Đồ án Hệ thống điện tran manh tuan

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

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA HỆ THỐNG ĐIỆN

Nhiệm vụ THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP

Họ tên sinh viên: Trần Mạnh Tuấn

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

Nhà máy điện kiểu: NĐNH gồm 4 tổ máy x 55 MW

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

1 Phụ tải cấp điện áp máy phát: Pmax = 10 MW, cos 

Gồm : 2 kép x 3MW x 3 km và 2 đơn x 2MW 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, cáp nhôm vỏ PVC với thiết diện nhỏ nhất 70mm2

 Phụ tải cấp điện áp trung 110 kV: Pmax= 80 MW, cos 

Gồm 1 kép x 80 MW Biến thiên phụ tải ghi trên bảng

 Phụ tải cấp điện áp cao 220 kV: Pmax= 50 MW, cos 

Gồm 1 đơn x 50 MW Biến thiên phụ tải ghi trên bảng

4 Nhà máy nối với hệ thống 220 kV bằng đường dây kép dài 50 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 X*HT = 1,2

5 Tự dùng :  = 8% , cos 

6 Công suất phát của toàn nhà máy ghi trên bảng

Bảng biến thiên công suất Giờ 0-4 4-6 6-8 8-10 10-12 12-14 14-16 16-18 18-20 20-22 22-24

Ngày giao nhiệm vụ: 13 tháng 10 năm 2014

Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 29 tháng 12 năm 2014

TS Trần Thanh Sơn Ths Đặng Thành Trung

Trang 2

GVHD: Th.s Đặng Thành Trung SVTH: Trần Mạnh Tuấn

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 nhiệt điện, gồm 4 tổ máy với công suất mỗi

tổ máy là 55MW, 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 50 Km

Phần II:Nghiên cứu ứng dụng mạng Neutron nhân tạo dự báo ngắn hạn phụ tải điện

miền Trung

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 cô 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 cô và các bạn để

em rút kinh nghiệm và bổ xung kiến thức còn thiếu

Em xin trân thành cảm ơn !

