Thiết kế nhà máy Điện

Luận Văn: Thiết kế nhà máy Điện

lời nói đầu

Trong mọi thời đại, năng lợng là một nhu cầu không thể thiếu của mọi ngời Tồn tại rất nhiều loại năng lợng, điện năng là loại năng lợng mới đợc phát hiện cách đây hơn một thế kỷ Đến ngày nay thì điện năng là nhu cầu không thể thiếu trong mọi hoạt động từ sản xuất đến sinh hoạt Trong quá trình công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nớc, ngành điện là ngành hạ tầng quan trọng đợc u tiên phát triển để đáp ứng nhu cầu năng lợng của đất nớc Nớc ta là nớc đang phát triển, nhu cầu phát triển phụ tải còn tăng nhiều nên việc thiết kế nhà máy điện để tăng công suất là việc quan trọng.

Đồ án môn học Nhà máy điện giúp sinh viên áp dụng lý thuyết đã học để áp dụng vào tính toán thực tế Đồ án môn học là một phần rất quan trọng của sinh viên ngành hệ thống điện Đồ án môn học là bớc tập dợt của sinh viên, nó làm tiền đề của đồ án tốt nghiệp và là cơ sở cho công việc sau này.

Trong quá trình thực hiện nếu không đợc sự giúp đỡ của các thầy trong bộ môn và các thầy trực tiếp phụ trách bộ môn thì chắc chắn em không thể hoàn thành đợc đồ án môn học này Em xin chân thành cảm ơn TS Phạm Văn Hoà cùng các thầy trong nhóm Nhà máy điện đã hớng dẫn em hoàn thành đồ án này.

chơng I:

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

*Pmax100

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 địa phơng:

Uđm = 13.8 (kV); Pmax = 30 (MW); Cosϕ = 0.85Từ bảng số liệu tính toán ta có bảng kết quả sau:

05811 14 17 20 22 24 t (h)S UF

24.70628.235 28.235

+ Phô t¶i cÊp ®iÖn ¸p trung :

U®m = 110 (kV); Pmax = 320 (MW); Cosϕ = 0.82Tõ b¶ng sè liÖu tÝnh to¸n ta cã b¶ng kÕt qu¶ sau:

05811141720 22 24 t (h)351.22

1.2.2 Phô t¶i toµn nhµ m¸y:

Ta cã S∑

®mF = 4*130 = 520 (MVA)P∑®mF =4*110 = 440 (MVA)Tõ b¶ng sè liÖu ta cã b¶ng tÝnh nh sau: :

Từ bảng số liệu ta có đồ thị phụ tải nh sau:

468S TNM

100%)

05811141720 22 24(MVA)

t (h)29.195

25.46827.332

0581 11 41 72 02 22 44 6 8

3 6 4

4 6 84 1 6

5 2 04 6 8

( M V A )

ch¬ng 2:

chọn sơ đồ nối điện chính của nhà máy điện2.1 Đề xuất các phơng 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 phơng án phải đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cho phụ tải, đồng thời thể hiện đợc 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 phơng án nối điện cho nhà máy.

Theo kết quả tính toán cân cằng công suất ở chơng 1 ta có:+ Phụ tải địa phơng:

Smax = 35.294 (MVA) Smin = 24.706 (MVA)+ Phụ tải trung áp:

STmax = 390.24 (MVA) STmin = 273.17 (MVA)+ Công suất phát vào hệ thống:

SHTmax = 102.43 (MVA) SHTmin = 40.655 (MVA)Theo đề ra ta nhận thấy:

+ Dự trữ quay của hệ thống: SDT = 200 (MVA)

+ Phụ tải địa phơng có số đờng dây khá lớn(gồm 6 kép và 6 đơn) và công suất khá lớn (30 MW) nên nhà máy sử dụng thanh góp điện áp máy phát.

+ Công suất một bộ máy phát điện _ máy biến áp không lớn hơn dữ trữ quay của hệ thống nên ta dùng sơ đồ bộ: máy phát điện _ một máy biến áp.

