Đồ án Hệ thống điện nguyen van thu

Việc sử dụng nguồn năng lượng hiện có cũng như việc quy hoạch, khai thác nguồn năng lượng mới một cách hợp lý, không những đảm bảo về an ninh năng lượng mà còn là một vấn đề mang nhiều

Trang 1

Cán bộ hướng dẫn: ThS. Đặng Thành Trung

THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN PHẦN I: THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN

Trang 3

NGUYỄN VĂN THỤ GVHD: THS. ĐẶNG THÀNH TRUNG

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay khi nhu cầu sử dụng năng lượng đang gia tăng mạnh mẽ ở tất cả các nước

trên thế giới.Trong đó, nhu cầu về năng lượng điện đang đặt ra cho ngành điện lực cũng

như các quốc gia những khó khăn lớn Việc đáp ứng nhu cầu sử dụng điện trong công

nghiệp cũng như sử dụng điện sinh hoạt với chất lượng điện năng tốt, cung cấp điện liên

tục, an toàn đang là vấn đề bức thiết với mỗi quốc gia

Việc sử dụng nguồn năng lượng hiện có cũng như việc quy hoạch, khai thác nguồn

năng lượng mới một cách hợp lý, không những đảm bảo về an ninh năng lượng mà còn là

một vấn đề mang nhiều ý nghĩa về kinh tế, chính trị, xã hội…Sau khi học xong chương trình

của ngành hệ thống điện, và xuất phát từ nhu cầu thực tế, em được giao nhiệm vụ thiết kế

các nội dung sau:

Phần I: Thiết kế phần điện trong nhà máy thủy điện, gồm 5 tổ máy với công suất

mỗi tổ máy là 100 MW, cung cấp điện cho phụ tải địa phương, phụ tải cấp trung áp 110 kV,

phụ tải cấp điện áp cao áp 220 kV và phát về hệ thống qua đường dây kép dài 120 Km

Phần II: Nghiên cứu ứng dụng mạng nơ ron nhân tạo để dự báo ngắn hạn phụ tải

điện miền Bắc

Em xin chân thành cám ơn: các thầy, cô giáo Trường đại học Điện Lực đã tận tâm

truyền đạt kiến thức cho em trong quá trình học tập Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn chân

thành nhất tới thầy giáo Ths Đặng Thành Trung đã trực tiếp hướng dẫn em trong suốt

quá trình làm đồ án tốt nghiệp

Do thời gian và khả năng có hạn, tập đồ án này không thể tránh khỏi những thiếu sót,

em mong nhận được những lời nhận xét, góp ý của các thầy co và các bạn để em rút kinh

nghiệm và bổ xung kiến thức còn thiếu

Em xin trân trọng cảm ơn !

Trang 4

NHẬN XÉT (Giáo viên hướng dẫn) . . .

. . .

Hà Nội, ngày 9 tháng 1 năm 2014

Giáo viên hướng dẫn

Trang 5

NHẬN XÉT (Giáo viên phản biện) . . .

. . .

Hà Nội, ngày 9 tháng 1 năm 2014

Giáo viên phản biện

Trang 6

Mục lục PHẦN I: THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN 1

CHƯƠNG I: TÍNH TOÁN CÂN BẰNG CÔNG SUẤT, ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY 2

