Xem mẫu
- Đồ án môn học
Thiết kế phần điện nhà máy
nhiệt điện
- ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN
CHƯƠNG I
TÍNH TOÁN PHỤ TẢI VÀ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT
CHỌN PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY
1.1. Chọn máy phát điện:
Theo nhiệm vụ thiết kế nhà máy điện gồm 5 tổ máy công suất mỗi máy là
100 MW.
Để thuận tiện cho việc xây dựng cũng như vận hành ta chọn các máy phát
điện cùng loại:
Chọn máy phát điện đồng bộ tua bin hơi có các thông số sau:
S P U I
Loại máy Cosϕ Xd’’ Xd’ Xd
MVA MW kV kA
0,26
TBφ-100-2 117,5 100 10,5 6,475 0,85 0,183 1,79
3
1.2. Tính toán phụ tải và cân bằng công suất:
Từ bảng biến thiên phụ tải ngày ta xây dựng đồ thị phụ tải ở các cấp điện
áp theo công thức:
P% P(t )
P(t ) = .Pmax S (t ) =
100 Cosϕ
Trong đó:
S(t): Công suất biểu kiến của phụ tải tại thời điểm t.
P(t): Công suất tác dụng của phụ tải tại thời điểm t.
Cosϕ : Hệ số công suất phụ tải.
1.2.1. Phụ tải các cấp điện áp:
+ Phụ tải cấp điện áp máy phát(địa phương):
Uđm = 10,5 (kV); Pmax = 14 (MW); Cosϕ = 0,85
P% P(t )
P(t ) = .Pmax S (t ) =
100 Cosϕ
Sau khi tính toán ta có bảng số liệu:
t(h) 0-8 8 - 12 12 -14 14 -16 16 - 18 18 - 22 22 - 24
P% 80 70 80 90 100 90 80
P(MW) 11.2 9.8 11.2 12.6 14 12.6 11.2
S(MVA) 13,2 11.5 13,2 14.8 16.5 14.8 13,2
1
- ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN
Đồ thị phụ tải địa phương:
S (M V A )
20
1 6 ,5
1 4 ,8 1 4 ,8
15 1 3 ,2 1 3 ,2 1 3 ,2
1 1 ,5
10
t (h )
0 8 12 14 16 18 22 24
+ Phụ tải trung áp:
Uđm = 110 (kV); Pmax = 160 (MW); Cosϕ = 0,88
P% P(t )
P(t ) = .Pmax S (t ) =
100 Cosϕ
Kết quả tính toán cân bằng công suất ở phụ tải trung áp
Thời gian 0-6 6 -10 10 -14 14 -16 16 - 20 20 - 24
P% 90 80 90 100 90 80
P(MW) 144 128 144 160 144 128
S(MVA) 163.6 145.5 163.6 181.8 163.6 145.8
Đồ thị phụ tải cấp điện áp trung áp:
S (M V A )
200
18 1.8
1 63.6 1 63.6 163 .6
15 0 14 5.5 14 5.8
10 0
t(h )
0 6 10 14 16 20 24
2
- ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN
+ Phụ tải cao áp:
Uđm = 220 (kV); Pmax = 200 (MW); Cosϕ = 0,9
P% P(t )
P(t ) = .Pmax S (t ) =
100 Cosϕ
Kết quả tính toán cân bằng công suất ở phụ tải cao áp
Thời gian 0-8 8 - 12 12 - 16 16 - 24
P% 90 100 90 80
P(MW) 180 200 180 160
S(MVA) 200 222.2 200 177.8
Đồ thị phụ tải cấp điện áp cao áp:
S (M V A )
2 22.2
200 200
20 0
1 77 .8
150
100
t(h )
0 8 12 16 24
+ Phụ tải toàn nhà máy:
Pmax= 500 (MW); cosϕ = 0,85
P% P(t )
P(t ) = Pmax S (t ) =
100 Cosϕ
Kết quả tính toán cân bằng công suất phụ tải toàn nhà máy
Thời gian 0 - 10 10 - 14 14 -18 18 - 22 22 - 24
P% 80 90 100 90 80
P(MW) 400 450 500 450 400
S(MVA) 470.6 529.4 588 529.4 470.6
3
- ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN
Đồ thị phụ tải:
S (M V A )
6 00 58 8
5 29.4 5 29.4
470 .6 4 70 .6
450
300
t(h )
0 10 14 18 22 2 4
1.2.2. Phụ tải tự dùng:
Nhà máy nhiệt điện thiết kế có lượng điện tự dùng chiếm 6% công
suất định mức của toàn nhà máy, cosϕ = 0,83.