+ Trung tính của cấp điện áp cao 220 (kV) và trung áp 110 (kV) đợc trực tiếp nối đất nên ta sử dụng máy biến áp tự ngẫu để liên lạc giữa các cấp điện áp.

+ Số lợng máy phát ghép vào thanh góp điện áp máy phát sao cho khi một tổ máy nào có sự cố thì tổ máy còn lại phải đủ cung cấp cho tự dùng cực đại và phụ tải địa phơng cực đại.

+ Phụ tải trung áp:

Smax = 390.24 (MVA) Smin = 273.17 (MVA)

Do vËy cã thÓ ghÐp mét bé hoÆc hai bé: m¸y ph¸t ®iÖn _ m¸y biÕn ¸p hai d©y quèn lªn thanh gãp trung ¸p.

+ Tõ c¸c nhËn xÐt trªn ta v¹ch ra c¸c ph¬ng ¸n nèi ®iÖn cho nhµ m¸y thiÕt kÕ:

F2

Nhợc điểm của phơng án là hai máy biến áp tự ngẫu liên lạc phải chọn có công suất lớn hơn phơng án 1

2.1.3 Phơng án 3:

Nhợc điểm của phơng án là khi bộ máy phát – máy biến áp 4 bị sự cố thì sẽ không đủ công suất cung cấp cho phụ tải cấp trung vì nếu tự ngẫu có tải hết công suất của F1 và F2 thì cũng không đủ cung cấp cho tải trung phải tải khá nhiều công suất phía cao về Mặt khác so với phơng án 1 thì bộ máy biến áp – máy phát điện có B4

phải chọn với cấp điện áp cao 220 (kV), vì vậy phơng án này không chấp nhận đợc.

∼

Theo nguyên tắc 3% ta có

Trong đó : Pmax là công suất cực đại

Pi là công suất trog khoảng thời gian ti

t = ∑ti

Thay số ta có:

%100Kbt

Vậy MBA đã chọn thoả mãn.Với bộ MBA-MF không cần kiểm tra điều kiện quá tải sự cố Vậy ta chọn MBA có thông số nh sau:

b Chọn công suất máy biến áp tự ngẫu B1, B2

Công suất của máy biến áp tự ngẫu đợc chọn theo điều kiện: SdmB1SdmB21*Sthừa

Trong đó:

α: Hệ số có lợi của MBATN

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:

Để đảm bảo vận hành kinh tế các máy biến áp ta cho hai MBA bộ B3 và B4 làm việc với đồ thị phụ tải bằng phẳng cả năm nh sau:

SB3 = SB4 = SđmF -

= 130 -

= 122.235 (MVA)Đồ thị phụ tải của B3 và B4

Ta thấy SB3 = SB4 = 122.235 < SđmB3 = 125 (MVA) Vậy ở điều kiện làm việc bình thờng máy biến áp B3 và B4 không bị quá tải

+ Công suất truyền tải lên cuộn hạ áp mỗi máy: SCH1 = SCH2 = SCC1 + SCT1 = SCC2 +SCT2

Dựa vào bảng phân bố công suất toàn nhà máy ta tính đợc công suất truyền tải lên các cấp điện áp cho từng thời điểm, theo các công thức trên ta có:

24

Vậy ở điều kiện làm việc bình thờng các máy biến áp B1, B2 không bị quá tải.

3 Kiểm tra quá tải khi sự cố:

* Giả thiết sự cố máy biến áp B3 vào lúc phụ tải trung áp lớn nhất với Ta có sơ đồ nh sau:

∼

Thay số ta có:

2*0.5*1.4*250 + 122.235 = 472.235 (MVA) > 390.24 (MVA)Vậy điều kiện trên đợc thoả mãn

+ Phân bố công suất khi sự cố B3 (hoặc B4) nh sau:

MBA B1 và B2 cung cấp cho phụ tải phía trung áp là

Công suất qua cuộn hạ của máy biến áp B1, B2 là:

SCC = 29.415 < Kqtsc*Sđm(B1,B2) = 1.4*250 =350(MVA)

Vậy các cuộn dây của MBA tự ngẫu thoả mãn điều kiện quá tảiCông suất thiếu của hệ thống :

Sthiếu = SVHTmax-SCC = 102.43 – (-29.415) = 131.845 (MVA)

Công suất thiếu của hệ thống nhỏ hơn công suất dự phòng quay của hệ thống (200MVA) nên MBA đã chọn thoả mãn điều kiện sự cố.