1.1. Chọn máy phát điện. 2

1.2. Tính toán cân bằng công suất 2

1.2.1. Phụ tải toàn nhà máy 3

1.2.2. Phụ tải tự dùng 3

1.2.3. Tính toán phụ tải ở các cấp điện áp 4

1.2.4. Công suất phát về hệ thống 4

CHƯƠNG II : TÍNH TOÁN CHỌN MÁY BIẾN ÁP 11

A. Phương án 1. 11

2.1.A. Phân bố công suất các cấp điện áp trong máy biến áp 11

2.1.A.1. MBA 2 cuộn dây trong sơ đồ bộ MF-MBA 11

2.1.A.2. MBA liên lạc 11

2.2.A. Chọn loại và công suất định mức của máy biến áp 12

2.2.A.1. MBA 2 cuộn dây trong sơ đồ bộ MF-MBA 12

2.2.A.2. MBA tự ngẫu 13

2.3.A. Tính toán tốn thất điện năng trong máy biến áp 16

2.3.A.1. Tính tổn thất điện năng trong MBA 2 cuộn dây. 17

2.3.A.2. Tính tổn thất điện năng trong MBA tự ngẫu. 17

B. Phương án 2: 19

2.1.B. MBA liên lạc 19

2.1.B.1. MBA 2 cuộn dây trong sơ đồ bộ MF-MBA 20

2.1.B.2. MBA tự ngẫu 21

2.2.B. Tính toán tốn thất điện năng trong máy biến áp 24

2.2.B.1. Tính tổn thất điện năng trong MBA 2 cuộn dây. 24

CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN KINH TẾ KỸ THUẬT, CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU 27

