng phân phối công suất ta có lượng công suất qua máy biến áp tự ngẫu như sau :

Sr -0,84 |-0,84 |-084 |7395 [7,395 [7,395 |17,69 | 1,81 (MVA)

Với ơ là hệ số lợi dụngcủa máy biến áp tự ngẫu œ= 0,5

Thay số vào công thức ta có :

I(190_ 190

AP, =~ wu (2 0,5° + -380] = 570 kW Vậy tốn that trong máy biến áp tự ngẫu là :

= 1165,627.10° kWh

* Vậy tổng tốn thất điện năng trong phương án 2 là :

AA= AA, + AA) +2 AA3=

= ( 2877,769 + 2722,139 +2.1165,627).10° = 7931,162 kWh

ĐỒ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện

có một phần tử nào đó liên quan trong mạch điện

Dòng cưỡng bức của mạch điện được xác định như sau :

- Mạch máy phát :

là, = 1,05 lram

- Mạch máy biến áp và đường dây vận hành song song Dòng điện cưỡng

bức được xác định khi một phần tử bị sự cố phần tử còn lại phải tải hết công

+ Mạch máy biến áp liên lạc :

1,„=1,05

ĐỒ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện

+ Mạch máy biến áp liên lạc :

Smax = Stmax — Spa = 105,88 — 70,5 = 35,38 MVA

Tep = 6,185 kA

HI.2 Tính toán dòng điên ngắn mạch :

Mục đích của việc tính toán ngắn mạch là để xác định dòng điện lớn

HI.2.1 Phuong an 1:

HI.2.1.1 Chọn các đại lượng cơ bản :

- Công suất cơ bản : S¿;= 1000 MVA

- Điện áp cơ bản : lấy theo từng cấp và chọn bằng điện áp trung bình

- Dong dién co ban :

l= Se V3U in

+ Dòng điện cơ bản cấp 10,5 kV :

1000 I= ° đ3.10,5 = 54,986 kA

220kV, nguồn cung cấp là hệ thống và nhà máy

Cấp điện áp II0kV_, ta chọn điểm ngắn mạch N¿ trên thanh góp 110kV, nguồn cung cấp là hệ thống và nhà máy

Cấp điện áp 10,5kV : nhằm chọn khí cụ điện mạch máy phát cần tính 2 điểm ngắn mach N; va N;’ Sau do so sanh 2 gia tri dong dién ngắn mạch trén, lay trị số lớn hơn để chọn khí cụ điện Tính điểm ngắn mach N, dé lua chọn khí cụ điện cho tự dùng nhà máy

ĐỒ án tốt nghiệp Thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện

* Sơ đồ nối điện và sơ đồ thay thế :

- Sơ đồ nối điện và các điểm ngắn mạch tính toán :

Xur = X+*am-—* = 1,5.—= 0,75 ine 2000

- Điện kháng đường đây nối với hệ thống :