Đồ án tốt nghiệp đặng anh tú d5h3

TẬP ĐOÀN ĐIỆN LỰC VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA HỆ THỐNG ĐIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN, TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH VÀ MÔ PHỎNG SỰ LÀM VIỆC CỦA RƠLE KHOẢNG

Trang 1

TẬP ĐOÀN ĐIỆN LỰC VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA HỆ THỐNG ĐIỆN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN, TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH

VÀ MÔ PHỎNG SỰ LÀM VIỆC CỦA RƠLE KHOẢNG CÁCH BẲNG

POWERWORLD

Giảng viên hướng dẫn : TS NGUYỄN ĐĂNG TOẢN

Sinh viên thực hiện: ĐẶNG ANH TÖ

Trang 2

LỜI NÓI ĐẦU

Trong quá trình công nghiệp hoá và hiện đại hoá thì ngành năng lượng là một ngành công nghiệp quan trọng, nhu cầu sử dụng năng lượng ngày càng một cao do vậy luôn được ưu tiên phát triển hàng đầu Năng lượng, theo cách nhìn tổng quát là rất rộng lớn, là vô tận

Tuy nhiên, nguồn năng lượng mà con người có thể khai thác phổ biến hiện nay đang càng trở nên khan hiếm và trở thành một vấn đề lớn trên thế giới và nhà máy điện là một phần không thể thiếu được của ngành năng lượng Cùng với sự phát triển của ngành năng lượng việc xây dựng các nhà máy điện và hoà vào hệ thống điện sẽ nâng cao tính bảo đảm cung cấp điện liên tục cho các hộ tiêu thụ điện vì chúng hỗ trợ cho nhau khi có sự cố một nhà máy nào đó, nâng cao chất lượng điện năng, công suất truyền tải, giảm tổn thất điện năng, ổn định cao trong hệ thống và đáp ứng các yêu cầu về chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật đề ra của ngành năng lượng

Sau khi kết thúc bốn năm học của ngành hệ thống điện, em được giao nhiệm vụ thiết kế đồ án tốt nghiệp gồm 2 phần:

Phần 1: Thiết kế phần điện nhà máy Nhiệt Điện

Phần 2: Tính toán ổn định và mô phỏng sự làm việc của rơle khoảng cách bằng Powerworld

Về sơ lược em cũng hiểu biết được sâu hơn kiến thức về phần điện trong nhà máy nhiệt điện hiện nay và sự hiểu biết về phần mềm power world tính toán ổn định cho nhà máy nhiệt điện Và đó cũng là sự trang bị kiến thức rất hữu ích cho công việc của em sau khi ra trường

Hà nội, ngày 05 tháng 01 năm 2015

Sinh viên thực hiện

Đặng Anh Tú

Trang 3

LỜI CẢM ƠN

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong khoa hệ thống điện đặc biệt là thầy TS.Nguyễn Đăng Toản đã hướng dẫn em rất nhiệt tình và trang bị cho em một lượng kiến thức sâu rộng về bộ môn nhà máy điện và ổn định trong hệ thống điện để em hoàn thành tốt bản đồ án tốt nghiệp này Thiết kế nhà máy điện là một mảng đề tài rất lớn và đặc trưng của nghành điện nói chung và khoa hệ thống điện nói riêng đòi hỏi nhiều về trình độ chuyên môn, do vậy trong quá trình thiết kế em cũng có sự giúp đỡ

và phối hợp rất tốt với bạn bè trong nhóm đồ án

Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn và bầy tỏ lòng biết ơn các thầy cô đã tận tình giảng dạy và giúp đỡ em trong những năm học vừa qua

Trang 4

Trường Đại học Điện lực CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA HỆ THỐNG ĐIỆN Độc lập –Tự do-Hạnh phúc

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP

Họ và tên: Đặng Anh Tú

Lớp: Đ5-H3 Ngành: Hệ thống điện

Giáo viên hướng dẫn: TS.Nguyễn Đăng Toản

PHẦN I: THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN

Nhà máy điện kiểu: NĐNH gồm 4 tổ máy × 100 MW

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

1 phụ tải cấp điện áp máy phát:

Không có phụ tải cấp điện áp máy phát

2 Phụ tải cấp điện áp trung 110kV:

Gồm 1 đơn × 100 MW ghi trong bảng ( tính theo phần trăm Pmax ) Nhà máy nối với

hệ thống 220kV bằng hai lộ đường dây, chiều dài mỗi lộ: 100km Công suất hệ

thống ( không kể nhà máy đang thiết kế): 6000 MVA Công suất dự phòng của hệ thống là 200 MVA; Công suất ngắn mạch tính đến thanh góp phía hệ thống SN =

2000 MVA

Trang 5

a, Tính toán cân bằng công suất

b,Vạch 2 sơ đồ nối điện chính

c,Tính toán kinh tế, kỹ thuật chọn phương án tôi ưu

d, Tính toán ngắn mạch và lựa chọn thiết bị

e, Các bản vẽ: Sơ đồ nối điện chính, sơ đồ mặt bằng, mặt cắt

Phần II: Tính toán ổn định cho nhà máy điện vừa thiết kế với các thông số động cho trước/ hoặc mô phỏng sự làm việc của rơle khoảng cách bằng Powerworld

7 Nhiệm vụ

g, Tìm hiểu chương trình phân tích lưới điện trong mô phỏng hệ thống điện

h, Nhập số liệu động, kiểm tra sự đúng đắn của các thông số

i, Chạy chương trình nghiên cứu các dạng sự cố cho trước

j, Vẽ ra các đường đặc tính góc công suất theo thời gian, đặc tính công suất, điện áp các nút trong hệ thống tương ứng với các trường hợp trên

k, Đề xuất các phương án nâng cao ổn định

l, Các bản vẽ minh họa kèm theo

Trang 6

Ngày giao nhiệm vụ thiết kế

Ngày hoàn thành nhiệm vụ thiết kế

Hà Nội ,ngày tháng năm Trưởng khoa Giáo viên hướng dẫn

Nguyễn Đăng Toản

Trang 7

NHẬN XÉT CỦA GIẢO VIÊN HƯỚNG DẪN

Hà Nội, ngày tháng năm 2015

Ký tên

Trang 8

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

Trang 9

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN

NHẬN XÉT CỦA GIẢO VIÊN HƯỚNG DẪN

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 TÍNH TOÁN PHỤ TẢI, CÂN BẰNG CÔNG SUẤT VÀ ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY 1