3.1. Lựa chọn sơ đồ thiết bị phân phối 27

3.1.1. Phương án 1 27

Trang 7

3.1.2. Phương án 2 28

3.2. Tính toán kinh tê, kỹ thuật. Chọn phương án tối ưu 28

3.2.1. Các chỉ tiêu kinh tế của phương án I 28

3.2.2. Các chỉ tiêu kinh tế của phương án II 30

3.3. So sánh chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật. Chọn phương án tối ưu 31

CHƯƠNG IV : TÍNH TOÁN DÒNG NGẮN MẠCH 33

4.1. Chọn điểm ngắn mạch 33

4.2. Lập sơ đồ thay thế 33

4.3. Tính toán ngắn mạch theo điểm 36

4.3.1. Điểm ngắn mạch N1 36

4.3.4. Điểm ngắn mạch N3’ 42

CHƯƠNG V: CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ DÂY DẪN 44

5.1. Tính toán dòng cưỡng bức các cấp điện áp 44

5.1.1. Cấp điện áp 220 kV 44

5.1.2. Cấp điện áp 110 kV 45

5.1.3. Cấp điện áp 10,5 kV 45

5.2. Chọn máy cắt và Dao cách ly 46

5.2.1. Chọn máy cắt 46

5.2.2. Chọn dao cách ly 47

5.3. Chọn thanh dẫn cứng đầu cực máy phát 47

5.3.1. Chọn loại và tiết diện. 48

5.3.2. Kiểm tra ổn định động khi ngắn mạch 49

5.3.3. Chọn sứ đỡ cho thanh dẫn cứng 51

5.4. Chọn thanh dẫn mềm 52

5.4.1. Chọn thanh góp cấp điện áp 220(kV) 53

Vậy dây dẫn đã chọn đảm bảo điều kiện ổn định nhiệt. 55

5.4.2. Chọn thanh góp cấp điện áp 110(kV) 55

5.5. Chọn cáp và kháng điện đường dây 58

Trang 8

5.5.1. Chọn cáp cho phụ tải điện áp máy phát 58

5.5.2. Chọn kháng điện đường dây 61

5.6. Chọn máy biến áp đo lường 65

5.6.1. Chọn máy biến dòng điện. 65

5.6.2. Chọn máy biến điện áp. 68

5.6.3. Hình vẽ sơ đồ nối các dụng cụ đo 71

CHƯƠNG VI: CHỌN SƠ ĐỒ VÀ CÁC THIẾT BỊ TỰ DÙNG 72

6.1. Sơ đồ tự dùng 72

6.2. Chọn các thiết bị điện và khí cụ cho tự dùng 73

6.2.1. Chọn máy biến áp 73

6.2.2. Chọn máy cắt 6,3(kV) 75

6.2.3. Tính toán ngắn mạch chọn Aptômat và cầu dao 76

PHẦN II 78

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MẠNG NEUTRON NHÂN TẠO 78

DỰ BÁO NGẮN HẠN PHỤ TẢI ĐIỆN MIỀN BẮC 78

TỔNG QUAN VỀ DỰ BÁO NGẮN HẠN PHỤ TẢI ĐIỆN 79

NGHIÊN CỨU MẠNG NEUTRON NHÂN TẠO 79

VÀ LẬP TRÌNH GUIDE TRONG MATLAB 79

1.1. TỔNG QUAN VỀ DỰ BÁO NGẮN HẠN PHỤ TẢI ĐIỆN 79

1.1.1. Giới thiệu về dự báo ngắn hạn phụ tải điện 79

1.1.2. Vai trò của dự báo ngắn hạn phụ tải điện trong công tác điều độ 79

1.1.3. Các yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến phụ tải ngày 80

1.1.4. Các phương pháp dự báo ngắn hạn phụ tải điện 81

1.2. GIỚI THIỆU MẠNG NEUTRON NHÂN TẠO 82

1.2.1. Lịch sử phát triển của mạng nơ ron nhân tạo 82

1.2.2. Mô hình một nơ ron nhân tạo 82

1.2.3. Phân loại mạng nơ ron nhân tạo 84

1.2.4. Kiến trúc mạng 85

1.2.5. Huấn luyện mạng Nơ ron 87

1.2.6. Ứng dụng của mạng nơ ron nhân tạo 88

1.3. GIỚI THIỆU VỀ MATLAB VÀ GUIDE 89

Trang 9

1.3.1. Giới thiệu về Matlab 89

1.3.2. Giới thiệu về Neural Network Toolbox 90