Phụ tải tự dùng của nhà máy tại các thời điểm có thể tính theo biểu thức sau:
α PdmΣF ⎛ S (t ) ⎞
Std (t ) = . ⎜ 0,4 + 0,6 TNM ⎟
⎜
100 cos φ td ⎝ SdmΣF ⎟
⎠
Trong đó:
Std(t): Công suất phụ tải tự dùng tại thời điểm t
SNM : Công suất đặt của toàn nhà máy
S(t) : Công suất nhà máy phát ra ở thời điểm t
α : Số phần trăm lượng điện tự dùng
Sau khi tính toán ta có bảng kết quả:
Thời gian 0 - 10 10 - 14 14 - 18 18 - 22 22 - 24
SNM (MVA) 470.6 529.4 588 529.4 470.6
Std (MVA) 31.8 33.9 36.1 33.9 31.8
4
- ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN
Đồ thị phụ tải tự dùng:
S (M V A )
40
3 6 .1
33 .9 33 .9
3 1.8 3 1.8
30
20
t(h )
0 10 14 18 22 24
1.2.3. Cân bằng công suất toàn nhà máy và xác định công suất phát về hệ
thống:
Phương trình cân bằng công suất toàn nhà máy:
Stnm(t) = Sđp(t) + ST(t) + SC(t) + Std(t) + SVHT(t)
Công suất của nhà máy phát về hệ thống được tính theo công thức:
SVHT(t) = Stnm(t) - [Sđp(t) + ST(t) + SC(t) + Std(t)]
Sau khi tính toán ta có bảng kết quả:
Thời
gian 0-6 6-8 8 - 10 10 -12 12 -14 14 -16 16 -18 18 -20 20 -22 20 -22
Công
suất
SNM(t) 470.6 470.6 470.6 529.4 529.4 588 588 529.4 529.4 470.6
SĐP(t) 13..2 13.2 11.5 11.5 13. 2 14.8 16.5 14.8 14.8 13. 2
SC(t) 200 200 222.2 222.2 200 200 177.8 177.8 177.8 177.8
ST(t) 163.6 145.5 145.5 163.6 163.6 181.8 163.6 163.6 145.5 145.5
Std(t) 31.8 31.8 31.8 33.9 33.9 36.1 36.1 33.9 33.9 31.8
SVHT(t) 62 80.1 59.6 98.2 118.7 155.3 194 139.3 157.4 102.3
5
- ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN
Đồ thị phụ tải tổng của toàn nhà máy :
S (M V A )
2 50
2 00 19 4
15 5.3 1 57 .4
150 13 9.3
1 18 .7
10 2.3
100 9 8.2
8 0.1
62 5 9.6
t(h)
0 6 8 10 12 14 16 1 8 20 22 24
1.3. Lựa chọn các phương án nối dây:
1.3.1 Đề xuất các phương án:
Chọn sơ đồ nối điện chính của nhà máy điện là một khâu quan trọng trong
quá trình thiết kế nhà máy điện. Các phương án phải đảm bảo độ tin cậy cung
cấp điện cho phụ tải, đồng thời thể hiện được tính khả thi và đem lại hiệu quả
kinh tế.
Dựa vào số liệu tính toán phân bố công suất, đồ thị phụ tải các cấp điện áp
chúng ta vạch ra các phương án nối điện cho nhà máy.