1.1 LỰA CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN 1

1.2 TÍNH TOÁN PHỤ TẢI 1

1.2.1 Phụ tải cấp điện áp máy phát 1

1.2.2 Phụ tải toàn nhà máy 1

1.2.3 Phụ tải tự dùng 2

1.2.4 Tính toán phụ tải ở các cấp điện áp 3

1.2.5 Công suất phát về hệ thống 4

1.3 ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI ĐIỆN CHÍNH 6

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

1.3.2 Đề xuất các phương án nối điện 7

1.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 10

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP 11

2.1 PHƯƠNG ÁN 1 11

2.1.1 Tính toán lựa chọn máy biến áp hai cuộn dây 11

2.1.2 MBA liên lạc 12

2.1.3 Kiểm tra máy biến áp 14

Trang 10

2.1.4 Tính toán tổn thất điện năng trong máy biến áp 19

2.2 PHƯƠNG ÁN 2 21

2.2.1 Tính toán lựa chọn máy biến áp hai đường dây 21

2.2.2 MBA liên lạc 22

2.2.3 Kiểm tra điều kiện quá tải 24

2.2.4 Tính toán tổn thất điện năng trong máy biến áp tự ngẫu 28

2.3 NHẬN XÉT CHƯƠNG 30

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 32

3.2 CHỌN SƠ ĐỒ THIẾT BỊ PHÂN PHỐI 32

3.2.1 Phụ tải cấp điện áp cao áp 220kV 32

3.2.2 Phụ tải cấp điện áp trung áp 110kV 32

3.2.3 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

Trang 11

4.2.1 Chọn các đại lượng cơ bản: 39

4.2.2 Xác định trị số các phần tử trên sơ đồ thay thế 40

4.3 TÍNH DÕNG NGẮN MẠCH 41

4.3.1 Ngắn mạch tại điểm N1 41

4.4 NHẬN XÉT CHƯƠNG 49

CHƯƠNG 5 LỰA CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN 50

5.1 TÍNH TOÁN DÕNG LÀM VIỆC VÀ DÕNG ĐIỆN CƯỠNG BỨC 50

5.1.1 Các mạch phía cao áp 220kV 50

5.1.2 Các mạch phía trung áp 110kV 51

5.1.3 Các mạch phía 10,5 kV 53

5.2 CHỌN MÁY CẮT VÀ DAO CÁCH LY 53

5.2.1 Chọn máy cắt 53

5.2.2 Chọn dao cách ly 54

5.3 CHỌN THANH CỨNG ĐẦU CỰC MÁY PHÁT 55

5.3.1 Chọn loại và tiết diện thanh dẫn cứng 55

5.3.2 Kiểm tra ổn đinh động 57

5.3.3 Sứ đỡ thanh dẫn cứng 59

5.4 CHỌN THANH GÓP MỀM 61

5.4.1 Chọn tiết diện dây dẫn và thanh góp mềm 61

5.4.2 Kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt khi ngắn mạch 61

5.4.3 Kiểm tra điều kiện vầng quang: 66

Trang 12

5.5 CHỌN MÁY BIẾN ÁP ĐO LƯỜNG 67

5.5.1 Chọn máy biến áp 67

5.5.2 Chọn máy biến dòng BI 70

5.6 CHỌN CHỐNG SÉT VAN (CSV) 74

5.6.1 Chọn chống sét van cho thanh góp 74

5.6.2 Chọn chống sét van cho máy biến áp 74

CHƯƠNG 6 TÍNH TOÁN TỰ DÙNG KHÁNG ĐIỆN 76

6.1 SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN TỰ DÙNG 76

6.1.1 Cấp điện áp 6,3kV 77

6.1.2 Cấp điện áp 0,4kV 77

6.2 CHỌN MÁY BIẾN ÁP 77

6.2.1 Máy biến áp cấp 6,3kV 77

6.2.2 Máy biến áp cấp 0,4kV 78

6.3 CHỌN MÁY CẮT VÀ KHÍ CỤ ĐIỆN 79

6.3.1 Chọn MC tự dùng cấp điện áp MPĐ 79

6.3.2 Chọn MC tự dùng cấp 6,3kV 80

6.3.3 Chọn Aptomat và khí cụ phía hạ áp 0,4kV 82

CHƯƠNG 7 MÔ PHỎNG SỰ LÀM VIỆC CỦA RƠ LE KHOẢNG CÁCH 84 7.1 TRÌNH BÀY VỀ RƠ LE KHOẢNG CÁCH 84

7.1.1 Khái niệm chung về rơle khoảng cách 84

7.2 PHẦN MỀM POWER WORLD 85

7.2.1 Giới thiệu các chức năng 85

7.2.2 Tạo một case mới 86

Trang 13

