Đồ án thiết kế môn học nhà máy điện

Với điều kiện đó việc thực hiện đồ án thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện, tính toán chế độ vận hành tối ưu của hệ thống điện không chỉ là nhiệm vụ mà còn là sự củng cố toàn diện về mặ

Trang 1

CHƯƠNG 1: CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN, TÍNH TOÁN PHỤ TẢI, CÂN BẰNG CÔNG

SUẤT 1

1.1 Chọn máy phát điện 1

1.2 Tính toán phụ tải và cân bằng công suất 1

1.2.2 Đồ thị phụ tải toàn nhà máy 2

1.2.3 Đồ thị phụ tải tự dùng toàn nhà máy 3

1.2.4 Đồ thị phụ tải cấp điện áp máy phát (phụ tải địa phương) 4

1.2.5 Đồ thị phụ tải điện áp trung áp 5

1.2.6 Đồ thị công suất phát về hệ thống 5

1.3 Nhận xét 7

1.3.1 Phụ tải địa phương 7

1.3.2 Hệ thống 7

1.3.3 Nhận xét chung 7

CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH CÁC PHƯƠNG ÁN VÀ CHỌN MÁY BIẾN ÁP 9

2.1 Đề xuất phương án Error! Bookmark not defined. 2.2 Tính toán chọn máy biến áp Error! Bookmark not defined. 2.2.1 Phương án 3 13

2.2.2 Phương án 4 22

Trang 2

LỜI MỞ ĐẦU

Những năm gần đây kinh tế nước ta đang phát triển theo xu hướng công nghiệp hóa, hiện đại hóa Kéo theo đó là sự phát triển mạnh mẽ của các khu công nghiệp, khu chế xuất Đời sống của nhân dân cũng ngày một nâng cao, các khu đô thị lớn và hiện đại hình thành trên khắp cả nước với mật độ dân cư cao đòi hỏi nhu cầu về năng lượng ngày càng lớn Ngành năng lượng do đó cũng phải có nhưng bước tiến để đáp ứng những nhu cầu đó góp phần vào

sự phát triển của nền kinh tế quốc dân Ngành công nghiệp điện năng trong những năm vừa qua đã đạt được những thành tựu đáng kể với nhiều nhà máy lớn đi vào hoạt động như: Nhà máy thủy điện Sơn La, Nhà máy thủy điện Lai Châu, Nhiệt điện Mông Dương, Nhiệt điện Thái Bình 1, Nhiệt điện Cà Mau, Nhiệt điện Nhơn Trạch …

Nhà máy thủy điện đem lại những lợi ích to lớn về kinh tế cũng như kỹ thuật Tuy nhiên

để xây dựng được các nhà máy thủy điện cần có vốn đầu tư lớn, thời gian xây dựng lâu dài, bên cạnh đó tiềm năng thủy điện nước ta phần lớn đều đã được khai thác trong khi công nghệ điện hạt nhân và năng lượng tái tạo vẫn còn nhiều rào cản về kinh tế và kỹ thuật Để đáp ứng nhu cầu điện năng ngày càng lớn nhằm phát triển nền kinh tế xây dựng các nhà máy nhiệt điện với vốn đầu tư ít, thời gian xây dựng nhanh vẫn là một trong những phương án tối ưu

Việc giải quyết đúng đắn các vấn đề kinh tế kỹ thuật sẽ đem lại lợi ích không nhỏ cho nền kinh tế nước nhà Với điều kiện đó việc thực hiện đồ án thiết kế phần điện nhà máy nhiệt điện, tính toán chế độ vận hành tối ưu của hệ thống điện không chỉ là nhiệm vụ mà còn là sự củng

cố toàn diện về mặt kiến thức đối với mỗi sinh viên

Qua đây em xin chân thành cảm ơn TS Nguyễn Thị Hoài Thu cùng các thầy cô trong bộ

môn đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em hoàn thành bản đồ án này