1.3.3. Giới thiệu về GUIDE 90

CHƯƠNG 2 91

MẠNG NƠRON MPL TRONG DỰ BÁO NGẮN HẠN PHỤ TẢI ĐIỆN 91

2.1. MÔ HÌNH MẠNG NƠ RON MLP 91

2.1.1. Phương pháp luận lựa chọn mạng Nơ ron 91

2.1.2. Cấu trúc mạng MLP 91

2.1.3. Huấn luyện mạng 92

3) So sánh bộ nhớ và tốc độ 92

DỰ BÁO NGẮN HẠN PHỤ TẢI ĐIỆN 92

2.2.1. Các thông số đầu vào và đầu ra cho mô hình 92

2.2.2. Ứng dụng chương trình Matlab để xây dựng mạng MLP 93

Chương 3 96

ỨNG DỤNG MẠNG MPL 96

DỰ BÁO NGẮN HẠN PHỤ TẢI ĐIỆN MIỀN BẮC 96

3.1. XÂY DỰNG PHẦN MỀM 96

3.1.1. Sơ đồ thuật toán 96

3.1.2. Xây dựng phần mềm 96

LÀ PHỤ TẢI 24H CỦA NGÀY CẦN DỰ BÁO 99

3.2.1. Các số liệu thu thập được 99

3.2.2. Xác định hàm kích hoạt 100

3.2.3. Xác định thuật toán 100

3.2.4. Kết quả dự báo với các thông số đã chọn 100

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 101

Trang 10

Bảng 1.1 Thông số kỹ thuật của máy phát nhiệt điện

Bảng1.2 Bảng biến thiên công suất các phụ tải nhà máy

Bảng 1.3 Tổng hợp phụ tải các cấp điện áp và công suất phát về hệ thống

Bảng 2.1 Phân công suất cho các cấp điện áp MBA tự ngẫu phương án I

Bảng 2.2 Thông số kỹ thuật MBA 2 cuộn dây B1,B2 phương án I

Bảng 2.3 Thông số kỹ thuật MBA 2 cuộn dây B5 phương án I

Bảng 2.4 Thông số kỹ thuật MBA tự ngẫu phương án I

Bảng 2.5 Phân công suất cho các cấp điện áp MBA tự ngẫu phương án II

Bảng 2.6 Thông số kỹ thuậtMBA 2 cuộn dây B1,B2 phương án II

Bảng 2.7 Thông số kỹ thuật MBA 2 cuộn dây B5 phương án II

Bảng 2.8 Thông số kỹ thuật MBA tự ngẫu phương án II

Bảng 2.9 Tổn thất MBA của 2 phương án

Hình 2.1 Sơ đồ nối điện phương án I

Hình 2.2 Sự cố hỏng 1MBA 2 dây quấn phương án I

Hình 2.3 Sự cố hỏng 1MBA tự ngẫu phương án I

Hình 2.4 Sơ đồ nối điện phương án II

Hình 2.5 Sự cố hỏng 1MBA 2 dây quấn phương án II

Hình 2.6 Sự cố hỏng 1MBA tự ngẫu tại thời điểm phụ tải trung cực đại P.A II

Hình 2.7 Sự cố hỏng 1MBA tự ngẫu tại thời điểm phụ tải trung cực tiểu P.A II

Chương 3

Trang 11

Bảng 3.1 Thống kê và tính toán vốn đầu tư MBA phương án I

Bảng 3.2 Thống kê và tính toán vốn đầu tư thiết bị phân phối phương án I

Bảng 3.3 Thống kê và tính toán vốn đầu tư MBA phương án II

Bảng 3.4 Thống kê và tính toán vốn đầu tư thiết bị phân phối phương án II

Bảng 3.5 Bảng tổng kết và so sánh vốn đầu tư và chi phí của 2 phương án

Hình 3.1 Sơ đồ thiết bị phân phối phương án I

Hình 3.2 Sơ đồ thiết bị phân phối phương án II

Chương 4

Bảng4.1 Kết quả tính toán các điểm ngắn mạch phương án I

Hình 4.1 Sơ đồ các điểm ngắn mạch phương án I

Hình 4.2 Sơ đồ thay thế tính toán nhà máy cho tính ngắn mạch phương án I

Hình 4.3 Sơ đồ thay thế đầy đủ số liệu phương án I

Hình 4.4 Sơ đồ tính toán ngắn mạch điểm N1

Chương 5:

Bảng 5.1 Dòng cưỡng bức các cấp điện áp phương án I

Bảng 5.2 Thông số kỹ thuật máy cắt phương án I

Bảng 5.3 Thông số kỹ thuật dao cách ly phương án I

Bảng 5.4 Thông số kỹ thuật của thanh dẫn cứng được chọn

Bảng 5.5 Thông số kỹ thuật của sứ đỡ được chọn

Bảng 5.6 Thông số kỹ thuật của thanh dẫn mềm 220kV được chọn

Bảng 5.7 Tính toán dòng ngắn mạch

Bảng 5.8 Tính toán xung lượng nhiệt thành phần chu kỳ

Bảng 5.9 Thông số kỹ thuật của thanh dẫn mềm 110kV được chọn

Bảng 5.10 Tính toán dòng ngắn mạch

Bảng 5.11 Tính toán xung lượng nhiệt thành phần chu kỳ

Bảng 5.12 Thông số cáp đường đơn phụ tải địa phương được chọn

Bảng 5.13 Thông số máy cắt cho cáp 1sau MBA phụ tải địa phương

Bảng 5.14 Thông số kỹ thuật BI cấp điện áp 10,5kV

Bảng 5.15 Thông số các cuộn dây của dụng cụ đo lường

Bảng 5.16 Thông số kỹ thuật BI cấp điện áp 110 kV

Bảng 5.17 Thông số kỹ thuật BI cấp điện áp 220 kV

Bảng 5.18 Thông số các dụng cụ phụ tải của BI

Trang 12

Bảng 5.19 Thông số kỹ thuậtBU cấp điện áp 110 kV

Bảng 5.20 Thông số kỹ thuật BU cấp điện áp 220 kV

Bảng 5.20 Thông số kỹ thuật của chống sét van được chọn

Hình 5.1 Mặt cắt thanh dẫn hình máng

Hình 5.2 Sứ đỡ thanh dẫn cứng

Hình 5.3 Sơ đồ cung cấp điện cho phụ tải địa phương

Hình 5.4 Sơ đồ nối các dụng cụ đo vào biến điện áp và biến dòng điện mạch máy

phát

Chương 6

Bảng 6.1 Thông số MBA tự dùng riêng 10,5/6,3kV

Bảng 6.2 Thông số MBA tự dùng chung 10,5/6,3kV

Bảng 6.8 Thông số cầu dao cấp 0,4kV

Hình 6.1 Sơ đồ nối điện tự dùng toàn nhà máy

PHẦN II Bảng 1.1 Bảng các hàm kích hoạt

Bảng 3.1 Sai số trung bình khi thay đổi các hàm kích hoạt

Bảng 3.2 Kết quả dự báo theo thuật toán đào tạo

Bảng 3.3 Kết quả dự báo 24h

Hình 1.1: Mô hình 1 Nơ ron nhân tạo

Hình 1.2 Phân loại mạng Nơ ron

Trang 13

Hình 2.3: Đồ thị quá trình huấn luyện mạng

Hình 2.4: Đầu ra của mạng Nơ ron sau khi huấn luyện mạng

Hình 3.1: Sơ đồ thuật toán

Hình 3.2: Giao diện phần mềm dự báo ngắn mạch phụ tải điện

Hình 3.3: Hình ảnh quá trình đào tạo của mạng MPL

Trang 14

DANH MỤC VIẾT TẮT

Trang 15

1

PHẦN I: THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN

Trang 16

Trang 17

1.2.1 Phụ tải toàn nhà máy

Với PTNMmax = n.PdmF = 5.100 = 500 MW; cosφ = 0,8

Phụ tải toàn nhà máy tại thời điểm từ 0 - 4h được xác định theo công thức (1-1) :

) ( 500 500 8 , 0 100

80)

4 0

dmF

t TNM TD

dmF

S n

S P

Trang 18

4

) ( 412 , 41 ) 125 5

500 6 , 0 4 , 0 (

85 , 0

100 5 100

8

) 4 0

70

cos

)%

4 0 ( )

4 0

90

cos

)%

4 0 ( )

4 0

c Phụ tải cấp điện áp máy phát

Với: PDPmax = 21 MW; cos  = 0,85

Trang 20

Công suất phát về hệ thống: Smax =170,966 MVA, Smin = 65,797 MVA.

1.3 Đề xuất các phương án nối dây

Có thể đưa ra một số nguyên tắc để đề xuất các phương án nối điện của nhà máy điện như sau:

1 Có hay không sử dụng thanh góp điện áp máy phát

Giả thiết phụ tải địa phương trích điện từ đầu cực 2 tổ máy phát, khi đó lượng công suất được phép rẽ nhánh từ đầu cực máy phát sẽ là:

% 15

% 88 , 9

% 100 125 2

706 , 24

2

% 100 max

Trang 21

- Hệ số có lợi: 220 110 0,5

220

C T C

U

- Lưới điện áp phía trung 110 kV, phía cao 220 kV đều là lưới có trung tính trực tiếp nối đất.

Vậy dùng 2 MBA tự ngẫu, có bộ điều chỉnh điện áp dưới tải làm liên lạc

3 Chọn số lượng bộ MF-MBA hai cuộn dây trên thanh góp điện áp phía trung

- Phụ tải cấp điện áp 110 kV có công suất: STmax = 174,419 MVA,

STmin = 139,535 MVA

Trang 22

- Công suất của các bộ MF–MBA hai dây quấn nối với phía trung áp có thể lớn hơn phụ tải cực tiểu ở cấp điện áp này.

- Tổn thất công suất và tổn thất điện năng trong các MBA ít . Khi phụ tải trung và cao áp thay đổi, có thể chỉ xảy ra sự phân bố lại công suất ở các cuộn thứ cấp của các máy biến áp tự ngẫu , lượng công suất phải tải qua 2 lần MBA nhỏ.