* Giả thiết sự cố một máy biến áp B1 (hoặcB2), trong trờng hợp này chúng ta kiểm tra quá tải của B2 còn B3 và B4 vẫn tải công suất bình thờng

Điều kiện kiểm tra sự cố nh sau:

α*Kqtsc*SđmB2 + SB3 + SB4≥ STmax

Trong đó:

α : Hệ số có lợi của MBATN; α = 0.5 Kqtsc : Hệ số quá tải sự cố; Kqtsc = 1.4 STmax: Phụ tải max ở cấp điện áp trung áp.

SB3, SB4: Công suất MBA bộ làm việc với đồ thị phụ tải bằng phẳng cả năm.Thay số ta có:

0.5*1.4*250 + 122.235 + 122.235 = 419.47 (MVA) > 390.24 (MVA)Vậy điều kiện trên đợc thoả mãn.

+ Phân bố công suất khi sự cố MBATN B1 (hoặc B2) nh sau:Trong cuộn trung

SCT = SmaxT- SB3- SB4 = 390.24 – 122.235 – 122.235 =145.77 (MVA)Trong cuộn hạ:

SCH = min(Sphát, Stải )Trong đó :

Stải = α*Kqtsc*SđmB2 = 0.5*1.4*250 = 175 (MVA)Vậy ta chọn SCH = 175 (MVA)

Trong cuộn cao

SCC = SCH – S CT = 175 – 145.77 = 29.23 (MVA)

Ta thấy SCC, SCT đều nhỏ hơn 175 (MVA) nên thoả mãn điều kiện quá tải sự cốCông suất thiếu của hệ thống :

Sthiếu = SVHTmax-SCC = 102.43 – 29.23 = 73.2 (MVA)

Công suất thiếu của hệ thống nhỏ hơn công suất dự phòng quay của hệ thống (200MVA) nên MBA đã chọn thoả mãn điều kiện sự cố.

2.2.2 Phơng án 2:

F4HT

Trong đó:

α: Hệ số có lợi của MBATN

=

Ta chän 3 MBA tù ngÉu 1 pha lo¹i ATДЦTH cã S®m = 135 (MVA), víi c¸c th«ng sè c¬ b¶n sau:

(kV)(kV)(kV)(kW)C-T C-H T-H C-TC-HT-H

Gi¸ 103

= 130 -

= 122.235 (MVA)§å thÞ phô t¶i cña B3 vµ B4

122.235

+ Công suất truyền tải lên trung áp mỗi máy là:

+ Công suất truyền tải lên cuộn hạ áp mỗi máy: SCH1 = SCH2 = SCC1 + SCT1 = SCC2 +SCT2

Dựa vào bảng phân bố công suất toàn nhà máy ta tính đợc công suất truyền tải lên các cấp điện áp cho từng thời điểm, theo các công thức trên ta có:

Vậy ở điều kiện làm việc bình thờng các máy biến áp B1, B2 không bị quá tải.