Tuy nhiên do thời gian có hạn nên bản đồ án này không tránh khỏi những thiếu sót Vì vậy

em rất mong được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô

Trang 3

SVTH: Phạm Văn Toàn Trang 1

CHƯƠNG 1: CHỌN MÁY PHÁT ĐIỆN, TÍNH TOÁN PHỤ TẢI, CÂN BẰNG

CÔNG SUẤT

Đối với hệ thống điện thì tại mỗi thời điểm điện năng do nhà máy phát ra phải cân bằng với điện năng tiêu thụ của phụ tải có kể cả các tổn thất của hệ thống Trong thực tế điện năng tiêu thụ tại các hộ dùng điện luôn luôn thay đổi, vì vậy việc tìm được đồ thị phụ tải là rất quan trọng đối với việc thiết kế và vận hành

Dựa vào đồ thị phụ tải ta có thể chọn được phương án nối điện hợp lý, đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật Đồ thị phụ tải còn giúp ta chọn đúng công suất của các máy biến áp (MBA) và phân bố tối ưu công suât giữa các tổ máy với nhau và giữa các nhà máy điện với nhau

Để thuận tiện cho việc xây dựng cũng như vận hành nên chọn các máy phát điện cùng loại

Từ đó tra trong sổ tay ta chọn 4 máy phát điện đồng bộ tua bin hơi kiểu TB-55-2 có các thông

số cho trong bảng sau:

Loại máy

phát

Thông số định mức Điện kháng tương đối

n, v/ph

S, MVA P, MW U, kV

cos

 I, kA X’’d X’d Xd TB-55-2 3000 68.75 55 10,5 0,8 3,462 0,123 0,182 1,452

Bảng 1-1: Thông số máy phát điện

1.2 Tính toán phụ tải và cân bằng công suất

Để đảm bảo vận hành an toàn, tại mỗi thời điểm điện năng do các nhà máy phát ra phải hoàn toàn cân bằng với lượng điện năng tiêu thụ tại các hộ tiêu thụ kể cả tổn thất điện năng

Trang 4

Trong thực tế lượng điện năng tiêu thụ tại các hộ dùng điện luôn luôn thay đổi Việc nắm được quy luật biến đổi này tức là tìm được đồ thị phụ tải là điều rất quan trọng đối với việc thiết kế và vận hành Nhờ vào đồ thị phụ tải mà ta có thể lựa chọn được các phương án nối điện hợp lý, đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện Ngoài ra dựa vào đồ thị phụ tải còn cho phép chọn đúng công suất các máy biến áp, các khí cụ điện, dây dẫn và phân bố tối ưu công suất giữa các tổ máy phát điện trong cùng một nhà máy hoặc phân bố công suất giữa các nhà máy khác nhau Để đơn giản ta tính toán gần đúng theo công suất biểu kiến vì hệ số công suất của các phụ tải khác nhau không nhiều

Trong nhiệm vụ thiết kế đã cho đồ thị phụ tải của nhà máy và đồ thị phụ tải các cấp điện

áp được xây dựng dưới dạng bảng theo phần trăm công suất tác dụng Pmax và hệ số cosφtb của từng phụ tải tương ứng Từ đó ta tính được phụ tải các cấp theo công thức sau:

= cosφtb 1.1

= % P100 max 1.2

 Trong đó:

 S(t) : công suất biểu kiến của phụ tải ở thời điểm t

 Cosφtb : hệ số công suất trung bình của phụ tải

 P(t)% : Công suất của phụ tải tính theo phần trăm công suất cực đại tại thời điểm t

 Pmax : Công suất phụ tải cực đạ

1.2.2 Đồ thị phụ tải toàn nhà máy

Nhà máy điện gồm 4 tổ máy, mỗi tổ máy có công suất 55MW nên:

Tổng công suất đặt của nhà máy: Pnm = 4 55 = 220 MW → SNM = 275 MVA

Theo các công thức (1.1) và (1.2) ta có bảng sau:

Trang 5

Bảng 1-2: Biến thiên phụ tải hàng ngày của nhà máy

Hình 1-1: Đồ thị phụ tải nhà máy

1.2.3 Đồ thị phụ tải tự dùng toàn nhà máy

Tự dùng cực đại của nhà máy bằng 7% công suất định mức của nhà máy với cosφtd = 0,8 Phụ tải tự dùng của nhà máy nhiệt điện được xác định theo công thức sau:

= 0,4 + 0,6 ! 1.3 Trong đó:

 Stdt : Phụ tải tự dùng tại thời điểm t

 Snm : Công suất đặt của toàn nhà máy

 St : Công suất nhà máy phát ra ở thời điểm t

 α : Số phần trăm lượng điện tự dùng, α = 7%

Theo công thức (1.3) ta được bảng sau:

Trang 6

Đồ thị phụ tải tự dùng của nhà máy:

Hình 1-2: Đồ thị phụ tải tự dùng nhà máy

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

Phụ tải điện áp máy phát có U = 10kV; dm PUFmax = 12MW; cos = 0,87

Theo các công thức (1.1) và (1.2) ta có bảng kết quả sau :

Bảng 1-4: Biến thiên hàng ngày của phụ tải cấp điện áp máy phát (phụ tải địa phương)

Đồ thị phụ tải cấp điện áp máy phát (Phụ tải địa phương):

Hình 1-3: Đồ thị phụ tải cấp điện áp máy phát (phụ tải địa phương)

Trang 7

1.2.5 Đồ thị phụ tải điện áp trung áp

Phụ tải trung áp có U = 110 kV; dm PUTmax= 110MW; cos = 0,85

Theo các công thức: 1.1 và 1.2 ta có bảng kết quả sau:

Bảng 1-5: Biến thiên hàng ngày phụ tải cấp điện áp trung

Đồ thị phụ tải điện áp trung:

Hình 1-4: Đồ thị phụ tải cấp điện áp trung

Trang 8

Bảng 1-6: Biến thiên hàng ngày của phụ tải tổng hợp toàn nhà máy

Hình 1-5: Đồ thị phụ tải tổng hợp toàn nhà máy

t (h)

S (MVA)

Trang 9

Tổng công suất của hệ thống không kể nhà máy thiết kế SHT = 3200MVA

Dự trữ quay của hệ thống Sdt = 6% 3200 = 192 MVA

Hệ thống có lượng công suất dự trữ là 192 MVA

 Theo bảng 1.6 ta có kết quả tính toán sau:

Phụ tải địa phương:

Trang 10

 Công suất hệ thống (không kể nhà máy đang thiết kế): SHT = 3200MVA

 Công suất cực đại nhà máy phát lên hệ thống là SVHTmax = 155,5MVA tức là chiếm:

Trang 11

CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH CÁC PHƯƠNG ÁN VÀ CHỌN MÁY BIẾN ÁP

2.1 Đề xuất phương án

Lựa chọn sơ đồ nối điện chính của nhà máy điện là một công việc rất quan trọng trong quá trình thiết kế nhà máy, dựa vào sơ đồ nối điện chính ta có cái nhìn tổng quan về phần điện trong nhà máy Sơ đồ lựa chọn phải thoả mãn được các yêu cầu cơ bản về kinh tế - kĩ thuật cũng như đảm bảo an toàn cho người và thiết bị

Yêu cầu kĩ thuật như đảm bảo độ tin cậy, cung cấp điện liên tục cho các hộ tiêu thụ, vận hành linh hoạt, đơn giản

Trong sơ đồ ghép bộ thì công suất mỗi bộ phải nhỏ hơn lượng dự trữ quay của hệ thống bởi nếu không thoả mãn điều kiện này thì khi xảy ra sự cố bộ đó thì phụ tải không được cấp điện đầy đủ do công suất dự trữ huy động về không đủ