Nhược điểm :

- Khi sự cố một MBA tự ngẫu , không những mất công suất của máy phát nối vào nó, mà việc chuyển tải công suất thừa hoặc thiếu phía điện áp trung sẽ bị hạn chế

- Số lượng bộ MF-MBA ghép lên thanh góp phía cao lớn. Nên chi phí cho trang thiết bị lớn. Không có lợi về kinh tế

Phương án II:

B4

F2 F1

- Phương án 2 cũng có nhược điểm của phương án I.

- Khi một MBA tự ngẫu không làm việc lượng công suất thừa cần tải qua MBA tự ngẫu còn lại sẽ lớn có thể gây quá tải MBA và có thể gây ứ đọng công suất.

Trang 23

- Số lượng MBA và tổng công suất của các MBA lớn, số lượng máy cắt cao áp lớn, vốn đầu tư tăng.

- Tổn thất công suất và tổn thất điện năng trong các MBA lớn vì không những tổn thất không tải tăng lên do sử dụng nhiều MBA, mà lượng công suất thừa hoặc thiếu phía trung áp luôn phải qua hai lần MBA và làm tăng tổn thất đồng trong các MBA.

- Phương án này thường chỉ hợp lý khi công suất của các MFĐ không lớn trong khi điện áp phía cao lại rất lớn (400 – 500 kV ).

 Phương án IV :

Trang 24

Hình 1.10 Phương án IV

Đặc điểm:

- Phía trung có 1 bộ MF - MBA 2 cuộn dây nối lên thanh góp 110kV để cung cấp cho phụ tải cấp điện áp 110kV.

- Phía cao có 4 bộ MF - MBA 2 cuộn dây nối lên thanh góp 220kV và 2 máy biến áp tự ngẫu làm nhiệm vụ liên lạc giữa 2 cấp 220kV và 110 kV đồng thời cung cấp điện cho phụ tải địa phương .

- Tự dùng được lấy từ đầu cực máy phát .

Ưu điểm :

- Đảm bảo cung cấp điện liên tục cho các phụ tải ở các cấp điện áp .

- Khi sự cố một MBA tự ngẫu chỉ ảnh hưởng đến việc truyền tải công suất giữa hai cấp điện áp, các máy phát vẫn làm việc bình thường.

- Vận hành, sửa chữa, bảo dưỡng khó khăn, phức tạp .

- Số lượng MBA và tổng công suất của các MBA lớn, số lượng máy cắt cao áp lớn, vốn đầu tư lớn không có lợi về kinh tế khi thiết kế.

Trang 25

CHƯƠNG II : TÍNH TOÁN CHỌN MÁY BIẾN ÁP

Ở chương này ta sẽ tính toán và lựa chọn công suất cho các máy biến áp cho hai phương án đã được chọn, máy biến áp được chọn phải đảm bảo hoạt động an toàn trong điều kiện bình thường

và khi xảy ra sự cố nặng nề nhất.

A Phương án 1

Hình 2.1: Sơ đồ nối điện phương án 1

2.1.A Phân bố công suất các cấp điện áp trong máy biến áp

Việc phân bố công suất cho các máy biến áp được thực hiện theo nguyên tắc: Phân công suất cho máy biến áp trong sơ đồ bộ máy phát - máy biến áp hai cuộn dây là bằng phẳng trong suốt 24h, phần thừa còn lại do máy biến áp liên lạc đảm nhiệm trên cơ sở đảm bảo cân bằng công suất

S S S S

5

1 125 5

1 max

5 2

2.1.A.2 MBA liên lạc

Tổ máy phát điện F3, F4 cung cấp cho tự dùng, phụ tải địa phuơng, cấp điện áp máy phát, phần còn lại đưa lên thanh góp 110kV hoặc 220kV. Với phân bố công suất như trên, ta tính luồng công suất chảy qua các cấp điện áp của 2 máy biến áp tự ngẫu: (Áp dụng công thức 2.2-Tr22- Sách Thiết kế phần điện nhà máy điện và Trạm biến áp)

