Đồ án Hệ thống điện Phạm văn nam

GVHD:Th.S Phạm Ngọc Hùng Thiết kế phần điện trong nhà máy điện CHƯƠNG 1:TÍNH TOÁN PHỤ TẢI,CHỌN SƠ ĐỒ NỐI DÂY Trong thiết kế và vận hành nhà máy điện, việc tính toán phụ tải và đảm bảo c

Trang 1

GVHD:Th.S Phạm Ngọc Hùng Thiết kế phần điện trong nhà máy điện

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA HỆ THỐNG ĐIỆN

PHẦN I THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN

Nhà máy điển kiểu : NĐNH gồm 4 tổ máy x60 MW

Nhà máy có nhiệm vụ cấp điện cho các phụ tải sau đây:

1.Phụ tải cấp điện áp máy phát : Pmax = 12 MW ; COS  = 0,83

Gồm 2 képx3MWx3Km và 4 đơn x 1,5 MW x 3 Km

Biến thiên phụ tải ghi trên bảng Tại địa phương dùng máy cắt hợp bộ với Icắt=21

KA và tcắt =0,7 sec và cáp nhôm,vỏ PVC với thiết diện nhỏ nhất là 70 mm2

2.Phụ tải cấp điện áp máy trung 110 kV : Pmax = 70 MW; COS  =0,84

Gồm 1 képx40MW và 1 đơn x 30 MW Biến thiên phụ tải ghi trên bảng

3.Phụ tải cấp điện áp cao 220 kV : Pmax = 70 MW; COS  =0,84

Gồm 1 đơn x 70 MW Biến thiên phụ tải ghi trên bảng

4 Nhà máy nối với hệ thống 220 kV bằng đường dây kép dài 90 Km Công suất hệ

thống (không kể nhà máy đang thiết kế) : 3000 MVA; Công suất dự phòng của hệ thống : 100 MVA ; Điện kháng ngắn mạch tính đến thanh góp phía hệ thống XHT*=0,85

5 Tự dùng :=8%; COS  =0,82

6 Công suất phát của toàn nhà máy ghi trên bảng

Bảng biến thiên công suất Giờ 0-5 5-8 8-11 11-14 14-17 17-20 20-22 22-24

Trang 2

PHẦN II: THIẾT KẾ TRẠM HỢP BỘ 22/0,4kV

NỘI DUNG TÍNH TOÁN :

Phần I :

1.Tính toán cân bằng công suất, chọn phuơng án nối dây

2 Tính toán chọn máy biến áp

3 Tính toán kinh tế -kỹ thuật, chọn phuơng án tối ưu

3 Sơ đồ nối điện chính ,kể cả tự dùng

4 Sơ đồ thiết bị phân phối ngoài trời

5 Sơ đồ nối điện trạm hạ áp

6 Sơ đồ thiết bị phân phối trạm hạ áp

Trang 3

PHẦN I THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN

Trang 4

CHƯƠNG 1:TÍNH TOÁN PHỤ TẢI,CHỌN SƠ ĐỒ 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

Dưới đây ta sẽ tiến hành tính toán về phụ tải và đề xuất các phương án nối dây cho nhà

máy nhiệt điện mà ta sẽ thiết kế

1.1.Chọn máy phát điện

Do yêu cầu thiết kế phần điện cho nhà máy nhiệt điện có tổng công suất là 240 MW

gồm có 4 tổ máy mỗi tổ máy có công suất là 60 MW, để đơn giản cho việc tính toán

và vận hành ta chọn 4 máy phát điện cùng loại

Dự vào tài liệu “Thiết kế Phần điện trong nhà máy điện và trạm biến áp” – PGS.TS

Phạm Văn Hòa (chủ biên) và ThS Phạm Ngọc Hùng – Nhà xuất bản Khoa học Kĩ

thuật, Hà Nội 2007 Tra phụ lục 1 bảng 1.1 trang 113 Ta chọn được máy phát nhiệt

điện loại TB- -60-2 có công suất 75 MVA có các thông số sau:

Bảng 1.1: Các thông số của máy phát

xd'' xd' xd

TB -60-2 75 60 0,8 10,5 4,125 3000 0,146 0,22 1,691

- Công suất máy phát lớn nhất ta chọn: SđmF = 75 MVA

- Công suất dự trữ quay của hệ thống: Sdtq= 100 MVA

 Sdtq = 100 MVA > SđmF = 75MVA

Vậy máy phát ta chọn thỏa mãn điều kiện công suất của một máy phát điện lớn nhất

không được lớn hơn dự trữ quay của hệ thống

1.2 Tính toán cân bằng công suất

Trong nhiệm vụ thiết kế thường cho công suất cực đại, hệ số công suất cos φ và

biểu đồ biến thiên hàng ngày công suất dạng phần trăm P%(t) đối với phụ tải từng cấp

điện áp cũng như biểu đồ biến thiên công suất phát của toàn nhà máy Do đó ta sẽ dựa

Trang 5

vào các số liệu trên để xây dựng đồ thị công suất phát của toàn nhà máy, đồ thị phụ tải

tự dùng, đồ thị từng cấp điện áp và công suất phát về hệ thống lần lượt như sau

1.2.1 Đồ thị phụ tải toàn nhà máy

Đồ thị phụ tải toàn nhà máy được xác định theo công thức sau:

%( ) ( )

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

PFNM%(t): phần trăm công suất phát của toàn nhà máy tại thời điểm t

cosφF: hệ số công suất định mức của máy phát; cosφF = 0,8

Pđặt: công suất tác dụng định mức của toàn nhà máy

100 0,8

P TNM t P dat STNM

Trang 6

1.2.2.Đồ thị phụ tải tự dùng

Công suất tự dung của nhà máy Nhiệt điện phụ thuộc rất nhiều vào yếu tố ( dạng nguyên liệu, loại tuabin, công suất phát của nhà máy,… ) Công suất điện tự dùng trong nhà máy thủy điện rất nhỏ chỉ chiếm 0,5% tới 10% tổng công suất phát ra của nhà máy nên có thể coi công suất điện tự dùng không đổi và được tính theo công thức :

α%: lượng điện phần trăm tự dùng

cosφTD: hệ số công suất phụ tải tự dùng

PđmF: công suất tác dụng của 1 tổ máy

1.2.3.Đồ thị phụ tải cấp điện áp máy phát ( phụ tải địa phương )

Theo nhiệm vụ thiết kế ta có:

Pmax = 12 MW ; cos = 0,83 Gồm : 2 lộ kép x 3 MW x 4km và 2 lộ đơn x 1,5 MW x 4km

Công suất phụ tải cấp điện áp nhà máy từng thời điểm được xác định theo công thức sau:

Trang 7

Tính toán cho từng thời điểm ta có bảng kết quả sau:

Bảng 1.3: Công suất của phụ tải địa phương

Bảng1.4: Biến thiên phụ tải cấp điện áp Trung theo thời gian

Trang 8

Ta tính thời gian từ 0 tới 5h ta có

Bảng1.5: Biến thiên phụ tải cấp điện áp cao theo thời gian

SVHT(t) = STNM(t) – [ SUF(t) + SUC(t) + SUT(t) + STD(t) ]

Trong đó :

 SVHT(t) : Công suất phát về hệ thống tại thời điểm t, (MVA)

 STNM (t) : Công suất phát của toàn nhà máy tại thời điểm t, (MVA)

 SUF (t) : Công suất của phụ tải địa phương tại thời điểm t, (MVA)

 STD(t) : Công suất tự dùng nhà máy tại thời điểm t, (MVA)

 SUC(t) : Công suất phía cao áp tại thời điểm t, (MVA)

 SUT(t) : Công suất phía trung áp tại thời điểm t, (MVA)

Áp dụng công thức trên và dựa vào các bản tính toán ở trên ta có bảng số liệu tính được là :

Ta tính trong khoảng thời gian từ 0 tới 5 giờ :

SVHT(t) = STNM(t) – [ SUF(t) + SUC(t) + SUT(t) + STD(t) ]

SVHT(0-5) = 270 –(13,01+ 75 + 75 + 22,01)=84,976 (MVA)