3 Kiểm tra quá tải khi sự cố:

* Giả thiết sự cố máy biến áp B3 vào lúc phụ tải trung áp lớn nhất với Ta có sơ đồ nh sau:

Điều kiện kiểm tra sự cố nh sau: 2.α.Kqtsc.SđmB1 ≥ STmax

∼

+ Phân bố công suất khi sự cố B3 nh sau:

MBA B1 và B2 cung cấp cho phụ tải phía trung áp là

Công suất qua cuộn hạ của máy biến áp B1, B2 là:

Công suất cuộn cao của MBA B1,B2 là

SCC = SCH – SCT = 165.706 – 195.12 = - 29.414 (MVA)

Ta thấy SCH = 165.706 < α*Kqtsc*Sđm(B1,B2) = 0.5*1.4*405 =283.5 (MVA)SCT = 195.12 < α*Kqtsc*Sđm(B1,B2) = 0.5*1.4*405 =283.5 (MVA)

SCC = 29.414 < Kqtsc*Sđm(B1,B2) = 1.4*405 = 567 (MVA)

Vậy các cuộn dây của MBA tự ngẫu thoả mãn điều kiện quá tảiCông suất thiếu của hệ thống :

Sthiếu = SVHTmax-SCC = 102.43 – (-29.414) = 131.844 (MVA)

Công suất thiếu của hệ thống nhỏ hơn công suất dự phòng quay của hệ thống (200MVA) nên MBA đã chọn thoả mãn điều kiện sự cố.

* Giả thiết sự cố một máy biến áp B1 (hoặcB2), trong trờng hợp này chúng ta kiểm tra quá tải của B2 còn B3 và B4 vẫn tải công suất bình thờng

Điều kiện kiểm tra sự cố nh sau:

α*Kqtsc*SđmB2 + SB3≥ STmax

Trong đó:

α : Hệ số có lợi của MBATN; α = 0.5 Kqtsc : Hệ số quá tải sự cố; Kqtsc = 1.4 STmax: Phụ tải max ở cấp điện áp trung áp.

SB3: Công suất MBA bộ làm việc với đồ thị phụ tải bằng phẳng cả năm.

Thay số ta có:

0.5*1.4*405 + 122.235 = 405.735 (MVA) > 390.24 (MVA)Vậy điều kiện trên đợc thoả mãn.

+ Phân bố công suất khi sự cố MBATN B1 (hoặc B2) nh sau:Trong cuộn trung

SCT = SmaxT- SB3 = 390.24 – 122.235 =268.005 (MVA)Trong cuộn hạ:

SCH = min(Sphát, Stải )Trong đó :

Stải = α*Kqtsc*SđmB2 = 0.5*1.4*405 = 283.5 (MVA)Vậy ta chọn SCH = 283.5 (MVA)

Trong cuộn cao

∼

Công suất thiếu của hệ thống nhỏ hơn công suất dự phòng quay của hệ thống (200MVA) nên MBA đã chọn thoả mãn điều kiện sự cố.

2.3 Tính toán tổn thất:2.3.1 Phơng án 1

1 Tổn thất điện năng trong máy biến áp ba pha hai cuộn dây:

Tổn thất điện năng hàng năm của máy biến áp hai cuộn dây B3, B4 đợc tính theo công thức:

∆AB3 = ∆AB4 = ∆P0*T + ∆PN* 2dmB

*T Trong đó:

∆P0, ∆PN : Tổn thất không tải và tổn thất ngắn mạch của máy biến áp (cho trong số liệu củaMBA).

T : Thời gian vận hành của máy biến áp rtrong năm SđmB : Công suất định mức của máy biến áp.

Sb : Công suất bộ của máy biến áp

Do máy biến áp B3 và B4 luôn làm việc với công suất truyền tải qua Sb =122.235 (MVA) suốt cả năm với T = 8760 (giờ) do đó ta có:

∆AB3 = ∆AB4 = 100*8760 + 400* 22

*ti+ ∆PN-H

*ti+ ∆PN-T

* ti]

∆A2 = ∆P0*T + 2dm

1 SCi2*ti + ∆PN-T*∑24

1 STi2* ti + ∆PN-H*∑24

1 SHi2* ti) Trong đó:

∆P0: Tổn thất không tải.

∆PN-C: Tổn thất ngắn mạch trong cuộn dây cao áp.

∆PN-H: Tổn thất ngắn mạch trong cuộn dây hạ áp ∆PN-T: Tổn thất ngắn mạch trong cuộn dây trung áp.