Trang 26

2.2.A Chọn loại và công suất định mức của máy biến áp

2.2.A.1 MBA 2 cuộn dây trong sơ đồ bộ MF-MBA

Máy biến áp 2 cuộn dây mang tải bằng phẳng nên không có nhu cầu điều chỉnh điện áp phía

hạ. Công suất định mức của MBA được chọn theo công thức sau:

(Áp dụng công thức 2.3-Tr23-Sách Thiết kế phần điện nhà máy điện và Trạm biến áp)

Giờ 0-4 4-6 6-8 8-10 10-12 12-14 14-16 16-18 18-20 20-22 22-24 Sct,MVA 20.695 20.695 11.974 11.974 20.695 20.695 20.695 20.695 29.416 11.974 11.974 Scc,MVA 25.335 25.335 34.056 35.292 56.409 85.012 83.777 82.541 45.218 62.66 63.895 Sch,MVA 46.03 46.03 46.03 47.266 77.104 105.707 104.472 103.236 74.634 74.634 75.869

Trang 27

SdmB  SdmF = 125 MVA Tra bảng 2.6 Sách Thiết kế phần điện trong nhà máy điện và trạm biến áp ta chọn máy biến

áp TДЦ-125000-242/10,5 có các thông số như bảng 2.2.

Bảng 2.2: Thông số kỹ thuật của máy biến áp hai cuộn dây B1,B2

Loại Sdm UCdm UHdm  P  P

UN% I0 % Máy (MVA) (kV) (kV) (kW) (kW)

- Máy biến áp B5 được ghép bộ với máy phát điện F5.:

Tương tự ta chọn MBA: TДЦ-125000-121/10,5 có thông số kỹ thuật như bảng 2.3:

Bảng 2.3: Thông số kỹ thuật của máy biến áp hai cuộn dây B5

2.2.A.2 MBA tự ngẫu

MBA tự ngẫu là loại MBA có điều chỉnh dưới tải bởi tất cả các phía của MBA mang tải không bằng phẳng nên sẽ có nhu cầu điều chỉnh điện áp tất cả các phía.

Công suất của MBA tự ngẫu dược xác định theo công suất tải lớn nhất trong suốt 24h của từng cuộn dây. Khi đó công suất của máy được chọn theo công thức:

MVA S

5 , 0

1

Trang 28

Bảng 2.4: Thông số kỹ thuật của máy biến áp tự ngẫu

Loại máy

Sdm (MVA)

Điện áp (kV) P

(kW)

P (kW)

I %

UN%

1 Kiểm tra quá tải của MBA:

a Kiểm tra quá tải bình thường:

Do các máy biến áp được chọn theo công suất định mức của máy phát nên không cần kiểm tra quá tải khi làm việc bình thường.

b Kiểm tra quá tải khi sự cố:

Sự cố 1: Giả sử hỏng bộ MF-MBA (F5-B5) bên trung tại thời điểm 18h - 20h phụ tải trung

.



 Máy biến áp không bị quá tải

+ Phân bố công suất qua các cấp điện áp của máy biến áp tự ngẫu khi xảy ra sự cố:

m UT

Kqt .SdmB = 1,4.0,5.250=175 > S  CH  104, 471

 Cuộn hạ không bị quá tải.

+ Lượng công suất thiếu của nhà máy phát vào hệ thống được tính theo công thức

Trang 31

2.3.A.1 Tính tổn thất điện năng trong MBA 2 cuộn dây

(Áp dụng công thức 2.29a -Sách Thiết kế phần điện nhà máy điện và trạm biến áp)

Công thức tính như sau: A=8760.