Bảng1.6: Biến thiên công suất phát về hệ thống theo thời gian

Giờ 0 5 5 8 8 11 11 14 14 17 17 20 20 22 22 24 Svht(t),MVA 84.976 64.716 73.049 50.77 107.96 99.627 107.96 84.976

Trang 9

Từ bảng cân bằng công suất toàn nhà máy ta có đồ thị phụ tải tổng hợp toàn nhà máy như sau:

Trang 10

Hình 1.1 Đồ thị phụ tải tổng hợp toàn nhà máy

Trang 11

Kết luận :

Qua bảng số liệu trên ta thấy: SVHT(t) > 0 trong mọi thời điểm Do vậy nhà máy

luôn phát công suất thừa về hệ thống

Nhận xét:

+ Nhà máy gồm có 4 tổ máy Công suất mỗi tổ 60 MW

+ Nhà máy thiết kế có những phụ tải ở cấp điện áp sau:

 Cấp điện áp máy phát (phụ tải địa phương): 10,5 kV

S DPmin 13,012MVA; Từ 0h tới 11h , ; Từ 22h tới 24h

+ Phụ tải cấp điện áp trung 110 kV có:

1.3 Đề xuất các phương án nối dây

Căn cứ vào nhiệm vụ thiết kế và kết quả tổng hợp phụ tải các cấp ở Bảng 1.7

và dựa trên cơ sở các nguyên tắc nêu trên ta có một số nhận xét sau:

Trang 12

 Giả sử phụ tải địa phương lấy điện từ 2 máy phát –máy biến áp liên lạc, vậy mỗi tổ máy sẽ lấy là:

Do vậy ta dùng 2 máy biến áp tự ngẫu (MBATN) làm liên lạc

 Ta có công suất 1 tổ máy là 75 MVA vậy

2.S dm 2.75 150MVA S DP 100MVA

Không ghép 2 máy phát với một máy biến áp

 Dựa vào bảng tổng hợp phụ tải các cấp thì ta có thể thấy rằng:

Phụ tải cấp điện áp trung 110 kV có:

Trang 13

1.Phương án I

Hình 1.2 : Phương án I

+Ưu điểm:

-Số lượng máy phát, máy biến áp ít

- Vận hành linh hoạt, đơn giản đảm bảo cho cung cấp điện liên tục

Trang 14

2.Phương án II

Hình 1.3 : Phương án II + Ưu điểm:

-Đảm bảo về mặt kỹ thuật, cung cấp điện liên tục

Trang 15

4.Phương án IV

Hình 1.5 : Phương án IV +Ưu điểm:

-Sơ đồ nối điện đơn giản, vận hành linh hoạt, số lượng thiết bị ít

-Chủng loại thiết bị ít thuận tiện việc tính toán, vận hành và sửa chữa

+Nhược điểm:

-Khi có sự cố MBA liên lạc thì rất máy biến áp liên lạc còn lại phải tải 1 lượng công suất lớn để cung cấp đủ cho phụ tải bên trung lên công suất của MBA tự ngẫu lớn

-Sơ đồ phức tạp ở phía 220kV,vốn đầu tư các MBA cấp 220kV rất lớn

-Số lượng MBA bên cao áp ( 220 kV) nhiều lên chi phí tốn kém

Nhận xét: Thông qua phân tích ưu nhược điểm từng phương án ta thấy 2 phương án 1

và 2 có những điểm nổi bật hơn so với 2 phương án còn lại:

- Nguồn và phụ tải được bố trí cân đối

Trang 16

- Tổn thất công suất nhỏ

- Chi phí đầu tư thấp chọn phương án tối ưu

- Ta nên chọn phương án 1 và 2 để tiếp tục tính toán

Trang 17

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 của các máy phát 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 hợp lý mà vẫn đảm bảo an toàn cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ, 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

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 công suất định mức của chúng

Sau đây ta sẽ tính toán phân bố công suất cho MBA trong bộ MPĐ-MBA hai cuộn dây

và MBA liên lạc dựa theo nguyên tắc cơ bản trên

a MBA hai cuộn dây trong sơ đồ bộ MF- MBA hai cuộn dây ( B1,B4)