Hà Nội, ngày 15 tháng 10 năm 2014

Sinh viên

Trần Mạnh Tuấn

Trang 3

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

….…

Hà Nội, ngày tháng năm 2014

Giáo viên hướng dẫn

Trang 4

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

Giáo viên phản biện

Trang 5

MỤC LỤC

Phần I: Thiết kế phần điện trong nhà máy điện 1

Chương 1: Tính toán cân bằng công suất 1

1.1 Chọn máy phát điện 1

1.2 Tính toán cân bằng công suất 1

1.2.1 Phụ tải toàn nhà máy 1

1.2.2 Phụ tải tự dùng 2

1.2.3 Tính toán phụ tải ở các cấp điện áp 2

1.2.4 Công suất phát về hệ thống 3

1.3 Chọn phương án nối điện 6

1.3.1 Cơ sở chung đề xuất các phương án nối điện 6

1.3.2 Đề xuất các phương án nối điện 7

Chương 2: Tính toán chọn máy biến áp 11

A Phương án 1 11

2.1 Chọn máy biến áp 12

2.1.1 Phân bố công suất các cấp điện áp của máy biến áp 12

2.1.2 Chọn loại và công suất định mức cho máy biến áp 14

2.2 Tính toán tổn thất điện năng trong máy biến áp 18

2.2.1 Tổn thất điện năng trong máy biến áp 2 cuộn dây 18

2.2.2 Tổn thất điện năng trong máy biến áp liên lạc 18

B Phương án 2 21

2.3.1 Phân bố công suất các cấp điện áp của máy biến áp 22

2.3.2 Chọn loại và công suất định mức cho máy biến áp 22

2.4 Tính toán tổn thất điện năng trong máy biến áp 29

2.4.1 Tổn thất điện năng trong máy biến áp 2 cuộn dây 29

Trang 6

2.4.2 Tổn thất điện năng trong máy biến áp liên lạc 29

Chương 3: Tính toán kinh tế kỹ thuật, chọn phương án tối ưu 31

3.1 Các chỉ tiêu kinh tế cơ bản 31

3.1.1 Vốn đầu tư của thiết bị 31

3.1.2 Chi phí vận hành hàng năm 31

3.2 Chọn sơ đồ thiết bị phân phối 33

3.2.1 Phương án 1 33

3.3 Tính toán kinh tế, chọn phương án tối ưu 34

3.4 Chọn phương án tối ưu 36

Chương 4: Tính toán ngắn mạch 38

4.1 Chọn điểm ngắn mạch 38

4.2 Xác định điện kháng giữa các phần tử 39

4.3 Tính dòng ngắn mạch 41

4.3.1 Ngắn mạch tại điểm N1 41

Chương 5: Chọn khí cụ điện và dây dẫn 48

5.1 Dòng điện làm việc và dòng điện cưỡng bức 48

5.1.1 Cấp điện áp cao 220kv 48

5.1.2 Cấp điện áp trung 110kv 48

5.1.3 Cấp điện áp máy phát 10,5kv 49

5.2 Chọn máy cắt và dao cách ly 50

Trang 7

5.2.1 Chọn máy cắt điện 50

5.2.2 Chọn dao cách ly 51

5.3 Chọn thanh dẫn cứng đầu cực máy phát 52

5.3.1 Chọn loại và tiết diện thanh góp cứng 52

5.3.2 Kiểm tra ổn định động khi ngắn mạch 53

5.3.3 Kiểm tra ổn định động có xét đến dao động riêng 54

5.3.4 Chọn sứ đỡ 55

5.4 Chọn thanh góp, thanh dẫn mềm 56

5.4.1 Chọn tiết diện 56

5.4.2 Kiểm tra ổn định nhiệt 57

5.4.3 Kiểm tra điều kiện vầng quang 61

5.5 Chọn cáp và kháng điện đường dây 62

5.5.1 Chọn cáp cho phụ tải địa phương 62

5.5.2 Chọn kháng điện đường dây cho phụ tải địa phương 64

5.6 Chọn máy biến áp đo lường 69

5.6.1 Chọn máy biến áp BU 69

5.6.2 Chọn máy biến dòng BI 71

5.7 Chọn chống sét van 74

5.7.1 Chọn chống sét van cho thanh góp 74

5.7.2 Chọn chống sét van cho máy biến áp 74

Chương 6: Tính toán điện tự dùng 76

6.1 Sơ đồ cung cấp điện tự dùng 76

6.3 Chọn máy cắt và khí cụ điện 78

Phần II: Nghiên cứu ứng dụng mạng Neutron nhân tạo dự báo ngắn hạn phụ tải điện miền Trung 83