SCi, STi, SHi: Công suất tải qua cấp cao, cấp trung, cấp hạ của MBATN.Tính ∆PN-C, ∆PN-H, ∆PN-T:

∆PN-C = 0.5*(∆PN.C-T + 2HT.N2

) ∆PN-T = 0.5* (∆PN.C-T + 2

) ∆PN-H = 0.5*( 2

- ∆PN.C-T)Trong đó α là hệ số có lợi của máy biến áp tự ngẫu, α = 0.5Thay số liệu vào tính toán ta có:

∆PN-C = 0.5* (520 + 2

) = 260 (kW) = 0.26 (MW) ∆PN-T = ∆PN-C = 260 (kW) = 0.26 (MW)

∆PN-H = 0.5* ( 2HT.N2

-∆PN.C-T) = 0.5* ( 2

- 520) = 780 (kW) = 0.78 (MW)Viết gọn lại ta có :

1 SCi2*ti = 31.442 *5 + 29.6752*3 + 20.3282*3 + 24.1192*3 + 47.4222*3 + 51.2142*3 + 33.4662*2 + 31.442*2 = 29401.1 (MVA2h)

STi2 = 53.3752*5 + 53.3752*3 + 14.352*3 + 33.8632*3 + 33.8632*3 + 53.3752*3 + 72.8872*2 + 53.3752*2 = 55158.59 (MVA2h)

1 SHi2 = 84.8142*3 + 83.052*3 + 34.6782*3 + 57.9812*3 + 81.2852*3 + 104.592*3 +106.352*2 + 84.8142*2 = 159998.5 (MVA2h)

1 Tổn thất điện năng trong máy biến áp ba pha hai cuộn dây:

Ta có tổn thất trong MBA B3 giống phơng án 1

∆AB3 = 4226.698 (MWh)

2 Tổn thất điện năng trong máy biến áp tự ngẫu B1, B2:

∆A2= ∆A1

∆A2=3*∆P0*T + 2dm

∆P0: Tổn thất không tải trong MBA tự ngẫu 1 pha

∆PN-C: Tổn thất ngắn mạch trong cuộn dây cao áp MBA tự ngẫu 1 pha

∆PN-H: Tổn thất ngắn mạch trong cuộn dây hạ áp MBA tự ngẫu 1 pha ∆PN-T: Tổn thất ngắn mạch trong cuộn dây trung áp MBA tự ngẫu 1 pha SCi, STi, SHi: Công suất tải qua cấp cao, cấp trung, cấp hạ của MBATN.

Sđm : Công suất định mức của MBA 3 pha tơng đơngTính ∆PN-C, ∆PN-H, ∆PN-T:

∆PN-C = 0.5*(∆PN.C-T + N.2TH2

) ∆PN-T = 0.5* (∆PN.C-T + N.2CH

) ∆PN-H = 0.5*( 2

- ∆PN.C-T)Thay số liệu vào tính toán ta có:

∆PN-C = 0.5* (349 + 2

) = 132.5 (kW) = 0.1325 (MW) ∆PN-T = 0.5* (349 + 2

) = 216.5 (kW) = 0.2165 (MW) ∆PN-H = 0.5* ( 2

-∆PN.C-T) = 0.5* ( 2

- 205) = 1071.5 (kW) = 1.0715 (MW)Viết gọn lại ta có :

1 SCi2*ti = 31.442 *5 + 29.6752*3 + 20.3282*3 + 24.1192*3 + 47.4222*3 + 51.2142*3 + 33.4662*2 + 31.442*2 = 29401.1 (MVA2h)

STi2 = 114.492*5 + 114.492*3 + 75.4682*3 + 94.982*3 + 94.982*3 + 114.492*3 + 1342*2 + 114.492*2 = 277538.05 (MVA2h)

SHi2 = 145.932*3 +144.172*3 + 95.7952*3 + 119.12*3 + 142.42*3 + 165.712*3 + 167.472*2 + 145.932*2 = 358593.49 (MVA2h)

*(0.1325 *29401.1 + 0.2165 *277538.05 + 1.0715 *358593.49)