Theo kết quả tính toán cân cằng công suất ta có:
+ Phụ tải địa phương : Pmax = 14 MW, cosϕ = 0.86 ⇒ Smax = 16.3MVA
max
SDP 16,5
Ta có: .100 = .100 = 7% < 15% ⇒ Không cần thanh góp điện áp
2 SdmF 2.117,6
máy phát.
+ Trung tính của cấp điện áp cao 220 (kV) và trung áp 110 (kV) được trực
tiếp nối đất nên ta sử dụng máy biến áp tự ngẫu để liên lạc giữa các cấp điện
áp.
+ Phụ tải trung áp:
Smax = 181.8 (MVA)
Smin = 145.5 (MVA)
6
- ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN
Do vậy có thể ghép một bộ hoặc hai bộ: máy phát điện - máy biến áp hai
dây cuốn lên thanh góp trung áp.
+ Phụ tải cao áp:
Smax = 222.2 (MVA)
Smin = 177.8 (MVA)
Do vậy có thể ghép một bộ hoặc hai bộ: máy phát điện - máy biến áp hai
dây cuốn lên thanh góp cao áp.
+ Từ các nhận xét trên ta vạch ra các phương án nối điện cho nhà máy thiết
kế:
1.3.2. Phương án 1:
B1 B2 B3 B4 B5
F1 F2 F3 F4 F5
Phương án này có ưu điểm đảm bảo cung cấp điện cho các phụ tải ở các
cấp điện áp.
Nhược điểm của phương án là khi STmin có 1 lượng công suất phải tải qua
2 lần MBA làm tăng tổn thất công suất .
7
- ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN
1.3.3. Phương án 2:
B1 B4 B2 B3 B5
F1 F4 F2 F3 F5
Phương án này có ưu điểm đảm bảo cung cấp điện cho các phụ tải ở các
cấp điện áp, lượng công suất thiếu ở phía trung áp được lấy từ MBATN cung
cấp sang.
Nhựơc điểm của phương án là MBA 2 dây quấn phía cao áp nhiều hơn
phương án 1 nên giá thành đắt hơn.
1.3.4. Phương án 3:
8
- ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN
B2 B3 B1 B4 B5
F2 F3 F1 F4 F5
Phương án này có ưu điểm là MBA chỉ có 2 loại nên chọn thiết bị phân
phối đơn giản hơn và giá thành hạ.
Nhựơc điểm của phương án là lượng công suất phía trung áp lớn hơn
nhiều công suất của phụ tải nên lượng công suất chuyển sang phía cao áp phải
qua 2 lần MBA gây tăng tổn thất.
Nhận xét:
Qua phân tích sơ bộ các phương án đưa ra ta nhận thấy phương án 1 và ph-
ương án 2 có nhiều ưu điểm hơn. Vì vậy ta giữ lại hai phương án này để tính
toán kinh tế, kỹ thuật từ đó chọn một phương án tối ưu nhất cho nhà máy thiết
kế.
CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN CHỌN MBA
2.1. Phương án 1:
2.1.1. Chọn loại và công suất máy biến áp:
a. Chọn biến áp bộ B4, B5
Công suất của máy biến áp bộ B4, B5 chọn theo điều kiện
36.1
SB4 = SB5 ≥ SđmF - S(1)tdmax= 117,6 - = 110,38 (MVA)
5
Tra bảng chọn máy biến áp ta chọn máy biến áp loại: TP ДцH 125/110
có các thông số chính sau:
Sđm UC UH ΔP0 ΔPn
Un% I0% Loại
(MVA) (kV) (kV) (kW) (kW)
9
- ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN
TP ДцH
125 115 10,5 100 400 10,5 0,55
125/110
b. Chọn công suất máy biến áp tự ngẫu B2, B3
Công suất của máy biến áp tự ngẫu được chọn theo điều kiện:
1
S dmB 2 = S dmB 3 ≥ ⋅ S th
α
⎛ max ⎞
S th = ⎜ ∑ S dmF − S uF − S td ⎟
min
⎝ ⎠
Trong đó:
α: Hệ số có lợi của MBATN
U C − U T 220 − 110
α= = = 0,5
UC 220
Thay số ta có:
⎛ 11 ,5 1 ⎞
S th = ⎜ 117 , 6 − − ⋅ 36 ,1 ⎟ = 104 , 63 ( MVA )
⎝ 2 5 ⎠
1 1
ị S dmB 2 = S dmB 3 ≥ ⋅ Sth = ⋅ 104 ,63 = 209 ,26 ( MVA)
α 0 ,5
Tra tài liệu “Thiết kế nhà máy điện” ta chọn máy biến áp tự ngẫu loại
ATДЦTH có Sđm = 250 (MVA), với các thông số cơ bản sau:
UC UT UH ΔP0 ΔPN (kW) UN% I0%
(kV) (kV) (kV) (kW) C-T C-H T-H (kV) (kV) (kV) (kW
)
230 121 11 120 520 - - 11 32 20 0,5
c. Chọn biến áp bộ B1:
Công suất của máy biến áp bộ B1 chọn theo điều kiện:
36.1
SB1 ≥ SđmF - S(1)tdmax= 117,6 - = 110,38 (MVA)
5
10
- ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN
Tra tài liệu “Thiết kế nhà máy điện” ta chọn máy biến áp: TДц 125/110
có các thông số chính sau:
Sđm UC UH ΔP0 ΔPn
Un% I0% Loại
(MVA) (kV) (kV) (kW) (kW)
125 242 10,5 115 380 11 0,5 T Дц 125/220
2.1.2a. Phân bố công suất cho các máy biến áp:
a. Phân bố công suất cho các MBA B1 , B4 , B5:
Để đảm bảo vận hành kinh tế các máy biến áp ta cho các MBA bộ B1 , B4 và
B5 làm việc với đồ thị phụ tải bằng phẳng cả năm như sau:
S td max 36,1
SB1 = SB4 = SB5 = SđmF - = 117,6 - = 110,38
5 5
(MVA)
Đồ thị phụ tải của B3 và B4
S(MVA)
110,38
0 8760 t(h)
Ta thấy SB1 = SB4 = SB5 = 110,38 MVA < SđmB1,4,5 = 125 (MVA). Vậy ở điều
kiện làm việc bình thường máy biến áp B1 , B4 và B5 không bị quá tải.
b. Phân bố công suất cho các MBATN B2 , B3:
11
- ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN
Đối với các máy biến áp tự ngẫu B2 và B3 công suất truyền tải lên các cấp
điện áp được tính theo công thức sau:
+ Công suất truyền tải lên cao áp mỗi máy là:
1
SCB2 = SCB3 =
(SVHT + SC - SB1)
2
+ Công suất truyền tải lên trung áp mỗi máy là:
S110 − ( S B 4 + S B 5 )
STB 2 = STB 3 =
2
+ Công suất truyền tải lên cuộn hạ áp mỗi máy:
SHB2 = SHB3 = SCB2 + STB2 = SCB3 +STB3
Dựa vào bảng phân bố công suất toàn nhà máy ta tính được công suất
truyền tải lên các cấp điện áp cho từng thời điểm, theo các công thức trên ta
có:
SMVA 0-4 4-6 6-8 8 -10 10 -12 12 -14 14 -16 16 - 18 18 -20 20 -22 22 -24
SB4=SB5 110,38 110,38 110,38 110,38 110,38 110,38 110,38 110,38 110,38 110,38 110,38
SC(B2,B3) 75,81 75,81 84,86 85,71 105,01 104,16 122,46 130,71 103,36 112,41 84,86
ST(B2,B3) -28,58 -28,58 -37,63 -37,63 -28,58 -28,58 -19,48 -28,58 -28,58 -37,63 -37,63
SH(B2,B3) 47,23 47,23 47,23 48,08 76,43 75,58 102,98 102,13 74,78 74,78 47,23
Dấu (-) thể hiện công suất truyền từ cuộn trung sang cuộn cao.