Chương 7: Tổng quan về dự báo ngắn hạn phụ tải điện 83

7.1 Tổng quan về dự báo ngắn hạn phụ tải điện 83

Trang 8

7.1.2 Vai trò của dự báo ngắn hạn phụ tải điện trong công tác điều độ 83

7.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến phụ tải ngày 84

7.1.4 Các phương pháp dự báo ngắn hạn phụ tải điện 85

7.2 Giới thiệu mạng Neutron nhân tạo 86

7.2.1 Lịch sử phát triển của mạng Neutron nhân tạo 86

7.2.2 Mô hình 1 Neutron nhân tạo 87

7.2.3 Phân loại mạng Neutron nhân tạo 88

7.2.4 Kiến trúc mạng 89

7.2.5 Huấn luyện mạng Neutron 91

7.2.6 Ứng dụng của mạng Neutron nhân tạo 93

7.3 Giới thiệu về MATLAB và GUIDE 94

7.3.1 Giới thiệu về Matlab 94

7.3.2 Giới thiệu về Neural Network Toolbox 95

7.3.3 Giới thiệu về Guide 95

Chương 8: Mạng Neutron MLP trong dự báo ngắn hạn phụ tải điện 97

8.1 Mô hình mạng Neutron MLP 97

8.1.1 Phương pháp luận lựa chọn mạng Neutron 97

8.1.2 Cấu trúc mạng MLP 97

8.1.3 Huấn luyện mạng 98

8.2 Xây dựng mô hình mạng MLP cho bài toán dự báo ngắn hạn phụ tải điện 99

8.2.1 Các thông số đầu vào và ra cho mô hình 99

8.2.2 Ưng dụng chương trình Matlab để xây dựng mạng MLP 99

Chương 9: Ứng dụng mạng MLP dự báo ngắn hạn phụ tải điện miền Trung 103

9.1 Xây dựng phần mềm103 9.1.1 Sơ đồ thuật toán 103

9.1.2 Xây dựng phần mềm 103 9.2 Mô hình dự báo phụ tải ngày107

Trang 9

9.2.1 Các số liệu thu thập được 107

9.2.2 Xác định hàm kích hoạt 108

9.2.3 Xác định thuật toán 108

9.2.4 Kết quả dự báo với các thông số đã chọn 109

Kết luận và kiến nghị 111

Phụ lục 112

Trang 10

DANH SÁCH BẢNG BIỂU, HÌNH VẼ Chương 1:

Bảng 1.1 Thông số kỹ thuật của máy phát nhiệt điện

Bảng 1.2 Bảng biến thiên công suất

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

Hình 1.1 Đồ thị phụ tải tổng hợp

Hình 1.2 Sơ đồ đi dây phương án 1

Chương 2:

Bảng 2.1 Bảng phân bố công suất cho máy biến áp liên lạc phương án 1

Bảng 2.2 Thông số kỹ thuật MBA 2 cuộn dây B4 và B3

Bảng 2.3 Thông số kỹ thuật MBA tự ngẫu

Bảng 2.4 Tổn thất điện năng từng cuộn dây MBA tự ngẫu phương án 1

Bảng 2.5 Bảng phân bố công suất cho MBA liên lạc phương án 2

Bảng 2.6 Thông số kỹ thuật MBA 2 cuộn dây B3 và B4

Bảng 2.8 Tổn thất điện năng từng cuộn dây MBA tự ngẫu phương án 2

Hình 2.A Sơ đồ đi dây phương án 1

Hình 2.1 Phân bố công suất MBATN sự cố 1, TH1

Hình 2.B Sơ đồ đi dây phương án 2

Trang 11

Bảng 5.2 Thông số các loại máy cắt

Bảng 5.3 Thông số các loại dao cách ly

Bảng 5.4 Thông số thanh dẫn hình máng

Bảng 5.5 Bảng thông số sứ

Bảng 5.6 Bảng thông số thanh góp mềm

Bảng 5.7 Bảng tính ngắn mạch tại N1 các thời điểm

Bảng 5.8 Bảng tính toán ngắn mạch tại N2 tại các thời điểm

Bảng 5.9 Bảng tổng hợp tính toán ngắn mạch tại các thời điểm

Bảng 5.10 Bảng chọn lại thông số thanh góp mềm cấp 220kV

Bảng 5.11 Bảng thông số kháng điện

Bảng 5.12 Thông số máy cắt cho đường dây phụ tải địa phương

Bảng 5.13 Thông số máy biến điện áp cấp 220kV và 110kV

Bảng 5.14 Bảng phụ tải máy biến áp

Trang 12

Bảng 5.15 Bảng thông số máy biến điện áp cấp 10,5kV

Bảng 5.16 Bảng thông số máy biến dòng cấp 220kV và 110kV

Bảng 5.17 Bảng công suất tiêu thụ của các cuộn dây dòng

Bảng 6.1 Thông số máy biến áp tự dùng cấp 6,3 kV

Bảng 6.2 Bảng thông số máy biến áp dự phòng

Bảng 6.3 Bảng thông số máy biến áp tự dùng cấp 0,4 kV

Bảng 6.4 Bảng thông số máy cắt tự dùng cấp điện áp máy phát

Hình 7.1 Mô hình một Nơ ron nhân tạo

Hình 7.2 Phân loại mạng nơron

Hình 7.3 Kiến trúc mạng Nơ ron một lớp

Trang 13

Hình 7.4 Kiến trúc mạng Nơ ron đa lớp

Hình 7.5 Kiến trúc truyền thẳng kinh điển

Hình 7.6 Kiến trúc mạng hồi quy

Hình 7.7 Ba dạng chính của luật học tham số

Chương 8:

Hình 8.1 Mạng Nơ ron một lớp ẩn

Hình 8.2 Đầu ra của mạng Nơ ron và tập học trước khi huấn luyện

Hình 8.3 Đồ thị quá trình huấn luyện mạng

Hình 8.4 Đầu ra của mạng Nơ ron sau khi huấn luyện xong

Chương 9:

Bảng 9.1 Bảng sai số trung bình khi thay đổi các hàm kích hoạt

Bảng 9.2 Bảng kết quả dự báo theo thuật toán đào tạo

Bảng 9.3 Bảng kết quả dự báo 24h

Hình 9.1 Sơ đồ thuật toán

Hình 9.2 Giao diện phần mềm dự báo ngắn hạn phụ tải điện

Hình 9.3 Hình ảnh quá trình đào tạo của mạng MLP

Trang 15

PHẦN I: THIẾT Ế PHẦN ĐIỆN TRONG NH MÁ ĐIỆN

CHƯƠNG 1: T NH TOÁN C N BẰNG C NG SUẤT, ĐỀ XUẤT CÁC

PHƯƠNG ÁN N I D 1.1 CHỌN MÁ PHÁT ĐIỆN

Căn cứ vào yêu cầu thiết kế cho nhà máy nhiệt điện ngưng hơi gồm 4 tổ máy, công suất mỗi tổ máy là 55 MW, tra phụ lục 1 trang 113 sách “Thiết kế phần điện nhà máy điện và trạm biến áp” PGS.TS Phạm Văn Hoà - ThS Phạm Ngọc Hùng, NXB

Khoa học và Kỹ thuật, 2007, ta chọn máy phát điện có các thông số ghi trên bảng sau:

thông số đã cho khác, ta tiến hành xây dựng đồ thị điện áp các cấp, công suất phát toàn

nhà máy, phụ tải tự dùng và công suất phát về hệ thống

Trang 16

STNM(t) - công suất phát của toàn nhà máy tại thời điểm t, (MVA)

P%(t) - phần trăm công suất phát toàn nhà máy tại thời điểm t

cos F - hệ số công suất định mức của MF, cos F = 0,8

 - lượng điện phần trăm tự dùng, TD%  8%

cos TD - hệ số công suất phụ tải tự dùng, cos TD  0,86

n - số tổ máy phát, n = 4

PdmF, SdmF - công suất tác dụng và công suất biểu kiến định mức của 1 tổ MF

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

Áp dụng công thức 1.2, phụ tải tự dùng từ 0 - 4h được tính như sau:

Trang 17

Công suất phụ tải ở các cấp điện áp được xác định theo công thức sau:

Trong đó:

S(t) - công suất phụ tải tại thời điểm t, (MVA)

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

Pmax - công suất tác dụng lớn nhất của phụ tải, (MW)

cos  - hệ số công suất của phụ tải

1.2.4 Công suất ph t về hệ thống

Theo nguyên tắc cân bằng công suất tại mọi thời điểm (công suất phát bằng công suất tiêu thụ) Công suất phát về hệ thống được xác định theo công thức tính toán sau:

Trong đó:

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

STNM (t) - công suất phát toàn nhà máy tại thời điểm t, (MVA)

SUF(t) - công suất phụ tải cấp điện áp máy phát tại thời điểm t, (MVA)

SUT(t) - công suất phụ tải cấp điện áp trung tại thời điểm t, (MVA)

SUC(t) - công suất phụ tải cấp điện áp cao tại thời điểm t, (MVA)

STD(t) - công suất phụ tải tự dùng tại thời điểm t, (MVA)

Áp dụng công thức 1.4, công suất phát về hệ thống tại thời điểm từ 0 – 4h được tính như sau:

SVHT(0-4) = 220 – (18,009 + 83,721 + 9,412 + 41,176) = 67,682 (MVA)

Tính toán tương tự cho các thời điểm khác ta có bảng tổng hợp phụ tải sau:

Trang 19

Đồ thị phụ tải tổng hợp như hình vẽ sau:

Phụ tải cấp điện áp máy phát: Smax = 11,765 MVA ; Smin = 8,235 MVA

Phụ tải cấp trung áp 110 kV: Smax = 93,023 MVA ; Smin = 74,418 MVA

Phụ tải cấp cao áp 220 kV: Smax = 58,824 MVA ; Smin = 41,176 MVA

Công suất phát về hệ thống: Smax = 108,461 MVA ; Smin = 67,682 MVA

Vậy nhà máy luôn phát công suất thừa về hệ thống, cung cấp đủ cho các phụ tải

các cấp điện áp

Trang 20

1.3 CHỌN PHƯƠNG ÁN N I D

1.3.1 Cơ sở chung đề xuất phương n nối điện

Chọn phương án nối điện chính là một trong những nhiệm vụ hết sức quan trọng trong thiết kế nhà máy điện Phương án nối điện phù hợp không chỉ đem lại lợi ích kinh tế lớn lao mà còn phải đáp ứng được các tiêu chuẩn kĩ thuật Căn cứ vào bảng 1.3, ta có nhận xét:

Trang 21

1.3.2 Đề xuất c c phương n nối điện

1.3.2.1 Phương n 1

220kV HT

- Phương án này gồm có hai bộ máy phát điện- máy biến áp 2 cuộn dây Mỗi

bộ lại nối lên một thanh góp điện áp cấp 220 kV và cấp 110 kV để cấp cho phụ tải từng cấp đó Ngoài ra còn có 2 máy biến áp tự ngẫu liên lạc có nhiệm vụ vừa phát công suất lên hệ thống, vừa truyền tải công suất thừa hay thiếu cho phía 110kV

- Phụ tải địa phương UF được cung cấp điện qua hai máy biến áp nối với máy phát F1 và F2

- Lượng công suất được cấp liên tục cho các phụ tải lúc bình thường, sự

cố

- Bố trí nguồn và tải cân đối

- Công suất truyền tải từ cao sang trung qua máy biến áp tự ngẫu nhỏ nên tổn thất công suất nhỏ

- Đảm bảo về mặt kỹ thuật, cung cấp điện liên tục, vận hành đơn giản

- Có một bộ máy phát điện - máy biến áp bên cao nên đắt tiền hơn

Trang 22

- Số lượng và chủng loại máy biến áp ít, các máy biến áp 110kV có giá thành

hạ hơn giá máy biến áp 220kV

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

- Tổn thất công suất trong máy biến áp tự ngẫu nhỏ khi làm việc ở chế độ truyền công suất từ trung và hạ sang cao

- Công suất truyền qua máy biến áp tự ngẫu B1 lớn khi sự cố máy biến áp tự ngẫu B2

Trang 23

- Số lượng và chủng loại máy biến áp ít nên vận hành đơn giản, linh hoạt đảm

bảo cung cấp điện liên tục

- Các MBA bố trí hết bên cao lên giá thành thiết bị cao không kinh tế

- Có sự cố thì cuộn trung của MBATN sẽ quá tải, gây tổn thất lớn

- Máy biến áp chọn công suất lớn vì phía trung chỉ tải đến công suất tính toán

Trang 24

- Đảm bảo cung cấp điện liên tục

- Chế độ làm việc bình thường công suất truyền từ phía cao sang trung và hạ nên giảm được tổn thất trong máy biến tự ngẫu

- Sử dụng nhiều máy biến áp, nên giá thành cao, tổn thất lớn và vận hành phức tạp

ết luận: Qua 4 phương án đã được đưa ra ở trên ta có nhận xét rằng 2 phương án 1

và 2 là đơn giản và kinh tế hơn so với các phương án còn lại Hơn nữa nó vẫn đảm bảo các chỉ tiêu về kĩ thuật Do đó ta giữ lại 2 phương án đó để tính toán chi tiết và so sánh