∆A1 = ∆A2 = 5719.868 (MWh)

Ta cã tæng tæn thÊt ®iÖn n¨ng trªn c¸c MBA lµ :

∆A∑ = ∆A1 + ∆A2 + ∆A3 = 15666.434 (MWh)Ta cã b¶ng tæng kÕt tæn thÊt 2 ph¬ng ¸n

∼∼

Với phụ tải cực đại của hệ thống SHTmax = 102.43 (MVA), vì vậy đờng dây nối về hệ thống dòng cỡng bức của mạch đờng dây đợc tính theo điều kiện một đờng dây bị đứt, khi đó

Icb =

+ Phía cao áp máy biến áp tự ngẫu liên lạc B1 và B2:- Chế độ thờng: SCmax = 51.214 (MVA)

- Chế độ sự cố B3 (hoặc B4): SCB1 = SCB2 = 29.415 (MVA)- Chế độ sự cố B1 (hoặc B2): SCB2 = 29.23 (MVA)

Icb =

ϕ =0.82*3*11080

=0.512 (KA)+ Bộ máy phát điện - máy biến áp hai cuộn dây:

Icb =

= 1.4* 0.5*

= 7.321 (kA)+ Mạch máy phát:

Icb = 1.05*

= 1.05*

S®p +

Std - s®mF

= 175 +

* 35.294 +

*3 1.059 – 130 = 70.412 (MVA)+ Trêng hîp 2: Khi sù cè mét m¸y ph¸t F1 (hoÆc F2)

SquaB = 21

(S®mF - S®p 41

= 21

(130 – 35.294 - 41

*31.059) = 43.471 (MVA)Lóc nµy SquaK lµ:

SquaK = SquaB + 21

S®p = 43.471 + 21

* 35.294 = 61.118 (MVA)

Std1/2S®p

Vậy dòng qua kháng đợc xét khi sự cố một máy biến áp tự ngẫu IcbK =

HT

- Chế độ sự cố B3 (hoặc B4): ST = 195.12 (MVA).- Chế độ sự cố B1 (hoặc B2): ST = 268.005 (MVA) Icb =

= 1.4* 0.5*

= 11.861 (kA)+ Mạch máy phát:

Icb = 1.05*

= 1.05*

SđpSđp

SquaK = SquaB + Sđp1 +

Std - sđmF

Trong đó Sđp1 đợc cung cấp bằng 2dây kép + 1 dây đơn

= *35.2949.41230

SquaK = 283.5 + 9.412 +

*3 1.059 – 130 = 170.677 (MVA)+ Trờng hợp 2: Khi sự cố một máy phát F1 (hoặc F2)

SquaB = 21

(2*SđmF - Sđp

= 21

(2*130 – 35.294 -

*31.059) = 104.588 (MVA)Lúc này SquaK là:

SquaK = SquaB + Sđp1 = 104.588 + 9.412 = 114 (MVA)

Vậy dòng qua kháng đợc xét khi sự cố một máy biến áp tự ngẫu IcbK =

StdStd

Phơng án

Cấp điện áp (KV)

Dòng Ilvcbmax

Loại máy cắt

Lại lợng định mức

U (KV) I (KA) Icắt (KA) Ilđđ (KA)

Phơng án 1

Phơng án 2

3.1.1 Phơng án 1

Phía 220 kV : dùng sơ đồ hệ thống thanh góp có máy cắt liên lạc.

Phía 110 kV : dùng sơ đồ hệ thống thanh góp có thanh góp vòng vì số nhánh ra nhiều.

Phía 13.8 kV : dùng sơ đồ 1 hệ thống thanh góp phân đoạn bằng máy cắt

F4 F3MCLL

3.1.2 Phơng án 2

Phía 220 kV : dùng sơ đồ hệ thống thanh góp có máy cắt liên lạc.

Phía 110 kV : dùng sơ đồ hệ thống thanh góp có thanh góp vòng vì số nhánh ra nhiều.