Qua bảng phân bố trên ta nhận thấy:
SCmax = 131,71 MVA < Sđm B2,B3 = 250 MVA
STmax = 37,63 MVA < SM = α.SđmB2 = 250 . 0,5 = 125 MVA
SHmax = 102,98 MVA < SM = α.SđmB2 = 125 MVA
Vậy ở điều kiện làm việc bình thường các máy biến áp B2, B3 không bị quá
tải.
2.1.2b. Kiểm tra khả năng mang tải của các máy biến áp:
Công suất định mức của MBA chọn lớn hơn công suất thừa cực đại nên
không cần kiểm tra điều kiện qúa tải bình thường.
Kiểm tra sự cố
Sự cố nguy hiểm nhất là khi ST = STmax = 181,8 MVA
Khi đó SVHT = 155,3 MVA SUF = 14,8 MVA
Ta xét các sự cố sau:
a. Sự cố B4 (hoặc B5):
12
- ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN
- Điều kiện kiểm tra sự cố:
+ Khi sự cố máy biến áp B4 (hoặc B5) mỗi máy biến áp tự ngẫu cần phải tải
một lượng công suất là:
(S - S ) 181,8 − 110,38
S = Tmax B5 = = 35,71 MVA
2 2
+ Thực tế mỗi máy biến áp tự ngẫu phải tải được một lượng công suất là:
SB2(B3) = α.SđmB = 0,5.250 = 125 MVA
Ta thấy: SđmB2 = 125 MVA > 35,71MVA
ị Do vậy máy biến áp không bị quá tải.
- Phân bố công suất khi sự cố B4:
Phía trung của MBA tự ngẫu phải tải sang thanh góp trung áp 1 lượng
công suất:
1
STB2(B3) = (STmax - Sbô) = 0,5.(181,8 - 110.38) = 35,71 MVA
2
+ Lượng công suất từ máy phát F2 (F3) cấp lên phía hạ của B2 (B3) là:
1 1
SHB2(B3) = SđmF - SDP - Stdmax
2 5
1 1
= 117,6 - .14,8 - .36,1 = 102,98 MVA
2 5
+ Lượng công suất phát lên phía cao của MBA B2 (B3)
SCB2(B3) = SHB2(B3) - STB2(B3) = 102,98 - 35,71 = 67,27 MVA
+ Lượng công suất toàn bộ nhà máy phát lên thanh góp cao áp còn
thiếu so với lúc bình thường là:
Sthiếu = [SVHT +SC -SB1 - (SCB2 + SCB3)]
= 155,3 + 200 - 110,38 -( 2×67,27) = 110,38 MVA
Ta thấy: SdtHT = 150MVA > Sthiếu = 110,38 MVA ị thoả mãn điều kiện.
b. Sự cố B2 (hoặc B3):
13
- ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN
- Điều kiện kiểm tra sự cố: K qt .α.SđmTN +2Sbộ ≥ STmax
sc
Khi có sự cố máy biến áp B2 (hoặc B3) máy biến áp tự ngẫu còn lại phải
tải 1 lượng công suất bên trung là:
ST = STmax - SB4 - SB5 = 181,8 – (110,38×2) = - 38,96 MVA
Thực tế mỗi máy biến áp tự ngẫu phải tải được 1 lượng công suất là:
SB2(B3) = α.SđmB = 0,5.250 = 125 MVA
Ta thấy: SB2(B3) = 125 > 38,96 MVA
Công suất định mức của máy biến áp lớn hơn công suất thực cần phải
tải khi sự cố.
ị Do vậy nên máy biến áp không bị quá tải.