7.3 CÀI ĐẶT THÔNG SỐ 87

7.3.1 Tính toán thống số 87

7.3.2 Cài đặt thống số rơle ZQLIN1 88

CHƯƠNG 8 MÔ PHỎNG ĐỘNG BẲNG POWERWORLD 90

8.1 TÌM HIỂU CHUNG VỀ ỔN ĐỊNH 90

8.1.1 Định Nghĩa 90

8.1.2 Ổn định quá độ 91

8.2 ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN NÂNG CAO ỔN ĐỊNH 93

8.2.1 Các yếu tố ảnh hưởng tới ổn định quá độ 93

8.2.2 Các biện pháp nâng cao ổn định 93

8.3 MÔ PHỎNG KHI CHỈ CÓ THÔNG SỐ CỦA MÁY PHÁT ĐIỆN 95

8.3.1 Khi ngắn mạch thoáng qua trên thanh góp 220 kV 96

8.3.2 Khi ngắn mạch thoáng qua ở giữa đường dây 99

8.4 MÔ PHỎNG KHI CÓ KÍCH TỪ 101

8.4.1 Khi ngắn mạch thoáng qua trên thanh góp 220 kV 101

8.5 MÔ PHỎNG KHI CÓ KÍCH TỪ VÀ BỘ ỔN ĐỊNH CÔNG SUẤT PSS103 8.5.1 Khi ngắn mạch thoáng qua trên thanh góp 220 Kv 103

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 107

Trang 14

DANH MỤC CÁC BẢNG, SƠ ĐỒ, HÌNH

Hình vẽ 1-1: Đồ thị phụ tải toàn nhà máy 2

Hình vẽ 1-2: Đồ thị phụ tải tự dùng 3

Hình vẽ 1-3: Đồ thị phụ tải trung áp và cao áp 4

Hình vẽ 1-4: Đồ thị phụ tải tổng hợp 5

Hình vẽ 1-5: Phương án 1 7

Hình vẽ 2-2: Hỏng 1 bộ bên trung khi phụ tải trung cực đại 14

Hình vẽ 2-3: Hỏng 1 máy biến áp liên lạc tại phụ tải trung cực đại 16

Hình vẽ 2-4: Hỏng 1 máy biến áp liên lạc tại phụ tải trung cực tiểu(B2) 17

Hình vẽ 2-6: Hỏng 1 bộ bên trung khi phụ tải trung cực đại(B4) 24

Hình vẽ 2-7: Hỏng 1 máy biến áp liên lạc tại phụ tải trung cực đại(B2) 26

Hình vẽ 2-8: Hỏng một máy biến áp tự ngẫu khi phụ tải trung cực tiểu 27

Hình vẽ 3-1: Sơ đồ phụ tải phương án 1 33

Hình vẽ 3-2: Sơ đồ phụ tải phương án 2 33

Hình Vẽ 4-1: Chọn điểm ngắn mạch 39

Hình Vẽ 4-2: Ngắn mạch tại N-1 41

Hình Vẽ 4-3: Sơ đồ biến đổi tương đương 42

Hình Vẽ 4-4: Sơ đồ rút gọn 42

Hình Vẽ 4-5: Ngắn mạch tại N2 43

Hình Vẽ 4-6: Biến đổi nguồn tương đương 44

Trang 15

Hình Vẽ 4-8: Ngắn mạch tại điểm N3 45

Hình Vẽ 4-9: Biến đổi tương đương 46

Hình Vẽ 4-11: Ngắnn mạch tại N4 47

Hình Vẽ 5-1: Sơ đồ thiết bị phân phối 50

Hình Vẽ 5-2: Hình thanh dẫn cứng hình máng 57

Hình vẽ 5-3: Chọn sứ đỡ thanh dẫn cứng 60

Hình Vẽ 5-4: Sơ đồ thay thế ngắn mạch tại N1 62

Hình Vẽ 5-5: Sơ đồ thay thế ngắn mạch tại N2 64

Hình vẽ 5-6: Sơ đồ nối các dụng cụ đo vào biến điện áp và biến dòng điện mạch MPĐ 73

Hình vẽ 6-1:Sơ đồ nối điện tự dùng nhà máy nhiệt điện 76

Hình vẽ 6-2: Ngắn mạch tại N4 và N7 80

Hình vẽ 6-3: Ngắn mạch tại điểm N8 82

Hình vẽ 7-1: Đặc tính thời gian nhiều cấp của bảo vệ khoảng cách 85

Hình vẽ 7-2: Sơ đồ toàn nhà máy nhiệt điện trên phần mềm PowerWorld 87

Hình vẽ 7-3: Biểu thị bảng cài đặt thống số rơle ZQLIN1 88

Hình vẽ 7-4: Biều đồ vùng bảo vệ khoảng cách của rơle ZQLIN1 89

Hình vẽ 8-1: Sơ đồ ổn định hệ thống điện 90

Hình vẽ 8-2: Biểu thị loại ngắn mạch và thời gian ngắn mạch trên TG 220kV 96

Hình vẽ 8-3: Cách chọn dạng đồ thị 97

Hình vẽ 8-4: Góc rotor của MPĐ1 khi NM trên TG trong 0,2s và chưa có kích từ 97

Hình vẽ 8-5: Góc rotor của MPĐ1 khi NM trên TG trong 0,3s và chưa có kích từ, PSS 98