Trang 25

CHƯƠNG 2: T NH TOÁN CHỌN MÁ BIẾN ÁP

Máy biến áp lực cũng như máy phát điện là thiết bị chính trong hệ thống điện, dùng để biến đổi điện năng từ cấp điện áp này sang cấp điện áp khác phục vụ cho việc

truyền tải và phân phối điện năng

Thường điện năng từ nhà máy điện đến các hộ tiêu thụ phải qua 3-4 lần biến

áp Do vậy tổng công suất của các máy biến áp cũng phải lớn hơn tổng công suất phát của các máy phát trong nhà máy điện 3-4 lần Vì vậy việc chọn máy biến áp không chỉ đảm bảo yêu cầu kĩ thuật mà còn phải kính tế, do đó ta phải đi tiến hành chọn máy biến áp

A PHƯƠNG ÁN 1

220kV HT

Trang 26

2.1 CHỌN MÁ BIẾN ÁP

2.1.1 Phân bố công suất của c c cấp điện p của MBA

2.1.1.1 M y biến p 2 cuộn dây trong sơ đồ bộ MFĐ-MBA hai cuộn dây

Các bộ MF - MBA vận hành với phụ tải bằng phẳng trong suốt 24h Khi đó công suất tải qua máy biến áp của mỗi bộ được tính như sau :

Sbo - công suất tải qua MBA của mỗi bộ MF - MBA hai cuộn dây, (MVA)

SdmF : công suất của một tổ máy phát, (MVA)

n - số tổ máy của nhà máy thiết kế, n = 4.

ax

m

TD

s - công suất tự dùng cực đại của nhà máy, (MVA)

Áp dụng công thức 2.1, công suất tải qua MBA của mỗi bộ được tính như sau:

SUC(t), SUT(t) – công suất phụ tải điện áp cao, trung tại thời điểm t, (MVA)

SVHT(t) – công suất về hệ thống tại thời điểm t, (MVA)

Áp dụng công thức 2.2, ta có kết quả ở bảng sau:

Trang 28

2.1.2 Chọn loại và công suất định mức cho MBA

2.1.2.1 M y biến p 2 cuộn dây trong sơ đồ bộ MF - MBA hai cuộn dây

Chọn MBA 2 cuộn dây không có điều chính dưới tải MBA này mang tải bằng phằng nên không có nhu cầu điều chỉnh điện áp phía hạ.Như vậy chỉ cần điều chỉnh điện áp phía cao áp trực tiếp bằng tự động điều chỉnh kích từ (TDK) của máy phát

Công suất định mức của MBA 2 cuộn dây được xác định theo công thức:

dmB dmF

Trong đó:

SdmB : công suất định mức máy biến áp, (MVA)

SdmF : công suất định mức máy phát, (MVA)

Có SdmF = 68,75 MVA, áp dụng công thức 2.3, tra “Bảng 2.5 Thiết kế phần điện nhà máy điện và trạm biến áp PGS.TS Phạm Văn Hòa & Th.s Phạm Ngọc Hùng”

ta chọn MBA:

Loại

MBA

SđmMVA

ĐA cuộn dây, (kV) Tổn thất, (kW)

Chọn loại MBA tự ngẫu có điều chỉnh dưới tải

Công suất định mức của MBA tự ngẫu được xác định theo công thức:

Trang 29

2.1.2.3 iểm tra điều kiện qu tải

- Đối với máy biến áp hai cuộn dây trong sơ đồ bộ MPĐ-MBA không cần kiểm tra quá tải, bởi một trong hai phần tử máy phát hay máy biến áp bị sự cố thì cả bộ ngừng làm việc, không thể xảy ra hiện tượng làm việc trong điều kiện sự cố

- Đối với MBA TN: Ta xét các trường hợp sự cố như sau:

a TH1: Hỏng 1 bộ MF-MBA 2 cuộn dây bên trung khi phụ tải trung c c đại

Tại thời điểm từ 16 - 18h phụ tải phía trung đạt giá trị cực đại ta có:

Thỏa mãn điều kiện quá tải

Phân bố lại công suất tại thời điểm sự cố:

Trang 30

220kV HT

Vậy thỏa mãn điều kiện

Xác định công suất thiếu phát về hệ thống:

2 96,806 52,941 2.11, 239 63,634 63,635 100(MVA)

HT DP

S

Vậy hệ thống đã bù đủ công suất thiếu

b TH2: Hỏng 1 m y biến p liên lạc khi phụ tải trung c c đại

Kiểm tra điều kiện quá tải:

max .