- Phân bố công suất khi sự cố MBA B2:
+ Công suất trên cuộn trung của B3 là:
STB3 = STmax - SB4 - SB5 = 181,8 – (110,38×2) = - 38,96 MVA
+ Lượng công suất từ máy phát F3 cấp lên phía hạ của B3 là:
1 1
SHB3 = SđmF - SĐP - Stdmax = 117,6 - 14,8 - .36,1 = 95,58
5 5
MVA
+ Lượng công suất phát lên phía cao của MBA B3:
SCB3 = SHB3 - STB3 = 95,58 - (-38,96) = 134,54 MVA
+ Lượng công suất toàn bộ nhà máy phát lên thanh góp cao áp còn
thiếu so với lúc bình thường là:
Sthiếu = (SVHT + SC) - (Sbộ1 + SCB3) = (153,3 + 200) - (110,38 +
134,54)
= 108,38 MVA
Ta thấy:
SdtHT = 150MVA> Sthiếu = 108,38MVAị Thoả mãn điều kiện
14
- ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN
Kết luận:
Các máy biến áp đã chọn cho phương án 1 hoàn toàn đảm bảo yêu cầu
kỹ thuật, làm việc tin cậy, không có tình trạng máy biến áp làm việc quá tải.
2.2. Tính toán tổn thất điện năng trong các máy biến áp:
Tổn thất trong máy biến áp gồm hai phần:
- Tổn thất sắt không phụ thuộc vào phụ tải của máy biến áp và bằng tổn
thất không tải của nó.
- Tổn thất đồng trong dây dẫn phụ thuộc vào phụ tải của máy biến áp.
Công thức tính tổn thất điện năng trong máy biến áp ba pha hai cuộn
dây trong một năm:
2
⎛S ⎞
ΔA2cd = [ΔP0 + ΔPN ⎜ b ⎟ ].8760
⎜S ⎟
⎝ dm ⎠
Đối với máy biến áp tự ngẫu:
ΔATN = ΔP0.t +
365
2
(ΣΔP
NC .SCi .t i + ΔPNT .Sti .t i + ΔPNH .S Hi .t i
2 2 2
)
S dmB
Trong đó:
SCi, Sti’ SHi: công suất tải qua cuộn cao, trung, hạ của mỗi máy biến áp
tự ngẫu trong khoảng thời gian ti.
Sb: công suất tải qua mỗi máy biến áp hai cuộn dây trong khoảng thời
gian ti.
⎛ ΔP ΔP ⎞ ⎛ 260 − 260 ⎞
ΔPNC = 0,5 ⎜ ΔPNC − T + NC − H − NT − H ⎟ = 0,5 ⎜ 520 + ⎟ = 260
⎝ α2 α2 ⎠ ⎝ 0,5 2 ⎠
⎛ ΔP ΔP ⎞ ⎛ 260 − 260 ⎞
ΔPNT = 0,5 ⎜ ΔPNC − T + NT − H − NC − H ⎟ = 0,5 ⎜ 520 + ⎟ = 260
⎝ α 2
α ⎠
2
⎝ 0,5 2 ⎠
⎛ ΔP ΔP ⎞ ⎛ 260 + 260 ⎞
ΔPNH = 0,5 ⎜ NT − H + NC − H − ΔPNC − T ⎟ = 0,5 ⎜ 2
− 520 ⎟ = 780
⎝ α
2
α2 ⎠ ⎝ 0,5 ⎠
Dựa vào bảng thông số máy biến áp và bảng phân phối công suất ta
tính tổn thất điện năng trong các máy biến áp nh sau:
+ Máy biến áp ba pha hai cuộn dây:
Máy biến áp B1 , B4 và B5 luôn cho làm việc với công suất truyền tải
qua nó Sb = 110,38 MVA trong cả năm. Do đó:
15
- ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN
2
⎛ 110,38 ⎞
ΔAB1 = 8760 [115+ 380 ⎜ ⎟ ]= 3603,063.103 KWh.