Trang 18

Với các bộ MPĐ-MBA vận hành với phụ tải bằng phẳng, tức là cho phát hết công suất từ 0 – 24 (h) lên thanh góp Khi đó công suất tải qua máy biến áp của mỗi bộ được tính như sau :

 SđmF : Công suất phát định mức của tổ máy, (MVA)

 STDmax: Công suất tự dùng cực đại

Theo công thức (2.1) ta tính được công suất tải qua máy biến áp của mỗi bộ là:

công suất, không xét đến tổn thất trong MBA

Theo nguyên tắc cân bằng công suất ta phân bố công suất như sau:

S (t) :Công suất phát về hệ thống tại thời điểm t

Áp dụng công thức trên, kết quả tính toán phân bố công suất cho các cuộn dây của MBA tự ngẫu được ghi trong bảng sau:

Trang 19

Bảng 2.1.A Bảng phân bố công suất của MBATN B2, B3

Giờ 0 5 5 8 8 11 11 14 14 17 17 20 20 22 22 24

SCT(t),MVA 2.927 -1.24 -1.24 2.927 2.927 7.094 2.927 2.927

SCC(t),MVA 45.415 35.285 35.285 30.396 58.991 54.824 58.991 45.415

SCH(t),MVA 48.342 34.045 34.045 33.323 61.918 61.918 61.918 48.342

Nhận xét: công suất của MBA tự ngẫu được truyền từ phía hạ lên cao và lên trung , do

đó cuộn hạ sẽ mang tải nặng nhất

2.1.2 Chọn loại 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 sữa chữa thì các máy biến áp còn lại với khả năng quá tải sự cố phải đảm bảo đủ công suất cần thiết

a MBA hai cuộn dây trong sơ đồ bộ MF-MBA hai cuộn dây ( B1, B4 )

Chọn loại MBA hai cuộn dây không có điều chỉnh dưới tải vì MBA này mang tải bằng phẳng nên không có nhu cầu điều chỉnh điện áp phía hạ Như vậy, chỉ cần điều chỉnh điện áp phía cao áp và được điều chỉnh trực tiếp bằng tự động điều chỉnh kích từ (TĐK) của MF Công suất của các máy biến áp B1,B4 được chọn theo điều kiện:

Trang 20

b Chọn máy biến áp liên lạc (B2,B3)

- Công suất định mức của các máy biến áp tự ngẫu B2, B3 được chọn theo điều kiện sau:

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

5,0220

110220U

UUC

T C

2.1.3 Kiểm tra các máy biến áp khi bị sự cố

Máy biến áp bộ không cần kiểm tra sự cố vì khi hỏng MBA hay MF đều dẫn đến cả bộ ngừng làm việc Do đó chỉ cần kiểm tra đối với MBA tự ngẫu

1 Sự cố 1: Hỏng bộ bên phía trung áp B4 tại thời điểm phụ tải phía trung là cực đại

Ứng với : SUTmax = 83,333(MVA) tại thời điểm t = 17 ÷ 20 h ta có:

Trang 21

Đối với máy biến áp tự ngẫu: Công suất tải từ cuộn hạ lên trung và cao

→ Cuộn hạ mang tải nặng nề nhất

Hình 2.2.B Phân bố công suất các cuộn dây MBATN sự cố 1

Kiểm tra điều kiện quá tải:

1, 4 0 , 5 1 2 5 8 7 , 5 (M V A) 7 3, 6 2 5 (M V A)

→ không xảy ra hiện tượng quá tải

Trang 22

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

Vậy khi hỏng máy biến áp B4 thì nhà máy vẫn làm việc bình thường

2.Sự cố 2: Hỏng máy biến áp tự ngẫu B2 (B3) tại thời điểm phụ tải phía trung cực đại

a) Kiểm tra điều kiện quá tải:

max

Đối với máy biến áp tự ngẫu:Công suất tải từ cuộn hạ lên cao và lên trung

Trang 23

Hình 2.3.B .Phân bố công suất các cuộn dây MBATN sự cố 2

1, 4.0, 5.125 87, 5(M VA) 54, 688(M VA)