Trang 31

Phân bố lại công suất thời điểm sự cố:

UT thua CH

Kiểm tra lại điều kiện quá tải:

ax

51,869 0,5.1, 4.160 112( )

Vậy hệ thống đã bù đủ công suất

ết luận: Qua phân tích và tính toán ta thấy máy biến áp đã chọn đạt yêu cầu

Trang 32

2.2 T NH TOÁN TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MÁ BIẾN ÁP

2.2.1 Tổn thất điện năng trong m y biến p 2 cuộn dây B3 và B4

Do bộ MF – MBA 2 cuộn dây làm việc với phụ tải bằng phẳng trong suốt cả năm nên tổn thất điện năng được xác định theo công thức:

28760

 Po - tổn thất công suất không tải trong máy biến áp, (MW)

 PN - tổn thất công suất ngắn mạch của máy biến áp, ( MW)

SđmB - công suất định mức của máy biến áp, (MVA)

Sbo - công suất truyền tải qua bộ MF-MBA 2 cuộn dây, (MVA)

Áp dụng công thức 2.5, tổn thất điện năng trong 2 máy biến áp 2 cuộn dây được tính như sau:

2.2.2 Tổn thất điện năng trong m y biến p liên lạc B1 và B2

Do MBA mang tải theo đồ thị phụ tải ngày đặc trưng cho toàn năm nên tổn thất điện năng được xác định theo công thức sau:

240.8760 365

Trang 36

2.3 CHỌN MÁ BIẾN ÁP

2.3.1 Phân bố công suất c c cấp điện p của MBA

2.3.1.1 M y biến p 2 cuộn dây trong sơ đồ bộ MFĐ-MBA hai cuộn dây

Tính toán tương tự như phương án 1, ta có:

SUC(t), SUT(t) – công suất phụ tải điện áp cao, trung tại thời điểm t, (MVA)

SVHT(t) – công suất về hệ thống tại thời điểm t, (MVA)

Áp dụng công thức 2.7, ta có kết quả ở bảng sau:

Trang 38

2.3.2 Chọn loại và công suất cho m y biến p

2.3.2.1 M y biến p 2 cuộn dây trong sơ đồ bộ MF - MBA hai cuộn dây

Tương tự như phương án 1, áp dụng công thức 2.3, tra “Bảng 2.5 Thiết kế phần điện nhà máy điện và trạm biến áp PGS.TS Phạm Văn Hòa & Th.s Phạm Ngọc Hùng”

ta chọn MBA:

Loại

MBA

SđmMVA

ĐA cuộn dây, kV Tổn thất, kW

Chọn loại MBA tự ngẫu có điều chỉnh dưới tải

1

2.3.2.3 iểm tra điều kiện qu tải

- Đối với máy biến áp hai cuộn dây trong sơ đồ bộ MPĐ-MBA không cần kiểm tra quá tải, bởi một trong hai phần tử máy phát hay máy biến áp bị sự cố thì cả bộ ngừng làm việc, không thể xảy ra hiện tượng làm việc trong điều kiện sự cố

- Đối với MBA TN: Ta xét các trường hợp sự cố như sau:

a TH1: Hỏng 1 bộ bên trung khi phụ tải trung c c đại (B4)

Tại thời điểm từ 16 - 18h phụ tải phía trung đạt giá trị cực đại ta có:

Trang 39

Trang 40

ax

57,751 0,5.1, 4.160 112( )

ax maxm

HT DP

CS

Vậy hệ thống đã bù đủ công suất

b TH2: Hỏng một m y biến p t ngẫu khi phụ tải trung c c đại

Kiểm tra điều kiện quá tải:

Định dạng
Số trang	156
Dung lượng	4,45 MB