Phía 13.8 kV : dùng sơ đồ 1 hệ thống thanh góp phân đoạn bằng máy cắt

MCLL220 kV

3.2 So sánh chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật các phơng án3.2.1 Phơng án 1

a, Vốn đầu t

- Vốn đầu t cho máy biến áp

Phơng án này dùng 2 MBA tự ngẫu ba pha Sđm = 250 MVA, tra bảng ta có kB = 1.3 với giá 256*103 rup một máy và 2 MBA hai cuộn dây 3 pha Sđm = 125 MVA tra bảng có kB = 1.5 với giá 115*103 rup 1 máy Vậy ta có :

VB = ∑kB*vB =2*1.3*256*103 + 2*1.5*115*103 = 1010.6*103 (rup)

- Vốn đầu t cho thiết bị phân phối

Cấp điện áp 220 kV : ta thấy 2 sơ đồ có hệ thống thanh góp giống nhau và số mạch giống nhau nên ta không tính giá tiền để so sánh,

Cấp điện áp 110 kV : gồm 6 mạch máy cắt giá tiền 1 mạch là 31.5*103 rup.Cấp điện áp 13.8 kV : gồm 5 mạch máy cắt giá tiền 1 mạch là 21*103 rup.Vậy ta có :

VTBPP = ∑vTBPP*ni = 6*31.5*103 + 5*21*103 = 294*103 (rup)Vậy tổng vốn đầu t của phơng án 1 là:

V1 = VB + VTBPP = 1010.6*103 + 294*103 = 1304.6*103 (rup)

V1 = 1304.6*103*40*103 = 5218.4*107 (đồng)b, Phí tổn vận hành hàng năm

Ta có chi phí vận hành hàng năm đợc tính theo công thức sau :P = Pk.hao + P∆A

Trong đó :

Pk.hao là khấu hao hàng năm, Pk.hao = a%*V, a% = 8.4%

P∆A là chi phí do tổn thất điện năng, P∆A = β*∆A, β = 400 đồng là giá tổn thất 1KWh điện

Vậy ta có :

P1 = 0.084*5218.4*107 + 400*12270.242*103 = 929.15528*107 (đồng)

3.2.2 Phơng án 2

a, Vốn đầu t

- Vốn đầu t cho máy biến áp

Phơng án này dùng 6 MBA tự ngẫu một pha Sđm = 135 MVA, tra bảng ta có kB = 1.3 với giá 140*103 rup một máy và 1 MBA hai cuộn dây 3 pha Sđm = 125 MVA tra bảng có kB = 1.5 với giá 115*103 rup 1 máy Vậy ta có :

VB = ∑kB*vB =6*1.3*140*103 + 1.5*115*103 = 1264.5*103 (rup)

- Vốn đầu t cho thiết bị phân phối

Cấp điện áp 220 kV : ta thấy 2 sơ đồ có hệ thống thanh góp giống nhau và số mạch giống nhau nên ta không tính giá tiền để so sánh,

Cấp điện áp 110 kV : gồm 5 mạch máy cắt giá tiền 1 mạch là 31.5*103 rup.Cấp điện áp 13.8 kV : gồm 6 mạch máy cắt giá tiền 1 mạch là 21*103 rup.Vậy ta có :

VTBPP = ∑vTBPP*ni = 5*31.5*103 + 6*21*103 = 283.5*103 (rup)Vậy tổng vốn đầu t của phơng án 1 là:

V2 = VB + VTBPP = 1264.5*103 + 283.5*103 = 1548*103 (rup)V2 = 1548*103*40*103 = 6192*107 (đồng)

b, Phí tổn vận hành hàng nămTa có :

P2 = 0.084*6192*107 + 400*15666.434*103 = 1146.78536*107 (đồng)

Ta có bảng tổng kết tính toán 2 phơng án về mặt kinh tế nh sau :Phơng án Vốn đầu t (107 đồng) Phí tổn vận hành (107 đồng)

tính toán ngắn mạch4.1 Chọn các đại lợng cơ bản:

Để thuận tiện tính toán ta dùng phơng pháp gần đúng với đơn vị tơng đốita chọn: Scb = 100 (MVA)

Ucb = Utb

+ Dòng điện cơ bản ở cấp điện áp 13.8 (kV) Icb1 =

+ Dòng điện cơ bản cấp điện áp 110 (kV) Icb2 =

Dòng điện cơ bản cấp điện áp 220 (kV) Icb3 =

4.2 Chọn các điểm tính toán ngắn mạch

F4F3

Điểm N1: Chọn khí cụ điện cho mạch 220 (kV) Nguồn cung cấp là nhà máy điện và hệ thống.