⎝ 125 ⎠
2
⎛ 110,38 ⎞
ΔAB4 = ΔAB5 = 8760 [100+ 400 ⎜ ⎟ ]= 3608,277.103 KWh.
⎝ 125 ⎠
+ Máy biến áp tự ngẫu:
Từ đó ta có:
ΔA = ΔP0.8760 + 2 Σ(ΔPNC .SCi .ti + ΔPNT .STi .ti + ΔPNH .SHi .ti )
365 2 2 2
Sdm
365 2 2 2
ΔA = 120.8760 + 2 [((260.75,81 + 260.(-28,58) + 780.47,23 )).6
250
+
+ (260.84,862 + 260.(-37,63)2 + 780.47,232).2 +
+ (260.85,712 + 260.(-37,63)2 + 780.48,082).2 +
+ (260.105,012 + 260.(-28,58)2 + 780.76,432).2 +
+ (260.104,162 + 260.(-28,58)2 + 780.75,582).2 +
+ (260.122,462 + 260.(-19,48)2 + 780.102,982).2 +
+ (260.130,712 + 260.(-28,58)2 + 780.102,132).2 +
+ (260.112,412 + 260.(-37,63)2 + 780.74,782).2+
+ (260.103,362 + 260.(-28,58)2 + 780.74,782).2 +
+ (260.84,862 + 260.(-37,63)2 + 780.47,232).2]
=1961,462.103 KWh
Như vậy tổng tổn thất điện năng một năm trong các máy biến áp là:
ΔAΣ = ΔAB1 + ΔAB2 + ΔAB3 + ΔAB4 + ΔAB5
= 3603,063.103 + 2. 1961,462.103 + 2. 3608,277.103
= 14742,541.103 KWh.
2.3. Tính toán dòng cưỡng bức phương án I:
ã Các mạch phía 220KV
- Đường dây kép nối với hệ thống:
Dòng cưỡng bức được xét khi phụ tải hệ thống cực đại: SHTmax = 194 MVA
S HT max 194
Icb = = = 0,509 KA
3 .U dm 3 .220
- Phụ tải phía 220KV:
16
- ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN
Pmax 100
+ Đường dây kép: Icb = 2.Ibt = 2. = = 0,292 KA
2. 3 . cos ϕ .U dm 3 .0,9.220
- MBA tự ngẫu:
+ Khi bình thường: SCmax = 130,71 MVA
+ Khi sự cố B4: SCmax = 67,27 MVA
+ Khi sự cố B2: SCmax = 134,54 MVA
SC max 134,54
Icb = = = 0,353 KA
3 .U dm 3 .220
- Bộ máy phát điện - máy biến áp B1:
SdmF 1,05.117,6
Icb = 1,05 = = 0,324 KA
3 .U dm 3 .220
Vậy dòng điện cưỡng bức ở cấp điện áp 220 KV là: 0,509 KA
ã Các mạch phía 110 KV:
- Bộ máy phát điện - máy biến áp B4, B5:
SdmF 1,05.117,6
Icb = 1,05 = = 0,648 KA
3 .U dm 3 .110
- Trung áp máy biến áp B2 (B3):
+ Khi bình thường: STmax = 37,63 MVA
+ Khi sự cố B4: ST = 35,71 MVA
+ Khi sự cố B2: ST = - 38,96 MVA
Smax 38,96
Icb = = = 0,204 KA
3 .U dm 3 .110
- Phụ tải phía 110KV:
Pmax 80
+ Đường dây kép: Icb = 2.Ibt = 2. = = 0,477 KA
2. 3 . cos ϕ .U dm 3 .0,88.110
Pmax 40
+ Đường dây đơn: Icb = Ibt = = = 0,239 KA
3 . cos ϕ .U dm 3 .0,88.110
Vậy dòng điện cưỡng bức ở cấp điện áp 110 KV là: 0,648 KA
ã Cấp điện áp 10,5 KV:
SdmF 1,05.117,6
Icb = 1,05 = = 6,789 KA
3 .U dm 3 .10,5
17
- ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN
Vậy dòng cưỡng bức của phương án I là:
U 220KV 110KV 10,5KV
Icb (KA) 0,509 0,648 6,789
2.2. Phương án II:
2.2.1. Chọn loại và công suất máy biến áp:
a. Chọn máy biến áp bộ B1, B4, B5: Tương tự như ở phương án I.