Trang 16

Hình vẽ 8-6: Biểu thị loại ngắn mạch và thời gian ngắn mạch ở giữa đường

dây 99

Hình vẽ 8-7: Góc rotor của MPĐ1 khi NM ở giữa đường dây với thời gian NM 0,2s và khi chưa có kích từ, PSS 100

Hình vẽ 8-8: Góc rotor của MPĐ1 khi NM ở giữa đường dây với thời gian NM 0,3s và khi chưa có kích từ, PSS 101

Hình vẽ 8-9: Góc rotor của MPĐ1 khi NM trên TG với thời gian NM 0,2s và khi có kích từ 102

Hình vẽ 8-10: Góc rotor của MPĐ1 khi NM ở giữa đường dây với thời gian NM 0,2s và khi có kích từ 103

Hình vẽ 8-11: Góc rotor của MPĐ1 khi NM trên TG trong 0,2s và có kích từ, PSS 104

Hình vẽ 8-12: Góc rotor của MPĐ1 khi NM ở giữa đường dây với thời gian NM 0,2s và khi có kích từ, PSS 105

Bảng 1-1: Thông số máy phát điện 1

Bảng1-2: Bảng tính toán phụ tải nhà máy 2

Bảng 1-3: Bảng tính toán phụ tải tự dùng 2

Bảng 1-4: Bảng tính toán phụ tải tự dùng 4

Bảng 1-5: Tính toán công suất phát về hệ thống 5

Bảng 2-1: Thông số MBA 2 cuộn dây B3 và B4 12

Bảng 2-2: Bảng phân bố công suất cao, trung, hạ trong máy biến áp tự ngẫu 13

Bảng 2-3: Thông số máy biến áp tự ngẫu ATдцTH 250 14

Bảng 2-4: Tính toán tổn thất công suất tác dụng tại thời điểm t 20

Bảng 2-5: Thông số MBA 2 cuộn dây B3 và B4 22

Bảng 2-6: Bảng phân bố công suất cao, trung, hạ trong máy biến áp tự ngẫu 23

Trang 17

Bảng 2-7: Thông số máy biến áp tự ngẫu ATдцTH 250 24

Bảng 2-8: Tính toán tổn thất công suất tác dụng tại thời điểm t 30

Bảng 3-1: Giá một mạch MC các cấp 31

Bảng 3-2: Tổng kết 2 phương án 36

Bảng 4-1: Bảng kết quả tính toán ngắn mạch cho phương án 2: 48

Bảng 5-1: Bảng tổng kết các cấp điện áp 53

Bảng 5-2: Lựa chọn máy cắt 54

Bảng 5-3: Lựa chọn dao cách ly 55

Bảng 5-4: Thanh dẫn cứng hình máng 56

Bảng 5-5: Thông số sứ đỡ 60

Bảng 5-6: Chọn thanh góp mềm 61

Bảng 5-7: Kết quả tính toán dòng ngắn mạch tại các mốc thời gian t 63

Bảng 5-8: Tính toán xung nhiệt thành phần chu kỳ 63

Bảng 5-9: Kết quả tính toán dòng ngắn mạch tại các mốc thời gian t 65

Bảng 5-10: Tính toán xung nhiệt thành phần chu kỳ 64

Bảng 5-11: Thống số máy biến áp cấp 220kV và 110kV 68

Bảng 5-12: Bảng phụ tải máy biến áp 68

Bảng 5-13: Bảng thông số máy biến điện áp cấp 10,5 kV 69

Bảng 5-14: Bảng thông số máy biến dòng cấp 220kV và 110kV 71

Bảng 5-15: Bảng công suất tiêu thụ của các cuộn dây dòng 72

Bảng 6-1: Thông số máy biến áp tự dùng cấp 6,3 kV 78

Bảng 6-2: Bảng thông số máy biến áp dự phòng 78

Bảng 6-3: Bảng thông số máy biến áp tự dùng cấp 0,4 kV 79

Bảng 6-4: Bảng thông số máy cắt tự dùng cấp điện áp máy phát 80

Bảng 6-5: Bảng thông số máy cắt tự dùng cấp 6,3kV 81

Bảng 6-6: Bảng thông số áp tô mát M12 83

Trang 21

CHƯƠNG 1 TÍNH TOÁN PHỤ TẢI, CÂN BẰNG CÔNG

SUẤT VÀ ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY

1.1 LỰA CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN

Máy phát điện là phần tử quan trọng trong nhà máy điện, vì vậy ta phải tiến hành lựa chọn loại máy phát tương ứng máy phát điện đồng bộ tuabin hơi đối với

nhà máy nhiệt điện

Có các thông số sau: Nhà máy nhiệt điện gồm 4 tổ máy x 100 MW, điện áp định mức 10,5kV nên ta chọn 4 máy phát điện đồng bộ tua bin hơi loại TBɸ - 100

Cosφ đm (kA)

1.2.1 Phụ tải cấp điện áp máy phát

Không có phụ tải cấp điện áp máy phát

1.2.2 Phụ tải toàn nhà máy

PTNMmax = n × PdmF = 4100 = 400 MW; cos = 0,8

(0-6) (0-6) TNM

Trang 22

Bảng1-2: Bảng tính toán phụ tải nhà máy

Trang 25

Bảng 1-5: Tính toán công suất tổng hợp

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 0

400

500

37,7

S S S S S

41,53 40,26 41,53 37,7

93,02

104,65 110,47

116,28 148,84

TD

Hình vẽ 1-4: Đồ thị phụ tải tổng hợp

 Nhận xét

Trang 26

Nhà máy thiết kế gồm có 4 tổ máy Tổng công suất toàn nhà máy

S = 117,5 × 4 = 470 (MVA) Cung cấp điện cho các phụ tải trung áp 110 kV, 220

kV và tự dùng cho nhà máy Ngoài ra còn phát 1 lượng công suất về hệ thống – Phụ tải trung áp phía 110 kV: Smax = 176,74(MVA), Smin = 148,84(MVA) – Phụ tải cao áp phía 220 kV : Smax = 116,279 (MVA), Smin = 93,023(MVA) – Công suất phát về hệ thống : Smax = 186,38 (MVA), Smin = 145,44(MVA)

1.3 ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI ĐIỆN CHÍNH

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

Các phương án nối điện của nhà máy được dựa trên việc cân bằng công suất của nhà máy và được thực hiện theo các nguyên tắc sau:

– Nguyên tắc 1

Khi phụ tải địa phương có công suất nhỏ thì không cần thanh góp điện áp

MF , mà chúng được cấp điện trực tiếp từ đầu cực MF, phía trên máy cắt của

MBA liên lạc Quy định về mức nhỏ công suất của địa phương là : cho phép rẽ nhánh từ đầy cực MF một lượng công suất không quá 15% công suất định mức của một tổ MF Vậy khi đó , giả thiết phụ tải địa phương trích điện từ đầu cực hai

– Nguyên tắc 3

Trong trường hợp co ba cấp điện áp ( điện áp MF, điện áp trung và điện áp cao), nếu thỏa mãn cả 2 điều kiện sau:

Trang 27

Lưới điện cao áp phía trung và phía cao đều là lưới trung tính trực tiếp nối đất

1.3.2 Đề xuất các phương án nối điện

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

Trang 28

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 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

1.3.2.2 Phương án 2

110 kV

220 kV HT

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

Trang 29

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

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 30

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

1.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG 1

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 31

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP

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

Công suất của máy biến áp B3 và B4 mang tải bằng phẳng trong suốt 24h/ngày

và được tính theo công thức sau:

Trang 32

– n: số tổ máy của nhà máy thiết kế, n = 4

– SdmF : công suất của một tổ máy phát

– Phần công suất còn lại do các máy biến áp liên lạc đảm nhận

2.1.1.2 Lựa chọn MBA 2 cuộn dây

max dmB dmF TD dmF

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

– SdmB : công suất định mức máy biến áp ta chọn (MVA)

Ta đã có SdmF = 117,5 (MVA) ta chọn MBA có thông số:

Bảng 2-1: Thông số MBA 2 cuộn dây B3 và B4 Loại

Đối với MBA loại này không cần kiểm tra điều kiện quá tải bởi 1 trong 2 phần

tử MF hay MBA bị sự cố thì cả bộ ngừng làm việc, không thể xảy ra hiện tượng làm việc trong chế độ sự cố

2.1.2 MBA liên lạc

2.1.2.1 Tính toán

Ta phân bố công suất

Trang 33

S , S , S (MVA):công suất phía cao, trung, hạ của máy biến áp tự ngẫu tại t

Áp dụng công thức ta có kết quả cho bảng sau:

Bảng 2-2: Bảng phân bố công suất cao, trung, hạ trong máy biến áp tự ngẫu

2.1.2.2 Chọn MBA tự ngẫu liên lạc

Chọn loại MBA có điều chỉnh dưới tải:

Trang 34

Hình vẽ 2-2: Hỏng 1 bộ bên trung khi phụ tải trung cực đại

 Tại thời điểm từ 16 – 20 h phụ tải phía trung đạt giá trị cực đại ta có:

Trang 35

max qtsc dmB1(B2) boB3 UT

Thỏa mãn điều kiện quá tải :

– Phân bố lại công suất tại thời điểm sự cố

Vậy thỏa mãn điều kiện

– Xác định công suất thiếu phát về hệ thống:

UTm ax U T max

HT DP

= 165,45

107,1+ 116,28 2 ×18,75 2=137,11<S 200(MVA)

(2-8)

Vậy hệ thống đã đủ bù công suất

Trang 36

Hình vẽ 2-3: Hỏng 1 máy biến áp liên lạc tại phụ tải trung cực đại

– Ta kiểm tra điều kiện quá tải

max qtsc dmB1 boB4 UT

Thỏa mãn điều kiện quá tải

Trang 37

– Xác định công suất thiếu phát về hệ thống

UTm ax UT max

HT D VH

Hình vẽ 2-4: Hỏng 1 máy biến áp liên lạc tại phụ tải trung cực tiểu(B2)

 Tại thời điểm từ 0 – 6 h phụ tải phía trung đạt giá trị cực tiểu ta có:

Trang 38

min qtsc dmB1 boB4 UT

Thỏa mãn điều kiện quá tải

– Xác định công suất thiếu phát về hệ thống

UTmi UTmin

n

HT DP

Vậy hệ thống đã bù đủ công suất

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

Trang 39

2.1.4 Tính toán tổn thất điện năng trong máy biến áp

2.1.4.1 Tổn thất điện năng trong máy biến áp 2 cuộn dây B3 và B4

Do bộ máy biến áp - máy phát điện làm việc với phụ tải bằng phẳng trong suốt

cả năm SB3 = SB4 = 107,12 (MVA) nên tổn thất điện năng trong 1 máy biến áp hai

cuộn dây là:

– Máy biến áp B4 :

2 Bo

2.1.4.2 Tổn thất điện năng trong máy biến áp tự ngẫu

– Tổn thất điện năng trong máy biến áp tự ngẫu được tích theo công thức sau:

– SCi, STi’ SHi(MVA): công suất tải qua cuộn cao, trung, hạ của mỗi máy biến áp

tự ngẫu trong khoảng thời gian ∆ti.

– PNC, PNT, PNH(MVA) : tổn thất công suất ngắn mạch các cuộn cao, trung,

hạ

Định dạng
Số trang	128
Dung lượng	2,04 MB