Để liên lạc giữa hai hệ thống 110kV và 220kV ta có thể sử dụng máy biến áp ba cuộn dây hoặc máy biến áp tự ngẫu nhưng do tính ưu việt của máy biến áp tự ngẫu so với máy biến áp

ba dây quấn như tổn thất điện năng bé, kích thước trọng lượng cũng như tiêu hao vật liệu bé, hiệu suất lại cao, linh hoạt trong vận hành nên ta dùng máy biến áp tự ngẫu để liên lạc giữa hai hệ thống Hơn nữa, điện áp ở hệ thống 220kV và phía trung áp 110 kV đều là mạng trung tính nối đất trực tiếp nên ta dùng máy biến áp tự ngẫu để liên lạc giữa hai hệ thống là hoàn toàn phù hợp

Trang 12

Số lượng và chủng loại máy biến áp nhiều nên vốn đầu tư lớn

Do chủng loại khác nhau nên quá trình sửa chữa thay thế gặp khó khăn

Trang 13

Trang 14

S ĐP

Hình 2.3 Phương án 3 dùng 4 bộ máy phát- máy biến áp 2 cuộn dây: hai bộ nối với thanh góp 110kV,

ba bộ nối với thanh góp 220kV Dùng hai máy biến áp tự ngẫu để liên lạc giữa hai cấp điện

áp cao và trung, đồng thời để cung cấp điện cho phụ tải địa phương

 Ưu điểm:

Đảm bảo cung cấp đầy đủ điện năng cho các phụ tải ở các cấp điện áp

Khi hỏng 1 máy biến áp tự ngẫu chỉ ảnh hưởng đến việc truyền tải công suất giữa các cấp điện áp, các máy phát vẫn làm việc bình thường

 Nhược điểm:

Do phụ tải trung áp khi ở chế độ STAmin nhỏ hơn so với công suất 2 bộ bên trung áp nên

có lượng tổn thất điện năng do công suất phải truyền qua 2 lần biến áp

Số lượng máy biến áp nhiều đòi hỏi vốn đầu tư lớn, đồng thời trong quá trình vận hành xác suất sự cố máy biến áp tăng, tổn thất công suất lớn

Do chủng loại khác nhau nên quá trình sửa chữa thay thế gặp khó khăn

Kết luận:

Qua 3 phương án ta có nhận xét rằng hai phương án 1 và 2 đơn giản và kinh tế hơn so với phương án còn lại Hơn nữa, nó vẫn đảm bảo cung cấp điện liên tục, an toàn cho các phụ tải

Trang 15

và thoả mãn các yêu cầu kỹ thuật.Do đó ta sẽ giữ lại phương án 1 và phương án 2 để tính toán kinh tế và kỹ thuật nhằm chọn được sơ đồ nối điện tối ưu cho nhà máy điện

2.2 Tính toán phương án 1

2.2.1.1 Chọn máy biến áp

Chọn máy biến áp là một việc làm hết sức quan trọng, nó quyết định nhiều đến việc đánh giá vốn đầu tư, giá thành nhà máy điện (phần điện) được thiết kế

Máy biến áp ngày nay được chế tạo đã có hiệu suất khá cao song tổn thất điện hàng năm

do máy biến áp vẫn khá lớn Đặc điểm của máy biến áp là vận hành kinh tế nhất khi ta tận dụng hết khả năng tải của nó vì tuổi thọ của máy biến áp phụ thuộc chủ yếu vào sự già hóa của cách điện Chọn máy biến áp cần cố gắng để cho thời gian làm việc tiêu chuẩn gần bằng thời gian già hóa cách điện tiêu chuẩn Việc chọn máy biến áp ngoài việc tận dụng khả năng tải còn cần chú ý tới giới hạn làm việc của máy biến áp , đặc biệt là khả năng quá tải sự cố nhằm đảm bảo tin cậy cung cấp điện cho các phụ tải quan trọng và sự ổn định của hệ thống Việc lựa chọn máy biến áp cho các phương án dựa vào những điều kiện sau:

Đối với máy biến áp hai dây quấn mắc theo sơ đồ bộ:

SđmB ≥ SđmF Trong đó:

SđmB: Công suất định mức của máy biến áp

Trang 16

 SđmF: Công suất định mức của máy phát điện

a, MBA 2 cuộn dây phía 110kV B3, B4

Máy biến áp 2 cuộn dây B3, B4 được chọn theo điều kiện:

Bảng 2-1: Thông số máy biến áp B3, B4

b, Chọn máy biến áp tự ngẫu B1, B2

Máy biến áp tự ngẫu B1, B2 được chọn theo điều kiện:

Bảng 2-2: Thông số máy biến áp tự ngẫu B1, B2

2.2.1.2 Phân bố công suất cho các máy biến áp

a, Máy biến áp 2 cuộn dây bên trung áp 110 kV B3, B4

Trang 17

Để vận hành kinh tế và thuận tiện, đối với bộ máy phát điện - máy biến áp 2 cuộn dây ta cho phát hết công suất từ 0 - 24h , tức là làm việc liên tục với phụ tải bằng phẳng Khi đó công suất tải qua máy biến áp bằng :

B3 = SB4 = đ mF>14 tdmax = 68,75 - 14 19,25 = 63,9375 MVA

b, Máy biến áp tự ngẫu B1, B2

 Công suất phía cao áp:

Bảng 2-3: Bảng phân bố công suất trong chế độ bình thường máy biến áp tự ngẫu

2.2.1.3 Kiểm tra khả năng quá tải của máy biến áp

 Đối với sơ đồ bộ MF-MBA hai dây quấn đã chọn theo điều kiện bộ:

SđmB ≥ SđmF nên ta không cần kiểm tra quá tải

 Đồi với máy biến áp tự ngẫu, giả thiết sự cố trong hai trường hợp:

Sự cố hỏng một bộ máy phát – máy biến áp bên trung

Sự cố hỏng một máy biến áp tự ngẫu liên lạc

Trang 18

a, Sự cố hỏng một bộ MF-MBA bên trung

Trang 19

Nhận xét:

 Nhận thấy trong chế độ sự cố này máy biến áp tự ngẫu luôn làm việc ở chế độ truyền tải công suất từ hạ lên cao và trung Do đó cuộn hạ chịu tải lớn nhất Vì vậy ta chỉ cần kiểm tra quá tải cuộn hạ:

D đ = = α @ đ = 0,5 160 = 80STU

D @A &'( = D @B &'( = 60,4825 STU D đ

Như vậy máy biến áp tự ngẫu B1, B2 không bị quá tải khi sự cố B4-F4

 Ta có dự trữ quay của hệ thống:

= 180STU V NOếQ WX = 61,1875MVA

Vậy với sự cố này hệ thống có thể làm việc hoàn toàn bình thường

Kết luận: Máy biến áp đã chọn đảm bảo điều kiện kỹ thuật

Trang 20

b, Sự cố hỏng một máy biến áp liên lạc

Giả thiết hỏng máy biến áp B2

Trang 21

@A WX = 9 @A WX = 0,5 93,0075 = 46,50375 STU

D @A WX = 55,6525 STU Như vậy máy biến áp B1 không bị quá tải khi sự cố B2

 Kiểm tra điều kiện:

Vậy với sự cố này hệ thống có thể làm việc hoàn toàn bình thường

2.2.1.4 Tính tổn thất điện năng

a, Tổn thất điện năng trong máy biến áp hai cuộn dây

 Máy biến áp B3, B4 làm việc với đồ thị phụ tải bằng phẳng do đó tổn thất điện năng được tính theo công thức:

YU = ZY [+ Y \ WX

đm B !B] 8760 Trong đó:

Sđm B: Công suất định mức của máy biến áp

Smax: Công suất cực đại qua máy biến áp

P0: tổn thất công suất không tải

PN: tổn thất ngắn mạch trong máy biến áp

Trang 22

 Tổn thất công suất trong MBA B3, B4 là:

YU@G,H = ^70 + 310 63,937580B B_ 8760 = 2347,7911 10G `aℎ

b, Tổn thất điện năng trong máy biến áp liên lạc

Do nhà chế tạo cho Y \9b< = 380 `a nên ta lấy Y \9bD = Y \<bD = 0,5 380 =

190 `a

Tổn thất điện năng trong máy biến áp B1, B2 được tính bằng:

∆U = ∆ [ + 365

đB ∑ ∆ \ 9 9 OB O + ∆ \ < < OB O + ∆ \D D OB OTrong đó:

ΔPNC, ΔPNT, ΔPNH: công suất ngắn mạch các phía cao, trung, hạ

Y \9 = 12 ^Y \9< +Y \9D > YB \<D_ = 12 380 = 190 `a

Y \< = 12 ^Y \9< +Y \<D > YB \9D_ = 12 380 = 190 `a

Y \D = 12 ^Y \9D + YB \<D > Y \9<_ =12 0, 5380B> 380! = 570 `a

SCi: Công suất truyền qua phía cao tại thời điểm t

STi: Công suất truyền qua phía trung tại thời điểm t

SHi: Công suất truyền qua phía hạ tại thời điểm t

∆U@A= ∆U@B = 85 8760 + 160365B {E190 52,175B+ 190 >18,643 B+ 570 33,5325BI 6

+E190 77,75B+ 190 >18,643 B+ 570 59,1075BI 2 +E190 63,435B+ 190 >5,703 B+ 570 57,7325BI 2 +E190 74,175B+ 190 >15,408 B+ 570 58,7675BI 2 +E190 54,9938B+ 190 >15,408 B+ 570 39,5863BI 2 +E190 54,9938B+ 190 >15,408 B+ 570 39,5863BI 2

+E190 49,4B+ 190 0,767 B+ 570 50,1675BI 2 +E190 49,4B+ 190 0,767 B+ 570 50,1675BI 2

Trang 23

+E190 48,7963B+ 190 >8,938 B+ 570 39,8588BI 4f

= 1006,3098 103 kWh Tổng tổn thất điện năng trong MBA ở phương án 1 là

ΔAj = ΔAB3,4 + ΔAB1,B2 = 2 2347,7911 + 2 1006,3098 10G = 6708,2018 10G kWh

2.2.1.5 Tính dòng điện cưỡng bức của các mạch

a, Các mạch phía điện áp cao 220 kV

 Đường dây nối giữa hệ thống điện và nhà máy điện thiết kế là một đường dây kép, ta tính dòng điện cưỡng bức trong trường hợp công suất phát lên hệ thống là cực đại:

b, Các mạch phía điện áp trung 110 kV

 Mạch đường dây phụ tải trung áp (2 đường dây kép x 30MW, 2 đường dây đơn x 25MW) Đường dây kép:

kbt = max

2√3.Udm = max

2√3 8dm cosφ =

302√3 110 0,85= 0,0926 kA

knl = 2 kl = 2 0,0926 = 0,1852 `U Đường dây đơn:

knl AA[ = max{ knlf = 0,379 `U

c, Các mạch phía điện áp 10,5 kV

Trang 24

Dòng làm việc bình thường và cưỡng bức phía máy phát

a, MBA 2 cuộn dây B1, B4

Máy biến áp 2 cuộn dây B3, B4 được chọn theo điều kiện:

Trang 25

TДЦ 80 242 - 10,5 - 11 - 80 - 320 - 0,6

Bảng 2-5: Thông số máy biến áp B1, B4

b, Chọn máy biến áp tự ngẫu B2, B3

Máy biến áp tự ngẫu B1, B2 được chọn theo điều kiện:

Bảng 2-6: Bảng thông số máy biến áp B2, B3

2.3.1.2 Phân bố công suất cho các máy biến áp

a, Máy biến áp 2 cuộn dây B1, B4

Để vận hành kinh tế và thuận tiện, đối với bộ máy phát điện - máy biến áp 2 cuộn dây ta cho phát hết công suất từ 0 - 24h , tức là làm việc liên tục với phụ tải bằng phẳng Khi đó công suất tải qua máy biến áp bằng:

SB4 = đ m F>14 tdmax = 68,75 -14 19,25 = 63,9375 MVA

b, Máy biến áp tự ngẫu B2, B3

 Công suất phía trung áp:

T B2 = T B3 = 12 UT - SB4

 Công suất phía cao áp:

Trang 26

C B2 = C B3 = 12 VHT - SB1

 Công suất phía hạ áp:

H B2 = H B3 = SC B2 + ST B2 = SC B3 + ST B3Bảng phân bố công suất trong chế độ bình thường phương án 2

2.3.1.3 Kiểm tra khả năng quá tải của máy biến áp

 Đối với sơ đồ bộ MF-MBA hai dây quấn đã chọn theo điều kiện bộ:

SđmB ≥ SđmF nên ta không cần kiểm tra quá tải

 Đồi với máy biến áp tự ngẫu, giả thiết sự cố trong hai trường hợp:

Sự cố hỏng một bộ máy phát – máy biến áp bên trung

Sự cố hỏng một máy biến áp tự ngẫu liên lạc

Trang 27

Trang 28

Tùy theo phân bố công suất giữa các cuộn dây của máy biến áp liên lạc mà ta xác định cuộn dây nào chịu tải nặng nề nhất và kiểm tra điều kiện quá tải

Bảng phân bố công suất trong chế độ hỏng máy biến áp B4

Ta thấy D.SHđm do đó máy biến áp không bị quá tải trong chế độ sự cố máy biến áp B4 Kiểm tra điều kiện:

thieu = 180 MVA Vậy với sự cố này hệ thống có thể làm việc hoàn toàn bình thường

Trang 29

b, Sự cố máy biến áp tự ngẫu liên lạc B3

Bảng phân bố công suất trong chế độ hỏng máy biến áp B3

Trang 30

độ sự cố máy biến áp B3

Kiểm tra điều kiện:

thieu S = 180 MVA Vậy với sự cố này hệ thống có thể làm việc hoàn toàn bình thường

2.3.1.4 Tính tổn thất điện năng

a, Tổn thất điện năng trong sơ đồ bộ máy phát - máy biến áp

Máy biến áp B1, B4 làm việc với đồ thị phụ tải bằng phẳng do đó tổn thất điện năng được tính theo công thức:

YU = EY [+ Y \ WX

đmB !BI.8760 Trong đó:

P0: tổn thất công suất không tải

PN: tổn thất ngắn mạch trong máy biến áp

Vậy:

Tổn thất công suất trong MBA B1, B4 là:

Trang 31

YU@A = ^70 + 310.63,937580B B_ 8760 = 2347,791 10G `aℎ

YU@H = ^80 + 320.63,937580B B_ 8760 = 2491,345 10G `aℎ

b, Tổn thất điện năng trong máy biến áp liên lạc

Do nhà chế tạo cho Y \9b< = 380 `a nên ta lấy Y \9bD = Y \<bD = 0,5 380 =

190 `a

Tổn thất điện năng trong máy biến áp B1, B2 được tính bằng:

∆U = ∆ [ + 365

đB ∑ ∆ \ 9 9 OB O + ∆ \ < < OB O + ∆ \D D OB OTrong đó:

ΔPNC, ΔPNT, ΔPNH: công suất ngắn mạch các phía cao, trung, hạ

= 948,4569 103 kWh

Trang 32

Tổng tổn thất điện năng trong MBA ở phương án 4 là:

∆U∑ = ∆U@B+ ∆U@A+ ∆U@H = 948,4569 103+2347,791 10G+ 2491,345 10G

= 5787,5929 10G `aℎ

2.3.1.5 Tính dòng điện cưỡng bức của các mạch

a, Các mạch phía điện áp cao 220 kV

Đường dây nối giữa hệ thống điện và nhà máy điện thiết kế là một đường dây kép nên dòng điện cưỡng bức bằng:

b, Các mạch phía điện áp trung 110 kV

 Mạch đường dây phụ tải trung áp (2 đường dây kép x 30MW, 2 đường dây đơn x 25MW) Đường dây kép:

kbt = max

2√3.Udm = max

2√3 8dm cosφ =

302√3 110 0,85= 0,0926 kA

knl = 2 kl = 2 0,0926 = 0,1852 `U Đường dây đơn:

knl AA[ = max{ knlf = 0,379 `U

c, Các mạch phía điện áp 10,5 kV

Trang 33

Dòng làm việc bình thường và cưỡng bức phía máy phát

Bảng 2-10: Tổng hợp dòng cưỡng bức các cấp điện áp

Trang 34

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN DÒNG ĐIỆN NGẮN MẠCH

3.1 Mục đích

Trong hệ thống điện nói chung và các nhà máy điện nói riêng, các khí cụ điện và dây dẫn cần làm việc đảm bảo an toàn kinh tế ở chế độ bình thường, đồng thời chịu được những tác động cơ, nhiệt lớn khi có sự cố, đặc biệt trong sự cố ngắn mạch Việc tính toán dòng điện ngắn mạch nhằm giúp cho việc chọn đúng các khí cụ điện và dây dẫn của nhà máy đảm bảo các tiêu chuẩn về ổn định động và ổn định nhiệt khi ngắn mạch xảy ra

Trong chương này ta tính toán ngắn mạch cho từng phương án với dạng ngắn mạch để chọn khí cụ điện là ngắn mạch ba pha

Sử dụng phương pháp đường cong tính toán để tính dòng ngắn mạch

Chọn đại lượng cơ bản :

knlAA[ = nl

√3 8nlB =

100

√3 115= 0,502`U Dòng cơ bản ở cấp điện áp cao: Ucb3 = 230 kV

Trang 35

- Đường dây: Nhà máy thiết kế nối với hệ thống bằng một đường dây kép có chiều dài 125km ta lấy giá trị gần đúng của điện kháng là x0  0.4 Ω/km

Trang 36

3.3 Phương án 1

Chọn điểm ngắn mạch

 Phía 220kV: Ở cấp điện áp 220kV, thường chỉ chọn loại máy cắt điện và dao cách ly, vì vậy chỉ cần tính điểm ngắn mạch N-1 ngay trên thanh góp 220kV Nguồn cung cấp gồm tất

cả các máy phát điện của nhà máy thiết kế và hệ thống

 Phía 110kV: Tương tự như phía 220kV, chỉ tính điểm ngắn mạch N-2 trên thanh góp 110kV Nguồn cung cấp cho điểm ngắn mạch là các máy phát điện và hệ thống Cả hai điểm ngắn mạch N-1 và N-2 đều là điểm ngắn mạch đối xứng nên ta có thể đơn giản sơ đồ bằng cách gập đôi sơ đồ

 Phía hạ của MBA liên lạc: Chọn điểm ngắn mạch là N-3 Nguồn cung cấp là máy phát F1

 Mạch máy phát điện: Tính điểm ngắn mạch N-4, nguồn cung cấp cho điểm N-4 bao gồm các MFĐ và hệ thống trừ máy phát điện F1

 Mạch tự dùng: Tính điểm ngắn mạch N-5 với nguồn cung cấp là các máy phát điện và hệ thống Cũng có thể tính ngay dòng điện ngắn mạch như sau:

k\b|′′ = k\bG′′ + k\bH′′

Hình 3-1: Lựa chọn điểm ngắn mạch tính toán

Trang 37

HT

Trang 38

E34

N1

X16

E12

Trang 39

k\bA{{ 0 =knlBB[u

AG + kđ ∑ kA‚ 0 = 0,2510,071 + 0,69 3,25 = 5,778 `U

k\bA{{ ∞ = knlBB[u

AG + kđ ∑ kA‚ ∞ = 0,2510,071 + 0,69 2,22 = 5,067 `UDòng điện xung kích tại N1

Trang 40

3.3.3 Điểm ngắn mạch N-2

N-2 là điểm ngắn mạch đối xứng nên ta thu gọn sơ đồ như sau

X13 = X1 + X2 = 0,024 + 0,047 = 0,071;

Định dạng
Số trang	102
Dung lượng	860,24 KB