36.1
Ta có: SB1 = SB4 = SB5 ≥ SđmF - S(1)tdmax= 117,6 - = 110,38 (MVA)
5
b. Chọn máy biến áp tự ngẫu B2 , B3:
1
SđmB2 = SđmB3 ≥ Sthừa max
0,5
⎛ 11 , 5 1 ⎞
S th = ⎜ 117 , 6 − − ⋅ 36 ,1 ⎟ = 104 , 63 ( MVA )
⎝ 2 5 ⎠
1 1
SdmB 2 = SdmB 3 ≥ ⋅ Sth = ⋅ 104 ,63 = 209 ,26 ( MVA)
α 0 ,5
Từ đó ta có bảng tham số máy biến áp cho phương án 1 như sau:
Cấp Điện áp Tổn thất (KW) UN%
Sđm
điện áp Loại cuộn dây (KV) ΔP0 ΔPN I0%
MVA C-T C-H T-H
khu vực C T H C-T C-H T-H
18
- ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN
220 T Дц 125 242 - 10,5 115 - 380 - - 11 - 0,5
110 TP ДцH 125 115 - 10,5 100 - 400 - - 10,5 - 0,55
220 AT ДцTH 250 230 121 11 120 520 - - 11 32 20 0,5
2.2.2. Phân bố công suất cho các máy biến áp B1, B4, B5:
a. Phân bố công suất cho các máy biến áp B1, B4, B5:
Để vận hành thuận tiện và kinh tế ta cho B1, B4, B5 làm việc với đồ thị
phụ tải bằng phẳng suốt năm.
S 36 ,1
SB1 = SB4 = SB5 = SđmF - td max = 117,6 - = 110,38 (MVA)
5 5
Ta thấy SB1 = SB4 = SB5 = 110,38 MVA < SđmB1,4,5 = 125 (MVA). Vậy ở điều
kiện làm việc bình thường máy biến áp B1 , B4 và B5 không bị quá tải.
b. Phân bố công suất cho các MBATN B2, B3,:
Đối với các máy biến áp tự ngẫu B2 và B3 công suất truyền tải lên các cấp
điện áp được tính theo công thức sau:
+ Công suất truyền tải lên cao áp mỗi máy là:
1
SCB2 = SCB3 =(SVHT + SC - SB1- SB4)
2
+ Công suất truyền tải lên trung áp mỗi máy là:
ST − S B 5
STB 2 = STB3 =
2
+ Công suất truyền tải lên cuộn hạ áp mỗi máy:
SHB2 = SHB3 = SCB2 + STB2 = SCB3 +STB3
Ta có bảng phân bổ công suất sau:
Giê 0-6 6--8 8--10 10--12 12--14 14-16 16-18 18-20 20-22 22-24
SCC(t) MVA 20,62 29,67 30,52 49,82 48,97 67,27 75,52 48,17 57,22 29,67
SCT(t)MVA 26,61 17,56 17,56 26,61 26,61 35,71 26,61 26,61 17,56 17,56
SCH(t)MVA 47,23 47,23 48,08 76,43 75,58 102,98 102,13 74,78 74,78 47,3
Qua bảng phân bố trên ta nhận thấy:
SCmax = 75,52 < Sđm B2,B3 = 250 (MVA)
STmax = 35,71 < SM = α.SđmB2 = 250 . 0,5 = 125 (MVA)
SHmax = 102,98 < SM = α.SđmB2 = 125 (MVA)
Vậy ở điều kiện làm việc bình thường các máy biến áp B2, B3 không bị quá
tải.
19
nguon tai.lieu . vn