Vậy khi hỏng máy biến áp B2 (B3) thì nhà máy vẫn làm việc bình thường

3 Sự cố 3: Hỏng máy biến áp tự ngẫu B2 (B3) tại thời điểm phụ tải phía trung cực tiểu

Ứng với : SUTmin = 66,667(MVA) ta có:

Trang 24

→ Cuộn cao mang tải nặng nề nhất

1, 4.0, 5.125 87, 5(M VA) 59, 316(M VA)

Trang 25

Như vậy: Sau khi tiến hành kiểm tra các điều kiện quá tải và điều kiện hoạt động

bình thường ta thấy công suất các MBA đã chọn đáp ứng được yêu cầu đặt ra

2.1.4 Tính toán tổn thất điện năng trong máy biến áp

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

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

a Tổn thất điện năng hằng năm của máy biến áp B1, B4

Công thứctínhtoán:

2 Bo

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

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

Ta có: B1 là máy biến áp ba pha hai cuộn dây loại TДЦ-80 có :

b Tổn thất điện năng hằng năm trong máy biến áp tự ngẫu

Tổn thất công suất trong các cuộn được tính như sau:

Trang 26

Từ đó ta tính được tổn thất ngắn mạch trong các cuộn dây:

Từ các kết quả bảng 2.1.A và công thức tính ở trên ta có công thức tính tổn thất điện

năng của máy biến áp tự ngẫu 3 pha được tổ hợp từ 3 máy biến áp một pha như sau

Trong đó: 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 2.1.A đã tính ở trên

Trang 27

Dựa vào bảng phân bố công suất ta tính được thành phần thứ hai như sau:

Bảng 2.4.A Tổn thất điện năng trong các khoảng thời gian

Ta được: A2 = A2i = 756,463MWh

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

ATN2,3 = A1 +A2 = 657 + 756,463= 1413,463 (MWh) Như vậy tổn thất điện năng trong các máy biến áp của phương án 2 là:

A2= AB1 + AB4 + 2 ATN2,3 = 3187,605 + 2641,909 + 2.1413,463

= 8656,440 (MWh)

2.2 Phương án 2

Hình 2.1.B Sơ đồ nối điện phương án II

Trang 28

2.2.1 Phân bố công suất các cấp điện áp cho MBA

Nguyên tắc: Phân bố công suất trong sơ đồ MF-MBA hai cuộn dây là bằng phẳng trong suốt 24 giờ, phần thừa thiếu là do MBA liên lạc đảm nhiệm trên cơ sở đảm bảo công suất phát bằng công suất thu (phụ tải), không xét đến tổn thất trong MBA Nguyên tắc trên được đưa ra để đảm bảo vận hành đơn giản, không cần chọn MBA trong sơ đồ bộ MPĐ-MBA hai cuộn dây loại không điều chỉnh dưới tải, làm hạ vốn đầu tư đáng kể

Sau đây ta sẽ tính toán phân bố công suất cho MBA trong bộ MPĐ-MBA hai cuộn dây

và MBA liên lạc dựa theo nguyên tắc cơ bản trên

a MBA hai cuộn dây trong sơ đồ bộ MF- MBA hai cuộn dây ( B3,B4 )

Với các bộ MPĐ-MBA vận hành với phụ tải bằng phẳng, tức là cho phát hết công suất từ 0 – 24 (h) lên thanh góp Khi đó công suất tải qua máy biến áp của mỗi bộ được tính như sau :

 SđmF : Công suất phát định mức của tổ máy, (MVA)

 STDmax: Công suất tự dùng cực đại

Theo công thức (2.1) ta tính được công suất tải qua máy biến áp của mỗi bộ là:

công suất, không xét đến tổn thất trong MBA

Theo nguyên tắc cân bằng công suất ta phân bố công suất như sau:

Trang 29

S (t) :Công suất phát về hệ thống tại thời điểm t

Áp dụng công thức trên, kết quả tính toán phân bố công suất cho các cuộn dây của MBA tự ngẫu được ghi trong bảng sau:

Bảng 2.1.B Bảng phân bố công suất của MBATN B1, B2

t(h) 0 5 5 8 8 11 11 14 14 17 17 20 20 22 22 24

SCT(t),MVA -31.646 -31.646 -35.813 -29.563 -29.563 -29.563 -29.563 -31.646

SCC(t),MVA 79.988 69.858 69.858 64.969 93.564 89.397 93.564 79.988

SCH(t),MVA 48.342 38.212 34.045 35.406 64.001 59.834 64.001 48.342

2.2.2 Chọn loại 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 sữa chữa thì các máy biến áp còn lại với khả năng quá tải sự cố phải đảm bảo đủ công suất cần thiết

2.2.2.1 MBA hai cuộn dây trong sơ đồ bộ MF-MBA hai cuộn dây ( B3, B4 )

Chọn loại MBA hai cuộn dây không có điều chỉnh dưới tải vì MBA này mang tải bằng phẳng nên không có nhu cầu điều chỉnh điện áp phía hạ Như vậy, chỉ cần điều chỉnh điện áp phía cao áp và được điều chỉnh trực tiếp bằng tự động điều chỉnh kích từ (TĐK) của MF Công suất của các máy biến áp B3,B4 được chọn theo điều kiện:

Trang 30

2.2.2.2 Chọn máy biến áp liên lạc (B1,B2)

- Công suất định mức của các máy biến áp tự ngẫu B1, B2 được chọn theo điều kiện sau:

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

5,0220

110220U

UUC

T C

t(h) 0 5 5 8 8 11 11 14 14 17 17 20 20 22 22 24

S CT (t),MVA -31.646 -31.646 -35.813 -29.563 -29.563 -29.563 -29.563 -31.646

S CC (t),MVA 79.988 69.858 69.858 64.969 93.564 89.397 93.564 79.988

S CH (t),MVA 48.342 38.212 34.045 35.406 64.001 59.834 64.001 48.342 Sthừa(t),MVA 39.994 34.929 34.929 32.485 46.782 44.699 46.782 39.994

Trang 31

2.2.3 Kiểm tra các máy biến áp khi bị sự cố

Máy biến áp bộ không cần kiểm tra sự cố vì khi hỏng MBA hay MF đều dẫn đến cả bộ ngừng làm việc Do đó chỉ cần kiểm tra đối với MBA tự ngẫu

1 Sự cố 1: Hỏng bộ bên phía trung áp B3 (B4) tại thời điểm phụ tải phía trung

k 1,4 (hệ số quá tải) 2.1, 4.0,5.100 140(MVA) 83,333(MVA)

b) Phân bố công suất cho MBA tự ngẫu tại thời điểm sự cố:

Trang 32

Đối với máy biến áp tự ngẫu: Công suất tải từ trung đồng thời hạ sang cao

1, 4.0, 5.100 70(M VA) 61, 917(MVA)

Vậy khi hỏng máy biến áp B3 thì nhà máy vẫn làm việc bình thường

2.Sự cố 2: Hỏng máy biến áp tự ngẫu B1 (B2) tại thời điểm phụ tải phía trung cực đại

Trang 33

max

.2

Đối với máy biến áp tự ngẫu:Công suất tải từ cuộn hạ và trung lên cao

→ Cuộn nối tiếp mang tải nặng nề nhất

1, 4.0, 5.100 70(MVA) 46, 782(MVA)

Trang 34

3.Sự cố 3: Hỏng máy biến áp tự ngẫu B1 (B2) tại thời điểm phụ tải phía trung cực tiểu

Ứng với SminUT=66,667(MVA) tại thời điểm t = 5 ÷ 8 h ta có:

Đối với máy biến áp tự ngẫu:Công suất tải từ cuộn hạ và trung lên cao

→ Cuộn nối tiếp mang tải nặng nề nhất

Trang 35

Thay số ta có:

Vậy khi hỏng máy biến áp tự ngẫu B1 (B2) thì nhà máy vẫn làm việc bình thường

Như vậy: Sau khi tiến hành kiểm tra các điều kiện quá tải và điều kiện hoạt động

bình thường ta thấy công suất các MBA đã chọn đáp ứng được yêu cầu đặt ra

2.2.4 Tính toán tổn thất điện năng trong máy biến áp

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

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

a Tổn thất điện năng hằng năm của máy biến áp B3, B4

Công thứctínhtoán:

2 Bo

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

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

Ta có: B3,B4 là máy biến áp ba pha hai cuộn dây loại TДЦ-80 có :

P0 = 70 kW, PN = 310 kW, SBo = 69,146 MVA

Suy ra :

b Tổn thất điện năng hằng năm trong máy biến áp tự ngẫu

Tổn thất công suất trong các cuộn được tính như sau:

Trang 36

Từ đó ta tính được tổn thất ngắn mạch trong các cuộn dây:

Từ các kết quả bảng 2.1.A và công thức tính ở trên ta có công thức tính tổn thất điện

năng của máy biến áp tự ngẫu 3 pha được tổ hợp từ 3 máy biến áp một pha như sau

Trong đó: 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 2.1.A đã tính ở trên

T = 8760 h

PN ,Po , SBđm : là thông số của máy biến áp tự ngẫu 3 pha

Ta có:

Thành phần thứ nhất: A1 = P0.8760 =65.8760 =569400(kWh) = 569,4(MWh) Thành phần thứ hai :

Trang 37

Dựa vào bảng phân bố công suất ta tính được thành phần thứ hai như sau: Dựa vào bảng phân bố công suất ta tính được thành phần thứ hai như sau:

Bảng 2.4.B Tổn thất điện năng trong các khoảng thời gian

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

ATN1,2 = A1 +A2 = 569,4 + 1687,502 = 2256,902 (MWh) Như vậy tổn thất điện năng trong các máy biến áp của phương án 2 là:

A2= AB1 + AB4 + 2 ATN2,3 = 2641,910 + 2641,910 + 2.2256,902

Trang 38

CHƯƠNG III TÍNH TOÁN KINH TẾ-KỸ THUẬTCHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU

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 thiết bị phân phối

3.1.1 Phương án I

a Chọn sơ đồ nối điện:

Việc chọn sơ đồ thiết bị phân phối cho phía điện áp cao và phía điện áp trung được chọn căn cứ vào số mạch đường dây và mạch máy biến áp đấu nối vào chúng

Trang 39

Hình 3.1: Sơ đồ thiết bị trạm phân phối phương án I

3.1.2 Phương án II

a Chọn sơ đồ nối điện:

Việc chọn sơ đồ thiết bị phân phối cho phía điện áp cao và phía điện áp trung được chọn căn cứ vào số mạch đường dây và mạch máy biến áp đấu nối vào chúng

Trang 40

b Vẽ sơ đồ nối điện

Hình 3.2: Sơ đồ thiết bị trạm phân phối phương án II

3.2 Tính toán kinh tế - kỹ thuật

3.2.1 Phương án I

a Tính vốn đầu tư thiết bị

* Vốn đầu tư cho máy biến áp:

Phương án 1 dùng 3 loại máy biến áp là :

- Hai máy biến áp tự ngẫu 3 pha kiểu ATДЦTH - 125

Với giá tiền: 11100.106 VNĐ và k=1,3 ( với k là hệ số chuyên chở )

- Một máy biến áp 3 pha hai cuộn dây loại TДЦ-80-242/13,8

Với giá tiền: 5400.106 VNĐ và k = 1,4

- Một máy biến áp 3 pha hai cuộn dây loại TДЦ-80-121/13,8

Với giá tiền: 3120.106 VNĐ và k = 1,5

Như vậy tổng vốn đầu tư cho máy biến áp của phương án 1 là :

Vậy giá 6 mạch máy cắt là : 6.4,2.109 = 25,2.109(VNĐ)

- Cấp điện áp 110 kV gồm có 6 mạch máy cắt, giá tiền một mạch là 1,8.109

VNĐ/mạch

Vậy giá tiền 6 mạch máy cắt là : 6.1,8.109 = 10,5.109(VNĐ)

Định dạng
Số trang	106
Dung lượng	1,6 MB