2 0

N dmB

T N H

C N

P P

MW kW

P

H T H C C

C

) ( 26 , 0 ) ( 260 5

, 0

260 260 520 2

1 2

, 0

260 260 520 2

1 2

Trang 32

) ( 780 520

5 , 0

260 260 2

1 2

250 1000

Cu H

Tổn hao sắt trong MBA tự ngẫu :  ATN Fe  8760  P0  8760.0,12 1051, 2( W )  M h

Tổn thất trong máy biến áp tự ngẫu :

Trang 33

B Phương án 2:

Hình 2.4: Sơ đồ nối điện phương án II

Công suất của các máy biến áp B1, B4, B5 được xác định theo (công thức 2.1-Tr21-Sách Thiết kế phần điện nhà máy điện và Trạm biến áp):

(Áp dụng công thức 2.2-Tr22-Sách Thiết kế phần điện nhà máy điện và Trạm biến áp)

1 ( ) ( ( ) 2 ) 2

1 ( ) ( ( ) ( ) ( )) 2

Trang 34

SCH( ) t : Công suất truyền qua phía hạ áp của máy biến áp tự ngẫu tại thời điểm t.

 Luồng công suất chảy qua các cấp điện áp của máy biến áp tự ngẫu tại thời điểm từ 0 - 4h được xác định như sau:

) ( 13 , 83 ) 588 , 115 07 , 179 78 , 102 (

2

1 ) ) ( ) ( (

2

1 )

) ( 1 , 37 ) 588 , 115 2 98 , 156 (

2

1 ) 2 ) ( (

2

1 )

) ( 03 , 46 1 , 37 13 , 83 ) ( ) ( )

Trang 35

- Máy biến áp B4, B5 được ghép bộ với máy phát điện F4, F5.:

Tương tự ta chọn MBA: TДЦ-125000-121/10,5 có thông số kỹ thuật như bảng 2.7:

2.1.B.2 MBA tự ngẫu

MBA tự ngẫu là loại MBA có điều chỉnh dưới tải tại tất cả các phía

Công suất của MBA tự ngẫu dược xác định theo công suất tải lớn nhất trong suốt 24h của từng cuộn dây. Khi đó công suất của máy được chọn theo công thức:

) ( 250 125 5 , 0

1

1 max

MVA S

Điện áp (kV) P

(kW)

P

(kW)

I %

UN%

1 Kiểm tra quá tải của MBA:

a Kiểm tra khi làm việc bình thường:

Do máy biến áp được chọn theo công suất định mức máy phát nên không cần kiểm tra quá tải.

b Kiểm tra khi có sự cố MBA:

Sự cố 1: Giả sử hỏng bộ MF-MBA (F4-B4) bên trung tại thời điểm 18h - 20h phụ tải

trung cực đại SUTmax = 174,42 MVA . Khi đó : SVHT = 65,797 MVA; SUC = 255,81 MVA; SUF = 22,235 MVA

Sbo = 115,588 MVA ;

TD

S = 44,235 MVA (Áp dụng công thức 2.11 -Sách Thiết kế phần điện nhà máy điện và TBA)

Trang 36

+ Điều kiện kiểm tra:

2

1 ) (

Trang 37

thua nt

S =S =Max{[ α.( SCH + |S CT|)] }= 0,5.( 93,353+ 56,756) = 75,055 (MVA)

Trang 38

N dmB

Trang 39

Ta có:

) (

T N H

C N

P P

MW kW

P

H T H C C

C

) ( 26 , 0 ) ( 260 5

, 0

260 260 520 2

1 2

, 0

260 260 520 2

1 2

5 , 0

260 260 2

1 2

250 1000

Cu H

Tổn hao sắt trong MBA tự ngẫu :  ATN Fe  8760  P0 8760.0,12 1051, 2( W )  M h

Tổng Tổn thất trong máy biến áp tự ngẫu :

Trang 40

Kết luận: So sánh 2 phương án về tổn thất điện năng ta thấy phương án 2 tổn thất điện năng

lớn hơn phương án 1 Tuy nhiên để lựa chọn ra phương án tối ưu thì ta phải tính toán kinh tế giữa 2 phương án ta sẽ làm ở chương 3

Định dạng
Số trang	144
Dung lượng	2,47 MB