Điểm N2: Chọn khí cụ điện cho mạch 110 (kV) Nguồn cung cấp là nhà máy điện và hệ thống.

Điểm N3: Chọn máy cắt điện mạch hạ áp máy biến áp tự ngẫu Nguồn cung cấp là nhà máy và hệ thống khi máy biến áp tự ngẫu B1 nghỉ.

Điểm N4: Chọn khí cụ điện cho mạch phân đoạn điện áp 13.8 (kV) Nguồn cung cấp là nhà máy điện và hệ thống điện khi máy biến áp tạ ngẫu B1 và máy phát F1 nghỉ.Điểm N5: Chọn máy cắt điện cho mạch máy phát Nguồn cung cấp là máy phát điện F1.

Điểm N5’: Chọn máy cắt điện cho mạch máy phát, nguồn cung cấp là toàn bộ nhà máy và hệ thống trừ máy phát số 1.

Điểm N6, N7: Chọn khí cụ điện cho mạch tự dùngIN6 = IN5 + IN5’

= 0.125*

= 0.096+ Điện kháng của đờng dây kép nối với hệ thống

XD =

* X0*L* 2cbcb

= 21

= 0.019

+ Điện kháng của kháng điện XK =

+ Điện kháng của máy biến áp hai dây cuốn XB =

+ Điện kháng của máy biến áp tự ngẫu B1, B2

Ta cã:

UNC% = α*(UN.C-T + UN.C-H - UN.T-H) = 0.5*(11 + 32 – 20) = 11.5UNC% = α*(UN.C-T + UN.T-H - UN.C-H) = 0.5*(11 + 20 – 32) ≈ 0UNH% = α* (UN.C-H + UN.T-H - UN.C-T) = 0.5*(32 + 20 – 11) = 20.5 - §iÖn kh¸ng cuén cao

XC =

=

= 0.046 - §iÖn kh¸ng cuén h¹

XH =

*

=

1005.20 *

= 0.082 - §iÖn kh¸ng cuén trung

XF

X2 = X3 = XC = 0.046 X4 = X5 = XH = 0.082 X6 = XK = 0.139 X7 = X8 = XB = 0.084

X9 = X10 = X11 = X12 = XF = 0.096

Ngắn mạch tại N1 sơ đồ có tính chất đối xứng nên dòng ngắn mạch không đi qua kháng điện Vậy trong sơ đồ thay thế tính ngắn mạch tại N1có thể bỏ qua kháng điện

Ta có:

(X7 + X11) // (X8 + X12 ) X13 =

X15 = X4 // X5 =

X16 = X9 // X10 =

E3X7

Sơ đồ rút gọn

Ghép các nguồn E12 và E34 ta có:

X17 = X15 + X16 = 0.041+ 0.048 = 0.089 X18 = X17 // X13 =

X19 = X18 + X14 = 0.045 + 0.023 = 0.068Sơ đồ rút gọn cuối cùng:

Ta tính điểm ngắn mạch tại các thời điểm t = 0; 0.1; 0.2; 0.5; 1; ∞

- Điện kháng tính toán của nhánh hệ thống XttHT = X1*

= 0.073*

= 1.825

Tra đờng cong tính toán ta đợc: K0 = 0.55 ; K0.1 = 0.52; K0.2 = 0.51; K0.5 = 0.51; K1 = 0.54; K∞ = 0.59

Dòng ngắn mạch nhánh hệ thống I”

HT(t) = Kt

X19